無人操作的智能物料切割裝置的制作方法

本實用新型涉及冶金和報廢的大型裝備化學切割拆解技術領域，具體涉及一種資源回收利用設施，特別是一種無人操作的智能物料切割裝置。

背景技術：

在鋼鐵企業內部，無論是轉爐生產還是電爐生產或是感應爐生產等其他方式生產鋼水，都需要使用一定數量的廢鋼，并對廢鋼的塊度大小有一定的要求。廢鋼的來源主要有內部廢鋼和外部廢鋼兩種。其中，內部廢鋼為鋼鐵企業生產過程中內部產生的廢鋼或廢鐵，如高爐出鐵場鐵溝、鑄鐵機鐵水溜槽等清理產生的廢鐵塊；煉鋼車間脫硫渣中大塊殘鐵、電爐或轉爐爐渣中的大塊廢鋼、連鑄鑄余渣中的大塊殘鋼、連鑄中間包鑄余大塊殘鋼、連鑄坯頭/坯尾以及廢坯；模鑄車間中注管、底盤等清理產生的廢鋼；車間生產事故產生的大塊凍鐵和凍鋼；以及冶金企業報廢的設備結構件等。外購廢鋼是指從社會收購的廢鋼，種類、尺寸、來源更復雜。通常大型鋼鐵企業一般都配置專門的廢鋼加工車間，對廢鋼進行處理。同時社會上也有專門的拆解企業，回收社會廢鋼資源，經過拆解、分類等加工，按照所需的規格、種類銷售給鋼廠使用。中小型廢鋼或輕薄廢鋼一般使用液壓剪等設備進行物理切割處理；大塊廢鋼通常使用割槍進行化學切割。

目前國內廢鋼加工環節，大型廢鋼還是處于人工切割階段，主要存在人工成本高、環境污染嚴重、切割分解效率低、處理后廢鋼規格質量難以保證等問題。

綜上所述，現有技術中存在以下問題：人工切割廢鋼環境污染嚴重、切割分解效率低。

技術實現要素：

本實用新型提供一種無人操作的智能物料切割裝置，以解決人工切割廢鋼環境污染嚴重、和切割分解效率低的問題。

為此，本實用新型提出一種無人操作的智能物料切割裝置，所述無人操作的智能物料切割裝置包括：

能移動的大車，所述大車的移動方向為Y方向；

能相對所述大車做X方向移動的小車，設置在所述大車上，其中，X方向垂直Y方向；

切割槍，通過能上下移動的設施設置在所述小車上；

除塵罩，設置在所述小車上，所述切割槍通過所述除塵罩的頂部插入除塵罩內部；

除塵系統，連接所述除塵罩，對切割區域通風除塵；

檢測探頭，設置在所述小車上。

進一步地，

所述除塵系統包括：

X向通風槽，沿X向設置，并安裝在大車上；

Y向通風槽，沿Y向設置；

X向移動通風小車，在X向通風槽上方運行并與X向通風槽封閉連接或密封連接；

Y向移動通風小車，在Y向通風槽上方運行并與Y向通風槽封閉連接或密封連接，并且X向通風槽的一端與Y向移動通風小車封閉連接或密封連接；

連接管，連接在所述除塵罩與X向移動通風小車之間，并且連接管與X向移動通風小車之間封閉連接或密封連接。

進一步地，所述無人操作的智能物料切割裝置還包括：

大車運行軌道，沿Y方延伸；

小車運行軌道，沿X向延伸，并且所述小車運行軌道安裝在大車臺面上。

進一步地，所述切割槍在切割槍升降裝置的帶動下進行高度方向上的槍位調整，所述切槍槍升降裝置采用鋼繩卷筒驅動、鏈條傳動、齒輪齒條傳動、或渦輪渦桿驅動。

進一步地，所述大車運行軌道為兩條軌道；兩條軌道為高架布置；或者都布置在地坪上；或者一條軌道高架布置，另一條軌道布置在地坪上。

進一步地，所述無人操作的智能物料切割裝置還包括：車間除塵管道與除塵器，Y向通風槽通過車間除塵管道與除塵器連接。

進一步地，所述除塵罩采用密閉頂吸罩的結構型式，除塵罩的下部四周設置有柔性懸掛物，所述柔性懸掛物是密排鐵鏈、耐熱膠皮片或者密排石棉線或石棉布條。

進一步地，所述除塵罩的外側四周各設置一個檢測探頭。

本實用新型通過X方向移動的大車和Y方向移動的小車，帶動切割槍進行移動，因而能夠自動到達指定切割位置，并能實現多次往復的橫向的和縱向的切割，最終自動完成對物料所有縱向和橫向切割，整個過程無需工人在現場親自操作切割槍，實現了無人操作，減少了人工成本，減少了環境污染，增加了工作的安全，同時大大提高了切割處理的作業效率。

