具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

本发明实施例提供的一种钢包长水口的拆装方法，如说明书附图1所示，包括：

S1、获取位于钢包下水口2一侧的标靶1的位置信息；

S2、根据位置信息得到钢包下水口2的坐标信息；

S3、将坐标信息转化为在机械人5的坐标系下的位置坐标；

S4、根据位置坐标并控制机械人5实现钢包长水口3相较于钢包下水口2的安装和拆卸。

针对步骤S1，首先应将标靶1设置在钢包下水口2的一侧，标靶1相对于钢包下水口2的位置固定，两者之间没有相对移动，如说明书附图7所示；标靶可具体为标靶球，标靶球的表面做喷砂处理，以使标靶球的表面粗糙。

为了进一步确保后续钢包下水口2的坐标信息的真实可靠，标靶1的个数可具体为两个，也即通过获取两个标靶1的位置信息，从而提升钢包下水口2的坐标信息的真实性。

针对步骤S2，根据标靶1的位置信息得到钢包下水口2的坐标信息，也即由于标靶1和钢包下水口2之间的位置关系固定，因此当标靶1的位置信息获取到之后，基于标靶1和钢包下水口2之间的位置关系，通过计算即可得到钢包下水口2的坐标信息。

针对步骤S3，将钢包下水口2的坐标信息转化为在机械人5的坐标系下的位置坐标；也就是说，由于标靶1的位置信息所在的坐标系和机械人5的坐标系可能属于不同的坐标系，因此通过标靶1的位置信息得到钢包下水口2的坐标信息所在的坐标系和机械人5的坐标系也不属于同一坐标系。

换句话说，在步骤S1中，在获取标靶1的位置信息时，倘若采用三维激光扫描仪6执行获取操作时，则标靶1的位置信息则是在三维激光扫描仪6的坐标系下的坐标，并且钢包下水口2的坐标信息同样是以三维激光扫描仪6的坐标系为基准得到的。

然而本文的钢包长水口的拆装方法，最终的安装和拆卸是由机械人5所执行的，机械人5具备抓取和旋转等功能，因此需要将钢包下水口2的坐标信息转化为在机械人5的坐标系下的位置坐标，这样一来机械人5才可准确的将钢包长水口3安装在钢包下水口2的下方，或是准确的将钢包下水口2处的钢包长水口3进行拆卸。

针对机械人5，其可具体为现有技术中的库卡机器人等，说明书附图3示出了一种6轴机器人，用以实现钢包长水口3的安装和拆卸。

说明书附图5示出了一种快换夹具7，机器人可安装在平台上，快换夹具7放至在固定载具上；说明书附图6示出了活动夹具4和钢包长水口3连接时的状态，活动夹具4被放置在活动水口放置架上，钢包长水口3放置于活动水口中，可以认为的是，活动夹具4和钢包长水口3相连。

当机器人接收到钢包下水口2的位置坐标时，先抓取快换夹具7，再移动到活动夹具4的存放位置，并抓取活动夹具4，带动钢包长水口3移动至钢包下水口2处进行安装。

也就是说，机器人可首先抓取快换夹具7，然后再抓取安装有活动夹具4的钢包长水口3，通过操作快换夹具7，以使快换夹具7作用于活动夹具4，进而使得钢包长水口3固定于钢包下水口2，以实现钢包下水口2和钢包长水口3的连接。

当需要将钢包长水口3从钢包下水口2上拆卸时，与上述类似地，首先抓取快换夹具7，并将快换夹具7移动至和活动夹具4接触的位置上，然后通过控制快换夹具7运动，以使活动夹具4运动，活动夹具4和钢包下水口2放松，活动夹具4和钢包长水口3两者即可脱离钢包下水口2，实现对钢包长水口3的拆卸。

由此可知，步骤S4中，利用机械人5即可实现对钢包长水口3的安装和拆卸。

针对上述步骤S1，获取位于钢包下水口一侧的标靶的位置信息的步骤，包括：

控制三维激光扫描仪6对位于钢包下水口一侧的标靶1进行扫描，以得到在三维激光扫描仪6的坐标系下的标靶1的点云数据；

根据点云数据计算得到标靶1的位置信息。

三维激光扫描仪6的具体设置方式可参考说明书附图4，三维激光扫描仪6可设置在高于钢包4m左右的平台上，以免钢水触碰到三维激光扫描仪6。具体地，三维激光扫描仪6可固定安装于距离浇铸机5m左右的位置，当钢包被天车吊放在浇注机上时，三维激光扫描仪6对标靶1进行扫描，获取标靶1的点云数据。

