BE1026825B1 - Metallurgical installation - Google Patents
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- BE1026825B1 BE1026825B1 BE20185853A BE201805853A BE1026825B1 BE 1026825 B1 BE1026825 B1 BE 1026825B1 BE 20185853 A BE20185853 A BE 20185853A BE 201805853 A BE201805853 A BE 201805853A BE 1026825 B1 BE1026825 B1 BE 1026825B1
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Abstract
L'invention se rapporte à une installation métallurgique comprenant : a) un récipient métallurgique (1) pour contenir du métal fondu ; b) une pluralité de types de sondes (21, 22, 23), chaque type de sonde étant disponible en plusieurs unités, les unités de chaque type de sonde étant toutes contenues dans une unité de stockage unique (3) ; c) un robot (4) configuré pour prendre une unité d'un quelconque des types de sondes et positionner ladite unité dans sa position opérationnelle auprès dudit récipient métallurgique (1) ; dans laquelle, - chaque compartiment (31, 32, 33) comprend une chambre de distribution (51, 52, 53) d’une unité du type de sonde correspondant ; - chaque compartiment (31, 32, 33) comprend des moyens de remplacement (11) pour remplacer dans la chambre de distribution (51, 52, 53) correspondante l'unité distribuée au robot (4);The invention relates to a metallurgical installation comprising: a) a metallurgical vessel (1) for containing molten metal; b) a plurality of types of probes (21, 22, 23), each type of probe being available in several units, the units of each type of probe all being contained in a single storage unit (3); c) a robot (4) configured to pick up a unit of any of the types of probes and position said unit in its operational position next to said metallurgical vessel (1); in which, - each compartment (31, 32, 33) comprises a distribution chamber (51, 52, 53) of a unit of the corresponding type of probe; - each compartment (31, 32, 33) comprises replacement means (11) for replacing in the corresponding distribution chamber (51, 52, 53) the unit distributed to the robot (4);
Description
Installation métallurgiqueMetallurgical installation
Domaine de l’inventionField of the invention
[0001] L’invention se rapporte à une installation métallurgique comprenant un récipient métallurgique pour contenir du métal fondu, une pluralité de types de sondes pour effectuer des mesures auprès dudit récipient métallurgique et un robot configuré pour manipuler une unité d’un quelconque des types de sondes.The invention relates to a metallurgical installation comprising a metallurgical vessel for containing molten metal, a plurality of types of probes for performing measurements on said metallurgical vessel and a robot configured to handle a unit of any one of the types waves.
Description de l’art antérieurDescription of the prior art
[0002] Le document DE3044609 divulgue un système de manipulation de sondes de mesure et d’échantillonnage pour un procédé de métallurgie. Le système comprend un magasin, ou unité de stockage, comportant plusieurs compartiments. Un tapis roulant est disposé en dessous des différents compartiments du magasin, et des unités d’entrainement rotatives sont configurées pour permettre de transférer une unité à la fois de chaque compartiment vers le tapis roulant. La sonde transportée par le tapis roulant est amenée à une unité de centrage, en vue d’être saisie par un robot manipulateur. Le robot manipulateur est configuré pour transférer la sonde de l’unité de centrage vers sa position opérationnelle, en vue de la prise de mesure dans un récipient contenant du métal fondu. Dans ce système, le tapis roulant et l’unité de centrage pour délivrer les sondes au robot manipulateur sont constitués d’éléments encombrants et par ailleurs sujets à l’usure.[0002] Document DE3044609 discloses a system for handling measuring and sampling probes for a metallurgy process. The system comprises a magazine, or storage unit, comprising several compartments. A conveyor belt is arranged below the various compartments of the store, and rotary drive units are configured to allow one unit at a time to be transferred from each compartment to the conveyor belt. The probe carried by the conveyor belt is brought to a centering unit, to be picked up by a manipulator robot. The manipulator robot is configured to transfer the probe from the centering unit to its operational position, for measurement in a vessel containing molten metal. In this system, the treadmill and the centering unit for delivering the probes to the manipulator robot are made up of bulky parts and otherwise subject to wear.
[0003] Le document EP0695942 divulgue un magasin, ou unité de stockage, pour un système de manipulation de sondes dans un procédé de métallurgie. Le magasin comprend un compartiment principal et un compartiment secondaire pouvant contenir des sondes de types différents. Dans ce système également, les sondes en provenance des deux compartiments sont acheminées par des unités d’entrainement rotatives vers un tapis roulant, en vue d’être prises en charge par un robot manipulateur. Encore une fois le tapis roulant est constitué d’éléments encombrants et sujets à l’usure.[0003] Document EP0695942 discloses a store, or storage unit, for a system for handling probes in a metallurgical process. The magazine has a main compartment and a secondary compartment that can hold different types of probes. In this system, too, the probes from the two compartments are routed by rotary drive units to a conveyor belt, to be supported by a manipulator robot. Again, the treadmill is made up of bulky and wear-prone parts.
[0004] Le document US2013312548 divulgue un système comprenant un magasin pour délivrer des sondes à un robot dans un procédé de métallurgie. Dans le magasin décrit, chaque sonde possède une position de stockage individuelle. Cette position de stockage bien déterminée pour chaque sonde est connue du robot manipulateur qui doit pouvoir saisir chacune des sondes pour les amener en position opérationnelle auprès d’un récipient métallurgique. La multiplication des positions de stockage individuelles des[0004] Document US2013312548 discloses a system comprising a store for delivering probes to a robot in a metallurgy process. In the store described, each probe has an individual storage position. This well-determined storage position for each probe is known to the manipulator robot, which must be able to grip each of the probes to bring them into operational position near a metallurgical container. The multiplication of individual storage positions for
BE2018/5853 sondes est cependant à l’origine d’une complexité importante pour la cinématique et le système de repérage du robot manipulateur. Par ailleurs, les opérations de manutention nécessaires pour entreposer chaque sonde à leur position de stockage individuelle génèrent des pertes de temps non négligeables.BE2018 / 5853 probes is however at the origin of a significant complexity for the kinematics and the tracking system of the manipulator robot. In addition, the handling operations required to store each probe in their individual storage position generate significant time losses.
