一种用于多底吹炉下料口的自动除渣方法及系统与流程

本申请涉及熔炼领域的自动化设备和控制领域，尤其是涉及一种用于多底吹炉下料口的自动除渣方法及系统。

背景技术：

1、sks炼铅法是由我国自行开发的一种氧气底吹直接炼铅方法，属于熔池熔炼范畴。物料投入炉内，同时完成加热、熔化、氧化、造渣、造锍等过程。从熔炼炉顶部加入炉料，底部送入富氧空气搅动熔池，入炉物料在熔池中完成熔炼过程，产出的粗铅、高铅渣和烟气，分别从放铅口、放渣口、排烟口排出。

2、底吹炉由于炉内跳渣，会导致在入料口结渣而影响物流落入炉体内，目前是由人工不定期对入料口炉渣进行清理，且现场由于粉尘和有毒气体浓度大，噪音和震动比较强，工作环境相对较恶劣，对现场的操作人员有一定的技术要求，所以，改善现场操作人员的工作环境和减员增效，所需一套智能化系统来进行智能除渣工作。

3、现有技术中，所采用图像识别以获取多底吹炉下料口的点云图像，根据点云图像获取多底吹炉下料口是否需要结渣，然后通过除渣装置按照预定的轨迹来对多底吹炉下料口进行除渣；但是该方式浪费效率和能源，且易加速风镐的磨损和损坏风险。

4、由此，提出本申请。

技术实现思路

1、本申请提供了一种，以解决以上现有技术中所存在的技术问题。

2、根据本申请的一个方面，提供了一种用于底吹炉下料口的自动除渣方法，应用于除渣装置，所述除渣装置包括风镐机构，所述自动除渣方法包括：获取结渣区域的目标图像；通过所述目标图像获取结渣信息，并根据所述结渣信息获取除渣装置的目标平面坐标；其中，所述结渣信息至少包括结渣面积；控制所述风镐机构移动至所述目标平面坐标，并向所述结渣区域方向移动；实时获取所述风镐机构移动过程中所受到的实际力矩，并根据基于所述实际力矩触发所述风镐机构进行除渣。

3、在本申请进一步的方案中，所述自动除渣方法还包括：将所述结渣面积和预设的结渣阈值对比，在所述结渣面积大于结渣阈值时触发所述除渣装置进行除渣。

4、在本申请进一步的方案中，所述通过所述目标图像获取结渣信息并根据所述结渣信息获取除渣装置的目标平面坐标，还包括：将所述结渣区域通过等分线划分为多个子结渣区域；计算每个子结渣区域中所述结渣区域的区域面积以及区域中心；以所述区域面积最大的子区域的区域中心作为目标平面坐标。

5、在本申请进一步的方案中，所述计算每个子区域中所述结渣区域的区域面积以及区域中心，包括：获取所述子结渣区域的轮廓并获得极值坐标；根据所述极值坐标获取轮廓最小外接矩形；计算所述最小外接矩形的中心点一作为所述区域中心。

6、在本申请进一步的方案中，所述自动除渣方法还包括：在每次对所述目标平面坐标进行除渣后，重新获取所述结渣区域的目标图像，并再次计算所述结渣面积；在所述结渣面积小于所述结渣阈值时停止除渣作业。

7、在本申请进一步的方案中，所述实时获取所述风镐机构移动过程中所受到的实际力矩，并根据基于所述实际力矩触发所述风镐机构进行除渣，包括：在所述实时力矩到达预设的第一力矩阈值时，确定所述风镐机构位于第一状态；在所述第一状态下，根据所述区域面积所在的范围值映射得到对应的风镐控制量；输入风镐控制量至所述风镐机构以执行对所述结渣区域进行除渣，其中，所述风镐控制量至少包括气压和气量。

8、在本申请进一步的方案中，所述自动除渣方法还包括：在所述实时力矩到达预设的第二力矩阈值时，确定所述风镐机构位于第二状态；在所述第二状态下，停止所述风镐机构且预警上报。

9、在本申请进一步的方案中，所述自动除渣方法还包括：每间隔预设的第一周期，输入预设的测试气压至风镐机构中，并检测所述风镐机构中的实际气压；获取实际气压和所述测试气压的气压差；当所述气压差大于预设的压差阈值时，控制所述除渣装置更换所述风镐机构。

10、在本申请的第二方面，还提供一种用于底吹炉下料口的自动除渣系统，包括：除渣装置，包括至少一机器臂，所述机器臂的末端连接有风镐机构以及图像采集组件，其中，所述风镐机构通过快换盘和所述机械臂末端连接，所述图像采集组件用于获取结渣区域的目标图像；力学反馈装置，设置于所述机械臂和风镐机构之间，以获取所述风镐机构所受到的实际力矩；控制器，电性连接除渣装置以及力学反馈装置，且被配置成如权利要求至任一项所述的自动除渣方法。

