CN206089726U - 一种射弹机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种射弹机器人，包括回转机构、射弹器、发射筒及弹夹夹持机构、控制系统，所述回转机构固定安装在基座上，所述基座侧边连接有操作平台，所述操作平台上设置有所述控制系统，所述回转机构上方转动连接有支撑臂，所述支撑臂侧边端部转动连接升降臂。有益效果在于：该射弹机器人的弹体以不同速度不同位置射入钢液内部，反应充分，显著提高合金收得率，对特殊钢种的成分可以进行精确微调，实现点成分控制，弹体高速射入钢液，引起的钢液搅动较小，减少喷溅，对易氧化元素，易烧损元素收得率显著提高，对含硫、含铅钢种，降低环境污染，并且发射速度快，所需时间短，温度损失减少，能耗低。

Description

一种射弹机器人

技术领域

本实用新型涉及精炼设备领域，具体涉及一种射弹机器人。

背景技术

射弹机器人是黑龙江省冶金研究所科技人员经多年努力研制成功，属于国际上首台套设备，具有自动化程度高，操作方便，运行稳定可靠等优点，经北满特钢现场实际工作运行，完全满足射弹技术的工艺需求，为钢铁企业炉外精炼技术的突破做出了贡献。以往的精炼设备对于钢水成分调控精度低，效果不好，不适用于特种钢种，因此设计一种射弹机器人，此射弹机器人是由炉外精炼工艺的射弹法而最新研发的一种精炼设备，射弹法是将合金添加剂以弹体的形式高速射入钢液的精炼方法。此法用于钢水合金成分的微调，对于加入量小，而且需要精确调控钢水成分的特殊钢种，有良好的效果，特别适用于特殊钢企业，不锈钢企业，机械制造，军工企业。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种射弹机器人。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

一种射弹机器人，包括回转机构、射弹器、发射筒及弹夹夹持机构、控制系统，所述回转机构固定安装在基座上，所述基座侧边连接有操作平台，所述操作平台上设置有所述控制系统，所述回转机构上方转动连接有支撑臂，所述支撑臂侧边端部转动连接升降臂，所述升降臂内部固定安装有升降变幅液压缸，所述支撑臂通过转轴转动支撑着固定臂端部，所述升降臂通过转轴转动支撑着所述固定臂中部，所述固定臂内部固定安装有伸缩液压缸，所述固定臂一端部固定有伸缩臂且所述伸缩臂连接所述伸缩液压缸，所述伸缩臂下方设置有调平变幅液压缸，所述调平变幅液压缸侧边转动连接有所述射弹器，所述射弹器内部固定设置有高速气缸，所述高速气缸下方连接着所述发射筒及弹夹夹持机构。

进一步地，所述控制系统主要由可编程控制器、检测机构、位置感应器、手动发射器组成，所述可编程控制器的输入端连接有总开关、工作指示灯、所述检测机构，所述检测机构上固定安装有温度感应器和渣层状态检测器，所述检测机构与钢包连接，所述位置感应器与所述发射筒及弹夹夹持机构固定安装，所述手动发射器一端与射弹机器人连接且另一端与信号灯电连接。

进一步地，所述发射筒及弹夹夹持机构主要由发射筒、限位机构、弹夹组成，所述限位机构主要由限位螺母、限位销和弹簧组成且设置有八组，所述发射筒上的四组所述限位机构，其中三组按圆周分布在所述发射筒的前端，另一组安装在所述发射筒的后部，另外四组所述限位机构安装在所述弹夹上，所述弹夹固定连接在所述发射筒下方，所述弹夹内部连接有推力板，所述推力板下方与无杆气缸相连接。

进一步地，所述高速气缸主要由缸体、回程腔、进程腔、储气腔、开关腔组成，所述缸体正中位置固定安装有气缸活塞，所述气缸活塞外围嵌套有缸筒，所述缸筒侧边安装有所述开关活塞，所述开关活塞侧边安装有开关缸筒，所述缸体前端部安装有前端盖，所述缸体后端部安装有后端盖，所述气缸活塞连接着活塞杆，所述活塞杆与所述前端盖之间设置有防尘圈，所述气缸活塞上套有密封环。

进一步地，所述弹射器的射弹速度为1～50m/s，射弹周期为2S，所述回转机构旋转角度为360°，旋转半径为4-6m，弹体尺寸为200*φ60mm，弹体数量根据实际需求定制，可自由组成两弹夹、四弹夹、六弹夹。

有益效果在于：该射弹机器人的弹体以不同速度不同位置射入钢液内部，反应充分，显著提高合金收得率，对特殊钢种的成分可以进行精确微调，实现点成分控制，弹体高速射入钢液，引起的钢液搅动较小，减少喷溅，对易氧化元素，易烧损元素收得率显著提高，对含硫、含铅钢种，降低环境污染，并且发射速度快，所需时间短，温度损失减少，能耗低。