Résumé de l’inventionSummary of the invention
[0005] Un objet de l’invention est de fournir une installation métallurgique dans laquelle différents types de sondes sont contenus dans une unité de stockage unique et dans laquelle les unités des différents types de sonde sont délivrées à un robot par un système robuste et peu encombrant.An object of the invention is to provide a metallurgical installation in which different types of probes are contained in a single storage unit and in which the units of the different types of probe are delivered to a robot by a robust system and little bulky.
[0006] La présente invention est définie dans les revendications indépendantes annexées. Des modes de réalisation préférés sont définis dans les revendications dépendantes.[0006] The present invention is defined in the appended independent claims. Preferred embodiments are defined in the dependent claims.
[0007] Selon un premier aspect, l’invention se rapporte à une installation métallurgique comprenant :[0007] According to a first aspect, the invention relates to a metallurgical installation comprising:
a) un récipient métallurgique pour contenir du métal fondu ;a) a metallurgical vessel for containing molten metal;
b) une pluralité de types de sondes, chaque type de sonde étant disponible en plusieurs unités, les unités de chaque type de sonde étant toutes contenues dans une unité de stockage unique;b) a plurality of types of probes, each type of probe being available in several units, the units of each type of probe all being contained in a single storage unit;
c) un robot configuré pour prendre une unité d’un quelconque des types de sondes et positionner ladite unité dans sa position opérationnelle auprès dudit récipient métallurgique ;c) a robot configured to take a unit of any of the types of probes and position said unit in its operational position near said metallurgical vessel;
dans laquelle,in which,
- chaque type de sonde est stocké dans un compartiment différent de l’unité de stockage ;- each type of probe is stored in a different compartment of the storage unit;
- chaque compartiment comprend une chambre de distribution d’une unité du type de sonde correspondant ;- each compartment includes a distribution chamber of a unit of the corresponding type of probe;
- chaque compartiment comprend des moyens de remplacement pour remplacer dans la chambre de distribution correspondante l’unité distribuée au robot ;- each compartment includes replacement means for replacing the unit distributed to the robot in the corresponding distribution chamber;
- le robot est configuré pour,- the robot is configured for,
- prendre un type de sonde spécifique, et pour,- take a specific type of probe, and for,
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- se positionner auprès de la chambre de distribution du type de sonde spécifique pour prendre une unité du type de sonde spécifique et la positionner dans sa position opérationnelle auprès dudit récipient métallurgique.- Position themselves near the distribution chamber of the specific type of probe to take a unit of the specific type of probe and position it in its operational position near said metallurgical vessel.
[0008] Selon un mode de réalisation avantageux,[0008] According to an advantageous embodiment,
- chaque sonde d’un au moins un type spécifique s’étend selon un axe longitudinal et comprend deux extrémités, ladite sonde comprenant un orifice donnant accès un conduit longitudinal à l’une de ses extrémités,- each probe of at least one specific type extends along a longitudinal axis and comprises two ends, said probe comprising an orifice giving access to a longitudinal duct at one of its ends,
- le robot est configuré pour prendre ce type de sonde spécifique en insérant une lance dans ledit orifice.- the robot is configured to take this type of specific probe by inserting a lance into said orifice.
[0009] Selon un mode de réalisation avantageux, les moyens de remplacement sont configurés pour remplacer automatiquement dans la chambre de distribution correspondante l’unité distribuée au robot.[0009] According to an advantageous embodiment, the replacement means are configured to automatically replace the unit distributed to the robot in the corresponding distribution chamber.
[00010] Selon un mode de réalisation avantageux, chaque compartiment comprendAccording to an advantageous embodiment, each compartment comprises
- une première unité d’un type de sonde en position pour être transférée dans la chambre de distribution correspondante,- a first unit of a type of probe in position to be transferred to the corresponding distribution chamber,
- une pluralité d’unités empilées l’une sur l’autre au-dessus de la première unité dans un canal de stockage, et les moyens de remplacement comprennent des moyens de rotation et/ou de translation pour amener la première unité dans la chambre de distribution correspondante.- a plurality of units stacked one on top of the other above the first unit in a storage channel, and the replacement means comprise means of rotation and / or translation to bring the first unit into the chamber corresponding distribution.
[00011] Selon un mode de réalisation avantageux, les compartiments comprennent des moyens pour faire varier la largeur du canal de stockage.[00011] According to an advantageous embodiment, the compartments comprise means for varying the width of the storage channel.
[00012] Selon un mode de réalisation avantageux, la chambre de distribution comprend des moyens de centrage pour aligner automatiquement l’axe longitudinal L de la sonde avec un axe X1 de la chambre de distribution s’étendant d’une face avant vers une face arrière de l’unité de stockage.[00012] According to an advantageous embodiment, the distribution chamber comprises centering means for automatically aligning the longitudinal axis L of the probe with an axis X1 of the distribution chamber extending from a front face to a face back of the storage unit.
