炼钢生产精炼处理的测温取样机器人工艺布置及作业流程制造技术

本发明专利技术提供一种炼钢生产精炼处理的测温取样机器人工艺布置及作业流程，包括：在主操作平台布置有与钢包车轨道平行的机器人走行轨道、机器人本体、测温取样枪、探头存放架、纸管刮除器和钢样剥离装置，机器人在走行轨道上移动，可以到达多个工位，在不同工位完成钢液测温、钢液取样、接插纸管探头、刮除纸管探头等作业。本发明专利技术使用工业机器人替代人工进行测温取样，避免操作工被钢渣喷溅烫伤，同时，利用机器人自动测温取样，通过控制测点在钢液面下的深度和位置的一致，保持检测数据的稳定性、一致性，是一种保证钢铁产品质量的先进技术。

Process layout and operation flow of temperature measuring and sampling robot for refining in steelmaking

【技术实现步骤摘要】
炼钢生产精炼处理的测温取样机器人工艺布置及作业流程
本专利技术涉及冶金
，特别是涉及一种炼钢生产精炼处理的测温取样机器人工艺布置及作业流程。
技术介绍
现代炼钢生产主要分为初炼与精炼两个阶段，初炼采用的工艺方法主要包括转炉、电炉、感应炉等，精炼是将初炼后的钢水，按照最终钢水产品要求的温度和成分进行处理。在精炼处理过程中，按工艺要求需对钢水进行多次测温和取样分析。然而，目前的测温取样作业有人工测温取样和自动装置测温取样两种形式。采用自动装置测温取样需要人为更换探头，没有达到改善工人作业环境的目的，同时，自动装置的行程固定，不能适应钢水装入量变化引起钢液面高度变化时探头插入深度一致性要求，造成测试数据的稳定性和可信度下降，甚至由于插入深度过大造成的烧枪事故。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种炼钢生产精炼处理的测温取样机器人工艺布置及作业流程，用于解决现有技术中自动装置测温取样无法达到一键式智能化自动炼钢的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种炼钢生产精炼处理的测温取样机器人工艺布置及作业流程，包括：步骤S1，检测到吊包位上的钢包车有待处理的钢液时，利用炼钢自动化控制系统的氩气搅拌钢液，均匀钢包内钢液温度；步骤S2，获取在所述吊包位上所述钢液高度，测温取样上位机系统计算所述钢液的测点位置，机器人控制系统控制机器人本体按照所述测点位置测量所述钢液温度数据；刮出测温取样枪废弃的测温探头而接插取样器，所述机器人本体在测点位置进行取样并剥离取样后的钢样，直至根据炼钢自动化控制系统发送的指令在对应的探头存放架上更换测温探头；步骤S3，在所述吊包位完成测温取样作业后，所述机器人控制系统依据时序控制机器人本体移动到处理位；步骤S4，所述机器人本体按照所述测点位置测量所述钢液温度数据；刮出测温取样枪废弃的测温探头而接插取样器，所述机器人本体在测点位置进行取样并剥离取样后的钢样，直至根据炼钢自动化控制系统发送的指令在对应的探头存放架上更换测温探头。如上所述，本专利技术的炼钢生产精炼处理的测温取样机器人工艺布置及作业流程，具有以下有益效果：在炼钢生产的精炼处理工艺中采用本专利技术进行机器人测温取样作业，可使钢水进站和出站的钢液成分及温度判定更加稳定，钢水冶炼过程控制更加准确，可为冶金控制模型的运算快速提供输入数据，为更加准确的进行精炼操作，减少合金消耗，为提高合金收得率提供了保障，有利于品种钢冶炼，在高节奏生产过程中提高了产量同时确保了钢水质量。使用本专利技术进行机器人测温取样操作，可实现多次自动化测温取样，避免操作工被可能发生的钢渣喷溅烫伤，同时可以根据钢液面的位置自动确定测点坐标，避免探头插入深度过深或过浅使得操作失败，提高操作的成功率和数据的可靠性、一致性。附图说明图1显示为本专利技术提供的一种炼钢生产精炼处理的测温取样机器人工艺布置作业流程图；图2显示为本专利技术提供的一种炼钢生产精炼处理的测温取样机器人工艺布置在吊包位上作业流程图；图3显示为本专利技术提供的一种炼钢生产精炼处理的测温取样机器人工艺布置在处理位上作业流程图；图4显示为本专利技术提供的一种炼钢生产精炼处理的测温取样机器人工艺布置立体示意图；图5显示为本专利技术提供的一种炼钢生产精炼处理的测温取样机器人工艺布置断面示意图；图6显示为本专利技术提供的一种炼钢生产精炼处理的测温取样机器人工艺布置一平面图；图7显示为本专利技术提供的一种炼钢生产精炼处理的测温取样机器人工艺布置另一平面图。