[發明專利]一種基于視覺定位的鐵水取樣裝置及取樣方法

在審

• 申請號: 202210290145.4
• 申請日: 2022-03-23
• 公開（公告）號: CN114544251A
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 王興東;楊雅倫;吳宗武;胡朝陽;丁萬璽;陳威;柯蕃;王帥;王志強;劉勝利;康特;張林;董浩哲
• 申請（專利權）人: 武漢科技大學
• 主分類號: G01N1/10
• 分類號: G01N1/10;B25J18/02;B25J18/04;B25J9/12;B25J11/00
• 代理公司: 北京哌智科創知識產權代理事務所(普通合伙) 11745
• 代理人: 張元媛

本發明提供了一種基于視覺定位的鐵水取樣裝置及取樣方法，包括載物小車、伸縮機械臂、取樣夾斷裝置、取樣器存取裝置、棄料槽、取樣器和成像系統；伸縮機械臂、取樣夾斷裝置和成像系統安裝在載物小車上，取樣器存取裝置安設在載物小車內，棄料槽裝在載物小車側板外；取樣器從取樣器存取裝置拿出，裝夾在伸縮機械臂末端；本裝置行至鐵水溝處停止，成像系統面朝鐵水溝采集其輪廓信息，通過圖像處理定位鐵水溝中心位置，伸縮機械臂調整姿態將取樣器伸入中心位置，取樣后本裝置行至安全區域，伸縮機械臂將取樣器伸入取樣夾斷裝置，鐵水試樣被切斷并掉入取樣盒，棄料放至棄料槽。本發明有取樣質量好、高效、安全、準確掌握各時段鐵水成分的特點。

技術領域

本發明涉及一種用于鐵水取樣的設備，特別涉及一種基于視覺定位的鐵水取樣裝置。

背景技術

隨著現代工業的快速發展，工廠通過對鐵水進行密度、質量和含量的檢測等物理化學分析，來指導調節爐溫及鐵水成分，使之達到合適的配比，從而提高鐵水的質量，因此要求能及時、準確和高效的對高爐鐵水取樣。

通常采用人工定時進行現場取樣，首先在鐵棍末端連接一次性取樣器，將其伸入鐵水溝，鐵水通過負壓進入取樣器內置模具，待冷卻成鐵水試樣后，敲擊樣模，使其與鐵樣分開，然后將鐵樣送驗。

由于高爐爐前鐵水溫度高達1500℃及以上，溝內有鐵水花飛濺，且產生強光，煙塵彌漫，工人在該惡劣工作環境下作業，將難以穩定控制鐵棍，危及工人安全和健康，工作效率低下；每次人工取樣的位置及深度也無法保持一致，且難以按國標要求做到準確把握取樣時機，影響測量結果；且需頻繁取樣，勞動強度大，如檢測不及時易耽誤出鋼時間，影響正常生產；敲擊樣模時，鐵水試樣極易反彈,灼傷工人，安全風險極高；因此，需提供一種高爐鐵水取樣裝置解決上述技術問題。

發明內容

為了解決所述存在的問題，本發明提出了一種基于視覺定位的鐵水取樣裝置及取樣方法。具體技術方案如下：

一種基于視覺定位的鐵水取樣裝置，包括載物小車和取樣器、所述載物小車上固定安裝有伸縮機械臂、取樣夾斷裝置、取樣器存取裝置、固定安裝棄料槽和成像系統。

進一步地，所述載物小車由車輪、第一轉動軸、所述第二轉動軸、踏板側板、小車頂板、存物側板、小車驅動電機、主機、小車底板、取物側板和棄料側板組成；在所述小車底板下方安裝有所述第一轉動軸和所述第二轉動軸，在所述第一轉動軸和所述第二轉動軸的兩端均安裝有所述車輪，所述車輪與地軌滑動接觸，所述小車驅動電機和所述主機固定安裝在車身內部所述小車底板上。

進一步地，所述小車頂板上固定安裝有伸縮機械臂、取樣夾斷裝置和成像系統，所述取物側板上固定安裝取樣器存取裝置，所述棄料側板上固定安裝棄料槽。

進一步地，所述取樣器包括取樣器前端、取樣盒、取樣器后端和取樣器手柄，所述取樣器后端、所述取樣盒和所述取樣器前端依次疊加固定于所述取樣器手柄端面，所述取樣器前端和所述取樣器后端的圓柱面分別開有一個圓孔，取樣時鐵水通過圓孔進入取樣盒。

進一步地，所述伸縮機械臂包括基座、基關節、第一直線電機、第一節機械臂、第一伸縮桿、第二伸縮桿、肘關節、第二直線電機、第二節機械臂、第三伸縮桿、第四伸縮桿和裝夾器，所述基座通過螺栓固定安裝在所述小車頂板上方，所述基座上設有所述基關節，基關節內置電機的輸出軸端部連接所述第一節機械臂，所述第一直線電機安裝在所述第一節機械臂的左側，其輸出軸的端部連接所述第一伸縮桿，所述第一伸縮桿嵌套在所述第一節機械臂內，所述第一伸縮桿內嵌套有所述第二伸縮桿，所述第二伸縮桿末端裝有所述肘關節，肘關節內置電機的輸出軸端部連接所述第二節機械臂，所述第二直線電機安裝在所述第二節機械臂的下方，其輸出軸的端部連接所述第三伸縮桿，所述第三伸縮桿嵌套在所述第二節機械臂內，所述第三伸縮桿內嵌套有所述第四伸縮桿，所述第四伸縮桿末端連接有所述裝夾器。

進一步地，所述裝夾器呈U形結構，活動夾取取樣器手柄。