本申請(qǐng)涉及鋼包熱修，具體地涉及一種用于鋼包熱修中滑板裝置的自動(dòng)熱修方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、滑板裝置在鋼鐵冶煉過程中，主要用于精確控制鋼水的流量和方向，確保鋼水能夠平穩(wěn)、高效地流向目標(biāo)地點(diǎn)，滿足生產(chǎn)需求；滑板裝置在使用過程中，由于長(zhǎng)期承受高溫、高壓和頻繁摩擦，會(huì)逐漸磨損，導(dǎo)致控制精度下降，甚至引發(fā)設(shè)備故障；為避免這些問題，需要定期更換滑板裝置，以保障生產(chǎn)的連續(xù)性和穩(wěn)定性。

2、滑板裝置具備一定重量，更換時(shí)需要多人協(xié)作才能完成拆卸、搬運(yùn)和安裝；如圖1所示，通常其中一人需要用工具將需要更換的滑板撬開，另一人予以輔助；且目前都是按照規(guī)定的周期對(duì)滑板裝置進(jìn)行拆卸后維修安裝，這種工作需要面臨惡劣的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，且拆卸安裝時(shí)均及其依賴經(jīng)驗(yàn)。

3、鑒于此，提供本發(fā)明。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)滑板裝置在鋼包熱修中更換困難且影響生產(chǎn)穩(wěn)定的問題，本申請(qǐng)所提供一種自動(dòng)熱修方法及系統(tǒng)。

2、本申請(qǐng)第一方面所提供一種用于鋼包熱修中滑板裝置的自動(dòng)熱修方法，所述滑板裝置包括安裝底座以及滑動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述滑動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝于安裝底座中并設(shè)置為能夠滑動(dòng)以改變下水口開度，所述自動(dòng)熱修方法包括：響應(yīng)于觸發(fā)第一信號(hào)，控制第一機(jī)器臂拆卸所需更換的滑動(dòng)機(jī)構(gòu)，并通過圖像采集設(shè)備獲取所述安裝底座的現(xiàn)場(chǎng)點(diǎn)云模型；根據(jù)預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)模版在所述現(xiàn)場(chǎng)點(diǎn)云模型中進(jìn)行模板匹配，所述標(biāo)注模板包括安裝底座的形狀特征和紋理特征，以獲取滑板裝置區(qū)域點(diǎn)云；根據(jù)滑板裝置區(qū)域點(diǎn)云獲取安裝底座的位置坐標(biāo)和姿態(tài)；根據(jù)所述位置坐標(biāo)和姿態(tài)，控制第一機(jī)器臂拾取待安裝的滑動(dòng)機(jī)構(gòu)并安裝至安裝底座處。

3、在本申請(qǐng)進(jìn)一步的方案中，該自動(dòng)熱修方法還包括：每間隔預(yù)設(shè)的時(shí)間周期，觸發(fā)第一信號(hào)；和/或獲取安裝底座處的實(shí)時(shí)溫度，在實(shí)時(shí)溫度超過預(yù)設(shè)的溫度閾值時(shí)，觸發(fā)第一信號(hào)；和/或獲取滑動(dòng)機(jī)構(gòu)在滑動(dòng)時(shí)的實(shí)時(shí)振幅，在實(shí)時(shí)振幅超過預(yù)設(shè)的幅值閾值時(shí)，觸發(fā)第一信號(hào)。

4、在本申請(qǐng)進(jìn)一步的方案中，根據(jù)預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)模版在現(xiàn)場(chǎng)點(diǎn)云模型中進(jìn)行模板匹配，標(biāo)注模板包括安裝底座的形狀特征和紋理特征，以獲取滑板裝置區(qū)域點(diǎn)云，包括：對(duì)現(xiàn)場(chǎng)點(diǎn)云模型預(yù)處理后進(jìn)行邊緣檢測(cè)以獲取邊緣輪廓特征；根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)模板的形狀特征和邊緣輪廓特征的各個(gè)區(qū)域進(jìn)行遍歷式的逐像素比較，并結(jié)合紋理特征以計(jì)算每個(gè)區(qū)域的相似度；結(jié)合邊緣輪廓特征中相似度最高的區(qū)域作為滑板裝置區(qū)域點(diǎn)云。

