JP7447120B2 - 冶金鋳造設備 - Google Patents
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Description
冶金産業では、ますます多くのタスクがロボットによって実行される。しかしながら、一部のタスクは、現在の冶金ロボットの能力を超えた精度と器用さとを必要とするため、依然として人間のオペレータによって実行される。しかしながら、これは厳しい労働である。高温で強度を必要とする時間的圧力下での重量物のハンドリングは、人間の労働者の健康に有害である可能性がある。さらに、人為的なエラーは、このようなストレスが多い条件下でなされ得る。冶金産業以外の産業では、ロボットのアームをハンドリングツールに結合するコンプライアンス結合要素が使用されている。アームツールの端部の位置がロボットのアームの精度を超えて微調整される必要がある場合、そのようなコンプライアンス結合要素は、ハンドリングツールとロボットによってハンドリングされる要素との間のわずかな相対的な位置ずれまたは芯ずれを補償することができる。
・ハンドリングツール(21)に剛性的に結合されたツールインターフェース(2)と、
・ロボットのアームに剛性的に結合されたロボットインターフェース(1)と、を備え、
a)結合要素(29)のコンプライアンスは、ツールインターフェース(2)に負荷(荷重)を加えると、ツールインターフェース(2)を第1、第2、および第3の直交空間軸X1、X2、X3のうちの1つ以上に沿って並進させること、および/または第1、第2、および第3の直交空間軸X1、X2、X3のうちの1つ以上を中心に回転させることによって、ロボットインターフェース(1)に対して移動させることができるように制御することができ、
b)結合要素(29)は、負荷が解放されると、ツールインターフェース(2)が、ツールインターフェース(2)とロボットインターフェース(1)とを離隔するリセット距離Drに対応する、ロボットインターフェース(1)に対するリセット位置に戻るという点で弾性的であり、
c)結合要素(29)は、長手軸Z1に沿って延在する少なくとも1つのアンカーロッド(3)を備え、
i.アンカーロッド(3)は、ロボットインターフェース(1)またはツールインターフェース(2)からなる第1のインターフェースに剛性的に固定された固定端を備え、第1のインターフェースは、ロッドの長手軸Z1を横断する平面(X2、X3)を画定し、
ii.アンカーロッド(3)は、ロボットインターフェース(1)およびツールインターフェース(2)のうちの他方からなる第2のインターフェースの通路(4)に挿入されたアンカー端部分(31)を備え、アンカーロッド(3)および通路(4)は、ツールインターフェース(2)を少なくとも第1の軸X1に沿ってロボットインターフェース(1)から離れるように、およびロボットインターフェース(1)に向かうように移動させるよう、互いに対して自由に並進移動し、
iii.通路(4)は、ツールインターフェース(2)がロボットインターフェース(1)から最大距離D1まで離れて移動することができる距離を制限するために、アンカー端部分(31)に当接するための、アンカー端部分(31)の直径よりも小さい直径を有する当接部分(41)を備え、
iv.結合要素(29)は、調整可能なコンプライアンスレベルを有するコンプライアンス要素(5)を備え、当該コンプライアンス要素は、当該ロボットインターフェース(1)と当該ツールインターフェース(2)との間に位置し、当該ロボットインターフェース(1)および当該ツールインターフェース(2)のうちの少なくとも一方に結合され、
d)結合要素のコンプライアンス要素は、変形可能な壁を有する密閉された膨張可能なチャンバ(5)であり、密閉された膨張可能なチャンバ(5)は、当該ツールインターフェース(2)と当該ロボットインターフェース(1)との間の距離が最大距離D1に等しい圧力までの可変圧力に膨張することができる。
・摺動ゲートバルブプレートの新たなユニット1nを収集し、対応するプレート支持フレーム11に結合してロックするために、および/または
・対応するプレート支持フレーム11から摺動ゲートバルブプレートの使用済みユニット1sをロック解除して取り外すために、ならびに
