一種全自動爐外測溫取樣裝置及其方法制造方法及圖紙

本發明專利技術屬于冶金技術領域，具體涉及一種全自動爐外測溫取樣裝置，在精煉人工進行測溫取樣時，測溫槍插入點位置和插入深度實現了自動控制，對于測溫槍受熱時間的控制比較準確，提高了其穩定性，使得影響準確性的因素減少；與人工的測溫相比，所得的溫度值精準度高、樣子成分存在波動小，從而減少了對連鑄機的生產效率和鑄坯的質量的影響；而且，不像人工測溫取樣產生勞動強度大，不需要適應惡劣的環境，減少了對測溫人員的人身危險，能有效的保護操作人員的人身安全和身體健康。

【技術實現步驟摘要】
一種全自動爐外測溫取樣裝置及其方法
本專利技術屬于冶金
，具體涉及一種全自動爐外測溫取樣裝置及其方法。
技術介紹
煉鋼生產中，爐外精煉在提高鋼材產品質量、擴大品種、降低成本、優化煉鋼生產工藝等方面發揮著非常重要的作用。尤其在板坯連鑄實施恒拉速澆注以來，對精煉鋼水的溫度、成分有了更為嚴格的要求，人工測溫取樣的精度已經不能滿足下道工序對鋼水質量的要求，因此實現精煉處理過程精確測溫取樣，對提高鋼水溫度測量精度和冶煉質量、降低原材料消耗和職工勞動強度具有十分重要的意義。在精煉人工進行測溫取樣時，測溫槍插入點位置和插入深度很難達到規定要求，并且手動測溫槍受熱時間長其穩定性會變差，影響準確性。因此人工的測溫、取樣方式所得的溫度值精準度差、樣子成分存在波動，從而影響了連鑄機的生產效率和鑄坯的質量；而且，人工測溫取樣勞動強度大，環境惡劣，比較危險，對操作工的人身安全和身體健康構成威脅。因此，需要一套RH爐外精煉裝備使用的全自動鋼水測溫取樣設備。
技術實現思路
本專利技術的目的是克服現有煉鋼生產中,人工進行測溫取樣時存在影響生產效率和鑄坯,容易對操作工的人身安全和身體健康構成威脅的問題。為此，本專利技術提供了一種全自動爐外測溫取樣裝置，包括以PLC為控制核心的自動控制模塊，還包括槍庫，設置在槍庫側下方的取槍送槍模塊，設置在取槍送槍模塊后方的插槍拔槍模塊，以及插槍拔槍模塊上方的執行模塊；所述槍庫是由存槍架、設置在存槍架下方的擋槍下槍機構和設置在擋槍下槍機構下方的槍頭輸送機構組成；所述取槍送槍模塊是由與槍頭輸送機構配合的夾槍放槍機構和與夾槍放槍機構連接的送槍機構組成；所述插槍拔槍模塊是由與送槍機構配合的接槍插槍機構，設置在接槍插槍機構上方的槍頭對準機構、設置在接槍插槍機構下方的拔槍機構，以及設置在槍頭對準機構背面的柱頭擺動機構組成；所述執行模塊是由槍桿、破渣槍、第二傳動機構、槍架擺動機構、機架、第一傳動機構組成；所述槍桿設置在第一傳動機構上；所述破渣槍設置在第二傳動機構上；第一傳動機構和第二傳動機構均設置在機架上；第一傳動機構和第二傳動機構之間還設置有槍架擺動機構。上述存槍架包括外部的框架和設置框架內的5組鋼板彎折型鋼隔擋；所述擋槍下槍機構是由第一氣缸連桿及擋槍環組成，所述擋槍環是帶凹槽的圓板，并且通過轉軸與氣第一缸連桿連接；槍頭輸送機構由接槍鉤、減速電機、鏈條鏈輪、第一導軌以及接近開關組成；所述接槍鉤位于擋槍環的下方，第一導軌的上方，由減速電機通過鏈條鏈輪帶動接槍鉤，用于將掉落在接槍鉤中的槍頭輸送出去；接槍鉤的位置信息由設置在接槍鉤側的撞桿式限位開關進行獲取。