针对标靶1具体为两个标靶球的情形，通过对靶标球的表面做喷砂处理，使其表面粗糙，避免形成镜面，三维激光扫描仪6在扫描过程中发射的激光打在标靶球上不因表面光滑而形成镜面反射导致接受不到激光信号。

然后可对点云数据进行去噪点、分割、拟合等算法计算出两个标靶球的球心的坐标，也即标靶1的位置信息，显然，标靶1的位置信息所体现的是在三维激光扫描仪6的坐标系下的位置信息。

针对上述步骤S3中：将坐标信息转化为在机械人5的坐标系下的位置坐标的步骤，包括：

控制三维激光扫描仪6对位于机械人5的法兰盘上的标识进行扫描，以分别得到标识在三维激光扫描仪6的坐标系下的扫描仪坐标系坐标和在机械人5的坐标系下的机械人坐标系坐标；

根据扫描仪坐标系坐标和机械人坐标系坐标计算得到三维激光扫描仪6的坐标系和机械人5的坐标系的转换矩阵；

根据转换矩阵将坐标信息转化为在机械人5的坐标系下的位置坐标。

为了方便起见，可先将法兰盘的中心和机械人5的坐标系设为平行，也即将法兰盘的中心移动至和机械人5的坐标系平行的位置；标识可具体为标识球，且标识球的个数为三个。显然，标识球和法兰盘的相对位置应固定，标识球不可相对于法兰盘移动。

控制三维激光扫描仪6对三个标识球进行扫描，分别计算出三个标识球的球心坐标，该球心坐标即可看做是在三维激光扫描仪6的坐标系下的扫描仪坐标系坐标。

基于球心和法兰盘的位置关系，可通过球心和法兰盘的中心的相对位置分别计算出球心和在机械人5的坐标系下坐标，也即机械人坐标系坐标。

简言之，通过法兰盘和标识球的物理位置，即可计算出标识球在在机械人5的坐标系下的机械人坐标系坐标；并通过三维激光扫描仪6对三个标识球进行扫描，得到标识球在三维激光扫描仪6的坐标系下的扫描仪坐标系坐标。

通过上述两个在不同坐标系下的坐标，即可得到转换矩阵，也即在三维激光扫描仪6的坐标系和机械人5的坐标系之间可通过转换矩阵进行转换，并利用该转换矩阵将钢包下水口2的坐标信息转化为在机械人5的坐标系下的位置坐标。

鉴于三维激光扫描仪6的坐标系和机器人5的坐标系的单位都是毫米mm，因此，缩放比例为K＝1，由此对两个坐标系之间的转换关系只有旋转和平移关系，转换矩阵的具体计算方式可参考现有技术，本文不再展开。

综合上述可知，本文的钢包长水口3的拆装方法，由于无法直接扫描钢包下水口2的位置，因此将标靶1作为参考物，对其进行扫描，并根据标靶1的位置信息得到钢包下水口2的坐标信息，再通过不同坐标系之间的转换关系，得到在机器人的坐标系下的钢包下水口2的位置坐标，进而通过机器人对钢包长水口3进行拆装。

本发明实施例还提供一种钢包长水口的拆装系统，其运行过程和原理均可参考上述钢包长水口的拆装方法，钢包长水口的拆装系统的结构框图如说明书附图2所示，包括：

获取单元101，用于获取位于钢包下水口一侧的标靶的位置信息；

计算单元102，用于根据位置信息得到钢包下水口的坐标信息；

转换单元103，用于将坐标信息转化为在机械人5的坐标系下的位置坐标；

执行单元104，用于根据位置坐标并控制机械人5实现钢包长水口相较于钢包下水口的安装和拆卸。

其中，钢包长水口的拆装系统可应用于上述的钢包长水口的拆装方法，钢包长水口的拆装系统的其他功能如钢包长水口的拆装方法所述，本文不再展开。

本发明实施例还提供一种钢包长水口的拆装装置，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行计算机程序时实现如上述的钢包长水口的拆装方法的步骤。

本发明实施例还提供一种钢包长水口的拆装设备，包括上述的钢包长水口的拆装装置。其中，钢包长水口的拆装设备还包括上文提及的标靶1和机械人5等，钢包长水口的拆装设备的其他部件均可参考现有技术，本文不再展开。

以上对本发明所提供的钢包长水口的拆装设备及其拆装装置、拆装系统和拆装方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。