專利名稱：將裝煤車的操作單元定位在煉焦?fàn)t裝料口上的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于將裝煤車的操作單元定位在煉焦?fàn)t的裝料口上的方法以及 一種設(shè)備。
背景技術(shù)：
假設(shè)一種方法，在該方法中，一個(gè)導(dǎo)軌導(dǎo)引的裝煤車在煉焦?fàn)t爐頂移動(dòng)并且為向 爐膛裝料而定位在通過一個(gè)機(jī)器控制裝置預(yù)定的且為在爐頂中的各裝料口配設(shè)的各位置 上，并且其中，隨后通過水平的、雙軸線的調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)將裝煤車的至少一個(gè)操作單元引導(dǎo)到裝 料口上。操作單元特別涉及一個(gè)在輸送機(jī)構(gòu)下面上的裝料套筒、一個(gè)蓋提起裝置和/或一 個(gè)用于清洗包圍裝料口的裝料孔框架的框架清洗裝置。由EP 1 293 552 Bl已知一種裝煤車，該裝煤車具有一個(gè)沿兩條軸線可水平調(diào)節(jié) 的操作單元，該操作單元組合式地包括一個(gè)帶有裝料套筒的輸送機(jī)構(gòu)、一個(gè)蓋提起裝置以 及一個(gè)框架清洗裝置。通過水平調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)，操作單元可以適配于裝料口的實(shí)際位置。所有 裝料孔框架的位置數(shù)據(jù)都存儲(chǔ)在機(jī)器控制裝置中。為了給煉焦?fàn)t的爐膛上料，裝煤車移動(dòng) 到為在爐頂中的裝料口配設(shè)的預(yù)定位置。定位裝煤車之后，操作單元按照存儲(chǔ)在機(jī)器控制 裝置中的坐標(biāo)移動(dòng)并定位在裝料口上。裝煤車在鋪設(shè)在煉焦?fàn)t爐頂上的導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)。裝煤車的輪子具有用于在導(dǎo)軌上導(dǎo) 引的輪緣。在輪緣和導(dǎo)軌之間的必要間隙及在輪緣和導(dǎo)軌上不可避免的磨損對(duì)裝煤車的定 位精度有著不利的影響。在定位裝煤車時(shí)，在車輪輪緣和導(dǎo)軌之間的間隙以及另外的受系 統(tǒng)決定的定位不精確度會(huì)累積，致使在操作單元例如一個(gè)裝料套筒和要裝料的裝料口的裝 料孔框架之間可能出現(xiàn)幾厘米的側(cè)向偏移。這些偏差由裝煤車的移動(dòng)運(yùn)動(dòng)決定，而且在每 次重新移動(dòng)時(shí)都受系統(tǒng)條件發(fā)生變化。這些偏差不能通過在機(jī)器控制裝置中存儲(chǔ)修正值來 消除。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)在于克服這種缺點(diǎn)。要提出一種方法以及一種設(shè)備，利用該設(shè)備，操 作單元在裝料孔框架上的所述位置偏差運(yùn)行可靠地是可識(shí)別的和可修正的。按照本發(fā)明，該任務(wù)通過權(quán)利要求1所述的方法解決。按照本發(fā)明，在每次定位裝 煤車之后，在一個(gè)通過測(cè)量方法預(yù)定的測(cè)量場(chǎng)內(nèi)，用一種光學(xué)測(cè)量方法探測(cè)至少一個(gè)安置 在爐頂上的相對(duì)裝料口的中心軸線具有固定配置的標(biāo)記的坐標(biāo)并與為該標(biāo)記存儲(chǔ)在機(jī)器 控制裝置內(nèi)的參考值進(jìn)行比較。對(duì)于兩個(gè)軸線χ、γ確定在測(cè)量的坐標(biāo)與存儲(chǔ)在機(jī)器控制裝 置內(nèi)的坐標(biāo)之間的偏差，并且在操作單元的調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)過程中對(duì)這些偏差予以考慮。用按照 本發(fā)明的方法，通過所描述的在每個(gè)裝料孔上的標(biāo)記探測(cè)裝置確定在設(shè)置在裝煤車上的操 作單元和中心軸線和裝料口之間的間距并且使操作單元的調(diào)節(jié)行程相應(yīng)地適配。