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[00013] Selon un mode de réalisation avantageux, la chambre de distribution comprend un piston pour pousser l’extrémité arrière de la sonde de manière à déplacer l’extrémité avant jusqu’à une position prédéfinie par rapport à l’axe X1[00013] According to an advantageous embodiment, the distribution chamber comprises a piston for pushing the rear end of the probe so as to move the front end to a predefined position relative to the axis X1
[00014] Selon un mode de réalisation avantageux, l’unité de stockage comprend des moyens de guidage pour guider la lance du robot dans un plan YZ perpendiculaire à l’axe X1 vers l’extrémité de la lance positionnée dans la chambre de distribution.[00014] According to an advantageous embodiment, the storage unit comprises guide means for guiding the robot lance in a YZ plane perpendicular to the X1 axis towards the end of the lance positioned in the distribution chamber.
[00015] Selon un mode de réalisation avantageux, les moyens de guidage comprennent une mâchoire inférieure fixe et une mâchoire supérieure mobile actionnable en translation sur une plage de positions par rapport à l’axe Z, la mâchoire inférieure fixe et la mâchoire supérieure mobile formant un guide tronconique ayant son axe de symétrie aligné avec l’axe X1.[00015] According to an advantageous embodiment, the guide means comprise a fixed lower jaw and a movable upper jaw operable in translation over a range of positions relative to the Z axis, the fixed lower jaw and the movable upper jaw forming a frustoconical guide having its axis of symmetry aligned with the axis X1.
[00016] Selon un mode de réalisation avantageux, l’unité de stockage et le robot sont configurés pour échanger des informations à l’aides de modules de communication sans fil, le robot étant configuré pour transmettre une requête d’ouverture des mâchoires après qu’il ait introduit sa lance dans une unité d’un type de sonde à prélever.[00016] According to an advantageous embodiment, the storage unit and the robot are configured to exchange information using wireless communication modules, the robot being configured to transmit a request to open the jaws after qu 'he inserted his lance into a unit of a type of probe to be taken.
[00017] Selon un mode de réalisation avantageux, l’unité de stockage comprend un organe de mesure pour mesurer le taux de déformation de la lance du robot.[00017] According to an advantageous embodiment, the storage unit comprises a measuring member for measuring the rate of deformation of the robot lance.
[00018] Selon un mode de réalisation avantageux, le récipient métallurgique est un répartiteur (« tundish »).[00018] According to an advantageous embodiment, the metallurgical container is a distributor ("tundish").
Brève description des figuresBrief description of the figures
[00019] Ces aspects de l’invention et d’autres aspects complémentaires seront expliqués plus en détails au moyen d’exemples et par référence au dessin annexé :[00019] These aspects of the invention and other complementary aspects will be explained in more detail by way of examples and with reference to the accompanying drawing:
Les Figure 1 est un schéma représentant une installation métallurgique selon l’invention ;Figure 1 is a diagram showing a metallurgical installation according to the invention;
La Figure 2 représente une vue en perspective d’un exemple d’unité de stockage/magasin selon l’invention ;Figure 2 shows a perspective view of an example of a storage / warehouse unit according to the invention;
La Figure 3 représente une vue de la face avant d’un exemple d’unité de stockage/magasin selon l’invention ;Figure 3 shows a view of the front face of an example of a storage / warehouse unit according to the invention;
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La Figure 4 représente une vue de la face arrière, en position fermée, d’un exemple d’unité de stockage/magasin selon l’invention ;Figure 4 shows a view of the rear face, in the closed position, of an example of a storage / warehouse unit according to the invention;
La Figure 5 représente une vue de la face arrière, en position ouverte, d’un exemple d’unité de stockage/magasin selon l’invention ;Figure 5 shows a view of the rear face, in the open position, of an example of a storage / warehouse unit according to the invention;
La Figure 6 représente la partie avant de la chambre de distribution d’un exemple stockage/magasin selon l’invention ;Figure 6 shows the front part of the distribution chamber of a storage / warehouse example according to the invention;
La Figure 7 représente la partie arrière de la chambre de distribution d’un exemple stockage/magasin selon l’invention ;Figure 7 shows the rear part of the distribution chamber of a storage / warehouse example according to the invention;
La Figure 8 représente exemple d’une unité d’entrainement rotative dans une unité de stockage selon l’invention ;Figure 8 shows an example of a rotary drive unit in a storage unit according to the invention;
La Figure 9 est une vue schématique d’une sonde d’un type quelconque dans l’installation selon l’invention ;Figure 9 is a schematic view of a probe of any type in the installation according to the invention;
Les figures ne sont pas dessinées à l’échelle.Figures are not drawn to scale.
Description détaillée de modes de réalisation préférésDetailed description of preferred embodiments
[00020] La Figure 1 représente une vue schématique d’un exemple d’une installation métallurgique selon l’invention. L’installation comprend donc :[00020] Figure 1 shows a schematic view of an example of a metallurgical installation according to the invention. The installation therefore includes:
a) un récipient métallurgique 1 pour contenir du métal fondu, tel qu’un répartiteur (« tundish » en langue anglaise) ;a) a metallurgical vessel 1 for containing molten metal, such as a tundish;
b) une pluralité de types de sondes 21, 22, 23, chaque type de sonde étant disponible en plusieurs unités,b) a plurality of types of probes 21, 22, 23, each type of probe being available in several units,
c) un robot 4 configuré pour prendre une unité d’un quelconque des types de sondes 21, 22, 23 et la positionner dans sa position opérationnelle auprès dudit récipient métallurgique 1.c) a robot 4 configured to take a unit of any one of the types of probes 21, 22, 23 and position it in its operational position near said metallurgical vessel 1.
