KR20210102905A - 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트를 교환하기 위한 로봇화된 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트(sliding gate valve plate)를 슬라이딩 게이트 밸브에 고정하거나 슬라이딩 게이트 밸브로부터 제거하기 위한 로봇화된 시스템에 관한 것이며. 로봇화된 시스템은:
(a) 제2 표면(1d)으로부터 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트의 두께만큼 분리되고 주변 에지(1e)에 의해 서로 이어지는 슬라이딩 표면(1s)을 포함하는 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트(1),
(b) 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트(1)를 수용하고 로킹하기에 적합한 수용 크래들(receiving cradle)(12)을 포함하는 플레이트 지지 프레임(11)을 포함하는 슬라이딩 게이트 밸브를 구비하는 야금 용기(41),
(c) 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트를 파지하기 위한 파지 클램프들(25g, 25r, 25t)을 구비하는 핸들링 인터페이스(21)를 포함하는 로봇(20)을 포함하되,
이때,
(d) 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트는 주변 에지(1e)에 그리고/또는 주변 에지에 인접한 제2 표면(1d)에 위치되어, 로봇의 파지 클램프들(25g, 25r, 25t)과 짝을 이루는 파지 홀드들(5)을 포함하여, 로봇이 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트를 확실하게 홀딩하고 핸들링할 수 있게 되고,
(e) 파지 클램프들(25g, 25r, 25t)은 바람직하게는 회전축을 중심으로 하는 회전에 의해, 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트의 주변 에지(1e)를 둘러싸기에 적합한 개방 위치로부터, 파지 클램프들(25g, 25r, 25t)을 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트(1)의 파지 홀드들(5)에 결합시키기에 적합한 파지 위치로 이동될 수 있으며,
(f) 플레이트 지지 프레임의 수용 크래들은 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트가 수용 플레이트 지지 프레임에 로킹될 때 파지 클램프들(25g, 25r, 25t)의 파지 홀드들(5)에 대한 접근을 가능하게 하는 클리어링들(clearings)(15)을 포함한다.

Description

슬라이딩 게이트 밸브 플레이트를 교환하기 위한 로봇화된 시스템

본 발명은 야금 주조 설비에서의 슬라이딩 게이트 밸브에서의 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트를 교환하기 위한 로봇화된 시스템에 관한 것이다. 본 발명은 소모된 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트를 야금 용기에 결합된 플레이트 지지 프레임에서의 이의 주조 위치로부터 제거하고, 이를 재정비 또는 폐기를 위해 저장하며, 새로운 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트를 취하여 이를 플레이트 지지 프레임에서의 이의 주조 위치로 로딩할 수 있는, 완전 자동화될 수 있는, 로봇화된 시스템을 제안한다.

슬라이딩 게이트 밸브들(sliding gate valves)은 1883년부터 알려져 있다. 슬라이딩 게이트 밸브들은 상류 야금 용기로부터 하류 용기로 주탕되는 용융 금속의 유동을 제어하는 데 사용된다. 예를 들어, 용해로로부터 레이들(ladle)로, 레이들로부터 턴디시(tundish)로 또는 턴디시로부터 잉곳 주형(ingot mould)으로 주탕된다. 예를 들어, US-A-0311902 또는 US A 0506328은 주조 레이들의 하단에 배열되는 슬라이딩 게이트 밸브들 - 관통 보어를 구비하는 내화성 슬라이딩 게이트 밸브의 쌍들이 서로에 대해 슬라이딩됨 - 을 개시한다. 주탕 오리피스들이 정합되거나 부분적으로 중첩될 때, 용융 금속은 슬라이딩 게이트 밸브를 통해 유동할 수 있는 한편, 주탕 오리피스들 사이에 중첩되는 부분이 없을 때, 용융 금속 유동은 완전히 정지된다. 주탕 오리피스들의 부분적인 중첩은 용융 금속 스트림을 스로틀링(throttling)함으로써 용융 금속 유동의 조절을 가능하게 한다. 슬라이딩 게이트 밸브들이 지난 수십 년간 상당히 발전되어왔지만, 두 개의 플레이트들의 관통 보어들 사이의 중첩의 정도를 제어하기 위해 하나의 플레이트가 또 다른 플레이트에 대해 슬라이딩하는 원리는 동일하게 유지된다.

슬라이딩 게이트 밸브 플레이트들은 슬라이딩 게이트 밸브에 장착될 때 가혹한 조건들 하에서 동작되고 시간이 지남에 따라 마모되어, 정기적으로 교체되어야 한다. 턴디시의 슬라이딩 게이트 밸브로부터 주탕 노즐을 교환하기 위한 튜브 교환 시스템들이 예를 들어, EP2547474에서와 같이, 당업계에서 제안되어왔다. 그러나, 많은 경우들에서, 야금 용기는 이의 내용물로부터 비워지고, 주조 설비로부터 멀리 이동되며, 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트들을 교환하는 것을 포함하여, 지나친 마모의 징후들이 점검되고 재정비된다. 지금까지, 이러한 동작은 대부분 작업하는 사람들에 의해 수동으로 이루어졌다. 이는 고압에서 시간 제약 하에 무거운 중량을 핸들링하고, 변화될 모르타르와 교환될 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트 사이의 임의의 접합을 분리시키기 위한 힘을 필요로 하는 힘든 노동이다. 이러한 스트레스가 많은 조건들 하에서 사람들은 실수를 할 수 있다. 당업계로부터 작업하는 사람들 대신에 로봇들을 사용하여 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트들을 교환하기 위한 자동화된 시스템들을 개발하는 것이 요구된다.

그러나, 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트를 교환하기 위한 로봇을 구성하는 것은 많은 과제들에 직면한다. 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트들은 핸들링하기에 꽤 무겁고, 플레이트 지지 프레임에 제공되는 대응하는 수용 크래들(cradle) 내로 매우 정확하게 위치되어야 한다. 야금 용기의 위치는 동작마다 변경되고, 로봇은 재정비를 위해 가져온 새로운 야금 용기의 각기 상이한 위치들에 적응해야 한다. 소모된 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트들은 뜨거운 반면에, 새로운 슬라이딩게이트 밸브 플레이트들은 차가우며, 이에 따라 플레이트들의 치수들을 변화시킨다. 보통 연기 및 증기가 시야를 흐리게 한다. 상단 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트는 모르타르를 이용하여 내측 노즐에 결합되며, 이는 상단 슬라이딩 밸브 플레이트를 제거하기 전에 파손되어야 한다. 본 출원인이 아는 바로는, 야금 설비에서 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트들을 교환하기 위한 만족스러운 로봇화된 시스템은 성공적으로 구현되지 않았다.

US20100017027은 용융 금속용 컨테이너의 스파우트 상에 장착된 슬라이딩 게이트 밸브의 유지 보수를 위한 장치를 기술한다. 이 장치는 적어도 하나의 툴 매거진, 슬라이딩 게이트 밸브를 개방 및 폐쇄하기 위한 수단, 및 자동 손잡이 교환 시스템을 포함하는 로봇을 포함하며, 로봇은 컨테이너 또는 슬라이딩 게이트 밸브의 정확한 위치를 자동으로 검출할 수 있다. 그러나, 이 문헌은 자동 손잡이 교환 시스템에 대한 어떠한 세부 사항도 제공하지 않는다.

JP H07 60434는 야금 용기의 플레이트들 및 노즐을 교체하기 위한 장치를 개시한다. 기술된 시스템에서, 플레이트들은 각자의 관통 보어들에 의해 핸들링되며, 이에 따라 이는 동작 중에 손상될 수 있다.

DE 10 2009 050216은 야금 용기의 슬라이드 클로저 - 슬라이딩 클로저는 산업용 로봇에 의해 파지됨 - 를 교환하기 위한 방법 및 장치를 개시한다. 그러나, 이 문헌은 파지 시스템에 대한 어떠한 세부 사항도 제공하지 않는다.

US 5 645 793은 야금 용기의 전체 슬라이드 게이트 밸브를 교환하기 위한 시스템을 개시하지만, 개별 슬라이드 게이트 밸브 플레이트들을 교체하기 위한 시스템은 개시하지 않는다.

JP H08 19853 또한 야금 용기의 전체 슬라이드 게이트 밸브를 교환하기 위한 시스템을 개시한다. 또 다시, 개별 슬라이드 게이트 밸브 플레이트들을 교체하기 위한 시스템은 개시되지 않는다.

JP H04 66268 또한 야금 용기의 전체 슬라이드 게이트 밸브를 교환하기 위한 시스템을 개시한다. 또 다시, 개별 슬라이드 게이트 밸브 플레이트들을 교체하기 위한 시스템은 개시되지 않는다.

본 발명의 목적은 로봇의 능률 및 재현성을 변화하는 조건들(온도, 치수들, 상대 위치들, 연기 등)에 적응하는 데 요구되는 유연성과 조합하여, 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트들을 교환하기 위한 신규한 로봇화된 시스템을 제공함으로써 전술한 과제들을 충족시키는 것이다. 본 발명의 이러한 이점 및 다른 이점들은 하기 섹션들에서 보다 상세히 설명된다.