這樣就可 確保，在每次裝料過程中，裝料車的操作單元都在每個(gè)裝料孔上最佳地定位。按照本發(fā)明的方法要調(diào)節(jié)的操作單元合乎目的地配備有一個(gè)能夠進(jìn)行水平、雙軸線調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)的移動(dòng)機(jī)構(gòu)。利用相對(duì)于標(biāo)記存儲(chǔ)在機(jī)器控制裝置中的參考值，為兩個(gè)軸線配 設(shè)一些用于操作單元的調(diào)節(jié)行程的值并且存儲(chǔ)在機(jī)器控制裝置中，以便將操作單元從一個(gè) 參考位置出發(fā)定位在裝料口上。由用于調(diào)節(jié)行程的存儲(chǔ)的值與由標(biāo)記探測(cè)裝置產(chǎn)生的修正 值一起確定關(guān)于其定位和長度的實(shí)際調(diào)節(jié)行程并相應(yīng)地使操作單元移動(dòng)。優(yōu)選的是，為了水平調(diào)節(jié)沿兩個(gè)相互垂直的軸線可移動(dòng)的操作單元，采用配備有 一個(gè)行程測(cè)量系統(tǒng)的液壓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。優(yōu)選的是，一個(gè)用于數(shù)字圖像探測(cè)的儀器或一個(gè)掃描儀用于所述光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)。 為了避免偶爾在測(cè)量場(chǎng)內(nèi)存在的、引起錯(cuò)誤測(cè)量的題材，將用光學(xué)測(cè)量方法獲得的測(cè)量信 號(hào)合乎目的地與一個(gè)作為參考存儲(chǔ)的信號(hào)進(jìn)行比較。典型地偏離作為參考存儲(chǔ)的信號(hào)的測(cè) 量信號(hào)作為錯(cuò)誤信號(hào)不予以考慮。另外，為了進(jìn)而改善運(yùn)行可靠性，合乎目的的可以是，在 實(shí)施光學(xué)測(cè)量方法之前，用壓縮空氣或通過刷子清洗所述標(biāo)記。標(biāo)記可以安置在裝料口的裝料孔框架上。位置標(biāo)記可以構(gòu)成為兩維的形式并且例 如包括顏色標(biāo)記或銘牌，它們與裝料孔框架固定連接。另外，位置標(biāo)記也可具有三維的形式 并且例如構(gòu)成為明顯從底部突起的筋條。按照本發(fā)明的方法特別用于將裝料套筒、蓋提起裝置和框架清洗裝置精確定位在 煉焦?fàn)t裝料口上。本發(fā)明的主題還是一種按照權(quán)利要求9所述的用于實(shí)施所述方法的設(shè)備。該設(shè) 備包括一輛在煉焦?fàn)t爐頂上在導(dǎo)軌上導(dǎo)引的裝煤車，該裝煤車具有一個(gè)帶有可下降的裝料 套筒的下側(cè)的輸送機(jī)構(gòu)、一個(gè)蓋提起裝置和一個(gè)用于清洗裝料孔框架的裝置作為各操作單 元。至少一個(gè)操作單元具有一個(gè)移動(dòng)機(jī)構(gòu)，該移動(dòng)機(jī)構(gòu)能夠使操作單元進(jìn)行雙軸線的并且 由一個(gè)機(jī)器控制裝置控制的調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)。按照本發(fā)明，裝煤車配備有一個(gè)用于探測(cè)標(biāo)記的光 學(xué)測(cè)量系統(tǒng)，其中，標(biāo)記安置在爐頂上并為裝料口配設(shè)。光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)具有一個(gè)掃描儀或一 個(gè)用于數(shù)字圖像探測(cè)的儀器并且包括一個(gè)與機(jī)器控制裝置連接的評(píng)估單元，該評(píng)估單元由 關(guān)于由光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)預(yù)定的測(cè)量場(chǎng)的位置測(cè)量值確定用于操作單元的調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)的修正值， 而后將這些修正值傳送到機(jī)器控制裝置。機(jī)器控制裝置在考慮修正值的情況下，控制操作 單元的水平調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)?？梢詾楣鈱W(xué)測(cè)量系統(tǒng)配設(shè)一個(gè)用于清潔要探測(cè)的標(biāo)記和標(biāo)記周圍環(huán)境的清洗裝 置，該清洗裝置優(yōu)選具有一個(gè)用壓縮空氣可加載的，用于吹凈標(biāo)記和標(biāo)記周圍環(huán)境。


