用于转炉测温杆和取样器的推料装置的制作方法

本发明属于转炉测温杆、取样器的自动上料设备领域，特别涉及一种用于转炉测温杆和取样器的推料装置。

背景技术：

冶金行业，在炼钢生产中，稳定的钢水温度是连铸工艺的基本要求之一。在转炉厂内测温及取样使用的是测温杆及取样器。目前，国内使用的转炉钢水测温装置以自动化程度分主要有两种，一种是自动测温装置，另一种是手动测温装置。手动用3-4m长的测温枪，装上测温偶头，深入冬转炉内测温，此法需要倾动转炉2min甚至更长的时间，而且受环境影响，操作时温度极高，工人劳动强度大，测温位置及偶头插入深度极易出现偏差，导致测温不准。浪费人力和时间，且污染环境。而目前的自动测温装置因上料问题难以稳定连续输送测温杆和取样器，导致测温效率低，测温不准等问题，无法实现真正意义上的全自动高效测温目的。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种用于转炉测温杆和取样器的推料装置，用于稳定的连续输送测温杆或取样器。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：

一种用于转炉测温杆和取样器的推料装置，其特征在于；包括推料机构支架410，所述推料机构支架410中部设有用于抓料的抓取机械手420，所述推料机构支架410后部设有辅助定心机构430，所述推料机构支架410上还设有推送范围贯穿整个推料机构支架410的推杆机构450。

进一步地，所述抓取机械手420包括安装在推料机构支架410上的第一升降滑台421，所述第一升降滑台421的下端设有第一双出气缸422，所述第一双出气缸422的两端均设有第一夹持板423，两块第一夹持板423对称布置；所述第一夹持板423内侧设有上下布置的两排第一导向轮424，上排第一导向轮424朝上倾斜一定角度，下排第一导向轮424朝下倾斜一定角度。

进一步地，所述上排第一导向轮424的轴线与下排第一导向轮424的轴线构成90度的夹角，角平均线平行水平面。

进一步地，所述辅助定心机构430包括安装在推料机构支架410上的第二支架431，所述第二支架431的上下两端均设有第二气缸432，每个第二气缸432的输出轴上均设有第二夹持板433，两块第二夹持板433对向对称布置；所述第二夹持板433上设有两排第二导向轮434，两排第二导向轮434均位于同一水平面上，内侧的一排第二导向轮434向内倾斜一定角度，外侧的一排第二导向轮434向外倾斜一定角度。

进一步地，所述两排第二导向轮434的轴线构成90度的夹角，角平均线平行竖直平面。

进一步地，所述推杆机构450包括一水平布置贯穿整个推料机构支架410长度方向的推杆直线驱动模组，所述推杆直线驱动模组上设有推杆支座455，所述推杆支座455上设有与取样器7或测温杆8端头匹配的推杆摸头456。

进一步地，所述推杆直线驱动模组包括推杆驱动电机451、推杆驱动丝杆452、推杆驱动轨道453和推杆驱动滑块454；所述推杆驱动轨道453有两条，水平平行布置在推料机构支架410上，所述推杆驱动滑块454安装在推杆驱动轨道453上；所述推杆驱动电机451安装在推料机构支架410前端，所述推杆驱动电机451的输出轴与推杆驱动丝杆452连接，所述推杆驱动丝杆452位于两条推杆驱动轨道453之间，所述推杆驱动丝杆452与推杆驱动滑块454螺纹驱动连接。

进一步地，所述推杆支座455与推杆摸头456之间通过弹性连接件457连接。

进一步地，所述推杆支座455上设有过载保护传感器458，当推杆摸头456与推杆支座455之间的距离缩小一定量时触发过载保护传感器458。

进一步地，所述推杆摸头456端面设有圆形凹槽459，所述圆形凹槽459的开口处和底部分别设有第二倒角462和第一倒角461，所述圆形凹槽459的底板中心处设有圆形通孔460；当推动取样器7时，取样器7的端头抵在第二倒角462处，取样器7端部的金属端盖位于圆形凹槽459内；当推动测温杆8时，测温杆8的端部插在圆形凹槽459内并抵在第一倒角461处，测温杆8端部的测温电偶偶头插在圆形通孔460内。

