一种全自动炉外测温取样装置及其方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于冶金技术领域，具体涉及一种全自动炉外测温取样装置，在精炼人工进行测温取样时，测温枪插入点位置和插入深度实现了自动控制，对于测温枪受热时间的控制比较准确，提高了其稳定性，使得影响准确性的因素减少；与人工的测温相比，所得的温度值精准度高、样子成分存在波动小，从而减少了对连铸机的生产效率和铸坯的质量的影响；而且，不像人工测温取样产生劳动强度大，不需要适应恶劣的环境，减少了对测温人员的人身危险，能有效的保护操作人员的人身安全和身体健康。

【技术实现步骤摘要】
一种全自动炉外测温取样装置及其方法
本专利技术属于冶金
，具体涉及一种全自动炉外测温取样装置及其方法。
技术介绍
炼钢生产中，炉外精炼在提高钢材产品质量、扩大品种、降低成本、优化炼钢生产工艺等方面发挥着非常重要的作用。尤其在板坯连铸实施恒拉速浇注以来，对精炼钢水的温度、成分有了更为严格的要求，人工测温取样的精度已经不能满足下道工序对钢水质量的要求，因此实现精炼处理过程精确测温取样，对提高钢水温度测量精度和冶炼质量、降低原材料消耗和职工劳动强度具有十分重要的意义。在精炼人工进行测温取样时，测温枪插入点位置和插入深度很难达到规定要求，并且手动测温枪受热时间长其稳定性会变差，影响准确性。因此人工的测温、取样方式所得的温度值精准度差、样子成分存在波动，从而影响了连铸机的生产效率和铸坯的质量；而且，人工测温取样劳动强度大，环境恶劣，比较危险，对操作工的人身安全和身体健康构成威胁。因此，需要一套RH炉外精炼装备使用的全自动钢水测温取样设备。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有炼钢生产中,人工进行测温取样时存在影响生产效率和铸坯,容易对操作工的人身安全和身体健康构成威胁的问题。为此，本专利技术提供了一种全自动炉外测温取样装置，包括以PLC为控制核心的自动控制模块，还包括枪库，设置在枪库侧下方的取枪送枪模块，设置在取枪送枪模块后方的插枪拔枪模块，以及插枪拔枪模块上方的执行模块；所述枪库是由存枪架、设置在存枪架下方的挡枪下枪机构和设置在挡枪下枪机构下方的枪头输送机构组成；所述取枪送枪模块是由与枪头输送机构配合的夹枪放枪机构和与夹枪放枪机构连接的送枪机构组成；所述插枪拔枪模块是由与送枪机构配合的接枪插枪机构，设置在接枪插枪机构上方的枪头对准机构、设置在接枪插枪机构下方的拔枪机构，以及设置在枪头对准机构背面的柱头摆动机构组成；所述执行模块是由枪杆、破渣枪、第二传动机构、枪架摆动机构、机架、第一传动机构组成；所述枪杆设置在第一传动机构上；所述破渣枪设置在第二传动机构上；第一传动机构和第二传动机构均设置在机架上；第一传动机构和第二传动机构之间还设置有枪架摆动机构。上述存枪架包括外部的框架和设置框架内的5组钢板弯折型钢隔挡；所述挡枪下枪机构是由第一气缸连杆及挡枪环组成，所述挡枪环是带凹槽的圆板，并且通过转轴与气第一缸连杆连接；枪头输送机构由接枪钩、减速电机、链条链轮、第一导轨以及接近开关组成；所述接枪钩位于挡枪环的下方，第一导轨的上方，由减速电机通过链条链轮带动接枪钩，用于将掉落在接枪钩中的枪头输送出去；接枪钩的位置信息由设置在接枪钩侧的撞杆式限位开关进行获取。上述挡枪环上的凹槽是沿挡枪环的径向设置；所述凹槽是半圆形或半椭圆形或圆角的倒三角形。上述挡枪环的边缘还设置有与挡枪环边沿垂直的外套；所述外套从凹槽的一侧开始延伸至少沿挡枪环的边缘延伸120°的弧度。上述接枪钩的钩口朝上，并且靠近挡枪环的上表面的钩口变设置有延伸至钩钩口内的圆弧，用于确保枪头能顺利落入接枪钩中。上述夹枪放枪机构由气爪和带杆气缸组成，气爪固定在带杆气缸运动端；所述送枪机构由第一气缸摆杆组成，所述带杆气缸的的另一端与送枪机构的第一气缸摆杆连接；所述第一气缸摆杆用于将气爪夹持的枪头摆动90°，以便将枪头送到插枪拔枪模块的接枪位。上述接枪插枪机构是由第二气缸连杆带动一对相互啮合的齿轮通过转轴联接由两爪构成的接枪爪组成，用于将送枪机构送来的枪头夹住；所述枪头对准机构是由第三气缸连杆带动一对相互啮合的齿轮通过转轴联接由两只上端是漏斗式，下部与枪头匹配的对准爪组成，用于将枪头插入枪杆；所述拔枪机构是由第四气缸连杆带动一对相互啮合的齿轮通过转轴联接由两只用于拔枪的拔枪爪组成，用于将用于将枪头拔出枪杆；所述柱头摆动机构由柱头和气缸组成，摆动柱与气缸通过气缸端头的销轴相连用于将枪头从接枪位送到插枪拔枪位。