5、在本申請(qǐng)進(jìn)一步的方案中，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)模板的形狀特征和邊緣輪廓特征的各個(gè)區(qū)域進(jìn)行遍歷式的逐像素比較，并結(jié)合紋理特征以計(jì)算每個(gè)區(qū)域的相似度，包括：將邊緣輪廓特征表示為點(diǎn)集數(shù)組，并根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)模板在邊緣輪廓特征中定義若干窗口區(qū)域；對(duì)每個(gè)窗口區(qū)域中點(diǎn)集數(shù)組的進(jìn)行遍歷，通過窗口區(qū)域像素點(diǎn)計(jì)算與標(biāo)準(zhǔn)模板的形狀相似度；對(duì)于窗口區(qū)域和標(biāo)準(zhǔn)模板分別計(jì)算灰度共生矩陣，并提取出相同的紋理特征分別構(gòu)成窗口區(qū)域特征向量和標(biāo)準(zhǔn)模板特征向量；計(jì)算窗口區(qū)域特征向量與標(biāo)準(zhǔn)模板特征向量之間的紋理相似度；將形狀相似度和紋理相似度進(jìn)行加權(quán)平均，得到每個(gè)區(qū)域的相似度。

6、在本申請(qǐng)進(jìn)一步的方案中，根據(jù)滑板裝置區(qū)域點(diǎn)云獲取安裝底座的位置坐標(biāo)和姿態(tài)，包括：選取滑板裝置區(qū)域點(diǎn)云的中心點(diǎn)以及兩個(gè)邊緣點(diǎn)；根據(jù)中心點(diǎn)和兩個(gè)邊緣點(diǎn)和標(biāo)準(zhǔn)模版進(jìn)行仿射變換，以獲得安裝底座的位置坐標(biāo)和姿態(tài)。

7、在本申請(qǐng)進(jìn)一步的方案中，還包括：獲取安裝底座處的反饋力；當(dāng)控制第一機(jī)器臂拆卸滑動(dòng)機(jī)構(gòu)時(shí)，根據(jù)反饋力為零以確定是否拆卸到位；當(dāng)控制第一機(jī)器臂安裝滑動(dòng)機(jī)構(gòu)時(shí)，根據(jù)反饋力是否大于預(yù)設(shè)的閾值以確定是否安裝到位。

8、在本申請(qǐng)進(jìn)一步的方案中，還包括：在確定安裝到位后，控制機(jī)械臂拾取下水口；根據(jù)位置坐標(biāo)和姿態(tài)確定滑動(dòng)機(jī)構(gòu)上安裝孔的孔坐標(biāo)；根據(jù)孔坐標(biāo)將下水口安裝至安裝孔處。

9、在本申請(qǐng)進(jìn)一步的方案中，所述滑板裝置包括滑板蓋體，所述安裝底座以及滑動(dòng)機(jī)構(gòu)均設(shè)置于所述滑板蓋體內(nèi)側(cè)，所述自動(dòng)熱修方法還包括：所述響應(yīng)于觸發(fā)第一信號(hào)后，在控制第一機(jī)器臂拆卸所需更換的滑動(dòng)機(jī)構(gòu)前，控制第二機(jī)械臂打開滑板蓋體以暴露所述安裝底座以及滑動(dòng)機(jī)構(gòu)。

10、在本申請(qǐng)進(jìn)一步的方案中，所述根據(jù)所述位置坐標(biāo)和姿態(tài)，控制第一機(jī)器臂拾取待安裝的滑動(dòng)機(jī)構(gòu)并安裝至安裝底座處，包括：控制第一機(jī)器臂在預(yù)設(shè)的置放設(shè)備處拾取待安裝的滑動(dòng)機(jī)構(gòu)；控制所述第一機(jī)器臂攜帶滑動(dòng)機(jī)構(gòu)至預(yù)設(shè)的抹泥裝置處進(jìn)行自動(dòng)抹泥，其中抹泥面為滑動(dòng)機(jī)構(gòu)與安裝底座接觸的一面；在滑動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行自動(dòng)抹泥后，控制第一機(jī)器臂根據(jù)所述位置坐標(biāo)和姿態(tài)將待安裝的滑動(dòng)機(jī)構(gòu)并安裝至安裝底座處。

