DE4306332A1 - Vorrichtung zum Wechseln von Meß- und/oder Probensonden - Google Patents
Vorrichtung zum Wechseln von Meß- und/oder ProbensondenInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum
Wechseln von Meß- und/oder Probensonden, die nach der Ent
nahme aus einem Sondenmagazin auf ein am unteren Ende
einer Sublanze angeordnetes Kontaktrohr aufsteckbar sind.
Der Einsatz von Einrichtungen zum automatischen Bestücken
von Meßlanzen mit speziellen Meßsonden ist bereits be
kannt.
So ist beispielsweise aus der EP-PS-0.092.636 ein Ver
fahren und eine Vorrichtung zum Handhaben von Meß- bzw.
Probennahme-Sondenrohren beim Metallerzeugen bekannt, bei
dem das Sondenrohr horizontal aus einem Sondenmagazin ent
nommen, vertikal an einer Meßlanze befestigt, in das
Metallbad abgesenkt, anschließend angehoben und entsorgt
wird.
Dazu wird das Sondenrohr aus dem Sondenmagazin mittels
einer Quertransporteinrichtung entnommen und auf einer
Transporteinrichtung in den Manipulator befördert. Zu
diesem Zeitpunkt befindet sich das Sondenrohr in einer
horizontalen Position. Der Manipulator wird deshalb nach
Aufnahme des Sondenrohres in eine vertikale Position ver
schwenkt, so daß sich das Sondenrohr nunmehr genau in der
vertikalen Meßachse befindet, auf der im Betrieb auch die
Meßlanze heb- und senkbar befestigt ist.
Bei diesem Verfahren ist es jedoch von Nachteil, daß das
mehrmalige Übergeben des Sondenrohres von dem Sonden
magazin zum Manipulator und das anschließende Verschwenken
des Sondenrohres in die vertikale Richtung einen relativ
langen Zeitraum beansprucht.
Durch die Weiterentwicklung der Prozeßautomation bei der
Oxygenstahlerzeugung werden die Anforderungen an alle
Komponenten der Gesamtanlagen hinsichtlich Schnelligkeit
und Genauigkeit aber immer größer. Die bekannten Ein
richtungen können diesen Anforderungen nicht mehr ent
sprechen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein
System zu entwickeln, das den Sondenwechsel, für z. B. eine
Wiederholung am Blasende, in kürzester Zeit ermöglicht.
Desweiteren soll das System so ausgelegt sein, daß eine
Nachrüstung von bereits bestehenden Anlagen ohne Änderung
der bestehenden Systeme möglich ist.
Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale im kennzeich
nenden Teil des Anspruchs 1. Weitere vorteilhafte Ausge
staltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
offenbart.
Erfindungsgemäß ist die Vorrichtung zum Wechseln der Meß- und/oder
Probensonden mit 6 Freiheitsgraden ausgerüstet,
so daß ein Umfahren von räumlich angeordneten Konstruk
tionen möglich ist. Darüberhinaus ist die Vorrichtung mit
Antrieben ausgestattet, die die Gesamtzykluszeit für einen
Sondenwechsel in der geforderten kurzen Zeit ermöglichen.
Dabei wird vorteilhafterweise von der Tatsache Gebrauch
gemacht, daß die Arbeitsvorgänge vom Zeitpunkt der Ent
nahme der Sonden aus dem Sondenmagazin bis hin zum Ein
setzen der verschwenkten Sonden in die Meßlanzen innerhalb
eines einzigen Arbeitsschritts erfolgen können.
Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vor
liegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung anhand der beiliegenden Zeichnung.
Es zeigt:
Fig. 1 eine Ansicht des Einsatzbereichs einer erfindungs
gemäßen Vorrichtung mit Abgaskessel, Blaslanze, Blas
lanzendom, Sublanze und Sublanzendom;
Fig. 2 eine Draufsicht zu Fig. 1; und
Fig. 3 eine Seitenansicht zu Fig. 1.
Gemäß den Fig. 1 bis 3 werden die für eine spezielle
Messung erforderlichen Sonden 3 in dem Sondenmagazin 2 in
entsprechenden Kanälen 15 bevorratet.
Mit dem vom Leitstand aus gegebenen Befehl für eine be
stimmte Messung läuft ein Aufsteckprogramm ab, wobei die
Antriebe der Hub- und Dreheinheit 7, des Gelenks 13 sowie
des Auslegers 12 durch die Steuereinheit 23 aktiviert
werden und die Vorrichtung 1 die entsprechende Sonde 3
anfährt. Danach werden die mit dem Gelenk 13 verbundenen
Greifer 14 geschlossen.
Durch die überlagerten Bewegungen der Kolben-Zylinderein
heiten 9, der Antriebseinheit 11 zum Teleskopieren des
Auslegers 12 sowie des Gelenks 13 wird die Sonde 3 in
horizontaler Lage aus dem Magazin 2 entnommen und in die
vertikale Position gebracht.