11、所述自动除渣系统还包括还包括自检装置，所述自检装置包括气压传感器，以获取所述风镐机构中的实际气压；所述控制器电性连接自检装置，且还被配置成：当每间隔预设的第一周期和/或所检测所述实际力矩大于第二力矩阈值时，触发控制所述风镐机构自动进入自检模式；在自检模式下复位并对所述风镐机构进行自检，以判断所述风镐机构是否处于正常状态；在所述风镐机构位于正常状态下时，允许所述风镐机构进行除渣作业；在所述风镐机构位于非正常状态下时，控制所述除渣装置自动更换所述风镐机构。

12、综上所述，本申请提供的用于车钩提杆的自动控制方法至少具有以下有益效果：

13、通过图像处理技术自动获取结渣区域的图像，并据此提取结渣信息，从而避免人工观测和判断的误差。且能够自动计算目标平面坐标，并控制风镐机构移动到指定位置进行除渣，减少人工干预，提高了自动化水平。

14、且风镐机构能够仅在有结渣的区域进行除渣，确保了除渣的精准导向性。这避免风镐机构在不必要的地方进行无效的除渣操作，从而节省能源和时间。同时降低除渣装置造成不必要的磨损或损坏的风险。通过确保风镐机构仅在结渣区域工作，可以降低风镐机构的损耗和维修成本，延长设备的使用寿命。

15、同时，通过获取风镐机构移动过程中所受到的实际力矩，并基于力学反馈控制风镐机构启停，可以使得风镐机构在未接触到结渣区域前暂不启动，一者避免移动过程中的振动从而保证移动的稳定性，另者还可节省能源消耗；当碰到结渣区域再启动，提高精准程度。反之，当风镐机构遇到特别坚硬的结渣或者和下料口内壁发生干涉时，过大的力矩可能会对设备造成损坏。通过力学反馈，系统可以在力矩超过设定阈值时停止，从而保护风镐机构，延长使用寿命。

技术特征：

1.一种用于底吹炉下料口的自动除渣方法，其特征在于，应用于除渣装置，所述除渣装置包括风镐机构，所述自动除渣方法包括：

2.根据权利要求1所述的自动除渣方法，其特征在于，所述自动除渣方法还包括：

3.根据权利要求2所述的自动除渣方法，其特征在于，所述通过所述目标图像获取结渣信息并根据所述结渣信息获取除渣装置的目标平面坐标，还包括：

4.根据权利要求3所述的自动除渣方法，其特征在于，所述计算每个子区域中所述结渣区域的区域面积以及区域中心，包括：

5.根据权利要求3所述的自动除渣方法，其特征在于，所实时获取所述风镐机构移动过程中所受到的实际力矩，并根据基于所述实际力矩触发所述风镐机构启动或者停止除渣，包括：

6.根据权利要求5所述的自动除渣方法，其特征在于，所述实时获取所述风镐机构移动过程中所受到的实际力矩，并根据基于所述实际力矩触发所述风镐机构启动或者停止除渣，包括：

7.根据权利要求1至6任一项所述的自动除渣方法，其特征在于，所述自动除渣方法还包括：

8.一种用于底吹炉下料口的自动除渣系统，其特征在于，包括：

9.根据权利要求8所述的自动除渣系统，其特征在于，每个所述机器臂(11)对应至少两个所述底吹炉下料口，所述控制器(30)还被配置成:

10.根据权利要求8所述的自动除渣系统，，其特征在于，还包括自检装置，所述自检装置包括气压传感器，以获取所述风镐机构中的实际气压；所述控制器(30)电性连接自检装置，且还被配置成：

技术总结本申请涉及熔炼领域的自动化设备和控制领域，尤其是涉及一种用于多底吹炉下料口的自动除渣方法及系统。用于底吹炉下料口的自动除渣方法，应用于除渣装置，除渣装置包括风镐机构，自动除渣方法包括：获取结渣区域的目标图像；通过目标图像获取结渣信息，并根据结渣信息获取除渣装置的目标平面坐标；其中，结渣信息至少包括结渣面积；控制风镐机构移动至目标平面坐标，并向结渣区域方向移动；实时获取风镐机构移动过程中所受到的实际力矩，并根据基于实际力矩触发风镐机构进行除渣。一者保证稳定性，另者还可节省能源消耗。技术研发人员：王均灿,谭傲峰,毛建成受保护的技术使用者：北京瓦特曼智能科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/18