附图说明

图1是本实用新型所述一种射弹机器人的结构视图；

图2是本实用新型所述一种射弹机器人的高速气缸的结构视图；

图3是本实用新型所述一种射弹机器人的发射筒及弹夹夹持机构的结构视图；

图4是本实用新型所述一种射弹机器人的控制系统的工作示意图。

附图标记说明如下：

1、基座；2、操作平台；3、液压马达；4、回转机构；5、支撑臂；6、升降变幅液压缸；7、伸缩液压缸；8、固定臂；9、伸缩臂；10、调平变幅液压缸；11、射弹器；

12、高速气缸；1201、回程腔；1202、储气腔；1203、开关腔；1204、进程腔；1205、缸体；1206、气缸活塞；1207、缸筒；1208、开关活塞；1209、开关缸筒；1210、后端盖；1211、密封环；1212、防尘圈；1213、活塞杆；1214、前端盖；

13、发射筒及弹夹夹持机构；1301、发射筒；1302、限位机构；1303、限位螺母；1304、弹簧；1305、限位销；1306、弹夹；1307、无杆气缸；1308、推力板；

14、控制系统；1401、总开关；1402、可编程控制器；1403、工作指示灯；1404、手动发射器；1405、信号灯；1406、射弹机器人；1407、钢包；1408、温度感应器；1409、渣层状态检测器；1410、检测机构；1411、位置感应器；

15、升降臂。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

如图1-图4所示，一种射弹机器人，包括回转机构4、射弹器11、发射筒及弹夹夹持机构13、控制系统14，回转机构4固定安装在基座1上，基座1侧边连接有操作平台2，操作平台2上设置有控制系统14，回转机构4上方转动连接有支撑臂5，支撑臂5侧边端部转动连接升降臂15，升降臂15内部固定安装有升降变幅液压缸6，支撑臂5通过转轴转动支撑着固定臂8端部，升降臂15通过转轴转动支撑着固定臂8中部，固定臂8内部固定安装有伸缩液压缸7，固定臂8一端部固定有伸缩臂9且伸缩臂9连接伸缩液压缸7，伸缩臂9下方设置有调平变幅液压缸10，调平变幅液压缸10侧边转动连接有射弹器11，射弹器11内部固定设置有高速气缸12，高速气缸12下方连接着发射筒及弹夹夹持机构13。

其中，按下总开关1401启动液压站，升降变幅液压缸6工作，使设备达到预设高度，调平变幅液压缸10工作，使设备发射筒1301垂直于钢液，液压马达3工作，设备通过回转机构4整体旋转达到预设位置，伸缩液压缸7工作，调节设备在钢液上方的位置，液压马达3和伸缩液压缸7共同工作，可不断改变设备在钢液上方位置，使钢液达到均匀添加稀有合金的目的，上述过程通过控制系统14的可编程控制器1402进行工作路线记忆，可以方便设备在以后的工作中自动完成操作，无需人工，方便快捷，若需改变路径可重新设定工作路线。

进一步地，控制系统14主要由可编程控制器1402、检测机构1410、位置感应器1411、手动发射器1404组成，可编程控制器1402的输入端连接有总开关1401、工作指示灯1403、检测机构1410，检测机构1410上固定安装有温度感应器1408和渣层状态检测器1409，检测机构1410与钢包1407连接，位置感应器1411与发射筒1301及弹夹1306夹持机构13固定安装，手动发射器1404一端与射弹机器人1406连接且另一端与信号灯1405电连接。

其中，位置感应器1411可以测弹体速度和位置并将速度和位置信息发送至可编程控制器1402，同时检测机构1410上的温度感应器1408和渣层状态检测器1409检测钢包1407的温度和渣层状态，并将检测数据通过检测机构1410实时发送至可编程控制器1402，可编程控制器1402对接收的信息进行处理，当位置信息未到达程序设定位置，而温度及渣层状态达到弹体投放指标时，可编程控制器1402将信息发送至手动发射器1404，此时手动发射器1404上的信号灯1405处于闪烁状态，可通过手动发射器1404直接控制射弹机器人1406向钢包1407投放单发弹体，当检测的位置信息到达程序设定位置，且温度及渣层状况也达到弹体投放指标时，可编程控制器1402直接控制射弹机器人1406按照既定频率和时间向钢包1407连发射弹体，实现射弹机器人1406的自动控制。

进一步地，发射筒及弹夹夹持机构13主要由发射筒1301、限位机构1302、弹夹1306组成，限位机构1302主要由限位螺母1303、限位销1305和弹簧1304组成且设置有八组，发射筒1301上的四组限位机构1302，其中三组按圆周分布在发射筒1301的前端，另一组安装在发射筒1301的后部，另外四组限位机构1302安装在弹夹1306上，弹夹1306固定连接在发射筒1301下方，弹夹1306内部连接有推力板1308，推力板1308下方与无杆气缸1307相连接。

