CN210603469U - 一种钢包检测系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种钢包检测系统。该系统中，沿着由至少一个钢包的外壁共同组成的连线方向布置有平台，平台的长度方向与由至少一个钢包的外壁共同组成的连线方向一致；在平台的表面布置有包括了轨道、机器人本体和机械臂的机器人运动系统，轨道布置于平台的表面，且轨道的长度方向与平台的长度方向一致，机器人本体放置于轨道，机械臂设置于机器人本体的末端，用于安装检测钢包中钢水的温度或成分的检测装置。通过控制机器人本体在轨道上移动，以及控制机械臂所处的高度，使得安装在机械臂上的检测装置来对钢包中的钢水进行测温或取样，整个检测过程无需工人靠近钢包，安全性较高。

Description

一种钢包检测系统

技术领域

本申请涉及冶金设备技术领域，特别涉及一种钢包检测系统。

背景技术

炼钢生产中，炉外精炼在提高钢材产品质量、扩大品种、降低成本、优化炼钢生产工艺等方面发挥着非常重要的作用。尤其在板坯连铸实施恒拉速浇注以来，对精炼钢水的温度、成分有了较为严格的要求。

现有的炼钢车间内，通常在平炉、电炉或转炉之前放置有钢包，用于承接钢水；并且采用液面高度测量装置来检测钢水在钢包中的液面高度，从而可以判断钢包是否盛满钢水。为了提高后续生产流程中连铸机的生产效率和铸坯的质量，需要工人精确把握钢水的温度及成分。然而，炼钢环境是较为恶劣的，飞溅的钢水、上千摄氏度的高温使得工人很难靠近钢包，进而也很难对钢包中的钢水进行测温或取样。

基于此，目前亟需一种钢包检测系统，用于解决在恶劣炼钢环境下，很难对钢包中的钢水进行测温或取样的技术问题。

实用新型内容

本申请提供了一种钢包检测系统，可用于解决在恶劣炼钢环境下，很难对钢包中的钢水进行测温或取样的技术问题。

本申请实施例提供一种钢包检测系统，所述系统包括至少一个用于存放钢水11的钢包1，以及用于检测钢水11在钢包1中的液面高度的液面高度测量装置2；

钢包1外侧设置有平台3，所述平台3的长度方向与所述由至少一个钢包1的外壁共同组成的连线方向一致；

在所述平台3的表面布置有机器人运动系统4，所述机器人运动系统4包括轨道41、机器人本体42和机械臂43；所述轨道41布置于所述平台3的表面；所述机器人本体42放置于所述轨道41上；所述机械臂43设置于所述机器人本体42的末端，用于安装检测装置44，所述检测装置44用于检测钢包1中钢水11的温度或成分；

在对所述钢包1中钢水11进行检测时，控制所述机器人本体42沿着所述轨道41移动到指定位置，通过所述液面高度测量装置2测量得到所述钢包1中钢水11的当前液面高度，根据所述当前液面高度以及指定位置与所述钢包1的距离，计算得到所述机械臂43的目标高度，在控制所述机械臂43到达所述目标高度后，通过控制安装在所述机械臂43上的检测装置44伸入所述钢包1中，实现对钢水11进行检测。

可选地，所述检测装置44包括用于检测钢水温度的测温枪。

可选地，所述机器人运动系统4还包括测温枪更换装置45，所述测温枪更换装置45设置于所述轨道41的一端，用于更换安装在机械臂43上的测温枪。

可选地，所述检测装置44包括用于盛取钢水的取样器。

可选地，所述机器人运动系统4还包括取样器更换装置46，所述取样器更换装置46设置于所述轨道41的一端，用于更换安装在机械臂43上的取样器。

可选地，在所述钢包1与所述平台3之间设置有隔离墙5，所述隔离墙5在与所述至少一个钢包1对应的位置设置有至少一个炉口51，所述炉口51的顶边与地面之间的高度高于所述钢包1的上沿与地面之间的高度；

在对所述钢包1中钢水11进行检测时，控制所述机器人本体42沿着所述轨道41移动到指定位置，通过所述液面高度测量装置2测量得到所述钢包1中钢水11的当前液面高度，根据所述当前液面高度、指定位置与所述钢包1的距离、所述炉口51的高度以及所述炉口51的宽度，计算得到所述机械臂43的目标高度，在控制所述机械臂43到达所述目标高度后，通过控制安装在所述机械臂43上的检测装置44穿过所述炉口51伸入所述钢包1中，实现对钢水11进行检测。

