[实用新型]一种悬挂式等离子机器人去除热轧坯熔渣的装置

说明书

技术领域

本实用新型属于钢铁板坯切割加工技术领域，具体涉及一种悬挂式等离子机器人去除热轧坯熔渣的装置。

背景技术

板坯在连铸结晶成形后，均要按一定长度分段切割开来，然后进入输送辊道。由于数控火焰切割连铸坯时切口底部粘连有一条不规则的熔渣，这种熔渣硬度较大，且粘附力强，进入热轧工序时可能不规则嵌入到钢板中，导致有相当一段长的钢板的表面质量不符合轧钢要求，切头切尾长度较大，导致热轧钢卷收得率较低，同时熔渣会对轧辊的表面造成一定的挤压损伤，影响轧辊的寿命。

在现有的去除连铸坯熔渣方法中，有刮(锤)刀去除法和火焰切割去除法等。刮(锤)刀去除法是采用机械的方法去除熔渣。对宽板坯传动过程中出现的钢坯断面变形有自动适应能力，同时还可以用于二次切割后短板坯去熔渣。其优点在于设备稳定性强，可靠性高，而且占地面积小，但去熔渣效果较差，刀具寿命直接影响热轧钢生产效率。

火焰切割去除法是再次采用火焰精切割方法，火焰温度为3000℃～4000℃，依靠高温气体射流和附带氧气与金属氧化燃烧放热，将熔渣去除。其原理和设备比较简单，技术比较成熟，但火焰切割速度慢，会出现二次挂渣污染，满足不了现场生产线的质量要求。

综上所述，一种适合现场生产线的简单、高效、稳定的热轧坯熔渣去除装置是提高轧钢成品的表面质量及成品率的发展方向。

发明内容

鉴于现有的去除熔渣方法的不足之处，本实用新型专利提出一种悬挂式等离子机器人去除热轧坯熔渣的装置，旨在将去除熔渣方法的高速性和高的去毛刺率集于一身，达到实时去除熔渣的良好效果。

本新型利用等离子弧的高温特性和悬挂式机器人灵巧性，辅以高压氮气的冲击，将熔渣吹落，切割表面光滑，速度极快，去除熔渣效率高，且无需翻转热轧坯和改变现有的辊道组机械结构，安装方便，占地面积小，从而实现了高速高效去除热轧坯熔渣的效果。

为了实现上述悬挂式等离子机器人去除热轧坯熔渣效果，该装置包含三个方面：两套悬挂式等离子机器人切割系统，包括等离子电源，集中式控制柜，悬挂式机器人手臂，枪体，伺服电机与滚珠丝杠等；热轧坯定位机构，包括光电开关，变频器，变频电机，液压升降机构和驱动机构等；西门子PLC控制系统，包括西门子PLC(上位机)、安川运动控制模块(下位机)，以及网络通信接口模块等。

所述安川运动控制模块与悬挂式机器人手臂实现M-Ⅱ网络通信。

所述等离子枪体采用水冷，寿命更长，可持续工作能力更强。

等离子弧的心部温度在30000℃以上，经Fluent流体软件数值模拟，等离子矩离钢板高度在10mm时其温度在10000℃左右，足以将熔渣熔化并辅以高压氮气，将其吹落，切割表面质量非常光滑。并且由于温度高，等离子切割效率比火焰切割快8倍，等离子切割的行走速度为10m/min。

与现有技术相比，本实用新型具有以下技术效果：

1、伺服电机和滚珠丝杠通过联轴器连接，前后龙门架均为固定，机器人手臂悬挂在龙门架上，通过伺服电机驱动滚珠丝杠，使机器人手臂在龙门架上快速行走，可实现高速切割；

2、热轧坯定位采用光电开关和液压升降机构，定位准确，且不伤及辊道组，可实现去除热轧坯熔渣的高效性；

3、西门子PLC控制系统保证该装置自动运行的稳定性以及接入到中央控制室，并入到整个热轧生产线中；

4、该装置可直接嵌入到热轧生产线设备中，无需改变热轧生产线局部机械结构，占地面积小，安装方便，调试简单。

5、该装置将去除熔渣方法的高速性和高的去毛刺率集于一身，达到了实时去除熔渣的良好效果，对控制热轧坯轧制质量及提高热轧坯轧制的成品率具有重要的实际应用价值。

附图说明

图1是悬挂式等离子机器人去除热轧坯熔渣技术原理图。

图2是悬挂式等离子机器人去除热轧坯熔渣装置结构示意图。

图中：1为伺服电机；2为滚珠丝杠；3为后龙门架；4为悬挂式机器人手臂；5为辊道组；6为等离子枪体；7为光电开关Ⅱ；8为升降机构；9为光电开关Ⅰ；10为前龙门架；11为集中式控制柜；12为等离子电源。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例详述本实用新型，但本实用新型不局限于下述实施例。