BR112021011116B1 - Sistema robotizado, método para fixar uma placa de válvula gaveta deslizante e método para remover uma placa de válvula gaveta deslizante superior - Google Patents

Abstract

SISTEMA ROBOTIZADO E MÉTODOS PARA FIXAR UM PRATO DE VÁLVULA GAVETA DESLIZANTE E PARA REMOVER UM PRATO DE VÁLVULA GAVETA DESLIZANTE SUPERIOR. A presente invenção se refere a um sistema robotizado para fixar ou remover um prato de válvula gaveta deslizante para ou a partir de uma válvula gaveta deslizante, compreendendo um prato de válvula gaveta deslizante (1) que compreende uma superfície deslizante (1s) separada de uma segunda superfície (1d) por uma espessura do prato de válvula gaveta deslizante e unidas uma à outra por uma borda periférica (1e), vaso metalúrgico (41) fornecido com uma válvula gaveta deslizante que compreende uma estrutura de suporte de prato (11) que compreende um suporte de recebimento (12) adequado para receber e travar o prato de válvula gaveta deslizante (1), um robô (20) que compreende uma interface de manuseio (21) fornecida com braçadeiras de pega (25g, 25r, 25t) para pegar o prato de válvula gaveta deslizante, em que o prato de válvula gaveta deslizante compreende suportes de pega (5) localizados na borda periférica (1e) e/ou na segunda superfície (1d), adjacente à borda periférica, encaixando as braçadeiras do robô, de modo possa reter e manusear o prato de válvula gaveta deslizante, em que as braçadeiras podem ser movidas, de preferência por rotação (...).

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção se refere a um sistema robotizado para trocar uma placa de válvula gaveta deslizante em uma válvula gaveta deslizante em uma instalação de fundição metalúrgica. A presente invenção propõe um sistema robotizado que pode ser totalmente automatizado, capaz de remover uma placa de válvula gaveta deslizante gasto de sua posição de fundição em uma estrutura de suporte de placa acoplada a um vaso metalúrgico, armazenando-o para reforma ou para descarte, e tomando uma nova placa de válvula gaveta e carregando-o em sua posição de fundição na estrutura de suporte da placa.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[002] As válvulas gaveta deslizante são conhecidas desde 1883. Válvulas gaveta deslizante são usadas para controlar o fluxo de metal fundido vazado de um vaso metalúrgico à montante em um vaso à jusante. Por exemplo, de um forno para uma panela, de uma panela para um distribuidor ou de um distribuidor a uma lingoteira. Por exemplo, US-A-0311902 ou US-A-0506328 divulgam válvulas gaveta deslizante dispostas no fundo de uma panela de fundição, em que pares de placas de válvula gaveta deslizante refratários fornecidos com um furo de passagem são deslizados um em relação ao outro. Quando os orifícios de vazamento estão em registro ou parcialmente sobrepostos, o metal fundido pode fluir através da válvula gaveta deslizante, enquanto, quando não há sobreposição entre os orifícios de vazamento, o fluxo de metal fundido é totalmente interrompido. A sobreposição parcial dos orifícios de vazamento permite a regulação do fluxo de metal fundido, estrangulando o fluxo de metal fundido. Embora as válvulas gaveta deslizante tenham evoluído consideravelmente nas últimas décadas, o princípio permanece o mesmo, com uma placa deslizando em relação ao outro para controlar o nível de sobreposição entre os furos passantes das duas placas.

[003] As placas de válvula gaveta deslizante são operados em condições severas quando montados em uma válvula gaveta deslizante e se desgastam com o tempo, de modo que devem ser substituídos em intervalos regulares. Os sistemas de troca de tubo para mudar um bocal de vazamento de uma válvula gaveta deslizante de um distribuidor foram propostos no estado da técnica como, por exemplo, em EP2547474. Em muitos casos, no entanto, o vaso metalúrgico é esvaziado de seu conteúdo, afastado da instalação de fundição e verificado quanto a sinais de desgaste excessivo e remodelado, incluindo a troca das placas de válvula gaveta deslizante. Até o momento, essa operação é feita principalmente manualmente por operadores humanos. É um trabalho duro: manusear pesos pesados sob pressão de tempo, em altas temperaturas e exigindo resistência para interromper qualquer adesão entre a argamassa e uma placa de válvula gaveta deslizante a ser trocado. Erros humanos podem ser cometidos sob tais condições estressantes. Há uma demanda da indústria para desenvolver sistemas automatizados para a troca de placas de válvula gaveta deslizante usando robôs em vez de operadores humanos.

[004] Configuração de um robô para trocar uma placa de válvula gaveta deslizante, entretanto, enfrenta muitos desafios. As placas de válvula gaveta deslizante são bastante pesados para manusear, e devem ser posicionados com muita precisão nos suportes de recebimento correspondentes fornecidos na estrutura de suporte da placa. A posição do vaso metalúrgico muda de uma operação para a outra e o robô deve se adaptar às diferentes posições de cada novo vaso metalúrgico levado para reforma. As placas de válvula gaveta deslizante gastos estão quentes, enquanto As novas placas de válvula gaveta estão frios, alterando assim as dimensões das placas. Frequentemente, a fumaça e os vapores obscurecem a visibilidade. Uma placa de válvula gaveta deslizante superior é acoplado a um bocal interno com argamassa, que deve ser quebrada antes de remover a placa de válvula gaveta deslizante superior. Para melhor conhecimento do requerente, não foi implementado com êxito nenhum sistema robotizado satisfatório para a trocar placas de válvula gaveta deslizante em uma instalação metalúrgica.

[005] O documento US20100017027 descreve um arranjo para a manutenção de uma válvula gaveta deslizante montada no bico de um recipiente para metal fundido. O arranjo compreende pelo menos um depósito de ferramentas, meios para abrir e fechar a válvula gaveta deslizante e um robô que compreende um sistema de troca automática de pega, o robô sendo capaz de detectar automaticamente a posição exata do recipiente ou da válvula gaveta deslizante. Este documento, no entanto, não fornece detalhes sobre o sistema de troca automática de pega.

[006] O documento JP H07 60434 divulga um aparelho para substituir o bocal e as placas do vaso metalúrgico. No sistema descrito, as placas são movimentados por meio de seus furos passantes, que podem ser danificados durante a operação.

[007] O documento DE 10 2009 050216 divulga um método e aparelho para trocar o fechamento deslizante de um vaso metalúrgico, em que o fechamento deslizante é pego por um robô industrial. Este documento, entretanto, não fornece nenhum detalhe sobre o sistema de pega.

[008] O documento US 5 645 793 divulga um sistema para trocar uma válvula gaveta deslizante de um vaso metalúrgico, mas não divulga um sistema para substituir placas individuais de válvula gaveta deslizante.

[009] O documento JP H08 19853 também divulga um sistema para a troca de uma válvula gaveta deslizante de um vaso metalúrgico. Novamente, não é divulgado um sistema para substituir placas de válvula gaveta deslizante individuais.

[010] O documento JP H04 66268 também divulga um sistema para a troca de uma válvula gaveta deslizante total de um vaso metalúrgico. Novamente, não é divulgado um sistema para substituir placas de válvula gaveta deslizante individuais.

