CN212748395U

CN212748395U - 一种钢水自动取样装置

Info

Publication number: CN212748395U
Application number: CN202021613713.2U
Authority: CN
Inventors: 陈敏; 陈斌
Original assignee: Jiangyin Xingcheng Special Steel Works Co Ltd
Current assignee: Jiangyin Xingcheng Special Steel Works Co Ltd
Priority date: 2020-08-06
Filing date: 2020-08-06
Publication date: 2021-03-19
Anticipated expiration: 2030-08-06

Abstract

本实用新型涉及一种钢水自动取样装置，属于冶金辅助工具技术领域。包括移动式主机体，所述移动式主机体上设有支撑架，所述支撑架上活动设有滑杆，所述滑杆在支撑架上前后、左右移动，所述滑杆前端设有取样单元，所述取样单元能够相对滑杆偏转；所述取样单元包括取样棒和设置在取样棒底端的取样器，所述取样棒顶端与动力装置连接，所述动力装置驱动取样棒进退；所述剥离单元包括样品收集盒，所述样品收集盒上方设有悬臂台，所述悬臂台上开设剥离孔，所述剥离孔正对样品收集盒。本申请不仅提高了取样的安全性；而且取样后的样品通过控制系统控制取样器和剥离孔发生撞击，使得样品能够自动从取样器内剥离并落至样品收集盒内，避免了样品被污染。

Description

一种钢水自动取样装置

技术领域

本实用新型涉及一种钢水自动取样装置，属于冶金辅助工具技术领域。

背景技术

钢铁冶炼过程中，为测定钢水成分，需要对高温钢水进行取样。目前，常用的取样方法为人工取样，检测人员用手操作取样棒和取样器伸入钢包中进行取样，取样后将取样棒和取样器一同带至空旷区域，用力甩动，使取样器脱离取样棒，脱离后的取样器摔在地面时可以将样品甩出，进而获取样品。这种取样方法对检测人员的人身安全存在较大的风险，另外，样品被甩至地面时不可避免的被污染。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种钢水自动取样装置，不仅能够自动取样，提高了取样的安全性；而且能够对取样后的样品进行剥离，避免样品被污染。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案为：一种钢水自动取样装置，包括移动式主机体、取样单元和剥离单元，所述移动式主机体上设有支撑架，所述支撑架上活动设有滑杆，所述滑杆前后延伸横向设置，所述滑杆在支撑架上前后、左右移动，所述滑杆前端设有取样单元，所述取样单元能够相对滑杆偏转；

所述取样单元包括取样棒和设置在取样棒底端的取样器，所述取样棒顶端与动力装置连接，所述动力装置驱动取样棒进退；

所述剥离单元包括样品收集盒，所述样品收集盒上方设有悬臂台，所述悬臂台上开设剥离孔，所述剥离孔正对样品收集盒，受所述动力装置驱动取样棒向剥离孔运动，使得取样器撞击剥离孔，让样品从取样器上剥离并经剥离孔落至样品收集盒内。

所述支撑架包括前后间隔设置的多个立架，各所述立架顶部架设左右方向延伸的纵向导轨，多个立架的所述纵向导轨相互平行、等高，各所述纵向导轨上分别设置有滑块，所述滑杆前后同时穿过多个所述滑块，所述滑杆能够相对滑块前后进退。

所述滑杆前端设置转向器，所述取样棒再设置在所述转向器上。

所述移动式主机体包括主机体，所述主机体上设有手推架，所述主机体底部的四个拐角处分别设置脚轮。

所述剥离孔为上宽下窄的台阶孔。

所述滑杆前端还设有摄像头，通过所述摄像头对钢水的取样口和剥离孔进行位置扫描，用于指导取样单元的运动路径。

所述取样器底部具有向内凹陷的取样凹槽。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：一种钢水自动取样装置，在视觉设备和控制系统的配合下，控制取样器对钢水自动进行取样，不仅提高了取样的安全性；而且取样后的样品通过控制系统控制取样器和剥离孔撞击，在撞击力和惯性的作用下，使得取样凹槽中的样品能够自动从取样器内剥离并经剥离孔落至样品收集盒内，避免了样品被污染。