元件标号说明：1机器人走行轨道2机器人本体3测温取样枪4探头存放架5纸管刮除器6钢样剥离装置7钢包8钢包车9钢包车轨道10探头具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，遂图式中仅显示与本专利技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。请参阅图1，为本专利技术提供的一种炼钢生产精炼处理的测温取样机器人工艺布置作业流程图，在主操作平台布置有与钢包车轨道平行的机器人走行轨道1、机器人本体2、测温取样枪3、探头存放架4、纸管刮除器5、钢样剥离装置6等(详见图4和图5)，涉及到的控制系统包括机器人控制系统、测温取样上位机系统、炼钢自动化控制系统等；机器人本体2上安装有测温取样枪3，机器人本体2在走行轨道1上移动，可以到达多个工位(处理位、吊包位、喂丝位等)，在不同工位完成钢液测温、钢液取样、接插纸管探头、刮除纸管探头等作业，所述机器人本体上设有位置传感器和倾角传感器等，综合感知机器人本体在走行轨道上的实时位置和实时姿态，便于机器人控制系统实时解算测温取样枪的运动轨迹，该作业流程具体包括：步骤S1，检测到吊包位上的钢包车有待处理的钢液时，利用炼钢自动化控制系统的氩气搅拌钢液，均匀钢包内钢液温度；其中，钢水包进站，可由冶金起重机将待处理的钢水包(钢包7)吊放到精炼炉吊包位的一个空置钢包台车8上(钢包车8通过钢包车轨道9运动)，钢包7到位信号传送到测温取样上位机系统和炼钢自动化控制系统，由炼钢自动化控制系统开启钢包底吹氩系统的氩气对钢液进行弱搅拌，均匀钢包内钢液温度。步骤S2，获取在所述吊包位上所述钢液高度，测温取样上位机系统计算所述钢液的测点位置，机器人控制系统控制机器人本体按照所述测点位置测量所述钢液温度数据；刮出测温取样枪废弃的测温探头而接插取样器，所述机器人本体在测点位置进行取样并剥离取样后的钢样，直至根据炼钢自动化控制系统发送的指令在对应的探头存放架上更换测温探头；步骤S3，在所述吊包位完成测温取样作业后，所述机器人控制系统依据时序控制机器人本体移动到处理位；其中，机器人本体按照时序控制可在机器人走行轨道上移动，例如，在吊包位与处理位之间来回移动。步骤S4，所述机器人本体按照所述测点位置测量所述钢液温度数据；刮出测温取样枪废弃的测温探头而接插取样器，所述机器人本体在测点位置进行取样并剥离取样后的钢样，直至根据炼钢自动化控制系统发送的指令在对应的探头存放架上更换测温探头。在本实施例中，在炼钢生产的精炼处理工艺中采用本专利技术进行机器人测温取样作业，可使钢水进站和出站的钢液成分及温度进行判断，钢水冶炼过程控制更加准确，可为冶金控制模型的运算快速提供输入数据，为更加准确的进行精炼操作，减少合金消耗，为提高合金收得率提供了保障，有利于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种炼钢生产精炼处理的测温取样机器人工艺布置及作业流程，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤S1，检测到吊包位上的钢包车有待处理的钢液时，利用炼钢自动化控制系统的氩气搅拌钢液，均匀钢包内钢液温度；/n步骤S2，获取在所述吊包位上所述钢液高度，测温取样上位机系统计算所述钢液的测点位置，机器人控制系统控制机器人本体按照所述测点位置测量所述钢液温度数据；刮出测温取样枪废弃的测温探头而接插取样器，所述机器人本体在测点位置进行取样并剥离取样后的钢样，直至根据炼钢自动化控制系统发送的指令在对应的探头存放架上更换测温探头；/n步骤S3，在所述吊包位完成测温取样作业后，所述机器人控制系统依据时序控制机器人本体移动到处理位；/n步骤S4，所述机器人本体按照所述测点位置测量所述钢液温度数据；刮出测温取样枪废弃的测温探头而接插取样器，所述机器人本体在测点位置进行取样并剥离取样后的钢样，直至根据炼钢自动化控制系统发送的指令在对应的探头存放架上更换测温探头。/n