[011] O objetivo da presente invenção é atender aos desafios anteriores, fornecendo um novo sistema robotizado para mudar placas de válvula gaveta deslizante, combinando a eficácia e reprodutibilidade de um robô com a flexibilidade necessária para se adaptar às condições de mudança (temperatura, dimensões, posições relativas, fumaças etc.). Esta e outras vantagens da presente invenção são explicadas em mais detalhes nas seções seguintes.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[012] Os objetivos da presente invenção foram alcançados com um sistema robotizado para fixar ou remover uma placa de válvula gaveta deslizante para ou a partir de uma válvula gaveta deslizante, compreendendo: (a) uma placa de válvula gaveta deslizante que compreende uma superfície deslizante separada de uma segunda superfície por uma espessura da placa de válvula gaveta deslizante e unida uma à outra por uma borda periférica e que compreende um furo passante que se estende normal à superfície deslizante, em que a placa de válvula gaveta deslizante é selecionado dentre, • uma placa de válvula gaveta deslizante superior, • uma placa de válvula gaveta deslizante inferior, e • opcionalmente, uma placa de válvula gaveta deslizante intermediário, em que a segunda superfície é uma segunda superfície deslizante, (b) um vaso metalúrgico fornecido com uma válvula gaveta deslizante que compreende uma estrutura de suporte que compreende uma estrutura de suporte de placa que compreende um suporte de recebimento adequado para receber e travar a placa de válvula gaveta deslizante, incluindo, • uma estrutura de suporte de placa superior fixa para receber e travar a placa de válvula gaveta deslizante superior, • uma estrutura de suporte de placa inferior (11L) para receber e travar a placa de válvula gaveta deslizante inferior, e • opcionalmente, uma estrutura de suporte de placa intermediário (11m) para receber e travar a placa de válvula gaveta deslizante intermediário, imprensado entre as placas de válvula gaveta deslizante superior e inferior, Em que o a estrutura de suporte da placa inferior é um carro móvel adequado para deslizar a válvula gaveta deslizante da placa de válvula gaveta deslizante inferior contra e em relação à superfície deslizante da placa de válvula gaveta deslizante superior, formando assim uma gaveta deslizante de duas placas, ou o opcionalmente, a estrutura de suporte de placa intermediário é um carro móvel adequado para deslizar a superfície deslizante e a segunda superfície deslizante da placa de válvula gaveta deslizante intermediário contra e em relação às superfícies deslizantes de placas de válvula gaveta deslizante superior e inferior, respectivamente, formando assim uma válvula gaveta deslizante de três placas, para levar para dentro e fora do registro os furos passantes das placas de válvula gaveta deslizante superior e inferior e, opcionalmente, a placa de válvula gaveta deslizante intermediária, (c) um robô que compreende uma interface de manuseio provida com braçadeiras de pega para segurar a placa de válvula gaveta deslizante e configurada para, • coletar uma nova unidade de placa de válvula gaveta deslizante e acoplá-lo e travá-lo à estrutura de suporte de placa correspondente, e/ou • destravar e remover uma unidade gasta do placa de válvula gaveta deslizante da estrutura de suporte de placa correspondente, em que, (d) as braçadeiras de pega podem ser movidas de uma posição aberta adequada para circundar a borda periférica da placa de válvula gaveta deslizante para uma posição de pega adequada para acoplar as braçadeiras de pega aos suportes de pega localizados na borda periférica e/ou na segunda superfície, adjacente à borda periférica, doa placa de válvula gaveta deslizante, de modo que o robô possa segurar e manusear com segurança a placa de válvula gaveta deslizante, e (e) o suporte de recebimento da estrutura de suporte da placa compreende espaços livres que permitem o acesso das braçadeiras de pega aos suportes de pega quando a placa de válvula gaveta deslizante está travado na estrutura de suporte de placa de recebimento.

[013] A placa de válvula gaveta deslizante pode ser uma placa de válvula gaveta deslizante superior ou inferior, em que a segunda superfície tem uma área menor do que a superfície deslizante. Em uma projeção sobre a superfície deslizante, a segunda superfície é encerrada na superfície deslizante e a borda periférica e/ou a segunda superfície compreende porções chanfradas formando os suportes de pega.

[014] Alternativamente, os suportes de pega podem ser saliências que se projetam para fora da borda periférica e são, de preferência, parte de uma lata de metal revestindo uma porção da borda periférica. Os suportes de pega também podem ser rebaixos que se abrem na borda periférica e penetram na espessura da placa da gaveta deslizante. Os rebaixos são, de preferência, pelo menos parcialmente formados em uma lata de metal revestindo uma porção da borda periférica. Uma placa de válvula gaveta deslizante pode compreender uma combinação de suportes de pega formados por porções chanfradas, saliências e/ou rebaixos.

[015] Alternativamente, os suportes de pega podem ser porções da segunda superfície adjacentes à borda periférica e os espaços livres são, então, suficientemente profundos para permitir que as braçadeiras de pega atinjam uma posição voltada para as referidas porções da segunda superfície quando a placa de válvula gaveta deslizante é travado na estrutura de suporte da placa de recebimento, de modo que as braçadeiras de pega possam se mover para a posição de pega, engatando na segunda superfície.

[016] Em uma realização preferida, a interface de manuseio do robô compreende N = 3 ou 4 braçadeiras de pega, que são em formato de L com uma extremidade livre e uma extremidade acoplada montada de forma móvel de modo a mover a extremidade livre da posição aberta para a posição de pega adequado para acoplar a extremidade livre das braçadeiras de pega em formato de L aos suportes de pega da placa de válvula gaveta deslizante. As braçadeiras de pega em formato de L podem ser montadas rotativamente de modo a girar entre as posições aberta e de pega em torno de um eixo de rotação, • interceptar a extremidade acoplada normal a ambas as extremidades livre e acoplada, formando uma braçadeira oscilante (25r), ou • coaxial com a extremidade acoplada formando uma braçadeira giratória (25g), em que um número, n, de braçadeiras de pega em formato de L pode girar em torno de um dos eixos de rotação anteriores e os restantes (N - n) braçadeiras de pega em formato de L podem girar em torno de outro dos eixos de rotação anteriores, com n = 1 a 4, de preferência N = 4 e n = 2. As braçadeiras oscilantes podem girar em torno de um único eixo ou podem girar em torno de dois eixos paralelos um ao outro.

[017] Por exemplo, a interface de manuseio do robô compreende uma ou duas braçadeiras oscilantes adjacentes e uma ou duas braçadeiras giratórias adjacentes. Em uma realização preferida, a interface de manuseio ou a estrutura de suporte da placa superior compreende uma saliência de modo que, quando o robô fica de frente para a estrutura de suporte da placa superior para remover a placa de válvula gaveta deslizante superior da mesma, com uma ou duas braçadeiras giratórias na posição de pega, o robô está em um ângulo em relação à superfície deslizante de modo que uma ou duas braçadeiras oscilantes podem girar e entrar em contato com os suportes de pega, mas não podem alcançar a posição de pega sem puxar uma extremidade da placa de válvula gaveta deslizante superior que gira em torno de um eixo que passa por uma ou duas braçadeiras giratórias e facilmente quebrando a argamassa aderida ao vaso metalúrgico.

[018] A interface de manuseio do robô, de preferência, compreende ainda elementos resilientes adequados para pressionar contra a superfície deslizante quando as extremidades livres das braçadeiras de pega em formato de L estão na posição de pega e, assim, travando a placa de válvula gaveta deslizante na interface de manuseio do robô.

[019] Em uma realização preferida, a interface de manuseio do robô compreende pinos guia que se projetam além de um plano que compreende a superfície deslizante quando uma placa de válvula gaveta deslizante é pego. A estrutura de suporte de placa compreende cavidades em formato de funil para receber os pinos guia e guiar a placa de válvula gaveta deslizante em alinhamento com o suporte de recebimento.

[020] A interface de manuseio é de preferência acoplada a um braço do robô por meio de um elemento de acoplamento que compreende sistema pneumático ou hidráulico capaz de controlar a maleabilidade do elemento de acoplamento e, assim, a maleabilidade do acoplamento da interface de manuseio ao robô.

[021] A presente invenção também se refere a um método para fixar uma placa de válvula gaveta deslizante a uma estrutura de suporte de placa de uma válvula gaveta deslizante montada no fundo de um vaso metalúrgico, que compreende, (a) fornecer um sistema robotizado conforme supra definido, (b) aproximar a interface de manuseio de uma nova unidade de uma placa de válvula gaveta deslizante, (c) engatar as braçadeiras de pega, vantajosamente por translação e/ou rotação, nos suportes de pega da nova unidade, atingindo assim sua posição de pega, de modo que o robô retenha com segurança e possa manusear a nova unidade, (d) conduzir a interface de manuseio com a nova unidade para a estrutura de suporte de placa, com as braçadeiras de pega engatadas nos espaços livres correspondentes, (e) desengatar as braçadeiras de pega, vantajosamente por translação e/ou rotação, dos suportes de pega, (f) afastar a interface de manuseio da estrutura de suporte da placa.

