技术摘要：
本发明涉及炼钢机器人领域，具体涉及一种基于废钢回收的炼钢机器人，包括多轴机械手，还包括辅助机构、设于多轴机械手末端的顶梁以及红外检测装置，顶梁的下端开设有通孔，并且其下端还设有夹紧部，顶梁内设有膨胀部，顶梁的下端还设有与膨胀部传动连接的引导部，引导  全部
背景技术：
炼钢过程中，钢水的成分直接决定了钢材成品的质量，而成分不合格即导致钢材 成品成为废品。因此，在炼钢过程中，对钢水成分的分析是尤为重要的，在这一过程中，既要 保证成分分析的快速性又要满足成分分析的准确性。现有的炼钢生产通常使用如下两种方 式来确定钢水的成分，分别为插棒取样方式和副枪取样方式。而在实际应用中，插棒取样方 式是利用人工将取样棒插入到钢水中，该方式存在极大的安全隐患，并且效率很低，人员的 使用成本由于隐患问题也会相应增大；后来针对该问题，炼钢机器人产生，但是现有的炼钢 机器人的机械臂末端安装有的对取样探头/测温探头的夹持的夹持部一般需要电动或气 动，管线一般要布置在炼钢机器人的机械臂内，因为安装在外部可能受钢水的高温影响，或 者插棒过程中，钢水溅射会影响管线的安全；但是安装在炼钢机械手的内部存在维护较困 难，如果需要对夹持部进行检修，需要将机械臂拆开，这样增加维修任务量，另外，由于夹持 部实在高温环境下进行，时间久了会导致其发生形变，形变量会导致夹持力不够大，这样的 话，会造成取样探头脱落的危险。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种基于废钢回收的炼钢机器人。 为达此目的，本发明采用以下技术方案： 提供一种基于废钢回收的炼钢机器人，包括多轴机械手，还包括控制器、辅助机 构、设于多轴机械手末端的顶梁以及红外检测装置，所述红外检测装置与控制器电性连接， 所述顶梁的下端开设有用以供取样探头和测温探头的上端进入的通孔，并且其下端还设有 用以固定取样探头和测温探头上部的夹紧部，所述顶梁内设有膨胀部，所述顶梁的下端还 设有与膨胀部传动连接的引导部，所述引导部与所述夹紧部传动连接，并用以驱动夹紧部 对取样探头和测温探头的上部实施夹紧动作，所述顶梁内设有与膨胀部相连通的走介管， 所述走介管的一端贯穿至顶梁外部，并且该一端设有与之呈T字形配合的密封管，所述密封 管的两端分别设有与之密封配合的第一密封部和第二密封部，所述第一密封部为两端敞口 的中空结构，所述第二密封部朝向第一密封部的前端设有能够与第一密封部的内壁密封配 合的凸出部，所述第一密封部始终处于第二密封部的上方。 进一步的，所述第一密封部和第二密封部均为密封螺栓，所述走介管的两端分别 与一个密封螺栓螺纹配合，所述第一密封部和第二密封部始终设置在走介管上。 进一步的，所述第一密封部的内壁开设有内螺纹，所述凸出部外壁开设有与内螺 纹相匹配的外螺纹。 进一步的，所述凸出部朝向第一密封部的前端开设有第二轴孔。 进一步的，所述膨胀部包括膨胀橡胶囊、第二导介管和下压盘，所述顶梁内开设有 4 CN 111596078 A 说　明　书 2/7 页 用以容纳膨胀橡胶囊的膨胀腔，所述下压盘呈水平、并能够竖直活动的设置在膨胀腔内，所 述下压盘的上表面偏心处设有多个沿之周向间隔分布的第一复位弹簧，所述下压盘通过第 一复位弹簧与所述膨胀腔内的腔顶弹性连接，并且膨胀橡胶囊设置在二者之间，所述膨胀 橡胶囊的外表面始终能够与下压盘的上表面相抵触，所述第二导介管设置在膨胀橡胶囊的 上部，并且二者连通，所述膨胀橡胶囊通过第二导介管与走介管相连通，所述下压盘底部设 有多个自上而下贯穿至顶梁下方的传导杆，并且所有所述传导杆构成所述引导部，所述顶 梁由耐高温材料制成，并且其外表面涂覆有隔热层。 