连铸浇钢专用自动机械手制造技术

本发明专利技术公开了一种连铸浇钢专用自动机械手，其特征在于所述机械手有一个连接在底座上的套筒，可以上下升降、左右旋转，套筒连接一个长臂，长臂可以伸缩，长臂的末端有一个圆环，可以套住长水口，圆环和长臂连接，通过一定的机械形式可以前后、左右翻转，进而实现长水口的运动。各个自由度的运动量由传感器记录，可以根据指令运动到指定位置。在机械手的附近安装有摄像头，根据拍摄的图像进行位置分析，指令机械手运动，实现全自动作业。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于机械手设备领域，具体涉及一种连铸浇钢专用自动机械手。
技术介绍
连铸中间包浇钢是一项危险、繁重的体力劳动，在目前先进的连铸机上，实现了机电装置代替人力操作，通过摇动手轮、近地按钮驱动电机实现长水口的升降、移动、旋转、翻转等动作，但是工人暴露在室外、靠近钢包受到高温烘烤、开浇时有钢水飞溅烫伤危险。本专利技术用电机、液压、气动装置代替传统手轮，用带编码器的伺服电机代替普通电机，用摄像视觉系统代替人眼目视，提高作业效率和精度，减少劳动定员，提高劳动生产率。长期以来连铸生产中，钢包到达中间包上方浇铸位置后，滑动水口的打开操作，是由人工完成的，因为环境恶劣、操作复杂、异常情况多，单靠简单的机械装置难以应对。原来的中间包操作机械装置，依靠人力、电机实现简单的移动功能，但随着环保要求提升、劳动保护力度加大、劳动力成本上升，在中间包区域实现无人化操作已经成为必然趋势。国外发展了基于通用六轴机器人(如ABB、KUKA机器人)，加上机器视觉、专用夹具组成整套自动化设备，代替人工作业，在实验室已经取得进展，也有少量实际应用。采用通用机器人，动作灵活、范围大、定位精度高，但是对中间包平台上自动化浇钢操作适应性比较差。原因是：1)浇钢作业中机器人的安装点和末端夹具距离长(约3.5米以上)，现有通用机器人臂展很难达到，且中间有转轴，刚度受到影响；2)机器人从安装底座到手臂末端有电机、减速机、转轴、电缆，受到高温烘烤容易故障；3)按照安全规范，在机器人活动范围，要安装围栏对作业区域封闭，不允许人员进入，应用初期发生紧急情况难以处理，不利于设备的逐步升级改造。根据连铸浇钢的作业特点和通用机器人的不足，本专利专门提出了专用自动机械手的设想。新机械手作业臂展长、刚度强，机械臂中间、末端没有电气元件，耐高温性能好，通过底座可以在原设备接口处安装。可以采用手动、半自动方式逐步过渡到全自动方式，使操作工逐步适应，便于应对异常紧急情况。
技术实现思路
本专利技术在于用电机、液压、气动驱动装置代替人力摇动、推拉设备实现移动、转动功能，在设备上或机旁设操作盘，通过按钮实现上述功能，称之为手动操作。驱动装置配有位置传感器，可以记录上次运动轨迹、重复已有运动轨迹、执行预设运动轨迹，可以在控制室内观察摄像头图像，通过操作台上按钮或手柄微调长水口位置，实现和钢包下水口的最准，称之为半自动操作。摄像头的图像一方面传送到显示器上，一方面送到计算机进行图像分析，进行长水口和钢包下水口的匹配计算，对驱动系统下达进给量，启动驱动系统完成两者的匹配，称之为全自动控制。本专利技术包括一个套筒机构(2))，内置驱动装置，能垂直升降和水平方向左右旋转；一个横梁(1)，内置驱动装置，负责实现末端的前后移动；一个末端(7)，负责夹持长水口，以及通过横梁内部的连杆装置，实现前后翻转。一个摄像头(4)，负责把机械手末端的图像传送到显示器，同时传送到计算机进行图像匹配分析。还包括一套PLC系统用于控制驱动装置，一套计算机系统用于图像分析。与现有的技术相比，本专利技术的有益效果是：代替人工在连铸中间包平台上浇钢作业的机械装置，根据连铸浇钢专门的动作要求设计制造，能实现上升下降、左右旋转、前进后退、夹具前后、左右翻转，能按手动、半自动、全自动模式操作，实现连铸浇钢的省人化、无人化作业，降低劳动强度，保证生产顺行，提高产品质量。附图说明图1是本专利技术的结构示意图：图中：(1)为机械手横梁，(2)为套筒，(3)机械手底座用于和中间包车的连接，(4)为人眼观察和视觉判断的摄像机，(5)为中间包，(6)为钢包，(7)为钢包滑动水口，(8)为机械手末端，(9)为长水口。具体实施方式下面结合附图与具体实施方式对本专利技术作进一步详细描述：一种用于连铸自动浇钢的专用机械手，锚固在中间包车上，在末端夹持长水口，通过套筒上下移动、左右转动，以及横梁的前后移动、末端的翻转，通过手轮、按钮、摇柄，以及计算机计算位置信息，实现长水口和钢包下水口的自动对接，进一步的打开滑板，实现无人化自动浇钢。所述本新型装置在这个实施例中，在使用的过程中，导游旗的使用者可以手动举导游旗也可以插在固定支座上，所述固定支座为放在肩膀上通过肩带固定，而且旗杆为一种可伸缩的结构，在旅途过程中，导游旗的使用者可以使用旗杆中安装的微型风扇，然后通过固定座上的电源开关控制音微信风扇，从而使得导游旗的使用者可以放松心情，缓解旅途劳顿。以上显示和描述了本专利技术的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本专利技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本专利技术的原理，在不脱离本专利技术精神和范围的前提下，本专利技术还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本专利技术范围内。本专利技术要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种连铸浇钢专用自动机械手，包括机械手(1)，通过末端(8)辅助夹具的功能设计，实现长水口前后、左右翻转，这些功能通过电机或液压、气动驱动实现，电机或液压、气动装置带有传感器，可以测量位移变化、旋转角度等。

【技术特征摘要】
1.一种连铸浇钢专用自动机械手，包括机械手(1)，通过末端(8)辅助夹具的功能设计，实现长水口前后、左右翻转，这些功能通过电机或液压、气动驱动实现，电机或液压、气动装置带有传感器，可以测量位移变化、旋转角度等。2.根据权利书(1)所述的一种连铸浇钢专用自动机械手，其特征在于：所述手动是通过操作机械手的按钮带动电机或摇动手轮实现的，半自动是通过传感器或PL...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕晏含，
申请(专利权)人：吕晏含，
类型：发明
国别省市：上海;31