[022] A presente invenção também se refere a um método para remover uma placa de válvula gaveta deslizante a uma estrutura de suporte de uma placa de uma válvula gaveta deslizante montada no fundo de um vaso metalúrgico, que compreende, (a) fornecer um sistema robotizado conforme supra definido em que a interface de manuseio ou a estrutura de suporte da placa superior compreende uma saliência e em que uma placa de válvula gaveta deslizante superior é carregado em uma estrutura de suporte da placa superior e acoplada a um bocal interno com argamassa. (b) engatar as braçadeiras giratórias inteiramente nos espaços livres correspondentes e girar as braçadeiras giratórias para engatar nos suportes de pega correspondentes, alcançando assim sua posição de pega, (c) engatar as braçadeiras oscilantes nas espaços livres correspondentes, tanto quanto a saliência permitir, e girar as braçadeiras oscilantes em direção à sua posição de pega para engatar parcialmente as braçadeiras nos suportes de pega correspondentes, puxando assim uma extremidade da placa de válvula gaveta deslizante superior para fora do bocal interno, e iniciando uma rachadura na argamassa até que as braçadeiras oscilantes estejam totalmente engatadas nos suportes de pega correspondentes e atinjam sua posição de pega, (d) remover a placa de válvula gaveta deslizante superior da estrutura de suporte da placa superior, afastando a interface de manuseio da estrutura de suporte do placa superior.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[023] Nessas figuras, - A Fig. 1 representa várias etapas para trocar placas de válvula gaveta deslizante em um vaso metalúrgico com um robô de acordo com a presente invenção; - A Fig. 2 mostra (a) uma gaveta deslizante de dois placas e (b) uma gaveta deslizante de três placas; - A Fig. 3 mostra uma vista em corte transversal em perspectiva de uma placa de válvula gaveta deslizante e de uma estrutura de suporte de placa (a) antes do acoplamento e (b) após o acoplamento; - A Fig.4 mostra uma vista lateral e uma vista superior de uma placa de válvula gaveta deslizante e de uma interface de manuseio de um robô (a) antes do acoplamento e (b) após o acoplamento; - A FIG.5 mostra várias etapas de acordo com uma primeira implementação para acoplar uma placa de válvula gaveta deslizante a uma estrutura de suporte de placa usando um elemento de acoplamento pneumático ou hidráulico; - A FIG.6 mostra vistas de topo e vistas seccionais transversais de uma placa de válvula gaveta deslizante que compreende suportes de pega (a) na forma de porções da segunda superfície (i) ou rebaixos (ii-iv) e (b) na forma de saliências; - A FIG.7 mostra várias etapas para rasgar a argamassa acoplando uma placa de válvula gaveta deslizante superior a um bocal interno de um vaso metalúrgico, à medida que a placa de válvula gaveta deslizante superior está sendo removida de seu suporte de recebimento; - A FIG.8 mostra uma realização de interface de manuseio de acordo com a presente invenção (a) vista em perspectiva geral, (b) detalhes em braçadeiras oscilante de eixo duplo e (c) - (e) mostram braçadeiras oscilante de eixo único e duplo; e - A FIG.9 mostra várias etapas de acordo com uma segunda implementação para acoplar uma placa de válvula gaveta deslizante a uma estrutura de suporte de placa usando um elemento de acoplamento pneumático ou hidráulico.

DESCRIÇÃO DE REALIZAÇÕES DA INVENÇÃO

[024] As Figuras 1 (a) mostram um vaso metalúrgico (41), como um distribuidor ou uma panela disposta em seu lado em uma oficina onde é verificado se há elementos desgastados e para recondicionar. O vaso metalúrgico compreende uma válvula gaveta deslizante exposta verticalmente para trocar as placas de válvula gaveta deslizante (1t, 1L) que estão desgastados e substituindo-os por novas placas de válvula gaveta deslizante (1n) armazenados em local apropriado, prontos para uso. Quando esta operação é geralmente realizada por um operador humano, a presente invenção propõe uma solução para toda a operação de remoção de uma placa de válvula gaveta deslizante gasta e sua substituição por um novo a ser executada por um robô (20). Um sistema robotizado de acordo com a presente invenção para fixar ou remover uma placa de válvula gaveta deslizante para ou a partir de uma válvula gaveta deslizante, compreende uma placa de válvula gaveta deslizante (1), um vaso metalúrgico (41) fornecido com uma válvula gaveta deslizante e um robô (20). O robô compreende uma interface de manuseio (21) para pegar e manipular a placa de válvula gaveta deslizante.

[025] Conforme mostrado na Figura 1 (a) e (b), quando um vaso metalúrgico (41) é levado para uma oficina, ele pode ser colocado de lado para expor a válvula gaveta deslizante. A válvula gaveta deslizante é aberta pelo robô por rotação em torno das dobradiças da estrutura de suporte da placa inferior (11L) em relação à estrutura de suporte da placa superior (11t). O robô (20) remove as placas de válvula gaveta deslizante (1t, 1L) de suas respectivas estruturas de suporte de placa (11t, 11L) e armazena-os para reparo ou descarte (cf. Figura 1 (c)). Conforme mostrado na Figura 1 (c) e (d), o robô pega novas placas de válvula gaveta deslizante (1n) que foram armazenados para uso e acopla-os aos suportes de recebimento (12) das estruturas de suporte de placa correspondentes (11t, 11L). A estrutura de suporte da placa inferior (11L) pode ser fechada para colocar as superfícies deslizantes (1s) das placas de válvula gaveta deslizante superior e inferior (1t, 1L) em contato deslizante uma com a outra (cf. Figura 1 (a), mas com novas placas de válvula gaveta deslizante). As características que tornam possíveis todas as operações anteriores propostas na presente invenção são descritas com mais detalhes na continuação.

[026] Válvula de gaveta deslizante e placas de válvula gaveta deslizante.

[027] A válvula gaveta deslizante pode ser uma válvula gaveta deslizante de duas ou três placas. Conforme ilustrado na Figura 2 (a), uma válvula gaveta deslizante de duas placas compreende uma placa de válvula gaveta deslizante superior (1t) e uma placa de válvula gaveta deslizante inferior (1L), enquanto uma válvula gaveta deslizante de três placas, conforme ilustrado na Figura 2 (b) compreende ainda uma placa de válvula gaveta deslizante intermediária (1m) prensado entre uma placa de válvula gaveta deslizante superior e inferior (1t, 1L).

[028] Uma placa de válvula gaveta deslizante (1) compreende uma superfície deslizante (1s) separada de uma segunda superfície (1d) por uma espessura da placa de válvula gaveta deslizante e unidas uma à outra por uma borda periférica (1e). Também compreende um furo passante (1b) que se estende normal à superfície deslizante. A segunda superfície (1d) de uma placa de válvula gaveta deslizante intermediária também é uma superfície deslizante. As placas de válvula gaveta deslizante superior, inferior e opcionalmente intermediário, são acoplados a um suporte de recebimento (12) de uma estrutura de suporte da placa superior, inferior e opcionalmente intermediária (11t, 11L, 11m), com pelo menos uma superfície deslizante (1s) de uma placa em contato deslizante com uma superfície deslizante (1s) de uma segunda placa. A estrutura de suporte da placa superior é fixada em relação ao vaso metalúrgico, porque a placa de válvula gaveta deslizante superior (1t) é geralmente acoplada a um bocal interno (42) do vaso metalúrgico (41) com argamassa (43) conforme ilustrado na Figura 7. Em uma válvula gaveta deslizante de duas placas (cf. Figura 2 (a)) a estrutura de suporte da placa inferior (11L) é um carro móvel que pode transladar conduzido por um pistão pneumático ou hidráulico (17) de modo que a superfície deslizante da placa de válvula gaveta deslizante inferior deslize em contato contra e em relação à superfície deslizante da placa de válvula gaveta deslizante superior. Em uma válvula gaveta deslizante de três placas, a estrutura de suporte da placa inferior (11L) é fixada em relação à estrutura de suporte da placa superior e ao vaso metalúrgico. A estrutura de suporte da placa intermediário é um carro móvel adequado para deslizar a superfície deslizante (1s) e a segunda superfície deslizante (1d) (que também é uma superfície deslizante) da placa de válvula gaveta deslizante intermediário contra e em relação às superfícies deslizantes das placas de válvula gaveta deslizante superior e inferior, respectivamente. Como bem conhecido no estado da técnica, a translação deslizante da superfície deslizante de uma placa de válvula gaveta deslizante em relação à superfície deslizante da placa de válvula gaveta deslizante superior e, opcionalmente, da placa de válvula gaveta deslizante inferior em uma válvula gaveta deslizante de três placas, permite o controle do nível de sobreposição entre os furos passantes das duas (ou três) placas.

[029] As geometrias dos suportes de recebimento (12) das estruturas de suporte de placa devem coincidir com as geometrias das placas de válvula gaveta deslizante correspondentes, de modo que uma não se mova em relação à estrutura de suporte de placa durante o deslizamento de uma superfície deslizante em relação à outra acionada pela translação do carro móvel. Para acesso às placas de válvula gaveta deslizante, a estrutura de suporte de placa pode geralmente ser aberta como um livro por rotação em torno das dobradiças da estrutura de suporte de placa inferior (11L) em relação à estrutura de suporte de placa superior (e/ou intermediário), conforme ilustrado esquematicamente na Figura 1 (a) e (b)). Uma placa de válvula gaveta deslizante (1) recentemente colocado em um suporte de recebimento correspondente (12) precisa ser fixado apenas na medida em que a placa não caia antes que a estrutura de suporte da placa inferior (11L) seja girada de volta para sua posição operacional, com as superfícies deslizantes das placas em contato deslizante um com o outro. Os mecanismos para reter as placas nos suportes de recebimento durante o manuseio são conhecidos no estado da técnica, como braçadeiras resilientes que garantem que uma placa não caia da estrutura de suporte da placa durante o manuseio.