본 발명의 목적들은 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트(sliding gate valve plate)를 슬라이딩 게이트 밸브에 고정하거나 슬라이딩 게이트 밸브로부터 제거하기 위한 로봇화된 시스템으로 달성되었으며, 로봇화된 시스템은:

(a) 제2 표면으로부터 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트의 두께만큼 분리되고 주변 에지에 의해 서로 이어지는 슬라이딩 표면을 포함하고, 슬라이딩 표면에 수직으로 연장되는 관통 보어를 포함하는 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트로서, 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트는,

상단 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트,

하단 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트, 및

선택 사항으로, 중간 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트 - 제2 표면이 제2 슬라이딩 표면임 - 중에서 선택되는 것인, 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트,

(b) 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트를 수용하고 로킹(locking)하기에 적합한 수용 크래들(receiving cradle)을 포함하는 플레이트 지지 프레임을 포함하는 지지 구조체를 포함하는 슬라이딩 게이트 밸브를 구비하는 야금 용기로서,

상단 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트를 수용하고 로킹하기 위한 고정 상단 플레이트 지지 프레임,

하단 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트를 수용하고 로킹하기 위한 하단 플레이트 지지 프레임(11L), 및

선택 사항으로, 상단 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트와 하단 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트 사이에 개재되는, 중간 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트를 수용하고 로킹하기 위한 중간 플레이트 지지 프레임(11m)을 포함하되,

이때,

상단 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트 및 하단 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트 및 선택 사항으로 중간 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트의 관통 보어들을 정합시키고 정합 해제시키기 위해,

하단 플레이트 지지 프레임은 하단 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트의 슬라이딩 표면을, 상단 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트의 슬라이딩 표면에 맞붙여 이에 대해 슬라이딩함에 따라, 2-플레이트 슬라이딩 게이트를 형성하기에 적합한 가동 캐리지이거나,

선택 사항으로, 중간 플레이트 지지 프레임은 중간 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트의 슬라이딩 표면 및 제2 슬라이딩 표면을, 각각, 상단 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트 및 하단 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트의 슬라이딩 표면들에 맞붙여 이들에 대해 슬라이딩시킴에 따라, 3-플레이트 슬라이딩 게이트를 형성하기에 적합한 가동 캐리지인 것인, 야금 용기,

(c) 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트를 파지하기 위한 파지 클램프들를 구비하는 핸들링 인터페이스를 포함하는 로봇으로서,

슬라이딩 게이트 밸브 플레이트의 새로운 유닛을 수집하고 이를 대응하는 플레이트 지지 프레임에 결합시키고 로킹하도록, 그리고/또는

슬라이딩 게이트 밸브 플레이트의 소모된 유닛을 대응하는 플레이트 지지 프레임으로부터 로킹 해제하고 제거하도록 구성된, 로봇을 포함하며,

이때,

(d) 파지 클램프들은, 로봇이 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트를 확실하게 홀딩하고 핸들링할 수 있도록, 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트의 주변 에지를 둘러싸기에 적합한 개방 위치로부터, 파지 클램프들을 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트의 주변 에지, 및/또는 주변 에지에 인접한 제2 표면에 위치된 파지 홀드들에 결합시키기에 적합한 파지 위치로 이동될 수 있는 것을 특징으로 하고,

(e) 플레이트 지지 프레임의 수용 크래들은 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트가 수용 플레이트 지지 프레임에 로킹될 때 파지 클램프들의 파지 홀드들에 대한 접근을 가능하게 하는 클리어링들(clearings)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

슬라이딩 게이트 밸브 플레이트는 상단 또는 하단 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트일 수 있되, 제2 표면은 슬라이딩 표면보다 작은 면적을 가진다. 슬라이딩 표면으로의 투영시, 제2 표면은 슬라이딩 표면 내에 둘러싸이고, 주변 에지 및/또는 제2 표면은 경사진 부분들(bevelled portions)을 포함하여 파지 홀드들을 형성한다.

대안적으로, 파지 홀드들은 주변 에지로부터 돌출되는 돌출부들일 수 있고, 바람직하게는 주변 에지의 일 부분을 클래딩(cladding)하는 금속 캔의 일부이다. 파지 홀드들은 또한 주변 에지에서 개방되고 슬라이드 게이트 플레이트의 두께를 관통하는 리세스들일 수 있다. 리세스들은 바람직하게는 주변 에지의 일 부분을 클래딩하는 금속 캔에 적어도 부분적으로 형성된다. 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트는 경사진 부분들, 돌출부들 및/또는 리세스들에 의해 형성되는 파지 홀드들의 조합을 포함할 수 있다.

대안적으로, 파지 홀드들은 주변 에지에 인접한 제2 표면의 부분들일 수 있고, 클리어링들은 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트가 수용 플레이트 지지 프레임에 로킹될 때 제2 표면의 부분들에 면하는 위치에 파지 클램프들이 도달할 수 있게 할 정도로 충분히 깊어서, 파지 클램프들이 파지 위치로 이동하여, 제2 표면과 체결될 수 있게 된다.

바람직한 실시 예에서, 로봇의 핸들링 인터페이스는 N = 3 또는 4개의 파지 클램프들을 포함하며, 파지 클램프들은 자유 단부, 및 자유 단부를 개방 위치로부터 파지 위치로 이동시키기 위해 이동 가능하게 장착되는 결합 단부를 갖는 L자형이다 - 파지 위치는 L자형 파지 클램프의 자유 단부를 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트의 파지 홀드들에 결합시키기에 적합하다. L자형 파지 클램프들은 회전축을 중심으로 개방 위치와 파지 위치 사이에서 회전하도록 회전 가능하게 장착될 수 있으며,

자유 단부와 결합 단부 둘 모두에 수직하게 결합 단부와 교차하여, 요동 클램프(rocking clamp)(25r)를 형성하거나, 또는

결합 단부와 동축을 이루어 선회 클램프(gyrating clamp)(25g)를 형성하되,

다수(n개)의 L자형 파지 클램프들은 회전축들 중 하나를 중심으로 회전 가능하고, 나머지(N - n개의) L자형 파지 클램프들은 회전축들 중 다른 하나를 중심으로 회전 가능하며, n = 1 내지 4, 바람직하게는 N = 4 및 n = 2이다. 요동 클램프들은 단일 축을 중심으로 회전할 수 있거나 서로 평행한 두 개의 축들을 중심으로 회전할 수 있다.

예를 들어, 로봇의 핸들링 인터페이스는 하나 또는 두 개의 인접한 요동 클램프를 포함하고 하나 또는 두 개의 인접한 선회 클램프를 포함한다. 바람직한 실시 예에서, 핸들링 인터페이스 또는 상단 플레이트 지지 프레임은, 로봇이 상단 플레이트 지지 프레임에 면하여 상단 플레이트 지지 프레임으로부터 상단 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트를 제거할 때, 하나 또는 두 개의 선회 클램프가 파지 위치에 있는 상태에서, 하나 또는 두 개의 요동 클램프가 회전하여 파지 홀드들과 접촉할 수 있지만, 하나 또는 두 개의 선회 클램프에 의해 통과되는 축을 중심으로 회전하는 상단 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트의 일단부를 당기고 이를 야금 용기에 접합시키는 모르타르를 파손시키지 않고 파지 위치에 도달할 수 없도록, 로봇이 슬라이딩 표면에 대해 각을 이루도록 돌출부(19)를 포함한다.

로봇의 핸들링 인터페이스는 L자형 파지 클램프들의 자유 단부들이 파지 위치에 있을 때 슬라이딩 표면에 밀어붙이고 이에 따라 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트를 로봇의 핸들링 인터페이스에 로킹하기에 적합한 탄성 요소들을 더 포함한다.

바람직한 실시 예에서, 로봇의 핸들링 인터페이스는 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트가 파지될 때 슬라이딩 표면을 포함하는 평면을 넘어 돌출되는 안내 핀들을 포함한다. 플레이트 지지 프레임은 안내 핀들을 수용하고 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트를 수용 크래들과 정렬하여 안내하기 위한 누두상(funnel shaped) 공동들을 포함한다.

바람직하게는, 핸들링 인터페이스는 결합 요소의 컴플라이언스(compliance) 및 이에 따라 로봇에 대한 핸들링 인터페이스의 결합의 컴플라이언스를 제어할 수 있는 공압 또는 유압 시스템을 포함하는 결합 요소에 의해 로봇의 아암에 결합된다.

본 발명은 또한 야금 용기의 하단에 장착된 슬라이드 게이트 밸브의 플레이트 지지 구조체에 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트를 고정하기 위한 방법에 관한 것이며, 방법은,

(a) 앞에서 정의된 바와 같은 로봇화된 시스템을 제공하는 단계,

(b) 슬라이드 게이트 밸브 플레이트의 새로운 유닛의 핸들링 인터페이스에 접근하는 단계,

(c) 로봇이 새로운 유닛을 확실하게 홀딩하고 핸들링할 수 있도록, 파지 클램프들을 바람직하게는 병진 및/또는 회전에 의해, 새로운 유닛의 파지 홀드들에 체결시킴에 따라 자신들의 파지 위치에 도달시키는 단계,

(d) 파지 클램프들이 대응하는 클리어링들에 체결된 상태에서, 새로운 유닛을 갖는 핸들링 인터페이를 플레이트 지지 프레으로 구동하는 단계,

(e) 파지 클램프들을 바람직하게는 병진 및/또는 회전에 의해, 파지 홀드들로부터 체결 해제시키는 단계,

(f) 핸들링 인터페이스를 플레이트 지지 프레임으로부터 멀어지게 구동하는 단계를 포함한다.