上述第一传动机构由第二链轮链条、第一移动小车、第二导轨和第一电机减速机；所述枪杆是中空钢管结构，枪杆的下端设置有与枪头连接的插接件；所述枪杆固定在第一移动小车上，第一移动小车设置在与机架连接的第二导轨上，通过第二链轮链条与设置在机架上端的第一电机减速机联接；所述第二传动机构由第三链轮链条、第二移动小车、第三导轨和第二电机减速机；所述破渣枪的下端设置有可更换的破渣枪头；所述破渣枪固定在第二移动小车上，第二移动小车设置在与机架连接的第三导轨上，通过第三链轮链条与设置在机架上端的第二电机减速机联接；所述枪架摆动机构由设置于第二导轨和第三导轨之间的第二气缸摆杆组成；设置于第二导轨和第三导轨之间，用于将枪杆和破渣枪在工作位和待机位的切换。上述机架还设置有限位开关，用于获取枪杆和破渣枪的位置信息。一种全自动炉外测温取样方法，包括如下步骤：步骤1：全自动炉外测温取样装置的各个部分：枪库、取枪送枪模块、插枪拔枪模块、执行模块初始化为准备就绪状态；步骤2：枪库中存枪架放入对应规格的枪头；步骤3：当PLC接到人机交互界面HMI中的准备指令，控制枪库中枪枪头输送机构3移动到对应枪头的枪架下方；步骤4：挡枪下枪机构中的气缸伸出，挡枪环将待用枪头旋出，落入枪头输送机构的接枪钩上；步骤5：枪头输送机构水平将枪头移出，送到取枪送枪模块的夹枪放枪机构中；步骤6：夹枪放枪机构夹住枪头，并缩回，送枪机构中的气缸伸出将枪头送出，送到插枪拔枪模块中；步骤7：插枪拔枪模块中的接枪插枪机构夹住枪头，送枪机构返回，枪头对中机构夹住枪头上部；步骤8：插枪拔枪模块中的柱头摆动机构将插枪拔枪柱头摆动到插枪位置，执行机构中的枪杆下移并沿枪头对中机构插入枪头，枪头对中机构松开，接枪插枪机构上移，将枪头插入枪杆并插紧；步骤9：枪杆上移到最高位，准备工作就绪；步骤10：通过人机交互界面HMI发送“开始”指令；步骤11：执行模块中的枪架摆动机构使枪杆和破渣枪摆动到测量位，破渣枪从最高位下移到最低位，插入钢水，进行破渣，破渣完成后，破渣枪返回到最高位；步骤12：枪杆带动枪头从最高位降到最低位进入钢水进行测温取样工作，结束后上移到最高位，并将测量数据发到PLC并在人机交互界面HMI显示；步骤13：枪架摆动机构摆动枪架到插枪拔枪位置，并将枪杆下降到插枪拔枪位；步骤14：插枪拔枪模块中的拔枪机构夹住枪头，枪杆向上移动，枪杆与枪头分离；步骤15：拔枪机构松开，废枪头落入下层废枪头箱中，测温或取样工作结束。本专利技术的有益效果：本专利技术提供的这种全自动炉外测温取样装置，在精炼人工进行测温取样时，测温枪插入点位置和插入深度实现了自动控制，对于测温枪受热时间的控制比较准确，提高了其稳定性，使得影响准确性的因素减少；与人工的测温相比，所得的温度值精准度高、样子成分存在波动小，从而减少了对连铸机的生产效率和铸坯的质量的影响；而且，不像人工测温取样产生劳动强度大，不需要适应恶劣的环境，减少了对测温人员的人身危险，能有效的保护操作人员的人身安全和身体健康。以下将结合附图对本专利技术做进一步详细说明。附图说明图1是全自动炉外测温取样装置示意图。图2是全自动炉外测温取样装置部分示意图。图3是挡枪下枪机构以及枪头输送机构示意图。图4是枪头输送机构侧面示意图。图5是插枪拔模块示意图。图6是插枪拔模块正面示意图。图7是自动化系统信号与指令框图。图8是测温取样准备流程框图。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全自动炉外测温取样装置，包括以PLC为控制核心的自动控制模块，其特征在于：还包括枪库，设置在枪库侧下方的取枪送枪模块，设置在取枪送枪模块后方的插枪拔枪模块，以及插枪拔枪模块上方的执行模块；所述枪库是由存枪架(1)、设置在存枪架(1)下方的挡枪下枪机构(2)和设置在挡枪下枪机构(2)下方的枪头输送机构(3)组成；所述取枪送枪模块是由与枪头输送机构(3)配合的夹枪放枪机构(4)和与夹枪放枪机构(4)连接的送枪机构(5)组成；所述插枪拔枪模块是由与送枪机构(5)配合的接枪插枪机构(6)，设置在接枪插枪机构(6)上方的枪头对准机构(7)、设置在接枪插枪机构(6)下方的拔枪机构(8)，以及设置在枪头对准机构(7)背面的柱头摆动机构(9)组成；所述执行模块是由枪杆(10)、破渣枪(11)、第二传动机构(12)、枪架摆动机构(13)、机架(14)、第一传动机构(15)组成；所述枪杆(10)设置在第一传动机构(15)上；所述破渣枪(11)设置在第二传动机构(12)上；第一传动机构(15)和第二传动机构(12)均设置在机架(14)上；第一传动机构(15)和第二传动机构(12)之间还设置有枪架摆动机构(13)。...

