CN219632545U - 一种移动式的钢包检测设备及钢包检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于钢包非标设计自动化领域，尤其是涉及一种移动式的钢包检测设备及钢包检测系统，钢包检测设备包括钢包检测设备本体；所述钢包检测设备本体包括：主体支架；转动机构，包括转动轴，所述转动轴一端连接所述主体支架上，一端朝背离所述主体支架的方向上延伸处且可转动；激光探头，设置在转动机构的末端；控制柜，用于发出检测指令，在通过所述转动轴伸入钢包孔后，控制所述转动机构下带动所述激光探头旋转扫描获得扫描数据。通过该钢包检测设备，可以使得原本人工维护的事项趋于自动化，增加工作的效率，同时激光探头伸入钢包孔进行探测相对人眼观测更为精准，操作人员也可相对远离钢包孔避免对人体造成损害。

Description

一种移动式的钢包检测设备及钢包检测系统

技术领域

本实用新型属于钢包非标设计自动化领域，尤其是涉及一种移动式的钢包检测设备及钢包检测系统。

背景技术

由于钢包内侧切有耐火砖，当钢水在多次浇注后，内侧的耐火砖会变被侵蚀，变薄，当侵蚀到一定程度时，需要更换耐火砖，如果没有更换会造成钢包漏钢，造成严重的安全事故；所以需要用钢包内衬检测来每包检测一次，来确定耐火砖的侵蚀情况，杜绝安全隐患。

检测内衬发展成现在钢包热修中的一个必要的工序，但是目前的技术停留在采用人用眼去看和触感，并且凭工人的经验去判断侵蚀情况，因此现的工艺无法判断准确而且安全性不高。

随着智能化和工业化的进程，亟需更安全和便捷的设备。

实用新型内容

为解决现有技术中提出的技术问题，本实用新型提供了一种移动式的钢包检测设备及钢包检测系统。

本实用新型第一方面提供了一种移动式的钢包检测设备，该移动式的钢包检测设备包括钢包检测设备本体；钢包检测设备本体包括：主体支架；转动机构，包括转动轴，转动轴一端连接主体支架上，一端朝背离主体支架的方向上延伸处且可转动；激光探头，设置在转动机构的末端；控制柜，用于发出检测指令，在通过转动轴伸入钢包孔后，控制转动机构下带动激光探头旋转扫描获得扫描数据。

在本申请进一步的方案中，钢包检测设备还包括用于装载钢包检测设备本体移动和升降的移动载具；钢包检测设备本体架设在移动载具上。

在本申请进一步的方案中，移动载具为手推叉车。

在本申请可选的方案中，钢包检测设备还包括：机械臂，钢包检测设备本体通过法兰盘连接在机械臂上。

在本申请进一步的方案中，转动机构还包括：驱动电机，用于带动转动轴旋转；外筒壳体，呈现空心结构，转动轴套嵌在外筒壳体的内部；轴承结构，外筒壳体固定使得转动轴均衡转动。

在本申请进一步的方案中，转动轴包括第一段和第二段，外筒壳体的长度短于转动轴且套在第一段；第二段用于在钢包孔内伸缩。

在本申请进一步的方案中，轴承结构设置在第一段处；转动轴承，设置在外筒壳体的内壁和转动轴的外壁之间，用于转动轴的转动；轴承压盖，设置在第一段朝向第二段的末端处，且轴承压盖和钢包孔对应。

在本申请进一步的方案中，主体支架包括：第一支撑杆，沿垂向方向上设置，在第一支撑杆的顶端设置有固定驱动电机和外筒壳体的安装孔；第二支撑杆，设置在第一支撑杆和外筒壳体之间倾斜设置，作为外筒壳体在横向稳定的加强筋。

在本申请进一步的方案中，控制柜包括：工控机，电性连接转动机构和激光探头，用于通过预设的编译程序控制转动机构和激光探头；电源模块，通过给工控机和转动机构和激光探头供电；操作模块，用于编译操作和下达指令；无线收发模块，用于和控制中心通信。

本实用新型第二方面提供一种钢包检测系统，包括：如上述的钢包检测设备；控制中心和钢包检测设备电性连接。

有益效果：

本实用新型实施例通过提供一种移动式的钢包检测设备，通过主体支架将激光探头安装在合适的高度，采用转动机构设置在主体支架的末端且带动激光探头转动，当激光探头伸入至钢包孔后，激光探头开始旋转并开启扫描，从而将扫描数据反馈至控制柜。通过该钢包检测设备，可以使得原本人工维护的事项趋于自动化，增加工作的效率，同时激光探头伸入钢包孔进行探测相对人眼观测更为精准，操作人员也可相对远离钢包孔避免对人体造成损害。

