CN117554114A - 一种多功能在线自动取样装置及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多功能在线自动取样装置及其方法，属于轧钢取样装置技术领域。本发明包括机座，所述的机座的上部承载有输送辊道、样品锯切平台装置、推钢装置、翻转平台装置、取料平台装置；机座通过锚栓固定在基础上，分别完成轧件输送、样品辅助锯切、推钢、夹紧及取料动作，实现自动精准取样。本发明装置采用多平台式结构，各部分功能明确，实现自动精准取样，提高取样效率和安全性，同时，可实现切尾取样、分段锯切、矫直等多种功能，能准确识别并锯取试样，便于后续性能检验分析，提升产品质量，该装置使得人工参与取样的工作量明显下降，同时提高生产效率，降低安全隐患，易于操作维护。
Description
技术领域
本发明涉及轧钢取样装置技术领域，更具体地说，涉及一种多功能在线自动取样装置及其方法。
背景技术
轧机区域设备是轧钢生产线的重要工艺设备，作用是对坯料进行轧制成型。在轧制过程中，需要对轧件进行定期取样，进行外形尺寸及力学性能检测，根据检测结果进行相应的工艺调整。对于型钢，通常采用热锯机进行截取，然后通过相应装置进行取样。
本发明主要是一种在线自动取样装置。现有的取样装置，主要存在如下问题：
1目前较常用的取样装置将取样件与料头、料尾收集装置合为一体，在热锯切割完毕后，料头和料尾均在平台下方收集，然后通过适当的分离装置将取样件与料头、尾件二次分开，给后续检验带来了诸多不便，效率低，且增加了安全隐患。
2在型钢轧制生产中，由于型钢截面温度场分布不均匀，导致型钢截面各部分力学性能分布不均匀(尤其是上下方向)，则后续需要根据检验结果相应的对工艺参数进行调整，比如调整压下量、控轧控冷参数等。想要根据检验结果精确的调整工艺参数，则在取样时，试样的姿态须保持不变，才能准确的反应各部分轧制工艺信息。部分取样装置，采用推板将锯切后试样推至辊道边缘，在试样自身重力作用下掉入取样槽，此过程破坏了取样件的姿态，进而无法准确反应各部位工艺参数，不利于后续工艺调整。
发明内容
1.发明要解决的技术问题
针对现有技术存在的缺陷与不足，本发明提供了一种多功能在线自动取样装置及其方法，本发明装置采用多平台式结构，各部分功能明确，实现自动精准取样，提高取样效率和安全性，同时，可实现切尾取样、分段锯切、矫直等多种功能，能准确识别并锯取试样，便于后续性能检验分析，提升产品质量，该装置使得人工参与取样的工作量明显下降，同时提高生产效率，降低安全隐患，易于操作维护。
2.技术方案
为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：
本发明的一种多功能在线自动取样装置，包括机座，所述的机座的上部承载有输送辊道、样品锯切平台装置、推钢装置、翻转平台装置、取料平台装置；
所述的样品锯切平台装置由第一平台、第一连杆、第一底座、第一液压缸组成；第一连杆一端与第一平台铰接，另一端与第一底座铰接，共同构成一个平面四连杆机构，第一液压缸的中部铰接固定在第一底座上，第一液压缸的液压缸头部与第一连杆铰接；
所述的推钢装置由小车轨道、车体、车轮、第二液压缸、推板组成，车体前后两侧各装有车轮，车体顶部安装有箱型推板，第二液压缸的中部铰接固定在机座上，第二液压缸的液压缸头部与车体铰接；
所述的翻转平台装置由挡板、第二平台、第二底座、第一铰接轴、第二连杆、第三液压缸组成；挡板左右两端均通过第一铰接轴、第二连杆与第二底座连接，挡板中间通过第一铰接轴、第二连杆与第三液压缸连接；第二底座固定在机座上，第三液压缸尾端与第二平台铰接，第三液压缸头端与第二平台底部中间位置的第二连杆铰接；
所述的取料平台装置由第三平台、第三连杆、第三底座、第四液压缸组成；第三连杆一端与第三平台铰接，第三连杆另一端与第三底座铰接，共同构成一个平面四连杆机构，第四液压缸的中部铰接固定在第三底座，第四液压缸的液压缸头部与第三连杆铰接。
