CN110270680B - 大包自动浇钢技术系统平台 - Google Patents

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CN110270680B CN201910701628.7A CN201910701628A CN110270680B CN 110270680 B CN110270680 B CN 110270680B CN 201910701628 A CN201910701628 A CN 201910701628A CN 110270680 B CN110270680 B CN 110270680B
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    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D41/00Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
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    • B22D41/50Pouring-nozzles
    • B22D41/56Means for supporting, manipulating or changing a pouring-nozzle

Abstract

本发明公开了一种大包自动浇钢技术系统平台,包括大包、中间包、滑板油缸组件、长水口、大包回转平台、滑板油缸组件系统、长水口系统、覆盖剂系统;其中,大包回转平台用于在受钢侧平台和浇钢侧平台切换大包的位置;滑板油缸组件系统用于当大包处于受钢侧平台时、控制滑板油缸组件与大包的装卸;长水口系统用于当大包处于浇钢侧平台时、控制长水口与大包的装卸;覆盖剂系统用于向中间包的覆盖剂投料口投入料包。本申请提供的大包自动浇钢技术系统平台通过各个系统自动完成滑板油缸组件的拆装、长水口的拆装、覆盖剂的添加、大包在浇钢侧平台和受钢侧平台的转换等操作,其替代人工进行作业,降低了操作者的劳动强度。

Description

大包自动浇钢技术系统平台
技术领域
本发明涉及连铸生产技术领域,更具体地说,涉及一种大包自动浇钢技术系统平台。
背景技术
目前钢厂大包平台上的滑板油缸装拆、长水口装卸、添加保温覆盖剂等工作全部由人工现场操作完成。该平台区域为高温液态金属区域,不时有液态金属飞溅,高空材掉落等风险,操作者工作过程中不时有被烫伤和砸伤的情况,工作环境恶劣,工作强度大。
拆装滑板油缸时,需要操作者在1500多度的钢水罐下面,徒手将100多斤的滑板油缸安装到钢板滑板机构上,并插好各种管道,操作者上方不时有钢水从钢水罐中溅出,甚至有时还有废渣块从上方掉落,工作环境十分危险,工作强度大。
添加覆盖剂时,由于人工投放覆盖剂时间点的掌握上和加料的均匀性很大程度上取决于操作者的责任心及对生产现场的判断能力。因而覆盖剂的添加质量也难以保证,时有覆盖剂添加不到位导致钢水表面结核温度下降的现象,或者覆盖剂添加过多导致覆盖剂严重浪费的情况。
拆装长水口时,由于大包长水口更换由操作者控制操作臂完成长水口的安装和拆卸。而长水口安装和更换的工序较多,包括拆卸长水口、长水口碗部清理、长水口安装密封圈、长水口氩气管插拔等工序,在安装和拆卸的过程中由一个操作者控制机械臂,一个操作者观察水口的位置是否与滑板水口对准,一名操作者完成辅助工作,需要二至三个操作者共同配合完成;该区域粉尘大,温度高,热辐射强,容易发生操作者烧烫伤状况,存在十分大的安全隐患,尤其是长水口碗部清理,操作者需拿高压氧枪对着留有不少残钢的长水口吹扫,一般都是钢花四溅,浓烟滚滚,操作者近距离操作,十分危险,且不利于操作者的身心健康;此外,若长水口安装不到位,操作者也没办法准确判断,此时则会导致呕钢甚至滑板机构被钢水烧穿的情况,轻则设备被钢水烧坏,重则整个连铸平台都有可能出现大的安全事故甚至人员伤亡,十分危险。