[030] Tradicionalmente, para remover um placa de válvula gaveta deslizante gasto (1) de seu suporte de recebimento (12), em particular uma placa de válvula gaveta deslizante superior (1t) que é geralmente fixado com argamassa (43) a um bocal interno (42), um operador correria uma ferramenta alongada através do furo passante da placa de válvula gaveta deslizante e puxaria e empurraria para remover a placa de válvula gaveta deslizante do suporte de recebimento (12). Esta operação destrói definitivamente o furo passante de uma placa de válvula gaveta deslizante, o que não é tão importante se for para ser eliminado, mas não permite um recondicionamento da placa. Embora a ferramenta alongada não seja manuseada com dificuldade ao montar uma nova placa de válvula gaveta deslizante em um suporte de recebimento (12), existe o risco de danificar o furo passante de uma nova placa de válvula gaveta deslizante. É claro que um robô pode ser configurado para manusear uma ferramenta alongada de maneira semelhante à que um operador humano usaria. Para evitar possíveis danos ao furo passante, no entanto, o sistema robotizado da presente invenção usa meios de pega para pegar e manusear com segurança uma placa de válvula gaveta deslizante. Os meios de pega permitem que uma placa de válvula gaveta deslizante seja preso por suas bordas periféricas (1e) e/ou por sua segunda superfície (1d) e não pelo furo passante como é tradicionalmente executado por operadores humanos. Para este efeito, os meios de pega requerem dois componentes: (a) o robô compreende braçadeiras de pega (25g, 25r, 25t) discutidas na continuação; (b) o suporte de recebimento da estrutura de suporte de placa compreende espaços livres (15) permitindo o acesso das braçadeiras de pega (25) a suportes de pega (5) localizados na borda periférica (1e) e / ou na segunda superfície (1d), adjacente à borda periférica, encaixando as braçadeiras de pega (25g, 25r, 25t) do robô, quando a placa de válvula gaveta deslizante é travado na estrutura de suporte da placa de recebimento.

[031] Em uma realização vantajosa, o meio de pega do sistema robotizado para fixar ou remover uma placa de válvula gaveta deslizante para ou a partir de uma válvula gaveta deslizante é configurado de modo que (a) a placa de válvula gaveta deslizante compreenda suportes de pega (5) localizados na borda periférica (1e) e/ou na segunda superfície (1d), adjacente à borda periférica, encaixando as braçadeiras de pega (25g, 25r, 25t) do robô, de modo que o robô possa reter e manusear com segurança a placa de válvula gaveta deslizante, (b) as braçadeiras de pega (25g, 25r, 25t) podem ser movidas, de preferência por rotação em torno de um eixo de rotação, de uma posição aberta adequada para circundar a borda periférica (1e) da placa de válvula gaveta deslizante para uma posição de pega adequada para acoplar as braçadeiras (25g, 25r, 25t) aos suportes de pega (5) da placa de válvula gaveta deslizante (1), e (c) o suporte de recebimento da estrutura de suporte de placa compreende espaços livres (15) permitindo o acesso das braçadeiras de pega (25g, 25r, 25t) aos suportes de pega (5) quando a placa de válvula gaveta deslizante é travado na estrutura de suporte da placa de recebimento.

A INTERFACE DE MANUSEIO (21) DO ROBÔ (20) E AS BRAÇADEIRAS DE PEGA (25G, 25R, 25T)

[032] O robô usado na presente invenção pode ser qualquer robô disponível no mercado compreendendo graus de liberdade suficientes como, por exemplo, cinco a sete graus de liberdade, para realizar as operações de coleta de uma placa de válvula gaveta deslizante, movendo-o entre uma posição armazenamento e uma válvula gaveta deslizante, e para posicionar a placa de válvula gaveta deslizante em um suporte de recebimento correspondente (12). Uma característica essencial da presente invenção é uma interface de manuseio (21) fornecida na extremidade de um braço do robô e equipada com braçadeiras de pega (25g, 25r, 25t) para pegar a placa de válvula gaveta deslizante. A interface de manuseio (21) é configurada para, • coletar uma nova unidade (1n) da placa de válvula gaveta deslizante (1) e acoplá-lo e travá-lo à estrutura de suporte da placa correspondente (11), e/ou • destravar e remover uma unidade gasta da placa de válvula gaveta deslizante (1) da estrutura de suporte de placa correspondente (11), e • transportar com segurança uma placa de válvula gaveta deslizante entre uma posição de armazenamento e a estrutura de suporte da placa 11.

[033] As operações anteriores podem ser realizadas com segurança por meio das braçadeiras de pega (25g, 25r, 25t) que interagem com os suportes de pega (5) das placas de válvula gaveta deslizante. Em uma realização preferida, a interface de manuseio (21) do robô compreende N = 3 ou 4 braçadeiras de pega (25g, 25r, 25t), que são em formato de L, pois compreendem uma primeira haste compreendendo uma extremidade livre e uma segunda haste compreendendo uma extremidade acoplada, a referida primeira haste sendo montada de forma móvel de modo a mover a extremidade livre de uma posição aberta adequada para circundar a borda periférica (1e) da placa de válvula gaveta deslizante para uma posição de pega, formando assim uma formato de L, tal como ilustrado na Figura 8, adequado para acoplar a extremidade livre das braçadeiras de pega em formato de L (25g, 25r, 25t) aos suportes de pega (5) da placa de válvula gaveta deslizante (1). Em algumas realizações, as braçadeiras de pega (25g, 25r, 25t) compreendem mais de duas hastes. As braçadeiras de pega podem, por exemplo, compreender três hastes, que podem ser em formato de dedo ou em T, desde que sejam adequadas para o acoplamento aos suportes de pega (5) da placa de válvula gaveta deslizante (1). Alternativamente, em vez de uma primeira haste com uma extremidade livre, as braçadeiras de pega podem compreender uma cabeça de pega acoplada à segunda haste. A cabeça de pega é então montada de forma móvel de modo a mover a cabeça de pega de uma posição aberta adequada para circundar a borda periférica (1e) da placa de válvula gaveta deslizante para uma posição de pega adequada para acoplar aos suportes de pega (5) da placa de válvula gaveta deslizante (1).

[034] As braçadeiras de pega em formato de L (25g, 25r, 25t) são móveis, a partir de uma posição aberta, em que as braçadeiras de pega em formato de L circunscrevem a borda periférica de uma placa de válvula gaveta deslizante a uma posição de pega em que as extremidades livres do as braçadeiras de pega em formato de L interagem com os suportes de pega (5) da placa de válvula gaveta deslizante. Na posição aberta, as braçadeiras de pega em formato de L combinam com os espaços abertos (15) dos espaços abertos correspondentes, de modo que a interface de manuseio (21) pode ser transladada ao longo de uma direção normal para a superfície deslizante (1s) de uma placa de válvula gaveta deslizante conduzindo as extremidades livres espaços abertos de pega em formato de L através dos espaços abertos (15) além da superfície deslizante da placa de válvula gaveta deslizante, em alinhamento com os suportes de pega (5) da placa de válvula gaveta deslizante. As braçadeiras de pega em formato de L podem então ser movidas para sua posição de pega, de modo que as extremidades livres interajam com os suportes de pega (5) e a placa de válvula gaveta deslizante seja assim pego com segurança.

[035] Em uma realização preferida, a interface de manuseio (21) do robô compreende ainda elementos resilientes (27) adequados para pressionar contra a superfície deslizante (1s) quando as extremidades livres das braçadeiras de pega em formato de L estão na posição de pega. Os elementos resilientes pressionam contra a superfície deslizante (1s) de uma placa de válvula gaveta deslizante para fora da interface de manuseio (21), enquanto as braçadeiras de pega retêm a placa de válvula gaveta deslizante, travando assim com segurança a placa em posição entre os meios resilientes (27) e as braçadeiras de pega (25g, 25r, 25t) da interface de manuseio (21). Os elementos resilientes podem compreender molas mecânicas, como molas helicoidais ou molas de lâmina, ou podem ser feitos de materiais resilientes, como borrachas. Porque a temperatura de uma placa de válvula gaveta deslizante pode variar muito dependendo se é uma placa novo ou uma placa gasto trazido diretamente após uma operação de fundição, é preferido que os meios resilientes compreendam molas mecânicas. A porção dos elementos resilientes em contato com a superfície deslizante (1s) de uma placa de válvula gaveta deslizante deve ser tal que evite danificar a superfície deslizante por arranhões. Em uma realização alternativa, conforme ilustrado na Figura 9, a interface de manuseio (21) do robô compreende ainda elementos rígidos (28) para pressionar contra a superfície deslizante (1s) quando as extremidades livres das braçadeiras de pega em formato de L estão na posição de pega.

