WO2010089114A1 - Vorrichtung zur arbeitsraumerweiterung - Google Patents

Vorrichtung zur arbeitsraumerweiterung Download PDF

Info

Publication number
WO2010089114A1
WO2010089114A1 PCT/EP2010/000688 EP2010000688W WO2010089114A1 WO 2010089114 A1 WO2010089114 A1 WO 2010089114A1 EP 2010000688 W EP2010000688 W EP 2010000688W WO 2010089114 A1 WO2010089114 A1 WO 2010089114A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
robot
manipulator
crane
working
industrial robot
Prior art date
Application number
PCT/EP2010/000688
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Christian Plociennik
Hans-Wilhelm Schöck
Mark Moors
Original Assignee
Sms Siemag Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sms Siemag Ag filed Critical Sms Siemag Ag
Priority to EP10703232.8A priority Critical patent/EP2393618B1/de
Publication of WO2010089114A1 publication Critical patent/WO2010089114A1/de

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/14—Plants for continuous casting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D33/00—Equipment for handling moulds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
    • B22D41/02—Linings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
    • B22D41/14—Closures
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
    • B22D41/14—Closures
    • B22D41/22—Closures sliding-gate type, i.e. having a fixed plate and a movable plate in sliding contact with each other for selective registry of their openings
    • B22D41/28—Plates therefor
    • B22D41/30—Manufacturing or repairing thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
    • B22D41/50—Pouring-nozzles
    • B22D41/52—Manufacturing or repairing thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J5/00—Manipulators mounted on wheels or on carriages
    • B25J5/02—Manipulators mounted on wheels or on carriages travelling along a guideway
    • B25J5/04—Manipulators mounted on wheels or on carriages travelling along a guideway wherein the guideway is also moved, e.g. travelling crane bridge type
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/52—Manufacture of steel in electric furnaces
    • C21C5/5294—General arrangement or layout of the electric melt shop
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

