车载探头箱式轨道移动机器人测温取样装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种车载探头箱式轨道移动机器人测温取样装置，包括机器人、测温取样探针和探头刮剥机构，还包括固定轨道以及同时安装有探头存放箱和所述机器人的移动平台，移动平台在固定轨道上牵引驱动，并且移动平台与固定轨道之间设有导向和防倾覆结构；在移动平台移动到各个作业位置时机器人基座的位置与探头存放箱的位置相对固定。本发明专利技术，将探头存放箱与机器人均安装到移动平台上，不会因为移动平台的姿态改变而使得机器人相对于探头存放箱的位置和姿势产生较大的随机误差；利于机器人的测温取样探针更准确地与探头存放箱中的探头进行对准，从而提高了测温取样探针插入纸管探头的成功率，保证测温取样的可靠性和顺畅性。

【技术实现步骤摘要】
车载探头箱式轨道移动机器人测温取样装置
本专利技术属于冶金
，具体涉及一种车载探头箱式轨道移动机器人测温取样装置。
技术介绍
熔融金属的冶金生产需要通过测温、取样等手段及时了解温度、成分等过程参数。人工作业的环境危害和可信度不足，使得自动化装置得到较大发展和应用。但是冶金生产中使用的自动测温取样装置，大部分都是固定安装的，每套装置只能在一个工位作业，冶金工厂大量的高危繁重作业工位仍然要依赖人工作业，导致工伤事故时有发生。并且，大部分自动化装置只能按照固定的预设程序运动，缺乏柔性控制，因此近年来逐渐被工业机器人所代替。冶金生产流程采用工业机器人取代人工测温取样，可以避免操作工与高温液体金属接触，提高了安全性，同时缩短冶炼周期，提高炼钢产能，降低人工成本。采用工业机器人取代普通的自动测温取样装置，可以通过传感器识别熔融金属表面的距离、渣块位置，进而自主更新测温取样探头预设的插入位置和插入高度。机器人辅助测温取样只是利用机器人作为自动测温取样装置的探头装拆工具，替代人工装拆探头，而机器人直接测温取样需要先用作为末端执行器的测温取样探针插入探头存放箱内的探头纸管孔内，取出探头后再将探头末端插到熔融金属里指定深度位置并停留规定时间，最后在刮剥器上将使用过的废探头从测温取样探针上剔除。固定安装的测温取样机器人已经可以满足上述需求，缺点是一套机器人装置只能在一个固定工位作业，并且大部分时间都处于待机状态，浪费了设备资源。当需要单台机器人在多个工位作业时，通常将机器人安装在固定轨道的移动平台上，依靠移动平台到达多个工位作业。因而现有技术中出现了一种在轨道上移动作业的测温取样机器人装置，其机器人安装在轨道式走行小车上，走行小车在待机位和铁水沟作业位之间的轨道上移动。测温取样枪杆安装在机器人手臂上，机器人移动到待机位，用测温枪杆从固定安装在作业平台的枪头储存箱内插取枪头，再移动到铁水沟测温取样。由于测温取样机器人的工作环境非常恶劣，存在高温辐射和金属粉尘，环境温度变化范围在-10～+50℃，类似上述移动机器人方案中，高精密的轨道式移动平台在这样的环境下使用有两个难以解决的问题：其一是金属材料热膨胀会使精密配合的部件卡死，其二是金属粉尘加速摩擦副的磨损，最终都使得精密移动平台的寿命低，故障率高。而适合该使用环境的移动小车一般都有定位精度较差、抗倾覆性能弱的缺点，机器人手臂向外伸出时，产生的倾覆力矩会使移动小车的姿态发生突变甚至翻车，引发机器人作业过程存中机械臂的位置和姿态产生较大的随机误差，特别造成机器人将测温取样枪杆插入操作平台上固定的存放箱中的枪头纸管内的成功率非常低，严重影响自动测温取样流程的顺畅性。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种车载探头箱式轨道移动机器人测温取样装置，提高测温取样探针插入纸管探头的成功率，保证测温取样的可靠性和顺畅性。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术技术方案如下：一种车载探头箱式轨道移动机器人测温取样装置，包括机器人、测温取样探针和探头刮剥机构，所述测温取样探针安装于机器人机械臂的末端，还包括固定轨道以及同时安装有探头存放箱和所述机器人的移动平台，所述固定轨道安装在作业平台上，所述移动平台在固定轨道上牵引驱动，并且所述移动平台与固定轨道之间设有导向和防倾覆结构；在移动平台移动到各个作业位置时机器人基座的位置与探头存放箱的位置相对固定。