[036] As braçadeiras de pega móveis em formato de L (25g, 25r, 25t) são de preferência montadas de forma rotativa de modo a girar entre as posições aberta e de pega em torno de um eixo de rotação. As braçadeiras oscilantes (25r) giram em torno de um eixo de rotação que cruza a extremidade acoplada e normal para ambas as hastes as braçadeiras de pega em formato de L, incluindo a extremidade livre e a extremidade acoplada (cf. Figuras 4, 5, e 7). As braçadeiras oscilantes são vantajosas porque permitem a aplicação de uma força de tração a uma placa de válvula gaveta deslizante colocado em um suporte de recebimento (12) ao oscilar da posição aberta para a posição de pega.

[037] As braçadeiras giratórias (25g) giram em torno de um eixo de rotação paralelo, de preferência coaxial com a haste do L que compreende a extremidade acoplada (cf. Figuras 4, 5, e 7). As braçadeiras giratórias (25g) são vantajosas porque requerem apenas um pequeno espaço livre no suporte de recebimento para alcançar e engatar os suportes de pega (5) da placa de válvula gaveta deslizante.

[038] Em uma realização alternativa, conforme ilustrado na Figura 9, as braçadeiras de pega (25t) são montadas de modo a transladar entre as posições aberta e de pega em relação à interface de manuseio (21). A translação compreende vantajosamente pelo menos um componente em um plano paralelo à superfície deslizante (1s).

[039] A Figura 9 (a) - (d) ilustra um método para fixar uma nova placa de válvula gaveta deslizante (1n) a uma estrutura de suporte de placa superior (11t) de uma válvula gaveta deslizante que compreende, (a) fornecer um sistema robotizado como supra discutido, (b) aproximar da interface de manuseio (21) de uma nova unidade (1n) de uma placa de válvula gaveta deslizante superior (1t), (c) engatar as braçadeiras de pega (25t) por translação nos suportes de pega (5) da nova unidade (1n), atingindo assim sua posição de pega, de modo que o robô retenha com segurança e possa manusear a nova unidade (1n), (d) conduzir a interface de manuseio (21) com a nova unidade (1n) na estrutura de suporte da placa (11t), com as braçadeiras de pega (25t) engatadas nos espaços livres correspondentes (15), (e) desengatar as braçadeiras de pega (25t) por translação dos suportes de pega (5), (f) conduzir a interface de manuseio (21) para fora da estrutura de suporte da placa superior (11t).

[040] Antes de conduzir a nova unidade (1n) para a estrutura de suporte da placa superior (11t), a segunda superfície (1d) da placa de válvula gaveta deslizante superior (1t) é vantajosamente revestida com argamassa, de modo a aderir ao bocal interno (42). Alternativamente, o bocal interno (42) pode ser revestido com argamassa antes que a nova unidade (1n) seja conduzida para a estrutura de suporte da placa (11t), de modo que ela adira à placa de válvula gaveta deslizante superior (1t).

[041] Quando as braçadeiras oscilantes são montadas de forma rotativa, a interface de manuseio (21) pode compreender braçadeiras oscilantes (25r) apenas (isto é, braçadeiras oscilantes N), braçadeiras giratórias apenas (25g) (isto é, braçadeiras giratórias N), ou tanto as braçadeiras oscilantes quanto as giratórias (25r, 25g) (ou seja, n braçadeiras oscilantes e Nn braçadeiras giratórias, com n <N). Em uma realização preferida, ilustrada na Figura 4, a interface de manuseio (21) compreende N = 4 braçadeiras de pega, das quais n = 2 são braçadeiras oscilantes (25r) e N - n = 2 são braçadeiras giratórias (25g). Em uma realização alternativa, N = 3 braçadeiras de pega, das quais n = 1 são braçadeiras oscilantes (25r) e N - n = 2 são braçadeiras giratórias (25g).

[042] Uma placa de válvula gaveta deslizante (1) pode ser inscrita em um retângulo definindo um comprimento, L, e largura, W, com W < L da placa de válvula gaveta deslizante. É preferido que um par de braçadeiras de pega semelhantes esteja localizado lado a lado adjacente a uma primeira extremidade do comprimento, L, e um ou um par de braçadeiras de pega semelhantes esteja localizado lado a lado adjacente a uma segunda extremidade, oposta à primeira extremidade do comprimento L, em que o par de braçadeiras de pega adjacente à primeira extremidade pode ser igual ou diferente de um ou par de braçadeiras de pega adjacente à segunda extremidade. Por exemplo, a interface de manuseio (21) do robô pode compreender uma ou duas braçadeiras oscilantes adjacentes (25r) em uma primeira extremidade do comprimento, L, e compreender uma ou duas braçadeiras giratórias adjacentes (25g) em uma segunda extremidade do comprimento, L.

[043] A Figura 8(a) mostra uma realização preferida de interface de manuseio (21) que compreende um elemento resiliente (27) e um par de pegas giratórias (25g) e um par de braçadeiras oscilantes (25r). Conforme ilustrado na Figura 8(b), as braçadeiras oscilantes podem oscilar sobre dois eixos de rotação, x1 e x2. As Figuras 8(c) e (d) mostram braçadeiras oscilantes de eixo único (25r) compreendendo um único eixo de rotação x1 ou x2. A Figura 8(e) mostra uma braçadeira oscilante de eixo duplo (25r) com dois eixos de rotação x1 e x2, ampliando o vão móvel das braçadeiras oscilantes.

[044] Uma combinação de meios de pega oscilantes e giratórios pode ser particularmente vantajosa para rasgar uma placa de válvula gaveta deslizante superior gasto (1t) acoplado a um bocal interno (42) por meio de uma argamassa (43) conforme ilustrado na realização da Figura 7. Nesta realização, a interface de manuseio (21) ou a estrutura de suporte da placa superior (11) compreende uma saliência (19) de modo que quando o robô fica de frente para a estrutura de suporte da placa superior para remover a placa de válvula gaveta deslizante superior do mesmo, uma ou duas braçadeiras giratórias (25g) penetraram através dos espaços livres correspondentes (15) e são giradas para sua posição de pega, enquanto a saliência (19) permite apenas a penetração parcial das braçadeiras oscilantes (25r) através dos espaços livres correspondentes, de modo que a interface de manuseio (21) fique em um ângulo em relação à superfície deslizante (1s) da placa de válvula gaveta deslizante superior (1t). Uma ou duas braçadeiras oscilantes ainda estão em suas posições abertas (cf. Figura 7 (a) e (b)). Nesta posição, as braçadeiras oscilantes (25r) são giradas para a posição de pega. Conforme mostrado na Figura 7 (c), o movimento de oscilação das braçadeiras oscilantes em formato de L puxa a extremidade correspondente da placa de válvula gaveta deslizante superior, criando um momento de rotação na placa em torno de um eixo que passa por uma ou duas braçadeiras giratórias permitindo a ruptura da argamassa (43) aderindo à placa de válvula gaveta deslizante superior ao bocal interno (42) por progressão de uma rachadura entre a argamassa (43) e a segunda superfície (1d) ao longo do comprimento da placa de válvula gaveta deslizante superior. Esta solução obviamente requer menos energia e força do que puxar a placa de válvula gaveta deslizante superior para fora do bocal interno ao longo de uma direção normal à superfície deslizante (1s), o que exigiria que toda a área da interface entre a argamassa e a placa de válvula gaveta deslizante superior fosse interrompida simultaneamente. A saliência (19) é de preferência retrátil, de modo que é usada apenas para remover uma placa de válvula gaveta deslizante gasto da estrutura de suporte (de preferência partos de válvula gaveta deslizante superiores (1t)), e pode ser retraída de modo a não interferir com o posicionamento de uma nova placa de válvula gaveta deslizante em um suporte de recebimento.