进一步地，所述的机座通过锚栓固定在基础上，机座用于支撑输送辊道、样品锯切平台装置、推钢装置、翻转平台装置、取料平台装置，通过采用多平台式结构分别完成轧件输送、样品辅助锯切、推钢、夹紧及取料动作，实现自动精准取样。
进一步地，所述的车轮共计四处，车轮卡在小车轨道的C型槽内。
进一步地，所述的箱型推板与车体之间通过销轴连接。
进一步地，所述的第一液压缸的伸缩转换为平面四连杆机构摆动，实现第一平台的高、低位变换。
进一步地，所述的第二液压缸的伸缩驱动车体直线运动。
进一步地，所述的第三液压缸的伸缩驱动第二连杆绕着第一铰接轴摆动，进而实现挡板垂直、水平状态的转换。
进一步地，所述的第四液压缸的伸缩转换为平面四连杆机构摆动，实现第三平台的高、低位变换。
一种多功能在线自动取样装置的方法，其步骤为：
步骤一：出钢：经过初轧机若干道次轧制后的轧件，经由输送辊道运输到取样位置，此时推板、挡板均位于轧件两侧，作用是对轧件进行导向；
步骤二：托钢：当需要取样时，样品锯切平台装置升起，将轧件托起，离开辊面；
步骤三：第一次推钢：推钢装置向右侧移动，推板、挡板将轧件进行夹紧；
步骤四：锯切：根据取样长度，锯机启动，对轧件进行锯切取样；
步骤五：第二次推钢：锯切完毕后，挡板翻转至低位，水平状态；此时推板继续向右移动，将取样件向取料台架推钢；
步骤六：取样：取料平台装置先摆动至低位，第三平台与挡板保持共面，推板将轧件推至第三平台上，取料平台装置摆动至高位，将轧件取出、标记，进行后续性能检验等操作；
步骤七：取样完毕、归位。
进一步地，装置在进行锯切时，推钢装置、翻转平台装置可对轧件进行夹紧定位、矫直；不需要锯切时，两侧的推钢装置、翻转平台装置作为导板，对通行轧件进行导向，防止跑出辊道。
3.有益效果
采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
本发明装置采用多平台式结构，各部分功能明确，分别完成轧件输送、样品辅助锯切、推钢、夹紧及取料等动作，实现自动精准取样，提高取样效率和安全性。同时，可实现切尾取样、分段锯切、矫直等多种功能，提高锯切质量。在取样过程中，轧件温度很高，容易造成样品件弯曲变形，影响检测结果。此装置在进行锯切时，推钢装置和翻转装置可对轧件进行夹紧定位、矫直，以避免发生变形，且保证样品件姿态、位置不变，从而提高质量。不需要锯切时，两侧的推钢装置和翻转装置作为导板，对通行轧件进行导向，防止跑出辊道。
综上所述，该装置能准确识别并锯取试样，便于后续性能检验分析。在取样过程中，试样的姿态可保持不变，从而可精确优化生产工艺参数，提升产品质量。该装置使得人工参与取样的工作量明显下降，同时提高生产效率，降低安全隐患，易于操作维护，目前已在国内钢厂正常使用。
附图说明
图1为本发明的总装图；
图2为本发明的整体结构俯视图；
图3为本发明的样品锯切平台装置整体结构图；
图4为本发明的样品锯切平台装置高位锯切状态图；
图5为本发明的样品锯切平台装置低位状态图；
图6为本发明的锯切平台装置俯视图；
图7为本发明的推钢装置整体结构图；
图8为本发明的推钢装置主视图；
图9为本发明的推钢装置侧视图；
图10为本发明的推钢装置俯视图；
图11为本发明的翻转平台装置整体结构图；
图12为本发明的翻转平台装置侧视图；
图13为本发明的翻转平台装置俯视图；
图14为本发明的翻转平台装置垂直状态图；
图15为本发明的翻转平台装置水平状态图；
图16为本发明的取料平台装置整体结构图；
图17为本发明的取料平台装置俯视图；
图18为本发明的取料平台装置侧视图；
图19为本发明的取料平台装置高位状态图；
图20为本发明的取料平台装置低位状态图；
图21为本发明的步骤一等待位状态图；
图22为本发明的步骤二托钢状态图；
图23为本发明的步骤三第一次推钢状态图；
图24为本发明的步骤四锯切状态图；
图25为本发明的步骤五第二次推钢状态图；
图26为本发明的步骤六取样状态图；
图27为本发明的步骤七取样完成状态图。
