CN114535560A - 一种连铸大包机器人自动清洗长水口的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种连铸大包机器人自动清洗长水口的方法，包括：设置路径、根据路径进行清洗等步骤。本发明提供的连铸大包机器人自动清洗长水口的方法，能在使用大包智能机器人的大包操作区域，完全自动化的实现机器人清洗长水口，有效缩短清洗时间和提高清洗效果，实现连铸浇注大包区域的无人化。梅钢炼钢厂按照本方法实施机器人自动清洗水口后，有效的缩短了清洗时间，从而缩短了大包更换周期50秒，从而让连铸的中间包吨位符合率提高到了15%。有效的清洗水口，也让连铸的保护浇注得到了保证，连铸的增氮＜3PPM的符合率提高了92%以上，连铸保护浇注水平大幅度提高。
Description
技术领域
本发明涉及一种连铸大包机器人自动清洗长水口的方法，属于冶金技术领域。
背景技术
在钢铁生产企业中，现场多处于高温、高粉尘、煤气的环境中，而连铸台上钢水的更换长水口等工序，目前普遍采用人工在现场操作的方式实现。这种方式劳动强度大、工作效率低、且使人员长期处于恶劣的工作环境中，对操作人员健康造成损害。随着智能机器人的普及应用，智能机器人已经逐取代工人完成大包区域的生产工作，从而将操作人员从恶劣、危险的环境中替换出来。在连铸中，长水口是指用于钢包与中间包之间，保护钢水不受二次氧化，防止钢流飞溅的关键耐材物件。长水口的主要功能就是套接在钢包下水口上面，通过机械手或者其他方式固定密封，从而让大包钢水在保护环境下顺利的流入中包，避免岗位污染的同时控制整个钢流注入。目前的生产连续生产过程，都是需要长水口完成多炉次，长时间的使用。但是每炉次使用结束后，长水口碗部都会有残钢残渣富集，富集的残渣残钢会导致长水口下次使用的时候和钢包下水口密封性失效，从而造成钢水污染，这是连铸工序所不愿意看到也不能接受的。因此，国内外普遍的工艺，都采用氧气来人工吹扫清洗此部分残渣残钢。在使用智能机器人取代人工后，如果设计和开发合理装置，开发机器人自动清洗水口方法就显得尤其重要。
发明内容
本发明要解决技术问题是：克服上述技术的缺点，提供一种适合于大包智能机器人清洗长水口的方法。
为了解决上述技术问题，本发明提出的技术方案是：一种连铸大包机器人自动清洗长水口的方法，包括如下步骤：
步骤1：设置机器人的路径，所述路径包括安装水口等待位、取水口位、水口观察位、清洗水口下方等待位、清洗水口位；所述机器人是多轴机器人；
步骤2：当采集大包滑板完全关闭、浇注结束、大包上升到高位，且中间包静止时，启动机器人；
步骤3：机器人运行到取水口位，取待清洗长水口，而后运行至取水口观察位；
步骤4：确认长水口需要清洗，则机器人运行至清洗水口下方等待位；
步骤5：机器人运行至清洗水口位；使用清洗装置清洗长水口；所述清洗装置包括莲蓬头、与所述莲蓬头连接的氧气管道；所述清洗装置外套设有保护罩、所述保护罩上设置有排放口；
步骤6：清洗完成后，机器人运行至取水口观察位，确认清洗效果，如果需继续清洗，则返回步骤4，如不需继续清洗，则机器人运行至安装水口等待位；
步骤7：安装长水口，机器人复位。
上述方案进一步的改进在于：当所述机器人位于所述安装水口等待位时，所述机器人的末端轴在中间包的轨道面的投影距离所述中间包的轨道距离大于等于200mm。
上述方案进一步的改进在于：所述机器人位于所述取水口位时，所述机器人位于所述长水口下方，所述机器人的末端轴上的取水口装置在竖直方向与长水口对齐，两者的水平方向误差小于5mm。
上述方案进一步的改进在于：所述水口观察位与所述安装水口等待位两者的机器人所处坐标一致，姿态不同；当所述机器人处于所述水口观察位时，机器人将长水口朝向观察窗或观察摄像头。
上述方案进一步的改进在于：所述清洗水口下方等待位位于所述清洗装置下方大于等于100mm处。
上述方案进一步的改进在于：当机器人位于所述清洗水口位时，长水口契合所述莲蓬头。
上述方案进一步的改进在于：所述保护罩侧面具有开口，容纳机器人的末端轴携长水口进出；所述保护罩的底部能够收集清洗残渣。
本发明提供的连铸大包机器人自动清洗长水口的方法，能在使用大包智能机器人的大包操作区域，完全自动化的实现机器人清洗长水口，有效缩短清洗时间和提高清洗效果，实现连铸浇注大包区域的无人化。梅钢炼钢厂按照本方法实施机器人自动清洗水口后，有效的缩短了清洗时间，从而缩短了大包更换周期50秒，从而让连铸的中间包吨位符合率提高到了15%。有效的清洗水口，也让连铸的保护浇注得到了保证，连铸的增氮＜3PPM的符合率提高了92%以上，连铸保护浇注水平大幅度提高。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明一个优选的实施例中清洗装置结构示意图。
具体实施方式
实施例
本实施例的一种连铸大包机器人自动清洗长水口的方法，包括如下步骤：
