CN105436450A - 连铸坯缺陷熔除设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种连铸坯缺陷熔除设备，所述连铸坯缺陷熔除设备包括：横梁，相对设置的一对轨道地基，以及机头，所述机头包括点火枪，吹扫枪和三轴机械臂；所述横梁的长度方向的两端分别连接一支架，每个所述支架设在对应的所述轨道地基上；至少所述横梁的长度方向的一侧连接有所述三轴机械臂；所述的点火枪和吹扫枪滑动地设在吹扫摆角结构上，所述吹扫摆角结构与所述三轴机械臂相连；所述吹扫摆角结构连有第一超声波传感器；所述三轴机械臂上设有旋转伺服电机；所述三轴机械臂下端通过气缸连有第二超声波传感器。本连铸坯缺陷熔除设备不仅能够降低对作业人员的技能要求，提高清扫质量，而且能够减少对工人身体健康的危害，及降低劳动力成本。

Description

连铸坯缺陷熔除设备

技术领域

本发明涉及一种熔除设备，特别是涉及一种连铸坯缺陷熔除设备。

背景技术

连铸坯的缺陷主要分为表面缺陷、内部缺陷和形状缺陷，连铸坯的缺陷的熔除对于钢厂一直是个难题。目前，连铸坯的缺陷主要采用人工清理的方法，铸坯人工清理作业在作业过程中要使用天然气和氧气进行铸坯表面的火焰清理，属于高温及高危险性作业，作业环境恶劣、风险性高。

人工火焰清理有着以下缺陷：作业现场高温、高粉尘，长时间作业会影响作业人员身体健康；同时，吹扫枪重量和高压氧的反冲力作用，长时间作业对人员耐力是艰巨的考验。人工清理是一项技术性很强的工作,操作人员必须经过专业培训，特定岗位需持有特种操作证。连铸坯的清理质量受人员的技能水平影响较大；要确保板坯清理质量，就必须要求火焰清理操作工技术娴熟，工作责任心强。因此，针对现场复杂的操作情况，如何减少对工人身体健康的危害、降低对作业人员的技能要求、降低劳动强度和提高清扫质量是迫切需要解决的技术难题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种连铸坯缺陷熔除设备，其不仅能够降低对作业人员的技能要求，提高清扫质量，而且能够减少对工人身体健康的危害，及降低劳动力成本。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种连铸坯缺陷熔除设备，所述连铸坯缺陷熔除设备至少包括：横梁，相对设置的一对轨道地基，以及机头，所述机头包括点火枪，吹扫枪和三轴机械臂；所述横梁的长度方向的两端分别连接一支架，每个所述支架设在对应的所述轨道地基上，且所述支架能够沿着所述轨道地基的长度方向做来回运动；至少所述横梁的长度方向的一侧连接有所述三轴机械臂；所述的点火枪和吹扫枪滑动地设在吹扫摆角结构上，且所述的点火枪和吹扫枪在所述吹扫摆角结构上能够沿同一圆弧做弧线运动，所述吹扫摆角结构与所述三轴机械臂相连；所述吹扫摆角结构连接有用于监测所述吹扫枪上下高度的第一超声波传感器；所述三轴机械臂上设有用于驱动所述吹扫摆角结构旋转的旋转伺服电机；所述三轴机械臂下端通过气缸连接有用于监测所述吹扫枪侧边距离的第二超声波传感器。

进一步地，所述三轴机械臂包括横向滑动组件，前后滑动组件，回转座，上下滑动组件；所述横向滑动组件顶面与所述横梁的长度方向的侧面滑动相连，所述横向滑动组件连接有横向伺服电机；在所述横向伺服电机作用下所述横向滑动组件能够沿着所述横梁做左右来回运动；所述前后滑动组件与所述横向滑动组件底面通过滑动副相连，且所述前后滑动组件连接有前后伺服电机，在所述前后伺服电机驱动下所述前后滑动组件能够做前后来回运动；所述回转座包括外壳体和包容在所述外壳内的内转体，所述外转体与所述前后滑动组件固连，且所述内转体下端固连有立柱，所述内转体与所述旋转伺服电机相连；所述上下滑动组件设在所述立柱侧面，所述上下滑动组件连接有上下伺服电机，在所述上下伺服电机驱动下所述上下滑动组件能够沿着所述立柱做上下来回运动；所述上下滑动组件与所述吹扫摆角结构相连。