본 발명은 또한 야금 용기의 하단에 장착된 슬라이드 게이트 밸브의 플레이트 지지 구조체로부터 상단 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트를 제거하기 위한 방법에 관한 것이며, 방법은,

(a) 앞에서 정의된 바와 같되, 핸들링 인터페이스 또는 상단 플레이트 지지 프레임이 돌출부를 포함하고, 상단 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트가 상단 플레이트 지지 프레임에 로딩되고 모르타르를 이용하여 내측 노즐에 결합되는, 로봇화된 시스템을 제공하는 단계,

(b) 선회 클램프들을 대응하는 클리어링들에 완전히 체결시키고 파지 홀드들에 체결됨에 따라 자신들의 파지 위치에 도달하도록 선회 클램프들을 회전시키는 단계,

(c) 돌출부가 허용하는 한 요동 클램프들을 대응하는 클리어링들에 체결시키고, 요동 클램프들을 자신들의 파지 위치를 향해 회전시켜 요동 클램프들을 대응하는 파지 홀드들에 부분적으로 체결시킴으로써, 상단 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트의 일단부를 내측 노즐로부터 멀어지게 당기고, 요동 클램프들이 대응하는 파지 홀드들에 완전히 체결되고 자신들의 파지 위치에 도달할 때까지 모르타르에 균열을 개시하는 단계,

(d) 핸들링 인터페이스를 상단 플레이트 지지 프레임으로부터 멀어지게 구동함으로써 상단 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트를 상단 플레이트 지지 프레임으로부터 제거하는 단계를 포함한다.

이러한 도면들 상에서,
도 1은 본 발명에 따른 로봇을 이용하여 야금 용기에서 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트들을 교환하기 위한 다양한 단계들을 도시한다.
도 2는 (a) 2-플레이트 및 (b) 3-플레이트 슬라이딩 게이트를 도시한다.
도 3은 (a) 결합 전 및 (b) 결합 후의 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트 및 플레이트 지지 프레임의 사시도를 도시한다.
도 4는 (a) 결합 전 및 (b) 결합 후의 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트 및 로봇의 핸들링 인터페이스의 측면도 및 평면도를 도시한다.
도 5는 공압 또는 유압 결합 요소를 사용하여 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트를 플레이트 지지 프레임에 결합하기 위한 제1 구현 예에 따른 다양한 단계들을 도시한다.
도 6은 (a) 제2 표면(i) 또는 리세스들(ii-iv)의 부분들 형태의 및 (b) 돌출부 형태의 파지 홀드들을 포함하는 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트의 평면도 및 단면도들을 도시한다.
도 7은 상단 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트가 이의 수용 크래들로부터 제거될 때, 상단 슬라이드 게이트 밸브 플레이트를 야금 용기의 내측 노즐에 결합시키는 모르타르를 리핑(ripping)하기 위한 다양한 단계들을 도시한다.
도 8은 본 발명에 따른 핸들링 인터페이스의 실시 예로서, (a) 개괄적인 사시도, (b) 이중 축-요동 클램프들의 상세도, 및 (c)-(e) 단일 및 이중 축 요동 클램프들을 도시한다.
도 9는 공압 또는 유압 결합 요소를 사용하여 슬라이드 게이트 밸브 플레이트를 플레이트 지지 프레임에 결합하기 위한 제2 구현 예에 따른 다양한 단계들을 도시한다.

도 1a는 마모된 요소들이 점검되고 재정비하기 위한 작업장에서 가로로 놓인 턴디시 또는 레이들과 같은 야금 용기(41)를 도시한다. 야금 용기는 마모된 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트들(1t, 1L)을 교환하고 적절한 장소에 보관되어 사용할 준비가 된 새로운 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트들(1n)로 교체하기 위해 수직으로 노출된 슬라이드 게이트 밸브를 포함한다. 이러한 동작이 일반적으로 작업하는 사람에 의해 수행될 때, 본 발명은 소모된 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트를 제거하고 이를 새로운 것으로 교체하는 전체 동작이 로봇(20)에 의해 수행되는 솔루션을 제안한다. 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트를 슬라이딩 게이트 밸브에 고정하거나 이로부터 제거하기 위한 본 발명에 따른 로봇화된 시스템은 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트(1), 슬라이딩 게이트 밸브를 구비한 야금 용기(41), 및 로봇(20)을 포함한다. 로봇은 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트를 파지하고 조작하기 위한 핸들링 인터페이스(21)를 포함한다.

도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 작업장으로 야금 용기(41)를 가져올 때, 이는 슬라이딩 게이트 밸브를 노출시키기 위해 가로로 놓일 수 있다. 슬라이딩 게이트 밸브는 로봇에 의해, 상단 플레이트 지지 프레임(11t)에 대한 하단 플레이트 지지 프레임(11L)의 힌지들을 중심으로 하는 회전에 의해 개방된다. 로봇(20)은 각각의 플레이트 지지 프레임들(11t, 11L)로부터 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트들(1t, 1L)을 제거하여 이것들을 수리 또는 폐기를 위해 보관한다(도 1c 참조). 도 1c 및 도 1d에 도시된 바와 같이, 로봇은 사용을 위해 보관되었던 새로운 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트들(1n)을 취하여 이것들을 대응하는 플레이트 지지 프레임들(11t, 11L)의 수용 크래들(12)에 결합시킨다. 하단 플레이트 지지 프레임(11L)은 상단 및 하단 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트들(1t, 1L)의 슬라이딩 표면들(1s)이 서로 슬라이딩 접촉하도록 폐쇄될 수 있다(도 1a 참조, 그러나 새로운 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트들을 가짐). 본 발명에서 제안되는 전술한 모든 동작들을 가능하게 하는 특징들이 계속해서 보다 상세히 설명된다.

슬라이딩 게이트 밸브 및 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트들

슬라이딩 게이트 밸브는 2-플레이트 또는 3-플레이트 슬라이딩 게이트 밸브일 수 있다. 도 2a에 도시된 바와 같이, 2-플레이트 슬라이딩 게이트 밸브는 상단 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트(1t) 및 하단 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트(1L)를 포함하는 반면, 도 2b에 도시된 바와 같은 3-플레이트 슬라이딩 게이트는 상단과 하단 슬라이드 게이트 밸브 플레이트(1t, 1L) 사이에 개재되는 중간 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트(1m)를 더 포함한다.

슬라이딩 게이트 밸브 플레이트(1)는 제2 표면(1d)으로부터 슬라이딩 게이트 밸브의 두께만큼 분리되고 주변 에지(1e)에 의해 서로 이어지는 슬라이딩 표면(1s)을 포함한다. 이는 또한 슬라이딩 표면에 수직으로 연장되는 관통 보어(1b)를 포함한다. 중간 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트의 제2 표면(1d)은 또한 슬라이딩 표면이다. 상단, 하단, 및 선택 사항으로 중간 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트들은 하나의 플레이트의 적어도 하나의 슬라이딩 표면(1s)이 제2 플레이트의 슬라이딩 표면(1s)과 슬라이딩 접촉하는 상태에서, 각각 대응하는 상단, 하단, 및 선택 사항으로 중간 플레이트 지지 프레임(11t, 11L, 11m)의 수용 크래들(12)에 결합된다. 상단 플레이트 지지 프레임은 상단 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트(1t)가 일반적으로 도 7에 도시된 바와 같은 모르타르(43)를 이용하여 야금 용기(41)의 내측 노즐(42)에 결합되기 때문에, 야금 용기에 대해 고정된다. 2-플레이트 슬라이딩 게이트 밸브(도 2a 참조)에서, 하단 플레이트 지지 프레임(11L)은 하단 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트의 슬라이딩 표면이 상단 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트의 슬라이딩 표면과 접촉하고 이에 대해 슬라이딩하도록 공압 또는 유압 피스톤(17)에 의해 병진 구동될 수 있는 가동 캐리지이다. 3-플레이트 슬라이딩 게이트 밸브에서는, 하단 플레이트 지지 프레임(11L)이 상단 플레이트 지지 프레임 및 야금 용기에 대해 고정된다. 중간 플레이트 지지 프레임은 중간 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트의 슬라이딩 표면(1s) 및 제2 슬라이딩 표면(1d)(이 또한 슬라이딩 표면임)을 각각 상단 및 하단 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트들의 슬라이딩 표면들에 맞붙여 이들에 대해 슬라이딩시키기에 적합한 가동 캐리지이다. 당업계에 주지되어 있는 바와 같이, 상단 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트의 슬라이딩 표면의, 그리고 선택 사항으로, 3-플레이트 슬라이딩 게이트 밸브에서의 하단 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트의 슬라이딩 표면에 대한 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트의 슬라이딩 표면의 슬라이딩 병진은 두 개(또는 세 개)의 플레이트들의 관통 보어들 사이의 중첩의 정도에 대한 제어를 가능하게 한다.

플레이트 지지 프레임들의 수용 크래들(12)의 기하학적 구조들은 가동 캐리지의 병진에 의해 구동되는 하나의 슬라이딩 표면의 다른 슬라이딩 표면에 대한 슬라이딩 동안 플레이트 지지 프레임에 대해 이동하지 않도록, 대응하는 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트들의 기하학적 구조들과 짝을 이루어야 한다. 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트로의 접근을 위해, 플레이트 지지 프레임은 일반적으로 도 1a 및 도 1b에 개략적으로 도시된 바와 같이 상단(및/또는 중간) 플레이트 지지 프레임에 대한 하단 플레이트 지지 프레임(11L)의 힌지를 중심으로 하는 회전에 의해 책과 같이 개방될 수 있다. 대응하는 수용 크래들(12)에 새롭게 놓이는 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트(1)는 플레이트들의 슬라이딩 표면들이 서로 슬라이딩 접촉하면서, 하단 플레이트 지지 프레임(11L)이 이의 작동 위치로 다시 회전되기 전에 플레이트가 떨어지지 않을 정도로만 고정될 필요가 있다. 핸들링 중에 플레이트를 수용 크래들에 홀딩하기 위한 메커니즘들은 핸들링 중에 플레이트가 플레이트 지지 프레임으로부터 떨어지지 않도록 하는 탄성 클램프들과 같이 당업계에 공지되어 있다.