可选地，在所述炉口51对应的位置设置有炉门52，所述炉门52的一侧边与所述炉口51的边缘活动性连接，所述炉门52的尺寸与所述炉口51的尺寸相匹配；

在所述炉门52开启时，所述检测装置44穿过所述炉口51伸入所述钢包1中；在所述炉门52关闭时，所述炉口51被所述炉门52堵住。

可选地，在对所述钢包1中钢水11进行检测后，控制所述检测装置44从所述钢包1的钢水11中离开。

可选地，在控制所述检测装置44从所述钢包1的钢水11中离开之后，控制所述机器人本体42沿着所述轨道41移动到下一个指定位置，通过下一个液面高度测量装置2测量得到下一个钢包1中钢水11的当前液面高度，根据所述下一个钢包1中钢水11的当前液面高度以及下一个指定位置与所述下一个钢包1的距离，计算得到所述机械臂43的目标高度，在控制所述机械臂43到达所述目标高度后，通过控制安装在所述机械臂43上的检测装置44伸入所述下一个钢包1中，实现对所述下一个钢包1中钢水11进行检测。

可选地，所述机器人运动系统4还包括控制装置47，设置于平台3上且远离所述轨道41；所述控制装置47通过网络分别与所述液面高度测量装置2、所述机器人本体42、所述机械臂43和所述检测装置44连接；

所述控制装置47用于实现在检测所述钢包1中钢水11时，对所述机器人运动系统4的行程进行控制。

可选地，其特征在于，在所述平台3的底面与地面之间设置有升降装置6；所述升降装置6的顶端与所述平台3固定连接，底端放置于地面上；

在所述升降装置6上升时，所述平台3上升，所述平台3与地面之间的高度增加；在所述升降装置6下降时，所述平台3下降，所述平台3与地面之间的高度减小。

如此，平台的设置有效利用了现场空间，便于机器人运动系统的行程运动；并且，由于该钢包检测系统中设置有机器人运动系统，因此，可以通过控制机器人本体在轨道上移动，以及控制机械臂所处的高度，使得安装在机械臂上的检测装置来对钢包中的钢水进行测温或取样，整个检测过程无需工人靠近钢包，安全性较高。

附图说明

图1是本申请实施例适用的一种钢水检测系统的俯视图；

图2是本申请实施例提供的一种钢包检测系统的侧视图；

图3a是本申请实施例提供的一种带有测温枪更换装置的钢包检测系统的俯视图；

图3b是本申请实施例提供的一种带有取样器更换装置的钢包检测系统的俯视图；

图4是本申请实施例提供的另一种钢包检测系统的俯视图；

图5是本申请实施例提供的另一种钢包检测系统的侧面的剖视图；

图6是本申请实施例提供的一种钢包检测系统中炉门与炉口之间的结构示意图；

图7是本申请实施例提供的一种带有控制装置的钢包检测系统的侧视图；

图8是本申请实施例提供的一种带有升降装置的钢包检测系统的侧视图。

图示说明：

其中，1-钢包；11-钢水；2-液面高度测量装置；3-平台；4-机器人运动系统；41-轨道；42-机器人本体；43-机械臂；44-检测装置；45-测温枪更换装置；46-取样器更换装置；47-控制装置；5-隔离墙；51-炉口；52-炉门；6-升降装置。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。

图1示例性示出了本申请提供的一种钢包检测系统的俯视图。如图1所示，该系统可以包括至少一个钢包1，例如图1中示出有三个钢包1，钢包1可以用于存放钢水11；该系统还可以包括液面高度测量装置2，液面高度测量装置2可以设置在钢包1附近，具体的设置位置不做限定，液面高度测量装置2可以用于检测钢水11在钢包1中的液面高度。

本申请实施例中，该系统还可以包括平台3。具体地，沿着由至少一个钢包1的外壁共同组成的连线方向如图1示出了L线方向可以布置有平台3，平台3的长度方向与由至少一个钢包1的外壁共同组成的连线方向一致。

进一步地，平台3可以通过支柱与地面连接，从而保持固定；或者，平台3可以通过吊梁与顶面连接，从而保持固定，具体不做限定。

由于图1仅示出了该系统的俯视图，为了更加清楚地描述该系统，图2示例性示出了本申请实施例提供的一种钢包检测系统的侧视图。

根据图1或图2所示，该系统还可以包括机器人运动系统4，机器人运动系统4可以布置在平台3的表面。其中，机器人运动系统4可以包括轨道41、机器人本体42和机械臂43。