综上所述,如何方便用户进行连铸生产作业、降低劳动强度、提高作业安全性,是目前本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的是提供一种大包自动浇钢技术系统平台,其能够替代人工进行连铸生产的流水作业,降低了工人的劳动强度。
为了实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种大包自动浇钢技术系统平台,包括大包、中间包、滑板油缸组件、长水口,所述大包上设有滑板油缸装配工位、长水口装配工位,所述中间包设有覆盖剂投料口,还包括:
大包回转平台,用于控制所述大包旋转,以便所述大包在受钢侧平台和浇钢侧平台切换位置;
滑板油缸组件系统,用于当所述大包处于所述受钢侧平台时、控制所述滑板油缸组件在所述滑板油缸装配工位的装卸;
长水口系统,用于当所述大包处于所述浇钢侧平台时、控制所述长水口在所述长水口装配工位的装卸;
覆盖剂系统,用于向所述覆盖剂投料口投入目标质量的料包。
优选的,所述中间包设有取样口和测温口;还包括中间包测温取样系统,所述中间包测温取样系统用于在所述取样口获取样品、并将所述样品放置于样品存放盒中,所述中间包测温取样系统用于通过所述测温口测量温度。
优选的,所述长水口系统包括长水口拆卸系统和长水口碗部清理系统,所述长水口拆卸系统用于控制所述长水口在所述长水口装配工位的装卸,所述长水口碗部清理系统用于在长水口从所述长水口装配工位拆卸后、进行长水口碗部清理作业。
优选的,所述覆盖剂系统包括覆盖剂分拣系统和覆盖剂投料系统,所述覆盖剂分拣系统用于将所述目标质量的料包放置于料斗中,所述覆盖剂投料系统用于将所述料斗中的料包投入所述覆盖剂投料口。
优选的,所述覆盖剂分拣系统包括:
分拣检测装置,所述分拣检测装置用于检测料仓中目标料包的目标位置;
浇钢侧辅助机器人,所述浇钢侧辅助机器人与所述抓手机构连接、用于控制所述抓手机构移动,所述浇钢侧辅助机器人设于所述浇钢侧平台;
抓手机构,所述抓手机构用于在所述目标位置抓取所述目标料包、并在所述料斗中放置所述目标料包;
分拣控制装置,所述分拣控制装置用于根据获取的所述目标位置控制所述浇钢侧辅助机器人和所述抓手机构动作;所述分拣检测装置、所述浇钢侧辅助机器人、所述抓手机构分别与所述分拣控制装置连接。
优选的,所述覆盖剂分拣系统还包括用于检测所述抓手机构所抓取料包的实际质量的称重传感器,所述分拣控制装置用于在所述实际质量超过预设质量范围时,控制所述抓手机构于料仓上方张开抓具、并控制所述分拣检测装置重新检测所述目标位置。
优选的,所述滑板油缸组件系统包括:
所述滑板油缸组件,所述滑板油缸组件包括油缸、设于所述油缸端部的卡环、设于所述油缸侧壁的接头;
安装座,所述安装座设于所述滑板油缸装配工位,所述安装座上设有用于与所述卡环配合固定的卡槽和用于与所述接头配合连接的接头座;
夹具,所述夹具用于固定所述油缸;
受钢侧机器人,所述受钢侧机器人用于切换所述夹具与所述油缸的锁固状态和脱离状态,所述受钢侧机器人与所述夹具固定连接。
优选的,所述夹具上设有视觉设备,所述视觉设备用于检测所述滑板油缸组件的位置和所述夹具的位置、并将检测到的位置信息发送至所述受钢侧机器人,所述视觉设备与所述受钢侧机器人连接。
本发明提供的大包自动浇钢技术系统平台包括大包、中间包、大包回转平台、滑板油缸组件系统、长水口系统、覆盖剂系统;其中,大包上设有滑板油缸装配工位、长水口装配工位,中间包设有覆盖剂投料口;大包回转平台用于控制大包旋转,在受钢侧平台和浇钢侧平台切换大包的位置;滑板油缸组件系统用于当大包处于受钢侧平台时、控制滑板油缸组件在滑板油缸装配工位的装卸;长水口系统用于当大包处于浇钢侧平台时、控制长水口在长水口装配工位的装卸;覆盖剂系统用于向覆盖剂投料口投入目标质量的料包。
