[发明专利]一种自主铲装装置、铲运机及铲装方法

说明书

本发明提供了一种自主铲装装置、铲运机及铲装方法，涉及矿石运输设备技术领域，本发明提供的自主铲装装置包括大臂传感器组、扫描激光雷达和处理器；扫描激光雷达用于扫描铲斗内物料的图像；大臂传感器组与处理器连接，大臂传感器组用于采集大臂进出油压力信息并发送至处理器；处理器用于根据大臂进出油压力信息计算得到物料重量，且当物料重量小于阈值时，处理器向铲斗发送铲装命令，当物料重量超过阈值时，处理器向铲斗发送收斗命令。本发明提供的自主铲装装置摆脱了传统单一的监控方式，通过大臂传感器组以及处理器的反馈调节，实现自主铲装的目的，配合扫描激光雷达使用，允许实时人工核对，保证工作效率，不受粉尘、水汽、照度等影响。

技术领域

本发明涉及矿石运输设备技术领域，尤其是涉及一种自主铲装装置、铲运机及铲装方法。

背景技术

铲运机是地下金属矿山的主力装备，主要完成矿石的运输任务，工作过程包括：矿石铲装、矿石运输、矿石卸载。随着人工智能相关技术与矿山生产的深度结合，智能矿山是未来矿山的发展方向，智能化铲运机是智能矿山建设的重要装备支撑。自主铲装、自主运输、自主卸载是智能化铲运机的主要特点，而自主铲装是铲运机智能化的难点和瓶颈。

如图1所示，图1为现有技术中铲运机铲装矿石组成部件的结构示意图。铲运机铲装矿石组成部件包括：铲斗1、摇臂2、倾翻油缸活塞杆3、倾翻油缸4、大臂5、举升油缸活塞杆6以及举升油缸7等。铲运矿石时，铲斗下落放至地面，铲斗底板与地面保持0－5°角度。车辆切入低速挡驱动推进铲斗沿地面铲取矿料，矿料入斗。重复几次直至矿石满斗，铲运机收斗驶离。

传统的铲运机可以实现半自主铲装，操作员通过安装在铲运机顶部的摄像机远程观察铲运机铲斗的矿石是否铲满，若铲斗矿石不满，则进行再次铲装，直至矿石铲满。铲运机井下工况恶劣，远程视频遥控方式受粉尘、水汽、照度影响较大，存在工作效率低、设备抗噪性差的缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自主铲装装置、铲运机及铲装方法，可实现自主铲装，保证工作效率，不受粉尘、水汽、照度等影响。

为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种自主铲装装置，包括大臂传感器组、扫描激光雷达和处理器；

所述扫描激光雷达用于扫描铲斗内物料的图像；

所述大臂传感器组与所述处理器连接，所述大臂传感器组用于采集大臂进出油压力信息并发送至所述处理器；

所述处理器用于根据所述大臂进出油压力信息计算得到物料重量，且当物料重量小于阈值时，所述处理器向铲斗发送铲装命令，当物料重量超过阈值时，所述处理器向铲斗发送收斗命令。

进一步地，所述大臂进出油压力信息包括大臂进油压力信息和大臂出油压力信息；

所述大臂传感器组包括均与所述处理器连接的大臂有杆腔油压传感器和大臂无杆腔油压传感器，所述大臂有杆腔油压传感器用于采集所述大臂进油压力信息并发送至所述处理器，所述大臂无杆腔油压传感器用于采集所述大臂出油压力信息并发送至所述处理器。

进一步地，还包括与所述处理器连接的铲斗传感器组；

所述铲斗传感器组用于采集铲斗进出油压力信息并发送至所述处理器；

所述处理器用于接收所述铲斗进出油压力信息并向所述大臂传感器组发送采集命令。

进一步地，所述铲斗进出油压力信息包括铲斗进油压力信息和铲斗出油压力信息；

所述铲斗传感器组包括均与所述处理器连接的铲斗有杆腔油压传感器和铲斗无杆腔油压传感器，所述铲斗有杆腔油压传感器用于采集所述铲斗进油压力信息并发送至所述处理器，所述铲斗无杆腔油压传感器用于采集所述铲斗出油压力信息并发送至所述处理器。