一种全自动测温取样系统的制作方法

本技术涉及一种全自动测温取样系统，主要应用于冶金行业的钢包精炼领域。

背景技术：

1、目前多数钢厂的测温取样需要手动完成，或有部分钢厂测温取样为半自动化设备，其中测温或取样过程时自动完成，而测温或取样探头的拆装需要人工操作，人工操作时一方面工作效率低，另一方面安全性能难以保证；现有技术中的探头在于枪头对接安装时缺少相应的导向结构设置，会导致安装不准确；同时测温、取样时需要到炉旁进行探头更换，这无论是人工操作还是机器操作都不友好，因炉旁温度较高，若人为更换探头存在较高的安全隐患，容易发生安全事故；若机器更换，在高温烘烤下机器的可靠性会急剧下降，导致机器故障频发，严重影响炼钢效率。

2、有鉴于此，在申请号202010722369 .9的专利文献中公开了一种炼钢自动测温取样设备及其测温取样方法，上述现有技术是通过机器人抓手抓取测温取样套管并安装在测温取样枪上；在申请号为201810229602 .2的专利文献中公开了一种炼钢转炉钢水的炉前自动测温和/或取样方法，上述现有技术在测温和/或取样时需要将炼钢转炉倾翻到工艺角度。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理的全自动测温取样系统。

2、本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：该全自动测温取样系统，包括探头下料装置，其结构特点在于：还包括探头夹取翻转装置、测温取样枪装置和探头卸料装置，所述探头下料装置与探头夹取翻转装置配合，所述探头夹取翻转装置与测温取样枪装置配合，所述测温取样枪装置与探头卸料装置配合，所述测温取样枪装置在转动过程中存在有探头安装工位、测温取样工位和探头拆卸工位，所述探头夹取翻转装置位于探头安装工位，所述探头卸料装置位于探头拆卸工位。通过探头下料装置将探头推出，当测温取样枪装置位于探头安装工位时通过探头夹取翻转装置将推出的探头安装在测温枪或取样枪上，当取样枪装置位于测温取样工位可通过测温枪或取样枪上的探头进行测温或取样，当取样枪装置位于探头拆卸工位时可通过探头卸料装置将位于测温枪或取样枪上的探头拆卸。

3、进一步地，所述探头下料装置包括取样探头下料机构和测温探头下料机构，所述取样探头下料机构与测温探头下料机构对称设置，所述探头夹取翻转装置设置在取样探头下料机构和测温探头下料机构的中部；所述取样探头下料机构包括取样探头料仓、分料机构、推料机构和光电传感器，所述分料机构、推料机构和光电传感器由上至下依次设置在取样探头料仓的下部，所述测温探头下料机构包括测温探头料仓、分料机构、推料机构和光电传感器，所述分料机构、推料机构和光电传感器由上至下依次设置在测温探头料仓的下部。分别通过取样探头料仓和测温探头料仓对取样探头和测温探头下料，便于后续对探头进行夹取。

4、进一步地，所述探头夹取翻转装置包括抓取机构、平移机构、顶升机构和翻转机构，所述抓取机构安装在平移机构上，所述平移机构安装在顶升机构上，所述顶升机构安装在翻转机构上。通过设置的翻转装置可实习对探头的位置调整，以便于安装在取样枪或测温枪上。

5、进一步地，所述抓取机构包括枪头导向夹爪、探头抓取夹爪、第一直线轴承、导向杆、探头托架、安装架和推拉气缸，所述安装架安装在平移机构上，所述枪头导向夹爪和探头托架分别固定安装在安装架的两端，所述探头抓取夹爪滑动安装在安装架上，所述导向杆安装在安装架上，所述探头抓取夹爪通过第一直线轴承安装在导向杆上，所述推拉气缸的缸筒设置在安装架上，所述推拉气缸的活塞杆与探头抓取夹爪连接。通过抓取机构夹持住探头，通过平移机构驱动抓取机构移动进而实现探头移动，通过顶升机构驱动平移机构顶升进而实现探头顶升，通过翻转机构驱动顶升机构翻转进而实现探头翻转，枪头导向夹爪、探头抓取夹爪的主体分别通过两个双轴气缸驱动，通设置的第一直线轴承和导向杆可使得抓取机构在平移机构上移动，通过设置推拉气缸可驱动探头抓取夹爪移动。

6、进一步地，所述平移机构包括电缸滑台、滑台安装座和移动滑块，所述滑台安装座安装在顶升机构上，所述电缸滑台安装在滑台安装座上，所述移动滑块安装在电缸滑台上，所述抓取机构安装在移动滑块上。通过电缸滑台上的移动滑块进而可实现安装架的移动。