Definitions

  • the invention relates to a device in the danger zone of jobs in the production lines of steelmaking, which can perform a variety of tasks in a variety of modes.
  • the work activities in metallurgical and rolling mill plants are characterized by high loads, extreme radiant heat and hazardous activities when handling the liquid molten metal or the temperatures required for forming.
  • the invention is based on the idea to make the work areas low in terms of the above-mentioned features and to realize all necessary measures for the greatest possible automation of work processes.
  • Robots are already being used for a large number of jobs.
  • stationary robots with singular work areas are used, which regularly perform activities at workplaces in smelters and workshops precisely perform rolling mill equipment.
  • WO 2008/025562 A1 describes a stationary robot system which processes the bottom of a pan within a fenced working area (the robot cell) on the ladle maintenance stand.
  • each robot is assigned a delimited workstation, whereby the work can not be taken over by other robots in case of failure of a robot and thus manual intervention of the operating personnel are necessary.
  • a disadvantage of the prior art is that there are tripping and accident hazards for the operator due to the ground binding of the systems mentioned. Furthermore, ground-based driving systems are very susceptible to failure, especially in metallurgical plants due to the possibility of unscheduled leaking liquid steel.
  • the invention is therefore based on the object to avoid the disadvantages listed above and to provide a device with at least one robot system, which nevertheless allows a much larger workspace.
  • This object is also achieved by a device comprising the features of claim 1. More advantageous embodiments of the invention are defined in the dependent claims.
  • a work space expanding device is provided on which handling devices, preferably robots, are of different design, number of axles, carrying capacity and type of control.
  • handling devices preferably robots
  • rope-type robots, scar and articulated-arm robots or parallel-kinematics and combinations thereof can be used for the construction and embodiment of the handling devices.
  • the (robot) Hästraumerweitemde device can be performed, for example, as a bridge crane or gantry crane form and their combination, whereby a combination of translational movements of the industrial robot allows the achievement of any level or space coordination, if necessary.
  • a conventional hoist winch may be mounted on the same crane bridge to the handling device.
  • floor-mounted rails for the support structure / frame are installed above an area that encompasses several workstations. This can be carried out in 2 variants: (A) running on the floor rail track / track track or (B) as a trackless variant on wheels / crawler track.
  • the further construction corresponds to that of the bridge crane construction.
  • the working space expanding device linear boom and surface gantry
  • the rails can be arranged in the rail and track-mounted design outside of areas at risk from leaking liquid steel.
  • the embodiment thus advantageously selected makes it possible to reach every point within the working area given by the working space expanding device and thus to allocate it to an arbitrarily large number of workstations.
  • the advantageously so chosen design makes it possible to reach every point within the given by the portal workspace and thus to arrange an arbitrarily large number of jobs, especially if they are located at different heights.
  • the floor area can remain free, so that a worker can also work barrier-free in the immediate vicinity of the (possibly temporarily stopped) robot, i. without hampering his path. This advantageously leads to barrier-free indoor floors and working platforms).
  • system can still be linked to the process control system so that the current operating mode, work progress as well as sensory observations can be reported further.
  • the invention further comprises a method for operating the respective plant area with the involvement of at least one handling device on the work space extending device, characterized in that control signals are given to the work space remote device and / or the handling device or apparatus by a process computer or a central control device. 5.
  • FIGS. 1 to 3 such an embodiment for various tasks on the casting platform of a continuous casting plant is shown in FIGS. 1 to 3.
  • FIGS. 1 to 3 shows:
  • FIG. 1 is a plan view of a bridge crane in a casting machine
  • FIG. 2 shows a side view of a gantry crane / bridge crane on a casting machine
  • FIG. 3 shows another side view of a gantry or bridge crane assigned to a casting machine.
  • Fig. 1 shows the casting machine 73 in a schematic plan view, from which the execution of the working space-extending device is seen as a bridge crane.
  • the bridge crane covers the entire width of the casting platform so that the robot R7 can be moved to different workplaces.
  • the robot is mounted by a telescoping device 72 vertically movable on a trolley 71, which in turn is movably mounted on a crane bridge 76, which in turn are movably mounted on two fixed crane runways / rails 70.
  • the crane runways 70 are arranged on a supporting structure / frame 85.
  • the three orthogonally arranged axes thus provide a three-dimensional, spatial range of motion.
  • two industrial robots R7 can be provided which move on the common crane tracks 70. If the distributor trough 75 is in the casting position, it is assigned the right in Fig. 1 crane bridge 86 with the trolley 71 and the robot R7 ' , while the respective left crane bridge, trolley and Robot associated with the left distribution trough to perform, for example, maintenance tasks.
  • the work areas are sometimes even outside the space enclosed by the work space-wide device.
  • the robot R7 can also perform activities outside of the limited area by the support structure.
  • the robot can be coupled with a sensor robot (not shown), which makes it possible to precisely detect the location and the area of the working activity of the robot R7 and, if necessary, visibly visualize the operator on a screen.
  • the distributor trough 75 arranged on a distributor trough carriage (not shown) is then assigned to the sensor robot in addition to the casting robot R7.
  • the respective industrial robot R7 can be mounted both overhead and sideways in a gantry crane version or bridge crane version.
  • the robot can be moved from one workstation to another with both the robot arm activated and deactivated.
  • the particular advantage of a gantry crane design or bridge crane design is that, for example, the casting machine 73 or any metallurgical and rolling mill operating area to be operated by the respective industrial robot R7 remains freely accessible at the bottom because the robot can be guided from above into this respective working area. This is particularly advantageous with regard to setup procedures and monitoring activities to be performed as well as in the case of incidents.
  • the casting robot R7 thus shown can perform various activities and tasks at different locations on and above the casting platform after the rotation of the steel casting ladle 74. Belongs to these activities the setting of pouring sleeves, the coupling and uncoupling of the shadow tube 78 (FIG. 2), the activating of the pan slider closure and possibly the firing of the pan with an oxygen lance or the cleaning of the shadow tube 78. In the distributor region, the casting robot R7 performs measuring operations such as measuring the BadLite Little in the distribution channel 75, measuring the temperature of the melt in the distribution channel 75, the removal of samples from the melt from the distribution channel 75 and optionally the application of covering powder to the melt in the distribution channel 75 through.
  • the casting robot R7 is optionally equipped with a measuring and sampling tool and optionally with a tool for applying the covering powder.
  • a casting robot R7 may perform the activity of applying casting powder to the casting mirror below the distributor trough 75, as well as detecting and eliminating casting powder deposits.
  • the casting robot R7 is again provided with a tool for applying casting powder, or a tool for removing caking.
  • a further activity in the mold area for the casting robot R7 in the change of (not shown) dip tubes during the casting exist.
  • the industrial robot R7 can set there a composite basket or a partition plate.
  • the work space expanding device in bridge crane design (4) covers the entire width of the casting platform.
  • two crane bridges as a rail (5a, 5b), each with a trolley (6a, 6b) and in each case a universal robot (R1, R2) are arranged. If the distributor trough (V1) is in the casting position, it is assigned the crane bridge (5a) with the trolley (6a) and the robot (R1). The crane bridge (5b) with the trolley (6b) and the robot (R2) can then perform necessary work on the distributor trough (V2).
  • Fig. 3 shows the extension of the movement space of the robot by the vertical displacement of the robot working space. This is the principle of realized workspace extension clearly.
  • Another example of the application of the device according to the invention is a Pfannenplatz running with several tilting chairs, on which maintenance work on ladles in the steelworks are carried out.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine arbeitsraumerweiternde Vorrichtung in einer hüttenwerkstechnischen oder walzwerkstechnischen Anlage mit mindestens einem gesteuerte Arbeitstätigkeiten an der oder im Bereich der hüttenwerkstechnischen oder walzwerkstechnischen Anlage durchführenden Industrieroboter oder Manipulator, wobei die arbeitsraumerweiternde Vorrichtung mindestens einem Arbeitsbereich einsatzfähig zuführbar angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Industrieroboter oder Manipulator mittels der arbeitsraumerweiternden Vorrichtung in mindestens 2 nicht zueinander parallelen Verfahrachsen verfahrbar ist.

