[發明專利]機器人測溫取樣用測距測溫槍

在審

• 申請號: 202110955710.X
• 申請日: 2021-08-19
• 公開（公告）號: CN113686449A
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發明（設計）人: 劉向東;龔貴波;吳曼玲;任鯤先;張燕彤
• 申請（專利權）人: 中冶賽迪工程技術股份有限公司;中冶賽迪技術研究中心有限公司
• 主分類號: G01J5/00
• 分類號: G01J5/00;G01J5/02;G01J5/04
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 張博

本發明提供一種機器人測溫取樣用測距測溫槍，包括測槍本體，所述測槍本體的后端設置有法蘭安裝座，所述測槍本體包括探頭接插件、測槍延長桿、測槍芯管、測槍外管、冷卻噴管及緩沖組件；視覺測距組件，可拆卸地設置于法蘭安裝座上。本發明不僅可以檢測鋼液的液面高度，自主決策插入深度，還能識別插入區域的渣塊，引導機器人躲避冷渣塊，還能識別紙管火焰，啟停滅火氣閥，還能識別探頭架上的空置狀況，糾正人工設定錯誤，避免測槍插入鋼液是由于無紙管保護而損壞。

技術領域

本發明屬于冶金技術領域，特別是涉及一種機器人測溫取樣用測距測溫槍。

背景技術

冶金生產需要在冶煉過程中對金屬熔液進行測溫取樣，以判定冶金反應的進程。目前的測溫取樣作業有人工測溫取樣和自動裝置測溫取樣兩種形式，人工測溫取樣難以避免操作工與高溫金屬液體的接觸，生產的安全性低，冶煉周期長，影響產能提高和成本降低。而先進的冶金生產一般采用自動裝置。如煉鋼轉爐采用副槍自動測溫取樣，不用倒爐操作，可以節約2～3min的冶煉周期，并且副槍快速提供過程碳含量及鋼液溫度，副槍獲取終點碳含量及氧活度數據等數據有利于冶煉優質鋼，在提高鋼的產量、質量同時，能夠降低能耗及成本。

自動測溫取樣裝置替代人工測溫取樣被廣泛應用電爐、鋼包爐、轉爐等鋼鐵冶金過程。其能自動進行探頭拆卸和安裝，精確控制插入深度，但這類自動鋼水測溫取樣裝置的測溫取樣失敗率遠高于人工操作。這是因為高溫熔液在冶金反應過程中容易形成結塊，妨礙了自動裝置按固定路徑將測溫取樣探頭插入高溫熔液。現有技術的測槍若具備多種功能的則結構復雜、笨重而體積龐大；結構簡單的則功能單一，僅能完成將測溫探頭或取樣器插入鋼液進行測溫取樣；缺少對測槍芯管及測槍延長桿的冷卻，缺少對鋼水液面高度的實時測量，難于確定下槍位置和下槍高度，特別是測溫取樣探頭插入高溫熔液時需要準確控制測點的深度，在高溫熔液液面存在較大幅度的變化時，檢測液面的準確位置就顯得尤為重要。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種機器人測溫取樣用測距測溫槍，用于解決現有技術中機器人作業中因工況不同難于保障下槍安全性的問題，以便于機器人自主識別，從而實現智能控制。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種機器人測溫取樣用測距測溫槍，所述機器人具有控制系統，機器人測溫取樣用測距測溫槍包括：

測槍本體，所述測槍本體的后端設置有法蘭安裝座，所述測槍本體包括探頭接插件、測槍延長桿、測槍芯管、測槍外管、冷卻噴管及緩沖組件，所述冷卻噴管及緩沖組件可拆卸地設置于測槍外管的內部，所述測槍芯管沿軸向滑動穿設在冷卻噴管內，且所述測槍芯管的前端連接測槍延長桿，后端連接緩沖組件，所述測槍延長桿的前端連接探頭接插件，所述冷卻噴管能夠將冷卻氣體轉換成超音速氣流，以熄滅紙管探頭插入鋼液后產生的火焰；

視覺測距組件，可拆卸地設置于法蘭安裝座上，所述視覺測距組件用于獲取鋼液面圖像信息，并向控制系統輸出鋼液面高度信息和渣面信息，以使控制系統根據工況規劃機器人運動軌跡；所述視覺測距組件在測槍本體拔出鋼液后識別紙管火焰，并將信息傳輸到控制系統，以自主啟停滅火控制閥。

進一步，所述視覺測距組件包括工業攝像頭和相機防護罩，所述工業攝像頭固定安裝在相機防護罩內，且所述工業攝像頭朝向所述測槍本體的前端；所述相機防護罩與工業攝像頭之間具有用于調整鏡頭光圈和焦距的調整空間，所述相機防護罩的材質為金屬，所述相機防護罩設有第一電纜入口和第一冷卻氣入口，所述相機防護罩內通以干燥冷卻氣體對工業攝像頭降溫。

進一步，所述相機防護罩在對應于工業攝像頭的前端處設有透明的鏡片，所述相機防護罩上設有多個外噴口，所述外噴口流出的干燥冷卻氣體被吹至鏡片上。

進一步，所述視覺測距組件設置為左右兩組，位于所述法蘭安裝座的左右兩側，其中一組作為主視攝像頭，另一組作為視差測距攝像頭，兩組視覺測距組件的公共視野能夠覆蓋目標敏感區域。