进一步地，所述横梁的长度方向的两侧分别连接有所述三轴机械臂。

进一步地，所述支架底面与所述轨道地基顶面通过滑动导轨相连，所述支架连接有支架伺服电机。

进一步地，所述横向滑动组件顶面与所述横梁的长度方向的侧面通过滑动导轨相连。

进一步地，所述横向伺服电机连接有齿轮，所述横梁上设有齿条，所述齿轮与所述齿条相啮合。

进一步地，所述前后滑动组件包括前后丝杆传动装置，所述前后丝杆传动装置与所述横向滑动组件底面通过滑动副相连，所述前后丝杆传动装置与所述前后伺服电机相连，所述前后丝杆传动装置与所述外转体相固连。

进一步地，所述上下滑动组件包括上下丝杆传动装置，所述上下丝杆传动装置与所述上下伺服电机相连，所述上下丝杆传动装置与所述吹扫摆角结构相连。

进一步地，所述气缸的缸体与所述立柱相连，所述第二超声波传感器与所述气缸的活塞杆相连。

如上所述，本发明的连铸坯缺陷熔除设备，具有以下有益效果：

由于所述支架能够沿着所述轨道地基的长度方向做来回运动，方便调整所述三轴机械臂位置；所述横梁的长度方向的一侧连接有所述三轴机械臂，所述三轴机械臂连接有所述吹扫摆角结构，所述的点火枪和吹扫枪滑动地设在吹扫摆角结构上，通过所述三轴机械臂能够带动所述吹扫摆角结构沿X、Y、Z三轴向运动，使得所述的点火枪和吹扫枪能够沿X、Y、Z三轴向运动；所述三轴机械臂上设有用于驱动所述吹扫摆角结构旋转的旋转伺服电机，通过所述旋转伺服电机驱动所述吹扫摆角结构旋转时，所述的点火枪和吹扫枪会随着所述吹扫摆角结构做旋转运动，可见，避免了人工调试所述的点火枪和吹扫枪，降低对作业人员的技能要求；以及点火时只要使得所述的点火枪和吹扫枪沿圆弧运动至所述吹扫枪的中心线与所述点火枪的中心线延长相交，即可进行点火，降低对作业人员的技能要求；所述吹扫摆角结构连接有用于监测所述吹扫枪上下高度的第一超声波传感器，所述三轴机械臂下端通过气缸连接有用于监测所述吹扫枪侧边距离的第二超声波传感器，通过所述的第一超声波传感器和第二超声波传感器能够使得所述吹扫枪跟随连铸坯缺陷的具体情况而工作，降低对作业人员的技能要求，且大大提高了清扫质量。此外，采用本连铸坯缺陷熔除设备后，避免了人工清扫连铸坯缺陷，大大减少了对工人身体健康的危害，且降低了劳动力成本。

附图说明

图1显示为本发明的连铸坯缺陷熔除设备的立体图。

图2显示为本发明的连铸坯缺陷熔除设备的主视图。

图3显示为本发明的连铸坯缺陷熔除设备的俯视图。

图4显示为本发明的连铸坯缺陷熔除设备的侧视图。

图5显示为本发明的机头的立体图。

图6显示为本发明的机头的主视图。

图7显示为本发明的机头的侧视图。

元件标号说明

1横梁2轨道地基

11支架3点火枪

5三轴机械臂31点火导轨滑块

51横向滑动组件4吹扫枪

511横向伺服电机41吹扫导轨滑块

5111齿轮52前后滑动组件

53回转座521前后伺服电机

531立柱54上下滑动组件

6吹扫摆角结构7旋转伺服电机

61挡块8气缸

62导轨92第二超声波传感器

91第一超声波传感器

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

请参阅图1至图7。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

如图1至图4所示，本发明提供一种连铸坯缺陷熔除设备，所述连铸坯缺陷熔除设备至少包括：横梁1，相对设置的一对轨道地基2，以及机头，所述机头包括点火枪3，吹扫枪4和三轴机械臂5。

