一种翻车机车厢残渣清理结构控制方法与流程

本发明涉及翻车机残渣清理，具体涉及一种翻车机车厢残渣清理结构控制方法。

背景技术：

1、煤炭作为我国存量最大、最可靠的能源，煤炭开采量和进口量连年趋于高位。煤炭主要以火车作为运输手段，采用翻车机对车厢物料进行转出。受环境温度、湿度的影响下，车厢内会有10％左右的残渣会粘接在车厢死角，如不清理则会造成很大的浪费。

2、目前清理方式主要以人工为主，但煤炭运输量大，人工铲出费时费力，满足不了煤炭转运的生产节拍，另外现有的清理方式单一，适应性差，环境温度、湿度发生变化，会大大影响残渣清理的效率和质量。

技术实现思路

1、针对现有技术中的技术问题，本发明提供一种翻车机车厢残渣清理结构控制方法，包括行程开关、机械臂、温湿度传感器、3d相机、执行机构、编码器和振动模组，所述行程开关安装在翻车机铁轨末尾处，所述机械臂安装在翻车机框架上，所述温湿度传感器、3d相机、执行机构错位分布在机械臂上，所述振动模组包括驱动组件、超声震荡器和低频振荡器，所述超声震荡器和低频振荡器通过驱动组件安装于翻车机底面框架上，还包括pc总控端，所述pc总控端分别与行程开关、机械臂、温湿度传感器、3d相机、执行机构、编码器和振动模组连接，具体包括以下步骤：

2、s1、车厢被运进翻车机后，行程开关发送到位信号给pc总控端，pc总控端控制机器臂将温湿度传感器和3d相机插入车厢物料内，分别记录物料温湿度信息和物料颜色信息，并将上述信息的数据传输至pc总控端；

3、s2、数据传输完成后，pc总控端控制驱动组件驱动超声震荡器和低频振荡器贴近车厢底部及侧表面，翻车机带动车厢转动，编码器记录翻转角度，并将角度信息的数据实时传输至pc总控端；

4、s3、当转角x大于90°且小于165°时，pc总控端控制超声震荡器和低频振荡器清理残渣；

5、s4、当转角x等于165°时，翻车机停止作业，pc总控端控制执行机构清理残渣；

6、s5、当车厢内部残渣体积小于0.5％时，卸料除渣完成，翻车机回正，车厢驶出，等待下一车厢，重复以上过程；当车厢内部残渣体积大于0.5％，且设备运行时间小于设定时间时，重复步骤s4，当设备运行时间大于或等于设定时间时，机器报警，人工介入除渣，翻车机回正，车厢驶出，等待下一车厢，重复以上过程。

7、进一步的，步骤s2中，所述超声震荡器和低频振荡器的震动频率与车厢内残渣的共振频率一致或接近。

8、进一步的，步骤s3中，当转角x翻转大于90°时，pc总控端控制超声震荡器工作，开始高频振动，将粘附在车厢内表面及角落里的残渣振动至松散破碎状态，当转角x翻转大于120°时，超声震荡器停止作业，低频振荡器工作，利用敲击力将松散破碎的残渣剥离车厢。

9、进一步的，步骤s4中，具体包括以下步骤：

10、s4.1、pc总控端结合物料温湿度信息，控制机器臂选择不同的执行机构；

11、s4.2、pc总控端控制3d相机对车厢内部状态进行扫描，将扫描生成的箱内残渣图与空车厢箱内实物图进行比对，得到箱内残渣分布图；

12、s4.3、利用箱内残渣分布图实时生成残渣最高点轨迹路线，控制机器臂沿该路线运动。

13、进一步的，所述执行机构包括水雾除渣组件、真空吸附除渣组件和机械除渣组件，其中机械除渣组件适用于物料结冰状态，水雾除渣组件和真空吸附除渣组件适用于其它状态。

14、进一步的，所述水雾除渣组件包括水气发生器，当物料干燥时，所述pc总控端根据物料湿度信息，调节水气发生器中水、气的含量，产生高压脉冲水气，剥离粘结残渣，减少扬尘，当物料的湿度高时，将气的含量提高至100％，利用高压脉冲气，剥离粘结残渣，不污染物料。

15、进一步的，一种翻车机车厢残渣清理结构控制方法还包括存放库，所述存放库安装于翻车机框架上，且位于机械臂的一侧，所述存放库内放置有执行机构。

16、进一步的，步骤s5中，所述设定时间为210s。

17、有益效果：

18、1、本发明通过行程开关、机械臂、温湿度传感器、3d相机、执行机构、编码器、振动模组和pc总控端的配合设置，能够适应各种环境温度、湿度下的条件，对车厢内剩余残渣进行高效清理，同时工作时噪声较小，不会对车厢造成损伤，另外装置运行过程中无需人为干预，大大节省人力成本和提高生产节拍。