图中：100、输送辊道；200、样品锯切平台装置；201、第一平台；202、第一连杆；203、第一底座；204、第一液压缸；300、推钢装置；301、小车轨道；302、车体；303、车轮；304、第二液压缸；305、推板；400、翻转平台装置；401、挡板；402、第二平台；403、第二底座；404、第一铰接轴；405、第二连杆；406、第三液压缸；500、取料平台装置；501、第三平台；502、第三连杆；503、第三底座；504、第四液压缸；600、机座。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述：
实施例1
从图1-2可以看出，本实施例的一种多功能在线自动取样装置，包括机座600，机座600的上部承载有输送辊道100、样品锯切平台装置200、推钢装置300、翻转平台装置400、取料平台装置500；
机座600通过锚栓固定在基础上，机座600用于支撑输送辊道100、样品锯切平台装置200、推钢装置300、翻转平台装置400、取料平台装置500，输送辊道100与机座600均为现有技术中的常规结构，通过采用多平台式结构，各部分功能明确，分别完成轧件输送、样品辅助锯切、推钢、夹紧及取料动作，实现自动精准取样。
从图3-6可以看出，样品锯切平台装置200由第一平台201、第一连杆202、第一底座203、第一液压缸204组成；第一连杆202一端与第一平台201铰接，另一端与第一底座203铰接，共同构成一个平面四连杆机构，第一液压缸204的中部铰接固定在第一底座203上，第一液压缸204的液压缸头部与第一连杆202铰接，传递动力，第一液压缸204的伸缩转换为平面四连杆机构摆动，实现第一平台201的高、低位变换，如图4-图5所示，产生的高差行程即为H1。
从图7-10可以看出，推钢装置300由小车轨道301、车体302、车轮303、第二液压缸304、推板305组成，车体302前后两侧各装有车轮303，车体302顶部安装有箱型推板305，第二液压缸304的中部铰接固定在机座600上，第二液压缸304的液压缸头部与车体302铰接，图8中所示S即为其产生的行程；
车轮303共计四处，车轮303卡在小车轨道301的C型槽内，箱型推板305与车体302之间通过销轴连接，便于后期维修、更换，第二液压缸304的伸缩驱动车体302直线运动。
从图11-15可以看出，翻转平台装置400由挡板401、第二平台402、第二底座403、第一铰接轴404、第二连杆405、第三液压缸406组成；挡板401左右两端均通过第一铰接轴404、第二连杆405与第二底座403连接，挡板401中间通过第一铰接轴404、第二连杆405与第三液压缸406连接；第二底座403固定在机座600上，第三液压缸406尾端与第二平台402铰接，第三液压缸406头端与第二平台402底部中间位置的第二连杆405铰接；第三液压缸406的伸缩驱动第二连杆405绕着第一铰接轴404摆动，进而实现挡板401垂直、水平状态的转换，图15中所示翻转角度为A，通常为90°。
从图16-20可以看出，取料平台装置500由第三平台501、第三连杆502、第三底座503、第四液压缸504组成；第三连杆502一端与第三平台501铰接，第三连杆502另一端与第三底座503铰接，共同构成一个平面四连杆机构，第四液压缸504的中部铰接固定在第三底座503，第四液压缸504的液压缸头部与第三连杆502铰接，传递动力，第四液压缸504的伸缩转换为平面四连杆机构摆动，实现第三平台501的高、低位变换，如图19-图20所示，产生的高差行程即为H2。
从图21-27可以看出，一种多功能在线自动取样装置的方法，其步骤为：
步骤一：出钢：经过初轧机若干道次轧制后的轧件，经由输送辊道100运输到取样位置，此时推板305、挡板401均位于轧件两侧，作用是对轧件进行导向；
步骤二：托钢：当需要取样时，样品锯切平台装置200升起，将轧件托起，离开辊面；
步骤三：第一次推钢：推钢装置300向右侧移动，推板305、挡板401将轧件进行夹紧；
步骤四：锯切：根据取样长度，锯机启动，对轧件进行锯切取样；
步骤五：第二次推钢：锯切完毕后，挡板401翻转至低位，水平状态；此时推板305继续向右移动，将取样件向取料台架推钢；