上述擋槍環上的凹槽是沿擋槍環的徑向設置；所述凹槽是半圓形或半橢圓形或圓角的倒三角形。上述擋槍環的邊緣還設置有與擋槍環邊沿垂直的外套；所述外套從凹槽的一側開始延伸至少沿擋槍環的邊緣延伸120°的弧度。上述接槍鉤的鉤口朝上，并且靠近擋槍環的上表面的鉤口變設置有延伸至鉤鉤口內的圓弧，用于確保槍頭能順利落入接槍鉤中。上述夾槍放槍機構由氣爪和帶桿氣缸組成，氣爪固定在帶桿氣缸運動端；所述送槍機構由第一氣缸擺桿組成，所述帶桿氣缸的的另一端與送槍機構的第一氣缸擺桿連接；所述第一氣缸擺桿用于將氣爪夾持的槍頭擺動90°，以便將槍頭送到插槍拔槍模塊的接槍位。上述接槍插槍機構是由第二氣缸連桿帶動一對相互嚙合的齒輪通過轉軸聯接由兩爪構成的接槍爪組成，用于將送槍機構送來的槍頭夾住；所述槍頭對準機構是由第三氣缸連桿帶動一對相互嚙合的齒輪通過轉軸聯接由兩只上端是漏斗式，下部與槍頭匹配的對準爪組成，用于將槍頭插入槍桿；所述拔槍機構是由第四氣缸連桿帶動一對相互嚙合的齒輪通過轉軸聯接由兩只用于拔槍的拔槍爪組成，用于將用于將槍頭拔出槍桿；所述柱頭擺動機構由柱頭和氣缸組成，擺動柱與氣缸通過氣缸端頭的銷軸相連用于將槍頭從接槍位送到插槍拔槍位。上述第一傳動機構由第二鏈輪鏈條、第一移動小車、第二導軌和第一電機減速機；所述槍桿是中空鋼管結構，槍桿的下端設置有與槍頭連接的插接件；所述槍桿固定在第一移動小車上，第一移動小車設置在與機架連接的第二導軌上，通過第二鏈輪鏈條與設置在機架上端的第一電機減速機聯接；所述第二傳動機構由第三鏈輪鏈條、第二移動小車、第三導軌和第二電機減速機；所述破渣槍的下端設置有可更換的破渣槍頭；所述破渣槍固定在第二移動小車上，第二移動小車設置在與機架連接的第三導軌上，通過第三鏈輪鏈條與設置在機架上端的第二電機減速機聯接；所述槍架擺動機構由設置于第二導軌和第三導軌之間的第二氣缸擺桿組成；設置于第二導軌和第三導軌之間，用于將槍桿和破渣槍在工作位和待機位的切換。上述機架還設置有限位開關，用于獲取槍桿和破渣槍的位置信息。一種全自動爐外測溫取樣方法，包括如下步驟：步驟1：全自動爐外測溫取樣裝置的各個部分：槍庫、取槍送槍模塊、插槍拔槍模塊、執行模塊初始化為準備就緒狀態；步驟2：槍庫中存槍架放入對應規格的槍頭；步驟3：當PLC接到人機交互界面HMI中的準備指令，控制槍庫中槍槍頭輸送機構3移動到對應槍頭的槍架下方；步驟4：擋槍下槍機構中的氣缸伸出，擋槍環將待用槍頭旋出，落入槍頭輸送機構的接槍鉤上；步驟5：槍頭輸送機構水平將槍頭移出，送到取槍送槍模塊的夾槍放槍機構中；步驟6：夾槍放槍機構夾住槍頭，并縮回，送槍機構中的氣缸伸出將槍頭送出，送到插槍拔槍模塊中；步驟7：插槍拔槍模塊中的接槍插槍機構夾住槍頭，送槍機構返回，槍頭對中機構夾住槍頭上部；步驟8：插槍拔槍模塊中的柱頭擺動機構將插槍拔槍柱頭擺動到插槍位置，執行機構中的