其中，在安装时，在发射筒1301上焊接圆柱，然后加工成阶梯孔及螺纹，此时壁厚只要满足强度要求即可，生产加工出成品安装后配合效果较好，重量至少减轻一半，省时省力，加工方便，无杆气缸1307可以推动推力板1308上弹，限位机构1302可以限制弹体滑落，并且有效地避免弹丸之间的相互干扰，同时防止弹夹1306装弹时直接进入发射筒1301。

进一步地，高速气缸12主要由缸体1205、回程腔1201、进程腔1204、储气腔1202、开关腔1203组成，缸体1205正中位置固定安装有气缸活塞1206，气缸活塞1206外围嵌套有缸筒1207，缸筒1207侧边安装有开关活塞1208，开关活塞1208侧边安装有开关缸筒1209，缸体1205前端部安装有前端盖1214，缸体1205后端部安装有后端盖1210，气缸活塞1206连接着活塞杆1213，活塞杆1213与前端盖1214之间设置有防尘圈1212，气缸活塞1206上套有密封环1211。

其中，初始状态为回程腔1201充满压缩空气，开关腔1203、储气腔1202与空气连通，活塞杆1213在压缩空气的作用下处于回程状态，然后为气缸进程准备，首先开关腔1203充满压缩空气并保持，然后回程腔1201与空气连通，同时储气腔1202充满压缩空气，之后气缸进程，开关腔1203与空气连通，在储气腔1202压力作用下迅速推动开关活塞1208与缸筒1207分离，促使储气腔1202与进程腔1204连通，此时储气腔1202内压缩空气瞬间得到释放，因而产生强大的爆发力推动活塞杆1213，使其在极短的时间内达到很高的速度，最后气缸回程，回程腔1201充满压缩空气，储气腔1202与空气连通，活塞杆1213在压缩空气的作用下恢复回程状态，然后重复上述过程，完成高速气缸12的往复动作。

进一步地，射弹器11的射弹速度为1～50m/s，射弹周期为2S，回转机构4旋转角度为360°，旋转半径为4-6m，弹体尺寸为200*φ60mm，弹体数量弹体数量根据实际需求定制，可自由组成两弹夹、四弹夹、六弹夹。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其效物界定。

Claims (5)

1.一种射弹机器人，其特征在于：包括回转机构、射弹器、发射筒及弹夹夹持机构、控制系统，所述回转机构固定安装在基座上，所述基座侧边连接有操作平台，所述操作平台上设置有所述控制系统，所述回转机构上方转动连接有支撑臂，所述支撑臂侧边端部转动连接升降臂，所述升降臂内部固定安装有升降变幅液压缸，所述支撑臂通过转轴转动支撑着固定臂端部，所述升降臂通过转轴转动支撑着所述固定臂中部，所述固定臂内部固定安装有伸缩液压缸，所述固定臂一端部固定有伸缩臂且所述伸缩臂连接所述伸缩液压缸，所述伸缩臂下方设置有调平变幅液压缸，所述调平变幅液压缸侧边转动连接有所述射弹器，所述射弹器内部固定设置有高速气缸，所述高速气缸下方连接着所述发射筒及弹夹夹持机构。

2.根据权利要求1所述的一种射弹机器人，其特征在于：所述控制系统主要由可编程控制器、检测机构、位置感应器、手动发射器组成，所述可编程控制器的输入端连接有总开关、工作指示灯、所述检测机构，所述检测机构上固定安装有温度感应器和渣层状态检测器，所述检测机构与钢包连接，所述位置感应器与所述发射筒及弹夹夹持机构固定安装，所述手动发射器一端与射弹机器人连接且另一端与信号灯电连接。

3.根据权利要求1所述的一种射弹机器人，其特征在于：所述发射筒及弹夹夹持机构主要由发射筒、限位机构、弹夹组成，所述限位机构主要由限位螺母、限位销和弹簧组成且设置有八组，所述发射筒上的四组所述限位机构，其中三组按圆周分布在所述发射筒的前端，另一组安装在所述发射筒的后部，另外四组所述限位机构安装在所述弹夹上，所述弹夹固定连接在所述发射筒下方，所述弹夹内部连接有推力板，所述推力板下方与无杆气缸相连接。

4.根据权利要求1所述的一种射弹机器人，其特征在于：所述高速气缸主要由缸体、回程腔、进程腔、储气腔、开关腔组成，所述缸体正中位置固定安装有气缸活塞，所述气缸活塞外围嵌套有缸筒，所述缸筒侧边安装有所述开关活塞，所述开关活塞侧边安装有开关缸筒，所述缸体前端部安装有前端盖，所述缸体后端部安装有后端盖，所述气缸活塞连接着活塞杆，所述活塞杆与所述前端盖之间设置有防尘圈，所述气缸活塞上套有密封环。

5.根据权利要求1所述的一种射弹机器人，其特征在于：所述射弹器的射弹速度为1～50m/s，射弹周期为2S，所述回转机构旋转角度为360°，旋转半径为4-6m，弹体尺寸为200*φ60mm，弹体数量根据实际需求定制，可自由组成两弹夹、四弹夹、六弹夹。