[发明专利]一种冶金炉窑筑炉方法及其采用的3D打印机器人

权利要求书

1.一种冶金炉窑筑炉方法，其特征在于：它采用一种冶金炉窑筑路3D打印机器人，该3D打印机器人按照设计要求和3D扫描仪逆向建模结果，将筑炉材料逐层捣鼓打印在炉膛内，实现新筑炉或者炉膛修复。

2.根据权利要求1所述的冶金炉窑筑炉方法，其特征在于：筑炉前，3D打印机器人的控制系统驱动3D扫描仪及执行机构运动，对炉膛进行三维扫描，并对扫描数据分析处理，进行逆向建模，然后将建模结果与炉膛设计进行比较，确定筑炉材料添加区域，制定打印规划。

3.根据权利要求2所述的冶金炉窑筑炉方法，其特征在于：筑炉时，安装在3D打印机器人的多维度运动机器臂上的定位传感器随机器臂在炉膛内沿三个维度运动，进行初始定位，然后机器臂按照打印规划自动从工具支架上选择一种筑炉工具，移至待筑炉位置，同时送料机构也将送料口对准待筑炉位置，按照边送料边捣固的方式，进行第一层打印；之后定位传感器再随机器臂在炉膛内沿三个维度运动，进行再次定位和实施新一轮的打印；如此反复，不断重复定位和打印，直至满足炉膛设计要求。

4.根据权利要求3所述的冶金炉窑筑炉方法，其特征在于：每层打印完成后，筑炉数据通过移动互联网信号发送器传送至车间数据中心进行分析；并且，人工可视筑炉情况，暂停机器人自动工作，通过遥控器控制机器人的筑炉工具，对筑炉效果不好的区域进行修补打印。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的冶金炉窑筑炉方法，其特征在于：3D打印机器人的筑炉材料采用能偶在40℃以下温度施工的冷捣糊料，确保糊料在输送和施工过程中性能稳定，不因温度降低而影响打印效果。

6.一种冶金炉窑筑炉的3D打印机器人，其特征在于：它包括能够在冶金炉窑（13）两侧轨道上行走的两个行走小车（1），每个行走小车（1）均设有执行机构（3）和控制系统（8），且两个小车（1）通过两根平行布置的横梁（5）连接；它还设有一个移动储料箱（11），移动储料箱（11）悬挂在两根横梁（5）上且能够沿横梁（5）滑动，移动储料箱（11）上设有旋转盘（10）和送料管（12），移动储料箱（11）下方悬挂设有两条多维度运动机器臂（4），其中一条多维度运动机器臂（4）下端设有布料结构（7），另一条多维度运动机器臂（4）下端设有筑炉工具（6）。

7.根据权利要求6所述的冶金炉窑筑炉的3D打印机器人，其特征在于：所述执行机构（3）中设有3D扫描仪，多维度运动机器臂（4）上设有定位传感器。

8.根据权利要求6所述的冶金炉窑筑炉的3D打印机器人，其特征在于：所述控制系统（8）中设有移动互联网信号发送器、雷达感应装置和液压系统。

9.根据权利要求6所述的冶金炉窑筑炉的3D打印机器人，其特征在于：所述多维度运动机器臂（4）的顶端与旋转盘（10）固定连接。

10.根据权利要求6所述的冶金炉窑筑炉的3D打印机器人，其特征在于：在旋转盘（10）上设有辅助下料器（9）。