Anschließend schwenkt die Hub- Dreheinheit 7 unter gleich
zeitigem Teleskopieren des Auslegers 12 zur Sondenauf
steckposition. Die Lager 10 der Kolben-Zylindereinheiten 9
sind so ausgelegt, daß die Schwenkbewegungen beim Aus- bzw.
Einfahren der Kolben-Zylindereinheiten aufgenommen
werden können.
Hierbei ist entscheidend, daß durch die Kombination von
Hub-Dreheinheit 7, Antriebseinheit zum Teleskopieren 11
des Auslegers 12 und des Gelenks 13 alle räumlichen Punkte
im Bereich des Drehkreises der Wechselvorrichtung an- bzw.
umfahren werden können. Nach Erreichen der Aufsteck
position kann die Sonde 3 entweder durch die Hubeinheit 7
oder durch die Kolben-Zylindereinheiten 9 unter gleich
zeitigem Neigen des Gelenks 13 auf das Kontaktrohr 5 der
Sublanze 4 aufgesteckt werden.
Durch den Umstand, daß jede der Kolben-Zylindereinheiten
9, der Drehtisch 8, die Antriebseinheit 11, der Ausleger
12, das Gelenk 13 sowie der Greifer 14 jeweils unabhängig
voneinander durch die Steuereinrichtung 23 steuerbar sind,
wird erreicht, daß die Sonden 3 unabhängig von der
Ausrichtung der Meßlanze 4 jeweils sicher und fehlerlos
auf das Kontaktrohr aufgesteckt werden können.
Bei einer reinen Temperaturmessung wird die nach der Messung
verbrauchte Sonde 3a vom Kontaktrohr 5 der Sublanze 4
abgezogen und durch den Sublanzendom 16 in den Konverter
20 entsorgt.
Bei Einsatz von Temperatur-Probe-Sonden wird die ver
brauchte Sonde 3a vom Kontaktrohr 5 abgezogen und durch
die Vorrichtung 1 zur Trennstation 21 gebracht, wo der
untere Teil der Sonde, in dem sich die Probekammer
befindet, von der Sonde abgetrennt und über ein Fallrohr
zur Konverterbühne transportiert wird. Die restliche Sonde
wird anschließend entweder durch den Sublanzendom 16 in
den Konverter 20 entsorgt oder in eine dafür vorgesehene
Entsorgungsstation 22 abgeworfen.
Durch die freiprogrammierbare Steuerung 23 der Vorrichtung
1 können alle Raumkoordinaten nach dem "Teach in"
Verfahren eingegeben werden und anschließend im Echt-Zeit-
Programm abgefahren werden. Die Zentralisierung aller
Steuerbefehle in der Steuerung 23 der Vorrichtung 1 er
möglicht es, die Störanfälligkeit der bisher bekannten
Systeme weitgehendst auszuschalten.
Claims (8)
1. Vorrichtung zum Wechseln von Meß- und/oder Probensonden (3),
die nach der Entnahme aus einem Sondenmagazin (2) auf
ein am unteren Ende einer Sublanze (4) angeordnetes Kon
taktrohr (5) aufsteckbar sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Greifer (14) zum Erfassen einer Sonde (3) vorge sehen ist, welcher über ein Gelenk (13) mit einem Aus leger (12) verbunden ist,
daß der Ausleger (12) mittels einer Antriebseinheit (11) verschiebbar ist,
daß die Antriebseinheit (11) durch wenigstens zwei Kolben- Zylindereinheiten (9) beweglich auf einem drehbaren und höhenverstellbaren Tisch (8) angeordnet ist und
daß zur Steuerung der Vorrichtung (1) eine Steuerein richtung (23) vorgesehen ist.
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Greifer (14) zum Erfassen einer Sonde (3) vorge sehen ist, welcher über ein Gelenk (13) mit einem Aus leger (12) verbunden ist,
daß der Ausleger (12) mittels einer Antriebseinheit (11) verschiebbar ist,
daß die Antriebseinheit (11) durch wenigstens zwei Kolben- Zylindereinheiten (9) beweglich auf einem drehbaren und höhenverstellbaren Tisch (8) angeordnet ist und
daß zur Steuerung der Vorrichtung (1) eine Steuerein richtung (23) vorgesehen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Gelenk (13) eine Drehbewegung des Greifers (14) um
die X-, Y- und Z-Richtung zuläßt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Gelenk (13) ein Kardangelenk ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Ausleger (12) teleskopartig verschiebbar ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Antriebseinheit (11) im Bereich ihrer Ecken über
vier Kolben-Zylindereinheiten (9) beweglich mit dem Tisch (8)
verbunden ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß jede Kolben-Zylindereinheit (9) separat durch die
Steuereinrichtung (23) steuerbar ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß der Tisch (8), die Antriebseinheit (11),
der Ausleger (12), das Gelenk (13) sowie der Greifer (14)
jeweils unabhängig voneinander durch die Steuerein
richtung (23) steuerbar sind.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß das Sondenmagazin (2) eine Anzahl von
Sondenkanälen (15) zur Aufnahme der Sonden (3) aufweist.
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