下面借助一幅僅示出一個(gè)實(shí)施例的附圖詳細(xì)說明本發(fā)明。其中示意地示出圖1用于向煉焦?fàn)t的爐膛裝料的設(shè)備；圖2用于控制圖1所示的設(shè)備所采用的光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)的測(cè)量場(chǎng)。
具體實(shí)施例方式圖1示出一個(gè)在圖中未顯示的裝煤車的下面上的操作單元1，該裝煤車在煉焦?fàn)t 爐頂上在導(dǎo)軌上導(dǎo)引并為向爐膛裝料而定位在通過一個(gè)機(jī)器控制裝置2預(yù)定的且為在爐 頂中的各裝料口 3配設(shè)的位置上。操作單元1在該實(shí)施例中涉及一個(gè)裝料套筒，該裝料套 筒設(shè)置在一個(gè)水平輸送螺旋4的出口下方并具有一個(gè)進(jìn)料漏斗5以及一個(gè)可豎直下降到在
5煉焦?fàn)t爐頂中的裝料口中的套筒下部6。裝料套筒為適配于裝料口的各自位置相對(duì)于裝煤 車沿兩個(gè)相互垂直的軸線X、Y可水平調(diào)節(jié)并且為此目的具有一個(gè)能夠進(jìn)行水平雙軸線調(diào) 節(jié)運(yùn)動(dòng)的移動(dòng)機(jī)構(gòu)7。由圖可以看出，裝料套筒的進(jìn)料漏斗5和一個(gè)與套筒下部6連接的提 升裝置8固定在一個(gè)支承框架9上，該支承框架沿一條第一軸線X線性可調(diào)節(jié)地設(shè)置在移 動(dòng)框架10內(nèi)。移動(dòng)框架10在固定在裝煤車下面上的導(dǎo)軌上沿一條第二軸線Y可水平移動(dòng) 地設(shè)置。在支承框架9和移動(dòng)框架10上連接一些液壓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)11，這些調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)配備有行 程測(cè)量裝置并且其調(diào)節(jié)行程由機(jī)器控制裝置2控制。在理想情況下，在煉焦?fàn)t爐頂中的裝料口 3以等距的距離以及沿裝煤車的移動(dòng)方 向?qū)R地設(shè)置。在煉焦?fàn)t上的實(shí)際情況經(jīng)常偏離這一理想情況。特別是在較老式的煉焦?fàn)t 中，裝料口 3在兩個(gè)方向X、Y上的位置偏差常常大于士 50mm。位置偏差可以借助移動(dòng)機(jī)構(gòu)7 補(bǔ)償，從而使裝料套筒可以總是豎直地并且在套筒下部6不出現(xiàn)傾斜位置情況下下降到裝 料口 3上。這樣就可實(shí)施無遺漏且無干擾的裝料過程。對(duì)每個(gè)裝料口3所必要的水平調(diào)節(jié) 行程被存儲(chǔ)在機(jī)器控制裝置的存儲(chǔ)器中。而裝料套筒或一個(gè)設(shè)置在裝煤車上的操作單元1 的所述無偏移運(yùn)行的前提條件是，裝煤車在每次移動(dòng)后都能準(zhǔn)確進(jìn)入一個(gè)為所述裝料口 3 配設(shè)的預(yù)定位置。這實(shí)際上是不可能的。實(shí)際上，裝煤車的定位精度一般為士5mm。另外， 還必須考慮在裝煤車的車輪的輪緣和導(dǎo)軌之間的間隙，這種間隙取決于磨損條件隨時(shí)間流 逝而變化。該間隙實(shí)際上在2X IOmm和2X 25mm之間。由裝煤車的移動(dòng)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的偏差 相加之和達(dá)到幾個(gè)厘米，這些偏差直接影響到操作單元1的定位精度。