进一步地，轨道41可以布置于平台3的表面，且轨道41的长度方向与平台3的长度方向一致；机器人本体42可以放置于轨道41上；机械臂43可以设置于机器人本体42的末端，用于安装检测装置44，从图2中可以看出，机械臂43顶面与地面之间的高度如图1示出的H1不低于钢包1的上沿与地面之间的高度如图1示出的H2。其中，检测装置44可以用于检测钢包1中钢水11的温度或成分。具体地，检测装置44可以包括测温枪或取样器，测温枪可以用于检测钢水温度，取样器可以用于盛取钢水。

其中，测温枪可以是一种温度传感器，比如可以是快速测温热电偶，用于测量钢水的温度。

更进一步地，由于测温枪或取样器都是一次性消耗品，因此，在检测过程中面临着更换测温枪或取样器的问题。

基于此，机器人运动系统4还可以包括测温枪更换装置45或取样器更换装置46，便于更换测温枪或取样器。

具体地，如图3a所示，为本申请实施例提供的一种带有测温枪更换装置的钢包检测系统的俯视图。如图3a所示，测温枪更换装置45可以设置于轨道41的一端，用于更换安装在机械臂43上的测温枪。

如图3b所示，为本申请实施例提供的一种带有取样器更换装置的钢包检测系统的俯视图。如图3a所示，取样器更换装置46可以设置于轨道41的一端，用于更换安装在机械臂43上的取样器。

需要说明的是，图3a和图3b仅为示例性说明，平台3有两个端部，本申请对测温枪更换装置45或取样器更换装置46具体在平台3的哪个端部不做限定。

具体实施过程为，在对钢包1中钢水11进行检测时，控制机器人本体42沿着轨道41移动到指定位置，通过液面高度测量装置2测量得到钢包1中钢水11的当前液面高度，根据当前液面高度以及指定位置与所述钢包1的距离，计算得到机械臂43的目标高度，在控制机械臂43到达目标高度后，通过控制安装在机械臂43上的检测装置44伸入钢包1中，实现对钢水11进行检测。

如此，平台的设置有效利用了现场空间，便于机器人运动系统的行程运动；并且，由于该钢包检测系统中设置有机器人运动系统，因此，可以通过控制机器人本体在轨道上移动，以及控制机械臂所处的高度，使得安装在机械臂上的检测装置来对钢包中的钢水进行测温或取样，整个检测过程无需工人靠近钢包，安全性较高。

进一步地，在对钢包1中钢水11进行检测后，控制检测装置44从钢包1的钢水11中离开。

更进一步地，在控制检测装置44从钢包1的钢水11中离开之后，控制机器人本体42沿着轨道41移动到下一个指定位置，通过下一个液面高度测量装置2测量得到下一个钢包1中钢水11的当前液面高度，根据下一个钢包1中钢水11的当前液面高度以及下一个指定位置与下一个钢包1的距离，计算得到机械臂43的目标高度，在控制机械臂43到达目标高度后，通过控制安装在机械臂43上的检测装置44伸入下一个钢包1中，实现对下一个钢包1中钢水11进行检测。

如此，当现场具有多个钢包时，采用本申请提供的钢包检测系统，机器人本体可以沿着位于平台上的轨道移动，可以实现对多个钢包中的钢水进行测温或取样的目的。

平台的设置有效利用了现场空间，便于机器人运动系统的行程运动；并且，由于该钢包检测系统中设置有机器人运动系统，因此，可以通过安装在机械臂上的检测装置来对钢包中的钢水进行测温或取样，整个检测过程无需工人靠近钢包，安全性较高。

在更换测温枪时，可以控制机器人本体42沿着轨道41移动到测温枪更换装置45所在的一端，通过控制机械臂43伸入测温枪更换装置45中，更换安装在机械臂43上的测温枪。

类似地，在更换取样器时，可以控制机器人本体42沿着轨道41移动到取样器更换装置46所在的一端，通过控制机械臂43伸入取样器更换装置46中，更换安装在机械臂43上的取样器。

如此，机械臂可以配合测温枪更换装置或取样器更换装置来更换测温枪或取样器，提高了更换测温枪或取样器的便利性。

如图4所示，为本申请实施例提供的另一种钢包检测系统的俯视图。与图1示出的钢包检测系统的区别在于，在钢包1与平台3之间设置有隔离墙5，隔离墙5在与至少一个钢包1对应的位置设置有至少一个炉口51，例如图2中示出了三个钢包1，那么，在每个钢包1对应的位置可以设置炉口51，即图2中也示出了三个炉口51。