・保管位置とプレート支持フレーム11との間で摺動ゲートバルブプレートを安全に輸送するために構成される。
1.ロボットインターフェース
2.ツールインターフェース
3.アンカーロッド
4.通路
5.コンプライアンス要素:密閉された膨張可能なチャンバ
10.摺動ゲートバルブプレート:
10t.摺動ゲート上部プレート
10L.摺動ゲート底部プレート
10n.新たな摺動ゲートバルブプレート
10s.上部および底部摺動ゲートバルブプレートの摺動面
11.プレート支持フレーム:
11L.底部プレート支持フレーム
11t.上部プレート支持フレーム
12.クレードル
13.漏斗形状の空洞
20.ロボット
21.ハンドリングツール
23.誘導ピン
29.結合要素
31.アンカー端部分
41.当接部分
51.冶金容器
Claims (11)
- ロボット(20)を備える冶金鋳造設備であって、前記ロボット(20)が、結合要素(29)によって前記ロボットのアームに結合されたハンドリングツール(21)を備え、前記結合要素が、
・前記ハンドリングツール(21)に剛性的に結合されたツールインターフェース(2)と、
・前記ロボットの前記アームに剛性的に結合されたロボットインターフェース(1)と、を備える冶金鋳造設備において
a)前記結合要素(29)のコンプライアンスが、前記ツールインターフェース(2)に負荷を加えると、前記ツールインターフェース(2)を第1、第2、および第3の直交空間軸X1、X2、X3のうちの1つ以上に沿って並進させることによって、および/または第1、第2、および第3の直交空間軸X1、X2、X3のうちの1つ以上を中心に回転させることによって、前記ロボットインターフェース(1)に対して移動させることができるように制御することができることと、
b)前記結合要素(29)は、前記負荷が解放されると、前記ツールインターフェース(2)が、前記ツールインターフェース(2)と前記ロボットインターフェース(1)とを離隔するリセット距離Drに対応する、前記ロボットインターフェース(1)に対するリセット位置に戻るという点で弾性的であることと、
c)前記結合要素(29)が、長手軸Z1に沿って延在する少なくとも1つのアンカーロッド(3)を備え、
i.前記アンカーロッド(3)が、前記ロボットインターフェース(1)および前記ツールインターフェース(2)のうちの一方からなる第1のインターフェースに剛性的に固定された固定端を備え、前記第1のインターフェースが、前記アンカーロッド(3)の前記長手軸Z1を横断する平面(X2、X3)を画定し、
ii.前記アンカーロッド(3)が、前記ロボットインターフェース(1)および前記ツールインターフェース(2)のうちの他方からなる第2のインターフェースの通路(4)に挿入されたアンカー端部分(31)を備え、前記アンカーロッド(3)および前記通路(4)が、前記ツールインターフェース(2)を少なくとも前記第1の直交空間軸X1に沿って前記ロボットインターフェース(1)から離れるようにおよび前記ロボットインターフェース(1)に向かうように移動させるよう、互いに対して自由に並進移動し、
iii.前記通路(4)は、前記ツールインターフェース(2)が前記ロボットインターフェース(1)から最大距離D1まで離れて移動することができる距離を制限するために、前記アンカー端部分(31)に当接するための、前記アンカー端部分(31)の直径よりも小さい直径を有する、当接部分(41)を備え、
iv.前記結合要素(29)が、調整可能なコンプライアンスレベルを有するコンプライアンス要素(5)を備え、前記コンプライアンス要素が、前記ロボットインターフェース(1)と前記ツールインターフェース(2)との間に位置し、前記ロボットインターフェース(1)および前記ツールインターフェース(2)のうちの少なくとも1つに結合されていることと、
d)前記結合要素の前記コンプライアンス要素が、変形可能な壁を有する密閉された膨張可能なチャンバ(5)であり、前記密閉された膨張可能なチャンバ(5)が、前記ツールインターフェース(2)と前記ロボットインターフェース(1)との間の距離が前記最大距離D1に等しい圧力までの可変圧力に膨張することができることと、