参考图1至图4，所述横梁1的长度方向的两端分别连接一支架11，每个所述支架11设在对应的所述轨道地基2上，且所述支架11能够沿着所述轨道地基2的长度方向做来回运动。优选地，所述支架11底面与所述轨道地基2顶面通过滑动导轨相连，所述支架11连接有支架11伺服电机。至少所述横梁1的长度方向的一侧连接有所述三轴机械臂5。优选地，所述横梁1的长度方向的两侧分别连接有所述三轴机械臂5。

所述的点火枪3和吹扫枪4滑动地设在吹扫摆角结构6上，且所述的点火枪3和吹扫枪4在所述吹扫摆角结构6上能够沿同一圆弧做弧线运动，见图1至图4。具体地，如图6所示所述点火枪3通过设在所述点火枪3尾部的点火导轨滑块31与吹扫摆角结构6滑动地相连，所述点火导轨滑块31与导轨62相配合，所述导轨62设在所述吹扫摆角结构6的内侧面，且所述导轨62呈弧形；所述点火导轨滑块31连接有点火伺服电机。所述吹扫枪4通过设在所述吹扫枪4尾部的吹扫导轨滑块41与吹扫摆角结构6滑动地相连，所述吹扫导轨滑块41与所述导轨62相配合，所述吹扫导轨滑块41连接有吹扫伺服电机。点火时，只要使得所述的点火枪3和吹扫枪4沿所述导轨62运动至所述吹扫枪4的中心线与所述点火枪3的中心线延长相交，即可进行点火，降低了对作业人员的技能要求。优选地，所述吹扫摆角结构6的两端均设有用于防止所述的点火枪3和吹扫枪4滑落所述吹扫摆角结构6的挡块61，见图7。

参考图5，所述吹扫摆角结构6与所述三轴机械臂5相连。由于所述的点火枪3和吹扫枪4滑动地设在吹扫摆角结构6上，所述三轴机械臂5能够带动所述吹扫摆角结构6沿X、Y、Z三轴向运动，故能够使得所述的点火枪3和吹扫枪4能够沿X、Y、Z三轴向运动。当所述横梁1的长度方向的两侧分别连接有所述三轴机械臂5时，在对应的所述三轴机械臂5带动下，每个所述的点火枪3和吹扫枪4能够独立地进行X、Y、Z三轴向运动。

参考图5，所述吹扫摆角结构6连接有第一超声波传感器91，所述第一超声波传感器91能够监测所述吹扫枪4上下高度；所述三轴机械臂5下端通过气缸8连接有第二超声波传感器92，所述第二超声波传感器92能够监测所述吹扫枪4的侧边距离；所述吹扫枪4工作时，所述的第一超声波传感器91和第二超声波传感器92对所述吹扫枪4的作业点进行实时控制，所述吹扫枪4能够跟随连铸坯缺陷的具体情况而工作，降低了对作业人员的技能要求，且大大提高了清扫质量。

参考图5至图7，所述三轴机械臂5包括横向滑动组件51，前后滑动组件52，回转座53，上下滑动组件54；所述横向滑动组件51顶面与所述横梁1的长度方向的侧面滑动相连，所述横向滑动组件51连接有横向伺服电机511；在所述横向伺服电机511作用下所述横向滑动组件51能够沿着所述横梁1做左右来回运动。优选地，所述横向滑动组件51顶面与所述横梁1的长度方向的侧面通过滑动导轨(图中未标出)相连，在所述横向伺服电机511作用下所述横向滑动组件51能够沿着所述滑动导轨做左右来回运动。优选地，所述横向伺服电机511连接有齿轮5111，所述横梁1上设有齿条(图中未示出)，所述齿轮5111与所述齿条相啮合。通过伺服电机驱动齿轮5111，所述齿轮5111与所述齿条啮合传动，使得所述横向滑动组件51沿着所述横梁1做左右来回运动。

