一種鋁電解槽槽況自動(dòng)巡檢方法及其裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鋁電解生產(chǎn)操作日常過程自動(dòng)測(cè)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(dòng)巡檢方法及其所采用的巡檢機(jī)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(dòng)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(xiàng)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(guó)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(cè)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(cè)量，另一人記錄數(shù)據(jù)，每天每槽測(cè)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(cè)量和記錄的工作量比較大，并且測(cè)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(shí)時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析等缺點(diǎn)，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(yàn)不僅在電解鑄造生產(chǎn)中起著重要的作用，同時(shí)是鋁產(chǎn)品銷售的保障。原鋁液的化驗(yàn)可以給電解生產(chǎn)的情況提供準(zhǔn)確及時(shí)的分析數(shù)據(jù)，根據(jù)這些數(shù)據(jù)電解廠可以及時(shí)的了解槽況，及時(shí)對(duì)生產(chǎn)作出調(diào)整。同時(shí)化驗(yàn)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(yàn)是人工做樣、化驗(yàn)、化驗(yàn)結(jié)果記錄、分析、判級(jí)、出報(bào)告在上傳，由于試樣量巨大，化驗(yàn)工作量大過程耗時(shí)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(fèi)相對(duì)來說也越大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種鋁電解槽槽況自動(dòng)巡檢方法及其所采用的巡檢機(jī)器人，以實(shí)現(xiàn)電解槽的日常巡檢及化驗(yàn)自動(dòng)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(qiáng)度，縮短化驗(yàn)時(shí)間極大的提高勞動(dòng)效率。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣的:
本發(fā)明是一種鋁電解槽槽況自動(dòng)巡檢方法，它用到了這樣一種巡檢機(jī)器人:該機(jī)器人包括作為載體的運(yùn)輸小車及用于識(shí)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(jī)及用于實(shí)時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)信號(hào)發(fā)送器；還包括用于識(shí)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(jī)器臂，定位機(jī)器臂具有3個(gè)以上自由度。該機(jī)器人還包括用于自動(dòng)識(shí)別阻礙運(yùn)輸小車行走的障礙物的雷達(dá)感應(yīng)裝置、用于自動(dòng)識(shí)別電解槽火孔位置的火孔識(shí)別裝置、兩水平測(cè)量標(biāo)尺及工具箱。
[0007]利用這種巡檢機(jī)器人，本發(fā)明的這種自動(dòng)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(jī)器人按照預(yù)定的作業(yè)計(jì)劃沿車間內(nèi)導(dǎo)航線自動(dòng)行走，當(dāng)巡檢機(jī)器人行至指定的電解槽后，巡檢機(jī)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(cè)試要求，對(duì)電解槽的槽況進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，且采集的數(shù)據(jù)經(jīng)巡檢機(jī)器人內(nèi)部設(shè)置的工控機(jī)預(yù)處理后，通過移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)信號(hào)發(fā)送器將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)發(fā)送至電解車間數(shù)據(jù)中心。
[0008]電解槽上貼有智能卡，巡檢機(jī)器人上設(shè)有用于識(shí)別該智能卡的智能卡掃描器。激光分析儀的定位機(jī)器臂一具有3個(gè)以上自由度，在巡檢機(jī)器人中的火孔識(shí)別裝置自動(dòng)識(shí)別火孔位置后，定位機(jī)器臂一自動(dòng)調(diào)整激光分析儀的姿態(tài)，使其測(cè)試頭對(duì)準(zhǔn)電解槽火孔；紅外成像儀的定位機(jī)器臂二具有3個(gè)以上自由度，在火孔識(shí)別裝置自動(dòng)識(shí)別火孔位置后，定位機(jī)器臂二自動(dòng)調(diào)整紅外成像儀的姿態(tài)，使其測(cè)試頭對(duì)準(zhǔn)電解槽火孔。
[0009]運(yùn)輸小車為電動(dòng)無人駕駛小車，可按照預(yù)定的作業(yè)計(jì)劃，沿導(dǎo)航線自動(dòng)前進(jìn)和后退，當(dāng)智能卡掃描器識(shí)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(dòng)識(shí)別阻礙運(yùn)輸小車行走的障礙物，發(fā)現(xiàn)障礙物后，運(yùn)輸小車自動(dòng)停止行走，等待障礙物移除后再繼續(xù)行走。
