[发明专利]一种基于炼钢机器人测温、取样工具头放取的柔性装置

说明书

一种基于炼钢机器人测温、取样工具头放取的柔性装置，本发明涉及一种工具放取装置，本发明的工具头包括筋板法兰、锥形贴合块、连接法兰、接口模块和数据连接管，筋板法兰、锥形贴合块、连接法兰和接口模块由左至右依次设置，筋板法兰的外表面设有数个筋板，数个筋板沿同一圆周均布设置；放置座包括柔性基座、倾斜座板、数个V型柔性块、数个压缩弹簧和数个光电传感器，每个阶梯槽中安装一个V型柔性块，V型柔性块靠近锥形槽一侧设有导向斜口，V型柔性块的V型底部设有轨道，V型柔性块的V型两侧外壁与阶梯槽的内壁之间设有数个压缩弹簧，每个传感器安装孔中装有一个光电传感器，倾斜座板设置在柔性基座的下面。本发明用于炼钢测温及取样。

技术领域

本发明涉及一种工具放取装置，具体涉及一种基于炼钢机器人高炉测温、取样工具头放取的柔性装置。

背景技术

在冶金行业中，炼钢机器人的工作环境十分恶劣，机器人的各种工具头均要承受高温、高热以及钢液飞溅的冲刷。在这样恶劣的热环境中机器人高炉(该高炉的炉内温度为2000℃以上)测温、取样的工具头在放取过程中必须减少电机气缸等动力源，并仍要保证工具头放取的更换效率。

国内现阶段炼钢测温、取样采用人工手动测、取，以人工接近钢包，通过一长直管贺利氏工具，前端嵌套测温探头或取样探头分别深入3000摄氏度钢水中进行工作。当测温完毕后工人手工拆除测温探头安装取样探头，进而进行取样工作。在冶金行业，钢包内钢水的温度需反复多次测绘，钢水的样品及反应气体也需反复多次取样检测。其长直管贺利氏测温、取样工具体积长，重量大加之工作环境的高温高热等特点。对工人的防护，测取的工艺参数、操作参数要求较高，人工手动测取危险频发，测取质量达不到要求。

国外炼钢测取机器人在冶金领域应用较多，目前测取机器人工具头的放取仍停留在平台水平放取过程，由于炼钢机器人整体体积和回转半径较大，工作伸直状态臂展较长，(近5米)，这样致使机器人末端重复定位，导致定位精度降低，工具头放取位置及方向有一定偏差。国际上测、取工具头碍于恶劣工况等多种因素的影响趋于向自动放取过成形式发展，但此类工具端放置装置未见任何报道。

发明内容

本发明为解决现有炼钢机器人测温、取样工具头的放取仍采用水平放取方式，水平放取工具头时机械臂存在重复定位，工具头放取位置及方向有一定偏差，导致定位精度降低的问题，而提出一种基于炼钢测温机器人工具端放置的柔性装置。

本发明的一种基于炼钢机器人测温、取样工具头放取的柔性装置，其组成包括工具头和放置座，工具头包括筋板法兰、锥形贴合块、连接法兰、接口模块和数据连接管，筋板法兰、锥形贴合块、连接法兰和接口模块由左至右依次设置，锥形贴合块的小径端与筋板法兰连接，锥形贴合块的大径端与连接法兰连接，接口模块与连接法兰连接，锥形贴合块的侧壁上设有竖向安装孔，接口模块的里侧端面上设有水平安装孔，数据连接管的一端穿过竖向安装孔且设置在锥形贴合块中，数据连接管的另一端穿过水平安装孔且设置在接口模块中，筋板法兰的外表面设有数个筋板，数个筋板沿同一圆周均布设置，放置座包括柔性基座、倾斜座板、数个V型柔性块、数个压缩弹簧和数个光电传感器，柔性基座的上端面设有数个安装槽，数个安装槽平行设置，每个安装槽的一端为阶梯槽，每个安装槽的另一端为锥形槽，锥形槽的小径端位于里侧，每个阶梯槽中安装一个V型柔性块，V型柔性块靠近锥形槽一侧设有导向斜口，V型柔性块的V型底部设有轨道，V型柔性块的V型两侧外壁与阶梯槽的内壁之间设有数个压缩弹簧，每个锥形槽的底部设有传感器安装孔，每个传感器安装孔中装有一个光电传感器，倾斜座板设置在柔性基座的下面，且锥形槽一端高于阶梯槽一端。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

一、本发明的工具头能够将炼钢测温机器人平稳放置在放置座上，通过工具头的自身重力，在倾斜的放置座上沿着V型柔性块顺利滑入放置位，压缩弹簧配合V型柔性块，能够解决放取过程中工具头偏移，自主纠正工具头放置位置的问题，从而避免了机器人末端重复定位，工具头放取位置及方向无偏差，提高了定位精度。