阅读说明：本技术 可移动式连铸自动化浇铸装置及其使用方法 (Movable continuous casting automatic casting device and using method thereof ) 是由 盛建华 林小琴 王明安 张青 朱丽业 于 2019-10-11 设计创作，主要内容包括：本发明涉及用于金属连续铸造的操作或运行的控制或调节领域,具体为一种可移动式连铸自动化浇铸装置及其使用方法。一种可移动式连铸自动化浇铸装置,包括中间包车(1),其特征是：还包括机器人(2)和机械手(3),机器人(2)和机械手(3)分别固定在中间包车(1)的两侧；机械手(3)通过所述三个旋转轴的转动和顶升装置的升降以实现使所述握爪在浇铸区域空间上至任意位置的移动；机器人(2)和机械手(3)通过信号线连接或无线连接。一种可移动式连铸自动化浇铸装置的使用方法,其特征是：按如下步骤依次实施：①导引；②抓取；③烧氧。本发明自动化程度高,适应性强。(The invention relates to the field of control or regulation of operation or running of metal continuous casting, in particular to a movable continuous casting automatic casting device and a using method thereof. The utility model provides an automatic casting device of movable continuous casting, includes tundish car (1), characterized by: the tundish car is characterized by further comprising a robot (2) and a manipulator (3), wherein the robot (2) and the manipulator (3) are respectively fixed on two sides of the tundish car (1); the manipulator (3) realizes the movement of the gripper to any position on the casting area space through the rotation of the three rotating shafts and the lifting of the jacking device; the robot (2) and the manipulator (3) are connected through a signal line or wirelessly. A use method of a movable continuous casting automatic casting device is characterized by comprising the following steps: the method is implemented in sequence according to the following steps: guiding; grabbing; thirdly, oxygen is burnt. The invention has high automation degree and strong adaptability.)

可移动式连铸自动化浇铸装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及用于金属连续铸造的操作或运行的控制或调节领域，具体为一种可移动式连铸自动化浇铸装置及其使用方法。

背景技术

随着自动化技术的进步，把操作人员从恶劣、危险的环境中替换出来需求越来越多。现代的连铸机为实现连续生产，大多采用回转台或横移台车等方式，一般情况下，大包是通过行车调运至回转台或横移台车上，此时的定位精度主要由现场操作人员的操作***决定，误差在所难免。其中长水口是指用于钢包与中间包之间，保护钢水不受二次氧化，防止钢流飞溅。目前的生产过程都是采用长水口机械手，操作工现场操作从而完成相应的长水口安装工作，但这个区域高温，高粉尘，高电磁环境，非常危险。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，提供一种自动化程度高、安全可靠的连续铸造设备，本发明公开了一种可移动式连铸自动化浇铸装置及其使用方法。

本发明通过如下技术方案达到发明目的：

一种可移动式连铸自动化浇铸装置，包括中间包车，中间包车用于放置钢包，所述钢包的底部设有连接长水口的长水口端，其特征是：还包括机器人和机械手，

中间包车上可以设有光学位置标志，机器人内设有光学导引装置，机器人和机械手分别固定在中间包车的两侧；

机械手包括三个旋转轴、顶升装置和握爪，所述旋转轴的转动由伺服电动机驱动，机械手通过所述三个旋转轴的转动和顶升装置的升降以实现使所述握爪在浇铸区域空间上至任意位置的移动；

机器人和机械手通过信号线连接或无线连接。

所述的可移动式连铸自动化浇铸装置，其特征是：机械手的顶升装置选用电动缸或液压缸。

所述的可移动式连铸自动化浇铸装置的使用方法，其特征是：按如下步骤依次实施：

① 导引：将钢包放置于中间包车上，机器人的光学导引装置根据中间包车上的光学位置标志判定所述钢包底部长水口端的位置；

中间包车是用于支撑、运输、更换中间包的承载装置。在生产准备阶段，中间包车需要预热，生产开始后，中间包车从预热位走行至生产浇铸位，生产过程中，中间包车上的中间包保证从钢包浇下来的钢水由中间包分配到后续设备中；