本实用新型实施例的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以说明。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例所提供的钢包检测设备的结构示意图；

图2为本实用新型实施例所提供的钢包检测设备的爆炸图；

图3为本实用新型实施例所提供的钢包检测设备中转动机构的具体结构示意图；

图4为本实用新型实施例所提供的钢包检测设备的截面图；

图5为本实用新型实施例所提供的钢包检测设备中主体支架的具体结构示意图；

图6为本实用新型实施例所提供的钢包检测设备中控制柜的具体结构示意图；及

图7为本实用新型实施例所提供钢包检测系统的模块示意图。

附图标记

10、钢包检测设备； 100、钢包检测设备本体；

101、主体支架； 102、转动机构；

103、激光探头； 104、控制柜；

105、移动载具； 1011、第一支撑杆；

1012、第二支撑杆； 1021、转动轴；

1022、驱动电机； 1023、外筒壳体；

1024、轴承结构； 1021a、第一段；

1021b、第二段； 1024a、转动轴承；

1024b、轴承压盖； 1041、工控机；

1042、电源模块； 1043、操作模块；

1044、无线收发模块； 200、钢包孔；

300、钢包检测系统； 301、控制中心。

具体实施方式

为了使本实用新型的上述以及其他特征和优点更加清楚，下面结合附图进一步描述本实用新型。应当理解，本文给出的具体实施例是出于向本领域技术人员解释的目的，仅是示例性的，而非限制性的。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

承前述，钢包内衬内切有耐火砖，现有技术下因检测内衬本是钢包热修中的一个工序，需要对钢包内衬通过人眼定期检查，人眼去观测凭经验判断侵蚀情况，该方式缺乏准确性且人工容错小；且钢包内衬不方便观测，钢包内部残留灰尘气体对人体也容易造成二次伤害。由此，本实用新型实施例提供一种移动式的钢包检测设备10，旨在解决以上的技术问题。

在本实用新型实施例中，对钢包内衬检测设备核心器件是激光探头，一般分三种情况搭载探头实现内衬检测：

一、搭载在工业机器人上，优点：动作灵活，无人化，缺点：成本过高，因为是定点，每个检测位置需配一台.对于检测移动过程中的如钢包、渣包检测等有优势，可以通过3D相机自主定位及规划路径。

二、非机器人定点安装，优点：成本低，可实现无人化，缺点：因为定点，每个检测位置需配一台.对于不便移动的固定检测点有优势。

三、移动式非机器人形式，优点：成本低，可以同时在多个钢包位置检测钢包，缺点：需要人工介入。对于多个检测点在同一车间检测成本优势非常大，检测设备的利用率也非常高。

本方案所采用的第一种方案或者第三种方案，主要是需要控制成本，一工厂内的钢包设备通常较多，需要检测的钢包孔200具备多个，多台钢包口可实现共用一个钢包检测设备10，使设备达到最大使用，所以优选采用移动式检测设备。

请参阅图1和图2，图1为本实用新型实施例所提供的钢包检测设备10的结构示意图，图2为本实用新型实施例所提供的钢包检测设备10的爆炸图。

针对上述，本实用新型实施例一个总的实用新型构思首先提供一种移动式的钢包检测设备10，包括钢包检测设备本体100；所述钢包检测设备本体100包括：

主体支架101；

转动机构102，包括转动轴1021，所述转动轴1021一端连接所述主体支架101上，一端朝背离所述主体支架101的方向上延伸处且被设计成可轴向转动；

激光探头103，设置在转动机构102的末端；

控制柜104，用于发出检测指令，在通过转动轴1021伸入钢包孔200后，控制所述转动机构102下带动所述激光探头103旋转扫描获得扫描数据。

具体地，主体支架101提供整体的支撑，使得激光探头103达到钢包孔200对应的高度，转动机构102用于提供激光探头103的旋转自由度，以带动激光探头103转动进行全方位扫描。

控制柜104作为指令下达和数据收发的功能柜，操作人员可在控制柜104进行指令的编译和接收扫描数据。

综上，本实用新型实施例通过提供一种移动式的钢包检测设备10，通过主体支架101将激光探头103安装在合适的高度，采用转动机构102设置在主体支架101的末端且带动激光探头103转动，当激光探头103伸入至钢包孔200后，激光探头103开始旋转并开启扫描，从而将扫描数据反馈至控制柜104。通过该钢包检测设备10，可以使得原本人工维护的事项趋于自动化，增加工作的效率，同时激光探头103伸入钢包孔200进行探测相对人眼观测更为精准，操作人员也可相对远离钢包孔200避免对人体造成损害。