进一步的，所述顶梁呈圆柱状，并且由上柱体和下柱体构成，所述传导杆末端贯穿 至下柱体下方，所述夹紧部包括三个沿下柱体的周向等距分布的滑块，所述滑块上端与下 柱体的下表面活动配合，所述下柱体的下表面开设有供滑块沿下柱体的径向活动的导向 槽，所述导向槽内设有用以迫使滑块径直远离下柱体中心处的第二复位弹簧，所述滑块的 下端设有朝下延伸、并且与之可拆卸连接的夹紧块，所有所述夹紧块分别与所有传导杆一 一对应，所述夹紧块的中段设有与之呈T字形配合的延伸块，所述延伸块的外端设有第一球 头，所述传导杆的下端设有第二球头，每个所述夹紧块对应位置的传导杆通过自身第二球 头能够与该夹紧块自身的第一球头抵触配合，以迫使该夹紧块径直向下柱体的中心处行 进。 进一步的，所述夹紧块与滑块之间螺纹连接，所述夹紧块呈圆柱状，并且其外表面 开设有沿之轴向等距分布的环形槽。 进一步的，所述红外检测装置包括三个红外传感器、推进电杆和C字形的支撑架， 所述支撑架呈水平设置，并且三个所述红外传感器沿支撑架的形状均匀分布在支撑架的顶 部，所述红外传感器的检测端朝向支撑架的中心处，所述推进电杆设置在多轴机械手的机 械臂上，并且其输出杆通过联动支架与支撑架相连接，经所述推进电杆驱动所述支撑架能 够使支撑架通过自身开口避开所有夹紧块，并行进至顶梁的正下方，当所述支撑架处于顶 梁正下方时，所有红外传感器分别与所有夹紧块一一相对应，并且红外传感器的射线能够 与夹紧块的外表面相切，所述红外传感器与控制器电性连接。 进一步的，所述联动支架包括第一支架和第二支架，所述第一支架与电动推杆的 输出杆固定连接，并且还与多轴机械手的机械臂活动配合，所述第二支架的一端与第一支 架铰接配合，并且该一端为第二支架的铰接端，所述第二支架的另一端为自由端，所述支撑 架安装在第二支架的自由端上，所述第一支架的外部设有第一电机，所述第一电机的主轴 与第二支架的铰接端传动连接。 进一步的，所述辅助机构包括第一气缸、第一电缸、注介管、连接头和第二电机，所 述注介管安装在第一气缸的输出端上，所述第二电机设于注介管的下方，并且连接头安装 在第二电机的输出轴上，所述第二电机的输出轴朝上，所述连接头能够与第二密封部的端 部相插合，所述第一电缸设置在第二电机旁侧并用以驱动第二电机竖直活动。 本发明的有益效果：首先将辅助机构安装在摆设取样探头、测温探头的上料区域； 然后多轴机械手开始工作，将顶梁带动至摆设有取样探头、测温探头的上料区域；然后将顶 梁驱动到其中一个探头上端区域，构成预夹持动作，即三个夹紧块此时处于该探头上部周 边；常规下的三个夹紧块之间的间距大于探头上部规格，便于避开探头，使探头上部进入三 者之间；顶梁位移至上料区域时，第一密封部处于第二密封部上方，且注介管处于第一密封 5 CN 111596078 A 说　明　书 3/7 页 部上方，连接头处于第二密封部的下方，并且此时第一密封部和第二密封部相近一端不处 于密封连接状态； 然后第一气缸工作，驱动注介管通过第一密封部敞口进入至其内壁间，然后注介 管开始注入膨胀液体或者气体通过走介管进入膨胀橡胶囊内，迫使膨胀橡胶囊体积变化， 进而挤压下压盘，迫使下压盘挤压第一复位弹簧发生下移，下移过程中，下压盘带动传导杆 在下柱体上竖直活动，传导杆的下端的第二球头会抵触与之对应的夹紧块上的第一球头， 迫使压紧块径直向下柱体的中心处行进，由于三个压紧块是同样动作，进而对探头上部构 成夹紧动作和作用； 