步骤六：取样：取料平台装置500先摆动至低位，第三平台501与挡板401保持共面，推板305将轧件推至第三平台501上，取料平台装置500摆动至高位，将轧件取出、标记，进行后续性能检验等操作；
步骤七：取样完毕、归位。
装置在进行锯切时，推钢装置300、翻转平台装置400可对轧件进行夹紧定位、矫直，以避免发生变形，且保证样品件姿态、位置不变，从而提高质量；不需要锯切时，两侧的推钢装置300、翻转平台装置400作为导板，对通行轧件进行导向，防止跑出辊道。
本装置由输送辊道、样品锯切平台装置、推钢装置、翻转平台装置、取料平台装置、机座六大部分组成，采用平台式的的设计理念，在平台上进行定位、截取、取样、收集，配合先进传感器及控制技术，实现在线自动、精准取样的功能，并能从根本上解决锯切试样姿态变动问题，进而能精确反应生产工艺参数、提升产品质量，且极大的提高取样效率，降低安全隐患，本装置目前已在国内钢厂正常使用。
本发明提供一种自动控制、安全可靠、姿态保持的在线取样装置，装置包括机座600，机座600的上部承载有输送辊道100、样品锯切平台装置200、推钢装置300、翻转平台装置400、取料平台装置500，配合信号检测装置，能够将输送辊道100上的轧件进行自动精准取样，极大的提高效率和安全性。
该装置功能完善、适用性强，产品覆盖范围广，可以适用不同类型及不同规格的轧件，如型钢、大棒等型材，并可广泛应用于具有相同功能需求的机械设备中。
本发明的装置采用多平台式结构，各部分功能明确，分别完成轧件输送、样品辅助锯切、推钢、夹紧及取料等动作，实现自动精准取样，提高取样效率和安全性。同时，可实现切尾取样、分段锯切、矫直等多种功能，提高锯切质量。在取样过程中，轧件温度很高，容易造成样品件弯曲变形，影响检测结果。此装置在进行锯切时，推钢装置和翻转装置可对轧件进行夹紧定位、矫直，以避免发生变形，且保证样品件姿态、位置不变，从而提高质量。不需要锯切时，两侧的推钢装置和翻转装置作为导板，对通行轧件进行导向，防止跑出辊道。
综上所述，该装置能准确识别并锯取试样，便于后续性能检验分析。在取样过程中，试样的姿态可保持不变，从而可精确优化生产工艺参数，提升产品质量。该装置使得人工参与取样的工作量明显下降，同时提高生产效率，降低安全隐患，易于操作维护，目前已在国内钢厂正常使用。
以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种多功能在线自动取样装置，包括机座(600)，其特征在于：所述的机座(600)的上部承载有输送辊道(100)、样品锯切平台装置(200)、推钢装置(300)、翻转平台装置(400)、取料平台装置(500)；
所述的样品锯切平台装置(200)由第一平台(201)、第一连杆(202)、第一底座(203)、第一液压缸(204)组成；第一连杆(202)一端与第一平台(201)铰接，另一端与第一底座(203)铰接，共同构成一个平面四连杆机构，第一液压缸(204)的中部铰接固定在第一底座(203)上，第一液压缸(204)的液压缸头部与第一连杆(202)铰接；
所述的推钢装置(300)由小车轨道(301)、车体(302)、车轮(303)、第二液压缸(304)、推板(305)组成，车体(302)前后两侧各装有车轮(303)，车体(302)顶部安装有箱型推板(305)，第二液压缸(304)的中部铰接固定在机座(600)上，第二液压缸(304)的液压缸头部与车体(302)铰接；
所述的翻转平台装置(400)由挡板(401)、第二平台(402)、第二底座(403)、第一铰接轴(404)、第二连杆(405)、第三液压缸(406)组成；挡板(401)左右两端均通过第一铰接轴(404)、第二连杆(405)与第二底座(403)连接，挡板(401)中间通过第一铰接轴(404)、第二连杆(405)与第三液压缸(406)连接；第二底座(403)固定在机座(600)上，第三液压缸(406)尾端与第二平台(402)铰接，第三液压缸(406)头端与第二平台(402)底部中间位置的第二连杆(405)铰接；