② 抓取：机器人控制机械手通过所述三个旋转轴的转动和顶升装置的升降使机械手的握爪在浇铸区域空间上移动，考虑到现场环境的因素，机器人的光学导引装置可采用图像法或激光法以及类似的方式，但无论采用何种检测元件，都需要进行标定，标定的主要目的是使光学导引装置的位置坐标系与机械手末端关节坐标系的关系进行统一；机器人的光学导引装置通过摄像或扫描获得视觉空间的像素坐标，机械手内置空间坐标，通过标定获得所述像素坐标和所述视觉空间坐标之间的一一对应关系，机器人的光学导引装置获得目标在图像中的像素坐标后转换成对应的空间坐标，机器人再计算出为达到目标位置各个轴的运动方式，随后机器人控制机械手运动至目标位置，若所述钢包尚未安装长水口，则机器人控制机械手从固定位置抓取所述长水口并套设至所述钢包底部的长水口端上；若所述钢包已安装所述长水口，则机器人控制机械手至所述钢包底部的长水口端上抓取所述长水口；

机械手的伺服机构分别用来控制机械手的大臂摆动、小臂摆动、小臂旋转和小臂顶升；

③ 烧氧：当开浇失败时，需要进行烧氧，此时机器人和机械手互相配合，机器人夹持氧枪对所述钢包内的钢水实施烧氧作业，当烧氧作业完成后，机械手立即在所述钢包的底部安装所述长水口。

所述的可移动式连铸自动化浇铸装置的使用方法，其特征是：步骤②和③时，机器人根据现场的需要对所述钢包实施测温、取样、定氢、定氧和加覆盖剂等相关作业。

本发明在连铸浇铸区域增加一台机器人以及一个全自动机械手，并将机器人和机械手安装于中间包车上，这样可缩短设备和最终工作点的距离，机器人和机械手在每辆中间包车上安装一套，两者互相配合，完成相关的功能，如，水口拆卸，测温，取样，中间包加盖和加覆盖剂等，使连铸自动化浇铸工作均分解至两个设备完成，提高了系统的可靠性，最终实现连铸平台无人化。

本发明的有益效果是：自动化程度高，适应性强。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

以下通过具体实施例进一步说明本发明。

实施例1

一种可移动式连铸自动化浇铸装置，包括中间包车1、机器人2和机械手3，如图1所示，具体结构是：

中间包车1用于放置钢包，所述钢包的底部设有连接长水口的长水口端，中间包车1上可以设有光学位置标志，机器人2内设有光学导引装置，机器人2和机械手3分别固定在中间包车1的两侧；

机械手3包括三个旋转轴、顶升装置和握爪，所述旋转轴的转动由伺服电动机驱动，机械手3通过所述三个旋转轴的转动和顶升装置的升降以实现使所述握爪在浇铸区域空间上至任意位置的移动；

机器人2和机械手3通过信号线连接或无线连接。

本实施例中：机械手3的顶升装置选用电动缸或液压缸。

本实施例使用时，按如下步骤依次实施：

① 导引：将钢包放置于中间包车1上，机器人2的光学导引装置根据中间包车1上的光学位置标志判定所述钢包底部长水口端的位置；

中间包车1是用于支撑、运输、更换中间包的承载装置。在生产准备阶段，中间包车1需要预热，生产开始后，中间包车1从预热位走行至生产浇铸位，生产过程中，中间包车1上的中间包保证从钢包浇下来的钢水由中间包分配到后续设备中；

② 抓取：机器人2控制机械手3通过所述三个旋转轴的转动和顶升装置的升降使机械手3的握爪在浇铸区域空间上移动，考虑到现场环境的因素，机器人2的光学导引装置可采用图像法或激光法以及类似的方式，但无论采用何种检测元件，都需要进行标定，标定的主要目的是使光学导引装置的位置坐标系与机械手3末端关节坐标系的关系进行统一；机器人2的光学导引装置通过摄像或扫描获得视觉空间的像素坐标，机械手3内置空间坐标，通过标定获得所述像素坐标和所述视觉空间坐标之间的一一对应关系，机器人2的光学导引装置获得目标在图像中的像素坐标后转换成对应的空间坐标，机器人2再计算出为达到目标位置各个轴的运动方式，随后机器人2控制机械手3运动至目标位置，若所述钢包尚未安装长水口，则机器人2控制机械手3从固定位置抓取所述长水口并套设至所述钢包底部的长水口端上；若所述钢包已安装所述长水口，则机器人2控制机械手3至所述钢包底部的长水口端上抓取所述长水口；

机械手3的伺服机构分别用来控制机械手3的大臂摆动、小臂摆动、小臂旋转和小臂顶升；

③ 烧氧：当开浇失败时，需要进行烧氧，此时机器人2和机械手3互相配合，机器人2夹持氧枪对所述钢包内的钢水实施烧氧作业，当烧氧作业完成后，机械手3立即在所述钢包的底部安装所述长水口。

在步骤②和③时，机器人2根据现场的需要对所述钢包实施测温、取样、定氢、定氧和加覆盖剂等相关作业。