第一气缸用以将注介管插入第一密封部内，实现将膨胀用介质注入由第一密封 部、第二密封部、走介管构成的流道内，经流道流入膨胀橡囊内；注介管上会设置有流量阀， 因为探头规格是恒定的，所以夹持力也是恒定的，因此具体的夹持力所需的具体膨胀所需 流体也是恒定的，那么流量阀会监控多少流体进入膨胀橡胶囊内；当达到临界值时，第一电 缸驱动第二电机带动连接头上升，连接头和第二密封部的下端构成插合，然后第二电机驱 动连接头转动，迫使连接头带着第二密封部发生自身轴向上升；该过程中，第二密封部的前 端开始接近第一密封部，并且通过前端的凸出部进入第一密封部的内壁，将二者之间构成 的流道与走介管和膨胀橡胶囊内隔绝；且凸出部与第一密封部是螺纹配合，增大密封性； 第一密封部处于第二密封部的上方，会使得注介管在抽离第一密封部内壁时，膨 胀用介质不会倒流。 另外，在解除夹紧动作时，只需抽出膨胀橡胶囊内的膨胀用的部分介质即可，不需 要全部抽离，介质抽离后，第一复位弹簧迫使上压盘复位，第二复位弹簧迫使滑块复位，进 而接触夹紧块的夹紧动作。 因为夹紧块后续是要进入高温区域内的，为了确保持续的夹紧力，进而保障探头 的被夹持的稳定性，夹紧块需要方便的可拆卸结构进行更换；另外，为了确保夹紧块的夹持 工作的稳定性，通过红外传感器进行辅助，具体是，支撑架通过推进电杆到达顶梁下方，此 时红外传感器的射线和夹紧块外表面相切，当夹紧块外表面接触到探头外部，之间就没有 缝隙了，那么红外传感器的射线无法穿过，这样根据该配合结构，可以检测到夹紧块是否很 好的贴合到探头侧部，一来为了配合注介管，二来可以防止夹紧块的夹持面由于高温影响， 构成形变，而无法构成贴合；红外传感器的检测结果传递给控制器，由控制器进行分析处 理；同时为了可以实现精准测量，夹紧块必须是圆柱状。 推进电杆和第一电机的作用是确保在机械手的末端进行取样动作时，支撑架可以 发生位移和旋转，进而脱离夹持块区域，并远离夹持块，不构成妨碍，以及不受取样过程中 的溅射影响；本发明能够确保探头的稳定夹持，另外也便于人工维护操作。 附图说明 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使 用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于 本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他 的附图。 图1是本发明的平面示意图； 6 CN 111596078 A 说　明　书 4/7 页 图2是图1中A处放大图； 图3是图1中B处放大图； 图4是本发明的立体结构示意图； 图5是图4中C处放大图； 图6是图4中D处放大图； 图7是本发明的局部平面剖视图； 图8是本发明的局部立体结构示意图一； 图9是本发明的局部立体结构示意图二； 图10是本发明的局部立体结构示意图三； 图11是本发明的局部立体结构示意图四； 图12是本发明的局部立体结构示意图五； 图中：多轴机械手1，顶梁111，膨胀腔112，导向槽113。 红外传感器2，推进电杆211，支撑架212，第一支架213，第二支架214，第一电机 215。 膨胀橡胶囊3，第二导介管311，下压盘312，第一复位弹簧314。 滑块4，第二复位弹簧411，夹紧块412，延伸块413，第一球头414。 走介管5，密封管511，第一密封部512。 第二密封部6，凸出部611，第二轴孔612。 传导杆7，第二球头711。 第一气缸8，注介管811，第一电缸812，连接头813，第二电机814。