CN106735015A - 一种关节机器人自动加渣装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种关节机器人自动加渣装置，其中，该装置包括，存放保护渣的渣盆，主要由关节机器手和控制所述关节机器手的控制系统组成的关节机器人，以及安装在所述关节机器手端头的加渣勺；该方法包括，在关节机器人的端头安装一个加渣勺，先由关节机器人驱动加渣勺舀取保护渣，按设定路径移动，然后将加渣勺内的保护渣倒入结晶器内，最后返回至加渣初始位置重新盛保护渣，如此往复。本发明具有体积小、价格低、加渣顺畅均匀、保持保护渣原有形态、环保等有益效果，解决了现有自动加渣存在的体积大、价格高以及堵渣、加渣不均匀、搅碎保护渣、易出现粉尘污染等问题。

Description

一种关节机器人自动加渣装置

技术领域

本发明涉及炼钢连铸领域，具体涉及一种关节机器人自动加渣装置。

背景技术

连铸机结晶器钢水表面上的保护渣能够吸收钢水中的夹杂物、防止钢水与空气接触氧化并起润滑作用，对提高钢坯质量有十分重要的意义。往结晶器里加入保护渣（简称加渣）的传统方式是人工手动加入，结晶器自动加渣装置相比传统人工手动加入具有加渣均匀，节约保护渣，减轻工人劳动强度的优势。现有的自动加渣装置主要有以下三种输送原理：一是通过保护渣自身的重量将其从高处的渣斗输送到低处的结晶器内，其缺点是，只适用于小断面的结晶器，且常易堵渣、加渣不均匀；二是通过螺旋加渣管将保护渣从渣斗输送到结晶器内，其缺点是，保护渣易被螺旋加渣管中的丝杆搅碎，从而影响保护渣的性能；三是通过气力输送装置将保护渣从渣斗输送到结晶器内，其缺点是，气力输送装置中的压缩气流易导致扬尘，从而带来粉尘污染和浪费。随着智能机器人应用的发展，近年来也出现了基于机器人的自动加渣装置，它是通过一根带伺服电机及丝杠的螺旋加渣管安装在机器人手臂上来实现自动加渣，其缺点是螺旋加渣管太重导致使用的机器人体积大、价格高。

因此，有必要提供一种新型的自动加渣装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种关节机器人自动加渣装置，拟解决上述提及的自动加渣问题。

本发明提供的关节机器人自动加渣装置，包括，存放保护渣的渣盆，主要由关节机器手和控制所述关节机器手的控制系统组成的关节机器人，以及安装在所述关节机器手端头的加渣勺，其中，所述加渣勺在关节机器人的驱动下舀取渣盆中的保护渣，并按设定路径移动，将加渣勺中的保护渣倒入结晶器内。

进一步地，渣盆安装在结晶器盖板上。

进一步地，关节机器人安装在移动小车上。

进一步地，关节机器人为五轴关节机器人或六轴关节机器人。

进一步地，五轴关节机器人包括通过活动关节依次相连的第一传动机构、第二传动机构、第三传动机构、第四传动机构、第五传动机构以及与所述传动机构电连接的控制系统，第五传动机构连接有加渣勺，其中，所述传动机构包括伺服电机和减速机。

进一步地，加渣勺通过一根连接杆安装在关节机器手端头，其中连接杆靠近加渣勺的一端设有弯曲部。

本发明的有益效果：本发明自动加渣装置不仅具有体积小、价格低的优点，还具有加渣顺畅、加渣均匀、保持保护渣原有形态、环保的有益效果，解决了现有自动加渣存在的体积大、价格高以及堵渣、加渣不均匀、搅碎保护渣、易出现粉尘污染等问题。

应该理解，以上的一般性描述和以下的详细描述都是列举和说明性质的，目的是为了对要求保护的本发明提供进一步的说明。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

附图组成本说明书的一部分，用来帮助进一步理解本发明。这些附图图解了本发明的一些实施例，并可与说明书一起用来说明本发明的原理。附图中：

图1，关节机器手结构示意图；

图2，用于大断面结晶器的关节机器人自动加渣装置示意图；

图3，用于大断面结晶器的关节机器人自动加渣装置的加渣路径示意图；

图4，用于中小断面结晶器的关节机器人自动加渣装置示意图；

图5，用于中小断面结晶器的关节机器人自动加渣装置的加渣路径示意图。

实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或部件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可依具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1-5所示，关节机器人自动加渣装置包括，存放保护渣的渣盆21、22，主要由关节机器手1和控制所述关节机器手的控制系统（图中未示出）组成的关节机器人，以及安装在关节机器手1端头的加渣勺18，其中，加渣勺在关节机器人1的驱动下舀取渣盆21、22中的保护渣，并按设定路径移动，将加渣勺中的保护渣倒入结晶器3、31、32内。

进一步地，关节机器人为五轴关节机器人或六轴关节机器人。

为降低成本、减少体积，本实施例中优选五轴关节机器人。该五轴关节机器人包括通过活动关节依次相连的第一传动机构11、第二传动机构12、第三传动机构13、第四传动机构15、第五传动机构16以及与所述传动机构电连接的控制系统（图上未示出），第五传动机构连接有加渣勺18，其中，所述传动机构包括伺服电机和减速机。若在第三传动机构13和第四传动机构15之间增加一个传动机构14则为六轴关节机器人，如图1所示。