在对应上述第三方案中一个实施例中，所述钢包检测设备10还包括用于装载钢包检测设备本体移动和升降的移动载具105；

所述钢包检测设备本体100架设在所述移动载具105上，实现钢包检测设备本体100的位移，从而仅通过一台钢包检测设备10可对多个钢包孔200进行检测，减少工艺所花销的成本。

在一个具体的方案中，所述移动载具105为手推叉车。

可以理解，可以保证其具备移动的功能。操作人员可直接推动更换其位置，从而实现同一台钢包检测设备10在不同的钢包孔200处进行检测。

在本实用新型实施例另一可选方案中，所述钢包检测设备10还包括：

机械臂(图未示处)，所述钢包检测设备本体100通过法兰盘连接在所述机械臂上。

可以理解，机械臂适用于钢包孔200数量比较少且比较集中的使用场景，具体可以根据所需的使用环境进行配置。

请参阅图3和图4，图3为本实用新型实施例所提供的钢包检测设备10中转动机构102的具体结构示意图；图4为本实用新型实施例所提供的钢包检测设备10的截面图。

所述转动机构102还包括：

驱动电机1022，用于带动所述转动轴1021旋转；

外筒壳体1023，呈现空心结构，所述转动轴套嵌在所述外筒壳体1023的内部；

轴承结构1024，所述外筒壳体1023固定使得所述转动轴1021均衡转动。

可以理解，驱动电机1022横向设置，其输出轴连接转动轴1021带动转动轴1021旋转，外筒壳体1023和轴承结构1024用于保证转动轴1021的平稳性。

进一步地，所述转动轴1021包括所述第一段1021a和所述第二段1021b，所述外筒壳体1023的长度短于所述转动轴1021且套在所述第一段1021a；所述第二段1021b用于在所述钢包孔200内伸缩。

在本申请进一步的方案中，所述轴承结构1024设置在所述第一段1021a处；所述轴承结构1024包括转动轴承1024a和轴承压盖1024b；

转动轴承1024a设置在所述外筒壳体1023的内壁和转动轴1021的外壁之间，用于转动轴1021的转动；轴承压盖1024b设置在所述第一段1021a朝向所述第二段1021b的末端处，且所述轴承压盖1024b和所述钢包孔200对应。

可以理解，第一段1021a设置在外筒壳体1023的内部，即上述的转动轴承1024a的内圈套设在第一段1021a的外周，其转动轴承1024a的外圈和外筒壳体1023的内壁面面配合，从而使得转动轴1021在恒定的轴心旋转。

同时，轴承压盖1024b可以封闭外筒壳体1023朝向钢包孔200的一端，避免灰尘和其他物质进入转动轴承1024a处损坏轴承。

轴承压盖1024b可以和钢包孔200的形状对应，其尺寸也可以和钢包孔200契合，这样轴承压盖1024b可以完全卡入钢包孔200，从而实现转动轴1021的定位使其正好位于中心位置。

请参阅图5，图5为本实用新型实施例所提供的钢包检测设备10中主体支架101的具体结构示意图。

所述主体支架101包括：

第一支撑杆1011，沿垂向方向上设置，在所述第一支撑杆1011的顶端设置有固定所述驱动电机1022和所述外筒壳体1023的安装孔；

第二支撑杆1012，设置在所述第一支撑杆1011和所述外筒壳体1023之间倾斜设置，作为所述外筒壳体1023在横向稳定的加强筋。

可以理解，第一支撑杆1011垂向设置，用于提高整体的高度，使得激光探头103对应抬到钢包孔200的高度。第二支撑杆1012作为加强筋结构倾斜设置在第一支撑杆1011和外筒壳体1023之间，可以维持外筒壳体1023的横向稳定，避免在转动过程中外筒壳体1023发生倾斜、抖动等情况。

请参阅图6，图6为本实用新型实施例所提供的钢包检测设备10中控制柜104的具体结构示意图。

所述控制柜104包括：

工控机1041，电性连接转动机构102和激光探头103，用于通过预设的编译程序控制所述转动机构102和激光探头103；

电源模块1042，通过给所述工控机1041、转动机构102和激光探头103供电；

操作模块1043，用于编译操作和下达指令；

无线收发模块1044，用于和控制中心通信。

可以理解，工控机1041可以采用单片机，实现转动机构102的运动控制及激光探头103的启停；电源模块1042电性连接工控机1041、转动机构102和激光探头103供电，用于给控制和执行持续供电；操作模块1043可采用机械按钮和显示器，负责指令的下达和接收扫描数据；无线收发模块1044可以和外界的控制中心进行无线通信，控制中心可观测和保存扫描数据。