【技术特征摘要】
1.一种炼钢生产精炼处理的测温取样机器人工艺布置及作业流程，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1，检测到吊包位上的钢包车有待处理的钢液时，利用炼钢自动化控制系统的氩气搅拌钢液，均匀钢包内钢液温度；
步骤S2，获取在所述吊包位上所述钢液高度，测温取样上位机系统计算所述钢液的测点位置，机器人控制系统控制机器人本体按照所述测点位置测量所述钢液温度数据；刮出测温取样枪废弃的测温探头而接插取样器，所述机器人本体在测点位置进行取样并剥离取样后的钢样，直至根据炼钢自动化控制系统发送的指令在对应的探头存放架上更换测温探头；
步骤S3，在所述吊包位完成测温取样作业后，所述机器人控制系统依据时序控制机器人本体移动到处理位；
步骤S4，所述机器人本体按照所述测点位置测量所述钢液温度数据；刮出测温取样枪废弃的测温探头而接插取样器，所述机器人本体在测点位置进行取样并剥离取样后的钢样，直至根据炼钢自动化控制系统发送的指令在对应的探头存放架上更换测温探头。


2.根据权利要求1所述的炼钢生产精炼处理的测温取样机器人工艺布置及作业流程，其特征在于，所述步骤S2包括：
利用测距传感器检测钢液面离开地面的高度，将所述高度传到测温取样上位机系统和炼钢自动化控制系统；
测温取样上位机系统收到钢液面高度信息和炼钢自动化控制系统送达的测温指令后，实时解算出钢包内钢液下面的测点位置；利用机器人控制系统使机器人本体按实时规划的运动轨迹将带有测温探头的测温取样枪将探头末端插到测温点，停留规定时间后从钢液中提出测温探头，实现钢液温度数据；
机器人本体按实时规划的运动轨迹将带有废弃测温探头的测温取样枪移到到吊包位纸管刮除器刮掉废弃纸管；
测温取样上位机系统对收到的温度数据进行自动判定，若判定为测温成功则将钢液温度数据传送到炼钢自动化控制系统，若判定为测温失败则启动再次测温流程，若再次测温失败则报送测温故障，提示人工进行测温操作；
测温取样上位机系统依据炼钢自动化控制系统发送的取样指令，指示机器人控制系统使机器人本体按实时规划的运动轨迹在吊包位探头存放架上对应位置自动接插取样器；
机器人控制系统使机器人本体按实时规划的运动轨迹将取样器的吸管插入钢包内钢液下面的测点位置，停留规定时间后提出钢液；
机器人控制系统使机器人本体按实时规划的运动轨迹将取样器放入钢样剥离器，测温取样上位机系统指令剥离器夹紧取样器后，机器人本体从取样器纸管中抽出测温取样枪；
测温取样上位机系统依据炼钢自动化控制系统发送的测温指令，指示机器人控制系统使机器人本体按实时规划的运动轨迹在吊包位探头存放架上对应位置自动接插测温探头。


3.根据权利要求1所述的炼钢生产精炼处理的测温取样机器人工艺布置及作业流程，其特征在于，所述步骤S3包括：
测温取样上位机系统收到炼钢自动化控制系统送达的测温指令后，指令机器人控制系统使机器人本体按实时规划的运动轨迹将带有测温探头的测温取样枪将探头末端插到测温点，停留规定时间后从钢液中提出测温探头，温度检测仪表将钢液温度数据传到测温取样上位机系统；
机器人控制系统使机器人本体按实时规划的运动轨迹将带有废弃测温探头的测温取样枪移动到处理位纸管刮除器刮掉废弃纸管；
测温取样上位机系统对收到的温度数据进行自动判定，若判定为测温成功则将钢液温度数据传送到炼钢自动化控制系统，若判定为测温失败则启动再次测温流程，若再次测温失败则报送测温故障，提示人工进行测温操作；
测温取样上位机系统依据炼钢自动化控制系统发送的取样指令，指示机器人控制系统使机器人本体按实时规划的运动轨迹在处理位探头存放架上对应位置自动接插取样器；
机器人控制系统使机器人本体按实时规划的运动轨迹将取样器的吸管插入钢包内钢液下面的测点位置，停留规定时间后提出钢液；
机器人控制系统使机器人本体按实时规划的运动轨迹将取样器放入处理位的钢样剥离器，测温取样上位机系统指令剥离器夹紧取样器后，机器人本体从取样器纸管中抽出测温取样枪；...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘向东，刘景亚，杨宁川，万小丽，张燕彤，谭云龙，
申请(专利权)人：中冶赛迪工程技术股份有限公司，中冶赛迪技术研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50