Description

Vorrichtung zur Arbeitsraumerweiterung
1. Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung die im Gefahrenbereich von Arbeitsplätzen in den Produktionslinien der Stahlerzeugung, die mannigfaltige Aufgaben in verschiedensten Betriebsarten ausführen kann.
2. Stand der Technik
Die Arbeitstätigkeiten in hütten- und walzwerkstechnischen Anlagen sind ge- prägt von hohen Lasten, extremer Strahlungswärme und gefährlichen Tätigkeiten beim Umgang mit der flüssigen Metallschmelze bzw. den für die Umformung notwendigen Temperaturen.
Der Erfindung liegt der Gedanke zu Grunde, die Arbeitsbereiche hinsichtlich der oben angeführten Merkmale günstig zu gestalten und alle erforderlichen Maßnahmen zur größtmöglichen Automatisierung von Arbeitsabläufen zu realisieren.
Für eine Vielzahl von Arbeiten werden bereits Roboter eingesetzt. Dabei wer- den in der Regel stationäre Roboter mit singulären Arbeitsbereichen verwendet, welche laufend wiederkehrende Tätigkeiten an Arbeitsplätzen in hütten- und walzwerkstechnischen Einrichtungen präzise durchführen. Zum Beispiel wird in der WO 2008/025562 A1 ein stationäres Robotersystem beschrieben, welches innerhalb eines eingezäunten Arbeitsbereiches (der Roboterzelle) am Pfannenwartungsstand den Boden einer Pfanne bearbeitet.
Grundsätzlich wird bei solchen Lösungen jedem Roboter ein abgegrenzter Arbeitsplatz zugeordnet, wodurch bei Ausfall eines Roboters die Arbeiten nicht von anderen Robotern übernommen werden können und somit manuelle Eingriffe des Bedienpersonals notwendig werden.
Insgesamt werden durch die große Menge an Robotern die Investitions- und Betriebskosten erheblich erhöht ohne die Verfügbarkeit der Roboter an ihren Arbeitsplätzen zu verbessern.
Daraus resultierend sind Lösungen bekannt (beispielsweise WO 2005118182A1 und JP-A- 3-071959) bei denen Schienen- oder Fahrwege verwendet werden, um verschiedenen Arbeitspositionen, die außerhalb der Reichweite einer einzigen Einsatzposition eines Roboters liegen, zu erreichen bzw. den Roboter aus dem Gefahrenbereich bewegen zu können.
Nachteilig am Stand der Technik ist, dass durch die Bodenbindung der genannten Systeme Stolper- und Unfallgefahren für das Bedienpersonal bestehen. Des Weiteren sind bodengebundene Fahrsysteme gerade in hüttentechnischen Anlagen aufgrund der Möglichkeit unplanmäßig austretenden Flüssigstahls sehr störanfällig.
Ferner stellen die bekannten bodengebundenen Lösungen bei plötzlichen Störungen z. b: im Konverter-/Schmelz-/Gießbetrieb Behinderungen dar und erschweren einen schnellen und problemkonzentrierten Einsatz des Bedienpersonals. Des Weiteren weisen die bisherigen Robotersysteme ein erhebliches Beschädigungsrisiko bei Betriebsstörungen, wie beispielsweise auslaufendem Flüssigmetall auf. 3. Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde die vorher aufgeführten Nachteile zu vermeiden und eine Vorrichtung mit mindestens einem Robotersystem zu schaffen, welche dennoch einen erheblich größeren Arbeitsraum erlaubt. Diese Aufgabe wird auch durch eine Vorrichtung, umfassend die Merkmale des Anspruchs 1 , gelöst. Vorteilhaftere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
4. Zusammenfassung der Erfindung
Erfindungsgemäß wird eine arbeitsraumerweiternde Vorrichtung geschaffen, an der sich Handhabungsgeräte, vorzugsweise Roboter, in unterschiedlicher Bauart, Achsenzahl, Tragfähigkeit und Steuerungsart befinden. Beispielhaft können für die Bauart und Ausführungsform der Handhabungsgeräte Seilzugroboter, Scara- und Knickarmroboter oder Parallelkinematiken sowie deren Kombinationen verwendet werden.
Die (Roboter-)Arbeitssraumerweitemde Vorrichtung kann beispielsweise als Brückenkran- oder Portalkranbauform sowie deren Kombination ausgeführt werden, wodurch eine Kombination von translatorischen Bewegungen des Industrieroboters das Erreichen gegebenenfalls einer beliebigen Ebenen- oder Raumkoordination ermöglicht.
