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基于激光扫描三维建模技术实现铝土矿抓斗天车(20吨)无人操作

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成果主要完成人

黄江峰、高晓芳、赵永兴、刘明栋、王斯锦、刘海锋、徐庆帅、崔龙生

项目概况

国家电投集团山西铝业有限公司原料车间铝矿库共有7台抓斗机,主要用于库内铝土矿倒运。由于铝土矿库内环境较差,对抓斗操作人员职业健康影响较大,且人工操作误差大效率低,2022年对铝矿库 1 台双梁抓斗桥式起重机实施了智能化改造。主要对天车本体的机械单元、电气控制单元、提升单元、操作单元、行走单元、安全附件等其它设施进行检查、升级、更换,以适应智能化改造需要。利用激光扫描技术对料堆进行动态扫描,并进行仿真处理,模型数据通过服务器进行插值运算和图形化处理,形成料场三维模型。在进行抓取作业任务时,系统根据相关抓取作业计划,计算出抓斗天车控制系统需要的控制数据和指令,结合三维模型,通过对三维模型的数据分析,系统自动生成作业面的抓取策略,并将抓取策略解析成自动工艺需要的相关数据,发给抓斗天车自动化控制模块,同时结合定位识址、视频监控、安全防护、电气控制等模块,执行自动化作业任务。系统在自动作业过程中,同时实时监控抓斗天车设备中各测点和传感器数据,综合分析,防止设备事故发生。 目前国家电投集团山西铝业有限公司已成功实现一台抓斗机无人化运行,降低了员工劳动强度和职业健康风险,提高了生产效率,后续对这一技术进行推广应用,完成其他6台抓斗机智能化改造。