本實用新型環保、高效、穩定、智能，尤其適合大型廢鋼切割。

附圖說明

圖1為本實用新型的無人操作的智能物料切割裝置的俯視方向的結構示意圖；圖2為圖1的A-A剖視結構。

附圖標號說明：

1-除塵器；2-除塵管道；3-Y方向通風槽；4-大車運行軌道；5-X方向通風槽；6-大車；7-小車；8-檢測探頭；9-除塵罩；10-連接管；11-通風槽支架；12-X向移動通風小車(移動通風車)；13-切割槍升降裝置；14-切割槍；15-地坪；16-柔性懸掛物；17-被切割物料；18-小車運行軌道 22-Y向移動通風小車(移動通風車)

具體實施方式

為了對本實用新型的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現對照附圖說明本實用新型。

如圖1和圖2所示，本實用新型的無人操作的智能物料切割裝置包括：

能移動的大車6，所述大車的移動方向為Y方向，與圖1中的ΔY反向相同，即圖1中左右方向；

能相對所述大車做X方向移動的小車7，設置在所述大車6上，其中，X方向垂直Y方向，與ΔX方向相同；小車7的移動方向例如為圖1中的上下方向；

切割槍14，通過能上下移動的設施設置在所述小車7上；

除塵罩9，設置在所述小車7上，所述切割槍14通過所述除塵罩9的頂部插入除塵罩9內部；

除塵系統，連接所述除塵罩，在切割槍切割被切割物料17時，收集灰塵，防止污染；

檢測探頭8，設置在所述小車7上，用于掃描被切割物料17(例如為廢鋼)，并確定被切割物料17在各位置處的高度值。檢測探頭8使得本實用新型具有運行過程中被切割物料高度檢測和報警聯鎖功能，物料超高時停車并報警。

通過Y方向移動的大車和X方向移動的小車，帶動切割槍進行移動，因而能夠自動到達指定切割位置，并能實現多次往復的橫向的和縱向的切割，最終自動完成對物料所有縱向和橫向切割，整個過程無需工人在現場親自操作切割槍，實現了無人操作，減少了人工成本，減少了環境污染，增加了工作的安全，同時大大提高了切割處理的作業效率。

本實用新型適合于切割板、條狀物料，如廢鋼坯(含方坯、板坯)、連鑄機中包鑄余鋼塊等。

本實用新型具有多種操作模式。可以實現X向、Y向雙向切割，也可實現單獨的X向或Y向切割；即可實現連續移動連續切割，也可實現間斷切割。

進一步地，所述除塵系統包括：

X向通風槽5，沿X向設置，并安裝在大車6上，例如通過通風槽支架11安裝在大車6上；X向通風槽5例如為頂端開口的矩形箱體式結構，頂端開口處覆蓋有皮帶或軟密封件；

Y向通風槽3，沿Y向設置，并且X向通風槽5與Y向移動通風小車12封閉連接或密封連接；Y向通風槽3例如為頂端開口的矩形箱體式結構，頂端開口處覆蓋有皮帶或軟密封件；

X向移動通風小車12，在X向通風槽上方運行并與X向通風槽5封閉連接或密封連接；X向移動通風小車12在X向通風槽5上方運行時，X向通風槽5上的皮帶繞過X向移動通風小車12，X向移動通風小車12相當于一個移動的密封箱，自身不會泄露灰塵，而且要與X向通風槽5、以及連接管10形成密封配合，除X向移動通風小車12之外的X向通風槽5的頂端區域都被皮帶密封或覆蓋，而且，X向移動通風小車12在移動中可以卷曲或鋪設皮帶，X向移動通風小車12實現與X向通風槽5動態的封閉連接或密封連接，在X向通風槽5上，在沒有X向移動通風小車12的區域，覆蓋有皮帶，以保證X向通風槽5的整體密封；