偏差由裝煤車移動(dòng) 運(yùn)動(dòng)決定，而且在每次定位時(shí)都在變化。這些在存儲(chǔ)在機(jī)器控制裝置中的用于操作單元1 的調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)的值中可以不考慮。為改善定位精度，裝煤車配備有一個(gè)光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)12，它具有一個(gè)掃描儀或一個(gè) 用于數(shù)字圖像探測(cè)的儀器。用光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)12探測(cè)在爐頂上例如在裝料孔框架14上設(shè)置 的、為裝料口 3配設(shè)的標(biāo)記13。光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)12預(yù)先給出一個(gè)測(cè)量場(chǎng)15并包括一個(gè)評(píng)估 單元，該評(píng)估單元與機(jī)器控制裝置連接并且由關(guān)于測(cè)量場(chǎng)15的涉及標(biāo)記13的位置測(cè)量值 確定用于操作單元1的調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)的修正值，并且將將該修正值傳送到機(jī)器控制裝置2。機(jī)器 控制裝置2在考慮該修正值的情況下控制操作單元1的水平運(yùn)動(dòng)。圖2清楚表明所述評(píng)估方法。在每次定位裝煤車之后，在一個(gè)通過測(cè)量法預(yù)定的 測(cè)量場(chǎng)15內(nèi)，用一種光學(xué)測(cè)量法探測(cè)安置在爐頂上例如在裝料孔框架14上的標(biāo)記13的坐 標(biāo)XpY1并且與為該標(biāo)記13存儲(chǔ)在機(jī)器控制裝置2中的參考值XpYtl進(jìn)行比較。同樣存儲(chǔ) 在機(jī)器控制裝置2中的用于操作單元1的調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)的值適用于這種情況，即坐標(biāo)測(cè)量值X1、 Y1與存儲(chǔ)在機(jī)器控制裝置2中的參考值\、Ytl相符。如圖2所示，如果在測(cè)量場(chǎng)15內(nèi)的測(cè) 量的標(biāo)記13的位置X1J1偏離存儲(chǔ)在機(jī)器控制裝置2中的參考值Xc^Ytl，則對(duì)于兩個(gè)軸線方 向X、Y要確定在測(cè)量的坐標(biāo)Xp Y1與存儲(chǔ)在機(jī)器控制裝置中的坐標(biāo)\、Y0之間的偏差Δ χ、 Ay并且將這些差值ΔΧ、Ay作為修正值在操作單元1的調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)過程中予以考慮。為了避免由測(cè)量場(chǎng)15探測(cè)的異物導(dǎo)致錯(cuò)誤測(cè)量，將用光學(xué)測(cè)量法獲得的測(cè)量信 號(hào)與一個(gè)作為參考值存儲(chǔ)的信號(hào)進(jìn)行比較。典型地偏離作為參考值存儲(chǔ)的信號(hào)的那些信號(hào) 通過一個(gè)濾波電路作為錯(cuò)誤信號(hào)不予考慮。在本實(shí)施例中，按照本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施形式，為該光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)12配設(shè)一 個(gè)用于清潔要探測(cè)的標(biāo)記13和標(biāo)記周圍環(huán)境的清洗裝置16。該清洗裝置例如具有一個(gè)用壓縮空氣可加載的噴嘴裝置17，用于吹凈標(biāo)記和標(biāo)記周圍環(huán)境。也可設(shè)想使用刷子。
權(quán)利要求