Sonderbauarten, wie Kombinationen aus Industrieroboter mit einem Portal- o- der Brückenkran vereinen dabei die Vorteile eines den Arbeitsraum erweiternden Portalkrans bzw. Brückenkrans mit den enormen Potenzialen moderner Industrieroboter, insbesondere bei Verwendung von flexiblen Automatisierungslösungen. In der Ausführung als Brückenkran werden über einem jeweils mehrere Arbeitsplätze umfassenden Bereich aufgeständerte (d. h. Tragkonstruktionen wie Gestelle oder Stützen sind mit Fußboden verbunden) oder flurfreie (d. h. an Decke oder Wand befestigt) Laufschienen errichtet, auf denen mindestens eine mit Fahrwerken ausgerüstete Kranbrücke angeordnet ist, auf der sich wiederum eine ebenfalls mit Fahrwerken ausgerüstete Laufkatze befindet, die wiederum eine Führungssäule mit Antrieben für die vertikale Bewegung aufweist und an deren Ende ein Handhabungsgerät, vorzugsweise ein Knickarmroboter befestigt ist. Das Handhabungsgerät kann sowohl aufrecht stehend, über Kopf, als auch seitlich montiert werden. Je nach Ausführung der Bewegungsachsen und Gelenke des Handhabungsgeräts ergeben sich Arbeitsräume unterschiedlicher Form (quaderförmig, zylinderförmig, bis zu räumlich unbegrenzt z.B. beim Seilzugroboter).
Bei der Brückenkranbauweise können verschiedene Ausführungsformen eingesetzt werden: Die Anordnung als Linear-Brückenkran, der seinen Arbeitsbereich wie eine Linie überspannt (Linienportal), die Anordnung als Ausleger- Brückenkran, für kurze Strecken erlaubt eine zusätzliche Bewegung orthogonal zur Kranlängsachse (Auslegerportal) und die Ausführung als Flächen- Brückenkran, bei dem das Handhabungsgerät auch über eine große Fläche beliebig positioniert wird (Flächenportal).
Vorteilhafterweise kann auf derselben Kranbrücke zu dem Handhabungsgerät eine konventionelle Hubwinde angebracht sein.
In der Ausführung als Portalkran werden über einem jeweils mehrere Arbeitsplätze umfassenden Bereich bodengebundene Laufschienen für die Trag- konstmk- tion / das Gestell angebracht. Dies kann in 2 Varianten ausgeführt werden: (A) auf dem Boden verlaufenden Schienenlaufbahn / Gleislaufbahn oder (B) als gleislose Variante auf Rädern/Raupenwerk. Der weitere Aufbau entspricht dem des Brückenkran-Aufbaus. Je nach gewählter Ausführung der Arbeitssraumerweiternden Vorrichtung (Linear- Ausleger- und Flächenportal) ergeben sich entsprechend linien- bzw. flä- chenförmig oder räumliche Arbeitsraumerweiterungen.
Bei der (Roboter-)Arbeitssraumerweiternden Vorrichtung in einer Bauform als Kombination von Brücken- und Portalkran sind Laufschienen sowohl auf Tragkonstruktion befestigt (aufgeständerte Bauweise) als auch zusätzlich auf dem Boden angeordnet, zum Verfahren der Tragkonstruktion / des Gestells. Dies kann ebenso in den 2 Varianten, wie oben beschrieben, ausgeführt werden.
Aufgrund der mehrere Arbeitsplätze überspannenden Gestaltung der Vorrichtung können die Laufschienen bei der schienen- und gleisgebunden Bauweise außerhalb von Bereichen mit Gefährdung durch auslaufenden Flüssigstahl angeordnet werden.
Die Anforderungen an die Konstruktion der vorgeschlagenen Vorrichtung für den Einsatz in hütten- und walzwerkstechnischen Einrichtungen (Heißbereiche, Handhabung und Transport von mehreren hundert Kilogramm bis zu tonnenschweren Teilen im unmittelbaren Umfeld, Einsatz für Groß- und Schwerma- schinen) sind jedoch ungleich komplexer im Vergleich zu dem Bereich des allgemeinen Maschinenbaus. Die ausgeführte Konstruktion ist entsprechend stabil und robust.
Die vorteilhafterweise so gewählte Ausführung ermöglicht es, jeden Punkt in- nerhalb des durch die arbeitssraumerweiternde Vorrichtung gegebenen Arbeitsbereiches zu erreichen und somit einer beliebig großen Anzahl von Arbeitsplätzen zuzuordnen.
Wird diese so gewählte Ausführung zusätzlich mit einem dynamischen Sicher- heitskonzept kombiniert, können alle Vorteile eines automatisierten Systems hinsichtlich Ergonomie, Arbeitssicherheit, Prozessoptimierung sowie Produktionssteigerung voll ausgeschöpft werden.