并使得除塵罩9的連接管10與X向通風槽5的封閉連接；并滿足X向水平移動通風除塵的功能；

Y向移動通風小車22，在Y向通風槽上方運行并與Y向通風槽3封閉連接或密封連接，并且X向通風槽5的一端與Y向移動通風小車22封閉連接或密封連接；并滿足Y向水平移動通風除塵的功能；

其中，Y向移動通風小車22隨X向通風槽5同步移動；Y向移動通風小車22在Y向通風槽上方運行時，Y向通風槽3上的皮帶繞過Y向移動通風小車22，Y向移動通風小車22相當于一個移動密封箱，自身不會泄露灰塵，而且要與X向通風槽5同步移動，要與X向通風槽5、Y向通風槽3都實現密封配合，除Y向移動通風小車22之外的Y向通風槽3的頂端區域都被皮帶密封或覆蓋，而且，Y向移動通風小車22在移動中可以卷曲或鋪設皮帶，Y向移動通風小車22與Y向通風槽3形成動態的封閉連接或密封連接，在Y向通風槽3上，在沒有Y向移動通風小車22的區域，覆蓋有皮帶，以保證Y向通風槽3的整體密封；因此，X向移動通風小車12和Y向移動通風小車22與X向通風槽5和Y向通風槽3配合，形成動態密封；X向移動通風小車12和Y向移動通風小車22起到動態密封箱的作用；

連接管10，連接在所述除塵罩9與X向移動通風小車之間，并且連接管10與X向移動通風小車12之間封閉連接或密封連接。

本實用新型具有煤氣壓力低、煤氣泄漏、熄火等狀態下的報警和聯鎖自動切斷功能。

本實用新型的切割槍14采用焦爐煤氣或丙烷氣或液化石油氣或乙炔氣等高熱值氣體作為燃氣介質，采用氧氣作為助燃氣體，采用水冷卻方式對切割槍進行熱防護。

本實用新型切割槍的14安裝在可移動的小車7的上部平臺上，通過除塵罩9的頂部，插入除塵罩9內部。

能上下移動的設施例如為切割槍升降裝置13，本實用新型的切割槍14可在切割槍升降裝置13的帶動下進行高度方向上的槍位調整。切槍槍升降裝置可以采用鋼繩卷筒驅動、鏈條傳動、齒輪齒條傳動、渦輪渦桿驅動，本說明書以鏈條驅動為例進行說明。

除塵罩9采用密閉頂吸罩的結構型式，除塵罩9的下部四周設置有柔性懸掛物16，可以進一步保證除塵罩的密封效果，防止切割過程中煙塵外逸。除塵罩下柔性懸掛物16可以是密排鐵鏈也可以是耐熱膠皮片或者密排石棉線/布條等材質，本說明書以密排鐵鏈為例進行說明。

除塵罩9頂部設置連接管10，連接管10一端連接除塵罩9，另一端連接X向通風槽5上的移動通風小車12。

檢測探頭8可以設置在合適位置，例如，除塵罩9的外側四周各設置一個檢測探頭8，探頭8在除塵罩9運行時對下方掃描，確定地坪15上是否存在被切割物料17，并確定被切割物料17在各位置處的高度值用于調整切割槍14的高度。

本實用新型切割槍升降裝置13、除塵罩9、檢測探頭8、連接管12安裝在可橫向移動的小車7上。小車7可在小車運行軌道18上運行。小車運行軌道18安裝在大車6臺面上。

X向移動通風小車12在X向通風槽5上方運行，X向通風槽5上部皮帶繞過移動通風小車12，實現除塵罩9的連接管10與X向通風槽5的封閉連接，并滿足X向水平移動通風除塵的功能。

X向通風槽5通過通風槽支架11安裝在大車6上。

大車6安裝在大車運行軌道4上，并在大車運行軌道4上運行。兩條大車運行軌道4可以高架布置；也可以都布置在地坪15上；還可以一條軌道高架布置，另一條軌道布置在地坪15上。本說明書以兩條軌道均高架布置進行說明。