槍桿下移并沿槍頭對中機構插入槍頭，槍頭對中機構松開，接槍插槍機構上移，將槍頭插入槍桿并插緊；步驟9：槍桿上移到最高位，準備工作就緒；步驟10：通過人機交互界面HMI發送“開始”指令；步驟11：執行模塊中的槍架擺動機構使槍桿和破渣槍擺動到測量位，破渣槍從最高位下移到最低位，插入鋼水，進行破渣，破渣完成后，破渣槍返回到最高位；步驟12：槍桿帶動槍頭從最高位降到最低位進入鋼水進行測溫取樣工作，結束后上移到最高位，并將測量數據發到PLC并在人機交互界面HMI顯示；步驟13：槍架擺動機構擺動槍架到插槍拔槍位置，并將槍桿下降到插槍拔槍位；步驟14：插槍拔槍模塊中的拔槍機構夾住槍頭，槍桿向上移動，槍桿與槍頭分離；步驟15：拔槍機構松開，廢槍頭落入下層廢槍頭箱中，測溫或取樣工作結束。本專利技術的有益效果：本專利技術提供的這種全自動爐外測溫取樣裝置，在精煉人工進行測溫取樣時，測溫槍插入點位置和插入深度實現了自動控制，對于測溫槍受熱時間的控制比較準確，提高了其穩定性，使得影響準確性的因素減少；與人工的測溫相比，所得的溫度值精準度高、樣子成分存在波動小，從而減少了對連鑄機的生產效率和鑄坯的質量的影響；而且，不像人工測溫取樣產生勞動強度大，不需要適應惡劣的環境，減少了對測溫人員的人身危險，能有效的保護操作人員的人身安全和身體健康。以下將結合附圖對本專利技術做進一步詳細說明。附圖說明圖1是全自動爐外測溫取樣裝置示意圖。圖2是全自動爐外測溫取樣裝置部分示意圖。圖3是擋槍下槍機構以及槍頭輸送機構示意圖。圖4是槍頭輸送機構側面示意圖。圖5是插槍拔模塊示意圖。圖6是插槍拔模塊正面示意圖。圖7是自動化系統信號與指令框圖。圖8是測溫取樣準備流程框圖。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種全自動爐外測溫取樣裝置，包括以PLC為控制核心的自動控制模塊，其特征在于：還包括槍庫，設置在槍庫側下方的取槍送槍模塊，設置在取槍送槍模塊后方的插槍拔槍模塊，以及插槍拔槍模塊上方的執行模塊；所述槍庫是由存槍架(1)、設置在存槍架(1)下方的擋槍下槍機構(2)和設置在擋槍下槍機構(2)下方的槍頭輸送機構(3)組成；所述取槍送槍模塊是由與槍頭輸送機構(3)配合的夾槍放槍機構(4)和與夾槍放槍機構(4)連接的送槍機構(5)組成；所述插槍拔槍模塊是由與送槍機構(5)配合的接槍插槍機構(6)，設置在接槍插槍機構(6)上方的槍頭對準機構(7)、設置在接槍插槍機構(6)下方的拔槍機構(8)，以及設置在槍頭對準機構(7)背面的柱頭擺動機構(9)組成；所述執行模塊是由槍桿(10)、破渣槍(11)、第二傳動機構(12)、槍架擺動機構(13)、機架(14)、第一傳動機構(15)組成；所述槍桿(10)設置在第一傳動機構(15)上；所述破渣槍(11)設置在第二傳動機構(12)上；第一傳動機構(15)和第二傳動機構(12)均設置在機架(14)上；第一傳動機構(15)和第二傳動機構(12)之間還設置有槍架擺動機構(13)。...

