專利名稱：煉鋼化驗室自動搬運系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種機器人自動分配樣品的煉鋼化驗室搬運系統，主要適用于煉鋼化驗室分析工序。
背景技術：
隨著首鋼向國際一流現代化鋼廠轉型，主要生產高精尖端產品，整個冶煉工藝過程對分析時間、精度、元素種類等要求非常苛刻，現有分析方式及部分分析設備仍延續上世紀80年代傳統手動分析方式，已無法滿足生產工藝要求。基于以上化驗室分析過程中存在的問題，設計了煉鋼化驗室自動搬運統，便于樣品自動分析。
實用新型內容為了解決現有的分析系統自動化程度低；生產過程中存在人身安全隱患；分析樣品的周期長；大量的人工操作存在誤差問題，本實用新型提供了一套完整的煉鋼化驗室自動搬運系統。 本實用新型系統解決其技術問題所采用的技術方案是機器人通過抓手，在檢測設備的監控下，來完成樣品自動分配的功能，并通過控制系統，實現各個設備之間的鏈接。煉鋼化驗室自動搬運系統包括I、樣盒夾爪A，2、樣盒夾爪B，3、機器人A，4、機器人B，5、傳送盤A，6、傳送盤B，7、傳送盤C，8、標簽機A，9、標簽機B，10、自動啟瓶器A，11、自動啟瓶器B，12、鋼樣校正及換向裝置，13、PLC控制系統，14、自動分析平臺，15、服務器，16、 風動送樣接收柜。機器人A安裝樣盒夾爪A(I)，機器人B安裝樣盒夾爪B (2)，每臺機器人對面設置 8套風動送樣接收柜8，每套風動送樣接收柜由3種樣盒組成，分別為I套鋼樣樣盒、I套針樣樣盒和I套洛樣樣盒。機器人A(3)與機器人B(4)之間安裝一套傳送盤B(6),機器人 A (3)另一側安裝一套傳送盤A (5)，機器人B (4)另一側安裝一套傳送盤C (7)，標簽機A (8) 位于傳送盤A(5)的一側,標簽機B (9)位于傳送盤C(7)的一側。自動開瓶器A(10)和自動開瓶器B(Il)分別位于機器人A(3)和機器人B(4)樣盒夾爪所能達到的位置。鋼樣校正及換向裝置(12)連接自動分析平臺(14)與機器人B(4)。PLC控制系統(13)分別與機器人 A (3)、機器人B (4)、傳送盤A (5)、傳送盤B (6)、傳送盤C (7)、自動啟瓶器A(IO)、自動啟瓶器 B(Il)、風動送樣接收柜(16)及鋼樣校正及換向裝置(12)相連接。服務器(15)與PLC控制系統(13)、標簽機A(8)、標簽機B (9)及自動分析平臺(14)相連接。本實用新型的有益效果是，實現全自動的煉鋼化驗室自動分析系統，避免了人工大量的重復性工作，提高了生產效率，降低了廢品率，有效地保證了產品質量及煉鋼產量。
圖I本實用新型的布置圖。I、樣盒夾爪A，2、樣盒夾爪B，3、機器人A，4、機器人B， 5、傳送盤A，6、傳送盤B，7、傳送盤C，8、標簽機A，9、標簽機B，10、自動啟瓶器A，11、自動啟瓶器B，12、鋼樣校正及換向裝置，13、PLC控制系統，14、自動分析平臺，15、服務器，16、風動送樣接收柜。圖2為系統主要設備連接關系圖。
具體實施方式