X向通風槽3的一端連接在Y向移動通風小車22上；Y向移動通風小車22在Y向通風槽3上方運行；Y向通風槽3上部皮帶繞過移動通風小車22，實現X向通風槽5與Y向通風槽3的封閉連接，并滿足Y向水平移動通風除塵的功能。

Y向通風槽3通過車間除塵管道2與除塵器1連接。除塵器1可獨立配置，也可與全廠其他除塵系統的除塵器合用。與其他除塵系統合用除塵器時，車間除塵管道2上需要設置切斷用閥門。本實用新型選用獨立配置除塵器1。

本實用新型的工作過程或無人操作的智能物料切割方法如下；

1)將待切割的物料(如：連鑄機中包鑄余鋼塊)平鋪在大車6的兩條運行軌道4之間的地坪15上，切割槍作業范圍內；

2)通過安裝在切割間的檢測探頭(附圖中未示出)確定待切割物料(如：廢鋼等)的位置，并將位置信息傳送給本裝置的電控系統；

3)預先輸入切割后的尺寸要求，如長△Y，寬△X；

4)大車在電控系統的指令下從停放位置自動運行至被切割物料存放位置；

5)大車6在電控系統的指令下從被切割物料存放位置自動向前運行△Y；

6)小車7在電控系統的指令下從停放位置自動運行至被切割物料存放位置；

7)切割槍根據檢測探頭8測量的物料厚度自動調整切割槍的槍位；切割槍點火，開始切割；

8)小車7在電控系統的指令下，根據檢測探頭8的檢測結果自動從被切割物料的一端(X方向A端)運行到另一端(X方向B端)，完成一次縱向切割；

9)大車6在電控系統的指令下沿著Y向(Y向A端)自動再向前運行△Y；

10)小車7在電控系統的指令下，根據檢測探頭8的檢測結果自動從被切割物料的一端(X方向B端)運行到另一端(X方向A端)，完成第二次縱向切割；

11)依此循環，直至完成所有縱向切割，此時大車6位于Y向B端，小車7位于X向A端或X向B端(根據縱向切割次數確定，下面以小車7位于X向A端為例進行說明)；

12)小車7在電控系統的指令下，從X向A端向X向B端運行△X；

13)大車6在電控系統的指令下，根據檢測探頭8的檢測結果自動從被切割物料的一端(Y方向B端)運行到另一端(Y方向A端)，完成一次橫向切割；

14)小車7在電控系統的指令下沿著X向(X向B端)自動再向前運行△X；

15)大車6在電控系統的指令下，根據檢測探頭8的檢測結果自動從被切割物料的一端(Y方向A端)運行到另一端(Y方向B端)，完成第二次橫向切割；

16)依此循環，直至完成所有橫向切割，此時小車7位于X向B端，大車7位于Y向A端或Y向B端(根據橫向切割次數確定)；

17)完成對物料所有縱向和橫向切割后，本裝置在電控系統的指令下自動回到等待位等待下一次切割。

18)在切割槍開始切割物料時，在電控系統的指令下，同時自動打開除塵器開始收集切割過程中產生的煙塵；完成切割后，在電控系統的指令下，自動關閉除塵器。

本實用新型采用了大、小車橫移的結構型式，可以實現大范圍內切割，對被切割物料的放置位置沒有嚴格的要求。本實用新型用于切割板、條狀物料，如廢鋼坯(含方坯、板坯)、連鑄機中包鑄余鋼塊等，除塵罩9與切割槍14同步移動，可最大化的捕集切割過程中產生的煙塵，環境友好；采用了完善的檢測和控制手段可以實現自動搜索目標、自動切割處理，實現了無人操作，減少了人工成本，同時大大提高了切割處理的作業效率。

本實用新型為冶金企業以及資源回收企業物料切割提供了一種環保、高效、穩定、智能的解決方案和裝置。

以上所述僅為本實用新型示意性的具體實施方式，并非用以限定本實用新型的范圍。為本實用新型的各組成部分在不沖突的條件下可以相互組合，任何本領域的技術人員，在不脫離本實用新型的構思和原則的前提下所作出的等同變化與修改，均應屬于本實用新型保護的范圍。