本发明的有益效果为：本发明用于稳定的连续输送测温杆或取样器，不受环境影响，工人劳动强度低，多重定心测温位置及偶头插入准确，测温准确。

附图说明

图1是本发明的立体示意图。

图2是本发明的俯视示意图。

图3是本发明的正面示意图。

图4是第一料仓侧的立体示意图。

图5是第二料仓侧的立体示意图。

图6是第一料仓侧的正面示意图。

图7是下料开关的侧面示意图。

图8是阻挡开关的内部结构示意图。

图9是下料开关的正面示意图。

图10是推料机构的立体示意图。

图11是推料机构的侧面示意图。

图12是图11中的a部放大示意图。

图13是推杆摸头的剖视示意图。

图14是废料收集机构的立体示意图。

图15是辅助定心机构的立体示意图。

图16是抓取机械手的立体示意图。

图17是双边送料机构的立体示意图。

图18是单边送料机构的立体示意图。

图中：

1-支撑台；

2-第一料仓；210-料仓支架；211-料道；212-第一光电传感器；221-第二光电传感器；230-下料开关；231-下料开关安装板；232-下料开关气缸；233-下料开关滑轨；234-下料开关滑块；235-拦料杆；236-转向导向套；237-转向轴承；

3-第二料仓；

4-推料机构；410-推料机构支架；420-抓取机械手；421-第一升降滑台；422-第一双出气缸；423-第一夹持板；424-第一导向轮；430-辅助定心机构；431-第二支架；432-第二气缸；433-第二夹持板；434-第二导向轮；450-推杆机构；451-推杆驱动电机；452-推杆驱动丝杆；453-推杆驱动轨道；454-推杆驱动滑块；455-推杆支座；456-推杆摸头；457-弹性连接件；458-过载保护传感器；459-圆形凹槽；460-圆形通孔；461-第一倒角；462-第二倒角；470-废料收集机构；471-废料收集盒体；472-废料导流板；473-铰接件；474-导流板驱动液压杆；481-第三光电传感器；482-第四光电传感器；

5-送料机构；501-直线滑台；502-升降板；503-升降驱动气缸；504-支撑块；505-u型卡槽；

6-定心盘机构；

7-取样器；

8-测温杆。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合实施例和附图对本发明的技术方案做进一步的说明。

实施例一

如图1、2、3，一种转炉测温杆及取样器的全自动上料装置，包括支撑台1，所述支撑台1上设有用于存放取样器7的第一料仓2和用于存放测温杆8的第二料仓3，所述第一料仓2和第二料仓3左右并排布置；所述支撑台1上设有送料机构5，所述送料机构5在第一料仓2和第二料仓3下方移动，用于接取并运送取样器7和测温杆8；所述第一料仓2内侧设有用于在送料机构5上抓取并推送取样器7的推料机构4，所述第二料仓3内侧设有用于在送料机构5上抓取并推送测温杆8的推料机构4。

料仓

所述第一料仓2和第二料仓3结构相同，如图3、6，均包括料仓支架210，所述料仓支架210上并排设有若干料道211，所述料道211用于从下至上放置若干取样器7或测温杆8；所述料道211的下端设有用于控制取样器7或测温杆8下落下料的下料开关230。如图3，所述下料开关230上方设有用于检测料道211内取样器7或测温杆8存量的第一光电传感器212，所述第一光电传感器212用于检测料道211内与第一光电传感器212位于同一水平面上是否有取样器7或测温杆8。

如图6、7、8、9，所述料仓支架210上设有若干对料道211，所述下料开关230位于一对料道211之间，用于控制一对料道211的分料和下料；所述下料开关230包括两个上下对称布置的阻挡开关(上下阻挡开关交错运行，上方阻挡开关实现分料，下方阻挡开关实现下料)，所述阻挡开关包括下料开关安装板231和下料开关气缸232，所述下料开关安装板231上设有下料开关滑轨233和下料开关滑块234，所述下料开关滑块234安装在下料开关滑轨233上；所述下料开关安装板231的后端设有下料开关气缸232，所述下料开关气缸232的输出轴与下料开关滑块234的后端连接，用于驱动下料开关滑块234沿着下料开关滑轨233移动；所述下料开关安装板231上设有两个转向导向套236，所述转向导向套236通过转向轴承237安装在下料开关安装板231上，两个转向导向套236位于下料开关滑轨233的前端，两个转向导向套236对称布置在下料开关滑轨233的两侧；所述下料开关滑块234前端设有两根左右对称布置的拦料杆235，所述拦料杆235的底端与下料开关滑块234铰接，所述拦料杆235插在对称侧的转向导向套236内。

送料机构

如图17所示，所述送料机构5为双边送料机构，所述双边送料机构包括直线滑台501，所述直线滑台501上设有两组接料机构；每组接料机构包括两块平行对称布置在直线滑台501上的升降板502，所述升降板502与直线滑台501之间通过升降驱动气缸503安装连接，每块升降板502上沿直线滑台501的运行方向设有若干支撑块504，所述支撑块504上设有u型卡槽505；两组接料机构上的支撑块504交错分布，其中一组接料机构上的支撑块504用于接纳取样器7，另一组接料机构上的支撑块504用于接纳测温杆8。

