一种选矿摇床自动巡检装置的制作方法

本实用新型涉及一种选矿摇床，尤其涉及一种选矿摇床自动巡检装置。

背景技术：

摇床是重选选矿环节的重要设备，通过物理选矿的方式，最终将精矿、次精矿等不同品位的矿浆分离出来。摇床选矿工艺已非常成熟，但仍然需要操作工不断巡视并且手动操作接矿装置的位置，自动化水平较低。工艺参数的变化导致矿带分布情况有所变化，如若操作工不能及时移动接矿装置的位置，就会导致精矿品位下降。基于此原因，需要有一种能够替代操作工的摇床自动巡检装置，实现减员增效的目的。

而目前，国内外关于此类自动化设备的研究相对较少。主要是因为选矿工艺变化复杂，要找到一种适应诸多工艺变化的方法较困难，从而影响了自动巡检装置的研发。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种选矿摇床自动巡检装置。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

本实用新型的选矿摇床自动巡检装置包括AGV小车，所述AGV小车设于导航磁条上，所述导航磁条设有磁条保护带和RFID芯片，所述AGV小车上设有磁导航传感器、无线发射器和倒L支架，所述倒L支架上设有机械臂、工业相机和LED光源，所述导航磁条铺设于摇床设备正前方，与摇床平行，所述摇床的前端设有光电开关，所述导航磁条的一侧设有自动充电桩，所述自动充电桩设有充电指示灯。

由上述本实用新型提供的技术方案可以看出，本实用新型实施例提供的选矿摇床自动巡检装置，以AGV小车和图像识别装置为核心，可以实现对一组摇床的依次巡检，自动拍摄照片并上传分析系统，达到替代人工巡检，提高摇床分选效率的目的。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的选矿摇床自动巡检装置的结构示意图。

图2为本实用新型实施例提供的选矿摇床自动巡检装置的巡检过程示意图。

具体实施方式

下面将对本实用新型实施例作进一步地详细描述。本实用新型实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

本实用新型的选矿摇床自动巡检装置，其较佳的具体实施方式是：

选矿摇床自动巡检装置包括AGV小车，所述AGV小车设于导航磁条上，所述导航磁条设有磁条保护带和RFID芯片，所述AGV小车上设有磁导航传感器、无线发射器和倒L支架，所述倒L支架上设有机械臂、工业相机和LED光源，所述导航磁条铺设于摇床设备正前方，与摇床平行，所述摇床的前端设有光电开关，所述导航磁条的一侧设有自动充电桩，所述自动充电桩设有充电指示灯。

所述AGV小车前后下端各安装一个所述磁导航传感器。

所述导航磁条由工程橡胶和异性磁粉复合而成，通过不干胶粘贴于地表，并拼接扩展至指定长度。

所述磁条保护带铺设于所述导航磁条正上方，磁条保护带宽度大于导航磁条的宽度，整体覆盖在导航磁条正上方，通过不干胶粘帖于地表。

所述RFID芯片放置于导航磁条下方，每张摇床正前方相应放置一个，所述光电开关安装于摇床正下方，每张摇床正下方相应放置一个。

所述无线发射器安装于所述AGV小车上方。

所述倒L支架整体呈倒L型，通过螺栓固定于AGV小车上表面，所述倒L支架设有两个伸出臂，两个伸出臂前端分别固定有所述机械臂，所述工业相机和LED光源(11)分别固定于两根所述机械臂上。

所述工业相机和LED光源位于摇床正上方，所述工业相机包括相机和镜头。

所述自动充电桩位于首台摇床旁侧位置，是AGV小车的起始点，所述充电指示灯位于自动充电桩上部。

上述的选矿摇床自动巡检装置实现选矿摇床自动巡检的方法，包括：

步骤一，AGV小车处于起始点①号站点位置，由于①号站点是充电位，LED光源和工业相机均不需要工作，因此AGV小车会自动切断LED光源和工业相机的电源，节省AGV小车电池消耗；