[00021] Les unités de chaque type de sonde sont toutes contenues dans un compartiment différent 31, 32, 33 d’une unité de stockage unique 3. Les sondes peuvent être de types variés, comme des sondes d’échantillonnage, de mesure de température ouThe units of each type of probe are all contained in a different compartment 31, 32, 33 of a single storage unit 3. The probes can be of various types, such as sampling probes, temperature measurement or
BE2018/5853 encore de mesure du taux d’hydrogène dans le métal fondu. Chaque type de sonde possède donc son propre compartiment 31, 32, 33 dans l’unité de stockage 3, et chaque compartiment 31, 32, 33 comprend une chambre de distribution 51, 52, 53 pour délivrer à un robot une unité du type de sonde qu’il contient.BE2018 / 5853 still measuring the hydrogen level in the molten metal. Each type of probe therefore has its own compartment 31, 32, 33 in the storage unit 3, and each compartment 31, 32, 33 comprises a distribution chamber 51, 52, 53 for delivering a unit of the type of probe it contains.
[00022] L’installation selon l’invention comprend donc également un robot 4 configuré pour se positionner auprès d’une chambre de distribution 51, 52, 53, pour prendre une unité d’un type de sonde spécifique 21, 22, 23 et la positionner dans sa position opérationnelle auprès du récipient métallurgique 1.The installation according to the invention therefore also comprises a robot 4 configured to position itself near a distribution chamber 51, 52, 53, to take a unit of a specific type of probe 21, 22, 23 and position it in its operational position near the metallurgical vessel 1.
[00023] L’installation métallurgique selon la présente invention se caractérise donc par la concentration des différents types de sondes 21, 22, 23 dans une unité de stockage unique mais possédant une pluralité de compartiments distincts 31, 32, 33 et de chambres de distribution 51, 52, 53 correspondantes, chacun chambre de distribution étant donc spécifique à un type de sonde. De cette manière, le robot 4 peut obtenir le type de sonde dont il a besoin en se positionnant auprès de la chambre de distribution 51, 52, 53 adéquate. Le nombre de positions individuelles devant être connues par le robot 4 est cependant limité au nombre de types de sondes distribués par l’unité de stockage 3. La complexité associée à la cinématique est donc une fonction du nombre de types de sondes et non du nombre total de sondes contenues par l’unité de stockage 3. Par ailleurs, en raison de la présence d’une chambre de distribution individuelle pour chaque compartiment 31, 32, 33, la complexité associée à la distribution des différentes sondes par l’unité de stockage 3 est réduite car l’unité de stockage 3 doit seulement assurer le transfert des sondes 21, 22, 23 vers la chambre de distribution correspondante. L’unité de stockage 3 ne doit donc pas nécessairement connaître au préalable le type de sonde à distribuer au robot 4 à un instant donné. L’unité de stockage 3 de l’installation métallurgique selon l’invention est robuste car elle minimise la complexité du processus de distribution des sondes 21, 22, 23.The metallurgical installation according to the present invention is therefore characterized by the concentration of the different types of probes 21, 22, 23 in a single storage unit but having a plurality of separate compartments 31, 32, 33 and distribution chambers 51, 52, 53 corresponding, each distribution chamber being therefore specific to a type of probe. In this way, the robot 4 can obtain the type of probe it needs by positioning itself near the appropriate distribution chamber 51, 52, 53. The number of individual positions to be known by the robot 4 is however limited to the number of types of probes distributed by the storage unit 3. The complexity associated with the kinematics is therefore a function of the number of types of probes and not of the number. total of probes contained by the storage unit 3. Furthermore, due to the presence of an individual distribution chamber for each compartment 31, 32, 33, the complexity associated with the distribution of the different probes by the storage 3 is reduced because the storage unit 3 only has to ensure the transfer of the probes 21, 22, 23 to the corresponding distribution chamber. The storage unit 3 therefore does not necessarily have to know beforehand the type of probe to be distributed to the robot 4 at a given time. The storage unit 3 of the metallurgical plant according to the invention is robust because it minimizes the complexity of the process of distributing the probes 21, 22, 23.
[00024] Comme illustré aux Figures 2-5, une telle unité de stockage 3 peut comprendre une face avant 81 et une face arrière 82, de même que deux parois latérales 83, 84. On définit l’axe X comme l’axe s’étendant de la face avant 81 à la face arrière 82 de l’unité de stockage 3. L’axe Y est un axe perpendiculaire à l’axe X et reliant les deux parois latérales 83, 84. L’axe Z est l’axe vertical dans le référentiel de l’unité de stockage 3. La face avant 81 est la face exposée au robot 4 en vue de lui délivrer les sondes 21, 22, 23. La face arrière 82 permet d’accéder à l’intérieur des compartiments 31, 32, 33 en vue deAs illustrated in Figures 2-5, such a storage unit 3 may include a front face 81 and a rear face 82, as well as two side walls 83, 84. The axis X is defined as the axis s 'extending from the front face 81 to the rear face 82 of the storage unit 3. The Y axis is an axis perpendicular to the X axis and connecting the two side walls 83, 84. The Z axis is the vertical axis in the frame of reference of the storage unit 3. The front face 81 is the face exposed to the robot 4 with a view to delivering it the probes 21, 22, 23. The rear face 82 provides access to the interior of the compartments 31, 32, 33 for