如图7所示，所述前后滑动组件52与所述横向滑动组件51底面通过滑动副相连，且所述前后滑动组件52连接有前后伺服电机521，在所述前后伺服电机521驱动下所述前后滑动组件52能够做前后来回运动。优选地，所述前后滑动组件52包括前后丝杆传动装置，所述前后丝杆传动装置与所述横向滑动组件51底面通过滑动副相连，所述前后丝杆传动装置与所述前后伺服电机521相连，所述前后丝杆传动装置与所述外转体相固连。

所述回转座53包括外壳体和包容在所述外壳内的内转体(图中未示出)，所述外转体与所述前后滑动组件52固连，且所述内转体下端固定连接立柱531，所述内转体与所述旋转伺服电机7相连，见图7。

参考图7，所述上下滑动组件54设在所述立柱531侧面，所述上下滑动组件54连接有上下伺服电机(图中未示出)，在所述上下伺服电机驱动下所述上下滑动组件54能够沿着所述立柱531做上下来回运动；所述上下滑动组件54与所述吹扫摆角结构6相连。优选地，所述上下滑动组件54包括上下丝杆传动装置，所述上下丝杆传动装置与所述上下伺服电机相连，所述上下丝杆传动装置与所述吹扫摆角结构6相连。

所述的第一超声波传感器91和第二超声波传感器92能够对吹扫枪4的作业点作实时控制。优选地，所述第二超声波传感器92通过所述气缸8与所述立柱531相连。具体地，所述气缸8的缸体与所述立柱531相连，所述第二超声波传感器92与所述气缸8的活塞杆相连。当连铸坯缺陷熔除设备需要进行平面吹扫作业时，所述第二超声波传感器92停止工作，并通过所述气缸8将所述第二超声波传感器92向上拉以将其收回；所述第一超声波传感器91开启，所述第一超声波传感器91对所述吹扫枪4与连铸坯之间的距离进行监测，并输出参数通过数控***转码后，通过所述上下滑动组件54对所述吹扫枪4进行实时高度调整，见图5。

参考图1至图5，使用时，由于所述支架11能够沿着所述轨道地基2的长度方向做来回运动，方便调整所述三轴机械臂5位置；所述三轴机械臂5能够带动所述吹扫摆角结构6沿X、Y、Z三轴向运动，使得所述的点火枪3和吹扫枪4能够沿X、Y、Z三轴向运动；以及所述旋转伺服电机7驱动所述吹扫摆角结构6旋转时，所述的点火枪3和吹扫枪4会随着所述吹扫摆角结构6做旋转运动，可见，避免了人工调试所述的点火枪3和吹扫枪4，降低对作业人员的技能要求；点火时只要使得所述的点火枪3和吹扫枪4沿圆弧运动至所述吹扫枪4的中心线与所述点火枪3的中心线延长相交，即可进行点火，降低了对作业人员的技能要求；以及所述吹扫摆角结构6连接有第一超声波传感器91，所述第一超声波传感器91能够监测所述吹扫枪4上下高度；所述三轴机械臂5下端通过气缸8连接有第二超声波传感器92，所述第二超声波传感器92能够监测所述吹扫枪4的侧边距离；通过所述的第一超声波传感器91和第二超声波传感器92能够使得所述吹扫枪4跟随连铸坯缺陷的具体情况而工作，降低对作业人员的技能要求，且大大提高了清扫质量。此外，采用本连铸坯缺陷熔除设备后，避免了人工清扫连铸坯缺陷，大大减少了对工人身体健康的危害，降低了劳动力成本。

综上所述，本发明的连铸坯缺陷熔除设备不仅能够降低对作业人员的技能要求，提高清扫质量，而且能够减少对工人身体健康的危害，降低劳动力成本。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (9)

1.一种连铸坯缺陷熔除设备，其特征在于，所述连铸坯缺陷熔除设备至少包括：横梁(1)，相对设置的一对轨道地基(2)，以及机头，所述机头包括点火枪(3)，吹扫枪(4)和三轴机械臂(5)；