步骤二，AGV自动向前行驶，AGV小车自动沿着导航磁条向前高速行驶，寻找②号站点，行驶过程中AGV小车蜂鸣器和警示灯自动打开，提醒路人注意避开小车，同时开启安全避障功能，通过红外障碍传感器检测行驶前往障碍物，一旦发现障碍物立即自动刹车，保护路人和AGV小车安全。行驶过程中，LED光源和工业相机同时处于断电状态；

步骤三，AGV小车行驶到②号站点，AGV小车行驶到②号站点，即1号摇床正前方，AGV小车会自动感应到②号站点导航磁条下方的RFID芯片，随后AGV小车自动切换至低速行驶；

步骤四，AGV小车低速行驶过程中会通过激光传感器检测到②号站点的光电开关，随后小车停驶，蜂鸣器和警示灯停止工作，工业相机和LED光源上电工作；

步骤五，相机拍摄摇床矿带图像，通过无线发射器传输至图像处理中心，传输成功后，AGV小车继续向前行驶，图像传输过程中如果出现图像接受不成功的情况，相机会继续拍摄和传输，如果连续5次传输不成功，图像处理中心自动报错，AGV小车继续向前行驶；

步骤六，AGV自动向前行驶，AGV小车离开②号站点，自动沿着导航磁条向前高速行驶，寻找③号站点，行驶过程中AGV小车蜂鸣器和警示灯自动打开，同时开启安全避障功能，LED光源和工业相机同时处于断电状态；

步骤七，AGV小车自动循环步骤三到步骤六，依次执行③到n号站点巡检任务；

步骤八，巡检完毕最后一张摇床，即n号站点后，AGV小车自动检测剩余电量，如果电量多于设定值，则反向朝②号站点行驶，开始新一轮巡检；如果电量少于设定值，则反向朝①号站点行驶，充满电再开始新一轮巡检。行驶过程中路过中间站点时不停止，AGV小车蜂鸣器和警示灯自动打开，同时开启安全避障功能，LED光源和工业相机同时处于断电状态；

步骤九，在电量少于设定值时，AGV小车自动返回①号站点。AGV小车行驶到①号站点，即自动充电桩正前方，AGV小车会自动感应到①号站点导航磁条下方的RFID芯片，随后AGV小车自动切换至低速行驶；

步骤十，AGV小车低速行驶过程中会通过激光传感器检测到①号站点的光电开关，随后小车停驶，停驶位置即为自动充电位；

步骤十一，自动充电桩伸出充电电极与AGV小车对接，开始对小车内部的锂电池充电。充电时，充电桩上的充电指示灯会自动点亮，AGV小车上的蜂鸣器、警示灯、工业相机和LED光源均不工作；

步骤十二，当电量到达100％时，充电桩自动缩回充电电极，充电指示灯自动熄灭，然后执行步骤一；

上述过程中，小车在运动到任意RFID芯片上方如果没有检测到信号，则小车会继续往前行驶，在检测到光电开关时自动停止，随后报错，提醒站点信号消失。

本实用新型的摇床自动巡检装置，利用AGV小车作为移动巡检载体，小车可以在起始位置出发，依次在一组摇床前方精准停止，利用图像识别装置自动拍摄床面矿带照片，通过无线发射器将照片数据流自动发送至无线接收端，接收端随后进行数据分析并下发指令驱动接矿装置运动至目标位置。AGV小车自带自动充电桩，对一组摇床巡检完毕后，自动返回至自动充电桩位置进行充电，充满后自动开始新一轮巡检工作。可以实现“摇床设备无人值守模式”，减少现场操作工人数的目的，进而降低人工成本、增加企业效益。

具体实施例：

(1)自动巡检装置

如图1所示，是摇床自动巡检装置的总体结构图。

该巡检装置包括：AGV小车1、磁导航传感器2、导航磁条3、磁条保护带4、RFID芯片5、光电开关6、无线发射器7、倒L支架8、机械臂9、工业相机10、LED光源11、自动充电桩12、充电指示灯13。