[045] Esta realização pode, assim, ser usada em um método ilustrado na Figura 7 para remover uma placa de válvula gaveta deslizante superior (1t) de uma estrutura de suporte de placa (11) de uma válvula gaveta deslizante montada no fundo de um vaso metalúrgico, que compreende, (a) fornecer um sistema robotizado, conforme supra discutido, com uma placa de válvula gaveta deslizante superior carregado em uma estrutura de suporte de placa superior (11t) e acoplado a um bocal interno (42) com argamassa (43), (b) engatar as braçadeiras giratórias (25g) inteiramente nos espaços livres correspondentes (15) e girar as braçadeiras giratórias para engatar nos suportes de pega correspondentes (5), atingindo assim sua posição de pega, (c) engatar as braçadeiras oscilantes (25r) nos espaços livres correspondentes (15), tanto quanto a saliência (19) permitir, e girar as braçadeiras oscilantes em direção à sua posição de pega para engatar parcialmente as braçadeiras nos suportes de pega correspondentes, puxando assim uma extremidade da placa de válvula gaveta deslizante superior para fora do bocal interno, e iniciar uma rachadura na argamassa até que as braçadeiras oscilantes estejam totalmente engatadas nos suportes de pega correspondentes e atinjam sua posição de pega, (d) remover a placa de válvula gaveta deslizante superior da estrutura de suporte da placa superior, afastando a interface de manuseio da estrutura de suporte da placa superior.

[046] As braçadeiras giratórias (25g) podem ser giradas antes ou simultaneamente com as braçadeiras oscilantes (25r). Uma rotação simultânea das braçadeiras giratórias e oscilantes permite o uso de um único acionamento para acionar a rotação dos dois tipos de braçadeiras.

[047] Uma grande vantagem das braçadeiras de pega giratórias em formato de L, conforme supra discutido, é que elas podem se adaptar às placas de válvula gaveta deslizante de geometrias ligeiramente diferentes, seja porque as placas têm um projeto diferente, ou porque estão em temperaturas diferentes: temperatura ambiente para uma nova placa de válvula gaveta deslizante (1n), e temperaturas substancialmente mais altas para placas de válvula gaveta deslizante gastos, que são termicamente expandidos em relação aos novos à temperatura ambiente.

ROBÔ (20)

[048] Porque cada novo vaso metalúrgico (41) não está necessariamente posicionado exatamente na mesma posição em relação ao robô (20), não é prático configurar o robô para repetir exatamente os mesmos movimentos com cada novo vaso metalúrgico. Portanto, é preferível que o robô seja fornecido com um sistema de reconhecimento de ondas eletromagnéticas, como um sistema de câmera óptica com reconhecimento de elementos, infravermelho (por exemplo, Lidar), radar etc. Esses sistemas podem não ter a precisão necessária para as operações a serem realizadas pelo robô e, no caso de um sistema de reconhecimento óptico, gases e vapores podem atrapalhar a visibilidade e a precisão dos movimentos.

[049] Em uma realização, ilustrada nas Figuras 4 e 5, a interface de manuseio (21) pode compreender pinos guia (23) projetando-se além de um plano que compreende a superfície deslizante (1s) quando uma placa de válvula gaveta deslizante (1) é pego. A estrutura de suporte de placa (11) compreende cavidades em formato de funil (13) para receber os pinos guia e guiar a placa de válvula gaveta deslizante em alinhamento com o suporte de recebimento (12). Nas Figuras 4 e 5, dois pinos guia são ilustrados. É claro que a interface de manuseio pode compreender dois, três ou quatro desses pinos, de preferência dois ou três. Conforme mostrado na Figura 5, se os pinos guia permitirem um realinhamento da interface de manuseio (21) retendo uma placa de válvula gaveta deslizante em relação à estrutura de suporte da placa, isso só será possível se o “pulso” entre o braço do robô (20) e a interface de manuseio (21) forem flexíveis.

[050] É, portanto, preferido, conforme ilustrado nas Figuras 1, 5 e 7, fornecer ao robô um elemento de acoplamento (29) que acopla o braço do robô à interface de manuseio (21). O elemento de acoplamento (29) compreende um sistema pneumático ou hidráulico (29p) capaz de controlar a maleabilidade do elemento de acoplamento e, portanto, a maleabilidade ou flexibilidade do acoplamento da interface de manuseio (21) ao robô. Exemplos de elementos de acoplamento (29) são descritos, por exemplo, em US2017045106 e em EP2500150. Quando o sistema pneumático ou hidráulico (29p) está sob pressão, o elemento de acoplamento é rígido. Um elemento de acoplamento rígido (29) é usado durante o transporte de uma placa de válvula gaveta deslizante (1) de um ponto para outro, conforme mostrado nas Figuras 5 (a), 5 (b) e 5 (d), e 7 (a) e 7 (d).

[051] Quando pequenos movimentos da interface de manuseio (21) em relação ao braço do robô ao qual está fixada são necessários, a pressão no sistema pneumático ou hidráulico (29p) é liberada, o elemento de acoplamento torna-se maleável permitindo que a interface de manuseio (21) gire e translade em relação ao braço do robô. Um elemento de acoplamento maleável (29) é útil quando a posição da interface de manuseio (21) em relação à estrutura de suporte deve ser ajustada além da precisão do braço do robô (observe que as placas são bastante pesados, o que é prejudicial à precisão do braço do robô). Por exemplo, conforme mostrado nas Figuras 5 (b) e (c) à medida que os pinos guia (23) contatam as cavidades em formato de funil correspondentes (13), a interface de manuseio (21) precisa ser realinhada em relação à estrutura de suporte da placa, uma vez que os pinos guia (23) penetram mais profundamente nas cavidades em formato de funil (13). Neste estágio, é importante manter o elemento de acoplamento (29) o mais maleável possível para permitir que a interface de manuseio se realinhe à medida que ela se move mais em direção à estrutura de suporte da placa. Da mesma forma, na Figura 7 (b) e (d), a saliência (19) força a interface de manuseio a inclinar em um ângulo em relação à estrutura de suporte da placa (11). Aqui, novamente, o elemento de acoplamento (29) deve ser flexível, reduzindo a pressão no sistema pneumático ou hidráulico (29p).

[052] O robô pode ser montado em uma base rotativa e, para aumentar o vão de seu alcance, pode ser montado em trilhos para se mover entre uma posição de armazenamento e uma posição de válvula gaveta deslizante.

SUPORTES DE PEGA (5) DAS PLACAS DE VÁLVULA GAVETA DESLIZANTE (1) E

[053] Em uma realização ilustrada nas Figuras 2 a 5 e 6 (a) (iv), a placa de válvula gaveta deslizante é uma placa de válvula gaveta deslizante superior ou inferior, em que a segunda superfície (1d) tem uma área menor do que a superfície deslizante (1s) e, em uma projeção sobre a superfície deslizante, a segunda superfície é encerrada dentro da superfície deslizante e em que a borda periférica (1e) e/ou a segunda superfície compreende porções chanfradas formando os suportes de pega (5). Uma placa de válvula gaveta deslizante deste tipo é descrito, por exemplo, em WO2017129563. Além das vantagens descritas neste documento proporcionadas por tal geometria da placa de válvula gaveta deslizante, as porções chanfradas da borda periférica (1e) (ou da segunda superfície (1d)) podem ser aproveitadas como formando os suportes de pega (5) para interagir com as dobradiças de pega (25g, 25t) da interface de manuseio (21). As porções chanfradas da placa de válvula gaveta deslizante dão acesso e uma retenção às extremidades livres das dobradiças de pega em formato de L (25g, 25r, 25t).

[054] Em uma realização alternativa, ilustrada na Figura 6 (a) (i), a segunda superfície (1d) tem substancialmente a mesma área que a superfície deslizante (1s). Os suportes de pega (5) podem então ser porções da segunda superfície (1d) da placa (1) adjacente à borda periférica (1e). Essas porções precisam ser suficientemente grandes para receber as dobradiças de pega (25g, 25r, 25t) na posição de pega, de modo que o robô possa reter e manusear com segurança a placa de válvula gaveta deslizante (1).

[055] Em uma realização alternativa, ilustrada na Figura 6 (a) (ii) e (iii), os suportes de pega (5) são rebaixos que se abrem na borda periférica (1e) e penetram na espessura da placa de válvula gaveta deslizante. Se uma porção da placa de válvula gaveta deslizante (1) for revestida com uma lata de metal (1c), os rebaixos são pelo menos parcialmente formados na lata de metal. O rebaixo pode abrir exclusivamente na borda periférica (1e), conforme ilustrado na Figura 6 (a) (iii). Esta realização é particularmente adequada para placas de válvula gaveta deslizante central intermediárias (1m) que compreendem duas superfícies deslizantes opostas (1s) e, de preferência, não devem compreender uma abertura. Alternativamente, o rebaixo pode abrir tanto na borda periférica (1e) quanto na segunda superfície (1d), conforme ilustrado na Figura 6 (a) (ii). Esta realização torna mais fácil para as braçadeiras de pega (25g, 25g) engatar os suportes de pega (5) simplesmente conduzindo as braçadeiras de pega na posição aberta todo o caminho até o piso do fundo do suporte de recebimento, e então mover os meios de pega para a posição de pega, de preferência por rotação, para engatar nos rebaixos que estão localizados ao nível do piso do fundo.