本申请提供的大包自动浇钢技术系统平台通过各个系统自动完成滑板油缸组件的拆装、长水口的拆装、覆盖剂的添加、大包在浇钢侧平台和受钢侧平台的转换等操作,由于大包自动浇钢技术系统平台替代人工进行作业,因此降低了操作者的劳动强度,方便了用户的使用,同时提高了操作者作业过程中的安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明所提供的大包自动浇钢技术系统平台的结构示意图;
图2为本发明所提供的浇钢侧平台的结构示意图;
图3为本发明所提供的受钢侧平台的结构示意图。
图4为图3中滑板油缸组件与安装座的局部放大图;
图5为本发明所提供的油缸安装位卡座的结构示意图;
图6为本发明所提供的滑板油缸组件的结构示意图;
图7为本发明所提供的换油缸夹具的结构示意图;
图8为本发明所提供的覆盖剂分拣系统的结构示意图;
图9为本发明所提供的抓手机构的结构示意图。
图1~9中的附图标记为:
1-浇钢侧辅助机器人、2-浇钢侧主机器人、3-中间包、4-大包回转平台、5-大包、6-受钢侧机器人、7-长水口用定位设备、8-测温取样设备、9-长水口快换夹具、10-料仓、11-长水口碗部清理装置、12-料斗、13-长水口活动夹具、14-换油缸夹具、141-导向销、142-电磁吸盘、143-视觉设备、144-推动部、15-滑板油缸组件、151-油缸、152-固定板、153-压板、154-卡环、155-通电接头、156-通气接头、157-限位块、16-油缸安装位卡座、161-定位板、162-卡槽、163-接头座、17-油缸存放位卡座、连接杆18、分拣检测装置19、称重传感器20、气缸21、活动卡爪22。
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。
本发明的核心是提供一种大包自动浇钢技术系统平台,其能够替代人工进行连铸生产的流水作业,降低了工人的劳动强度。
请参考图1~9,图1为本发明所提供的大包自动浇钢技术系统平台的结构示意图;图2为本发明所提供的浇钢侧平台的结构示意图;图3为本发明所提供的受钢侧平台的结构示意图。图4为图3中滑板油缸组件与安装座的局部放大图;图5为本发明所提供的油缸安装位卡座的结构示意图;图6为本发明所提供的滑板油缸组件的结构示意图;图7为本发明所提供的换油缸夹具的结构示意图;图8为本发明所提供的覆盖剂分拣系统的结构示意图;图9为本发明所提供的抓手机构的结构示意图。
本申请提供了一种大包自动浇钢技术系统平台,包括大包5、中间包3、滑板油缸组件15、长水口、大包回转平台4、滑板油缸组件系统、长水口系统、覆盖剂系统;其中,大包5上设有滑板油缸装配工位、长水口装配工位,中间包3设有覆盖剂投料口;大包回转平台4用于控制大包5旋转,以便大包5在受钢侧平台和浇钢侧平台切换位置;滑板油缸组件系统用于当大包5处于受钢侧平台时、控制滑板油缸组件15在滑板油缸装配工位的装卸;长水口系统用于当大包5处于浇钢侧平台时、控制长水口在长水口装配工位的装卸;覆盖剂系统用于向覆盖剂投料口投入目标质量的料包。
本申请中的滑板油缸组件系统、长水口系统、覆盖剂系统、大包回转平台4的动作均可以通过对应的按钮进行控制。在工作过程中,大包5预先由天车吊装至大包回转平台4鞍座臂上,操作者在操作室内按下油缸组件安装按钮,则大包自动浇钢技术系统平台进行滑板油缸组件安装作业,即滑板油缸组件系统将滑板油缸组件15装配至滑板油缸装配工位上。而后大包回转平台4旋转180°将大包5移动至浇钢侧,操作者在操作室按下长水口安装按钮,则大包自动浇钢技术系统平台进行长水口安装作业,即长水口系统在长水口碗部加装密封圈、并将长水口安装至长水口装配工位。
在钢水浇铸过程中,操作者按下覆盖剂系统对应的按钮,则进行覆盖剂添加作业,即覆盖剂系统启动、并向钢水中添加覆盖剂。