推料机构

如图4、5、10、11，所述推料机构4包括推料机构支架410，所述推料机构支架410中部设有用于抓料的抓取机械手420，所述推料机构支架410后部设有辅助定心机构430，所述推料机构支架410上还设有推送范围贯穿整个推料机构支架410的推杆机构450。

如图10、16，所述抓取机械手420包括安装在推料机构支架410上的第一升降滑台421，所述第一升降滑台421的下端设有(两组)第一双出气缸422，所述第一双出气缸422的两端均设有第一夹持板423，两块第一夹持板423对称布置；所述第一夹持板423内侧设有上下布置的两排第一导向轮424，上排第一导向轮424朝上倾斜一定角度，下排第一导向轮424朝下倾斜一定角度；所述上排第一导向轮424的轴线与下排第一导向轮424的轴线构成90度的夹角，角平均线平行水平面。

如图10、15，所述辅助定心机构430包括安装在推料机构支架410上的第二支架431，所述第二支架431的上下两端均设有第二气缸432，每个第二气缸432的输出轴上均设有第二夹持板433，两块第二夹持板433对向对称布置；所述第二夹持板433上设有两排第二导向轮434，两排第二导向轮434均位于同一水平面上，内侧的一排第二导向轮434向内倾斜一定角度，外侧的一排第二导向轮434向外倾斜一定角度；所述两排第二导向轮434的轴线构成90度的夹角，角平均线平行竖直平面。

当料杆(取样器7和测温杆8)被推动时，料杆贴着导向轮(第一导向轮424和第二导向轮434)使得导向轮滚动，实现料杆平移。

如图11、12，所述推杆机构450包括一水平布置贯穿整个推料机构支架410长度方向的推杆直线驱动模组，所述推杆直线驱动模组上设有推杆支座455，所述推杆支座455上设有与取样器7或测温杆8端头匹配的推杆摸头456(所述推杆摸头456用于推着取样器7或测温杆8端头向辅助定心机构430端移动)。如图11，所述推杆直线驱动模组包括推杆驱动电机451、推杆驱动丝杆452、推杆驱动轨道453和推杆驱动滑块454；所述推杆驱动轨道453有两条，水平平行布置在推料机构支架410上，所述推杆驱动滑块454安装在推杆驱动轨道453上；所述推杆驱动电机451安装在推料机构支架410前端，所述推杆驱动电机451的输出轴与推杆驱动丝杆452连接，所述推杆驱动丝杆452位于两条推杆驱动轨道453之间，所述推杆驱动丝杆452与推杆驱动滑块454螺纹驱动连接。

如图12，所述推杆支座455与推杆摸头456之间通过弹性连接件457(如弹簧)连接；所述推杆支座455上设有过载保护传感器458(如微动开关)，当推杆摸头456与推杆支座455之间的距离缩小一定量时触发过载保护传感器458。

如图13，所述推杆摸头456端面设有圆形凹槽459，所述圆形凹槽459的开口处和底部分别设有第二倒角462和第一倒角461，所述圆形凹槽459的底板中心处设有圆形通孔460；当推动取样器7时，取样器7端部的杆体抵在第二倒角462处，取样器7端部的金属端盖位于圆形凹槽459内，避免金属端盖受到损伤；当推动测温杆8时，测温杆8端部的杆体插在圆形凹槽459内并抵在第一倒角461处，测温杆8端部的测温电偶偶头插在圆形通孔460内。

废料检测收集

如图4、6，所述第一料仓2上位于推料机构4侧设有一第二光电传感器221；所述第二光电传感器221用于检测送料机构5上取样器7端头有无金属端盖。

如图5，所述用于抓取测温杆8的推料机构4下部设有第三光电传感器418和第四光电传感器419，所述第三光电传感器418和第四光电传感器419分别位于推料机构4的前后两端，分别用于检测抓取的测温杆8的前后端头。第三光电传感器418和第四光电传感器419分别检测测温杆8两端是否为空心。

如图14，所述推料机构4下部设有一用于收集废弃料杆(包括缺少金属端盖的取样器7，或者两端反向布置的测温杆8)的废料收集机构470，所述废料收集机构470包括废料收集盒体471，所述废料收集盒体471侧面开口，开口处设有一废料导流板472，所述废料导流板472的下端与开口处通过铰接件473连接；所述废料收集盒体471的端部设有导流板驱动液压杆474，所述导流板驱动液压杆474与废料导流板472连接，用于驱动废料导流板472转动；当废料导流板472打开时，推料机构4抓取的废弃料杆下落沿着废料导流板472滚入废料收集盒体471内。