[056] Ainda em uma realização alternativa ilustrada na Figura 6 (b), os suportes de pega (5) podem ser saliências que se projetam para fora da borda periférica (1e) e são, de preferência, parte de uma lata de metal (1c) revestindo uma porção da borda periférica. Dois exemplos de tais suportes de pega salientes (5) são ilustrados na Figura 6 (b) (i) e (ii).

ESPAÇOS LIVRES (15) DA ESTRUTURA DE SUPORTE DA PLACA (11)

[057] Conforme ilustrado na Figura 3, o suporte de recebimento (12) pode ser quase uma impressão da segunda superfície (1d) da placa de válvula gaveta deslizante (1). Em tal configuração, os espaços livres (15) devem ser abertos na periferia do suporte de recebimento, em locais correspondentes aos locais das braçadeiras de pega (25g, 25r, 25t) da interface de manuseio, e devem ser dimensionados de modo a permitir a passagem das braçadeiras de pega em uma posição aberta ao longo de uma direção normal à superfície deslizante (1s) quando uma placa é mantido no suporte de recebimento (12). Os espaços livres (15) também devem ser suficientemente profundos para permitir que as braçadeiras de pega alcancem uma posição voltada para os suportes de pega de forma que por rotação (ou outro movimento) eles possam se mover para a posição de pega, pegando os suportes de pega. O tamanho e a geometria dos espaços livres devem ser um compromisso entre, por um lado, a facilidade de acesso das braçadeiras de pega aos suportes de pega e, por outro lado, a estabilidade da posição da placa de válvula gaveta deslizante conferida pelo suporte de recebimento ao deslizar a superfície deslizante de uma placa contra a superfície deslizante de outra placa.

[058] Quando os suportes de pega (5) são suportes da segunda superfície (1d) da placa(1) adjacentes à borda periférica (1e), como representado na Figura 6 (a) (i), é necessário que os espaços livres (15) sejam suficientemente profundos para permitir que as braçadeiras de pega (5g, 5r, 5t) alcancem uma posição voltada para a segunda superfície (1d) da placa quando a placa de válvula gaveta deslizante é travado na estrutura de suporte da placa de recebimento (11), de modo que eles possam se mover para a posição de pega, engatando na segunda superfície (1d).

[059] O suporte de recebimento também pode compreender um piso de fundo e blocos de retenção que se projetam para fora do piso de fundo e posicionados em locais estratégicos para manter uma placa de válvula gaveta deslizante no lugar ao acionar a válvula gaveta deslizante. Com tais configurações, desobstruções (25) estão prontamente disponíveis e a estrutura de suporte da placa (11) não precisa ser emendada para implementar o sistema robotizado da presente invenção. Apenas as placas de válvula gaveta deslizante precisam ser fornecidas com suportes de pega (5). No caso de placas de válvula gaveta deslizante que compreendem uma borda periférica chanfrada conforme descrito em WO2017129563, mesmo as placas não precisam ser emendados e apenas o robô e a interface de manuseio são necessários para implementar a presente invenção. Esta é uma grande vantagem, uma vez que apenas adaptações mínimas são necessárias.

VANTAGENS

[060] A presente invenção é vantajosa porque livra os operadores humanos de condições de trabalho pesado e é mais reprodutível com menos ou nenhum risco de erro humano. Apenas alterações mínimas são necessárias na instalação para implementar a invenção. O espaço livre (15) no suporte de recebimento (12) necessário para permitir a passagem das braçadeiras de pega pode ser bastante pequeno, especialmente quando se usa braçadeiras giratórias ou oscilantes (25g, 25r, 25t). As braçadeiras de pega da interface de manuseio são bastante insensíveis às variações dimensionais devido às variações de temperatura de uma placa de válvula gaveta deslizante. As placas de válvula gaveta deslizante precisam apenas de um reprojeto mínimo, se necessário, no caso de serem utilizadas placas chanfrados conforme descrito em WO2017129563. O uso de um elemento de acoplamento (29) que compreende sistema pneumático ou hidráulico (29p) dá ao robô a maleabilidade necessária para remover e carregar em um suporte de recebimento placas de válvula gaveta deslizante relativamente pesados com alta precisão, reduzindo assim os riscos de quebrar qualquer parte.

[061] Lista de referências: I: placa de válvula gaveta deslizante 1b: furo passante 1c: lata de metal 1d: segunda superfície do placa 1e: borda periférica 1n: nova unidade 1t: placa de válvula gaveta deslizante superior II: placa de válvula gaveta deslizante inferior 1m: placa de válvula gaveta deslizante intermediário 1s: superfície deslizante do placa 5: suportes de pega 11: estrutura de suporte do placa 11L: estrutura de suporte do placa inferior 11m: estrutura de suporte do placa intermediário 11t: estrutura de suporte do placa superior 12: suporte de recebimento 13: cavidades em formato de funil 15: espaço livre 17: pistão 19: saliência 20: robô 21: interface de manuseio 23: pinos guia 25r: braçadeira oscilante 25g: braçadeira giratória 27: elemento resiliente 29: elemento de acoplamento 29p: sistema pneumático ou hidráulico 41: vaso metalúrgico 42: bocal interno 43: argamassa

Claims (13)

1. SISTEMA ROBOTIZADO para fixar ou remover uma placa de válvula gaveta deslizante (1) para ou a partir de uma válvula gaveta deslizante, compreendendo: (a) uma placa de válvula gaveta deslizante (1) que compreende uma superfície deslizante (1s) separada de uma segunda superfície (1d) por uma espessura da placa de válvula gaveta deslizante (1) e unidas uma à outra por uma borda periférica (1e), e que compreende um furo passante (1b) estendendo- se normal à superfície deslizante (1s), em que a placa de válvula gaveta deslizante (1) é selecionado entre, i. uma placa de válvula gaveta deslizante superior (1t), ii. uma placa de válvula gaveta deslizante inferior (1L), e iii. opcionalmente, uma placa de válvula gaveta deslizante intermediário (1m), em que a segunda superfície é uma segunda superfície deslizante, (b) um vaso metalúrgico (41) fornecido com uma válvula gaveta deslizante (1) que compreende uma estrutura de suporte que compreende uma estrutura de suporte de placa (11) que compreende um suporte de recebimento (12) adequado para receber e travar a placa de válvula gaveta deslizante (1), incluindo, i. uma estrutura de suporte de placa superior (11t) fixa para receber e travar a placa de válvula gaveta deslizante superior (1t), ii. uma estrutura de suporte de placa inferior (11L) para receber e travar a placa de válvula gaveta deslizante inferior (1L), e iii. opcionalmente, uma estrutura de suporte de placa intermediário (11m) para receber e travar a placa de válvula gaveta deslizante intermediário (1m), imprensado entre as placas de válvula gaveta deslizante superior (1t) e inferior (1L), em que o a estrutura de suporte da placa inferior (11L) é um carro móvel adequado para deslizar a válvula gaveta deslizante da placa de válvula gaveta deslizante inferior (1L) contra e em relação à superfície deslizante da placa de válvula gaveta deslizante superior (1t), formando assim uma gaveta deslizante de duas placas, ou o opcionalmente, a estrutura de suporte de placa intermediário (11m) é um carro móvel adequado para deslizar a superfície deslizante e a segunda superfície deslizante da placa de válvula gaveta deslizante intermediário (1m) contra e em relação às superfícies deslizantes de placas de válvula gaveta deslizante superior e inferior (1t, 1L), respectivamente, formando assim uma válvula gaveta deslizante de três placas, para levar para dentro e fora do registro os furos passantes das placas de válvula gaveta deslizante superior e inferior (1t, 1L) e, opcionalmente, a placa de válvula gaveta deslizante intermediário (1m), (c) um robô (20) que compreende uma interface de manuseio (21) fornecida com braçadeiras de pega (25g, 25r, 25t) para pegar a placa de válvula gaveta deslizante (1) e configuradas para, i. coletar uma nova unidade (1n) da placa de válvula gaveta deslizante (1) e acoplá-lo e travá-lo à estrutura de suporte da placa correspondente (11), e/ou ii. destravar e remover uma unidade gasta da placa de válvula gaveta deslizante (1) da estrutura de suporte de placa correspondente (11), caracterizado por: (d) as braçadeiras de pega (25g, 25r, 25t) serem movidas de uma posição aberta adequada para circundar a borda periférica (1e) da placa de válvula gaveta deslizante (1) para uma posição de pega adequada para acoplar as braçadeiras de pega (25g, 25r, 25t) aos suportes de pega (5) localizados na borda periférica (1e) e/ou na segunda superfície (1d), adjacente à borda periférica (1e), da placa de válvula gaveta deslizante (1), de modo que o robô retenha e manuseie a placa de válvula gaveta deslizante (1), e, em que (e) o suporte de recebimento da estrutura de suporte de placa compreende espaços livres (15) permitindo o acesso das braçadeiras de pega (25g, 25r, 25t) aos suportes de pega (5) quando a placa de válvula gaveta deslizante (1) é travado na estrutura de suporte da placa de recebimento.