11、本申請(qǐng)第二方面還提供一種用于鋼包熱修中滑板裝置的自動(dòng)熱修系統(tǒng)，所述滑板裝置包括安裝底座、滑動(dòng)機(jī)構(gòu)以及滑板蓋體，所述安裝底座以及滑動(dòng)機(jī)構(gòu)均設(shè)置于所述滑板蓋體內(nèi)側(cè)，所述滑動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝于安裝底座中并設(shè)置為能夠滑動(dòng)以改變下水口開度，所述自動(dòng)熱修系統(tǒng)包括：第一機(jī)器臂，用于和第一末端夾具連接，以用于夾持滑動(dòng)機(jī)構(gòu)；第二機(jī)械臂，用于和第二末端夾具連接，以用于開啟或者滑板蓋體；圖像采集設(shè)備，用于獲取安裝底座的現(xiàn)場(chǎng)點(diǎn)云模型；置放設(shè)備，用于承載待安裝的滑動(dòng)機(jī)構(gòu)；抹泥裝置，用于對(duì)所述滑動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行自動(dòng)抹泥；控制器，所述控制器電性連接第一機(jī)器臂、第二機(jī)械臂、第一末端夾具、第二末端夾具、圖像采集設(shè)備、置放設(shè)備，并被配置成執(zhí)行上述的用于鋼包熱修中滑板裝置的自動(dòng)熱修方法。

12、在本申請(qǐng)進(jìn)一步的方案中，自動(dòng)熱修系統(tǒng)還包括設(shè)置于安裝底座處的溫度傳感器和振幅傳感器；控制器電性連接溫度傳感器和振幅傳感器，且還被配置成：每間隔預(yù)設(shè)的時(shí)間周期，觸發(fā)第一信號(hào)；和/或獲取安裝底座處的實(shí)時(shí)溫度，在實(shí)時(shí)溫度超過預(yù)設(shè)的溫度閾值時(shí)，觸發(fā)第一信號(hào)；和/或獲取滑動(dòng)機(jī)構(gòu)在滑動(dòng)時(shí)的實(shí)時(shí)振幅，在實(shí)時(shí)振幅超過預(yù)設(shè)的幅值閾值時(shí)，觸發(fā)第一信號(hào)。

13、在本申請(qǐng)進(jìn)一步的方案中，自動(dòng)熱修系統(tǒng)還包括設(shè)置于安裝底座處的力學(xué)傳感器；控制器電性連接力學(xué)傳感器，且還被配置成：獲取安裝底座處的反饋力；當(dāng)控制第一機(jī)器臂拆卸滑動(dòng)機(jī)構(gòu)時(shí)，根據(jù)反饋力為零以確定是否拆卸到位；當(dāng)控制第一機(jī)器臂安裝滑動(dòng)機(jī)構(gòu)時(shí)，根據(jù)反饋力是否大于預(yù)設(shè)的閾值以確定是否安裝到位。

14、基于本申請(qǐng)所提供的一個(gè)總發(fā)明構(gòu)思中，通過圖像識(shí)別技術(shù)，第一機(jī)器臂能夠自主識(shí)別并定位到需要更換的滑動(dòng)機(jī)構(gòu)及其安裝底座，實(shí)現(xiàn)了拆卸和安裝的自動(dòng)化與智能化，減少人工干預(yù)；且自動(dòng)化操作顯著縮短了更換滑動(dòng)機(jī)構(gòu)所需的時(shí)間，提高更換效率；圖像識(shí)別技術(shù)能夠精確識(shí)別安裝底座的形狀、紋理等特征，確保滑動(dòng)機(jī)構(gòu)與安裝底座的精準(zhǔn)匹配與定位，避免了因尺寸或形狀不符而導(dǎo)致的安裝問題；自動(dòng)化更換過程減少對(duì)大量人力的需求，通過第一機(jī)器臂進(jìn)行自動(dòng)化更換，避免了人員直接接觸高溫部件，降低了燙傷等安全風(fēng)險(xiǎn)，提高了作業(yè)環(huán)境的安全性。

