CN110646117A - 一种自动输送测温探头装置及测温探头上料方法 - Google Patents

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Abstract

一种自动输送测温探头装置及测温探头上料方法，它属于冶金机器人技术领域，以解决现有的测温探头的搬运、测温探头与测温枪的对位连接以及测温探头向铁水中插入都需要通过人工来完成，对工人师傅而言工作环境十分恶劣，且存在安全隐患。尤其是高温扬尘，钢液飞溅会对人体健康造成较大影响。本发明包括包括接收装置和两套料仓装置；每套料仓装置包括架体、托板和多对测温棒挡料单元；每个测温棒挡料单元包括推拉式电磁铁、联轴器、基座和挡杆；推拉式电磁铁固定在基座上，挡杆滑动设置在基座上，且挡杆与推拉式电磁铁的输送轴之间通过联轴器连接；每对测温棒挡料单元上各自的基座分别固定在托板的两侧，多对测温棒挡料单元呈一排设置。

Description

一种自动输送测温探头装置及测温探头上料方法
技术领域
本发明涉及一种用于铁水冶炼的测温取样探头的上料方法，具体涉及一种用于测温取样探头的自动上料对接方法及料仓装置，属于冶金机器人技术领域。
背景技术
国内钢铁业炼钢区域作业环境恶劣，工作环境中存在粉尘、局部高温辐射(测温取样作业孔)、电磁干扰等，铁水预处理的炉前工的作业环境温度为37.6℃。经收尘、除尘系统净化后室内粉尘浓度≤8mg/Nm3。炼钢主流程为：铁水运输→铁水预处理→炼钢→精炼→连铸，它是连续化、长流程和大规模生产方式，从原料经过炼焦、炼铁、炼钢、冷热轧直至产成品，伴随这些过程存在大量恶劣工况下的人工高危操作、测量检测、维修维护及装配类作业情况。为完成炼钢主流程需有大量高危人工作业来完成测温、取样、投料清渣、更换水口等工作。虽然国内钢铁产业发展迅速，自动化技术水平也显著提高，但生产作业的机器化智能化程度相对于国际发达国家而言依然很低，国内工厂现阶段以人工作业，手动实现测温探头的搬运，测温探头与测温枪的对位连接，测温探头向铁水中插入等，对工人师傅而言工作环境十分恶劣，且存在安全隐患。尤其是高温扬尘，钢液飞溅会对人体健康造成较大影响。
发明内容
本发明为了解决上述问题，而提供一种自动输送测温探头装置及测温探头上料方法。
本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：
方案一：一种自动输送测温探头装置包括接收装置和两套料仓装置；
每套料仓装置包括架体、托板和多对测温棒挡料单元；
每个测温棒挡料单元包括推拉式电磁铁、联轴器、基座和挡杆；
推拉式电磁铁固定在基座上，挡杆滑动设置在基座上，且挡杆与推拉式电磁铁的输送轴之间通过联轴器连接；
每对测温棒挡料单元上各自的基座分别固定在托板的两侧，多对测温棒挡料单元呈一排设置，并且相邻两组测温棒挡料单元之间呈一定间隙设置并能容纳测温探头放入，托板倾斜设置在架体上；
每套料仓装置上的架体设置在接收装置的顶部，且每套料仓装置上的托板的最低端与接收装置的入料口相对应。
方案二：一种测温探头上料方法包括以下步骤：
一、通过人工在托板上摆满测温探头；
二、每套测温棒挡料单元上的推拉式电磁铁动作使挡杆向外移动，测温探头依靠重力从托板上滑落进入到接收装置的波浪形导向槽内进行排列，使两组波浪形导向槽填满，同时每组波浪形导向槽中下方的部分测温探头与圆弧形挡板相贴防止测温探头继续下落，当需要测温探头较多时，每个挡料装置上的电磁铁动作将一组波浪形导向槽内的测温探头全部释放，最底部的测温探头落入一组V形板的V形槽内，再通过夹持装置夹持后移动使测温探头与两个半锥形板对接后的锥形筒进行定位，定位后张角式机械手驱动两个半圆锥板使两个半圆锥板张开，驱动机构驱动滑板使测温探头穿过两个半圆锥板移出；
三、六轴机械手通过自动对接装置夹取测温探头到指定位置后与测温枪对接，最后将测温探头插入铁水中进行测温；