[0010]電解車間數(shù)據(jù)中心在獲取工控機(jī)發(fā)來的數(shù)據(jù)和信息后，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析，給出下料量、出鋁量、槽控機(jī)控制、專家系統(tǒng)操作、生產(chǎn)排產(chǎn)、設(shè)備維護(hù)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(jī)進(jìn)行控制。[0011 ] 本發(fā)明的技術(shù)效果:本發(fā)明的這種鋁電解巡檢機(jī)器人裝置能快速化驗(yàn)電解質(zhì)、鋁液的各項(xiàng)成分以及電解質(zhì)溫度，且直接利用信息集成平臺(tái)，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(shí)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(yùn)行成本，提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率。本發(fā)明能夠提高鋁電解生產(chǎn)管控的精細(xì)化程度與自動(dòng)化水平，提高管理效率，減小化驗(yàn)操作人員人為失誤對(duì)鋁電解生產(chǎn)帶來的影響。
[0012]采用鋁電解槽槽況巡檢機(jī)器人后，化驗(yàn)過程在電解槽巡檢過程中實(shí)時(shí)采集，就地化驗(yàn)出結(jié)果，化驗(yàn)過程不需要做試樣，化驗(yàn)過程也變得更加簡(jiǎn)潔更加高效，同時(shí)電解質(zhì)的溫度也自動(dòng)采集；機(jī)器人的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)完全可以做到現(xiàn)場(chǎng)直接化驗(yàn)、自動(dòng)檢測(cè)電解質(zhì)溫度、化驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)記錄、分析、判級(jí)、出報(bào)告集成一體，體統(tǒng)自動(dòng)完成，使用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)通過無線網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)時(shí)上傳信息，同時(shí)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】
[0013]圖1是一種鋁電解槽槽況巡檢機(jī)器人結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2機(jī)器人在車間的布置示意圖；
圖3是一種鋁電解槽槽況巡檢機(jī)器人工作流圖；
圖4定位機(jī)器臂三方向自由度示意圖；
附圖標(biāo)記說明:1_運(yùn)輸小車，2-行走跟蹤及定位裝置，3-激光分析儀，4-定位機(jī)器臂一，5-紅外成像儀，6-定位機(jī)器臂二，7-工控機(jī)，8-移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)信號(hào)發(fā)射器，9-智能卡掃描器，10-雷達(dá)感應(yīng)裝置，11-火孔識(shí)別裝置，12-兩水平測(cè)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(jī)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(shí)庫(kù)，21-生產(chǎn)管理系統(tǒng)。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0015]如圖1所示，圖1展示了本發(fā)明巡檢機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖，從圖中可以看出，本發(fā)明機(jī)器人包括以下部分:運(yùn)輸小車1及行走跟蹤和定位裝置2、激光分析儀3及其定位機(jī)器臂一 4、紅外成像儀5及定位機(jī)器臂二 6、工控機(jī)7、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)信號(hào)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(shí)別裝置11、兩水平測(cè)量標(biāo)尺12及工具箱22。
[0016]如圖1所示，兩水平測(cè)量標(biāo)尺12及放置兩水平測(cè)試桿的工具箱22，跟車的操作人員在每臺(tái)槽前用兩水平測(cè)試桿人工放入火孔測(cè)量，并放置水平測(cè)量標(biāo)尺12自動(dòng)讀數(shù)并記錄。對(duì)電解槽15的兩水平采集的數(shù)據(jù)經(jīng)巡檢機(jī)器人17內(nèi)部設(shè)置的工控機(jī)7預(yù)處理后，通過移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)信號(hào)發(fā)送器8將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)發(fā)送至電解車間數(shù)據(jù)中心19。測(cè)量完畢后工具放入工具箱22。
[0017]如圖2所示，圖2為機(jī)器人在車間的布置示意圖，它在電解廠房14中設(shè)有車間內(nèi)導(dǎo)航線16，巡檢機(jī)器人17按照預(yù)定的作業(yè)計(jì)劃沿車間內(nèi)導(dǎo)航線16自動(dòng)行走，當(dāng)巡檢機(jī)器人17行至指定的電解槽15后，巡檢機(jī)器人17內(nèi)部設(shè)置的紅外成像儀5和激光分析儀3按照預(yù)定的測(cè)試要求，對(duì)電解槽15的槽況進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，且采集的數(shù)據(jù)經(jīng)巡檢機(jī)器人17內(nèi)部設(shè)置的工控機(jī)7預(yù)處理后，通過移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)信號(hào)發(fā)送器8將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)發(fā)送至電解車間數(shù)據(jù)中心19。
[0018]如圖3所示，圖3展示了本發(fā)明的機(jī)器人的工作流圖，從圖中可以看到，本發(fā)明的機(jī)器人設(shè)備能快速化驗(yàn)電解質(zhì)、鋁液的各項(xiàng)成分以及電解質(zhì)溫度，且數(shù)據(jù)直接傳輸?shù)焦た貦C(jī)信息集成平臺(tái)內(nèi)，對(duì)化驗(yàn)分析數(shù)據(jù)及電解質(zhì)溫度等重要數(shù)據(jù)信息進(jìn)行再解析，給出槽控機(jī)控制、專家