所述AGV小车1前后下端各安装一个磁导航传感器2、磁导航传感器3通过磁性读取导航磁条3的具体位置并反馈信号给AGV小车1，AGV小车1根据此信号调整前进方向，确保沿着磁条方向前进。

导航磁条3铺设于摇床设备正前方，与摇床平行。导航磁条3由工程橡胶和异性磁粉复合而成，通过不干胶粘贴于地表，可以任意拼接扩展至指定长度，通过与磁导航传感器2产生磁性感应而指引AGV小车沿着指定路线行走。

磁条保护带4铺设于导航磁条3正上方，保护带宽度大于导航磁条3，整体覆盖在导航磁条3正上方，通过不干胶粘帖于地表，可以起到防水防尘的作用，保护导航磁条3不受到环境侵蚀。

RFID芯片5放置于导航磁条3下方，每张摇床正前方相应放置一个，AGV小车1行走到RFID芯片5正上方时，会自动感知其位置，然后做出加速或减速动作相应。

光电开关6安装于摇床正下方，AGV小车1经过光电开关6)时会自动检测其信号，随后做出停止动作。

无线发射器7安装于AGV小车1上方，可以将工业相机10采集到的数码照片以无线波形式传输至无线接收器。

倒L支架8整体呈倒L型，采用铝合金材质，具有重量轻、防腐蚀、强度高的优点，其整体通过螺栓固定于AGV小车1上表面。两个伸出臂可以使机械臂9大幅度靠近摇床正上方。

机械臂9采用铝合金材质，轻便小巧。数量一共是2根，一根用于固定工业相机10，一根用于固定LED光源11，通过螺栓固定于倒L支架8的两个伸出臂前端。机械臂9可以在一定范围内前后左右上下手动调节，用以满足工业相机10和LED光源11位置调节需求。

工业相机10由相机和镜头组成，位于摇床正上方，方向冲下拍摄摇床床面矿带分布，并将照片数字化后通过通讯线缆发送至无线发射器7。

由于摇床选矿车间灯光亮度不足，工业相机难以拍摄到清晰的摇床矿带图片用于分析，因此设计了LED光源11用于增强拍摄亮度。

自动充电桩12位于首台摇床旁侧位置，也是AGV小车1的起始点。小车到达充电桩位置后，充电桩自动伸出充电柱对小车进行充电，充满后充电柱自动缩回。

充电指示灯13位于自动充电桩12上部，用于指示AGV小车1当前处于充电状态，起到提醒和警示作用。

(2)自动巡检方法(如图2所示)

步骤一，AGV小车处于起始点①号站点位置。由于①号站点是充电位，LED光源和工业相机均不需要工作，因此AGV小车会自动切断LED光源和工业相机的电源，节省AGV小车电池消耗。

步骤二，AGV自动向前行驶。AGV小车自动沿着导航磁条向前高速行驶，寻找②号站点。行驶过程中AGV小车蜂鸣器和警示灯自动打开，提醒路人注意避开小车，同时开启安全避障功能，通过红外障碍传感器检测行驶前往障碍物，一旦发现障碍物立即自动刹车，保护路人和AGV小车安全。行驶过程中，LED光源和工业相机同时处于断电状态。

步骤三，AGV小车行驶到②号站点。AGV小车行驶到②号站点，即1号摇床正前方，AGV小车会自动感应到②号站点导航磁条下方的RFID芯片，随后AGV小车自动切换至低速行驶。

步骤四，AGV小车低速行驶过程中会通过激光传感器检测到②号站点的光电开关，随后小车停驶。蜂鸣器和警示灯停止工作，工业相机和LED光源上电工作。

步骤五，相机拍摄摇床矿带图像，通过无线发射器传输至图像处理中心，传输成功后，AGV小车继续向前行驶。图像传输过程中如果出现图像接受不成功的情况，相机会继续拍摄和传输，如果连续5次传输不成功，图像处理中心自动报错，AGV小车继续向前行驶。