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
本发明通过工人将测温探头送入料仓装置，并通过料仓装置进行定位和出料，最后通过六轴机械手实现测温探头与测温枪的对接，并将测温探头插入铁水中进行测温来完成工作，整个工作过程只需要在料仓装置位置安排人就可以完成整个过程，与传统的完全由工人来操作相比，工作效率高，避免钢液飞溅带来的危险，使操作更加的安全。同时在料仓位置可以控制出料量。
附图说明
图1是料仓装置B的示意图；
图2是一套测温棒挡料单元的示意图；
图3是接收装置A的轴测图；
图4是挡料装置6-1的示意图；
图5是定位装置5-2的示意图；
图6是夹持装置5-3的示意图；
图7是定位装置5-2与夹持装置5-3之间的位置关系图；
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1-图2来说明本实施方式，本实施方式一种自动输送测温探头装置包括接收装置A和两套料仓装置B；
每套料仓装置B包括架体1、托板2和多对测温棒挡料单元3；
每个测温棒挡料单元3包括推拉式电磁铁3-1、联轴器3-2、基座3-3和挡杆3-4；
推拉式电磁铁3-1固定在基座3-3上，挡杆3-4滑动设置在基座3-3上，且挡杆3-4与推拉式电磁铁3-1的输送轴之间通过联轴器3-2连接，压缩弹簧3-5设置在联轴器3-2电磁铁3-1之间的输送轴上；
每对测温棒挡料单元3上各自的基座3-3分别固定在托板2的两侧，多对测温棒挡料单元3呈一排设置，并且相邻两组测温棒挡料单元3之间呈一定间隙设置并能容纳测温探头4放入，托板2倾斜设置在架体1上；
每套料仓装置B上的架体1设置在接收装置A的顶部，且每套料仓装置B上的托板2的最低端与接收装置的入料口相对应。
优选地，托板2可以采用U形板，托板2的一侧与架体1铰接，托板2的另一侧向下倾斜一定的角度并与架体1固定连接，这样设置可以使测温探头。
优选地，推拉式电磁铁3-1的型号为DCT分合闸电磁铁。
推拉式电磁铁3-1未通电状态下，挡杆3-4伸入到托板2内起到挡测温探头4的作用，当一对推拉式电磁铁3-1同时通电，挡杆3-4在推拉式电磁铁3-1的作用下向托板2的两侧移动，此时测温探头4被释放从托板2滑落。
具体实施方式二：结合图3、图6和图7来说明本实施方式，本实施方式接收装置A包括支架5-1、定位装置5-2、夹持装置5-3、导轨5-4、滑板5-5和一组V形板5-6；
支架5-1上设有定位装置5-2、两组波浪形导向槽511和两个平行的导轨5-4，每组波浪形导向槽511的波长方向为竖直方向，两组波浪形导向槽511的底部设有一组V形板5-6，滑板5-5通过滑块滑动设置在两个导轨5-4上，滑板5-5通过驱动机构7驱动，滑板5-5上固定有夹持装置5-3，夹持装置5-3设置在一组V形板5-6的一侧并且与一组V形板5-6的位置相对应，夹持装置5-3介于定位装置5-2和一组V形板5-6之间；
每套料仓装置B上的架体1设置在支架5-1的上方，且波浪形导向槽511的顶部入料口与每套料仓装置B上的托板2的最低端相对应。
优选地，驱动机构7包括丝杠、螺母和电机；
丝杠转动设置在支架5-1上并通过电机驱动，丝杠上设有螺母，螺母与滑板5-4连接，丝杠通过电机旋转来驱动滑板沿着导轨5-4做直线运动。
优选地，驱动机构7包括齿轮、齿条和电机；
电机固定在滑板5-4上，电机的轴上固定有齿轮，齿条固定在支架5-1上，齿轮与齿条啮合，通过电机驱动齿轮旋转使滑板沿着导轨5-4做直线运动。
设置两组波浪形导向槽511的目的在于增加测温探头4的存储量。
其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：结合图3和图4来说明本实施方式，本实施方式它还包括两组挡料单元6，每组挡料单元6包括多个挡料装置6-1，每个挡料装置6-1包括电磁铁611、导向杆612和圆弧形挡板613；