전통적으로, 소모된 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트(1)를 이의 수용 크래들(12), 특히 일반적으로 모르타르(43)를 이용하여 내측 노즐(42)에 고정되는 상단 슬라이딩 게이트 플레이트(1t)로부터 제거하기 위해, 작업자는 슬라이딩 게이트 밸브의 관통 보어를 통해 세장형 툴을 관통시키고 수용 크래들(12)로부터 슬라이딩 게이트 밸브를 제거하기 위해 당기고 밀어낸다. 이러한 동작은 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트의 관통 보어를 분명히 손상시키는데, 이는 플레이트가 폐기되어야 하는 경우에는 중요하지 않지만 플레이트의 재정비를 가능하게 하지 않는다. 새로운 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트를 수용 크래들(12)에 장착할 때 세장형 도구는 거의 핸들링되지 않지만, 새로운 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트의 관통 보어를 손상시킬 위험이 있다. 로봇은 작업하는 사람이 사용하는 것과 유사한 방식으로 세장형 툴을 핸들링하도록 구성될 수 있다는 것이 명백하다. 그러나, 관통 보어에 대한 가능한 손상을 피하기 위해, 본 발명의 로봇화된 시스템은 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트를 안전하게 파지하고 핸들링하기 위한 파지 수단을 사용한다. 파지 수단은 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트가 작업하는 사람들에 의해 전통적으로 수행되는 바와 같이 관통 구멍에 의해 홀딩되는 것이 아니라, 이의 주변 에지들(1e) 및/또는 이의 제2 표면(1d)에 의해 홀딩될 수 있게 한다. 이러한 취지로, 파지 수단은 다음 두 개의 구성요소들을 필요로 한다: (a) 로봇은 계속해서 논의되는 파지 클램프들(25g, 25r, 25t)을 포함한다; (b) 플레이트 지지 프레임의 수용 크래들은 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트가 수용 플레이트 지지 프레임에 로킹될 때, 주변 에지(1e) 및/또는 주변 에지에 인접한 제2 표면(1d)에 위치되는 파지 홀드들(5)에 대한 파지 클램프들(25)의 접근을 가능하게 하는 클리어링들(clearings)(15)을 포함한다.

바람직한 실시 예에서, 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트를 슬라이딩 게이트 밸브에 고정하거나 슬라이딩 게이트 밸브로부터 제거하기 위한 로봇화된 시스템의 파지 수단은 다음과 같도록 구성된다

(a) 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트는 주변 에지(1e)에 그리고/또는 주변 에지에 인접한 제2 표면(1d)에 위치되어, 로봇의 파지 클램프들(25g, 25r, 25t)과 짝을 이루는 파지 홀드들(5)을 포함하여, 로봇이 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트를 확실하게 홀딩하고 핸들링할 수 있게 되고,

(b) 파지 클램프들(25g, 25r, 25t)은 바람직하게는 회전축을 중심으로 하는 회전에 의해, 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트의 주변 에지(1e)를 둘러싸기에 적합한 개방 위치로부터, 파지 클램프들(25g, 25r, 25t)을 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트(1)의 파지 홀드들(5)에 결합시키기에 적합한 파지 위치로 이동될 수 있으며,

(c) 플레이트 지지 프레임의 수용 크래들은 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트가 수용 플레이트 지지 프레임에 로킹될 때 파지 클램프들(25g, 25r, 25t)의 파지 홀드들(5)에 대한 접근을 가능하게 하는 클리어링들(clearings)(15)을 포함한다.

로봇(20)의 핸들링 인터페이스(21) 및 파지 클램프들(25g, 25r, 25t)

본 발명에서 사용되는 로봇은 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트를 수집하고, 이를 보관 위치와 슬라이딩 게이트 밸브 사이에서 이동시키며, 슬라이딩 게이트 밸브를 대응하는 수용 크래들(12)에 위치시키는 동작들을 수행하기 위해, 예를 들어, 5 내지 7 자유도와 같은, 충분한 자유도를 포함하는 시판되고 있는 임의의 로봇일 수 있다. 본 발명의 하나의 기본적인 특징은 로봇의 아암의 단부에 제공되고 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트를 파지하기 위한 파지 클램프들(25g, 25r, 25t)을 구비하는 핸들링 인터페이스(21)이다. 핸들링 인터페이스(21)는,

슬라이딩 게이트 밸브 플레이트(1)의 새로운 유닛(1n)을 수집하고 이를 대응하는 플레이트 지지 프레임(11)에 결합시키고 로킹하도록, 그리고/또는

슬라이딩 게이트 밸브 플레이트(1)의 소모된 유닛을 대응하는 플레이트 지지 프레임(11)으로부터 로킹 해제하고 제거하도록, 그리고

슬라이딩 게이트 밸브 플레이트를 저장 위치와 플레이트 지지 프레임(11) 사이에서 안전하게 이송하도록 구성된다.

전술한 동작들은 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트들의 파지 홀드들(5)과 상호 작용하는 파지 클램프들(25g, 25r, 25t)에 의해 안전하게 수행될 수 있다. 바람직한 실시 예에서, 로봇의 핸들링 인터페이스(21)는 N = 3 또는 4개의 파지 클램프들(25g, 25r, 25t)을 포함하며, 이것들은 자유 단부를 포함하는 제1 로드 및 결합 단부를 갖는 제2 로드를 포함한다는 점에서 L자형이고, 제1 로드는 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트의 주변 에지(1e)를 감싸기에 적합한 개방 위치로부터 파지 위치로 자유 단부를 이동시키기 위해 이동 가능하게 장착됨에 따라, L자형 파지 클램프들(25g, 25r, 25t)의 자유 단부를 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트(1)의 파지 홀드들(5)에 결합하기에 적합한 도 8에 도시된 바와 같은 L자형을 형성한다. 일부 실시 예들에서, 파지 클램프들(25g, 25r, 25t)은 두 개보다 많은 로드들을 포함한다. 파지 클램프들은 슬라이드 게이트 밸브 플레이트(1)의 파지 홀드들(5)에 결합하기에 적합하다면, 예를 들어 핑거형 또는 T자형이도록 하는 세 개의 로드들을 포함할 수 있다. 대안적으로, 파지 클램프들은 자유 단부를 갖는 제1 로드 대신에, 제2 로드에 결합되는 파지 헤드를 포함할 수도 있다. 이어서 파지 헤드는 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트의 주변 에지(1e)를 감싸기에 적합한 개방 위치로부터 슬라이드 게이트 밸브 플레이트(1)의 파지 홀드들(5)에 결합하기에 적합한 파지 위치로 파지 헤드를 이동시키기 위해 이동 가능하게 장착된다.

L자형 파지 클램프들(25g, 25r, 25t)은 L자형 파지 클램프들이 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트의 주변 에지를 둘러싸는 개방 위치로부터, L자형 파지 클램프들의 자유 단부들이 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트의 파지 홀드들(5)과 상호 작용하는 파지 위치로 이동 가능하다. 개방 위치에서, L자형 파지 클램프들은, 핸들링 인터페이스(21)가 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트의 슬라이딩 표면(1s)에 수직인 방향을 따라 병진되어 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트의 파지 홀드들(5)과 정합하여, L자형 파지 클램프들의 자유 단부들을 클리어링들(15)을 통해 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트의 슬라이딩 표면을 넘어 구동시킬 수 있도록, 대응하는 클리어링들의 클리어링들(15)과 짝을 이룬다. 이어서 L자형 파지 클램프들은 자유 단부들이 파지 홀드들(5)과 상호 작용하고 이에 따라 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트가 안전하게 파지되도록, 자신들의 파지 위치로 이동될 수 있다.

바람직한 실시 예에서, 로봇의 핸들링 인터페이스(21)는 L자형 파지 클램프들의 자유 단부들이 파지 위치에 있을 때 슬라이딩 표면(1s)에 밀어붙이기에 적합한 탄성 요소들(27)을 더 포함한다. 탄성 요소들은 핸들링 인터페이스(21)로부터 멀리 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트의 슬라이딩 표면(1s)에 밀어붙이는 한편, 파지 클램프들은 슬라이딩 게이트 밸브를 유지시킴에 따라, 플레이트를 핸들링 인터페이스(21)의 파지 클램프들(25g, 25r, 25t)과 탄성 수단(27) 사이의 위치에 안전하게 로킹한다. 탄성 요소들은 나선형 스프링 또는 블레이드 스프링과 같은 기계적 스프링들을 포함할 수 있거나, 고무와 같은 탄성 재료로 제조될 수 있다. 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트의 온도는 새로운 플레이트인지 또는 주조 작업 직후에 가져온 소모된 플레이트인지에 따라 크게 달라질 수 있기 때문에, 탄성 수단은 기계적 스프링을 포함하는 것이 바람직하다. 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트의 슬라이딩 표면(1s)과 접촉하는 탄성 요소들의 부분은 이를테면 스크래칭에 의해 슬라이딩 표면을 손상시키는 것을 방지하도록 되어야 한다. 대안적인 실시 예에서, 도 9에 도시된 바와 같이, 로봇의 핸들링 인터페이스(21)는 L자형 파지 클램프들의 자유 단부들이 파지 위치에 있을 때 슬라이딩 표면(1s)에 밀어붙이기 위한 강성 요소들(28)을 더 포함한다.

