CN102421550A - 带有至少一个机械手的连铸设备 - Google Patents
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Abstract
一种带有至少一个连铸模(2)且带有至少一个用于在连铸设备处执行过程控制的且自动化的干预的机械手(10)的连铸设备，其特征在于，至少一个机械手(10)包括用于在至少一个连铸模(2)中进行铸造硬壳检测的器件。
Description
技术领域
本发明涉及一种带有至少一个连铸模(Stranggiesskokille)且带有至少一个机械手的连铸设备(Stranggiessanlage)，机械手用于在连铸设备处执行过程控制的且自动化的干预。
本发明涉及所有类型的连铸设备，在其中熔融金属(Metallschmelze)从熔炼容器(Schmelzenbehaelter)(例如铸造桶)经由分配器皿(Verteilergefaess)被引导到冷却的铸模中，在那里在集中的冷却下成形成所期望的横截面的至少部分固化的坯料(Strang)并且从连铸设备中连续地输送出来。坯料可具有任意尺寸的板坯横截面(Brammenquerschnitt)、薄板坯横截面、带横截面、粗坯横截面(Vorblockquerschnitt)或毛坯横截面(Knueppelquerschnitt)。
背景技术
机械手被使用在连铸设备处用于执行持续反复的工作和在有危险的区域中排除运行故障的情况，在其中操作人员暴露于较大的热作用(Hitzeeinwirkung)(其来自于液态的金属和浇铸的金属坯料)或渣喷溅和金属喷溅。在此，机械手已在敞开的连铸模处被用于观测熔池表面、用于铸造粉加料(Giesspulveraufgabe)、用于温度测量且用于取样(Probenahme)等等。此外，机械手被用于阴影管更换(Schattenrohrwechsel)、铸造管更换或用于更换滑块闭锁机构(Schieberverschluss)的闸板(Verschlussplatte)以及用于吹开(Freiblasen)在分配器皿和铸造桶处的流出孔(Ausflussoeffnung)。如下是已知的，即，机械手被用于检查浇铸的坯料以及分开的板坯、粗坯或毛坯且被用于在连铸设备的出口区域(Auslaufbereich)中的缺陷排除(Fehlerbeseitigung)(例如通过火焰)。
由EP 0371482A2已知一种多功能机械手在连铸模处的使用，其中，机械手一方面在铸模处由测量装置获得由铸造过程决定的数据，而另一方面通过例如光学的识别系统本身在铸模处探测测量数据且根据这些信息制订和完成带有优先权分配(Prioritaetszuordnung)的使用计划(Einsatzplan)。在此为静止的机械手，其方位专门针对在铸模处的使用来选择。
由JP03-71959A已知两个机械手在多股的连铸设备的铸造工作台上的使用，其中，在铸造工作台上的每个机械手关联有行驶道(Fahrbahn)且机械手可在其上占据使用位置，以便在较大的槽式分配器(Trogverteiler)处更换铸造管且在分配器皿的排出孔和铸造管处执行清洁工作。每个机械手关联有受限制的工作区域，其中，一个机械手在另一机械手的工作区域中的工作是不可能的。
在WO 2005118182A1中提出了一种用于连铸设备的机械手，利用该机械手，在不同的工作位置(其处在机械手的唯一的使用位置的作用距离之外)处执行在连铸设备处的不同的干预。连铸设备关联有行驶道，且机械手具有在行驶道处被可移动地导引的行使机构。在行驶道处固定有用于机械手的至少一个停止位置和至少两个使用位置。每个使用位置仅关联有在连铸设备处从该使用位置起可达到的工作区域(Arbeitsbereiche)，其中，在机械手的每个使用位置与相关联的工作区域或供应区域(Versorgungsbereich)之间的间距被确定在机械手臂的最小的和最大的作用距离内。机械手装备有数据传输和接收装置；该装置在信号技术上又与连铸设备的程序计算器(Prozessrechner)或中央的引导装置(Leiteinrichtung)相连接。通过确定在连铸设备处或在连铸设备的部分区域中的行驶道(其在多个可能的工作区域处被这样经过，即，这些工作区域处在可在行驶道上移动的机械手的预先确定的单个位置的作用距离中)，机械手的受限制的、仅单个的使用可能性应被解除
由WO 2007057061A1已知一种带有至少一个多功能机械手的连铸设备。在此，在连铸设备处确定有至少一个工作区域且每个工作区域关联有至少一个多功能机械手，其在它那方面布置在摆臂上。多功能机械手布置在被固定在连铸设备的铸造工作台上的转柱的摆臂上，且利用摆臂可在拉回位置(Rueckzugsposition)与工作位置(Arbeitsposition)之间摆动。
另一方面，在成有规律的间隔的连铸模中仍然还通过操作人员去除铸造粉硬壳(Giesspulverkruste)。在此，木棍大约十至二十厘米深地被引入到在铸模与部分固化的铸造坯料之间的铸造缝隙中且沿着铸模轮廓被拉动。如果铸造粉硬壳在窄侧区域中的增强的形成被确定，则它必须被手动地去除。
该过程的质量和数量取决于实施的人员且当实施的人员更换时波动。不存在关于铸造硬壳控制或硬壳去除的过程的自动的数据采集。
发明内容
本发明的目的是，简化铸造粉硬壳的观测以及其去除。
根据本发明，该目的在开头所提及的类型的连铸设备中由此实现，即，至少一个机械手包括用于在至少一个连铸模中的铸造硬壳检测的器件。
通过使用机械手，迄今手动地实施的过程被自动化。借助传感器探测关于存在的硬壳的统一的数据和在检测铸造粉硬壳时所施加的力。在第二步骤中，这些数据被一起引入到设备的现存的数据结构中。