Die vorteilhafterweise so gewählte Ausführung ermöglicht es, jeden Punkt innerhalb des durch das Portal gegebenen Arbeitsbereiches zu erreichen und somit eine beliebig große Anzahl von Arbeitsplätzen anzuordnen, insbesondere auch dann, wenn diese auf verschiedenen Höhen gelegen sind.
Ebenso vorteilhaft ergibt sich aus dieser Ausführung, dass der Bodenbereich frei bleiben kann, so dass ein Arbeiter auch in direkter Nähe des (möglicherwei- se temporär stillgesetzten) Roboters barrierefrei arbeiten kann, d.h. ohne dass sein Weg dabei behindert wird. Dies führt vorteilhafterweise zu barrierefreien Hallenböden und Arbeitsbühnen).
In einer Ausführung als flexible Automatisierungslösung des Handhabungsgerä- tes, welche die direkte Zusammenarbeit zwischen Roboter und Arbeiter gestattet, ist arbeitsraumerweitemde Vorrichtung von zusätzlichem Vorteil, da der Handhabungsgerät weitestgehend aus dem Aufenthalts räum des Menschen heraus gehalten werden kann (Werker auf Hallenbodenniveau, Handhabungsgerät oberhalb).
Optional kann zu dem System noch eine Anbindung an das Prozessleitsystem erfolgen, so dass aktueller Betriebsmodus, Arbeitsfortschritt wie auch sensorische Beobachtungen weiter gemeldet werden können.
Die Erfindung umfasst des weiteren ein Verfahren zum Betrieb des jeweiligen Anlagenbereiches unter Einbindung von mindestens einem Handhabungsgerät auf der arbeitsraumerweiternden Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass von einem Prozessrechner oder einer zentralen Leiteinrichtung Steuersignale an die arbeitsraumerweitemde Vorrichtung und / oder dem Handhabungsgerät oder -apparaten gegeben werden. 5. Kurze Beschreibung der Figuren
Beispielhaft ist eine solche Ausführung für verschiedenartigste Aufgaben auf der Gießbühne einer Stranggießanlage in den Bildern 1 bis 3 dargestellt. In diesem zeigt:
Fig. 1 eine Draufsicht eines Brückenkrans in einer Gießmaschine,
Fig. 2 eine Seitenansicht eines Portalkrans/Brückenkrans an einer Gießmaschine und Fig. 3 eine weitere Seitenansicht eines einer Gießmaschine zugeordneten Portal- oder Brückenkrans.
6. Detaillierte Beschreibung der Figuren
Fig. 1 zeigt die Gießmaschine 73 in schematischer Draufsicht, woraus die Ausführung der arbeitsraumerweiternden Vorrichtung als Brückenkran ersichtlich wird. Hierbei überdeckt der Brückenkran die gesamte Breite der Gießbühne, so dass der Roboter R7 zu verschiedenen Arbeitsplätzen bewegt werden kann. Der Roboter ist dabei durch eine Teleskopiereinrichtung 72 vertikal beweglich an einer Laufkatze 71 angebracht, die wiederum auf einer Kranbrücke 76 beweglich angebracht ist, welche wiederum auf zwei fest montierten Kranbahnen / Laufschienen 70 beweglich angeordnet sind. Die Kranbahnen 70 sind auf einer Tragkonstruk-tion / Gestell 85 angeordnet. Die drei orthogonal zueinander an- geordneten Achsen ergeben damit einen dreidimensionalen, räumlichen Bewegungsraum. Neben einem so verfahrbaren Roboter R7, der gegebenenfalls für jeweils durchzuführende Arbeitstätigkeiten ausreichend ist, können wie dargestellt zwei Industrieroboter R7 vorgesehen sein, die sich auf den gemeinsamen Kranbahnen 70 bewegen. Befindet sich die Verteilerrinne 75 in Gießposition, wird ihr die in Fig. 1 rechte Kranbrücke 86 mit der Laufkatze 71 und dem Roboter R7 zugeordnet', während der die jeweils linke Krankbrücke, Laufkatze und Roboter der linken Verteilerrinne zugeordnet sind um beispielsweise Wartungsaufgaben vorzunehmen.
Hierdurch wird das Prinzip der realisierten Arbeitsraumerweiterung verdeutlicht. In dem vorliegenden Beispiel liegen die Arbeitsgebiete teilweise sogar außer- halb von der arbeitsraumerweitemden Vorrichtung umschlossenen Raumes. Durch die Ausführung als Knickarmroboter kann in diesem Beispiel der Roboter R7 auch außerhalb des durch die Trägerkonstruktion begrenzten Bereichs Tätigkeiten ausführen.