通过设置探头存放箱存放探头，并将探头存放箱与机器人一同安装到移动平台上，不会因为移动平台的姿态改变而使得机器人相对于探头存放箱的位置和姿势产生较大的随机误差；相对于传统移动小车和存放装置分离的方式，探头存放箱与机器人的相对位置更稳定，利于机器人的测温取样探针更准确地与探头存放箱中的探头进行对准，从而提高了测温取样探针插入纸管探头的成功率，保证测温取样的可靠性和顺畅性。可选地，所述固定轨道承载移动平台的竖向力、水平导向力和倾覆力矩。可选地，所述固定轨道包括左右两组，每组包括上轨道和下轨道，所述移动平台安装有车轮，所述车轮夹在固定轨道的上轨道和下轨道之间，所述车轮的踏面为内凹的弧形槽，所述上轨道和下轨道均设有外凸的弧形部，所述上轨道和下轨道的弧形部位于所述车轮踏面的弧形槽中。可选地，所述上轨道和下轨道截面为圆形，所述移动平台通过车轮支撑在固定轨道的下轨道上，所述车轮与下轨道之间在下轨道的截面上为点接触；所述固定轨道的上轨道挡在车轮上方，限制移动平台倾覆。可选地，所述固定轨道的四条轨道相对于轨道中心面左右对称、上下布置，并通过轨道支撑架安装在作业平台上，每组轨道中的下轨道的外径大于上轨道，所述车轮踏面弧形槽的半径大于所述下轨道的半径。可选地，所述移动平台上设有缓冲车轮和缓冲弹簧，所述缓冲弹簧将缓冲车轮压向上轨道，使缓冲车轮始终与上轨道接触。可选地，所述移动平台上沿行进方向的两端设有缓冲器，所述固定轨道两端设有防止所述移动平台冲出固定轨道的止挡部件。可选地，所述探头存放箱上间隔设置有多个探头放置位，所述探头放置位相对于水平方向倾斜设置。可选地，所述探头存放箱包括存放架以及设置在存放架上的一至多层托盘，每层托盘包括用于支撑和定位探头的前托盘和后托盘，所述前托盘和后托盘上均间隔设置有多个用于放置探头的定位槽，通过每层所述托盘分层、分散定位每一个探头。可选地，所述探头存放箱还包括调节托盘，所述调节托盘可前后调节地安装在所述前托盘上，所述调节托盘上设置有所述定位槽。可选地，所述前托盘和后托盘均包括托板、由托板一端向上延伸的支撑立板和由托板另一端向下延伸的连接板，所述定位槽开设在所述支撑板上，所述连接板与所述存放架连接。可选地，所述前托盘和后托盘的截面均呈Z型，所述调节托盘的截面呈L型，调节托盘通过紧固件安装在后托盘上。可选地，所述探头存放箱上设置有供机器视觉识别的定位标记。可选地，所述移动平台采用链轮链条牵引驱动，牵引电机位于固定轨道端部或移动平台上，当牵引电机固定位于轨道端部时，牵引电机通过减速机上的链轮带动链条移动，牵引移动平台沿固定轨道运动；当牵引电机固定在移动平台上时，所述牵引电机通过减速机上的链轮与固定在固定轨道上的链条啮合驱动平台移动，所述车载探头箱式轨道移动机器人测温取样装置还配置有用于测定移动平台位置的激光测距仪。如上所述，本专利技术的有益效果是：本专利技术，通过设置探头存放箱存放探头，并将探头存放箱与机器人一同安装到移动平台上，不会因为移动平台的姿态改变而使得机器人相对于探头存放箱的位置和姿势产生较大的随机误差；相对于传统移动小车和存放装置分离的方式，探头存放箱与机器人的相对位置更稳定，利于机器人的测温取样探针更准确地与探头存放箱中的探头进行对准，从而提高了测温取样探针插入纸管探头的成功率，保证测温取样的可靠性和顺畅性。通过固定轨道与车轮的配合结构，可以在存在高粉尘和高温辐射的环境下降低机器人作业对移动平台轨道精度的要求，使用低精度的轨道移动平台实现单台机器人在多个工位进行测温取样作业，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车载探头箱式轨道移动机器人测温取样装置，包括机器人、测温取样探针和探头刮剥机构，所述测温取样探针安装于机器人机械臂的末端，其特征在于：还包括固定轨道以及同时安装有探头存放箱和所述机器人的移动平台，所述固定轨道安装在作业平台上，所述移动平台在固定轨道上牵引驱动，并且所述移动平台与固定轨道之间设有导向和防倾覆结构；在移动平台移动到各个作业位置时机器人基座的位置与探头存放箱的位置相对固定。/n

