[发明专利]具有嵌入式机械手的机器人化钢包运输装置系统

说明书

本发明涉及一种金属浇铸设备，包括：装载平台(20)、中间包(1)、第一钢包(11)和第二钢包(12)和第一机械手和第二机械手(35)，钢包包括：底板、钢包长水口(13a‑13c)和钢包滑动水口机构(15)，钢包滑动水口机构与用于在密封位置与浇铸位置之间致动钢包滑动水口机构的驱动装置(17)联接，机械手用于将所联接的钢包长水口固持在钢包的下水口(14)上，金属浇铸设备还包括机器人(21)，其用于：将新钢包长水口交给位于装载工位处的钢包的机械手，以及优选地将驱动装置联接到钢包滑动水口机构，每个机械手相对于相应的第一钢包或第二钢包是固定的，以便与相应的第一钢包或第二钢包一起在装载工位与浇铸工位之间移动。

技术领域

本发明涉及一种机器人化装载工位，该机器人化装载工位用于在将新鲜钢包带至中间包上方的浇铸工位之前对装载在旋转的回转台上的新鲜钢包进行准备。特别地，本发明涉及一种用于将钢包长水口装载到与钢包的出口联接的钢包滑动水口机构(slidinggate)、以及用于将驱动装置联接到钢包和钢包滑动水口机构两者以致动钢包滑动水口机构的机器人化设备。机器人化装载工位还被配置用于将驱动装置断开联接并且将使用过的钢包长水口从空钢包卸载，该空钢包是最近从中间包上方的浇铸工位移除的。这些操作的机器人化使操作者免于繁重的工作，并且提高了操作的可重复性。嵌入到相应的钢包和钢包滑动水口机构的特定机械手允许在出口变堵塞时迅速疏通出口。

背景技术

在连续的金属成型过程中，金属熔体(2)从一个冶金容器转移到另一个冶金容器，转移到模具或结晶器。例如，如图1所示，钢包(11、12)填充有来自炉(未示出)的金属熔体并且转移到中间包(1)上方，以将熔融金属通过钢包长水口(13a-13c)从钢包排放到中间包中。然后可以将金属熔体通过浇注水口(3)从中间包浇铸到模具或结晶器中，以连续形成板坯、钢坯、梁，薄板坯等。在重力作用下，金属熔体从钢包流出到中间包中，再从中间包流出到模具或结晶器中。可以通过与钢包的出口和中间包流体连通的滑动水口机构来控制流率。钢包滑动水口机构(15)可以用于控制离开钢包的流率，并且甚至在密封位置中断流动。类似地，中间包滑动水口机构(5)可以用于控制离开中间包的流率，并且在密封位置中断流动。

由于将金属浇铸到模具或结晶器中要连续进行，因此中间包起缓冲作用，并且在整个浇铸操作过程中，中间包中的熔融金属的液位必须保持基本恒定。将中间包中的熔融金属的液位保持基本恒定需要在旧钢包排空之后将填充有熔融金属的新钢包与旧钢包快速交换，以确保将熔融金属准连续地进给到中间包，从而使得金属以与其流出到模具或结晶器中的速率基本相同的速率浇注到中间包中。由于以下约束，此操作变得更加复杂。

首先，由于出于安全原因并且避免任何碰撞，因此不能将钢包(11、12)在车间上方从炉运送到相应的中间包，其中钢包长水口(13a-13c)联接到钢包的底部底板并且在底部底板下方延伸1m或更多，钢包长水口必须在靠近中间包的装载工位处联接到钢包的底部底板。

其次，为了防止第二钢包(12)中包含的金属与保持在密封位置的钢包滑动水口机构(15)的“冷的”运动部件接触而冻结，从而避免夹住机构并且防止钢包滑动水口机构打开，内水口的内孔一般填充有堵塞材料(19)，该堵塞材料通常是砂或其他颗粒材料，以防止任何金属熔体到达水口机构，从而防止金属冻结以及内水口和水口机构系统阻塞。在钢包位于浇铸工位的情况下，将钢包滑动水口机构打开到浇铸位置后，砂流出，随后熔融金属可以穿过钢包长水口流入中间包中。然而，有时堵塞材料会与冻结金属局部结合，形成实心堵头，从而阻止堵塞材料流出。因此，内水口被阻塞，并且尽管钢包滑动水口机构处于浇铸位置，金属也无法从钢包流出到中间包中。此问题可以通过将疏通工具(19r)插入内水口的孔中或靠近内水口的孔插入疏通工具来轻松解决。疏通工具(19r)可以是加压气体喷枪或长形杆，如图2(c)所展示的。现在，由于与钢包滑动水口机构联接的长的钢包长水口(13a-13c)，这种看似简单的操作实际上相当复杂。