电磁铁611固定在支架5-1上，导向杆612滑动设置在支架5-1上，导向杆612的一端固定有圆弧形挡板613，导向杆612的另一端与电磁铁611的吸附端呈一定距离设置，每组挡料单元6上的圆弧形挡板613位于每组波浪形导向槽511内。
优选地，电磁铁611包括线圈、铁棒6111和外壳6112；
线圈缠绕在铁棒6111上并通过外壳6112包覆，铁棒6111和线圈的两端从外壳6112伸出，通过对线圈通电使铁棒6111产生磁力来吸附导向杆612向外移动，致使测温探头4从圆弧形挡板613脱离并落入一组V形板5-6内。
设置两组挡料单元6并且每组挡料单元6包括多个挡料装置6-1，其目的是根据需要来控制两个波浪形导向槽511内的测温探头下落的数量，满足实际工作的节拍。
其它组成和连接关系与具体实施方式二相同。
具体实施方式四：结合图6来说明本实施方式，本实施方式夹持装置5-3包括气动手指531和两个夹爪532；
两个夹爪532固定在气动手指531的两个夹持指上，气动手指531固定在所述滑板5-5上。
优选地，气动手指531的型号为雄克PGN-plus。
具体实施方式五：结合图6来说明本实施方式，本实施方式定位装置5-2包括张角式机械手521和两个半圆锥板522；
两个半圆锥板522分别固定在张角式机械手521的两个夹指上，当张角式机械手521的夹指处于夹紧闭合状态时，两个半圆锥板522对接在一起形成一个锥形筒，锥形筒的位置与两个夹爪532的位置相对应。
优选地，张角式机械手521的型号为雄克的DRG-64-90-AS。
设置两个半圆锥板522的目的在于既能起到定位作用，又能在定位后将测温探头从两个半圆锥板522穿过。
具体实施方式六：结合图1-图7来说明本实施方式，本实施方式一种测温探头上料方法包括以下步骤：
一、通过人工在托板2上摆满测温探头；
二、每套测温棒挡料单元3上的推拉式电磁铁3-1动作使挡杆3-4向外移动，测温探头4依靠重力从托板2上滑落进入到接收装置A的波浪形导向槽511内进行排列，使两组波浪形导向槽511填满，同时每组波浪形导向槽511中下方的部分测温探头4与圆弧形挡板613相贴防止测温探头4继续下落，当需要测温探头4较多时，每个挡料装置6-1上的电磁铁611动作将一组波浪形导向槽511内的测温探头4全部释放，最底部的测温探头4落入一组V形板5-6的V形槽内，再通过夹持装置5-3夹持后移动使测温探头4与两个半圆锥板522对接后的锥形筒进行定位，定位后张角式机械手521驱动两个半圆锥板522使两个半圆锥板522张开，驱动机构驱动滑板5-5使测温探头4穿过两个半圆锥板522移出；
三、六轴机械手通过自动对接装置夹取测温探头4到指定位置后与测温枪对接，最后将测温探头4插入铁水中进行测温；
步骤三中的自动对接装置为现有技术，与申请号为2018116131275，名称为“一种测温探头与测温枪自动对接装置”结构相同，机械手夹取测温探头4以后如何与测温枪对接与专利“一种测温探头与测温枪自动对接装置”的工作过程记载的方式相同。

Claims (6)

1.一种自动输送测温探头装置，其特征在于：它包括接收装置(A)和两套料仓装置(B)；
每套料仓装置(B)包括架体(1)、托板(2)和多对测温棒挡料单元(3)；
每对测温棒挡料单元(3)中的每个测温棒挡料单元(3)包括推拉式电磁铁(3-1)、联轴器(3-2)、基座(3-3)和挡杆(3-4)；
推拉式电磁铁(3-1)固定在基座(3-3)上，挡杆(3-4)滑动设置在基座(3-3)上，且挡杆(3-4)与推拉式电磁铁(3-1)的输送轴之间通过联轴器(3-2)连接；
每对测温棒挡料单元(3)上各自的基座(3-3)分别固定在托板(2)的两侧，多对测温棒挡料单元(3)呈一排设置，并且相邻两组测温棒挡料单元(3)之间呈一定间隙设置并能容纳测温探头(4)放入，托板(2)倾斜设置在架体(1)上；