Der Roboter kann dabei mit einem Sensorroboter (nicht dargestellt) gekoppelt werden, der es ermöglicht den Ort und den Bereich der Arbeitstätigkeit des Roboters R7 exakt zu detektieren und gegebenenfalls für das Bedienpersonal erkennbar visualisiert auf einem Bildschirm darzustellen. Der auf einem (nicht dargestellten) Verteilerrinnenwagen angeordnete Verteilerrinne 75 ist dann ne- ben dem Gießroboter R7 auch der Sensorroboter zugeordnet.
Der jeweilige Industrieroboter R7 kann bei einer Portalkranausführung oder Brü- ckenkranausführung sowohl über Kopf als auch seitlich montiert werden. Der Roboter kann von einem Arbeitsplatz zu einem anderen, sowohl mit aktiviertem als auch mit deaktiviertem Roboterarm, verfahren werden. Der besondere Vorteil einer Portalkranausführung oder Brückenkranausführung besteht darin, dass beispielsweise die Gießmaschine 73 oder jeglicher von dem jeweiligen Industrieroboter R7 zu bedienende Hütten- und Walzwerkbetriebsarbeitsbereich bodenseitig frei zugänglich bleibt, da der Roboter von oben in diesen jeweiligen Arbeitsbereich hineingeführt werden kann. Dies ist insbesondere hinsichtlich durchzuführender Rüstvorgänge und Überwachungstätigkeiten sowie im Falle von Störfällen von Vorteil.
Der so dargestellte Gießroboter R7 kann nach der Rotation der Stahlgießpfan- ne 74 verschiedenste Tätigkeiten und Aufgaben an unterschiedlichen Plätzen auf und oberhalb der Gießbühne wahrnehmen. Zu diesen Tätigkeiten gehört das Setzen von Gießhülsen, das An- und Abkuppeln des Schattenrohres 78 (Fig. 2), das Aktivieren des Pfannenschieberverschlusses sowie gegebenenfalls das Aufbrennen der Pfanne mit einer Sauerstofflanze oder die Reinigung des Schattenrohrs 78. Im Verteilerbereich führt der Gießroboter R7 Messtätigkeiten wie das Messen der Badspiegelhöhe in der Verteilerrinne 75, das Messen der Temperatur der Schmelze in der Verteilerrinne 75, das Entnehmen von Proben aus der Schmelze aus der Verteilerrinne 75 sowie gegebenenfalls den Auftrag von Abdeckpulver auf die Schmelze in der Verteilerrinne 75 durch. Hierzu ist der Gießroboter R7 gegebenenfalls mit einem Mess- und Probennahmewerk- zeug sowie gegebenenfalls mit einem Werkzeug zur Aufbringung des Abdeck- pulvers ausgestattet. Im Kokillenbereich kann ein Gießroboter R7 die Tätigkeit des Aufbringens von Gießpulver auf den Gießspiegel unterhalb der Verteilerrinne 75 durchführen, sowie die Detektion und Beseitigung von Gießpulveranba- ckungen. In diesem Fall ist der Gießroboter R7 wiederum mit einem Werkzeug für das Aufbringen von Gießpulver, bzw. einem Werkzeug zum Entfernen von Anbackungen, ausgestattet. Zudem kann eine weitere Tätigkeit im Kokillenbereich für den Gießroboter R7 im Wechsel von (nicht dargestellten) Tauchrohren während des Gießens bestehen. Ebenfalls im Kokillenbereich führt der Gießroboter R7 das Setzen von Körben oder Trennplatten für den Guss verschiedener Stahlgüten durch, wobei der Industrieroboter R7 dort einen Verbundkorb oder eine Trennplatte setzen kann.
Unter Verweis auf Fig. 3 überdeckt die arbeitsraumerweiternde Vorrichtung in Brückenkranbauform (4) die gesamte Breite der Gießbühne. Vorteilhafterweise sind in diesem Ausführungsbeispiel zwei Kranbrücken als Schiene (5a, 5b) mit jeweils einer Laufkatze (6a,6b) und jeweils einem Universalroboter (R1 ,R2) angeordnet. Befindet sich die Verteilerrinne (V1) in Gießposition, wird ihr die Kranbrücke (5a) mit der Laufkatze (6a) und dem Roboter (R 1) zugeordnet. Die Kranbrücke (5b) mit der Laufkatze (6b) und dem Roboter (R2) kann dann notwendige Arbeiten an der Verteilerrinne (V2) ausführen. Fig. 3 zeigt die Erweiterung des Bewegungsraums des Roboters durch die vertikale Verschiebung des Roboterarbeitsraums. Daran wird das Prinzip der realisierten Arbeitsraumerweiterung deutlich.
Ein weiteres Beispiel für die Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist ein mit mehreren Kippstühlen ausgeführter Pfannenplatz, an welchem Wartungsarbeiten an Gießpfannen im Stahlwerk durchgeführt werden.