【技術特征摘要】
1.一種全自動爐外測溫取樣裝置，包括以PLC為控制核心的自動控制模塊，其特征在于：還包括槍庫，設置在槍庫側下方的取槍送槍模塊，設置在取槍送槍模塊后方的插槍拔槍模塊，以及插槍拔槍模塊上方的執行模塊；所述槍庫是由存槍架（1）、設置在存槍架（1）下方的擋槍下槍機構（2）和設置在擋槍下槍機構（2）下方的槍頭輸送機構（3）組成；所述取槍送槍模塊是由與槍頭輸送機構（3）配合的夾槍放槍機構（4）和與夾槍放槍機構（4）連接的送槍機構（5）組成；所述插槍拔槍模塊是由與送槍機構（5）配合的接槍插槍機構（6），設置在接槍插槍機構（6）上方的槍頭對準機構（7）、設置在接槍插槍機構（6）下方的拔槍機構（8），以及設置在槍頭對準機構（7）背面的柱頭擺動機構（9）組成；所述執行模塊是由槍桿（10）、破渣槍（11）、第二傳動機構（12）、槍架擺動機構（13）、機架（14）、第一傳動機構（15）組成；所述槍桿（10）設置在第一傳動機構（15）上；所述破渣槍（11）設置在第二傳動機構（12）上；第一傳動機構（15）和第二傳動機構（12）均設置在機架（14）上；第一傳動機構（15）和第二傳動機構（12）之間還設置有槍架擺動機構（13）。2.如權利要求1所述的全自動爐外測溫取樣裝置，其特征在于：所述存槍架（1）包括外部的框架（16）和設置框架（16）內的5組鋼板（17）隔擋；所述擋槍下槍機構（2）是由第一氣缸連桿（18）及擋槍環（19）組成，所述擋槍環（19）是帶凹槽（25）的圓板（20），并且通過轉軸（21）與第一氣缸連桿（18）連接；槍頭輸送機構（3）由接槍鉤（22）、減速電機（45）、鏈條鏈輪（23）、第一導軌（24）以及接近開關組成；所述接槍鉤（22）位于擋槍環（19）的下方，第一導軌（24）的上方，由減速電機通過鏈條鏈輪（23）帶動接槍鉤（22），用于輸送槍頭；接槍鉤（22）的位置信息由設置在接槍鉤側面的撞桿式接近開關（46）進行獲取。3.如權利要求2所述的全自動爐外測溫取樣裝置，其特征在于：所述擋槍環（19）上的凹槽（25）是沿擋槍環（19）的徑向設置；所述凹槽（25）是半圓形或半橢圓形或圓角的倒三角形。4.如權利要求2所述的全自動爐外測溫取樣裝置，其特征在于：所述擋槍環的邊緣還設置有與擋槍環邊沿垂直的外套（26）；所述外套（26）從凹槽（25）的一側開始延伸至少沿擋槍環（19）的邊緣延伸120°的弧度。5.如權利要求2所述的全自動爐外測溫取樣裝置，其特征在于：所述接槍鉤（22）的鉤口朝上，并且靠近擋槍環（19）的上表面的鉤口邊設置有延伸至鉤口內的圓弧，用于確保槍頭能順利落入接槍鉤中。6.如權利要求1所述的全自動爐外測溫取樣裝置，其特征在于：所述夾槍放槍機構（4）由氣爪（27）和帶桿氣缸（28）組成，氣爪（27）固定在帶桿氣缸（28）運動端；所述送槍機構（5）由第一氣缸擺桿（29）組成，所述帶桿氣缸（28）的另一端與送槍機構（5）的第一氣缸擺桿（29）連接；所述第一氣缸擺桿（29）用于將氣爪夾持的槍頭擺動90°，以便將槍頭送到插槍拔槍模塊的接槍位。7.如權利要求1所述的全自動爐外測溫取樣裝置，其特征在于：所述接槍插槍機構（6）是由第二氣缸連桿（47）帶動一對相互嚙合的齒輪，以及齒輪通過轉軸聯接由兩爪構成的接槍爪（30）組成，用于將送槍機構（5）送來的槍頭夾住；所述槍頭對準機構（7）是由第三氣缸連桿（48）帶動一對相互嚙合的齒輪，以及齒輪通過轉軸聯接由兩只上端是漏斗式，下部與槍頭匹配的對準爪（31）組成，用于將槍頭插入槍桿；所述拔槍機構（8）是由第四氣...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張明，李俊輝，劉向，吳建龍，周友軍，任彤，陳亞文，馬正峰，曹海玲，張鈺，
申請(專利權)人：中國重型機械研究院股份公司，
類型：發明
國別省市：陜西;61