本系統具體生產步驟如下鋼樣自動分析狀態I，待檢測的樣品樣盒進入風動送樣接收柜，機器人A將樣盒抓起并到自動開瓶器位置進行開蓋，機器人A旋轉并把樣盒里面的樣品倒在傳送盤B相應位置，之后退回到自動開瓶器位置并把空樣盒蓋蓋好，然后機器A人轉身把空的樣盒放置在風動送樣接收柜位置。2，機器人B接到命令后，運行到中間傳送盤B位置，同時中間傳送盤B旋轉，把有樣品的樣盒旋轉到挨近機器人B的位置，機器人B從傳送盤B位置抓取有樣品的樣盒，機器人旋轉并把樣盒中的樣品倒在鋼樣校正及換向裝置上，機器人B旋轉并把空的樣盒放置在中間傳送盤B相應的位置。3、經過鋼樣校正及換向裝置后，樣品被放置在自動分析平臺中進行分析，經過分析后，自動分析平臺自動把數據傳輸到操作臺位置上的服務器。4、經過人工檢測及校對，人工把分析結果傳輸到現場煉鋼工位，現場根據分析結果進行相應的處理措施。 5，依次循環，實現鋼樣自動連續生產。針樣手動分析狀態I、待檢測的樣品樣盒進入風動送樣接收柜，當檢測到的是針樣，機器人B將樣盒抓起并到自動開瓶器位置進行開蓋，機器人B旋轉并把有樣盒里面的樣品倒在機器人B中間的傳送盤B相應位置，之后退回到自動開瓶器位置并把空樣盒蓋蓋好，然后機器人B轉身把空的樣盒放置在風動送樣接收柜位置。2，機器人A接到命令后，運行到中間傳送盤B位置，同時中間傳送盤B旋轉，把有樣品的樣盒旋轉到挨近機器人A的位置，機器人A從傳送盤B位置抓取有樣品的樣盒，機器人旋轉并把樣盒中的樣品倒在傳送盤A的位置，機器人旋轉并把空的樣盒放置在中間傳送盤相應的位置。3、標簽機A打印出樣品標簽，經過人工檢測及校對，人工把分析結果傳輸到現場煉鋼工位，現場根據分析結果進行相應的處理措施。 4，依次循環，實現針樣手動連續生產。渣樣手動分析狀態I、待檢測的樣品樣盒進入風動送樣接收柜，當檢測到的是渣樣,機器人B將樣盒抓起并到自動開瓶器位置進行開蓋，機器人B旋轉并把樣盒里面的樣品倒在傳送盤C相應位置，之后退回到自動開瓶器位置并把空樣盒蓋蓋好，然后機器人B轉身把空的樣盒放置在風動送樣接收柜位置。2、標簽機B打印出樣品標簽，經過人工檢測及校對，人工把分析結果傳輸到現場煉鋼工位，現場根據分析結果進行相應的處理措施。4，依次循環，實現渣樣手動連續生產。系統主要設備構成及詳細介紹I,機器人系統本系統選用的是通用六軸機器人。2，電氣控制系統由PLC控制柜以及輔助的通訊模塊等構成，整套系統均由PLC柜來進行控制和管理，系統通過PLC與自動分析系統進行通訊，實現機器人與自動分析系統的動作協調以及安全互鎖，控制系統具有自動控制、監測、保護、報警等功能。[0020]3，樣盒夾爪此系統設計2套抓具用于2個工位的樣盒搬運，此樣盒夾爪設計安全可靠的夾緊機構，即便系統產生意外斷氣等不可預見的損壞，樣盒夾爪依然可以通過機構抓緊工件，有效防止搬運過程中樣盒脫落。4，安全欄系統周圍設置安全欄，將工作站區域與周圍隔離，防止人員誤入機器人的工作范圍，發生危險，安全欄采用了有機玻璃的形式，在保證安全的情況下，操作者還可以方便地觀察各個工位的運轉情況。安全欄側圍設有安全門，安全門用于系統設備的檢修和維護。安全門上設有安全鎖，安全鎖與工作站的整個安全控制系統連鎖，當安全門被非正常打開時，系統停止運行并報警，可有效的保證系統的安全運轉。安全欄的上面設有三色燈，可以實時地顯示系統所處的運行狀態。5，自動開瓶器，樣盒的有效開蓋及樣盒的識別，是保證產品質量的非常重要的一個工序。