[发明专利]一种钢水自动取样装置及取样方法

权利要求书

1.一种钢水自动取样装置，其特征在于：包括移动式主机体、取样单元和剥离单元，所述移动式主机体上设有支撑架(4)，所述支撑架(4)上活动设有滑杆(8)，所述滑杆(8)前后延伸横向设置，所述滑杆(8)在支撑架(4)上前后、左右移动，所述滑杆(8)前端设有取样单元，所述取样单元能够相对滑杆(8)偏转；

所述取样单元包括取样棒(11)和设置在取样棒(11)底端的取样器(12)，所述取样棒(11)顶端与动力装置连接，所述动力装置驱动取样棒(11)进退；

所述剥离单元包括样品收集盒(16)，所述样品收集盒(16)上方设有悬臂台(15)，所述悬臂台(15)上开设剥离孔(14)，所述剥离孔(14)正对样品收集盒(16)，受所述动力装置驱动取样棒(11)向剥离孔(14)运动，使得取样器(12)撞击剥离孔(14)，让样品(21)从取样器(12)上剥离并经剥离孔(14)落至样品收集盒(16)内。

2.根据权利要求1所述的一种钢水自动取样装置，其特征在于：所述支撑架(4)包括前后间隔设置的多个立架(4.1)，各所述立架(4.1)顶部架设左右方向延伸的纵向导轨(5)，多个立架(4.1)的所述纵向导轨(5)相互平行、等高，各所述纵向导轨(5)上分别设置有滑块(6)，所述滑杆(8)前后同时穿过多个所述滑块(6)，所述滑杆(8)能够相对滑块(6)前后进退。

3.根据权利要求1所述的一种钢水自动取样装置，其特征在于：所述滑杆前端设置转向器(22)，所述取样棒(11)再设置在所述转向器(22)上。

4.根据权利要求1所述的一种钢水自动取样装置，其特征在于：所述移动式主机体包括主机体(2)，所述主机体(2)上设有手推架(3)，所述主机体(2)底部的四个拐角处分别设置脚轮(1)。

5.根据权利要求1所述的一种钢水自动取样装置，其特征在于：所述剥离孔(14)为上宽下窄的台阶孔。

6.根据权利要起1所述的一种钢水自动取样装置，其特征在于：所述滑杆(8)前端还设有摄像头(10)，通过所述摄像头(10)对钢水的取样口和剥离孔(14)进行位置扫描，用于指导取样单元的运动路径。

7.根据权利要起1所述的一种钢水自动取样装置，其特征在于：所述取样器(12)底部具有向内凹陷的取样凹槽。

8.基于权利要求1-7所述的任一一种钢水自动取样方法，其特征在于：所述取样方法包括如下步骤：

步骤一：通过摄像头扫描取样口位置和剥离孔位置，控制系统进行路径规划；控制系统驱动取样器进行X、Y、Z三轴位置调节，使得取样器设于炉盖的取样口上方；同时控制系统控制转向器驱动取样棒倾斜设置，使得取样棒和取样器倾斜对准钢包盖的取样口；

步骤二：控制系统控制气缸作伸出动作，驱动取样棒和取样器倾斜向下运动，即取样器向钢水液面运动，压力传感器实时监测气缸所受压力；

步骤三：当压力传感器检测的压力数值突变时，即取样器接触到钢水液面；控制系统控制气缸继续作伸出动作，使得取样器下行伸入钢水液面，让钢水进入取样凹槽内，进入取样凹槽内的钢水形成样品，取样完成；

步骤四：控制系统控制气缸作缩回动作，驱动取样棒和取样器倾斜向上运动，使得取样器远离钢水液面而脱离钢包；

步骤五：控制系统驱动取样器进行X、Y、Z三轴位置调节，使得取样器设于剥离孔上方且控制转向器驱动取样器、气缸呈竖向状态，实现取样器中心线对准悬臂台上剥离孔的中心线；

步骤六：控制系统驱动气缸作伸出动作，带动取样棒和取样器快速向剥离孔运动，使得取样器底部撞击台阶，撞击瞬间，取样凹槽内的样品在惯性和撞击力的作用下从取样凹槽脱离，并经剥离孔而落至样品收集盒内，剥离完成。

9.根据权利要求8所述的一种钢水自动取样方法，其特征在于：所述步骤三中钢水进入取样凹槽保持一定时间，使得取样凹槽内钢水的成型。