当大包5完成钢水浇铸时,操作者按下长水口拆卸按钮,此时进行长水口拆卸作业,长水口系统抓取长水口、并将其从长水口装配工位卸下,等待下一次长水口安装指令。而大包5旋转平台控制大包5旋转180度至受钢侧平台后,操作者在按下油缸组件拆卸按钮,滑板油缸组件系统对滑板油缸组件15进行拆卸,并将卸下的滑板油缸组件15放回油缸存放位卡座17。
本申请提供的大包自动浇钢技术系统平台将多个系统集成于一个平台上,在工作过程中,操作者只需在操作室按下相应的按钮,相应的系统即可替代人工进行连铸生产作业。生产过程中,操作者无需近距离接触高温区域,可以有效避免钢水烫伤工人等工伤事故;同时一键化操作简单便捷,操作者劳动强度较低,且生产作业高效稳定。
进一步的,为了优化大包自动浇钢技术系统平台的使用效果,本申请提供的一种实施例中,中间包3设有取样口和测温口;大包自动浇钢技术系统平台还包括中间包测温取样系统,中间包测温取样系统用于在取样口获取样品、并将样品放置于样品存放盒中,中间包测温取样系统用于通过测温口测量温度。
具体的,当大包5浇铸到一定吨位时需要对中间包3内的钢水进行测温和取样。当操作者在操作室按下测温按钮或者取样按钮时,浇钢侧主机器人2启动,到测温取样设备8处抓取测枪。若进行测温作业,则浇钢侧主机器人2带着测枪到测温取样设备8里自动装取测温的探头,而后浇钢侧主机器人2带着探头到中间包3的测温口进行测温;若进行取样作业,则浇钢侧主机器人2带着测枪到测温取样设备8里自动装取取样的探头,而后浇钢侧主机器人2带着探头到中间包3的取样口进行取样。完成测温作业或者取样作业后,浇钢侧主机器人2带着测完温或者取完样的探头,移动到拆除探头的位置,将探头拆除,而后浇钢侧主机器人2将测枪放回测温取样设备8中,浇钢侧主机器人2返回初始位置,整个测温取样作业完成。
可以理解的,在实际使用过程中,可以为浇钢侧主机器人2配备视觉设备,从而确定各个部件的具体位置,保障浇钢侧主机器人2移动位置的准确性。而由于测枪、测温的探头、取样的探头的存放位置确定,因此在进行测温作业和取样作业时,可以预先设定浇钢侧主机器人2的移动路径,在按下测温按钮或者取样按钮后,浇钢侧主机器人2接收到对应的指令,而后浇钢侧主机器人2按照预设路径移动,实现测枪的抓取、探头的装配、探头的拆除。需要说明的是,浇钢侧主机器人2与测枪的固定方式、测枪与探头的固定方式,探头的拆除方式均可参照现有技术,本申请不再赘述。
进一步的,为了优化大包自动浇钢技术系统平台的使用效果,本申请提供的一种实施例中,长水口系统包括长水口拆卸系统和长水口碗部清理系统,长水口拆卸系统用于控制长水口在长水口装配工位的装卸,长水口碗部清理系统用于在长水口从长水口装配工位拆卸后、进行长水口碗部清理作业。
具体的,长水口拆卸系统用于完成长水口与长水口装配工位的拆装作业,长水口碗部清理系统用于在长水口拆卸下来后进行长水口碗部清理工作,长水口拆卸系统和长水口碗部清理系统的工作原理和具体结构可参考现有技术。
对于长水口安装作业,当大包5完成滑板油缸组件15的安装后,当浇钢侧钢包完成浇铸且长水口已拆卸时,大包回转平台4旋转180°至浇钢侧,操作者在操作室按下长水口安装按钮,此时浇钢侧主机器人2启动,先抓取长水口快换夹具9,再抓取长水口活动夹具13并移动到自动加密封圈装置下方完成长水口碗部密封圈的安装,而后移动到等待位置,此时长水口用定位设备7启动,获取长水口所需的安装位置并发送给浇钢侧主机器人2,收到安装位置信号后浇钢侧主机器人2将长水口安装到大包5的长水口装配工位,完成长水口的安装。
对于长水口拆卸作业,当大包5完成钢水浇铸时,滑板机构关闭,此时操作者按下长水口拆卸按钮,浇钢侧主机器人2启动并抓取长水口快换夹具9,而后长水口用定位设备7启动,获取长水口所需的拆卸位置并发送给浇钢侧主机器人2,收到拆卸位置信号后浇钢侧主机器人2将长水口从大包5的长水口装配工位上拆卸下来,完成长水口拆卸作业。
对于长水口碗部清理作业,当长水口从钢包拆卸下来以后,需进行长水口碗部清理作业,此时浇钢侧主机器人2带着长水口移动到长水口碗部清理装置11内部,氧气阀自动打开,进行长水口碗部清理工作,完成长水口碗部清理作业后,浇钢侧主机器人2移动到等待位置,等待下一次长水口安装指令。