本開瓶器配置了樣盒檢測裝置，用于對樣盒進行識別，檢測正確的樣盒后，系統通知機器人進行下一步正確動作，檢測不合格的樣盒，系統通知機器人直接把樣盒放置在應急位置。6，鋼樣校正及換向裝置 由于煉鋼工藝要求，此裝置為工藝的關鍵設備。樣品的外形分為圓形和腰形，在樣品為腰形時，需要對樣品進行校正并換向，以便保證自動分析系統進行精確定位并抓取。該裝置包含兩套驅動，分為上下兩層放置，上面的驅動用以保證樣品順著縫隙掉在輸送鏈上， 下面的驅動用以輸送樣品到達自動分析系統的取料位置，下層輸送鏈上分為4個位置下料端、校正裝置、換向裝置、取料端。當系統檢測為圓樣時，裝置直接從下料端輸送到取料端，如果系統檢測為腰形樣品時，裝置從下料端把樣品輸送到換向裝置側，校對后傳輸到換向裝置位置，完成換向后直接輸送到取料端。
權利要求1.煉鋼化驗室自動搬運系統，其特征在于系統包括樣盒夾爪A(I)、樣盒夾爪B (2)、機器人A (3)、機器人B (4)、傳送盤A (5)、傳送盤B (6)、傳送盤C (7)、標簽機A (8)、標簽機B (9)、 自動啟瓶器A(IO)、自動啟瓶器B(Il)、鋼樣校正及換向裝置(12)、PLC控制系統(13)、自動分析平臺(14)、服務器(15)、風動送樣接收柜(16)；機器人A (3)安裝樣盒夾爪A(I)，機器人B (4)安裝樣盒夾爪B (2)，每臺機器人對面設置8套風動送樣接收柜(16)，機器人A(3)與機器人B(4)之間安裝一套傳送盤B(6)，機器人 A(3)另一側安裝一套傳送盤A(5)，機器人B (4)另一側安裝一套傳送盤C(7)，標簽機A(S) 位于傳送盤A(5)的一側，標簽機B(9)位于傳送盤C(7)的一側；自動開瓶器A(IO)和自動開瓶器B(Il)分別位于機器人A(3)和機器人B(4)樣盒夾爪所能達到的位置，鋼樣校正及換向裝置(12)連接自動分析平臺(14)與機器人B(4) ;PLC控制系統(13)分別與機器人 A (3)、機器人B (4)、傳送盤A (5)、傳送盤B (6)、傳送盤C (7)、自動啟瓶器A(IO)、自動啟瓶器 B(ll)、風動送樣接收柜(16)及鋼樣校正及換向裝置(12)相連接，服務器(15)與PLC控制系統(13)、標簽機A(8)、標簽機B (9)及自動分析平臺(14)相連接。
2.如權利要求書I所述的煉鋼化驗室自動搬運系統，其特征在于所述的風動送樣接收柜由3種樣盒組成，分別為鋼樣樣盒、針樣樣盒和渣樣樣盒。
專利摘要煉鋼化驗室自動搬運系統，涉及一種機器人自動分配樣品的煉鋼化驗室搬運系統，主要適用于煉鋼化驗室分析工序。為了解決現有的分析系統自動化程度低；生產過程中存在人身安全隱患；分析樣品的周期長；大量的人工操作存在誤差問題。一套完整的煉鋼化驗室自動搬運系統，機器人通過抓手，在檢測設備的監控下，來完成樣品自動分配的功能，并通過控制系統，實現各個設備之間的鏈接。本實用新型的有益效果是，實現全自動的煉鋼化驗室自動分析系統，避免了人工大量的重復性工作，提高了生產效率，降低了廢品率，有效地保證了產品質量及煉鋼產量。
文檔編號B67B7/00GK202464765SQ20122005199
公開日2012年10月3日 申請日期2012年2月17日 優先權日2012年2月17日
發明者劉冰, 張穎, 曹利, 曾孔庚, 杜春松, 耿國慶, 黃坤 申請人:安川首鋼機器人有限公司