技術(shù)特征：

1.一種用于鋼包熱修中滑板裝置的自動(dòng)熱修方法，所述滑板裝置包括安裝底座以及滑動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述滑動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝于安裝底座中并設(shè)置為能夠滑動(dòng)以改變開度，其特征在于，所述自動(dòng)熱修方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼包熱修中滑板裝置的自動(dòng)熱修方法，其特征在于，還包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼包熱修中滑板裝置的自動(dòng)熱修方法，其特征在于，所述根據(jù)預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)模版在所述現(xiàn)場(chǎng)點(diǎn)云模型中進(jìn)行模板匹配，所述標(biāo)注模板包括安裝底座的形狀特征和紋理特征，以獲取滑板裝置區(qū)域點(diǎn)云，包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼包熱修中滑板裝置的自動(dòng)熱修方法，其特征在于，所述根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)模板的形狀特征和邊緣輪廓特征的各個(gè)區(qū)域進(jìn)行遍歷式的逐像素比較，并結(jié)合所述紋理特征以計(jì)算每個(gè)區(qū)域的相似度，包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼包熱修中滑板裝置的自動(dòng)熱修方法，其特征在于，所述根據(jù)滑板裝置區(qū)域點(diǎn)云獲取安裝底座的位置坐標(biāo)和姿態(tài)，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼包熱修中滑板裝置的自動(dòng)熱修方法，其特征在于，還包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的鋼包熱修中滑板裝置的自動(dòng)熱修方法，所述滑板裝置包括滑板蓋體，所述安裝底座以及滑動(dòng)機(jī)構(gòu)均設(shè)置于所述滑板蓋體內(nèi)側(cè)，其特征在于，所述自動(dòng)熱修方法還包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的鋼包熱修中滑板裝置的自動(dòng)熱修方法，其特征在于，所述自動(dòng)熱修方法還包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的鋼包熱修中滑板裝置的自動(dòng)熱修方法，其特征在于，所述根據(jù)所述位置坐標(biāo)和姿態(tài)，控制第一機(jī)器臂拾取待安裝的滑動(dòng)機(jī)構(gòu)并安裝至安裝底座處，包括：

10.一種用于鋼包熱修中滑板裝置的自動(dòng)熱修系統(tǒng)，其特征在于，所述滑板裝置包括安裝底座、滑動(dòng)機(jī)構(gòu)以及滑板蓋體，所述安裝底座以及滑動(dòng)機(jī)構(gòu)均設(shè)置于所述滑板蓋體內(nèi)側(cè)，所述滑動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝于安裝底座中并設(shè)置為能夠滑動(dòng)以改變開度，所述自動(dòng)熱修系統(tǒng)包括：

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)涉及鋼包熱修技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及一種用于鋼包熱修中滑板裝置的自動(dòng)熱修方法及系統(tǒng)；滑板裝置包括安裝底座以及滑動(dòng)機(jī)構(gòu)，滑動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝于安裝底座中并設(shè)置為能夠滑動(dòng)以改變開度，自動(dòng)熱修方法包括：響應(yīng)于觸發(fā)第一信號(hào)，控制第一機(jī)器臂拆卸所需更換的滑動(dòng)機(jī)構(gòu)，并通過圖像采集設(shè)備獲取安裝底座的現(xiàn)場(chǎng)點(diǎn)云模型；根據(jù)預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)模版在現(xiàn)場(chǎng)點(diǎn)云模型中進(jìn)行模板匹配，標(biāo)注模板包括安裝底座的形狀特征和紋理特征，以獲取滑板裝置區(qū)域點(diǎn)云；根據(jù)滑板裝置區(qū)域點(diǎn)云獲取安裝底座的位置坐標(biāo)和姿態(tài)；根據(jù)位置坐標(biāo)和姿態(tài)，控制第一機(jī)器臂拾取待安裝的滑動(dòng)機(jī)構(gòu)并安裝至安裝底座處。

技術(shù)研發(fā)人員：辛梓,余承建,劉鑫,趙星宇,潘辰,王鵬舉,蔣崇真,陳養(yǎng)團(tuán),柳斌,席王惠,周宇明,馬雙
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京瓦特曼智能科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/7