由于图4仅示出了该系统的俯视图，为了更加清楚地描述该系统，图5示例性示出了本申请实施例提供的另一种钢包检测系统的侧面的剖视图。从图5中可以看出，炉口51的顶边与地面之间的高度如图5示出的H3高于钢包1的上沿与地面之间的高度如图5示出的H2。

采用图4或图5示出的系统，其具体实施过程为，在对钢包1中钢水11进行检测时，控制机器人本体42沿着轨道41移动到指定位置，通过液面高度测量装置2测量得到钢包1中钢水11的当前液面高度，根据当前液面高度、指定位置与钢包1的距离、炉口51的高度以及炉口51的宽度，计算得到机械臂43的目标高度，在控制机械臂43到达目标高度后，通过控制安装在机械臂43上的检测装置44穿过炉口51伸入钢包1中，实现对钢水11进行检测。

考虑到对钢包1中钢水11的检测事实上是一个周期性的过程，并不是一个实时的过程，因此，可以在该系统中设置炉门52，当不需要对钢水11进行检测时，可以关闭炉门52，从而将钢包1与外界隔离，提高操作现场的安全性。

具体地，如图6所示，为本申请实施例提供的一种钢包检测系统中炉门与炉口之间的主视图。在炉口51对应的位置设置有炉门52，炉门52的一侧边与炉口51的边缘活动性连接，并且，炉门52的尺寸与炉口51的尺寸相匹配。在炉门52开启时，检测装置44穿过炉口51伸入钢包1中；在炉门52关闭时，炉口51被炉门52堵住。从图6中可以看出，只有中间的炉门52是处于开启状态，两侧的炉门52都是处于关闭状态。

其中，炉门52与炉口51之间活动性连接的方式有多种，比如，炉门52与炉口51可以通过铰链活动性连接，即炉门52可以采用平开的方式开启或关闭例如图6示出的结构；又比如，炉门52与炉口51可以通过轨道活动性连接，即炉门52可以采用推拉的方式开启或关闭，具体不做限定。

当该系统设置有炉门时，其具体实施过程为在图3示出的系统的基础上，在对钢包1中钢水11进行检测时，打开炉门52，控制机器人本体42沿着轨道41移动到指定位置，通过液面高度测量装置2测量得到钢包1中钢水11的当前液面高度，根据当前液面高度、指定位置与钢包1的距离、炉口51的高度以及炉口51的宽度，计算得到机械臂43的目标高度，在控制机械臂43到达目标高度后，通过控制安装在机械臂43上的检测装置44穿过炉口51伸入钢包1中，实现对钢水11进行检测。

本申请实施例中，为了实现对钢包检测系统的控制，还可以设置有控制装置。如图7所示，为本申请实施例提供的一种带有控制装置的钢包检测系统的侧视图。与图2示出的钢包检测系统的区别在于，机器人运动系统4还可以包括控制装置47，设置于平台3上且远离所述轨道41；控制装置47可以通过网络分别与液面高度测量装置2、机器人本体42、机械臂43和检测装置44连接，用于实现在检测钢包1中钢水11时，对机器人运动系统4的行程进行控制。

考虑到机器人运动系统4有检验及维修的需求，同时也为了更加方便地调整平台3与地面之间的高度，本申请实施例中，可以通过升降装置来实现上述需求。如图8所示，为本申请实施例提供的一种带有升降装置的钢包检测系统的侧视图。与图1示出的钢包检测系统的区别在于，在平台3的底面与地面之间可以设置有升降装置6，升降装置6的顶端可以与平台3固定连接，底端可以放置于地面上。

在升降装置6上升时，平台3上升，平台3与地面之间的高度增加；在升降装置6下降时，平台3下降，平台3与地面之间的高度减小。

基于同样的构思，本申请实施例还提供一种钢包检测方法。该方法可以适用于上文所描述的钢包检测系统。具体来说，该方法可以包括如下步骤：

步骤一，控制机器人本体42沿着轨道41移动到指定位置；

步骤二，通过液面高度测量装置2测量得到钢包1中钢水11的当前液面高度；

步骤三，根据当前液面高度以及指定位置与所述钢包1的距离，计算得到机械臂43的目标高度；

步骤四，控制机械臂43到达目标高度；

步骤五，通过控制安装在机械臂43上的检测装置44伸入钢包1中，实现对钢水11进行检测。

需要说明的是，上述步骤一至步骤五所描述的过程可以通过控制装置47来实现。

如此，通过控制机器人本体在轨道上移动，以及控制机械臂所处的高度，使得安装在机械臂上的检测装置来对钢包中的钢水进行测温或取样，整个检测过程无需工人靠近钢包，安全性较高。