用于將裝煤車的操作單元定位在煉焦?fàn)t裝料口上的方法，其中，一個(gè)導(dǎo)軌導(dǎo)引的裝煤車在煉焦?fàn)t爐頂上移動(dòng)并且為向爐膛裝料而定位在通過一個(gè)機(jī)器控制裝置預(yù)定的且為在爐頂中的各裝料口配設(shè)的位置上，并且其中，隨后通過水平的、雙軸線的調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)將裝煤車的至少一個(gè)操作單元引導(dǎo)到裝料口上，其特征在于，在每次定位裝煤車之后，在一個(gè)通過測(cè)量方法預(yù)定的測(cè)量場(chǎng)內(nèi)，用一種光學(xué)測(cè)量方法探測(cè)至少一個(gè)安置在爐頂上的相對(duì)于裝料口的中心軸線具有固定配置的標(biāo)記的坐標(biāo)并將其與為該標(biāo)記存儲(chǔ)在機(jī)器控制裝置中的參考值進(jìn)行比較，并且對(duì)于兩個(gè)軸線方向(X、Y)確定在測(cè)量的坐標(biāo)與存儲(chǔ)在機(jī)器控制裝置內(nèi)的坐標(biāo)之間的偏差并且在操作單元的調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)過程中對(duì)這些偏差予以考慮。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，操作單元配備有一個(gè)能夠進(jìn)行水平、雙軸 線調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)的移動(dòng)機(jī)構(gòu)，將一些用于操作單元沿兩個(gè)軸線的調(diào)節(jié)行程的值配設(shè)給為標(biāo)記存儲(chǔ)的參考值并且將 其存儲(chǔ)在機(jī)器控制裝置中，以便將操作單元從一個(gè)參考位置出發(fā)定位在裝料口上，并且按照修正的值移動(dòng)操作單元并且將其定位在裝料口上，所述修正的值由用于調(diào)節(jié)行程 的存儲(chǔ)的值和由標(biāo)記探測(cè)裝置產(chǎn)生的修正值得出。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，操作單元沿兩條相互垂直的軸線可移 動(dòng)，并且為了水平調(diào)節(jié)操作單元，采用配備有一個(gè)行程測(cè)量系統(tǒng)的液壓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。
4.按照權(quán)利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，標(biāo)記探測(cè)裝置用于將裝料套筒、 蓋提起裝置和框架清洗裝置精確定位在煉焦?fàn)t的裝料口上。
5.按照權(quán)利要求1至4之一所述的方法，其特征在于，一個(gè)用于數(shù)字圖像探測(cè)的儀器或 一個(gè)掃描儀用于所述光學(xué)測(cè)量方法。
6.按照權(quán)利要求1至5之一所述的方法，其特征在于，標(biāo)記安置在裝料口的裝料孔框架上。
7.按照權(quán)利要求1至6之一所述的方法，其特征在于，將用光學(xué)測(cè)量方法獲得的測(cè)量信 號(hào)與一個(gè)作為參考存儲(chǔ)的信號(hào)進(jìn)行比較，并且典型地偏離作為參考存儲(chǔ)的信號(hào)的測(cè)量信號(hào) 作為錯(cuò)誤信號(hào)不予以考慮。
8.按照權(quán)利要求1至7之一所述的方法，其特征在于，在實(shí)施光學(xué)測(cè)量方法之前，用壓 縮空氣或通過刷子清洗所述標(biāo)記。
9.用于實(shí)施按照權(quán)利要求1至8之一所述方法的設(shè)備，具有一輛在煉焦?fàn)t爐頂上在導(dǎo) 軌上導(dǎo)引的裝煤車，該裝煤車具有一個(gè)帶有可下降的裝料套筒的下側(cè)的輸送機(jī)構(gòu)、一個(gè)蓋 提起裝置和一個(gè)用于清洗裝料孔框架的裝置作為各操作單元，其中，至少一個(gè)操作單元(1)具有一個(gè)移動(dòng)機(jī)構(gòu)(7)，該移動(dòng)機(jī)構(gòu)能夠使操作單元(1) 進(jìn)行水平的、雙軸線的并且由一個(gè)機(jī)器控制裝置(2)控制的調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)，其特征在于，裝煤車 