步骤1：设置机器人的路径，路径包括安装水口等待位、取水口位、水口观察位、清洗水口下方等待位、清洗水口位；机器人是多轴机器人。
当机器人位于安装水口等待位时，机器人的末端轴在中间包的轨道面的投影距离中间包的轨道距离大于等于200mm；充分考虑了连铸工艺中快速更换中间包的工艺需求，避免了由于机器人运行造成中间包车不能正常走行的异常工艺状况，消除了连铸工艺中快速更换中间包由于等待机器人运行造成的额外停机时间，确保了快速更换中间包小于3.5mim的停机时间，也为机器人在连铸工序工艺中的应用奠定了原始工艺基础。
机器人与中间包走行、钢包回转安全连锁，目的是防止机器人超出等待位后中间包车和钢包的意外移动造成和机器人臂的碰撞造成事故。
机器人位于取水口位时，机器人位于长水口下方，机器人的末端轴上的取水口装置在竖直方向与长水口对齐，两者的水平方向误差小于5mm；具体的，依据机器人的定位系统（视觉定位或者激光红外定位），运行到长水口正下方，并让末端轴处于水平状态，取水口装置高度方向中心线和钢包下水口中心线重合，其误差小于5mm（水平方向）。目的在于依据定位系统预设的一个定位状态，可以在大包上升阶段有效完成，减少了每次取水口都需要反复调整位置的工艺时间，缩短了连铸工艺中更换大包的间隔时间。
水口观察位与安装水口等待位两者的机器人所处坐标一致，姿态不同；当机器人处于水口观察位时，机器人将长水口朝向观察窗或观察摄像头；便于操作工远程观察水口状态。
清洗水口下方等待位位于清洗装置下方大于等于100mm处。
当机器人位于清洗水口位时，长水口契合莲蓬头。该位置能确保长水口清洗的全面覆盖，达到100%的清洗残钢残渣效果。
步骤2：当采集大包滑板完全关闭、浇注结束、大包上升到高位，且中间包静止时，启动机器人；
步骤3：机器人运行到取水口位，取待清洗长水口，而后运行至取水口观察位；
步骤4：确认长水口需要清洗，则机器人运行至清洗水口下方等待位；
步骤5：机器人运行至清洗水口位；使用清洗装置清洗长水口；如图1所示，清洗装置包括莲蓬头5、与莲蓬头5连接的氧气管道2；清洗装置外套设有保护罩6、保护罩上设置有排放口3；保护罩6侧面具有开口，容纳机器人的末端轴携长水口进出；保护罩6的底部能够收集清洗残渣7。
步骤6：清洗完成后，机器人运行至取水口观察位，确认清洗效果，如果需继续清洗，则返回步骤4，如不需继续清洗，则机器人运行至安装水口等待位；
步骤7：安装长水口，机器人复位。
本发明不局限于上述实施例。凡采用等同替换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
Claims (7)
1.一种连铸大包机器人自动清洗长水口的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：设置机器人的路径，所述路径包括安装水口等待位、取水口位、水口观察位、清洗水口下方等待位、清洗水口位；所述机器人是多轴机器人；
步骤2：当采集大包滑板完全关闭、浇注结束、大包上升到高位，且中间包静止时，启动机器人；
步骤3：机器人运行到取水口位，取待清洗长水口，而后运行至取水口观察位；
步骤4：确认长水口需要清洗，则机器人运行至清洗水口下方等待位；
步骤5：机器人运行至清洗水口位；使用清洗装置清洗长水口；所述清洗装置包括莲蓬头、与所述莲蓬头连接的氧气管道；所述清洗装置外套设有保护罩、所述保护罩上设置有排放口；
步骤6：清洗完成后，机器人运行至取水口观察位，确认清洗效果，如果需继续清洗，则返回步骤4，如不需继续清洗，则机器人运行至安装水口等待位；
步骤7：安装长水口，机器人复位。
2.根据权利要求1所述的连铸大包机器人自动清洗长水口的方法，其特征在于：当所述机器人位于所述安装水口等待位时，所述机器人的末端轴在中间包的轨道面的投影距离所述中间包的轨道距离大于等于200mm。
3.根据权利要求1所述的连铸大包机器人自动清洗长水口的方法，其特征在于：所述机器人位于所述取水口位时，所述机器人位于所述长水口下方，所述机器人的末端轴上的取水口装置在竖直方向与长水口对齐，两者的水平方向误差小于5mm。
4.根据权利要求1所述的连铸大包机器人自动清洗长水口的方法，其特征在于：所述水口观察位与所述安装水口等待位两者的机器人所处坐标一致，姿态不同；当所述机器人处于所述水口观察位时，机器人将长水口朝向观察窗或观察摄像头。
5.根据权利要求1所述的连铸大包机器人自动清洗长水口的方法，其特征在于：所述清洗水口下方等待位位于所述清洗装置下方大于等于100mm处。
6.根据权利要求1所述的连铸大包机器人自动清洗长水口的方法，其特征在于：当机器人位于所述清洗水口位时，长水口契合所述莲蓬头。
7.根据权利要求1所述的连铸大包机器人自动清洗长水口的方法，其特征在于：所述保护罩侧面具有开口，容纳机器人的末端轴携长水口进出；所述保护罩的底部能够收集清洗残渣。
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