附图说明

图1为本实用新型实施例一种钢水自动取样装置的示意图；

图2为本实用新型实施例一种钢水自动取样装置伸入钢包示意图；

图3为本实用新型实施例一种钢水自动取样装置的取样状态示意图；

图4为本实用新型实施例一种钢水自动取样装置的剥离状态示意图；

图5为图4中的A视图；

图中1脚轮、2主机体、3手推架、4支撑架、4.1立架、5纵向导轨、6滑块、7压力传感器、8滑杆、9气缸、10摄像头、11取样棒、12取样器、13触控屏、14剥离孔、15悬臂台、16样品收集盒、17炉盖、18钢包、19取样凹槽、20钢水、21样品、22转向器。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

如图1所示，本实施例中的一种钢水自动取样装置，包括取样单元和移动式主机体，移动式主机体包括主机体2，主机体2内设有电控系统和电路元器件，主机体2底部的四个角上分别设置脚轮1，主机体2上固定手推架1，便于将主机体2移至钢包旁边。主机体2上设有支撑架4，支撑架4包括前后间隔设置的两个立架4.1，两个立架4.1顶部分别架设左右方向延伸的纵向导轨5，两纵向导轨5相互平行、等高，纵向导轨5上分别设置有滑块6，滑杆8前后同时穿过两滑块6，通过横向油缸驱动滑杆8能够相对滑块6前后进退，实现滑杆8在X向调节；通过纵向油缸驱动滑块6能够同步沿着纵向导轨5左右移动，带动滑杆8同步左右移动，实现滑杆8在Y向调节。滑杆8前端设置转向器22，转向器22上设有取样单元，转向器22带动取样单元相对滑杆8偏转，实现取样单元在倾斜状态和垂直状态之间切换。取样单元包括设有取样棒11，取样棒11底端设置取样器12，取样器12底部具有向内凹陷的取样凹槽19，取样棒11顶端连接气缸9，气缸9驱动取样棒11、取样器12能够上下进退运动。支撑架4上设置水平悬臂台15，悬臂台15上竖向开设剥离孔14，剥离孔14顶端开设凹槽，使得剥离孔14为上宽下窄的台阶孔。主机体2上设有样品收集盒16，且样品收集盒16设于剥离孔14正下方。取样器12取样完成后，气缸9驱动取样棒11向剥离孔14运动，带动取样器12及取样凹槽19内的样品21向剥离孔14运动，使得取样器12的底部撞击剥离孔14，即取样器12底部抵住台阶，由于撞击力及重力原因，样品21从取样凹槽19内脱离，脱离出来的样品21经剥离孔14后落于样品收集盒16内。

滑杆8前端设置摄像头10，通过摄像头10对钢水的取样口和剥离孔14进行位置扫描，用于指导取样单元的运动路径，确保作业位置准确。气缸9顶部设有压力传感器7，压力传感器7用于检测取样器12下行压力，当压力发生突变时，表示取样器12接触到钢水液面。支撑架4上设有触控屏13，实现一键操作。通过控制系统控制取样器12进行取样，并对取样后的样品21进行剥离。

一种钢水自动取样方法，取样方法进行如下步骤：

第一步：如图2所示，通过摄像头10扫描取样口位置和剥离孔14位置，控制系统进行路径规划；控制系统驱动取样器12进行X、Y、Z三轴位置调节，使得取样器12设于炉盖17的取样口上方；同时控制系统控制转向器22驱动取样棒11倾斜设置，使得取样棒11和取样器12倾斜对准炉盖17的取样口。

第二步：控制系统控制气缸9作伸出动作，驱动取样棒11和取样器12倾斜向下运动，即取样器12向钢水液面运动，压力传感器7实时监测气缸9所受压力。

第三步：如图3所示，当压力传感器7检测的压力数值突变时，即取样器12接触到钢水液面；控制系统控制气缸9继续作伸出动作，使得取样器12下行伸入钢水液面，让钢水进入取样凹槽19内，并保持一定时间，进入取样凹槽19内的钢水形成样品21，取样完成。

第四步：控制系统控制气缸9作缩回动作，驱动取样棒11和取样器12倾斜向上运动，使得取样器12远离钢水液面而脱离钢包18。

第五步：控制系统驱动取样器12进行X、Y、Z三轴位置调节，使得取样器12设于剥离孔14上方且控制转向器22驱动取样器12、气缸9呈竖向状态，实现取样器12中心线对准悬臂台15上剥离孔14的中心线。