BE2018/5853 les approvisionner en sondes. A cet effet, la face arrière 82 peut comprendre un battant de porte 9 s’ouvrant selon un axe parallèle à l’axe vertical Z. Comme illustré à la Figure 5, l’ouverture du battant de porte 8 donne accès à l’intérieur des compartiments 31, 32, 33. Dans un mode de réalisation avantageux, chaque compartiment 31, 32, 33 comprend un canal de stockage 71, 72, 73. Chaque canal de stockage 71, 72, 73 est configuré pour contenir une première unité 61, 62, 63 d’un type de sonde, en position pour être transférée dans la chambre de distribution 51, 52, 53 correspondante. Une pluralité d’unités empilées l’une sur l’autre au-dessus de la première unité 61, 62, 63 sont stockées dans chaque canal de stockage 71, 72, 73. Lorsqu’une unité d’un type de sonde est prélevée par le robot dans une chambre de distribution 51, 52, 53, le compartiment 31, 32, 33 est avantageusement configuré pour remplacer automatiquement l’unité prélevée par la première unité 61, 62, 63 correspondante. De cette manière, chaque chambre de distribution 51, 52, 53 comprend en permanence une unité d’un type de sonde 21, 22, 23 à distribuer au robot 4.BE2018 / 5853 supply them with probes. To this end, the rear face 82 may include a door leaf 9 opening along an axis parallel to the vertical axis Z. As illustrated in Figure 5, the opening of the door leaf 8 gives access to the interior. compartments 31, 32, 33. In an advantageous embodiment, each compartment 31, 32, 33 comprises a storage channel 71, 72, 73. Each storage channel 71, 72, 73 is configured to contain a first unit 61 , 62, 63 of a type of probe, in position to be transferred into the corresponding distribution chamber 51, 52, 53. A plurality of units stacked on top of each other above the first unit 61, 62, 63 are stored in each storage channel 71, 72, 73. When a unit of one type of probe is picked up by the robot in a distribution chamber 51, 52, 53, the compartment 31, 32, 33 is advantageously configured to automatically replace the unit taken by the corresponding first unit 61, 62, 63. In this way, each distribution chamber 51, 52, 53 permanently comprises a unit of a type of probe 21, 22, 23 to be distributed to the robot 4.
[00025] Les canaux de stockage se trouvent donc avantageusement dans des plans de l’espace XZ s’étendant de la face arrière 82 vers la face avant 81 de l’unité de stockage 3. Selon un mode de réalisation préféré, chaque compartiment 31, 32, 33 comprend des moyens pour faire varier la largeur, selon l’axe Y donc, de son canal de stockage 71, 72, 73. De cette manière, chaque canal de stockage 71, 72, 73 peut être ajusté à la largeur du type de sonde qui y est stocké. La largeur est alors choisie avantageusement de manière à stabiliser une colonne d’unités empilées l’une sur l’autre au-dessus de la première unité 61, 62, 63.[00025] The storage channels are therefore advantageously located in planes of the XZ space extending from the rear face 82 towards the front face 81 of the storage unit 3. According to a preferred embodiment, each compartment 31 , 32, 33 comprises means for varying the width, along the Y axis therefore, of its storage channel 71, 72, 73. In this way, each storage channel 71, 72, 73 can be adjusted to the width the type of probe stored there. The width is then advantageously chosen so as to stabilize a column of units stacked one on top of the other above the first unit 61, 62, 63.
[00026] Le battant de porte 9 peut comprendre des moyens d’ajustement du positionnement des sondes selon l’axe X. De tels moyens d’ajustement comprennent avantageusement des lattes 10 fixées au battant de porte 9. Ces lattes 10 sont configurées pour entrer en contact avec les sondes empilées dans les canaux de stockage 71, 72, 73 de manière à ajuster leur position selon l’axe X lors de la fermeture du battant de porte 9. Les sondes sont en effet habituellement placées dans l’unité de stockage 3 par un opérateur humain, et peuvent en conséquence se retrouver à des positions approximatives selon l’axe X. Les lattes 10 permettent alors en particulier d’ajuster la position des sondes se trouvant trop en retrait par rapport à l’axe X, de manière à obtenir un positionnement adéquat des sondes dans les canaux de stockage 71, 72, 73 en vue de leur prise en charge ultérieure par l’unité de stockage 3.The door leaf 9 may include means for adjusting the positioning of the probes along the X axis. Such adjustment means advantageously comprise slats 10 fixed to the door leaf 9. These slats 10 are configured to enter in contact with the probes stacked in the storage channels 71, 72, 73 so as to adjust their position along the X axis when closing the door leaf 9. The probes are in fact usually placed in the storage unit 3 by a human operator, and can therefore be found in approximate positions along the X axis. The slats 10 then make it possible in particular to adjust the position of the probes which are too set back relative to the X axis, to so as to obtain an adequate positioning of the probes in the storage channels 71, 72, 73 with a view to their subsequent handling by the storage unit 3.