加渣勺18通过一根连接杆17安装在关节机器手1端头，其中，连接杆17靠近加渣勺的一端设有弯曲部171，有利于对水口周围加入保护渣而不碰撞水口，提高加渣范围的覆盖率。可选地，为获得加渣量的数据，可以通过采集关节机器人的电机电流信号来实现，也可在加渣勺底部安装称重传感器来实现。

为进一步地理解本发明，现举例两种实施例来说明关节机器人自动加渣装置的应用。

实施例一，一台关节机器人自动加渣装置用于一流大断面结晶器的自动加渣，如图2-图3示，关节机器手1安装在移动小车10上，非工作时，移动小车及其上的关节机器手1可撤离至远离结晶器的存放处；工作时，移动小车10及其上的关节机器手1置于正对水口4中心且靠近结晶器盖板的浇铸平台上，用于自动加渣。可选地，移动小车上还可安装丝杠螺母副的平移机构，关节机器手安装在该平移机构上，工作时，关节机器手在平移机构的驱动下沿平行于结晶器的宽度方向移动。

需要说明地是，移动小车10并不限定由人工驱动而移动的小车，也可由电动马达等驱动而移动的小车。存放保护渣的渣盆21、22安装在结晶器盖板上，在本实施例中，安装两个加渣盆，分别置于水口4两侧的结晶器盖板上。自动加渣时，加渣勺18在关节机器人1的驱动下在渣盆21、22中舀取保护渣，然后按设定路径移动。在本实施例中，设定路径是指加渣勺18从A点（左渣盆21）→B1点（结晶器口的左端头）→B2点（水口左侧）→C1点（水口右侧）→C2点（结晶器口的右端头）→D点（右渣盆22），再从D点→C2点→C1点→B2点→B1点→A点，如此往复。其中，A点和B1点之间、C2点和D点之间按直线路径移动，B1点和B2点之间、C1点和C2点之间按锯齿形路径移动，B2点和C1点之间按弧形路径以逆时间方向移动。在B1点和C2点之间的路径中，加渣勺一边移动一边向结晶器内倒入保护渣。关于渣盆的安装，在其它实例中，也可只安装一个大容积的渣盆，置于正对水口的结晶器盖板上。

实施例二，一台关节机器人自动加渣装置用于两流中小断面（如方坯、矩形坯、圆坯）结晶器31、32的自动加渣，如图4-5示，为两流矩形坯结晶器自动加渣装置的应用。本实施例与实施例一的不同点在于加渣勺18的移动路径以及在移动过程中倒入保护渣的时机不同。在本实施例中，设定路径是指加渣勺从A点（左渣盆21）→B1点（结晶器31口的左上部）→B2点（结晶器31口的右上部）→D点（右渣盆22）→C1点（结晶器32口的右上部）→C2点（结晶器32口的左上部）→A点，如此往复。其中，A点和B1点之间、B2点和D点之间、C2点和D点之间按直线路径移动，B1点和B2点之间、C1点和C2点之间按锯齿形路径以逆时间方向移动。在锯齿形移动路径中，加渣勺一边移动一边向结晶器内倒入保护渣，从而实现加渣均匀。

本发明通过关节机器人先把保护渣舀到加渣勺中，然后把加渣勺及其内的保护渣按设定路径移动到结晶器口，再把保护渣倒入结晶器内。这种机器人自动加渣装置因使用加渣勺而可配置小型的关节机器手，不仅具有体积小、价格低的优点，还具有加渣顺畅、保持保护渣原有形态、环保的有益效果，解决了现有自动加渣存在的体积大、价格高以及堵渣、搅碎保护渣、易出现粉尘污染等问题。此外，本发明还具有加渣灵活、加渣范围广、适用性强等有益效果。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种关节机器人自动加渣装置，其特征在于，包括，存放保护渣的渣盆，主要由关节机器手和控制所述关节机器手的控制系统组成的关节机器人，以及安装在所述关节机器手端头的加渣勺，其中，所述加渣勺在关节机器人的驱动下舀取渣盆中的保护渣，并按设定路径移动，将加渣勺中的保护渣倒入结晶器内。

2.根据权利要求1所述的关节机器人自动加渣装置，其特征在于，所述渣盆安装在结晶器盖板上。

3.根据权利要求1所述的关节机器人自动加渣装置，其特征在于，所述关节机器人安装在移动小车上。

4.根据权利要求1或3所述的关节机器人自动加渣装置，其特征在于，所述关节机器人为五轴关节机器人或六轴关节机器人。

5.根据权利要求4所述的关节机器人自动加渣装置，其特征在于，所述五轴关节机器人包括通过活动关节依次相连的第一传动机构、第二传动机构、第三传动机构、第四传动机构、第五传动机构以及与所述传动机构电连接的控制系统，第五传动机构连接有加渣勺，其中，所述传动机构包括伺服电机和减速机。

6.根据权利要求1所述的关节机器人自动加渣装置，其特征在于，所述加渣勺通过一根连接杆安装在关节机器手端头，其中所述连接杆靠近加渣勺的一端设有弯曲部。