步骤六，AGV自动向前行驶。AGV小车离开②号站点，自动沿着导航磁条向前高速行驶，寻找③号站点。行驶过程中AGV小车蜂鸣器和警示灯自动打开，同时开启安全避障功能，LED光源和工业相机同时处于断电状态。

步骤七，AGV小车自动循环步骤三到步骤六，依次执行③到n号站点巡检任务。

步骤八，巡检完毕最后一张摇床，即n号站点后，AGV小车自动检测剩余电量，如果电量多于设定值，则反向朝②号站点行驶，开始新一轮巡检；如果电量少于设定值，则反向朝①号站点行驶，充满电再开始新一轮巡检。行驶过程中路过中间站点时不停止，AGV小车蜂鸣器和警示灯自动打开，同时开启安全避障功能，LED光源和工业相机同时处于断电状态。

步骤九，在电量少于设定值时，AGV小车自动返回①号站点。AGV小车行驶到①号站点，即自动充电桩正前方，AGV小车会自动感应到①号站点导航磁条下方的RFID芯片，随后AGV小车自动切换至低速行驶。

步骤十，AGV小车低速行驶过程中会通过激光传感器检测到①号站点的光电开关，随后小车停驶，停驶位置即为自动充电位。

步骤十一，自动充电桩伸出充电电极与AGV小车对接，开始对小车内部的锂电池充电。充电时，充电桩上的充电指示灯会自动点亮，AGV小车上的蜂鸣器、警示灯、工业相机和LED光源均不工作。

步骤十二，当电量到达100％时，充电桩自动缩回充电电极，充电指示灯自动熄灭，然后执行步骤一。

值得注意的是，小车在运动到任意RFID芯片上方如果没有检测到信号，则小车会继续往前行驶，在检测到光电开关时自动停止，随后报错，提醒站点信号消失。

本实用新型技术方案带来的有益效果：

1、首次利用AGV小车作为选矿摇床巡检装置载体，可以实现对一组多张摇床的不间断巡检，替代人工繁复巡检，解放了劳动力，为实现无人化数字工厂提供了有利条件。

2、利用工业相机拍摄摇床床面矿带照片，发送至图像处理系统进行数据分析，代替了人工使用肉眼观察矿带，节省了人工。同时由于数码照片对于矿带颜色和位置的识别更加精确和统一，可以克服人工判断误差，提高生产效率。

3、AGV小车可以自动充电，不需要人工更换电池，实现循环往复连续工作，可以做到真正的无人值守。

4、铝合金材质的倒L支架和机械臂可以大幅度降低AGV小车负载，节省电量消耗，减小偏载力矩；

本实用新型的技术关键点：

1、利用AGV小车进行一组多张摇床床面矿带的自动巡检，实现替代人工巡检。

2、使用LED光源增强工业相机图像识别的环境亮度，提高图像识别的准确性。

3、采用铝合金材质倒L支架，可以方便的固定机械臂靠近摇床正上方，也可以大幅降低AGV小车的偏载力矩。

4、使用2个机械臂作为相机和光源位置的固定装置，可以灵活调整相机和光源的上下左右前后距离。

5、使用自动充电桩对AGV小车进行自动充电，满足AGV小车的循环往复连续工作，无需人工更换电池，实现无人化操作。

6、使用磁条保护带对导航磁条进行保护，防止磁条受到环境侵蚀，延长其使用寿命。

7、利用AGV小车对多张摇床巡检的过程、步骤和方法。

8、设置RFID芯片作为AGV小车的减速位，设置光电开关作为AGV小车的停止位的精确定位方法；

9、工业相机和LED光源在AGV小车行走时自动关闭电源，停止时自动开启电源的省电方法；

10、小车在末位站点自动检测电量并与设定值比较，自动判断应该回到充电位还是重新开始新一轮巡检；

11、小车在没有检测到RFID芯片信号时的处理方法。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。