【技术特征摘要】
1.一种全自动炉外测温取样装置，包括以PLC为控制核心的自动控制模块，其特征在于：还包括枪库，设置在枪库侧下方的取枪送枪模块，设置在取枪送枪模块后方的插枪拔枪模块，以及插枪拔枪模块上方的执行模块；所述枪库是由存枪架（1）、设置在存枪架（1）下方的挡枪下枪机构（2）和设置在挡枪下枪机构（2）下方的枪头输送机构（3）组成；所述取枪送枪模块是由与枪头输送机构（3）配合的夹枪放枪机构（4）和与夹枪放枪机构（4）连接的送枪机构（5）组成；所述插枪拔枪模块是由与送枪机构（5）配合的接枪插枪机构（6），设置在接枪插枪机构（6）上方的枪头对准机构（7）、设置在接枪插枪机构（6）下方的拔枪机构（8），以及设置在枪头对准机构（7）背面的柱头摆动机构（9）组成；所述执行模块是由枪杆（10）、破渣枪（11）、第二传动机构（12）、枪架摆动机构（13）、机架（14）、第一传动机构（15）组成；所述枪杆（10）设置在第一传动机构（15）上；所述破渣枪（11）设置在第二传动机构（12）上；第一传动机构（15）和第二传动机构（12）均设置在机架（14）上；第一传动机构（15）和第二传动机构（12）之间还设置有枪架摆动机构（13）。2.如权利要求1所述的全自动炉外测温取样装置，其特征在于：所述存枪架（1）包括外部的框架（16）和设置框架（16）内的5组钢板（17）隔挡；所述挡枪下枪机构（2）是由第一气缸连杆（18）及挡枪环（19）组成，所述挡枪环（19）是带凹槽（25）的圆板（20），并且通过转轴（21）与第一气缸连杆（18）连接；枪头输送机构（3）由接枪钩（22）、减速电机（45）、链条链轮（23）、第一导轨（24）以及接近开关组成；所述接枪钩（22）位于挡枪环（19）的下方，第一导轨（24）的上方，由减速电机通过链条链轮（23）带动接枪钩（22），用于输送枪头；接枪钩（22）的位置信息由设置在接枪钩侧面的撞杆式接近开关（46）进行获取。3.如权利要求2所述的全自动炉外测温取样装置，其特征在于：所述挡枪环（19）上的凹槽（25）是沿挡枪环（19）的径向设置；所述凹槽（25）是半圆形或半椭圆形或圆角的倒三角形。4.如权利要求2所述的全自动炉外测温取样装置，其特征在于：所述挡枪环的边缘还设置有与挡枪环边沿垂直的外套（26）；所述外套（26）从凹槽（25）的一侧开始延伸至少沿挡枪环（19）的边缘延伸120°的弧度。5.如权利要求2所述的全自动炉外测温取样装置，其特征在于：所述接枪钩（22）的钩口朝上，并且靠近挡枪环（19）的上表面的钩口边设置有延伸至钩口内的圆弧，用于确保枪头能顺利落入接枪钩中。6.如权利要求1所述的全自动炉外测温取样装置，其特征在于：所述夹枪放枪机构（4）由气爪（27）和带杆气缸（28）组成，气爪（27）固定在带杆气缸（28）运动端；所述送枪机构（5）由第一气缸摆杆（29）组成，所述带杆气缸（28）的另一端与送枪机构（5）的第一气缸摆杆（29）连接；所述第一气缸摆杆（29）用于将气爪夹持的枪头摆动90°，以便将枪头送到插枪拔枪模块的接枪位。7.如权利要求1所述的全自动炉外测温取样装置，其特征在于：所述接枪插枪机构（6）是由第二气缸连杆（47）带动一对相互啮合的齿轮，以及齿轮通过转轴联接由两爪构成的接枪爪（30）组成，用于将送枪机构（5）送来的枪头夹住；所述枪头对准机构（7）是由第三气缸连杆（48）带动一对相互啮合的齿轮，以及齿轮通过转轴联接由两只上端是漏斗式，下部与枪头匹配的对准爪（31）组成，用于将枪头插入枪杆；所述拔枪机构（8）是由第四气...

【专利技术属性】
技术研发人员：张明，李俊辉，刘向，吴建龙，周友军，任彤，陈亚文，马正峰，曹海玲，张钰，
申请(专利权)人：中国重型机械研究院股份公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61