BE2018/5853BE2018 / 5853
[00027] La Figure 8 représente un exemple de moyens pour remplacer une unité d’un type de sonde dans la chambre de distribution 51, 52, 53 correspondante, par exemple après qu’une unité ait été distribuée au robot 4. Ces moyens comprennent une unité d’entrainement rotative 11 configurée pour transférer individuellement la première unité 61, 62, 63 d’un type de sonde 21, 22, 23, située au bas de la pile de sondes dans un canal de stockage 71, 72, 73, vers la chambre de distribution 51, 52, 53. L’unité d’entrainement rotative 11 comprend une encoche 11a pour recevoir la première unité 61, 62, 63 de la pile de sondes et est configurée pour la transférer vers la chambre de distribution 51, 52, 53 en effectuant une rotation antihoraire de 90° autour d’un axe de rotation 11b. La Figure 8 représente l’unité d’entrainement rotative juste après qu’elle ait transféré une unité d’un type de sonde 21 à la chambre de distribution correspondante 51. Lors du mouvement de retour de l’unité rotative 11, l’encoche 11a est ramenée vers le haut et reçoit la nouvelle première unité 61. La section 11c de l’unité d’entrainement rotative 11 dans le plan ZY, en contact avec la nouvelle première unité 61 lors des rotations horaires et antihoraires de 90°, a avantageusement une forme d’arc de cercle autour de l’axe de rotation 11. De cette manière, l’unité d’entrainement rotative 11 ne génère pas de mouvement vertical vers le haut de la pile d’unités dans le canal de stockage 71 lors de son mouvement de retour. Cela permet de réduire le travail et la puissance mécanique devant être délivrés par le moteur actionnant l’unité d’entrainement rotative 11.[00027] Figure 8 shows an example of means for replacing a unit of a type of probe in the corresponding distribution chamber 51, 52, 53, for example after a unit has been distributed to the robot 4. These means comprise a rotary drive unit 11 configured to individually transfer the first unit 61, 62, 63 of a type of probe 21, 22, 23, located at the bottom of the stack of probes into a storage channel 71, 72, 73, to the distribution chamber 51, 52, 53. The rotary drive unit 11 includes a notch 11a for receiving the first unit 61, 62, 63 of the probe stack and is configured to transfer it to the distribution chamber 51 , 52, 53 by performing a counterclockwise rotation of 90 ° around an axis of rotation 11b. Figure 8 shows the rotary drive unit just after it has transferred a unit of one type of probe 21 to the corresponding distribution chamber 51. On the return movement of the rotary unit 11, the notch 11a is brought upwards and receives the new first unit 61. The section 11c of the rotary drive unit 11 in the ZY plane, in contact with the new first unit 61 during clockwise and counterclockwise rotations of 90 °, has advantageously a shape of a circular arc around the axis of rotation 11. In this way, the rotary drive unit 11 does not generate a vertical movement upwards of the stack of units in the storage channel 71 during its return movement. This reduces the work and mechanical power to be delivered by the motor driving the rotary drive unit 11.
[00028] Comme illustré schématiquement à la Figure 9, une sonde d’un type quelconque 21, 22, 23 s’étend avantageusement selon un axe longitudinal L et comprend deux extrémités 2a et 2b. A l’extrémité 2a, la sonde comprend un orifice 2c donnant à accès à un conduit longitudinal 2d s’étendant sur une partie de la longueur de la sonde. Dans l’installation métallurgique selon l’invention, le robot 4 peut avantageusement être configuré pour prendre la sonde 21, 22, 23 dans la chambre de distribution 51, 52, 53 en insérant une lance dans l’orifice 2c. Un contact électrique est par ailleurs généralement établi entre la lance et une section du conduit longitudinal 2d en vue de la prise de mesure par la sonde auprès du récipient métallurgique 1.As illustrated schematically in Figure 9, a probe of any type 21, 22, 23 advantageously extends along a longitudinal axis L and comprises two ends 2a and 2b. At end 2a, the probe includes an orifice 2c giving access to a longitudinal duct 2d extending over part of the length of the probe. In the metallurgical installation according to the invention, the robot 4 can advantageously be configured to take the probe 21, 22, 23 from the distribution chamber 51, 52, 53 by inserting a lance into the orifice 2c. An electrical contact is also generally established between the lance and a section of the longitudinal duct 2d with a view to taking a measurement by the probe near the metallurgical vessel 1.
[00029] Dans un mode de réalisation avantageux, la chambre de distribution 51, 52, 53 comprend des moyens de centrage pour aligner automatiquement l’axe longitudinal L de la sonde 21, 22, 23, transférée par l’unité d’entrainement rotative 11, avec un axe X1, parallèle à l’axe X qui est orienté de la face avant 81 vers la face arrière 82 de l’unité de stockage 3. Comme représenté à la Figure 8, ces moyens de centrage comprennentIn an advantageous embodiment, the distribution chamber 51, 52, 53 comprises centering means for automatically aligning the longitudinal axis L of the probe 21, 22, 23, transferred by the rotary drive unit 11, with an axis X1, parallel to the axis X which is oriented from the front face 81 towards the rear face 82 of the storage unit 3. As shown in Figure 8, these centering means comprise
BE2018/5853 avantageusement une pluralité de supports de centrage 12 avec un profil enV dans le planBE2018 / 5853 advantageously a plurality of centering supports 12 with a V-profile in the plane
YZ de l’unité de stockage 3. De cette manière, une sonde 21, 22, 23 tombant sous l’effet de la gravité de l’encoche 11a dans la chambre de distribution 51, 52, 53 se retrouve alignée avec l’axe X1 et a donc une position bien définie dans le plan YZ.YZ of the storage unit 3. In this way, a probe 21, 22, 23 falling under the effect of gravity from the notch 11a in the distribution chamber 51, 52, 53 is found aligned with the axis X1 and therefore has a well-defined position in the YZ plane.
