一体化钢包炉智能检测取样系统及装置的制作方法

本发明涉及一体化钢包炉智能检测取样系统及装置。

背景技术：

目前炼钢精炼区域测温取样时在测温取样过程中，存在以下几方面问题：(1)当将测温枪管装到测温枪杆时，对插入尺寸精度要求高，太深会破坏套管头部的热电偶，太浅则没有碰到触点，不能将温度信号传到发射装置，而现有技术难以实现该高精度的插入尺寸控制；(2)测温取样枪管孔与枪杆的外径相差较小，对准安装的精确度要求高，枪杆头部易弯曲变形，在一定的变形量下，套管与枪头难以准确安装，因此，在两者对准时稍微有一些偏差即造成枪杆变形，影响检测的精度；(3)现有一般都是常用人工的形式进行对准取样，然而由于操作区域的温度非常高，而且具有很大的危险性，而且人工操作存在不确定性和连续性，因此存在很大的不利因素。

因此，我们亟待设计一种连续化的系统，可以将枪管自动连续化的取料，同时还能够将枪杆对中，使得枪杆和枪管每次都定位在相同的位置，保证对准的精度，实现自动化测温取样操作。

技术实现要素：

本发明提出一体化钢包炉智能检测取样系统及装置，可以完成自动化的取样及枪杆和枪管的对准工作，然后通过机器人实现自动检测取样。

本发明的技术方案是这样实现的：

一体化钢包炉智能检测取样系统及装置，至少包括安装在支架顶端的输送台5和检测枪管夹持装置6，所述输送台5水平设置且末端处于下方位置设有接纳机械臂7，所述接纳机械臂7一端活动连接于支架上且绕连接点摆动，另一端设有弧形勾槽，所述弧形勾槽吻合定位枪管3；所述检测枪管夹持装置6夹持接纳机械臂7上定位的枪管3；

还包括枪杆对中装置9，所述枪杆对中装置9至少包括第二气缸92、推板93、连杆95和支撑手掌96，所述第二气缸92竖直安装在支台91上且伸缩杆端固定有推板94，所述推板94两端分别都通过转轴固定一根连杆95的一端；所述支台91上还固定安装架93，所述支撑手掌96呈三角形状，支撑手掌96的两个底角端分别通过转轴连接在连杆95的另一端和安装架93上，支撑手掌96的顶角端呈弧形槽97且两个支撑手掌96的弧形槽97配合夹持枪杆11，所述枪杆11与检测枪管夹持装置6夹持的枪管3首端对应。

优选地，所述检测枪管夹持装置6至少包括安装在导杆上纵向移动的上无杆气缸61和下无杆气缸65，所述上无杆气缸61和下无杆气缸65上分别固定上夹块62和下夹块64，所述上夹块62和下夹块64对应面都呈圆弧形凹槽且对应夹持接纳机械臂7上定位的枪管3。

优选地，所述上夹块62和下夹块64对应面的圆弧形凹槽内分别对称布置两块相同的定位滑块63。

优选地，所述接纳机械臂7的一端通过铰链固定于支架顶端，另一端通过铰链固定于第一气缸8的伸缩杆，所述第一气缸8安装在支架底端，第一气缸8的伸缩杆伸缩运动带动接纳机械臂7上下摆动。

优选地，还包括处于输送台5上方的弹仓1，所述弹仓1内至少设置一个储料通道2，所述储料通道2的正下方设有落料倾倒机构4，所述落料倾倒机构4至少包括通过转轴安装于落料支架44上且可以绕转轴转动的倾倒块43，所述倾倒块43顶端设有弧形支撑槽，所述弧形支撑槽处于对应的储料通道2正下方。

优选地，所述倾倒块43固定于倾倒连杆42的一端，倾倒连杆42的另一端通过转轴活动连接于安装在纵向导杆上的纵向倾倒无杆气缸41上。

优选地，还包括水平推进装置10，所述水平推进装置10至少包括安装导杆上横向位移的推进无杆气缸101，所述推进无杆气缸101上固定推板102，所述推板102与检测枪管夹持装置6夹持的枪管3末端对应且推动枪管3水平位移。

本发明产生的有益效果为：本发明全自动运行，可以实现枪管的自动取料、定位和定点夹持操作，对枪杆实现定点对准操作；本方案通过在固定的位置定位枪管和枪杆，然后推动枪管实现自动插接入枪杆，保证每次操作都可以保证对准插入的精度，实现全自动化的检测取样，完全替代人工操作。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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为本发明的主视结构示意图。

图2为本发明的俯视结构示意图。

图3为本发明的右视结构示意图。

图4为本发明的右视剖面结构示意图。

图5为落料倾倒机构的机构示意图。

图6为检测枪管夹持装置的结构示意图。

图7为枪杆对中装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-7所示一体化钢包炉智能检测取样系统及装置，至少包括安装在支架顶端的输送台5和检测枪管夹持装置6，所述输送台5水平设置且末端处于下方位置设有接纳机械臂7，所述接纳机械臂7一端活动连接于支架上且绕连接点摆动，另一端设有弧形勾槽，所述弧形勾槽吻合定位枪管3；所述检测枪管夹持装置6夹持接纳机械臂7上定位的枪管3。即，当输送台5将枪管3进行运输，输送台5可以在对应位置两侧分别设置拨爪，调节输送台5的运动速率，可以通过拨爪每次定位一根枪管3进行运输。枪管3落下输送台5时，掉落到接纳机械臂7上，由于末端设置有弧形勾槽，可以挡住并定位枪管3，通过接纳机械臂7的摆动，实现将枪管抬起并定位在对应的位置方便检测枪管夹持装置6夹持。

