一種鋁電解槽槽況巡檢機器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實用新型涉及鋁電解生產(chǎn)操作日常過程自動測試電解質(zhì)和鋁液成分及電解質(zhì)溫度的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鋁電解槽槽況自動巡檢方法及其所采用的巡檢機器人。
【背景技術(shù)】
[0002]鋁電解生產(chǎn)中，溫度是電解生產(chǎn)中的重要技術(shù)條件，以電解質(zhì)溫度為例，其每變化10°c，影響電流效率1[2%，電解質(zhì)溫度的波動直接影響了爐幫和伸腿情況，因此電解質(zhì)溫度的穩(wěn)定是諸項技術(shù)條件穩(wěn)定的前提，是溫度管理的核心。但是目前我國鋁電解生產(chǎn)還處于較粗況的水平，絕大多數(shù)操作還由人工完成。電解質(zhì)溫度的測量也不例外，在電解槽巡檢過程中由參量工一人持熱電偶或紅外側(cè)溫槍測量，另一人記錄數(shù)據(jù)，每天每槽測一次電解質(zhì)溫度，所有數(shù)據(jù)人工記錄后再由技術(shù)人員錄入到電腦中，測量和記錄的工作量比較大，并且測量誤差大、錄入過程也容易造成筆誤及滯后。連續(xù)性差及不能實時對數(shù)據(jù)進行比較分析等缺點，已不能適應(yīng)大型鋁電解槽生產(chǎn)的需要。
[0003]另一方面電解的化驗不僅在電解鑄造生產(chǎn)中起著重要的作用，同時是鋁產(chǎn)品銷售的保障。原鋁液的化驗可以給電解生產(chǎn)的情況提供準(zhǔn)確及時的分析數(shù)據(jù)，根據(jù)這些數(shù)據(jù)電解廠可以及時的了解槽況，及時對生產(chǎn)作出調(diào)整。同時化驗結(jié)果也是每天出鋁作業(yè)中抬包的排包次序的重要依據(jù)。
[0004]但是目前傳統(tǒng)的化驗是人工做樣、化驗、化驗結(jié)果記錄、分析、判級、出報告在上傳，由于試樣量巨大，化驗工作量大過程耗時多，試樣的數(shù)據(jù)量十分巨大，在人工錄入操作過程中筆誤的可能性較大，而且人力物力方面的花費相對來說也越大。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型的目的在于提供一種鋁電解槽槽況自動巡檢機器人，以實現(xiàn)電解槽的日常巡檢及化驗自動化操作、高效管理和資源的高效使用，大幅度減少工作量和人工失誤，降低工作強度，縮短化驗時間極大的提高勞動效率。
[0006]本實用新型的技術(shù)方案是這樣的:
[0007]本實用新型基于一種鋁電解槽槽況自動巡檢方法，它用到了這樣一種巡檢機器人:該機器人包括作為載體的運輸小車及用于識別車間內(nèi)導(dǎo)航線的行走跟蹤和定位裝置；還包括用于數(shù)據(jù)采集的激光分析儀和紅外成像儀、用于處理數(shù)據(jù)工控機及用于實時發(fā)送數(shù)據(jù)的移動互聯(lián)網(wǎng)信號發(fā)送器；還包括用于識別電解槽上的智能卡的智能卡掃描器。激光分析儀和紅外成像儀均設(shè)有定位機器臂，定位機器臂具有3個以上自由度。該機器人還包括用于自動識別阻礙運輸小車行走的障礙物的雷達(dá)感應(yīng)裝置、用于自動識別電解槽火孔位置的火孔識別裝置、兩水平測量標(biāo)尺及工具箱。
[0008]利用這種巡檢機器人，本實用新型的這種自動巡檢方法是這樣的:它在電解廠房中設(shè)有車間內(nèi)導(dǎo)航線，利用巡檢機器人按照預(yù)定的作業(yè)計劃沿車間內(nèi)導(dǎo)航線自動行走，當(dāng)巡檢機器人行至指定的電解槽后，巡檢機器人內(nèi)部設(shè)置的紅外成像儀和激光分析儀按照預(yù)定的測試要求，對電解槽的槽況進行數(shù)據(jù)采集，且采集的數(shù)據(jù)經(jīng)巡檢機器人內(nèi)部設(shè)置的工控機預(yù)處理后，通過移動互聯(lián)網(wǎng)信號發(fā)送器將數(shù)據(jù)實時發(fā)送至電解車間數(shù)據(jù)中心。
[0009]電解槽上貼有智能卡，巡檢機器人上設(shè)有用于識別該智能卡的智能卡掃描器。激光分析儀的定位機器臂一具有3個以上自由度，在巡檢機器人中的火孔識別裝置自動識別火孔位置后，定位機器臂一自動調(diào)整激光分析儀的姿態(tài)，使其測試頭對準(zhǔn)電解槽火孔；紅外成像儀的定位機器臂二具有3個以上自由度，在火孔識別裝置自動識別火孔位置后，定位機器臂二自動調(diào)整紅外成像儀的姿態(tài)，使其測試頭對準(zhǔn)電解槽火孔。