每套料仓装置(B)上的架体(1)设置在接收装置(A)的顶部，且每套料仓装置(B)上的托板(2)的最低端与接收装置(A)的入料口相对应。
2.根据权利要求1所述的一种自动输送测温探头装置，其特征在于：接收装置(A)包括支架(5-1)、定位装置(5-2)、夹持装置(5-3)、导轨(5-4)、滑板(5-5)和一组V形板(5-6)；
支架(5-1)上设有定位装置(5-2)、两组波浪形导向槽(511)和两个平行的导轨(5-4)，每组波浪形导向槽(511)的波长方向为竖直方向，两组波浪形导向槽(511)的底部设有一组V形板(5-6)，滑板(5-5)通过滑块滑动设置在两个导轨(5-4)上，滑板(5-5)通过驱动机构7驱动，滑板(5-5)上固定有夹持装置(5-3)，夹持装置(5-3)设置在一组V形板(5-6)的一侧并且与一组V形板(5-6)的位置相对应，夹持装置(5-3)介于定位装置(5-2)和一组V形板(5-6)之间；
每套料仓装置(B)上的架体(1)设置在支架(5-1)的上方，且波浪形导向槽(511)的顶部入料口与每套料仓装置(B)上的托板(2)的最低端相对应。
3.根据权利要求2所述的一种自动输送测温探头装置，其特征在于：它还包括两组挡料单元(6)，每组挡料单元(6)包括多个挡料装置(6-1)，每个挡料装置(6-1)包括电磁铁(611)、导向杆(612)和圆弧形挡板(613)；
电磁铁(611)固定在支架(5-1)上，导向杆(612)滑动设置在支架(5-1)上，导向杆(612)的一端固定有圆弧形挡板(613)，导向杆(612)的另一端与电磁铁(611)的吸附端呈一定距离设置，
每组挡料单元(6)上的圆弧形挡板(613)位于每组波浪形导向槽(511)内。
4.根据权利要求3所述的一种自动输送测温探头装置，其特征在于：夹持装置(5-3)包括气动手指(531)和两个夹爪(532)；
两个夹爪(532)固定在气动手指(531)的两个夹持指上，气动手指(531)固定在所述滑板(5-5)上。
5.根据权利要求4所述的一种自动输送测温探头装置，其特征在于：定位装置(5-2)包括张角式机械手(521)和两个半圆锥板(522)；
两个半圆锥板(522)分别固定在张角式机械手(521)的两个夹指上，当张角式机械手(521)的夹指处于夹紧闭合状态时，两个半圆锥板(522)对接在一起形成一个锥形筒，锥形筒的位置与两个夹爪(532)的位置相对应。
6.一种基于权利要求1-4任意一项所述自动输送测温探头装置的测温探头上料方法，它包括以下步骤：
一、通过人工在托板(2)上摆满测温探头(4)；
二、每套测温棒挡料单元(3)上的推拉式电磁铁(3-1)动作使挡杆(3-4)向外移动，测温探头(4)依靠重力从托板(2)上滑落进入到接收装置(A)的波浪形导向槽(511)内进行排列，使两组波浪形导向槽(511)填满，同时每组波浪形导向槽(511)中下方的部分测温探头(4)与圆弧形挡板(613)相贴防止测温探头(4)继续下落，当需要测温探头(4)较多时，每个挡料装置(6-1)上的电磁铁(611)动作将一组波浪形导向槽(511)内的测温探头(4)全部释放，最底部的测温探头(4)落入一组V形板(5-6)的V形槽内，再通过夹持装置(5-3)夹持后移动使测温探头(4)与两个半圆锥板(522)对接后的锥形筒进行定位，定位后张角式机械手(521)驱动两个半圆锥板(522)使两个半圆锥板(522)张开，驱动机构驱动滑板(5-5)使测温探头(4)穿过两个半圆锥板(522)移出；
六轴机械手通过自动对接装置夹取测温探头(4)到指定位置后与测温枪对接，最后将测温探头(4)插入铁水中进行测温。
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