通过自动化可确保过程的非常一致的实施。所创建的数据库允许关于硬壳和其去除的影响的在统计学上的调查。
机械手可以以固定安装的器械的形式来实施，其中，机械手臂被固定在铸模的供给单元和操控单元附近的所确定的位置处。由此可跨接大约五米的距离，且机械手可被这样定位，使得它布置在被保护的区域中的两个嵌件(Einsatz)之间。
在行驶到铸模处时，机械手的不同的几何形状数据可被用于维持至各个装置的必需的间距。如果需要，在连铸模中所使用的铜板的上部的轮廓也可用于参考点行驶(Referenzpunktfahrt)。
所使用的机械手装备有耐热的保护层(Schutzverkleidungen)。用于探测铸造硬壳的木棍(其可多次使用)被提供在料箱更换装置(Magazinwechseleinrichtung)中。附加地，可设置有在机械手方面用于保护操作人员的传感装置(Sensorik)。
本发明的有利的改进方案由从属权利要求得出。
优选地设置成，机械手布置在至少一个连铸模的供给单元或操控单元附近。
在以下前提下，即，连铸设备是带有多个连铸模的多连铸设备且在铸模之间设置有可在轨道上移动的分配槽车，机械手可固定在分配槽车处。
优选地，机械手布置在分配槽车的下侧上。此处，它一方面可节省空间地安置，而另一方面它相对于铸造喷溅和渣喷溅在很大程度上被保护。
有利地，连铸模(尤其上部的铸模边缘)的轮廓可用于机械手的定向。
在一个有利的设计方案中，机械手设有至少一个用于探测在连铸模中的铸造硬壳的传感器。传感器尤其构造成力传感器或压力传感器且优选地不是光学传感器。
借助安装在机械手处的力传感器可确定铸造硬壳的厚度，例如在集成到机械手中的计算和分析单元中或在中央控制台的计算设备中。
有利地，机械手包括转柱、至少一个摆臂和/或至少一个活节臂和安装在其处的、尤其可更换的末端执行器。
优选地，在末端执行器处安装有或可安装有用于去除铸造硬壳的器件。
附图说明
下面，在实施例中详细阐述本发明。唯一的附图显示了带有分配槽车和固定在其处的机械手的铸造工作台的侧视图。
具体实施方式
分配槽车1(图)容纳来自(此处未示出的)铸造桶的金属熔液且将其紧接着输送至一个或多个连铸模2。为此，分配槽车1通过在轨道4上的轮子3被可移动地安放在铸造工作台5上。
在其下侧上，分配槽车1具有铸造管6，熔液从其中流到铸模2中。铸模2在其纵侧处以及其横侧处具有可移动的铜板7、8，在其之间由熔液形成有逐渐冷却的金属坯料9。为了支持金属坯料7相对铜板7、8的可动性，铸造粉被引入到在铜板7、8的内侧上的区域中，铸造粉可与熔液的上层一起结壳，使得形成铸造硬壳，其必须不时地被去除。
在分配槽车1的下侧上固定有机械手10，其装备有多节式的活节臂和转动臂11。在活节臂和转动臂11的远端处设置有末端执行器，在其处可固定有可从储料箱(Vorratsmagazin)取出的木棒等，以便在铸造硬壳的区域中探测铸模的内部的边缘。对应于所确定的力可确定铸造硬壳的强度。为此，机械手9或中央的控制台(机械手9联接到其处)装备有必需的计算器件。优选地，对于铸造硬壳的厚度所查明的结果也可显示在屏幕上。那么可决定，它是否必须被去除和必须以多少时间间隔被去除。
然而也可设置成，机械手10已自动地做出该决定。在该情况下，安装在臂11处的末端执行器用木棒代替用于取出残渣和铸造硬壳的工具。显然，不同的传感器(例如还用于温度测量的)可安装在机械手10的臂11处。
在多连铸设备的情况中，机械手10可以以简单的方式相应地与分配槽车1一起被移动，使得它检查在每个连铸模2中的铸造硬壳且必要时可移除。
附图标记清单
1分配槽车
2连铸模
3轮子
4轨道
5铸造工作台
6铸造管
7铜板
8铜板
9金属坯料
10机械手
11活节臂和旋转臂
Claims (9)
1.一种带有至少一个连铸模(2)且带有至少一个机械手(10)的连铸设备，所述机械手(10)用于在所述连铸设备处执行过程控制的且自动化的干预，其特征在于，所述至少一个机械手(10)包括用于在所述至少一个连铸模(2)中进行铸造硬壳检测的器件。
2.根据权利要求1所述的连铸设备，其特征在于，所述机械手(10)布置在所述至少一个连铸模(2)的供给单元或操控单元附近。
3.根据权利要求1所述的连铸设备，其特征在于，所述连铸设备作为多连铸设备装备有多个连铸模(2)和能够在它们之间移动的分配槽车(1)，并且所述机械手(10)固定在所述分配槽车(1)处。
4.根据权利要求3所述的连铸设备，其特征在于，所述机械手(10)布置在所述分配槽车(1)的下侧上。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的连铸设备，其特征在于，轮廓、尤其上部的铸模边缘能够用于所述机械手(10)的定向。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的连铸设备，其特征在于，所述机械手(10)包括至少一个用于探测在所述连铸模(2)中的铸造硬壳的传感器。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的连铸设备，其特征在于，在所述机械手(10)处安装有至少一个用于探测所述铸造硬壳的厚度的力传感器。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的连铸设备，其特征在于，所述机械手(10)包括至少一个转柱、至少一个摆臂和/或至少一个活节臂(11)以及安装在其处的、尤其可更换的末端执行器。
9.根据权利要求8所述的多连铸设备，其特征在于，在所述末端执行器处安装有或能够安装有用于去除所述铸造硬壳的器件。
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