7、进一步地，所述顶升机构包括顶升气缸、导向柱、第二直线轴承、浮动接头和旋转托架，所述旋转托架安装在翻转机构上，所述顶升气缸的缸筒设置在旋转托架上，所述顶升气缸的活塞杆通过浮动接头与平移机构连接，所述导向柱设置在平移机构上，所述第二直线轴承设置在旋转托架上，所述导向柱与第二直线轴承贯穿。通过顶升气缸可控制滑台安装座升降，设置导向柱和第二直线轴承可使得滑台安装座沿着导向柱升降。

8、进一步地，所述翻转机构包括挡板、调心滚子轴承、设备支撑架、翻转轴、同步带、从动同步带轮和伺服电机，所述翻转轴通过调心滚子轴承安装在设备支撑架上，所述顶升机构安装在翻转轴上，所述翻转轴的一端安装有挡板，所述翻转轴的另一端安装有从动同步带轮，所述从动同步带轮与伺服电机的主动同步带轮通过同步带传动，所述同步带的外侧设置有防尘罩，所述同步带与同步带张紧轮接触。通过设置的翻转机构可使得旋转托架在翻转轴上翻转，通过伺服电机驱动主动同步带轮转动，进而通过同步带带动从动同步带轮转动，驱动翻转轴转动，设置防尘罩可起到防尘的作用，同步带张紧轮安装在同步带张紧轮支架上，同步带张紧轮支架通过拉簧拉紧，用于将同步带涨紧，避免同步带松弛。

9、进一步地，所述测温取样枪装置包括移动机构、旋转机构、摆动机构和固定立柱，所述旋转机构设置在固定立柱上，所述摆动机构设置在旋转机构上，所述移动机构设置在摆动机构上。

10、进一步地，所述移动机构包括取样枪、取样小车、测温枪、测温小车、导轨框架、平行轴减速电机、从动链轮、张紧链轮、主动链轮和链条，所述导轨框架设置在摆动机构上，所述主动链轮与平行轴减速电机的输出轴连接，所述取样小车、测温小车、从动链轮和张紧链轮均设置在导轨框架上，所述取样枪和测温枪分别设置在取样小车和测温小车上，所述从动链轮、张紧链轮和主动链轮通过链条传动，所述取样小车和测温小车各与一条链条连接，所述导轨框架上设置有极限挡块。通过旋转机构驱动摆动机构旋转，通过摆动机构驱动移动机构摆动，通过移动机构驱动取样枪或测温枪移动，进而实现取样或测温功能，通过平行轴减速电机驱动链条传动，通过链条拉动取样小车或测温小车移动，极限挡块用于限制取样小车或测温小车移动的位置。

11、进一步地，所述旋转机构包括旋转座、防尘罩、回转支承、齿轮和摆线减速机，所述齿轮与摆线减速机的输出轴连接，所述回转支承设置在固定立柱上，且齿轮与回转支承啮合，所述旋转座设置在回转支承上，所述摆动机构设置在旋转座上，所述防尘罩罩在回转支承和齿轮外，所述固定立柱上安装有限位开关。通过摆线减速机驱动齿轮转动，通过齿轮与回转支承的啮合，进而可实现旋转座的转动，防尘罩起到防尘作用，避免粉尘进入。限位开关，用于限制探头夹取翻转装置的转动位置。

12、进一步地，所述摆动机构包括支架轴和伺服电缸，所述倾仰支架通过支架轴安装在旋转机构上，所述伺服电缸的两端分别与旋转机构和倾仰支架连接。通过伺服电缸驱动倾仰支架沿着支架轴在旋转座上摆动。

13、进一步地，所述探头卸料装置包括卸料夹爪、卸料支架和储物箱，所述卸料夹爪安装在卸料支架上，所述储物箱位于卸料夹爪的下方。卸料夹爪夹持住探头可将测温或取样后的探头落入到储物箱中。

14、相比现有技术，本实用新型具有以下优点：该全自动测温取样系统实现了工人仅需将测温或取样探头按同一个方向放入各自料仓中；当需要取样时（测温时）操作人员可进行远程点击取样按钮（测温按钮）全自动测温取样装置便能实现自动取样（测温）的过程，此过程为全自动化操作无需人为干预，提高系统的稳定性和工作的可靠性；在测温取样中提高了整个系统的生产效率。

15、通过夹取翻转装置中设置枪头导向夹爪可用于将枪头与探头对准，起到导向作用，枪头导向夹爪的一端做成喇叭口，枪头导向夹的另一端略大于探头外径，因此可使得探头能够插入到枪头导向夹爪中，喇叭口便于枪头插入，可保证探头与枪头的对接完全是在枪头导向夹爪中完成的，无需手动对枪头和探头进行安装，使得枪头插入到探头中的成功率进一步提高；通过旋转机构驱动、摆动机构和移动机构控制取样枪或测温枪处于探头安装工位、测温取样工位以及探头卸料工位的灵活切换，无需人工在炉子旁边将探头安装、拆卸到测温枪或取样枪上，可提高工作效率，同时也可提高其安全性能。