가동 L자형 파지 클램프들(25g, 25r, 25t)은 바람직하게는 회전축을 중심으로 개방 위치와 파지 위치 사이에서 회전하도록 회전 가능하게 장착된다. 요동 클램프들(25r)은 자유 단부 및 결합 단부를 포함하는 L자형 파지 클램프들의 로드들 둘 모두에 대해 수직이고, 결합 단부와 교차하는 회전축을 중심으로 회전한다(도 4, 도 5, 및 도 7 참조). 요동 클램프들은 개방 위치로부터 파지 위치로 요동될 때 수용 크래들(12)에 놓이는 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트에 견인력의 인가를 가능하게 하기 때문에 바람직하다.

선회 클램프들(25g)은 결합 단부를 포함하는 L의 로드와 평행한, 바람직하게는 동축인 회전축을 중심으로 회전한다(도 4, 도 5, 및 도 7 참조). 선회 클램프들(25g)은 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트의 파지 홀드들(5)에 도달하여 이와 체결하기 위해 수용 크래들에 작은 클리어링만을 필요로 하기 때문에 바람직하다.

대안적인 실시 예에서, 도 9에 도시된 바와 같이, 파지 클램프들(25t)은 핸들링 인터페이스(21)에 대해 개방 위치와 파지 위치 사이에서 병진하도록 장착된다. 병진은 바람직하게는 슬라이딩 표면(1s)에 평행한 평면에 적어도 하나의 구성요소를 포함한다.

도 9a 내지 도 9d는 슬라이드 게이트 밸브의 상단 플레이트 지지 프레임(11t)에 새로운 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트(1n)를 고정하기 위한 방법을 도시하며, 방법은,

(a) 앞에서 논의된 바와 같은 로봇화된 시스템을 제공하는 단계,

(b) 상단 슬라이드 게이트 밸브 플레이트(1t)의 새로운 유닛(1n)의 핸들링 인터페이스(21)에 접근하는 단계,

(c) 로봇이 새로운 유닛(1n)을 확실하게 홀딩하고 핸들링할 수 있도록, 파지 클램프들(25t)을 병진에 의해 새로운 유닛(1n)의 파지 홀드들(5)에 체결시킴에 따라 자신들의 파지 위치에 도달시키는 단계,

(d) 파지 클램프들(25t)이 대응하는 클리어링들(15)에 체결된 상태에서, 새로운 유닛(1n)을 갖는 핸들링 인터페이스(21)를 플레이트 지지 프레임(11t)으로 구동하는 단계,

(e) 파지 클램프들(25t)을 병진에 의해 파지 홀드들(5)로부터 체결 해제시키는 단계,

(f) 핸들링 인터페이스(21)를 상단 플레이트 지지 프레임(11t)으로부터 멀어지게 구동하는 단계를 포함한다.

새로운 유닛(1n)을 상단 플레이트 지지 프레임(11t)으로 구동시키기 전에, 상단 슬라이드 게이트 밸브 플레이트(1t)의 제2 표면(1d)은 내측 노즐(42)에 부착되도록, 모르타르로 코팅되는 것이 바람직하다. 대안적으로, 새로운 유닛(1n)이 플레이트 지지 프레임(11t)으로 구동되기 전에, 내측 노즐(42)이 상단 슬라이드 게이트 밸브 플레이트(1t)에 부착되도록, 모르타르로 코팅될 수도 있다.

회전 클램프들이 회전 가능하게 장착될 때, 핸들링 인터페이스(21)는 요동 클램프들만(25r)(즉, N개의 요동 클램프들), 선회 클램프들만(25g)(즉, N개의 선회 클램프들), 또는 요동 클램프들과 선회 클램프들 둘 모두(25r, 25g)(즉, n < N인 n개의 요동 클램프들과 N-n개의 선회 클램프들)를 포함할 수 있다. 도 4에 도시된 바람직한 실시 예에서, 핸들링 인터페이스(21)는 N = 4개의 파지 클램프들을 포함하며, 이 중 n = 2는 요동 클램프들(25r)이고, N - n = 2는 선회 클램프들(25g)이다. 대안적인 실시 예에서, N = 3개의 파지 클램프들이며, 이 중 n = 1은 요동 클램프들(25r)이고, N - n = 2는 선회 클램프들(25g)이다.

슬라이딩 게이트 밸브 플레이트(1)는 길이(L) 및 폭(W)을 규정하는 직사각형에 내접될 수 있으며, 여기서 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트의 W ≤ L이다. 유사한 파지 클램프들의 한 쌍이 길이(L)의 제1 단부에 인접하여 나란히 위치되고, 유사한 파지 클램프들 중 하나 또는 한 쌍이 길이(L)의 제1 단부의 반대편에 있는 제2 단부에 인접하여 나란히 위치되는 것이 바람직하며, 이때 제1 단부에 인접한 파지 클램프들의 쌍은 제2 단부에 인접한 파지 클램프들 중 하나 또는 쌍과 동일하거나 상이할 수 있다. 예를 들어, 로봇의 핸들링 인터페이스(21)는 길이(L)의 제1 단부에 하나 또는 두 개의 인접한 요동 클램프(25r)를 포함할 수 있고, 길이(L)의 제2 단부에 하나 또는 두 개의 인접한 선회 클램프들(25g)을 포함한다.

도 8a는 탄성 요소(27), 회전 그립들의 쌍(25g) 및 요동 클램프들의 쌍(25r)을 포함하는 핸들링 인터페이스(21)의 바람직한 실시 예를 도시한다. 도 8b에 도시된 바와 같이, 요동 클램프들은 두 개의 회전축들(x1 및 x2)에 걸쳐 요동할 수 있다. 도 8c 및 도 8d는 단일 회전축(x1 또는 x2)을 포함하는 단일 축 요동 클램프들(25r)을 도시한다. 도 8e는 요동 클램프들의 이동 범위를 확장시키는, 두 개의 회전축들(x1 및 x2)를 갖는 이중 축 요동 클램프(25r)를 도시한다.

요동 및 선회 파지 수단의 조합은 도 7의 실시 예에 도시된 바와 같이 모르타르(43)에 의해 내측 노즐(42)에 결합되는 소모된 상단 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트(1t)를 리핑(ripping)시키는 데 특히 바람직할 수 있다. 이러한 실시 예에서, 핸들링 인터페이스(21) 또는 상단 플레이트 지지 프레임(11)은, 로봇이 상단 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트를 상단 플레이트 지지체 프레임으로부터 제거하기 위해 이와 면할 때, 하나 또는 두 개의 선회 클램프(25g)가 대응하는 클리어링들(15)을 관통하고 이들의 파지 위치로 회전되는 반면, 돌출부(19)는 대응하는 클리어링을 통한 요동 클램프들(25r)의 부분적인 관통만을 가능하게 하여, 핸들링 인터페이스(21)가 상단 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트(1t)의 슬라이딩 표면(1s)에 대해 각을 이루도록 돌출부(19)를 포함한다. 하나 또는 두 개의 요동 클램프는 여전히 자신들의 개방 위치에 있다(도 7a 및 도 7b 참조). 이 위치에서, 요동 클램프들(25r)은 자신들의 파지 위치로 회전된다. 도 7c에 도시된 바와 같이, L자형 요동 클램프들의 요동 움직임은 상단 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트의 대응하는 단부를 잡아당겨, 하나 또는 두 개의 선회 클램프들에 의해 통과하는 축을 중심으로 플레이트 상에 회전 모멘트를 생성하여, 상단 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트의 길이를 따라 모르타르(43)와 제2 표면(1d) 사이에 크랙을 진전시켜 상단 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트를 내측 노즐(42)에 접합시키는 모르타르(43)의 분리를 가능하게 한다. 이러한 솔루션은 모르타르와 상단 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트 사이의 계면의 전체 영역이 동시에 분리될 것을 필요로 하는, 슬라이딩 표면(1s)에 수직인 방향을 따라 내측 노즐로부터 멀리 상단 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트를 당기는 것보다 명백히 적은 에너지 및 힘을 필요로 한다. 돌출부(19)는 바람직하게는, 지지 프레임으로부터 소모된 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트(바람직하게는 상단 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트들(1t))를 제거하기 위해서만 사용되도록 리트랙트 가능하고, 이는 새로운 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트를 수용 크래들 상에 위치시키는 것을 방해하지 않도록 리트랙트될 수 있다.