在执行步骤五之后，本申请实施例提供的钢包检测方法还可以包括以下步骤：

步骤六，控制检测装置44从钢包1的钢水11中离开；

步骤七，控制机器人本体42沿着轨道41移动到下一个指定位置；

步骤八，通过下一个液面高度测量装置2测量得到下一个钢包1中钢水11的当前液面高度；

步骤九，根据下一个钢包1中钢水11的当前液面高度以及下一个指定位置与下一个钢包1的距离，计算得到机械臂43的目标高度；

步骤十，控制机械臂43到达目标高度；

步骤十一，通过控制安装在机械臂43上的检测装置44伸入下一个钢包1中，实现对下一个钢包1中钢水11进行检测。

如此，当现场具有多个钢包时，采用本申请提供的钢包检测系统，机器人本体可以沿着位于平台上的轨道移动，可以实现对多个钢包中的钢水进行测温或取样的目的。

在示例性实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序或智能合约，所述计算机程序或智能合约被节点加载并执行以实现上述实施例提供的事务处理方法。可选地，上述计算机可读存储介质可以是只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)、随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。

本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请实施例中的技术可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本申请实施例中的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (9)

1.一种钢包检测系统，所述系统包括至少一个用于存放钢水(11)的钢包(1)，以及用于检测钢水(11)在钢包(1)中的液面高度的液面高度测量装置(2)；其特征在于：

钢包(1)外侧设置有平台(3)，所述平台(3)的长度方向与由至少一个钢包(1)的外壁共同组成的连线方向一致；

在所述平台(3)的表面布置有机器人运动系统(4)，所述机器人运动系统(4)包括轨道(41)、机器人本体(42)和机械臂(43)；所述轨道(41)布置于所述平台(3)的表面；所述机器人本体(42)放置于所述轨道(41)上；所述机械臂(43)设置于所述机器人本体(42)的末端，用于安装检测装置(44)，所述检测装置(44)用于检测钢包(1)中钢水(11)的温度或成分。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述检测装置(44)包括用于检测钢水温度的测温枪。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述机器人运动系统(4)还包括测温枪更换装置(45)，所述测温枪更换装置(45)设置于所述轨道(41)的一端，用于更换安装在机械臂(43)上的测温枪。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述检测装置(44)包括用于盛取钢水的取样器。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述机器人运动系统(4)还包括取样器更换装置(46)，所述取样器更换装置(46)设置于所述轨道(41)的一端，用于更换安装在机械臂(43)上的取样器。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，在所述钢包(1)与所述平台(3)之间设置有隔离墙(5)，所述隔离墙(5)在与所述至少一个钢包(1)对应的位置设置有至少一个炉口(51)，所述炉口(51)的顶边与地面之间的高度高于所述钢包(1)的上沿与地面之间的高度。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，在所述炉口(51)对应的位置设置有炉门(52)，所述炉门(52)的一侧边与所述炉口(51)的边缘活动性连接，所述炉门(52)的尺寸与所述炉口(51)的尺寸相匹配；

在所述炉门(52)开启时，所述检测装置(44)穿过所述炉口(51)伸入所述钢包(1)中；在所述炉门(52)关闭时，所述炉口(51)被所述炉门(52)堵住。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述机器人运动系统(4)还包括控制装置(47)，设置于平台(3)上且远离所述轨道(41)；所述控制装置(47)通过网络分别与所述液面高度测量装置(2)、所述机器人本体(42)、所述机械臂(43)和所述检测装置(44)连接；

所述控制装置(47)用于实现在检测所述钢包(1)中钢水(11)时，对所述机器人运动系统(4)的行程进行控制。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的系统，其特征在于，在所述平台(3)的底面与地面之间设置有升降装置(6)；所述升降装置(6)的顶端与所述平台(3)固定连接，底端放置于地面上；

在所述升降装置(6)上升时，所述平台(3)上升，所述平台(3)与地面之间的高度增加；在所述升降装置(6)下降时，所述平台(3)下降，所述平台(3)与地面之间的高度减小。

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