一种钢水精确测温取样系统及其方法

摘要

一种钢水精确测温取样系统及其方法，属于冶金领域液态金属处理过程技术领域。包括智能机器人系统、自动测温取样枪系统、液面高度检测装置和工业控制计算机，整个系统由工业计算机进行整体控制，首先液面高度检测装置测定钢水液面深度，然后智能机器人负责安装探头，最后自动枪实现自动测温取样。优点在于，通过红外钢水液面测量和伺服位置控制，实现了每一枪测温和取样的准确定位，完全消除了人工测量方式对测量结果造成的系统偶然误差，为提高钢水质量的控制和精度提供了可靠的保障。

主权项

一种钢水精确测温取样系统，其特征在于，包括智能机器人系统、自动测温取样枪系统、液面高度检测装置和工业控制计算机，整个系统由工业控制计算机进行整体控制，首先液面高度检测装置测定钢水液面深度，然后智能机器人负责安装探头，最后自动测温取样枪实现自动测温取样；智能机器人系统包括伺服控制系统、机器人本体、机器人抓手、机器人行走机构，伺服控制系统控制机器人本体及机器人抓手抓取探头，机器人再通过行走机构到达自动测温取样枪位置自动安装或拆卸探头；伺服控制系统包括伺服控制柜及示教编程器，伺服控制系统是整个机器人的控制中枢；机器人采用外部轴控制，通过外部轴将复杂动作分解，实现精确取枪和装枪动作；机器人抓手是一个气动夹紧装置，适应现场不同直径的探头，机器人抓手本身自带的导向坡口形式，矫正了枪杆下枪造成的偏置位移，实现精准抓取；行走机构增大了机器人的行走距离，在不进行测温取样的时候远离钢包炉，有效降低了热辐射对机器人的损伤；自动测温取样枪系统包括自动测温枪体、链式提升装置、链式提升装置V型定位和枪杆气动定位装置，链式提升装置V型定位和枪杆气动定位装置避免枪体的晃动，链式提升装置控制自动测温枪体的升降，安装探头的自动测温枪体最终浸入钢液完成测温取样操作；自动测温枪体使用氮风冷却枪杆，增加了枪杆使用寿命；链式提升装置选用伺服电机驱动，精确控制下枪的深度；链式提升装置V型定位，限制了提升装置左右摆动量，使机器人的装、卸枪准确；枪杆气动定位装置减小了枪头的偏移量，降低了机器人的装枪难度；液面高度检测装置采用高精度红外测距传感器，测量偏差在±1cm，实现钢水液面的精确测量，当系统采集到钢包到位信号后，自动测量钢水液面，并运算出下枪距离，实现自动化。