日前,普锐特冶金技术LiquiRob机器人已在上海宝钢3号连铸机实现了成功应用。钢包和中间包区域的两台LiquiRob 连铸机器人如今承担了钢包长水口上装、测温和取样、中间包覆盖剂添加以及烧氧操作等任务。因此,现在钢水附近危险区域执行的操作大为减少,操作人员仅需开浇阶段和铸机维修时靠近连铸机本身,工作场所的安全性得到了有力保障。

在钢铁生产过程中的连铸工序,有许多对铸坯质量至关重要的非连续性操作,需要在接近钢水的危险区域进行。尽管半自动化的机械手已经成为标准配置,并且在滑动水口不能自开时的钢包烧氧、向中间包内添加覆盖剂等操作中,该类配置都是不可缺少的。然而目前执行这些操作仍然只能实现半自动,操作人员仍需在危险区域停留一段时间。此外,设备大多仅针对某项具体任务而设计,难以修改或增加新的功能。

而现在,由普锐特冶金技术开发的LiquiRob系统能够完全取代人工控制的半自动机械手执行上述所有操作。除了执行长水口上装操作、测温取样操作和中间包覆盖剂添加等任务,现在,它的功能清单中又增加了介质接头全自动连接。毫无疑问,LiquiRob系统的诞生,是行业朝着全自动运行和零工伤的最终目标又迈出了一大步的结果产物。

钢包全自动连接

LiquiRob机器人系统能够在钢包回转台受钢侧全自动完成钢包连接操作:将滑动水口液压缸装到钢包上并接通介质以及电信号接头。

LiquiRob系统采用了标准的六轴工业机器人。它们能够耐受钢厂的恶劣环境条件,可靠地完成液压缸安装和介质以及电信号连接任务。为了使机器人准确地选取和定位不同的部件,普锐特冶金技术开发了一种用来连接机器人和标准化工具的气动工具快换装置。将介质接头或滑动水口液压缸与钢包连接或脱开的操作程序通过人机界面远程启动。与连铸机可编程逻辑控制器的通信接口保证了在启动任何操作程序之前满足所有必要的前提条件(比如回转台和高度)。

机器人系统的另一个重要方面是安全设计,目的是防止可能位于机器人附近的人员受到伤害。机器人周围设置带有安全锁的围栏,能够保证机器人只有在确认安全门关闭并锁定,与外界隔绝的情况下才能动作。同时,LiquiRob系统还能帮助其他许多操作实现自动化,通过减少钢水附近区域的人员活动而大幅度提高工作现场的安全水平。

自动长水口上装

为控制从钢包到中间包的钢流,并且防止钢水二次氧化,在打开钢包滑动水口之前必须安装长水口。通常,这项操作需要工人在钢水附近实现。如今,这项任务可以由LiquiRob全自动执行,机器人可以依靠机器人视觉精确定位,将长水口连接到钢包水口上,提高了安全性。长水口采用新式接口机构,可以调节长水口和钢包水口之间的夹紧力,还能在滑动水口打开和关闭时随其一起动作,避免了二者之间任何的相对移动。同时,这种水口连接固定方式,也避免了钢包水口端部耐材的磨损。

测温,取样操作

机器人执行中间包测温或取样操作时,其动作不受连铸机上任何移动设备位置的影响。因此,执行这些任务时无需依靠相机和机器人自适应路径。借助于自动工具快换装置,执行长水口操作的同一台机器人也能被用来执行温度和成分(氧、氢等)的测量。

中间包覆盖剂添加

中间包内的钢水需要避免吸收环境中的氧气,通常使用中间包覆盖剂达到这一目的。执行长水口操作的LiquiRob 也可以代替操作人员,且它能够承载高负荷,很容易使用一把料铲装满覆盖剂,将其倒在中间包内的多个位置。目前可实现10秒钟时间范围内最多添加90千克覆盖剂,以满足覆盖剂添加的时间要求。

机器视觉

位置测量的高度可靠性,是LiquiRob能够在多尘的连铸生产现场成功应用的关键因素之一。为了让机器人能够以任何方式与设备互动,首先必须识别出设备的准确位置。LiquiRob依靠立体相机系统解决了这个问题,它能够准确地识别特殊目标物在三维空间中的位置。

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