本实施例中，还包括处于输送台5上方的弹仓1，所述弹仓1内至少设置一个储料通道2，所述储料通道2的正下方设有落料倾倒机构4，所述落料倾倒机构4至少包括通过转轴安装于落料支架44上且可以绕转轴转动的倾倒块43，所述倾倒块43顶端设有弧形支撑槽，所述弧形支撑槽处于对应的储料通道2正下方。本方案中储料通道2设置多组，每个储料通道2内径略大于枪管的直径，因此，若干根枪管层叠置于储料通道2内，保证每次落入倾倒块43上的弧形支撑槽内的枪管3都只有一个。当需要将枪管3置于输送台5上时，倾倒块43旋转一定角度即可落入到输送台，同时在翻转的过程中弧形支撑槽侧部的部分可以挡住储料通道2出口，当倾倒块43旋回至原状态时，由于重力作用一个枪管3又恰好落入到倾倒块43的弧形支撑槽内，如此循环反复。

优选地，作为优选的翻转方式，倾倒块43固定于倾倒连杆42的一端，倾倒连杆42的另一端通过转轴活动连接于安装在纵向导杆上的纵向倾倒无杆气缸41上。当倾倒无杆气缸41上下移动的过程中，通过倾倒连杆42推拉作用实现倾倒块43翻转一定的角度，以实现倾倒无杆气缸41运动在两个极限位置时，倾倒块43的弧形支撑槽正好处于储料通道2出口装入枪管3状态和正好处于将枪管3倒出的状态。

本实施例中，检测枪管夹持装置6至少包括安装在导杆上纵向移动的上无杆气缸61和下无杆气缸65，所述上无杆气缸61和下无杆气缸65上分别固定上夹块62和下夹块64，所述上夹块62和下夹块64对应面都呈圆弧形凹槽且对应夹持接纳机械臂7上定位的枪管3。接纳机械臂7的一端通过铰链固定于支架顶端，另一端通过铰链固定于第一气缸8的伸缩杆，所述第一气缸8安装在支架底端，第一气缸8的伸缩杆伸缩运动带动接纳机械臂7上下摆动。一旦枪管落入接纳机械臂7上并定位于弧形勾槽，第一气缸8工作，将接纳机械臂7抬起使得枪管3处于上夹块62和下夹块64之间的连线位置上，此时，上夹块62和下夹块64分别通过上无杆气缸61和下无杆气缸65工作夹紧，将枪管夹持。其中，所述上夹块62和下夹块64对应面的圆弧形凹槽内分别对称布置两块相同的定位滑块63，当枪管3有一定的倾斜等现象时，由于定位滑块63为长条状设置，可以自动纠正枪管3，使其保证预定的水平直线方向。

为了配合枪杆11配合对中枪管3，还包括枪杆对中装置9，所述枪杆对中装置9至少包括第二气缸92、推板93、连杆95和支撑手掌96，所述第二气缸92竖直安装在支台91上且伸缩杆端固定有推板94，所述推板94两端分别都通过转轴固定一根连杆95的一端；所述支台91上还固定安装架93，所述支撑手掌96呈三角形状，支撑手掌96的两个底角端分别通过转轴连接在连杆95的另一端和安装架93上，支撑手掌96的顶角端呈弧形槽97且两个支撑手掌96的弧形槽97配合夹持枪杆11，所述枪杆11与检测枪管夹持装置6夹持的枪管3首端对应。

对应于枪管3，在实际一体化取样的时候需要在枪管3内插入枪杆11，本实施例中为了保证自动对中的准确性。当机器人将枪杆11夹持操作时，放入到两个支撑手掌96之间的中间位置，第二气缸92工作推动推板94上移，进而带动连杆95推动两个支撑手掌96转动呈合闭状态，最终两个支撑手掌96上的弧形槽97正好夹持枪杆11，且此时枪杆11正好对中检测枪管夹持装置6夹持的枪管3，使得枪杆11可以插入到枪管3内。

本实施例中，还包括水平推进装置10，所述水平推进装置10至少包括安装导杆上横向位移的推进无杆气缸101，所述推进无杆气缸101上固定推板102，所述推板102与检测枪管夹持装置6夹持的枪管3末端对应且推动枪管3水平位移。在枪杆11和枪管3夹持定位好之后，启动推进无杆气缸101工作，推板102接触到枪管3的末端后，随着进一步的推力，枪管3继续水平位移，当枪杆11插入枪管3达到200mm后，检测枪管夹持装置6夹持打开，枪杆对中装置9打开，水平推进装置10继续把枪管推进约850mm，当枪管和枪杆紧密连接后，推进停止。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。