【钢包检测系统】

请参阅图7，图7为本实用新型实施例所提供钢包检测系统300的模块示意图。

一种钢包检测系统300，包括：

如上的钢包检测设备10；

控制中心301，控制中心301和所述钢包检测设备10电性连接。

另外，本实用新型实施例提供一个正对于上述钢包检测设备10的工作流程：

1.操作人员把钢包检测设备10推到指定区域，并把激光探头103深到钢包孔200中，轴承压盖1024b锁死钢包孔200定位，如果钢包孔高度有差别，可以用油缸控压把手调节高度；

2.操作人员在操作模块1043上下达检测指令；

3.驱动电机1022带动转动轴1021进行轴向转动；

4.转动轴1021连接的激光探头103转动时同时开启扫描；

5.扫描数据通过信号线传到工控机1041并通过操作模块1043显示；

6.操作人员人工检查数据；

7.操作人员人工在控制柜屏上操作，通过4G模块把扫描结果发到控制中心301；

8.钢包检测设备10复位；

9.把钢包检测设备10移到预设的充电位置充电，钢包设备进行其他工作。

进一步，本领域技术人员应当理解，如果将本实用新型实施例所提供的钢包检测设备10各产品所涉及到的全部或部分子模块通过稠合、简单变化、互相变换等方式进行组合、替换，如各组件摆放移动位置；或者将其所构成的产品一体设置；或者可拆卸设计；凡组合后的组件可以组成具有特定功能的设备/装置/系统，用这样的设备/装置/系统代替本实用新型相应组件同样落在本实用新型的保护范围内。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种移动式的钢包检测设备，其特征在于，包括钢包检测设备本体；所述钢包检测设备本体包括：

主体支架，用于提供所述钢包检测设备本体的支撑；

转动机构，包括转动轴，所述转动轴一端连接所述主体支架上，一端朝背离所述主体支架的方向上延伸处且可转动；

激光探头，设置在转动机构的末端；

控制柜，用于发出检测指令，在通过所述转动轴伸入钢包孔后，控制所述转动机构下带动所述激光探头旋转扫描获得扫描数据。

2.根据权利要求1所述的钢包检测设备，其特征在于，

所述钢包检测设备还包括用于装载钢包检测设备本体移动和升降的移动载具；

所述钢包检测设备本体架设在所述移动载具上。

3.根据权利要求2所述的钢包检测设备，其特征在于，所述移动载具为手推叉车。

4.根据权利要求1所述的钢包检测设备，其特征在于，所述钢包检测设备还包括：

机械臂，所述钢包检测设备本体通过法兰盘连接在所述机械臂上。

5.根据权利要求1所述的钢包检测设备，其特征在于，所述转动机构还包括：

驱动电机，用于带动所述转动轴旋转；

外筒壳体，呈现空心结构，所述转动轴套嵌在所述外筒壳体的内部；

轴承结构，所述外筒壳体固定使得所述转动轴均衡转动。

6.根据权利要求5所述的钢包检测设备，其特征在于，

所述转动轴包括第一段和第二段，所述外筒壳体的长度短于所述转动轴且套在所述第一段；所述第二段用于在所述钢包孔内伸缩。

7.根据权利要求6所述的钢包检测设备，其特征在于，所述轴承结构设置在所述第一段处；所述轴承结构包括：

转动轴承，设置在所述外筒壳体的内壁和转动轴的外壁之间，用于转动轴的转动；

轴承压盖，设置在所述第一段朝向所述第二段的末端处，且所述轴承压盖和所述钢包孔对应。

8.根据权利要求5所述的钢包检测设备，其特征在于，所述主体支架包括：

第一支撑杆，沿垂向方向上设置，在所述第一支撑杆的顶端设置有固定所述驱动电机和所述外筒壳体的安装孔；

第二支撑杆，设置在所述第一支撑杆和所述外筒壳体之间倾斜设置，作为所述外筒壳体在横向稳定的加强筋。

9.根据权利要求1～8任一项所述的钢包检测设备，其特征在于，所述控制柜包括：

工控机，电性连接所述转动机构和所述激光探头；

电源模块，用于给所述工控机、所述转动机构和所述激光探头供电；及

操作模块和无线收发模块。

10.一种钢包检测系统，其特征在于，包括：

如权利要求1～9任一项所述的钢包检测设备；

控制中心和所述钢包检测设备电性连接。