【技术特征摘要】
1.一种车载探头箱式轨道移动机器人测温取样装置，包括机器人、测温取样探针和探头刮剥机构，所述测温取样探针安装于机器人机械臂的末端，其特征在于：还包括固定轨道以及同时安装有探头存放箱和所述机器人的移动平台，所述固定轨道安装在作业平台上，所述移动平台在固定轨道上牵引驱动，并且所述移动平台与固定轨道之间设有导向和防倾覆结构；在移动平台移动到各个作业位置时机器人基座的位置与探头存放箱的位置相对固定。


2.根据权利要求1所述的车载探头箱式轨道移动机器人测温取样装置，其特征在于：所述固定轨道承载移动平台的竖向力、水平导向力和倾覆力矩。


3.根据权利要求1所述的车载探头箱式轨道移动机器人测温取样装置，其特征在于：所述固定轨道包括左右两组，每组包括上轨道和下轨道，所述移动平台安装有车轮，所述车轮夹在固定轨道的上轨道和下轨道之间，所述车轮的踏面为内凹的弧形槽，所述上轨道和下轨道均设有外凸的弧形部，所述上轨道和下轨道的弧形部位于所述车轮踏面的弧形槽中。


4.根据权利要求3所述的车载探头箱式轨道移动机器人测温取样装置，其特征在于：所述上轨道和下轨道截面为圆形，所述移动平台通过车轮支撑在固定轨道的下轨道上，所述车轮与下轨道之间在下轨道的截面上为点接触；所述固定轨道的上轨道挡在车轮上方，限制移动平台倾覆。


5.根据权利要求4所述的车载探头箱式轨道移动机器人测温取样装置，其特征在于：所述固定轨道的四条轨道相对于轨道中心面左右对称、上下布置，并通过轨道支撑架安装在作业平台上，每组轨道中的下轨道的外径大于上轨道；所述车轮踏面弧形槽的半径大于所述下轨道的半径。


6.根据权利要求3所述的车载探头箱式轨道移动机器人测温取样装置，其特征在于：所述移动平台上设有缓冲车轮和缓冲弹簧，所述缓冲弹簧将缓冲车轮压向上轨道，使缓冲车轮始终与上轨道接触。


7.根据权利要求1所述的车载探头箱式轨道移动机器人测温取样装置，其特征在于：所述移动平台上沿行进方向的两端设有缓冲器，所述固定轨道...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘向东，万小丽，龚贵波，刘景亚，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