所述横梁(1)的长度方向的两端分别连接一支架(11)，每个所述支架(11)设在对应的所述轨道地基(2)上，且所述支架(11)能够沿着所述轨道地基(2)的长度方向做来回运动；至少所述横梁(1)的长度方向的一侧连接有所述三轴机械臂(5)；

所述的点火枪(3)和吹扫枪(4)滑动地设在吹扫摆角结构(6)上，且所述的点火枪(3)和吹扫枪(4)在所述吹扫摆角结构(6)上能够沿同一圆弧做弧线运动，所述吹扫摆角结构(6)与所述三轴机械臂(5)相连；所述吹扫摆角结构(6)连接有用于监测所述吹扫枪(4)上下高度的第一超声波传感器(91)；

所述三轴机械臂(5)上设有用于驱动所述吹扫摆角结构(6)旋转的旋转伺服电机(7)；

所述三轴机械臂(5)下端通过气缸(8)连接有用于监测所述吹扫枪(4)侧边距离的第二超声波传感器(92)。

2.根据权利要求1所述的连铸坯缺陷熔除设备，其特征在于：所述三轴机械臂(5)包括横向滑动组件(51)，前后滑动组件(52)，回转座(53)，上下滑动组件(54)；

所述横向滑动组件(51)顶面与所述横梁(1)的长度方向的侧面滑动相连，所述横向滑动组件(51)连接有横向伺服电机(511)；在所述横向伺服电机(511)作用下所述横向滑动组件(51)能够沿着所述横梁(1)做左右来回运动；

所述前后滑动组件(52)与所述横向滑动组件(51)底面通过滑动副相连，且所述前后滑动组件(52)连接有前后伺服电机(521)，在所述前后伺服电机(521)驱动下所述前后滑动组件(52)能够做前后来回运动；

所述回转座(53)包括外壳体和包容在所述外壳内的内转体，所述外转体与所述前后滑动组件(52)固连，且所述内转体下端固连有立柱(531)，所述内转体与所述旋转伺服电机(7)相连；

所述上下滑动组件(54)设在所述立柱(531)侧面，所述上下滑动组件(54)连接有上下伺服电机，在所述上下伺服电机驱动下所述上下滑动组件(54)能够沿着所述立柱(531)做上下来回运动；所述上下滑动组件(54)与所述吹扫摆角结构(6)相连。

3.根据权利要求2所述的连铸坯缺陷熔除设备，其特征在于：所述横梁(1)的长度方向的两侧分别连接有所述三轴机械臂(5)。

4.根据权利要求2或3所述的连铸坯缺陷熔除设备，其特征在于：所述支架(11)底面与所述轨道地基(2)顶面通过滑动导轨相连，所述支架(11)连接有支架伺服电机。

5.根据权利要求2或3所述的连铸坯缺陷熔除设备，其特征在于：所述横向滑动组件(51)顶面与所述横梁(1)的长度方向的侧面通过滑动导轨相连。

6.根据权利要求5所述的连铸坯缺陷熔除设备，其特征在于：所述横向伺服电机(511)连接有齿轮(5111)，所述横梁上设有齿条，所述齿轮(5111)与所述齿条相啮合。

7.根据权利要求2或3所述的连铸坯缺陷熔除设备，其特征在于：所述前后滑动组件(52)包括前后丝杆传动装置，所述前后丝杆传动装置与所述横向滑动组件(51)底面通过滑动副相连，所述前后丝杆传动装置与所述前后伺服电机(521)相连，所述前后丝杆传动装置与所述外转体相固连。

8.根据权利要求2或3所述的连铸坯缺陷熔除设备，其特征在于：所述上下滑动组件(54)包括上下丝杆传动装置，所述上下丝杆传动装置与所述上下伺服电机相连，所述上下丝杆传动装置与所述吹扫摆角结构(6)相连。

9.根据权利要求2所述的连铸坯缺陷熔除设备，其特征在于：所述气缸(8)的缸体与所述立柱(531)相连，所述第二超声波传感器(92)与所述气缸(8)的活塞杆相连。