[0010]運輸小車為電動無人駕駛小車，可按照預(yù)定的作業(yè)計劃，沿導(dǎo)航線自動前進和后退，當(dāng)智能卡掃描器識別到指定電解槽后，在指定位置停下；另外，雷達(dá)感應(yīng)裝置能自動識別阻礙運輸小車行走的障礙物，發(fā)現(xiàn)障礙物后，運輸小車自動停止行走，等待障礙物移除后再繼續(xù)行走。
[0011]電解車間數(shù)據(jù)中心在獲取工控機發(fā)來的數(shù)據(jù)和信息后，進行數(shù)據(jù)處理和分析，給出下料量、出鋁量、槽控機控制、專家系統(tǒng)操作、生產(chǎn)排產(chǎn)、設(shè)備維護等決策，并通過智能終端以圖形、圖像、數(shù)據(jù)等方式傳送給工作人員執(zhí)行，或者發(fā)出控制指令給槽控機進行控制。
[0012]本實用新型的技術(shù)效果:本實用新型的這種鋁電解巡檢機器人裝置能快速化驗電解質(zhì)、鋁液的各項成分以及電解質(zhì)溫度，且直接利用信息集成平臺，數(shù)據(jù)分析信息與生產(chǎn)管理系統(tǒng)、排產(chǎn)操作系統(tǒng)相結(jié)合，實現(xiàn)電解槽的高效生產(chǎn)、高效管理和資源的高效使用，降低運行成本，提高勞動生產(chǎn)效率。本實用新型能夠提高鋁電解生產(chǎn)管控的精細(xì)化程度與自動化水平，提高管理效率，減小化驗操作人員人為失誤對鋁電解生產(chǎn)帶來的影響。
[0013]采用鋁電解槽槽況巡檢機器人后，化驗過程在電解槽巡檢過程中實時采集，就地化驗出結(jié)果，化驗過程不需要做試樣，化驗過程也變得更加簡潔更加高效，同時電解質(zhì)的溫度也自動采集；機器人的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)完全可以做到現(xiàn)場直接化驗、自動檢測電解質(zhì)溫度、化驗測試數(shù)據(jù)記錄、分析、判級、出報告集成一體，體統(tǒng)自動完成，使用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫通過無線網(wǎng)絡(luò)可以實時上傳信息，同時為生產(chǎn)部門、質(zhì)檢部門、工藝部門及物流部門等提供車間管理信息服務(wù)。
【附圖說明】
[0014]圖1是一種鋁電解槽槽況巡檢機器人結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2機器人在車間的布置示意圖；
[0016]圖3是一種鋁電解槽槽況巡檢機器人工作流圖；
[0017]圖4定位機器臂三方向自由度示意圖；
[0018]附圖標(biāo)記說明:1-運輸小車，2-行走跟蹤及定位裝置，3-激光分析儀，4-定位機器臂一，5-紅外成像儀，6-定位機器臂二，7-工控機，8-移動互聯(lián)網(wǎng)信號發(fā)射器，9-智能卡掃描器，10-雷達(dá)感應(yīng)裝置，11-火孔識別裝置，12-兩水平測量標(biāo)尺，13-智能控制器，14-電解廠房，15-電解槽，16-車間內(nèi)導(dǎo)航線，17-巡檢機器人，18-無線網(wǎng)絡(luò)，19-電解車間數(shù)據(jù)中心，20-專家操作知識庫，21-生產(chǎn)管理系統(tǒng)。
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步的詳細(xì)說明。
[0020]如圖1所示，圖1展示了本實用新型巡檢機器人的結(jié)構(gòu)示意圖，從圖中可以看出，本實用新型機器人包括以下部分:運輸小車I及行走跟蹤和定位裝置2、激光分析儀3及其定位機器臂一 4、紅外成像儀5及定位機器臂二 6、工控機7、移動互聯(lián)網(wǎng)信號發(fā)送器8、智能卡掃描器9、雷達(dá)感應(yīng)裝置10和火孔識別裝置11、兩水平測量標(biāo)尺12及工具箱22。
[0021]如圖1所示，兩水平測量標(biāo)尺12及放置兩水平測試桿的工具箱22，跟車的操作人員在每臺槽前用兩水平測試桿人工放入火孔測量，并放置水平測量標(biāo)尺12自動讀數(shù)并記錄