[发明专利]机器人自动开堵炉眼装置

说明书

技术领域

本发明公开了一种利用机器人实现自动开堵炉眼的装置，属于冶炼设备领域。

背景技术

在电石生产过程中，除了出炉操作外均已实现自动化生产，而出炉也是整个工艺过程中最为繁重的工序，现有的开炉眼、堵炉眼等操作一般为人工操作，存在很多危险性，由于操作人员的操作水平、熟练程度参差不齐，在开眼和堵眼的过程中容易造成电石飞溅，造成人员灼伤，每年在密闭炉电石生产事故中，由于开眼和堵眼所造成的事故占总事故的50%左右。专利文献201010180190.1中公开了一种电热炼矿炉开堵眼机，可以完成自动开堵眼操作，改善了铁矿冶炼炉的出炉操作工艺，与此类似的装置还有专利文献201020225026.3公开的一种自动开堵眼装置。目前公开的自动开堵眼机均只适用于铁矿冶炼炉中，还没有应用在电石炉中，因为电石的出炉温度约为2000摄氏度左右，而铁水的出炉温度一般为1400摄氏度，且电石熔液比铁水的流动性更差；现有的自动开堵炉眼装置上均设置了多个不同的工具，通过横向移动整个装置来切换不同的工具，由此造成整个装置的结构复杂，且不便于拆卸更换易损耗的开堵眼工具。

发明内容

为了实现电石出炉操作的自动化，使开炉眼、清理炉眼、带钎出炉、堵炉眼等操作能够自动完成，同时便于拆卸、更换易损耗的开堵眼工具，本发明提出一种机器人自动开堵炉眼装置，它包括导轨(1)、移动底座(2)、特种机器人(3)、电缆转送机构(4)、组合工具架(5)、隔热屏(10)，其中导轨(1)沿炉眼(A)的轴线方向布置在地面上，在炉眼(A)和导轨(1)之间设有隔热屏(10)，移动底座(2)可沿导轨(1)作前后移动，移动底座(2)上设有特种机器人(3)，导轨(1)的前端侧面设有电缆转送机构(4)，电缆转送机构(4)位于隔热屏(10)的后面，导轨(1)的后端侧面设有组合工具架(5)。

所述组合工具架(5)上放置了多种工具，包括烧穿器(6)、开眼器(7)、堵眼器(8)和拉渣器(9)。

所述特种机器人(3)具有五个自由度，它包括底座(3-1)、转座(3-2)、大臂(3-3)、小臂(3-5)、拉杆(3-4)、摇杆(3-6)，底座(3-1)固定在移动底座(2)上，底座(3-1)的上端与转座(3-2)铰接，转座(3-2)相对于底座(3-1)可做腰转运动，转座(3-2)的上端一侧同时与大臂(3-3)和摇杆(3-6)铰接，大臂(3-3)的上端与小臂(3-5)铰接，摇杆(3-6)的另一端与拉杆(3-4)的下端铰接，拉杆(3-4)的上端与小臂(3-5)铰接。

所述小臂(3-5)包括回转电机(3-5-1)，回转电机(3-5-1)固定在外筒(3-5-2)的后端，外筒(3-5-2)的内部设有旋转臂(3-5-3)，旋转臂(3-5-3)的后端与回转电机(3-5-1)的输出端连接，旋转臂(3-5-3)的前部外侧设有导轮(3-5-6)，旋转臂(3-5-3)内部还设有伸缩臂(3-5-5)，伸缩臂(3-5-5)的后端与伸缩气缸(3-5-4)的缸杆铰接，伸缩气缸(3-5-4)的缸体固定在旋转臂(3-5-3)上，伸缩臂(3-5-5)可沿导轮(3-5-6)作直线运动，伸缩臂(3-5-5)的前端设有工具座(3-5-9)，工具座(3-5-9)前端内部为外喇叭口形锥孔结构，工具座(3-5-9)上还设有夹爪(3-5-8)，夹爪(3-5-8)的后端与夹爪气缸(3-5-7)的缸杆铰接，夹爪气缸(3-5-7)的缸体固定在工具座(3-5-9)上。

所述电缆转送机构(4)包括固定座(4-12)，固定座(4-12)上设有横移小车(4-1)，横移小车(4-1)上设有立柱(4-2)，立柱(4-2)的上端与手指气缸(4-3)连接，手指气缸(4-3)的缸杆与压紧手指(4-4)铰接，手指气缸(4-3)的下端设有托叉(4-5)，托叉(4-5)插入弹簧钳式电缆接头的接头底板(4-6)的孔中并支撑整个电缆接头，接头底板(4-6)上方设有接头压板(4-8)，接头底板(4-6)和接头压板(4-8)之间通过中部的转轴(4-9)铰接，接头底板(4-6)和接头压板(4-8)的后部之间设有复位弹簧(4-7)，接头底板(4-6)和接头压板(4-8)的前端内侧对应位置处均设有齿形供电板(4-10)，其中一侧的齿形供电板(4-10)与电缆(4-11)导通连接。