第六步：如图4、5所示，控制系统驱动气缸9作伸出动作，带动取样棒11和取样器12快速向剥离孔14运动，使得取样器12底部撞击剥离孔14的台阶，撞击瞬间，取样凹槽19内的样品21在惯性和撞击力的作用下从取样凹槽19中脱离，剥离出来的样品21经剥离孔14落至样品收集盒16内，剥离完成。

本申请的工作原理为：推动手推架3，脚轮带动主机体2移动至钢包18旁边，对主机体2的位置进行初步调整。通过摄像头10和控制系统的控制，驱动取样棒11和取样器12调整取样口上方，通过转向器22驱动取样棒11、取样器12为倾斜状态，气缸9驱动取样棒11和取样器12倾斜伸入钢包18，当取样器12接触到钢水20液面时，气缸9顶端的压力传感器7会发生信号突变，此时，控制系统控制气缸9继续下行一定深度，并保持一定时间，进入取样凹槽19的钢水20成型后即为样品21，完成取样。根据摄像头10扫描的剥离孔14位置，控制系统驱动取样器12运行至剥离孔14上方，转向器22驱动取样棒11、气缸9竖向设置，使得取样器12中心对准剥离孔14中心。气缸9驱动取样棒11和取样器12快速向剥离孔14运动，取样器12底部撞击凹槽，撞击时，在撞击力和惯性作用下，取样凹槽19内的样品从取样凹槽19剥离后经剥离孔14落入样品收集盒16内，完成样品21剥离。本申请在视觉设备和控制系统的配合下，对钢水自动进行取样，提高了取样的安全性；取样后的样品能够自动从取样器内剥离，避免了样品被污染。

除上述实施例外，本实用新型还包括有其他实施方式，凡采用等同变换或者等效替换方式形成的技术方案，均应落入本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims

1.一种钢水自动取样装置，其特征在于：包括移动式主机体、取样单元和剥离单元，所述移动式主机体上设有支撑架（4），所述支撑架（4）上活动设有滑杆（8），所述滑杆（8）前后延伸横向设置，所述滑杆（8）在支撑架（4）上前后、左右移动，所述滑杆（8）前端设有取样单元，所述取样单元能够相对滑杆（8）偏转；

所述取样单元包括取样棒（11）和设置在取样棒（11）底端的取样器（12），所述取样棒（11）顶端与动力装置连接，所述动力装置驱动取样棒（11）进退；

所述剥离单元包括样品收集盒（16），所述样品收集盒（16）上方设有悬臂台（15），所述悬臂台（15）上开设剥离孔（14），所述剥离孔（14）正对样品收集盒（16），受所述动力装置驱动取样棒（11）向剥离孔（14）运动，使得取样器（12）撞击剥离孔（14），让样品（21）从取样器（12）上剥离并经剥离孔（14）落至样品收集盒（16）内。

2.根据权利要求1所述的一种钢水自动取样装置，其特征在于：所述支撑架（4）包括前后间隔设置的多个立架（4.1），各所述立架（4.1）顶部架设左右方向延伸的纵向导轨（5），多个立架（4.1）的所述纵向导轨（5）相互平行、等高，各所述纵向导轨（5）上分别设置有滑块（6），所述滑杆（8）前后同时穿过多个所述滑块（6），所述滑杆（8）能够相对滑块（6）前后进退。

3.根据权利要求1所述的一种钢水自动取样装置，其特征在于：所述滑杆前端设置转向器（22），所述取样棒（11）再设置在所述转向器（22）上。

4.根据权利要求1所述的一种钢水自动取样装置，其特征在于：所述移动式主机体包括主机体（2），所述主机体（2）上设有手推架（3），所述主机体（2）底部的四个拐角处分别设置脚轮（1）。

5.根据权利要求1所述的一种钢水自动取样装置，其特征在于：所述剥离孔（14）为上宽下窄的台阶孔。

6.根据权利要求1所述的一种钢水自动取样装置，其特征在于：所述滑杆（8）前端还设有摄像头（10），通过所述摄像头（10）对钢水的取样口和剥离孔（14）进行位置扫描，用于指导取样单元的运动路径。

7.根据权利要求1所述的一种钢水自动取样装置，其特征在于：所述取样器（12）底部具有向内凹陷的取样凹槽。