进一步的,本申请提供的一种实施例中,覆盖剂系统包括覆盖剂分拣系统和覆盖剂投料系统,覆盖剂分拣系统用于将目标质量的料包放置于料斗12中,覆盖剂投料系统用于将料斗12中的料包投入覆盖剂投料口。
对于覆盖剂分拣作业,料包由吊装设备预先吊运至三层平台处的料仓10中,当操作者按下覆盖剂分拣按钮时,浇钢侧辅助机器人1启动、并从料仓10抓取若干袋覆盖剂投放到料斗12中,覆盖剂完成分拣以备后续使用。
对于覆盖剂投料作业,当操作者按下覆盖剂添加按钮时,浇钢侧主机器人2启动并移动到料斗12处抓取料斗12,而后浇钢侧主机器人2带着料斗12移动到中间包3的覆盖剂投料口,将覆盖剂倾倒至中间包3中,完成中间包添加覆盖剂的作业流程。可以理解的,在进行覆盖剂投料作业时,浇钢侧主机器人2的移动路径可以通过视觉设备确定,也可以通过程序预先设定移动路线;另外,浇钢侧主机器人2与料斗12可以通过夹取、卡接、电磁吸合固定等多种方式实现可拆卸的连接,本申请对浇钢侧主机器人2与料斗12的固定方式不做具体限定。
可选的,本申请提供了一种覆盖剂分拣系统的具体实施例,其包括分拣检测装置19、浇钢侧辅助机器人1、抓手机构、分拣控制装置;其中,分拣检测装置19用于检测料仓10中目标料包的目标位置;浇钢侧辅助机器人1设于浇钢侧平台,浇钢侧辅助机器人1与抓手机构连接、用于控制抓手机构移动;抓手机构用于在目标位置抓取目标料包、并在料斗12中放置目标料包;分拣控制装置用于根据获取的目标位置控制浇钢侧辅助机器人1和抓手机构动作;分拣检测装置19、浇钢侧辅助机器人1、抓手机构分别通过电连接或者信号连接的方式与分拣控制装置连接。
具体的,浇钢侧辅助机器人1主要用于带动抓手机构移动,其具体结构和工作原理可参考现有技术。抓手机构固定在浇钢侧辅助机器人1的前端,并在浇钢侧辅助机器人1的带动下移动;另外,抓手机构远离浇钢侧辅助机器人1的一端设置有抓具,从而实现料包的抓取和放置。分拣检测装置19可以为视觉检测设备或者其他检测设备,其主要用于在存放料包的料仓10中确定目标位置、并将目标位置发送至分拣控制装置。在检测过程中,其可以按照预设规则或者随机确定的方式从料仓10中全部料包中选定一个作为目标料包,并将该料包在料仓10中的实际位置作为目标位置发送至分拣控制装置。分拣控制装置可以具体为PLC控制器等控制类元器件,其包括相关硬件及软件系统,在实际使用过程中,分拣控制装置可以集成于浇钢侧辅助机器人1上。
在工作过程中,分拣检测装置19检测到目标位置后发送至分拣控制装置,分拣控制装置控制浇钢侧辅助机器人1动作,使浇钢侧辅助机器人1连接的抓手机构移动至目标位置,而后分拣控制装置控制抓手机构在料仓10中抓取目标料包。目标料包抓取完成后,浇钢侧辅助机器人1带动抓手机构移动到料斗12上方放置料包。可以理解的,一个料斗12中存放的全部料包应当恰好为目标质量。后续添加覆盖剂时,将一个料斗12中的全部料包倾倒至覆盖剂投料口即可。
可选的,本申请提供的一种实施例中,抓手机构包括连接组件和用于抓取放置目标料包的抓具,连接组件一端与浇钢侧辅助机器人1固定连接、另一端与抓具固定连接。具体的,抓具包括活动卡爪22和气缸21,气缸21的固定端与连接组件连接、气缸21的活动端与活动卡爪22连接,另外,气缸21与分拣控制装置电连接。在工作过程中,气缸21活动端推出、使活动卡爪22张开,处于张开状态的活动卡爪22插入分拣检测装置19反馈的目标位置时,气缸21活动端收回、并带动活动卡爪22合拢,将料包夹住,实现料包的抓取过程。料包的放置过程同样通过气缸21控制,本实施例不再赘述。
进一步的,考虑到抓手机构在实际抓取过程中,可能存在同时抓取多袋料包、或者没能抓住料包的情况。因此,为了保障抓手机构分检作业的有效性,本实施例中设置有用于检测抓手机构所抓取料包的实际质量的称重传感器20,分拣控制装置用于在实际质量超过预设质量范围时,控制抓手机构于料仓10上方张开抓具、并控制分拣检测装置19重新检测目标位置。另外,为了方便对抓取到的料包实际质量进行检测,优选称重传感器20设于连接组件和气缸21之间。