配備有一個(gè)用于探測(cè)標(biāo)記(13)的光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)(12)，其中，標(biāo)記(13)安置在爐頂上并為裝料口(3)配設(shè)，其中，光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)(12)預(yù)定一個(gè)測(cè)量場(chǎng)(15)以及包括一個(gè)與機(jī)器控制裝置(2)連 接的評(píng)估單元，該評(píng)估單元由關(guān)于測(cè)量場(chǎng)(15)的、涉及標(biāo)記(13)的位置測(cè)量值(XpY1)確 定用于操作單元(1)的調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)的值，然后將這些值傳送到機(jī)器控制裝置(2)。
10.按照權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其特征在于，光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)(12)具有一臺(tái)掃描儀或一臺(tái)用于數(shù)字圖像探測(cè)的儀器。
11.按照權(quán)利要求9或10所述的設(shè)備，其特征在于，標(biāo)記(13)設(shè)置在裝料孔框架(14)上。
12.按照權(quán)利要求9至11之一所述的設(shè)備，其特征在于，為光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)(13)配設(shè)一 個(gè)用于清潔要探測(cè)的標(biāo)記(13)和標(biāo)記周圍環(huán)境的清洗裝置(16)。
13.按照權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其特征在于，清洗裝置(16)具有一個(gè)用壓縮空氣可 加載的噴嘴裝置(17)，用于吹凈標(biāo)記(13)和標(biāo)記周圍環(huán)境。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于將裝煤車的操作單元定位在煉焦?fàn)t裝料口上的方法，其中，一個(gè)導(dǎo)軌導(dǎo)引的裝煤車在煉焦?fàn)t爐頂上移動(dòng)并且為向爐膛裝料而定位在通過一個(gè)機(jī)器控制裝置預(yù)定的且為在爐頂中的各裝料口配設(shè)的各位置上，并且其中隨后通過水平的、雙軸線的調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)將裝煤車的至少一個(gè)操作單元引導(dǎo)到裝料口上。按照本發(fā)明，在每次定位裝煤車之后，在一個(gè)通過測(cè)量方法預(yù)定的測(cè)量場(chǎng)內(nèi)，用一種光學(xué)測(cè)量方法探測(cè)至少一個(gè)安置在爐頂上的相對(duì)于裝料口的中心軸線具有固定配置的標(biāo)記的坐標(biāo)并與為該標(biāo)記存儲(chǔ)在機(jī)器控制裝置內(nèi)的參考值進(jìn)行比較。對(duì)于兩個(gè)軸線方向(X、Y)確定在測(cè)量的坐標(biāo)與存儲(chǔ)在機(jī)器控制裝置內(nèi)的坐標(biāo)之間的偏差。然后，在操作單元的調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)過程中將這些差值作為修正值予以考慮。此外，本發(fā)明的主題還涉及一個(gè)用于實(shí)施所述方法的設(shè)備。
文檔編號(hào)C10B31/04GK101965390SQ200980106899
公開日2011年2月2日 申請(qǐng)日期2009年2月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月28日
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