[00030] En vue d’ajuster la position selon l’axe X1, la chambre de distribution 51, 52, 53 peut comprendre un piston 13 configuré pour pousser l’extrémité 2b de la sonde 21, 22, 23 de manière à déplacer l’extrémité 2a de la sonde 21, 22, 23 jusqu’à une position prédéfinie. De cette manière, la position de la sonde 21, 22, 23 dans la chambre de distribution 51, 52, 53 est maitrisée selon les trois axes X,Y,Z de l’espace. La position prédéfinie de l’extrémité 2a de la sonde 21, 22, 23 ainsi contenue dans la chambre de distribution 51, 52, 53 peut être stockée dans la mémoire du robot 4, ce qui facilite la prise en charge de la sonde 21, 22, 23 par le robot 4. Le robot ne doit alors en effet pas mettre en œuvre de système de vision pour localiser la position de la sonde 21, 22, 23 dans la chambre de distribution 51, 52, 53. Il peut en effet se contenter d’utiliser un système de repérage pour atteindre la position prédéfinie de l’extrémité 2a de la sonde 21, 22, 23. La Figure 6 représente une sonde 21 dans une chambre de distribution 51. La sonde 21 est bien alignée selon l’axe X1 et son extrémité 2a est à la position prédéfinie et stockée dans la mémoire du robot 4.In order to adjust the position along the axis X1, the distribution chamber 51, 52, 53 may include a piston 13 configured to push the end 2b of the probe 21, 22, 23 so as to move the end 2a of the probe 21, 22, 23 to a predefined position. In this way, the position of the probe 21, 22, 23 in the distribution chamber 51, 52, 53 is controlled along the three axes X, Y, Z of space. The predefined position of the end 2a of the probe 21, 22, 23 thus contained in the distribution chamber 51, 52, 53 can be stored in the memory of the robot 4, which facilitates the handling of the probe 21, 22, 23 by the robot 4. The robot then does not have to implement a vision system to locate the position of the probe 21, 22, 23 in the distribution chamber 51, 52, 53. It can indeed simply use a locating system to reach the predefined position of the end 2a of the probe 21, 22, 23. Figure 6 shows a probe 21 in a distribution chamber 51. The probe 21 is properly aligned along l axis X1 and its end 2a is at the predefined position and stored in the memory of robot 4.
[00031] En vue de faciliter l’insertion d’une lance portée par le robot 4 dans l’orifice 2c d’une sonde 21, 22, 23 se trouvant dans la chambre de distribution 51, 52, 53, l’unité de stockage 3 peut comprendre des moyens de guidage pour guider la lance dans le plan YZ vers l’extrémité 2a de la sonde 21, 22, 23. Ces moyens de guidage comprennent avantageusement une mâchoire inférieure fixe 14a et une mâchoire supérieure mobile 14b, tel que représenté aux Figures 2 et 3. La mâchoire supérieure mobile 14b est apte à se déplacer en translation verticale, sur une plage de positions par rapport à l’axe Z. Lorsqu’elle se trouve à sa position la plus basse, la mâchoire supérieure mobile 14b forme avec la mâchoire inférieure fixe 14a un guide tronconique ayant son axe de symétrie aligné avec l’axe X1 de la chambre de distribution 51, 52, 53. La petite base du guide tronconique consiste en un orifice coïncidant avec la position prédéfinie de l’extrémité 2a de la sonde 21, 22, 23 dans la chambre de distribution 51, 52, 53. De cette manière, lorsque le robot 4 approche une lance destinée à être insérée dans l’orifice 2c d’une sonde 21, 22, 23 se trouvant dans la chambre de distribution 51, 52, 53, les petites imprécisionsIn order to facilitate the insertion of a lance carried by the robot 4 in the orifice 2c of a probe 21, 22, 23 located in the distribution chamber 51, 52, 53, the unit of storage 3 can comprise guide means for guiding the lance in the YZ plane towards the end 2a of the probe 21, 22, 23. These guide means advantageously comprise a fixed lower jaw 14a and a movable upper jaw 14b, such as shown in Figures 2 and 3. The movable upper jaw 14b is able to move in vertical translation, over a range of positions relative to the Z axis. When it is in its lowest position, the movable upper jaw 14b forms with the fixed lower jaw 14a a frustoconical guide having its axis of symmetry aligned with the axis X1 of the distribution chamber 51, 52, 53. The small base of the frustoconical guide consists of an orifice coinciding with the predefined position of the 'end 2a of the probe 21, 22, 23 in the chamber d e distribution 51, 52, 53. In this way, when the robot 4 approaches a lance intended to be inserted into the orifice 2c of a probe 21, 22, 23 located in the distribution chamber 51, 52, 53, small inaccuracies
BE2018/5853 de positionnement de la lance dans le plan YZ peuvent être compensées par un glissement de celle-ci sur les parois du guide tronconique formé par les mâchoires 14a et 14b.BE2018 / 5853 for positioning the lance in the YZ plane can be compensated for by sliding the latter on the walls of the frustoconical guide formed by the jaws 14a and 14b.
[00032] Dans un mode de réalisation avantageux, les mâchoires 14a et 14b comprennent un chanfrein dans leur partie arrière, c’est-à-dire la partie faisant face à la sonde 21, 22, 23 dans la chambre de distribution 51, 52, 53. Le chanfrein 141a de la mâchoire inférieure fixe 14a est visible à la Figure 6. Ces chanfreins sur les mâchoires inférieure et supérieure sont réalisés de manière à guider l’extrémité 2a de la sonde 21, 22, 23 vers sa position prédéfinie dans la chambre de distribution 51, 52, 53. Cette configuration permet donc à l’extrémité 2a d’atteindre sa position prédéfinie sous l’action du piston 13, et ce malgré un éventuel désaxage de la sonde 21, 22, 23 par rapport à l’axe X1, en raison d’un léger fléchissement de son axe longitudinal L par exemple.In an advantageous embodiment, the jaws 14a and 14b include a chamfer in their rear part, that is to say the part facing the probe 21, 22, 23 in the distribution chamber 51, 52 , 53. The chamfer 141a of the fixed lower jaw 14a is visible in Figure 6. These chamfers on the lower and upper jaws are made so as to guide the end 2a of the probe 21, 22, 23 towards its predefined position in the distribution chamber 51, 52, 53. This configuration therefore allows the end 2a to reach its predefined position under the action of the piston 13, despite a possible misalignment of the probe 21, 22, 23 with respect to axis X1, due to a slight sag in its longitudinal axis L for example.