を特徴とする、冶金鋳造設備。 - 前記コンプライアンス要素(5)が、前記ロボットインターフェース(1)に対する前記ツールインターフェース(2)の前記リセット位置が、前記第1の直交空間軸X1に沿って調整可能であるように構成されており、前記リセット位置が、前記ロボットインターフェース(1)と前記ツールインターフェース(2)との間の、前記最大距離D1以下の距離に対応する位置範囲で調整可能である、請求項1に記載の冶金鋳造設備。
- 前記結合要素(29)の前記コンプライアンス要素(5)は、前記リセット位置が、前記ロボットインターフェース(1)と前記ツールインターフェース(2)との間の、前記最大距離D1よりも短い距離に対応する中間位置で調整されるときに、前記第1の直交空間軸X1の両方向にコンプライアンスを提供するように構成されている、請求項2に記載の冶金鋳造設備。
- 前記密閉された膨張可能なチャンバ(5)が、前記ロボットインターフェース(1)および前記ツールインターフェース(2)に固定されている、請求項1~3のいずれか一項に記載の冶金鋳造設備。
- 前記結合要素が、複数のアンカーロッド(3)を備え、前記アンカーロッドが、前記コンプライアンス要素の周りに分散されている、請求項1~4のいずれか一項に記載の冶金鋳造設備。
- 前記アンカーロッド(3)および前記通路(4)は、前記ツールインターフェース(2)がD1よりも小さい距離によって画定された中間リセット位置にあるときに、前記第2のインターフェースの前記通路(4)が、前記第1のインターフェースに固定された前記アンカーロッド(3)に対して前記第2の直交空間軸X2に沿って自由に並進移動するように構成されている、請求項1~5のいずれか一項に記載の冶金鋳造設備。
- 前記アンカーロッド(3)および前記通路(4)は、前記ツールインターフェース(2)がD1よりも小さい距離によって画定された中間リセット位置にあるときに、前記第2のインターフェースの前記通路(4)が、前記第1のインターフェースに固定された前記アンカーロッド(3)に対して前記第3の直交空間軸X3に沿って自由に並進移動するように構成されている、請求項1~6のいずれか一項に記載の冶金鋳造設備。
- 前記アンカーロッド(3)および前記通路(4)は、前記ツールインターフェース(2)がD1よりも小さい距離によって画定された中間リセット位置にあるときに、前記第2のインターフェースの前記通路(4)が、前記第1のインターフェースに固定された前記アンカーロッド(3)に対して前記第1の直交空間軸X1を中心に自由に回転するように構成されている、請求項1~7のいずれか一項に記載の冶金鋳造設備。
- 前記アンカーロッド(3)および前記通路(4)は、前記ツールインターフェース(2)がD1よりも小さい距離によって画定された中間リセット位置にあるときに、前記第2のインターフェースの前記通路(4)が、前記第1のインターフェースに固定された前記アンカーロッド(3)に対して前記第2の直交空間軸X2を中心に自由に回転するように構成されている、請求項1~8のいずれか一項に記載の冶金鋳造設備。
- 前記アンカーロッド(3)および前記通路(4)は、前記ツールインターフェース(2)がD1よりも小さい距離によって画定された中間リセット位置にあるときに、前記第2のインターフェースの前記通路(4)が、前記第1のインターフェースに固定された前記アンカーロッド(3)に対して前記第3の直交空間軸X3を中心に自由に回転するように構成されている、請求項1~9のいずれか一項に記載の冶金鋳造設備。
- 前記アンカーロッド(3)の前記長手軸Z1が前記第1の直交空間軸X1に平行であり、前記通路(4)内の前記少なくとも1つのアンカーロッド(3)の前記アンカー端部分(31)および前記当接部分(41)は、前記ツールインターフェース(2)が前記最大距離D1まで前記第1の直交空間軸X1に沿って前記ロボットインターフェース(1)に対して並進されるときに、前記アンカーロッド(3)の前記長手軸Z1が前記通路(4)の長手軸Z2と自動的に整列するように、自動調心機構として構成されている、請求項1~10のいずれか一項に記載の冶金鋳造設備。
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