19、2、本发明通过超声震荡器和低频振荡器的震动频率与车厢内残渣的共振频率一致或接近的设置，能够产生共振，使得清理效果达到最佳。

20、3、本发明通过3d相机对车厢内残渣状态及分布位置进行拍照判断，pc总控端根据图像信息，规划机械臂行动路径，控制机械臂对车厢内表面及边角位置粘煤、冻煤进行清洁，可以提高清洁效率；结合机械臂行动路径采用实时高点生成的设置，可以缩短空行程时间，提高清洁效率，同时能够防止污染已清洁区。

21、4、本发明通过存放库的设置，能够方便存放和更换执行机构。

技术特征：

1.一种翻车机车厢残渣清理结构控制方法，包括行程开关(1)、机械臂(2)、温湿度传感器(3)、3d相机(4)、执行机构(5)、编码器(6)和振动模组(7)，所述行程开关(1)安装在翻车机铁轨末尾处，所述机械臂(2)安装在翻车机框架上，所述温湿度传感器(3)、3d相机(4)、执行机构(5)错位分布在机械臂(2)上，所述振动模组(7)包括驱动组件、超声震荡器和低频振荡器，所述超声震荡器和低频振荡器通过驱动组件安装于翻车机底面框架上，其特征在于，还包括pc总控端，所述pc总控端分别与行程开关(1)、机械臂(2)、温湿度传感器(3)、3d相机(4)、执行机构(5)、编码器(6)和振动模组(7)连接，具体包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种翻车机车厢残渣清理结构控制方法，其特征在于，步骤s2中，所述超声震荡器和低频振荡器的震动频率与车厢内残渣的共振频率一致或接近。

3.根据权利要求1所述的一种翻车机车厢残渣清理结构控制方法，其特征在于，步骤s3中，当转角x翻转大于90°时，pc总控端控制超声震荡器工作，开始高频振动，将粘附在车厢内表面及角落里的残渣振动至松散破碎状态，当转角x翻转大于120°时，超声震荡器停止作业，低频振荡器工作，利用敲击力将松散破碎的残渣剥离车厢。

4.根据权利要求1所述的一种翻车机车厢残渣清理结构控制方法，其特征在于，步骤s4中，具体包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的一种翻车机车厢残渣清理结构控制方法，其特征在于，所述执行机构(5)包括水雾除渣组件、真空吸附除渣组件和机械除渣组件，其中机械除渣组件适用于物料结冰状态，水雾除渣组件和真空吸附除渣组件适用于其它状态。

6.根据权利要求5所述的一种翻车机车厢残渣清理结构控制方法，其特征在于，所述水雾除渣组件包括水气发生器，当物料干燥时，所述pc总控端根据物料湿度信息，调节水气发生器中水、气的含量，产生高压脉冲水气，剥离粘结残渣，减少扬尘，当物料的湿度高时，将气的含量提高至100％，利用高压脉冲气，剥离粘结残渣，不污染物料。

7.根据权利要求5或6所述的一种翻车机车厢残渣清理结构控制方法，其特征在于，还包括存放库(8)，所述存放库(8)安装于翻车机框架上，且位于机械臂(2)的一侧，所述存放库(8)内放置有执行机构(5)。

8.根据权利要求1所述的一种翻车机车厢残渣清理结构控制方法，其特征在于，步骤s5中，所述设定时间为210s。

技术总结本发明涉及翻车机残渣清理技术领域，具体公开了一种翻车机车厢残渣清理结构控制方法，包括行程开关、机械臂、温湿度传感器、3D相机、执行机构、编码器、振动模组和PC总控端，具体包括以下步骤：S1、车厢被运进翻车机后，PC总控端储存物料温湿度信息的数据和物料颜色信息的数据；S2、PC总控端控制驱动组件驱动超声震荡器和低频振荡器贴近车厢底部及侧表面，并储存翻转的角度信息的数据；S3、PC总控端控制超声震荡器、低频振荡器清理残渣；S4、PC总控端控制执行机构清理残渣；S5、清理完成，翻车机回正，重复上述。本发明能够适应各种环境温度、湿度下的条件，对车厢内剩余残渣进行高效清理。技术研发人员：鲁芷伶受保护的技术使用者：湖南中昱昕科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/29