具体的,称重传感器20通过弹性应变确定料包的实际质量,抓手机构抬起后、称重传感器20即可对料包的实际质量进行实时检测,若实际质量符合预设质量范围,则进行后续流程;若不符合预设质量范围,则分拣控制装置控制抓手机构在原位置、松开抓具,为下一次抓取做准备,同时再次进入检测目标位置的作业流程。可选的,预设质量范围为以一袋料包的质量为基准、并上下浮动一定余量值所得到的范围。
可选的,本申请提供的一种实施例中,连接组件包括沿竖直方向延伸的连接杆18,连接杆18上端与浇钢侧辅助机器人1固定、下端与称重传感器20固定,且分拣检测装置19套设固定于连接杆18的外周。
可选的,本申请提供的一种实施例中,分拣检测装置19用于在移动过程中检测料仓10中全部料包的最高位置,并将最高位置作为目标位置发送至分拣控制装置。具体的,分拣检测装置19可以包括激光视觉传感器,其在抓手机构或者其他移动机构的带动下在料仓10上方水平移动,并在移动的过程中向料仓10发射扫描式线结构光,对扫描结果进行分析计算后确定目标位置。按此方式确定目标位置后,抓手机构所抓取的目标料包为位于料仓10最上方的料包。
可选的,本申请提供了一种滑板油缸组件系统的具体实施例,滑板油缸组件系统包括滑板油缸组件15、油缸安装位卡座16、换油缸夹具14和受钢侧机器人6;其中,滑板油缸组件15包括油缸151、设于油缸151端部的卡环154、设于油缸151侧壁的接头;油缸安装位卡座16设于滑板油缸装配工位,油缸安装位卡座16上设有卡槽162用于与卡环154配合固定的卡槽162和用于与接头配合连接的接头座163;换油缸夹具14与油缸151可拆卸的连接,换油缸夹具14能够与油缸151锁固或脱离;受钢侧机器人6用于切换换油缸夹具14的锁固状态和脱离状态,同时受钢侧机器人6与换油缸夹具14固定连接以带动换油缸夹具14移动。
具体的,油缸安装位卡座16固定于预设位置,其卡槽162从油缸安装位卡座16的边缘向中部延伸形成槽体结构,接头座163设置在油缸安装位卡座16的外侧壁,用于与滑板油缸组件15的接头插接配合、实现连接。换油缸夹具14可以采用吸盘式、卡爪式或其他结构,其具有锁固和脱离两种工作状态,即换油缸夹具14在工作过程中能够与油缸151锁固或者与油缸151脱离。受钢侧机器人6的前端通过栓接、卡接或其他方式与换油缸夹具14固定,从而带动换油缸夹具14移动;同时受钢侧机器人6还配备有控制器,受钢侧机器人6通过控制器控制换油缸夹具14的工作状态,即,使换油缸夹具14在锁固状态和脱离状态之间切换。受钢侧机器人6的具体结构、控制原理可参考现有技术。
当进行滑板油缸组件安装作业时,换油缸夹具14在受钢侧机器人6的带动下移动至滑板油缸组件15的存放位置,受钢侧机器人6控制换油缸夹具14动作、使换油缸夹具14与油缸151锁固,而后受钢侧机器人6带动换油缸夹具14和滑板油缸组件15同步移动至油缸安装位卡座16所在的预设位置,使卡环154与卡槽162卡接固定、同时使接头与接头座163插接配合,完成滑板油缸组件15与油缸安装位卡座16的装配。当滑板油缸组件15装配完成后,受钢侧机器人6控制换油缸夹具14与油缸151脱离,并带动换油缸夹具14离开。
当进行滑板油缸组件拆卸作业时,受钢侧机器人6控制换油缸夹具14移动至预设位置与油缸151锁固,而后受钢侧机器人6移动将滑板油缸组件15从油缸安装位卡座16上取下,使卡环154与卡槽162分离、同时接头与接头座163分离,而后受钢侧机器人6带动换油缸夹具14和滑板油缸组件15同步移动,直至滑板油缸组件15离开油缸安装位卡座16。