Claims

PatentansprücheHauptanspruch:
1. Arbeitsraumerweiternde Vorrichtung in einer hüttenwerkstechnischen oder walzwerkstechnischen Anlage mit mindestens einem gesteuerte Arbeitstätigkeiten an der oder im Bereich der hüttenwerkstechnischen oder walzwerkstechnischen Anlage durchführenden Industrieroboter o- der Manipulator, wobei die arbeitsraumerweiternde Vorrichtung mindestens einem Arbeitsbereich einsatzfähig zuführbar angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Industrieroboter oder Manipulator mittels der arbeitsraumerweiternden Vorrichtung in mindestens 2 nicht zueinander parallelen Verfahrachsen verfahrbar ist.
2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Industrieroboter oder Manipulator in mindestens 2 translatorischen Verfahrachsen verfahrbar ist.
3. Vorrichtung gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung in wenigstens zwei zueinander un- abhängigen Achsen verfahrbar ist.
4. Vorrichtung gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zeitgleich die Arbeitsräume von mindestens zwei Robotern oder Manipulatoren erweiterbar sind.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung als Portal- oder Brückenkran ausgebildet ist.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass zum Verfahren der Vorrichtung innerhalb einer Achse mehrere unterschiedliche Ausführungen der Laufbahnen, vorzugsweise Gleisbahnen, Fahrbahnen, Schienen, oder Hängebahnen, gleichzeitig einsetzbar sind.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung mit einer Hubwinde oder einem Hebezeug ausgestattet ist.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass der Industrieroboter oder Manipulator als Knickarmroboter, als Scararoboter, als Seilzugroboter, als Parallelkinematik oder als eine Kombination aus diesen ausgeführt ist.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass der Industrieroboter oder Manipulator sowohl im aktivierten als auch im deaktivierten oder festgesetzten Zustand von einem ersten Arbeitsplatz zu einem zweiten Arbeitsplatz innerhalb des Bewegungsraums der arbeitsraumerweiternden Vorrichtung verfahrbar ist.
PCT/EP2010/000688 2009-02-04 2010-02-04 Vorrichtung zur arbeitsraumerweiterung WO2010089114A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP10703232.8A EP2393618B1 (de) 2009-02-04 2010-02-04 Vorichtung zur arbeitsraumerweiterung

Applications Claiming Priority (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009007542 2009-02-04
DE102009007541 2009-02-04
DE102009007542.9 2009-02-04
DE102009007541.0 2009-02-04
DE102009007540.2 2009-02-04
DE102009007540 2009-02-04
EPPCT/EP09/007768 2009-10-29
EP2009007768 2009-10-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2010089114A1 true WO2010089114A1 (de) 2010-08-12

Family

ID=42144937

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2010/000688 WO2010089114A1 (de) 2009-02-04 2010-02-04 Vorrichtung zur arbeitsraumerweiterung

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2010089114A1 (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101966569A (zh) * 2010-10-19 2011-02-09 中国重型机械研究院有限公司 一种长距离铸坯横向移送装置的设计方法
WO2013087539A1 (de) * 2011-12-14 2013-06-20 Sms Siemag Ag VERFAHREN ZUR WARTUNG UND/ODER REPARATUR DES AUSGUSSBEREICHS EINES METALLURGISCHEN GEFÄßES
CN110181017A (zh) * 2019-06-24 2019-08-30 江西鑫凯顺科技协同创新有限公司 一种物联网上引法铜铝材连铸机组
US11478831B2 (en) 2020-03-04 2022-10-25 Primetals Technologies USA LLC Mechanical high speed roll change system for use with robotic roll change system

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3665148A (en) * 1971-04-07 1972-05-23 Gen Motors Corp Six-axis manipulator
JPH0371959A (ja) 1989-08-10 1991-03-27 Hitachi Zosen Corp 連続鋳造設備におけるレードルの注湯設備
US5037672A (en) * 1988-01-20 1991-08-06 Daussan Et Compagnie Device for spraying a coating on the internal surface of a vessel for transferring molten metal and a method relating to said device
JPH0716739A (ja) * 1993-07-02 1995-01-20 Shinagawa Refract Co Ltd 浸漬ノズル自動交換装置
US6073678A (en) * 1996-10-28 2000-06-13 Tenedora Nemak S.A. De C.V. Method and apparatus for production of aluminum alloy castings
KR20030001661A (ko) * 2001-06-26 2003-01-08 주식회사 유한정밀 자동화 기계의 정렬장치 및 정렬방법
KR20030016127A (ko) * 2001-08-20 2003-02-26 주식회사 유한정밀 턴디쉬 다기능 열간보수 장치 및 그 방법
US20040216859A1 (en) * 2000-09-29 2004-11-04 Outokumpu Oyj. Method and apparatus for casting metal
WO2005118182A1 (de) 2004-05-26 2005-12-15 Voest-Alpine Industrieanlagenbau Gmbh & Co Stranggiessanlage mit mindestens einem roboter und verfahren zum betrieb einer stranggiessanlage unter einbindung von mindestens einem roboter
WO2008025562A1 (de) 2006-09-01 2008-03-06 Stopinc Aktiengesellschaft Anlage zur wartung eines am ausguss eines behälters für metallschmelze montierten schiebeverschlusses