이에 따라 본 실시 예는 야금 용기의 하단에 장착된 슬라이드 게이트 밸브의 플레이트 지지 구조체(11)로부터 상단 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트(1t)를 제거하기 위한 도 7에 도시된 방법에 사용될 수 있으며, 방법은,

(a) 상단 플레이트 지지 프레임(11t)에 로딩되고 모르타르(43)를 이용하여 내측 노즐(42)에 결합된 상단 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트를 갖는, 앞에서 논의된 바와 같은 로봇화된 시스템을 제공하는 단계,

(b) 선회 클램프들(25g)을 대응하는 클리어링들(15)에 완전히 체결시키고 파지 홀드들(5)에 체결됨에 따라 자신들의 파지 위치에 도달하도록 선회 클램프들을 회전시키는 단계,

(c) 돌출부(19)가 허용하는 한 요동 클램프들(25r)을 대응하는 클리어링들(15)에 체결시키고, 요동 클램프들을 자신들의 파지 위치를 향해 회전시켜 요동 클램프들을 대응하는 파지 홀드들에 부분적으로 체결시킴으로써, 상단 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트의 일단부를 내측 노즐로부터 멀어지게 당기고, 요동 클램프들이 대응하는 파지 홀드들에 완전히 결합되고 자신들의 파지 위치에 도달할 때까지 모르타르에 균열을 개시하는 단계,

(d) 핸들링 인터페이스를 상단 플레이트 지지 프레임으로부터 멀어지게 구동함으로써 상단 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트를 상단 플레이트의지지 프레임으로부터 제거하는 단계를 포함한다.

선회 클램프들(25g)은 요동 클램프들(25r) 이전에 또는 이들과 동시에 회전될 수 있다. 선회 및 요동 클램프들의 동시 회전은 두 가지 유형들의 클램프들의 회전을 구동하기 위한 단일 구동부의 사용을 가능하게 한다.

앞에서 논의된 바와 같은 회전 가능한 L자형 파지 클램프들의 하나의 주요한 이점은, 플레이트들이 상이한 설계를 갖기 때문에, 또는 플레이트들이 상이한 온도들, 즉 새로운 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트(1n)에 대해 실온, 및 실온에서 새로운 것들에 비해 열적으로 팽창되는 소모된 슬라이딩게이트 밸브 플레이트들에 대해 실질적으로 더 높은 온도에 있기 때문에, 약간씩 변하는 기하학적 구조들의 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트들에 적응할 수 있다는 점이다.

로봇(20)

각각의 새로운 야금 용기(41)가 로봇(20)에 대해 정확히 동일한 위치에 반드시 위치될 필요는 없기 때문에, 각각의 새로운 금속 용기와 정확히 동일한 움직임을 반복하도록 로봇을 구성하는 것은 실용적이지 않다. 따라서, 로봇은 요소들, 적외선(예를 들어, 라이더), 레이더 등을 인식하는 광학 카메라 시스템과 같은 전자기파 인식 시스템을 구비하는 것이 바람직하다. 이러한 시스템들은 로봇에 의해 수행될 동작들에 필요한 정확도를 갖지 않을 수 있고, 광학 인식 시스템의 경우, 연기 및 증기가 가시성 및 움직임의 정확도를 방해할 수 있다.

도 4 및 도 5에 도시된 일 실시 예에서, 핸들링 인터페이스(21)는 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트(1)가 파지될 때 슬라이딩 표면(1s)을 포함하는 평면을 넘어 돌출되는 안내 핀들(23)을 포함할 수 있다. 플레이트 지지 프레임(11)은 안내 핀들을 수용하고 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트를 수용 크래들(12)과 정렬하여 안내하기 위한 누두상 공동들(13)을 포함한다. 도 4 및 도 5에는 두 개의 안내 핀들이 도시되어 있다. 취급 인터페이스는 두 개, 세 개 또는 네 개, 바람직하게는 두 개 또는 세 개의 이러한 핀들을 포함할 수 있다는 것이 명백하다. 도 5에 도시된 바와 같이, 안내 핀들이 플레이트 지지 프레임에 대해 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트를 홀딩하는 핸들링 인터페이스(21)의 재정렬을 가능하게 하는 경우, 이는 로봇(20)의 아암과 핸들링 인터페이스(21) 사이의 "팔목(wrist)"이 가요성인 경우에만 가능해진다.

따라서, 도 1, 도 5, 및 도 7에 도시된 바와 같이, 로봇의 아암을 핸들링 인터페이스(21)에 결합시키는 결합 요소(29)를 로봇에 제공하는 것이 바람직하다. 결합 요소(29)는 결합 요소의 컴플라이언스를 제어할 수 있는 공압 또는 유압 시스템(29p)을 포함하고 이에 따라 로봇에 대한 핸들링 인터페이스(21)의 결합의 컴플라이언스 또는 유연성을 제어한다. 결합 요소들(29)의 예들은 예를 들어, US2017045106 및 EP2500150에 기술되어 있다. 공압 또는 유압 시스템(29p)이 압력을 받을 때, 결합 요소는 강성이다. 강성 결합 요소(29)는 도 5a, 도 5b, 및 도 5d, 및 도 7a, 및 도 7d에 도시된 바와 같이, 한 지점으로부터 또 다른 지점으로 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트(1)의 이송 중에 사용된다.

부착되는 로봇의 아암에 대한 핸들링 인터페이스(21)의 작은 움직임이 요구될 때, 공압 또는 유압 시스템(29p)에서의 압력이 해제되고, 결합 요소는 핸들링 인터페이스(21)가 로봇 아암에 대해 회전 및 병진할 수 있게 하도록 컴플라이언트하게 된다. 컴플라이언트 결합 요소(29)는 지지 프레임에 대한 핸들링 인터페이스(21)의 위치가 로봇의 아암의 정확도를 넘어 미세 조정되어야 할 때 유용하다(플레이트들이 상당히 무거우며, 이는 로봇의 아암의 정확도에 불리하다는 점에 유념한다). 예를 들어, 도 5b 및 도 5c에 도시된 바와 같이, 안내 핀들(23)이 대응하는 누두상 공동들(13)과 접촉할 때, 핸들링 인터페이스(21)는 안내 핀들이 누두상 공동들을 더 깊게 관통할 때 플레이트 지지 프레임에 대해 재정렬될 필요가 있다. 이러한 단계에서, 결합 요소(29)가 플레이트 지지 프레임을 향해 더 이동함에 따라 핸들링 인터페이스가 재정렬될 수 있게 하기 위해 이를 가능한 한 컴플라이언트하게 유지시키는 것이 중요하다. 유사하게, 도 7b 및 도 7d에서, 돌출부(19)는 핸들링 인터페이스가 플레이트 지지 프레임(11)에 대해 각을 이루어 기울어지도록 한다. 여기서 다시, 결합 요소(29)는 공압 또는 유압 시스템(29p)에서의 압력을 감소시킴으로써 가요성이어야 한다.

로봇은 회전 기반으로 장착될 수 있고, 이의 도달 범위를 증가시키기 위해, 보관 위치와 슬라이드 게이트 밸브 위치 사이에서 이동하도록 레일들 상에 장착될 수 있다.

슬라이딩 게이트 밸브 플레이트들(1)의 파지 홀드들(5) 및

도 2 내지 도 5, 및 도 6a의 (iv)에 도시된 일 실시 예에서, 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트는 상단 또는 하단 슬라이딩게이트 밸브 플레이트이며, 이때 제2 표면(1d)은 슬라이딩 표면(1s)보다 작은 면적을 갖고, 슬라이딩 표면 상으로의 투영시, 제2 표면은 슬라이딩 표면 내에 둘러싸이고, 주변 에지(1e) 및/또는 제2 표면은 경사진 부분들을 포함하여 파지 홀드들(5)을 형성한다. 이러한 유형의 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트는 예를 들어 WO2017129563에 기술되어 있다. 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트의 이러한 기하학적 구조에 의해 제공되는 본 문헌에 설명된 이점들 외에, 주변 에지(1e)(또는 제2 표면(1d))의 경사진 부분들은 핸들링 인터페이스(21)의 파지 클램프들(25g, 25t)과 상호 작용하기 위한 파지 홀드들(5)을 형성함에 따라 바람직할 수 있다. 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트의 경사진 부분들은 L자형 파지 클램프들(25g, 25r, 25t)의 자유 단부들에 대한 접근 및 홀드를 제공한다.

도 6a의 (i)에 도시된 대안적인 실시 예에서, 제2 표면(1d)은 슬라이딩 표면(1s)과 실질적으로 동일한 면적을 가진다. 파지 홀드들(5)은 주변 에지(1e)에 인접한 플레이트(1)의 제2 표면(1d)의 부분들일 수 있다. 이러한 부분들은 로봇이 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트(1)를 안전하게 홀딩하고 핸들링할 수 있도록, 파지 위치에서 파지 클램프들(25g, 25r, 25t)을 수용할 정도로 충분히 클 필요가 있다.

도 6a의 (ii) 및 (iii)에 도시된 대안적인 실시 예에서, 파지 홀드들(5)은 주변 에지(1e)에서 개방되고 슬라이드 게이트 밸브 플레이트의 두께를 관통하는 리세스들이다. 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트(1)의 일 부분이 금속 캔(1c)으로 클래딩되는 경우, 리세스들은 금속 캔에 적어도 부분적으로 형성된다. 리세스는 도 6a의 (iii)에 도시된 바와 같이 주변 에지(1e)에서만 개방될 수 있다. 이러한 실시 예는 두 개의 대향 슬라이딩 표면들(1s)을 포함하고 바람직하게는 개구를 포함하지 않아야 하는 중간 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트들(1m)에 특히 적합하다. 대안적으로, 리세스는 도 6a의 (ii)에 도시된 바와 같이 주변 에지(1e) 및 제2 표면(1d) 둘 모두에서 개방될 수 있다. 이러한 실시 예는 파지 클램프들(25g, 25g)을 개방 위치에서 수용 크래들의 하단 플로어까지 간단히 구동함으로써 파지 클램프들이 파지 홀드들(5)과 체결되고, 그 후 바람직하게는 회전에 의해 파지 수단을 파지 위치로 이동시켜 하단 플로어의 레벨에 위치된 리세스들과 체결되는 것을 보다 용이하게 한다.

