[實用新型]一種懸掛式等離子機器人去除熱軋坯熔渣的裝置

有效

• 申請號: 201720389955.X
• 申請日: 2017-04-14
• 公開（公告）號: CN207171186U
• 公開（公告）日: 2018-04-03
• 發明（設計）人: 許四祥;朱寶林;高培青;王洋
• 申請（專利權）人: 安徽工業大學
• 主分類號: B23K10/00
• 分類號: B23K10/00
• 代理公司: 南京知識律師事務所32207
• 代理人: 蔣海軍

技術領域

本實用新型屬于鋼鐵板坯切割加工技術領域，具體涉及一種懸掛式等離子機器人去除熱軋坯熔渣的裝置。

背景技術

板坯在連鑄結晶成形后，均要按一定長度分段切割開來，然后進入輸送輥道。由于數控火焰切割連鑄坯時切口底部粘連有一條不規則的熔渣，這種熔渣硬度較大，且粘附力強，進入熱軋工序時可能不規則嵌入到鋼板中，導致有相當一段長的鋼板的表面質量不符合軋鋼要求，切頭切尾長度較大，導致熱軋鋼卷收得率較低，同時熔渣會對軋輥的表面造成一定的擠壓損傷，影響軋輥的壽命。

在現有的去除連鑄坯熔渣方法中，有刮(錘)刀去除法和火焰切割去除法等。刮(錘)刀去除法是采用機械的方法去除熔渣。對寬板坯傳動過程中出現的鋼坯斷面變形有自動適應能力，同時還可以用于二次切割后短板坯去熔渣。其優點在于設備穩定性強，可靠性高，而且占地面積小，但去熔渣效果較差，刀具壽命直接影響熱軋鋼生產效率。

火焰切割去除法是再次采用火焰精切割方法，火焰溫度為3000℃～4000℃，依靠高溫氣體射流和附帶氧氣與金屬氧化燃燒放熱，將熔渣去除。其原理和設備比較簡單，技術比較成熟，但火焰切割速度慢，會出現二次掛渣污染，滿足不了現場生產線的質量要求。

綜上所述，一種適合現場生產線的簡單、高效、穩定的熱軋坯熔渣去除裝置是提高軋鋼成品的表面質量及成品率的發展方向。

發明內容

鑒于現有的去除熔渣方法的不足之處，本實用新型專利提出一種懸掛式等離子機器人去除熱軋坯熔渣的裝置，旨在將去除熔渣方法的高速性和高的去毛刺率集于一身，達到實時去除熔渣的良好效果。

本新型利用等離子弧的高溫特性和懸掛式機器人靈巧性，輔以高壓氮氣的沖擊，將熔渣吹落，切割表面光滑，速度極快，去除熔渣效率高，且無需翻轉熱軋坯和改變現有的輥道組機械結構，安裝方便，占地面積小，從而實現了高速高效去除熱軋坯熔渣的效果。

為了實現上述懸掛式等離子機器人去除熱軋坯熔渣效果，該裝置包含三個方面：兩套懸掛式等離子機器人切割系統，包括等離子電源，集中式控制柜，懸掛式機器人手臂，槍體，伺服電機與滾珠絲杠等；熱軋坯定位機構，包括光電開關，變頻器，變頻電機，液壓升降機構和驅動機構等；西門子PLC控制系統，包括西門子PLC(上位機)、安川運動控制模塊(下位機)，以及網絡通信接口模塊等。

所述安川運動控制模塊與懸掛式機器人手臂實現M-Ⅱ網絡通信。

所述等離子槍體采用水冷，壽命更長，可持續工作能力更強。

等離子弧的心部溫度在30000℃以上，經Fluent流體軟件數值模擬，等離子矩離鋼板高度在10mm時其溫度在10000℃左右，足以將熔渣熔化并輔以高壓氮氣，將其吹落，切割表面質量非常光滑。并且由于溫度高，等離子切割效率比火焰切割快8倍，等離子切割的行走速度為10m/min。

與現有技術相比，本實用新型具有以下技術效果：

1、伺服電機和滾珠絲杠通過聯軸器連接，前后龍門架均為固定，機器人手臂懸掛在龍門架上，通過伺服電機驅動滾珠絲杠，使機器人手臂在龍門架上快速行走，可實現高速切割；

2、熱軋坯定位采用光電開關和液壓升降機構，定位準確，且不傷及輥道組，可實現去除熱軋坯熔渣的高效性；

3、西門子PLC控制系統保證該裝置自動運行的穩定性以及接入到中央控制室，并入到整個熱軋生產線中；

4、該裝置可直接嵌入到熱軋生產線設備中，無需改變熱軋生產線局部機械結構，占地面積小，安裝方便，調試簡單。

5、該裝置將去除熔渣方法的高速性和高的去毛刺率集于一身，達到了實時去除熔渣的良好效果，對控制熱軋坯軋制質量及提高熱軋坯軋制的成品率具有重要的實際應用價值。

附圖說明

圖1是懸掛式等離子機器人去除熱軋坯熔渣技術原理圖。

圖2是懸掛式等離子機器人去除熱軋坯熔渣裝置結構示意圖。

圖中：1為伺服電機；2為滾珠絲杠；3為后龍門架；4為懸掛式機器人手臂；5為輥道組；6為等離子槍體；7為光電開關Ⅱ；8為升降機構；9為光電開關Ⅰ；10為前龍門架；11為集中式控制柜；12為等離子電源。

具體實施方式

以下結合附圖和具體實施例詳述本實用新型，但本實用新型不局限于下述實施例。