[发明专利]一种基于视觉定位的铁水取样装置及取样方法

说明书

本发明提供了一种基于视觉定位的铁水取样装置及取样方法，包括载物小车、伸缩机械臂、取样夹断装置、取样器存取装置、弃料槽、取样器和成像系统；伸缩机械臂、取样夹断装置和成像系统安装在载物小车上，取样器存取装置安设在载物小车内，弃料槽装在载物小车侧板外；取样器从取样器存取装置拿出，装夹在伸缩机械臂末端；本装置行至铁水沟处停止，成像系统面朝铁水沟采集其轮廓信息，通过图像处理定位铁水沟中心位置，伸缩机械臂调整姿态将取样器伸入中心位置，取样后本装置行至安全区域，伸缩机械臂将取样器伸入取样夹断装置，铁水试样被切断并掉入取样盒，弃料放至弃料槽。本发明有取样质量好、高效、安全、准确掌握各时段铁水成分的特点。

技术领域

本发明涉及一种用于铁水取样的设备，特别涉及一种基于视觉定位的铁水取样装置。

背景技术

随着现代工业的快速发展，工厂通过对铁水进行密度、质量和含量的检测等物理化学分析，来指导调节炉温及铁水成分，使之达到合适的配比，从而提高铁水的质量，因此要求能及时、准确和高效的对高炉铁水取样。

通常采用人工定时进行现场取样，首先在铁棍末端连接一次性取样器，将其伸入铁水沟，铁水通过负压进入取样器内置模具，待冷却成铁水试样后，敲击样模，使其与铁样分开，然后将铁样送验。

由于高炉炉前铁水温度高达1500℃及以上，沟内有铁水花飞溅，且产生强光，烟尘弥漫，工人在该恶劣工作环境下作业，将难以稳定控制铁棍，危及工人安全和健康，工作效率低下；每次人工取样的位置及深度也无法保持一致，且难以按国标要求做到准确把握取样时机，影响测量结果；且需频繁取样，劳动强度大，如检测不及时易耽误出钢时间，影响正常生产；敲击样模时，铁水试样极易反弹,灼伤工人，安全风险极高；因此，需提供一种高炉铁水取样装置解决上述技术问题。

发明内容

为了解决所述存在的问题，本发明提出了一种基于视觉定位的铁水取样装置及取样方法。具体技术方案如下：

一种基于视觉定位的铁水取样装置，包括载物小车和取样器、所述载物小车上固定安装有伸缩机械臂、取样夹断装置、取样器存取装置、固定安装弃料槽和成像系统。

进一步地，所述载物小车由车轮、第一转动轴、所述第二转动轴、踏板侧板、小车顶板、存物侧板、小车驱动电机、主机、小车底板、取物侧板和弃料侧板组成；在所述小车底板下方安装有所述第一转动轴和所述第二转动轴，在所述第一转动轴和所述第二转动轴的两端均安装有所述车轮，所述车轮与地轨滑动接触，所述小车驱动电机和所述主机固定安装在车身内部所述小车底板上。

进一步地，所述小车顶板上固定安装有伸缩机械臂、取样夹断装置和成像系统，所述取物侧板上固定安装取样器存取装置，所述弃料侧板上固定安装弃料槽。

进一步地，所述取样器包括取样器前端、取样盒、取样器后端和取样器手柄，所述取样器后端、所述取样盒和所述取样器前端依次叠加固定于所述取样器手柄端面，所述取样器前端和所述取样器后端的圆柱面分别开有一个圆孔，取样时铁水通过圆孔进入取样盒。

进一步地，所述伸缩机械臂包括基座、基关节、第一直线电机、第一节机械臂、第一伸缩杆、第二伸缩杆、肘关节、第二直线电机、第二节机械臂、第三伸缩杆、第四伸缩杆和装夹器，所述基座通过螺栓固定安装在所述小车顶板上方，所述基座上设有所述基关节，基关节内置电机的输出轴端部连接所述第一节机械臂，所述第一直线电机安装在所述第一节机械臂的左侧，其输出轴的端部连接所述第一伸缩杆，所述第一伸缩杆嵌套在所述第一节机械臂内，所述第一伸缩杆内嵌套有所述第二伸缩杆，所述第二伸缩杆末端装有所述肘关节，肘关节内置电机的输出轴端部连接所述第二节机械臂，所述第二直线电机安装在所述第二节机械臂的下方，其输出轴的端部连接所述第三伸缩杆，所述第三伸缩杆嵌套在所述第二节机械臂内，所述第三伸缩杆内嵌套有所述第四伸缩杆，所述第四伸缩杆末端连接有所述装夹器。

进一步地，所述装夹器呈U形结构，活动夹取取样器手柄。