도 6b에 도시된 또 다른 대안적인 실시 예에서, 파지 홀드들(5)은 주변 에지(1e)로부터 돌출되는 돌출부들일 수 있고, 바람직하게는 주변 에지의 일 부분을 클래딩하는 금속 캔(1c)의 일부이다. 이러한 돌출 파지 홀드들(5)의 두 가지 예들이 도 6b의 (i) 및 (ii)에 도시되어 있다.

플레이트 지지 프레임(11)의 클리어링들(15)

도 3에 도시된 바와 같이, 수용 크래들(12)은 거의 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트(1)의 제2 표면(1d)의 임프린트일 수 있다. 이러한 구성에서, 클리어링들(15)은 수용 크래들의 주변부에서, 핸들링 인터페이스의 파지 클램프들(25g, 25r, 25t)의 위치들에 대응하는 위치들에서 개방되어야 하고, 플레이트가 수용 크래들(12)에 홀딩될 때 이를테면 개방 위치에서 슬라이딩 표면(1s)에 수직인 방향을 따라 파지 클램프들의 통과를 가능하게 하도록 치수 설정되어야 한다. 클리어링들(15)은 또한 파지 클램프들이 파지 홀드들에 면하는 위치에 도달할 수 있게 할 정도로 충분히 깊어서 회전(또는 다른 움직임)에 의해 파지 클램프들이 파지 위치로 이동하여, 파지 홀드들과 체결될 수 있게 된다.

클리어링들의 크기 및 기하학적 구조는 한편으로는 파지 홀더들에 대한 파지 클램프들의 접근의 용이성과, 다른 한편으로는 하나의 플레이트의 슬라이딩 표면을 또 다른 플레이트의 슬라이딩 표면에 맞붙여 슬라이딩시 수용 크래들에 의해 부여되는 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트의 위치의 안정성 사이의 절충안이어야 한다.

파지 홀드들(5)이 도 6a의 (i)에 나타내어진 바와 같은, 주변 에지(1e)에 인접한 플레이트(1)의 제2 표면(1d)의 부분들일 때, 클리어링들(15)은 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트가 수용 플레이트 지지 프레임(11)에 로킹될 때 파지 클램프들(5g, 5r, 5t)이 플레이트의 제2 표면(1d)에 면하는 위치에 도달하며, 이에 따라 이것들이 파지 위치로 이동하여, 제2 표면(1d)과 체결될 수 있게 할 정도로 충분히 깊어야 한다.

수용 크래들은 또한 하단 플로어 및 하단 플로어로부터 돌출되고 슬라이딩 게이트 밸브를 작동시킬 때 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트를 제 위치에 홀딩하기 위해한전략적 위치들에 위치되는 홀딩 블록들을 포함할 수 있다. 이러한 구성들에 의해, 클리어링(25)이 용이하게 이용 가능하고, 플레이트 지지 프레임(11)은 본 발명의 로봇화된 시스템을 구현하기 위해 수정될 필요가 없다. 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트들만이 파지 홀드들(5)을 구비할 필요가 있다. WO2017129563에 기술된 바와 같이 경사진 주변 에지를 포함하는 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트들의 경우, 본 발명을 구현하기 위해 플레이트들도 수정될 필요가 없고, 로봇 및 핸들링 인터페이스만 요구된다. 이는 최소의 적응만이 요구되기 때문에 큰 이점이다.

이점들

본 발명은 작업하는 사람들을 힘든 노동 조건들로부터 경감시키고 사람의 실수 위험이 거의 없거나 전혀 없이 보다 재현 가능하기 때문에 바람직하다. 본 발명을 구현하기 위해 설비에 단지 최소의 수정만이 요구된다. 파지 클램프들의 통과를 가능하게 하기 위해 요구되는 수용 크래들(12) 내의 클리어링(15)은 특히 선회 또는 요동 클램프들(25g, 25r, 25t)을 사용할 때 매우 작을 수 있다. 핸들링 인터페이스의 파지 클램프들은 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트의 온도 변화로 인한 치수 변화에 거의 영향을 받지 않는다. WO2017129563에 기술된 바와 같은 경사진 플레이트들이 사용되는 경우, 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트들은 필요하다 하더라도 최소한의 재설계만을 필요로 한다. 공압 또는 유압 시스템(29p)을 포함하는 결합 요소(29)의 사용은 상대적으로 무거운 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트들을 제거하고 높은 정확도로 수용 크래들에 로딩하는 데 필요한 컴플라이언스를 로봇에 제공함에 따라, 임의의 부품을 파손시키는 위험을 감소시킨다.

1: 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트
1b: 관통 보어
1c: 금속 캔
1d: 플레이트의 제2 표면
1e: 주변 에지
1n: 새로운 유닛
1t: 상단 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트
1L: 하단 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트
1m: 중간 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트
1s: 플레이트의 슬라이딩 표면
5: 파지 홀드
11: 플레이트 지지 프레임
11L: 하단 플레이트 지지 프레임
11m: 중간 플레이트 지지 프레임
11t: 상단 플레이트 지지 프레임
12: 수용 크래들
13: 누두상 공동들
15: 클리어링
17: 피스톤
19: 돌출부
20: 로봇
21: 핸들링 인터페이스
23: 안내 핀들
25r: 요동 클램프
25g: 선회 클램프
27: 탄성 요소
29: 결합 요소; 29p: 공압 또는 유압 시스템
41: 야금 용기
42: 내측 노즐
43: 모르타르

Claims (13)

1. 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트(sliding gate valve plate)를 슬라이딩 게이트 밸브에 고정하거나 슬라이딩 게이트 밸브로부터 제거하기 위한 로봇화된 시스템으로서,
   (d) 제2 표면(1d)으로부터 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트의 두께만큼 분리되고 주변 에지(1e)에 의해 서로 이어지는 슬라이딩 표면(1s)을 포함하고, 상기 슬라이딩 표면에 수직으로 연장되는 관통 보어(1b)를 포함하는 상기 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트(1)로서, 상기 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트는,
   

   

   상단 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트(1t),
   

   

   하단 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트(1L), 및
   

   

   선택 사항으로, 중간 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트(1m) - 상기 제2 표면이 제2 슬라이딩 표면임 - 중에서 선택되는 것인, 상기 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트,
   (e) 상기 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트(1)를 수용하고 로킹(locking)하기에 적합한 수용 크래들(receiving cradle)(12)을 포함하는 플레이트 지지 프레임(11)을 포함하는 지지 구조체를 포함하는 슬라이딩 게이트 밸브를 구비하는 야금 용기(41)로서,
   

   

   상기 상단 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트를 수용하고 로킹하기 위한 고정 상단 플레이트 지지 프레임(11t),
   

   

   상기 하단 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트를 수용하고 로킹하기 위한 하단 플레이트 지지 프레임(11L), 및
   

   

   선택 사항으로, 상기 상단 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트와 상기 하단 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트 사이에 개재되는, 상기 중간 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트를 수용하고 로킹하기 위한 중간 플레이트 지지 프레임(11m)을 포함하되,
   상기 상단 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트 및 상기 하단 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트 및 선택 사항으로 상기 중간 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트의 상기 관통 보어들을 정합시키고 정합 해제시키기 위해,
   

   

   상기 하단 플레이트 지지 프레임은 상기 하단 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트의 상기 슬라이딩 표면을, 상기 상단 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트의 상기 슬라이딩 표면에 맞붙여 이에 대해 슬라이딩함에 따라, 2-플레이트 슬라이딩 게이트를 형성하기에 적합한 가동 캐리지이거나,
   

   

   선택 사항으로, 상기 중간 플레이트 지지 프레임은 상기 중간 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트의 상기 슬라이딩 표면 및 상기 제2 슬라이딩 표면을, 각각, 상기 상단 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트 및 상기 하단 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트의 상기 슬라이딩 표면들에 맞붙여 이들에 대해 슬라이딩시킴에 따라, 3-플레이트 슬라이딩 게이트를 형성하기에 적합한 가동 캐리지인 것인, 상기 야금 용기,
   (f) 상기 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트를 파지하기 위한 파지 클램프들(25g, 25r, 25t)을 구비하는 핸들링 인터페이스(21)를 포함하는 로봇(20)으로서,
   

   

   상기 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트(1)의 새로운 유닛(1n)을 수집하고 이를 대응하는 상기 플레이트 지지 프레임(11)에 결합시키고 로킹하도록, 그리고/또는
   

   