进一步的,本申请提供的一种实施例中,油缸安装位卡座16包括安装板,卡槽162和接头座163均设于安装板上;油缸151的侧壁设有弹性件和可滑动的压板153,接头设于压板153上;换油缸夹具14设有用于在推出后抵推压板153的推动部144,弹性件用于在推动部144收回后推动压板153复位。压板153包括推杆和前板,前板设置有避让孔,接头设于避让孔中。弹性件为位于推杆和前板之间、且套设于接头外周的弹簧。推动部144可以为气缸或液缸,推动部144伸出时抵推推杆,推杆带动接头进入对应的避让孔中,推动部144收回时则弹簧利用回复力推动接头从避让孔伸出。
可选的,本申请提供的一种换油缸夹具14的实施例中,换油缸夹具14包括用于与油缸151吸合固定的电磁吸盘142,受钢侧机器人6用于控制电磁吸盘142通断电。在安装工作过程中,电磁吸盘142与滑板油缸组件15的固定板152贴合后,受钢侧机器人6控制电磁吸盘142通电,将滑板油缸组件15吸合固定;而当滑板油缸组件15与油缸安装位卡座16装配完成后,则受钢侧机器人6控制电磁吸盘142断电。
可选的,滑板油缸组件15设有定位孔,换油缸夹具14设有导向销141,导向销141与定位孔配合,实现滑板油缸组件15与换油缸夹具14的定位。可选的,压板153上设有限位块157,限位块157用于与接头座163相抵、以限制接头的位置。可选的,接头包括通电接头155和通气接头156。
进一步的,为了优化滑板油缸组件系统的使用效果,在上述任意一个实施例的基础上,滑板油缸组件系统还包括视觉设备143,视觉设备143可以包括CCD摄像机、激光扫描仪等装置,视觉设备143用于检测滑板油缸组件15的位置和换油缸夹具14的位置、并将检测到的位置信息发送至受钢侧机器人6,进而指导受钢侧机器人6动作。
以安装过程为例,在工作过程中,受钢侧机器人6移动到滑板油缸组件15附近,视觉设备143启动后捕捉滑板油缸组件15的存放位置,并将对应的第一指令发送至受钢侧机器人6,受钢侧机器人6则根据第一指令移动换油缸夹具14,并使换油缸夹具14和滑板油缸组件15固定。而后受钢侧机器人6带动换油缸夹具14和滑板油缸组件15一同移动至油缸安装位卡座16附近,视觉设备143启动捕捉油缸安装位卡座16中定位板161的位置,并将对应的第二指令发送至受钢侧机器人6,受钢侧机器人6根据第二指令将滑板油缸组件15推入油缸安装位卡座16后,控制换油缸夹具14与滑板油缸组件15分离。
值得注意的是,本申请提供的大包自动浇钢技术系统平台优选配备三台六轴工业机器人,即浇钢侧辅助机器人1、浇钢侧主机器人2、受钢侧机器人6,同时配备三套视觉定位设备,即长水口用定位设备7、覆盖剂系统的分拣检测装置19、滑板油缸系统的视觉设备143,还需要配备相关的软件系统和硬件设施。大包自动浇钢技术系统平台通过机器人替代操作者去进行滑板油缸组件15自动拆装、长水口拆装、中间包添加覆盖剂、测温取样等一系列工作。大包自动浇钢技术系统平台的系统高度集成化,机器人利用效率高,且机器人所完成的作业种类繁多复杂。
在生产作业过程中,优选按照滑板油缸组件安装作业、长水口安装作业、覆盖剂分拣作业、覆盖剂投料作业、中间包测温取样作业、长水口拆卸作业、长水口碗部清理作业、滑板油缸组件拆卸作业依次进行。
可以理解的,由于大包自动浇钢技术系统平台在工作过程中,各个生产流程依次进行,因此,在生产作业互不干涉的情况下,同一个机器人可以负责多项生产作业。例如,长水口拆装、长水口碗部清理、中间包测温取样、覆盖剂添加作业的流程可以均通过浇钢侧主机器人2操作完成。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
以上对本发明所提供的大包自动浇钢技术系统平台进行了详细介绍。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。

Claims (7)

1.一种大包自动浇钢技术系统平台,包括大包(5)、中间包(3)、滑板油缸组件(15)、长水口,其特征在于,所述大包(5)上设有滑板油缸装配工位、长水口装配工位,所述中间包(3)设有覆盖剂投料口,还包括:
大包回转平台(4),用于控制所述大包(5)旋转,以便所述大包(5)在受钢侧平台和浇钢侧平台切换位置;
滑板油缸组件系统,用于当所述大包(5)处于所述受钢侧平台时、控制所述滑板油缸组件(15)在所述滑板油缸装配工位的装卸;
长水口系统,用于当所述大包(5)处于所述浇钢侧平台时、控制所述长水口在所述长水口装配工位的装卸;
覆盖剂系统,用于向所述覆盖剂投料口投入目标质量的料包;
所述滑板油缸组件系统包括:
所述滑板油缸组件(15),所述滑板油缸组件(15)包括油缸(151)、设于所述油缸(151)端部的卡环(154)、设于所述油缸(151)侧壁的接头以及固定板(152),所述固定板(152)上设有定位孔;
油缸安装位卡座(16),所述油缸安装位卡座(16)设于所述滑板油缸装配工位,所述油缸安装位卡座(16)上设有用于与所述卡环(154)配合固定的卡槽(162)和用于与所述接头配合连接的接头座(163);
换油缸夹具(14),所述换油缸夹具(14)用于固定所述油缸(151),包括与所述固定板(152)配合的电磁吸盘(142)和伸入所述定位孔的导向销(141);
受钢侧机器人(6),所述受钢侧机器人(6)用于切换所述换油缸夹具(14)与所述油缸(151)的锁固状态和脱离状态,所述受钢侧机器人(6)与所述换油缸夹具(14)固定连接,所述受钢侧机器人(6)控制所述电磁吸盘(142)通断电。
2.根据权利要求1所述的大包自动浇钢技术系统平台,其特征在于,所述中间包(3)设有取样口和测温口;还包括中间包测温取样系统,所述中间包测温取样系统用于在所述取样口获取样品、并将所述样品放置于样品存放盒中,所述中间包测温取样系统用于通过所述测温口测量温度。
3.根据权利要求2所述的大包自动浇钢技术系统平台,其特征在于,所述长水口系统包括长水口拆卸系统和长水口碗部清理系统,所述长水口拆卸系统用于控制所述长水口在所述长水口装配工位的装卸,所述长水口碗部清理系统用于在长水口从所述长水口装配工位拆卸后、进行长水口碗部清理作业。
4.根据权利要求3所述的大包自动浇钢技术系统平台,其特征在于,所述覆盖剂系统包括覆盖剂分拣系统和覆盖剂投料系统,所述覆盖剂分拣系统用于将所述目标质量的料包放置于料斗(12)中,所述覆盖剂投料系统用于将所述料斗(12)中的料包投入所述覆盖剂投料口。
5.根据权利要求4所述的大包自动浇钢技术系统平台,其特征在于,所述覆盖剂分拣系统包括:
分拣检测装置(19),所述分拣检测装置(19)用于检测料仓(10)中目标料包的目标位置;
抓手机构,所述抓手机构用于在所述目标位置抓取所述目标料包、并在所述料斗(12)中放置所述目标料包;
浇钢侧辅助机器人(1),所述浇钢侧辅助机器人(1)与所述抓手机构连接、用于控制所述抓手机构移动,所述浇钢侧辅助机器人(1)设于所述浇钢侧平台;
分拣控制装置,所述分拣控制装置用于根据获取的所述目标位置控制所述浇钢侧辅助机器人(1)和所述抓手机构动作;所述分拣检测装置(19)、所述浇钢侧辅助机器人(1)、所述抓手机构分别与所述分拣控制装置连接。
6.根据权利要求5所述的大包自动浇钢技术系统平台,其特征在于,所述覆盖剂分拣系统还包括用于检测所述抓手机构所抓取料包的实际质量的称重传感器(20),所述分拣控制装置用于在所述实际质量超过预设质量范围时,控制所述抓手机构于料仓(10)上方张开抓具、并控制所述分拣检测装置(19)重新检测所述目标位置。
7.根据权利要求1至6任意一项所述的大包自动浇钢技术系统平台,其特征在于,所述换油缸夹具(14)上设有视觉设备(143),所述视觉设备(143)用于检测所述滑板油缸组件(15)的位置和所述换油缸夹具(14)的位置、并将检测到的位置信息发送至所述受钢侧机器人(6),所述视觉设备(143)与所述受钢侧机器人(6)连接。
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