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3665148A (en) * 1971-04-07 1972-05-23 Gen Motors Corp Six-axis manipulator
US5037672A (en) * 1988-01-20 1991-08-06 Daussan Et Compagnie Device for spraying a coating on the internal surface of a vessel for transferring molten metal and a method relating to said device
JPH0371959A (ja) 1989-08-10 1991-03-27 Hitachi Zosen Corp 連続鋳造設備におけるレードルの注湯設備
JPH0716739A (ja) * 1993-07-02 1995-01-20 Shinagawa Refract Co Ltd 浸漬ノズル自動交換装置
US6073678A (en) * 1996-10-28 2000-06-13 Tenedora Nemak S.A. De C.V. Method and apparatus for production of aluminum alloy castings
US20040216859A1 (en) * 2000-09-29 2004-11-04 Outokumpu Oyj. Method and apparatus for casting metal
KR20030001661A (ko) * 2001-06-26 2003-01-08 주식회사 유한정밀 자동화 기계의 정렬장치 및 정렬방법
KR20030016127A (ko) * 2001-08-20 2003-02-26 주식회사 유한정밀 턴디쉬 다기능 열간보수 장치 및 그 방법
WO2005118182A1 (de) 2004-05-26 2005-12-15 Voest-Alpine Industrieanlagenbau Gmbh & Co Stranggiessanlage mit mindestens einem roboter und verfahren zum betrieb einer stranggiessanlage unter einbindung von mindestens einem roboter
WO2008025562A1 (de) 2006-09-01 2008-03-06 Stopinc Aktiengesellschaft Anlage zur wartung eines am ausguss eines behälters für metallschmelze montierten schiebeverschlusses

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101966569A (zh) * 2010-10-19 2011-02-09 中国重型机械研究院有限公司 一种长距离铸坯横向移送装置的设计方法
CN101966569B (zh) * 2010-10-19 2013-10-09 中国重型机械研究院有限公司 一种长距离铸坯横向移送装置
WO2013087539A1 (de) * 2011-12-14 2013-06-20 Sms Siemag Ag VERFAHREN ZUR WARTUNG UND/ODER REPARATUR DES AUSGUSSBEREICHS EINES METALLURGISCHEN GEFÄßES
CN110181017A (zh) * 2019-06-24 2019-08-30 江西鑫凯顺科技协同创新有限公司 一种物联网上引法铜铝材连铸机组
US11478831B2 (en) 2020-03-04 2022-10-25 Primetals Technologies USA LLC Mechanical high speed roll change system for use with robotic roll change system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102009051146B4 (de) Automatisierungskonzept für ein Hütten- oder Walzwerk
EP1750872B1 (de) Stranggiessanlage mit mindestens einem roboter und verfahren zum betrieb einer stranggiessanlage unter einbindung von mindestens einem roboter
AT502058B1 (de) Stranggiessanlage mit mindestens einem multifunktions-roboter
EP2393636B1 (de) Industrieroboter mit sensorischer assistenz
DE3138634C2 (de) Vorrichtung zur Aufnahme von Fernbedienungsgeräten
WO2010089114A1 (de) Vorrichtung zur arbeitsraumerweiterung
EP0727385B1 (de) Gleisgebundener Mobilkran
DE69413197T2 (de) Auf schienen verfahrbares gerät um im schlachenloch einer elektro-stahlschmelzofen zu arbeiten
DE2611468C2 (de) Verfahren zum Heben von Lasten sowie Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens
DE2521833A1 (de) Verfahren zum diskontinuierlichen messen in der schmelze eines tiegels und/oder entnehmen von proben aus dem tiegel und einrichtung zur durchfuehrung des verfahrens
DE102009051149A1 (de) Hüttenmännische Anlage mit Industrieroboter
WO2012013413A1 (de) Arbeitsbühne und deren verwendung
EP2393618B1 (de) Vorichtung zur arbeitsraumerweiterung
DE102009050216A1 (de) Robotergestützter Abstichschieberwechsel an Stahlgießpfannen
DE3508195A1 (de) Lastaufnahmevorrichtung fuer einen brueckenkran
DE4034404A1 (de) Einrichtung zur ausfuehrung von wartungsarbeiten an der aussenseite von grossraumfahrzeugen
EP3071372A1 (de) Arbeitsvorrichtung und arbeitsverfahren
WO2021028372A1 (de) Bearbeitungsanlage und verfahren zum durchführen von gleisarbeiten
AT404040B (de) Maschine zum auswechseln von schienen eines gleises
DE102018214549A1 (de) Hebeeinrichtung
EP0029798B1 (de) Gerüstwechselgerät für Stranggiessanlagen
DE3244418C2 (de) Verfahrenstechnische Anlage in heißen Zellen der Kerntechnik
DE102012203142B4 (de) Industrieanlage
DE29907776U1 (de) Schienenförderanlage für auf Stützrollen gelagerte Förderwagen
DE10316139A1 (de) Transport- und/oder Bewegungseinrichtung für metallurgische Gefäße in einem Stahlwerk

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 10703232

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2010703232

Country of ref document: EP