   상기 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트(1)의 소모된 유닛을 대응하는 상기 플레이트 지지 프레임(11)으로부터 로킹 해제하고 제거하도록 구성된, 상기 로봇을 포함하며,
   (g) 상기 파지 클램프들(25g, 25r, 25t)은, 상기 로봇이 상기 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트를 확실하게 홀딩하고 핸들링할 수 있도록, 상기 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트의 상기 주변 에지(1e)를 둘러싸기에 적합한 개방 위치로부터, 상기 파지 클램프들(25g, 25r, 25t)을 상기 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트(1)의 상기 주변 에지(1e), 및/또는 상기 주변 에지(1e)에 인접한 상기 제2 표면(1d)에 위치된 파지 홀드들(5)에 결합시키기에 적합한 파지 위치로 이동될 수 있는 것을 특징으로 하고,
   (h) 상기 플레이트 지지 프레임의 상기 수용 크래들은 상기 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트가 상기 수용 플레이트 지지 프레임에 로킹될 때 상기 파지 클램프들(25g, 25r, 25t)의 상기 파지 홀드들(5)에 대한 접근을 가능하게 하는 클리어링들(clearings)(15)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 로봇화된 시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트는 상단 또는 하단 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트이되, 상기 제2 표면(1d)은 상기 슬라이딩 표면(1s)보다 작은 면적을 갖고, 상기 슬라이딩 표면으로의 투영시, 상기 제2 표면은 상기 슬라이딩 표면 내에 둘러싸이고, 상기 주변 에지(1e) 및/또는 상기 제2 표면은 경사진 부분들(bevelled portions)을 포함하여 상기 파지 홀드들(5)을 형성하는 것인, 로봇화된 시스템.
3. 제1항에 있어서, 상기 파지 홀드들(5)은 상기 주변 에지(1e)로부터 돌출되는 돌출부들을 포함하고, 바람직하게는 상기 주변 에지(1e)의 일 부분을 클래딩(cladding)하는 금속 캔(1c)의 일부인 것인, 로봇화된 시스템.
4. 제1항에 있어서, 상기 파지 홀드들(5)은 상기 주변 에지(1e)에서 개방되고 상기 슬라이드 게이트 플레이트의 상기 두께를 관통하는 리세스들을 포함하며, 상기 리세스들은 바람직하게는 상기 주변 에지의 일 부분을 클래딩하는 금속 캔(1c)에 적어도 부분적으로 형성되는 것인, 로봇화된 시스템.
5. 제1항에 있어서, 상기 파지 홀드들(5)은 상기 주변 에지(1e)에 인접한 상기 제2 표면(1d)의 부분들을 포함하고, 상기 클리어링들(15)은 상기 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트(1)가 상기 수용 플레이트 지지 프레임(11)에 로킹될 때 상기 제2 표면(1d)의 상기 부분들에 면하는 위치에 상기 파지 클램프들(25g, 25r, 25t)이 도달할 수 있을 정도로 충분히 깊어서, 상기 파지 클램프들(25g, 25r, 25t)이 상기 파지 위치로 이동하여 상기 제2 표면(1d)과 체결될 수 있게 되는 것인, 로봇화된 시스템.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 로봇의 상기 핸들링 인터페이스(21)는 N = 3 또는 4개의 파지 클램프들(25g, 25r, 25t)을 포함하며, 상기 파지 클램프들은 자유 단부, 및 상기 자유 단부를 상기 개방 위치로부터 상기 파지 위치로 이동시키기 위해 이동 가능하게 장착되는 결합 단부를 갖는 L자형인 것인 - 상기 파지 위치는 상기 L자형 파지 클램프들(25g, 25r, 25t)의 상기 자유 단부를 상기 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트(1)의 상기 파지 홀드들(5)에 결합시키기에 적합함 -, 로봇화된 시스템.
7. 제6항에 있어서, 상기 L자형 파지 클램프들은 회전축을 중심으로 상기 개방 위치와 상기 파지 위치 사이에서 회전하도록 회전 가능하게 장착되며,
   

   

   자유 단부와 결합 단부 둘 모두에 수직하게 상기 결합 단부와 교차하여, 요동 클램프(rocking clamp)(25r)를 형성하거나, 또는
   

   

   상기 결합 단부와 동축을 이루어 선회 클램프(gyrating clamp)(25g)를 형성하되,
   다수(n개)의 L자형 파지 클램프들은 상기 회전축들 중 하나를 중심으로 회전 가능하고, 나머지(N - n개의) L자형 파지 클램프들은 상기 회전축들 중 다른 하나를 중심으로 회전 가능하며, n = 1 내지 4, 바람직하게는 N = 4 및 n = 2인 것인,
8. 제7항에 있어서,
   

   

   상기 로봇의 상기 핸들링 인터페이스(21)는 하나 또는 두 개의 인접한 요동 클램프(25r)를 포함하고 하나 또는 두 개의 인접한 선회 클램프(25g)를 포함하며,
   

   

   상기 핸들링 인터페이스(21) 또는 상기 상단 플레이트 지지 프레임(11)은, 상기 로봇이 상기 상단 플레이트 지지 프레임에 면하여 상기 상단 플레이트 지지 프레임으로부터 상기 상단 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트를 제거할 때, 상기 하나 또는 두 개의 선회 클램프가 파지 위치에 있는 상태에서, 상기 하나 또는 두 개의 요동 클램프가 회전하여 상기 파지 홀드들과 접촉할 수 있지만, 상기 하나 또는 두 개의 선회 클램프에 의해 통과되는 축을 중심으로 회전하는 상기 상단 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트의 일단부를 당기고 이를 상기 야금 용기에 접합시키는 모르타르를 파손시키지 않고 상기 파지 위치에 도달할 수 없도록, 상기 로봇이 상기 슬라이딩 표면에 대해 각을 이루도록 돌출부(19)를 포함하는 것인, 로봇화된 시스템.
9. 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 로봇의 상기 핸들링 인터페이스(21)는 상기 L자형 파지 클램프들의 상기 자유 단부들이 상기 파지 위치에 있을 때 상기 슬라이딩 표면(1s)에 밀어붙이고 이에 따라 상기 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트를 상기 로봇의 상기 핸들링 인터페이스(21)에 로킹하기에 적합한 탄성 요소들(27)을 더 포함하는, 로봇화된 시스템.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    

    

    상기 로봇의 상기 핸들링 인터페이스(21)는 상기 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트(1)가 파지될 때 상기 슬라이딩 표면(1s)을 포함하는 평면을 넘어 돌출되는 안내 핀들(23)을 포함하고,
    

    

    상기 플레이트 지지 프레임(11)은 상기 안내 핀들을 수용하고 상기 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트를 상기 수용 크래들(12)과 정렬하여 안내하기 위한 누두상(funnel shaped) 공동들(13)을 포함하는 것인, 로봇화된 시스템.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 핸들링 인터페이스(21)는 결합 요소(29)의 컴플라이언스(compliance) 및 이에 따라 상기 로봇에 대한 상기 핸들링 인터페이스(21)의 상기 결합의 컴플라이언스를 제어할 수 있는 공압 또는 유압 시스템(29p)을 포함하는 상기 결합 요소에 의해 상기 로봇의 아암에 결합되는 것인, 로봇화된 시스템.
12. 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트(1t, 1L)를 슬라이딩 게이트 밸브로 또는 이로부터 고정하기 위한 방법으로서,
    (a) 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 로봇화된 시스템을 제공하는 단계,
    (b) 슬라이드 게이트 밸브 플레이트(1L, 1t)의 새로운 유닛(1n)의 핸들링 인터페이스(21)에 접근하는 단계,
    (c) 로봇이 상기 새로운 유닛(1n)을 확실하게 홀딩하고 핸들링할 수 있도록, 파지 클램프들(25t)을 상기 새로운 유닛(1n)의 파지 홀드들(5)에 체결시킴에 따라 자신들의 파지 위치에 도달시키는 단계,
    (d) 상기 파지 클램프들(25t)이 대응하는 클리어링들(15)에 체결된 상태에서, 상기 새로운 유닛(1n)을 갖는 상기 핸들링 인터페이스(21)를 상기 플레이트 지지 프레임(11t)으로 구동하는 단계,
    (e) 상기 파지 클램프들(25t)을 상기 파지 홀드들(5)로부터 체결 해제시키는 단계,
    (f) 상기 핸들링 인터페이스(21)를 상기 플레이트 지지 프레임(11t)으로부터 멀어지게 구동하는 단계를 포함하는, 방법.
13. 야금 용기의 하단에 장착된 슬라이드 게이트 밸브의 플레이트 지지 구조체(11)로부터 상단 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트(1t)를 제거하기 위한 방법으로서,
    (a) 상단 플레이트 지지 프레임(11t)에 로딩되고 모르타르(43)를 이용하여 내측 노즐(42)에 결합된 상단 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트를 갖는, 제8항에 따른 그리고 제8항에 종속될 때 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 로봇화된 시스템을 제공하는 단계,
    (b) 선회 클램프들(25g)을 대응하는 클리어링들(15)에 완전히 체결시키고, 파지 홀드들(5)에 체결됨에 따라 자신들의 파지 위치에 도달하도록 상기 선회 클램프들을 회전시키는 단계,
    (c) 돌출부(19)가 허용하는 한 요동 클램프들(25r)을 상기 대응하는 클리어링들(15)에 체결시키고, 상기 요동 클램프들을 자신들의 파지 위치를 향해 회전시켜 상기 요동 클램프들을 대응하는 상기 파지 홀드들에 부분적으로 체결시킴으로써, 상기 상단 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트의 일단부를 상기 내측 노즐로부터 멀어지게 당기고, 상기 요동 클램프들이 대응하는 상기 파지 홀드들에 완전히 체결되고 자신들의 파지 위치에 도달할 때까지 모르타르에 균열을 개시하는 단계,
    (d) 상기 핸들링 인터페이스를 상기 상단 플레이트 지지 프레임으로부터 멀어지게 구동함으로써 상기 상단 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트를 상기 상단 플레이트 지지 프레임으로부터 제거하는 단계를 포함하는, 방법.

Images