定心盘机构

如图1、2、3、10，所述推料机构4后方设有一定心盘机构6，用于对取样器7或测温杆8进行定心。详细结构请参考本公司早期发明申请《一种同轴定心装置》申请号：201910155614x。定心盘在气缸作用下可实现中心六杆的同步伸缩，六杆所形成的切线圆在任意位置都同心，继而可实现同心夹持的目前，此装置旨在夹持定位枪杆，保证测温杆8及取样器7能顺利套入枪杆中。

本发明的使用过程：

(1)所述第二料仓3，为测温杆料仓：测温杆料仓内含四个独立料道211，每个料道211可容纳20至25个测温杆8；下料开关230可实现对底层测温杆8的逐一放行，保证测温杆8能依次下落到送料机构5的u型卡槽505中；下料开关230的工作过程为：上下阻挡开关交错运行，当上方阻挡开关伸开时阻挡倒数第二个测温杆8实现分料，下方阻挡开关则收起，倒数第一个测温杆8实现下料。所述第一料仓2，为取样器料仓，与上同理。

(2)所述双边送料机构可在取样器料仓和测温杆料仓下方来回移动，两组接料机构分别用来接取取样器7和测温杆8，当用于抓取取样器7的推料机构4需要抓取时，双边送料机构移动至该推料机构4的正下方，并且接取取样器7的接料机构申起以供推料机构4抓取。双边送料机构上两组接料机构交错分布且可上下升降，极大的节省了空间；确保送料过程互不干扰。

(3)双边送料机构将测温杆8(或取样器7)送到指定位置，抓取机械手420下降抓取测温杆8至一定高度；推杆摸头456推着测温杆8前进，当测温杆8进入辅助定心机构430时，辅助定心机构430夹持住测温杆8，抓取机械手420打开，推杆摸头456穿过抓取机械手420继续推着测温杆8前进，测温杆8穿过定心盘机构6定心并插入枪杆中，辅助定心机构430打开，推杆摸头456穿过辅助定心机构430继续推着测温杆8前进直至完全插入枪杆中，整套送料动作完成。取样器7的抓取推送过程同上。

(4)废料检测收集过程：

对取样器7金属端盖检测：当双边送料机构将取样器7送至与第三光电传感器418水平时，第二光电传感器221检测该取样器7端部是否有金属端盖，如果有则正常进行上述步骤(3)中的过程；如果没有金属端盖，抓取机械手420抓取该取样器7上升到一定高度，再打开废料导流板472，抓取机械手420将该取样器7下放沿着废料导流板472滚入废料收集盒体471内，最后收起废料导流板472。

对测温杆8方向进行检测：当抓取机械手420将测温杆8抓取上升至与第三光电传感器418和第四光电传感器419水平时，第三光电传感器418和第四光电传感器419分别检测测温杆8两端是否开口，当后端开口前端未开口时判断为正常方向；当前端开口后端未开口时判断为反方向，则抓取机械手420抓取该测温杆8上升到一定高度，再打开废料导流板472，抓取机械手420将该测温杆8下放沿着废料导流板472滚入废料收集盒体471内，最后收起废料导流板472。

实施例二

一种转炉测温杆的全自动上料装置，与实施例一的区别在于支撑台1上设有用于存放取样器7的第一料仓2，和对应的推料机构、送料机构5、定心盘机构6。

其中所述送料机构5为单边送料机构，所述单边送料机构包括直线滑台501，所述直线滑台501上设有一组接料机构；所述接料机构包括两块平行对称布置在直线滑台501上的升降板502，所述升降板502与直线滑台501之间通过升降驱动气缸503安装连接，每块升降板502上沿直线滑台501的运行方向设有若干支撑块504，所述支撑块504上设有u型卡槽505，所述u型卡槽505用于接纳取样器7。

实施例三

一种转炉取样器的全自动上料装置，与实施例一的区别在于支撑台1上设有用于存放测温杆8的第二料仓3，和对应的推料机构、送料机构5、定心盘机构6。

其中所述送料机构5为单边送料机构，所述单边送料机构包括直线滑台501，所述直线滑台501上设有一组接料机构；所述接料机构包括两块平行对称布置在直线滑台501上的升降板502，所述升降板502与直线滑台501之间通过升降驱动气缸503安装连接，每块升降板502上沿直线滑台501的运行方向设有若干支撑块504，所述支撑块504上设有u型卡槽505，所述u型卡槽505用于接纳测温杆8。

以上说明仅为本发明的应用实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等效变化，仍属本发明的保护范围。