所述的取料平台装置(500)由第三平台(501)、第三连杆(502)、第三底座(503)、第四液压缸(504)组成；第三连杆(502)一端与第三平台(501)铰接，第三连杆(502)另一端与第三底座(503)铰接，共同构成一个平面四连杆机构，第四液压缸(504)的中部铰接固定在第三底座(503)，第四液压缸(504)的液压缸头部与第三连杆(502)铰接。
2.根据权利要求1所述的一种多功能在线自动取样装置，其特征在于：所述的机座(600)通过锚栓固定在基础上，机座(600)用于支撑输送辊道(100)、样品锯切平台装置(200)、推钢装置(300)、翻转平台装置(400)、取料平台装置(500)，通过采用多平台式结构，分别完成轧件输送、样品辅助锯切、推钢、夹紧及取料动作，实现自动精准取样。
3.根据权利要求1所述的一种多功能在线自动取样装置，其特征在于：所述的车轮(303)共计四处，车轮(303)卡在小车轨道(301)的C型槽内。
4.根据权利要求1所述的一种多功能在线自动取样装置，其特征在于：所述的箱型推板(305)与车体(302)之间通过销轴连接。
5.根据权利要求1所述的一种多功能在线自动取样装置，其特征在于：所述的第一液压缸(204)的伸缩转换为平面四连杆机构摆动，实现第一平台(201)的高、低位变换。
6.根据权利要求1所述的一种多功能在线自动取样装置，其特征在于：所述的第二液压缸(304)的伸缩驱动车体(302)直线运动。
7.根据权利要求1所述的一种多功能在线自动取样装置，其特征在于：所述的第三液压缸(406)的伸缩驱动第二连杆(405)绕着第一铰接轴(404)摆动，进而实现挡板(401)垂直、水平状态的转换。
8.根据权利要求1所述的一种多功能在线自动取样装置，其特征在于：所述的第四液压缸(504)的伸缩转换为平面四连杆机构摆动，实现第三平台(501)的高、低位变换。
9.根据权利要求1所述的一种多功能在线自动取样装置的方法，其特征在于：其步骤为：
步骤一：出钢：经过初轧机若干道次轧制后的轧件，经由输送辊道(100)运输到取样位置，此时推板(305)、挡板(401)均位于轧件两侧，作用是对轧件进行导向；
步骤二：托钢：当需要取样时，样品锯切平台装置(200)升起，将轧件托起，离开辊面；
步骤三：第一次推钢：推钢装置(300)向右侧移动，推板(305)、挡板(401)将轧件进行夹紧；
步骤四：锯切：根据取样长度，锯机启动，对轧件进行锯切取样；
步骤五：第二次推钢：锯切完毕后，挡板(401)翻转至低位，水平状态；此时推板(305)继续向右移动，将取样件向取料台架推钢；
步骤六：取样：取料平台装置(500)先摆动至低位，第三平台(501)与挡板(401)保持共面，推板(305)将轧件推至第三平台(501)上，取料平台装置(500)摆动至高位，将轧件取出、标记，进行后续性能检验等操作；
步骤七：取样完毕、归位。
10.根据权利要求1所述的一种多功能在线自动取样装置的方法，其特征在于：装置在进行锯切时，推钢装置(300)、翻转平台装置(400)可对轧件进行夹紧定位、矫直；不需要锯切时，两侧的推钢装置(300)、翻转平台装置(400)作为导板，对通行轧件进行导向，防止跑出辊道。
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2023
- 2023-11-14 CN CN202311506628.4A patent/CN117554114A/zh active Pending
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| CN118305257A (zh) * | 2024-06-11 | 2024-07-09 | 山东大业股份有限公司 | 一种钢帘线弓高检测装置及检测方法 |
| CN118305257B (zh) * | 2024-06-11 | 2024-08-23 | 山东大业股份有限公司 | 一种钢帘线弓高检测装置及检测方法 |
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