[00033] En vue du prélèvement d’une sonde 21, 22, 23 par le robot 4, il est donc nécessaire qu’une sonde 21, 22, 23 soit positionnée dans la chambre de distribution correspondante 51, 52, 53. Comme déjà discuté plus haut, dans un mode de réalisation de l’installation selon l’invention, l’unité de stockage 3 peut être configurée pour remplacer automatiquement, à l’aide de détecteurs appropriés, la sonde 21, 22, 23 prélevée par le robot, en actionnant l’unité d’entrainement rotative 11 correspondante. Dans un autre mode de réalisation, le robot 4 peut être configuré pour entrer en communication sans fil avec un module électronique de l’unité de stockage 3. Une sonde 21, 22, 23 peut alors être positionnée dans la chambre de distribution 51, 52, 53 correspondante sur une requête de robot 4.[00033] With a view to removing a probe 21, 22, 23 by the robot 4, it is therefore necessary that a probe 21, 22, 23 be positioned in the corresponding distribution chamber 51, 52, 53. As already discussed above, in one embodiment of the installation according to the invention, the storage unit 3 can be configured to automatically replace, using appropriate detectors, the probe 21, 22, 23 taken by the robot , by actuating the corresponding rotary drive unit 11. In another embodiment, the robot 4 can be configured to enter into wireless communication with an electronic module of the storage unit 3. A probe 21, 22, 23 can then be positioned in the distribution chamber 51, 52. , 53 corresponding on a robot request 4.
[00034] Dans le mode de réalisation représenté aux Figures 2-8, il est par ailleurs nécessaire de prévoir une ouverture du guide tronconique formé par les mâchoires 14a et 14b avant le prélèvement de la sonde 21, 22, 23 par le robot 4. Cette ouverture est réalisée par une translation vers le haut de la mâchoire supérieure 14b, tel que représenté aux Figures 2 et 3. Dans un mode de réalisation, cette ouverture peut être déclenchée sur requête du robot 4 après qu’il ait introduit sa lance dans l’orifice 2c de la sonde 21, 22, 23 à prélever. Il est alors nécessaire de configurer le robot 4 et l’unité de stockage 3 de manière à ce qu’ils puissent échanger des informations, par exemple à l’aide de modules de communication sans fils appropriés. Dans un autre mode de réalisation, l’unité de stockage 3 peut être configurée pour détecter elle-même que le robot a introduit sa lance dans l’orifice 2c d’une sonde 21, 22, 23 à prélever, à l’aide de senseurs appropriés, et déclencher elle-même l’ouverture du guide tronconique.In the embodiment shown in Figures 2-8, it is also necessary to provide an opening of the frustoconical guide formed by the jaws 14a and 14b before the removal of the probe 21, 22, 23 by the robot 4. This opening is achieved by an upward translation of the upper jaw 14b, as shown in Figures 2 and 3. In one embodiment, this opening can be triggered at the request of the robot 4 after it has introduced its lance into it. orifice 2c of the probe 21, 22, 23 to be sampled. It is then necessary to configure the robot 4 and the storage unit 3 so that they can exchange information, for example using appropriate wireless communication modules. In another embodiment, the storage unit 3 can be configured to detect itself that the robot has introduced its lance into the orifice 2c of a probe 21, 22, 23 to be sampled, using appropriate sensors, and trigger the opening of the taper guide itself.
BE2018/5853BE2018 / 5853
[00035] Dans un mode de réalisation avantageux, l’unité de stockage 3 comprend un organe de mesure 15 fixé à l’une de ses parois latérales 83, 84. Cet organe de mesure 15 est configuré pour mesurer le taux de déformation de la lance portée par le robot. Après plusieurs utilisations, la lance portée par le robot est en effet susceptible de se déformer.In an advantageous embodiment, the storage unit 3 comprises a measuring member 15 fixed to one of its side walls 83, 84. This measuring member 15 is configured to measure the rate of deformation of the lance carried by the robot. After several uses, the lance carried by the robot is indeed likely to deform.
Il peut donc être utile de s’assurer de son intégrité avant que le robot 4 ne l’insère dans l’orifice 2c d’une sonde 21, 22, 23. Cet organe de mesure 15 comprend avantageusement une cible se trouvant à une position connue du robot 4. En vue de la mesure du taux de déformation de la lance, le robot 4 est configuré pour déplacer sa lance vers la cible.It may therefore be useful to ensure its integrity before the robot 4 inserts it into the orifice 2c of a probe 21, 22, 23. This measuring member 15 advantageously comprises a target located at a position known to the robot 4. With a view to measuring the rate of deformation of the lance, the robot 4 is configured to move its lance towards the target.
L’organe de mesure 15 comprend également un senseur configuré pour détecter dans quelle mesure la lance entre en contact avec la cible et pour en déduire le niveau de déformation de la lance.The measuring device 15 also includes a sensor configured to detect the extent to which the lance comes into contact with the target and to deduce therefrom the level of deformation of the lance.
BE2018/5853BE2018 / 5853
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| DE3044609A1 (en) * | 1980-11-27 | 1982-06-24 | Fried. Krupp Gmbh, 4300 Essen | Probe for sampling melts - handled from magazine to position below lance by slewing arm with gripper jaws |
| EP0695942A2 (en) * | 1994-08-01 | 1996-02-07 | MANNESMANN Aktiengesellschaft | Large capacity magazine with interchangeable container |
| US20130312548A1 (en) * | 2011-02-16 | 2013-11-28 | Siemens Vai Metals Technologies Gmbh | Automated insertion of a contact rod into a metallurgical probe |
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2018
- 2018-12-04 BE BE20185853A patent/BE1026825B1/en active IP Right Grant
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| BE1026825A1 (en) | 2020-06-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG | Patent granted |
Effective date: 20200707 |