2. SISTEMA ROBOTIZADO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela placa de válvula gaveta deslizante (1) ser uma placa de válvula gaveta deslizante superior ou inferior (1t, 1L), em que a segunda superfície (1d) tem uma área menor do que a superfície deslizante (1s) e, em uma projeção sobre a superfície deslizante, a segunda superfície é encerrada dentro da superfície deslizante, e em que a borda periférica (1e) e/ou a segunda superfície compreende porções chanfradas formando os suportes de pega (5).

3. SISTEMA ROBOTIZADO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelos suportes de pega (5) compreenderem saliências (19) que se projetam para fora da borda periférica (1e) e são, de preferência, parte de uma lata de metal (1c) revestindo uma porção da borda periférica (1e).

4. SISTEMA ROBOTIZADO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelos suportes de pega (5) compreenderem rebaixos abrindo na borda periférica (1e) e penetrando na espessura da placa de gaveta deslizante (1), os rebaixos são de preferência pelo menos parcialmente formados em uma lata de metal (1c) revestindo uma porção da borda periférica (1e).

5. SISTEMA ROBOTIZADO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelos suportes de pega (5) compreenderem porções da segunda superfície (1d) adjacentes à borda periférica (1e), e aos espaços livres (15) são, então, profundos para permitir que as braçadeiras de pega (25g, 25r, 25t) alcancem uma posição voltada para as porções da segunda superfície (1d) quando a placa de válvula gaveta deslizante (1) é travado na estrutura de suporte da placa de recebimento (11), de modo que as braçadeiras de pega (25g, 25r, 25t) se movam para a posição de pega, engatando na segunda superfície (1d).

6. SISTEMA ROBOTIZADO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pela interface de manuseio (21) do robô compreender N = 3 ou 4 braçadeiras de pega (25g, 25r, 25t), que são em formato de L com uma extremidade livre e uma extremidade acoplada móvel montadas de modo a mover a extremidade livre da posição aberta para a posição de pega adequada para acoplar a extremidade livre das braçadeiras de pega em formato de L (25g, 25r, 25t) aos suportes de pega (5) da placa de válvula gaveta deslizante (1).

7. SISTEMA ROBOTIZADO, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelas braçadeiras de pega em formato de L (25g, 25r, 25t) serem montadas rotativamente de modo a girar entre as posições aberta e de pega em torno de um eixo de rotação, • interceptar a extremidade acoplada normal a ambas as extremidades livre e acoplada, formando uma braçadeira oscilante (25r), ou • coaxial com a extremidade acoplada formando uma braçadeira giratória (25g), em que um número, n, de braçadeiras de pega em formato de L (25g, 25r, 25t) gira em torno de um dos eixos de rotação anteriores e as braçadeiras de pega restantes (N - n) em formato de L gira em torno de outro dos eixos de rotação anteriores, com n = 1 a 4, de preferência N = 4 e n = 2.

8. SISTEMA ROBOTIZADO, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por • a interface de manuseio (21) do robô compreender uma ou duas braçadeiras oscilantes adjacentes (25r) e compreender uma ou duas braçadeiras giratórias adjacentes (25g), e • a interface de manuseio (21) ou a estrutura de suporte da placa superior (11) compreender uma saliência (19) de modo que quando o robô fica de frente para a estrutura de suporte da placa superior (11t) para remover a placa de válvula gaveta deslizante superior (1t) do mesmo, com uma ou duas braçadeiras giratórias (25g, 25r, 25t) em posição de pega, o robô está em um ângulo em relação à superfície deslizante de modo que uma ou duas braçadeiras oscilantes (25g, 25r, 25t) gira e entrar em contato com os suportes de pega (5), mas não alcança a posição de pega sem puxar uma extremidade da placa de válvula gaveta deslizante superior (1t) que gira em torno de um eixo que passa por uma ou duas braçadeiras giratórias (25g, 25r, 25t) e quebra uma argamassa (43) aderida ao vaso metalúrgico (41).

9. SISTEMA ROBOTIZADO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 8, caracterizado pela interface de manuseio (21) do robô (20) compreender ainda elementos resilientes (27) adequados para pressionar contra a superfície deslizante (1s) quando as extremidades livres das braçadeiras de pega em formato de L (25g, 25r, 25t) estão na posição de pega e, assim, travar a placa de válvula gaveta deslizante (1) na interface de manuseio (21) do robô (20).

10. SISTEMA ROBOTIZADO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado por • a interface de manuseio (21) do robô (20) compreender pinos guia (23) projetando-se além de um plano que compreende a superfície deslizante (1s) quando uma placa de válvula gaveta deslizante (1) é preso, e • a estrutura de suporte da placa (11) compreender cavidades em formato de funil (13) para receber os pinos guia e guiar a placa de válvula gaveta deslizante (1) em alinhamento com o suporte de recebimento (12).

11. SISTEMA ROBOTIZADO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pela interface de manuseio (21) ser acoplada a um braço do robô (20) por meio de um elemento de acoplamento (29) que compreende um sistema pneumático ou hidráulico (29p) capaz de controlar a maleabilidade do elemento de acoplamento (29) e, portanto, a maleabilidade do acoplamento da interface de manuseio (21) ao robô (20).

12. MÉTODO PARA FIXAR UMA PLACA DE VÁLVULA GAVETA DESLIZANTE (1t, 1L) a ou a partir de uma válvula gaveta deslizante, caracterizado por compreender, (a) fornecer um sistema robotizado, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 11, (b) aproximar da interface de manuseio (21) de uma nova unidade (1n) de uma placa de válvula gaveta deslizante (1L, 1t), (c) engatar as braçadeiras de pega (25t) nos suportes de pega (5) da nova unidade (1n), atingindo assim sua posição de pega, de modo que o robô (20) retenha e manuseie a nova unidade (1n), (d) conduzir a interface de manuseio (21) com a nova unidade (1n) na estrutura de suporte da placa (11t), com as braçadeiras de pega (25t) engatadas nos espaços livres correspondentes (15), (e) desengatar as braçadeiras de pega (25t) dos suportes de pega (5), (f) conduzir a interface de manuseio (21) para fora da estrutura de suporte da placa (11t).

13. MÉTODO PARA REMOVER UM PLACA DE VÁLVULA GAVETA DESLIZANTE SUPERIOR (1t) de uma estrutura de suporte de placa (11) de uma válvula gaveta deslizante montada no fundo de um vaso metalúrgico (41), caracterizado por compreender, (a) fornecer um sistema robotizado conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 11, com uma placa de válvula gaveta deslizante superior (1t) carregado em uma estrutura de suporte de placa superior (11t) e acoplado a um bocal interno (42) com argamassa (43), (b) engatar as braçadeiras giratórias (25g) inteiramente nos espaços livres correspondentes (15) e girar as braçadeiras giratórias (25g) para engatar nos suportes de pega correspondentes (5), atingindo assim sua posição de pega, (c) engatar as braçadeiras oscilantes (25r) nos espaços livres correspondentes (15), tanto quanto a saliência (19) permitir, e girar as braçadeiras oscilantes (25r) em direção à sua posição de pega para engatar as braçadeiras nos suportes de pega correspondentes, puxando assim uma extremidade da placa de válvula gaveta deslizante superior (1t) para fora do bocal interno (42), e iniciar uma rachadura na argamassa (43) até que as braçadeiras oscilantes estejam totalmente engatadas nos suportes de pega correspondentes e atinjam sua posição de pega, (d) remover a placa de válvula gaveta deslizante superior (1t) da estrutura de suporte da placa superior (11t), afastando a interface de manuseio (21) da estrutura de suporte da placa superior (11t).