炉前工业机器人—自动换钎机研发

成果基本信息
关键词：	炉前;自动;工业机器人
成果类别：		技术成熟度：
体现形式（基础理论类）：		体现形式（应用技术类）：	无
成果登记号：	EK2018D180400001377	资源采集日期：	2019-04-15

研究情况
单位名称：	宜昌市燕狮科技开发有限责任公司	技术水平：
评价证书号：	宜科计[2018]009号	评价单位：	宜昌市科学技术局
评价日期：	2018.08.22	评价证书号：	宜科计[2018]009号

转化情况
转让范围：		推广形式：	无
已转让企业数（个）：	0

联系方式
联系人（平台）：	玉女士	联系人（平台）电话：	0771-5885053
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成果简介
宜昌市燕狮科技开发有限责任公司通过与三峡大学合作，开发炉前工业机器人—自动换钎机单元，针对高炉炉前开铁口作业时更换钎杆工序进行自动化操作，实现国内特大型高炉炉前设备自动换钎智能化。　　该项目前期工作于2015年末开始实施，2017年6月获得宜昌市科技研发资金50万元，项目产品于2017年12月份安装调试结束，进行试生产。　　（2）课题背景　　高炉炉前开铁口作业时由于铁水接触、喷溅、烘烤，几乎每开一次铁口都会损坏一根钎杆，需要频繁更换钎杆。由于炉前环境恶劣，明火、高温幅射随处可见，烧损的钎杆往往处于高温红热状态，而目前我国现行的炉前换钎作业均靠人工完成，完全性很差，极易发生人身伤亡事故，工人劳动强度也大。炉前设备向大型化、智能化方向发展已成必然趋势，作为炉前设备一个重要单元——炉前自动换钎机的应用既是广大用户的迫切需要，也是大势所趋。炉前自动换钎机能保证安全、可靠、及时、准确地对钎杆进行更换，对使操作工人远离恶劣的作业环境，提高劳动生产率、降低劳动强度、保证人身安全、提高设备使用寿命都有显著的意义。　　（1）项目设计了机械和电气控制装置，实现自动完成取钎、卸钎和装钎的全自动动作；　　（2）利用传感触觉系统，实现了工作位、休息位的自动移动、自动定位；　　（3）拆换钎时间不大于2分钟；　　（4）同炉前控制系统之间采用了无线通讯方式。　　通过出厂检测，产品达到主要技术目标：钻杆直径38mm，长度7m；额定压力12MPa；拆换钎时间≤120s。（1）设计一种机械和电气控制装置，实现自动完成取钎、卸钎和装钎的全自动动作；　　（2）拆换钎时间不大于2分钟；　　（3）设计一种声波及传感触觉系统，实现工作位、休息位的自动移动、自动定位；　　（4）同炉前控制系统之间采用无线通讯方式；　　（5）实现废钎的回收　　　　项目于2015年9月经过湖北省科技信息研究院查新检索中心进行了立项查新，该项目关键技术国内文献未见相关报道，属于新产品、新技术。项目结合了燕狮公司自有2项发明专利1项实用新型专利技术，技术水平达到国内领先水平。（3）技术的创造性与先进性　　项目对自动换钎机及辅助机械、电力系统进行设计，包括换钎机构、动力结构、行走平台、液压系统等，具体内容如下：　　①在机架上安装带有夹爪伸缩的油缸和升降油缸，同时抓夹机构上安装有水平测距超声波传感器和垂直测距超声波传感器，便于检测夹爪机构与开口机总成上废钎的水平距离和垂直距离；　　②在行走马达末端安装有钢制车轮，并在行走平台下底面安装有夹轨油缸，夹轨油缸与行走轨道相配合，从而对行走平台进行夹紧定位；　　③设计液压系统，包括夹爪油缸压力传感器和夹轨油缸压力传感器，将夹爪油缸压力传感器安装在换钎机构的夹爪机构上，便于检测夹爪机构的夹紧力，夹轨油缸压力传感器安装在行走平台的夹轨有油缸上；　　④电力系统采用的是PLC控制系统，用于处理各种传感器的信号并控制带传感器的油缸的运动距离和运动顺序，从而完成自动换钎工作。　　（4）技术的成熟程度，适用范围和安全性　　项目于2015年9月经过湖北省科技信息研究院查新检索中心进行了立项查新，该项目关键技术国内文献未见相关报道，属于新产品、新技术。项目结合了燕狮公司自有2项发明专利1项实用新型专利技术，技术水平达到国内领先水平。　　（5）应用情况及存在的问题　　项目产品于2017年12月份安装调试结束，进行试生产，2018年3月交付宝钢使用，实现经济收益256万元，利税53万元，达到了预期的各项指标。　　2020年，预计达到年产10台自动换钎机的产能，可实现销售收入1200万元，利润300万元，税收100万元。　　为推广本项目，公司于2018年5月底，联合中国金属学会中小高炉炼铁分会在珠海市举办冶金设备国产化和智能化高峰论坛，并邀请了中国钢铁工业协会领导、中国工程院院士及前冶金部和机械部部级领导参会，以期待将该系统推广到国内更多的大型高炉。　　在此过程中，发生了一些问题，但经过与宝钢项目组的共同努力最终都顺利解决。有代表性的问题主要有2个：　　①进口元件的替代　　由于是国内首套替代进口产品，同时慎重起见，项目的设计选型时对关键的液压、电气、控制元件大多数都选用了国外顶级品牌，如西门子等。进口产品供货周期普遍较强，虽然公司提前作了安排但仍有部分液压阀类元件不能及时到货。面对这种情况，公司一方面通过自身已有渠道积极寻找国内替代产品，同时利用合作方宝钢的渠道从其他地方调用。基本在预定时间内到位，没有影响项目进度。　　　　②行业现状　　近年来因钢铁行业不景气，市场主体竞争无序，公司销售扩张比较困难。致使项目产品产业化面临着资金短缺的问题。　　下一步，企业将紧作好各方面的协调工作，争取国家和地方政府的支持，积极创造条件，千方百计向市场推广，促进项目产业化生产。　　　　无。

成果名称：	炉前工业机器人—自动换钎机研发	关键词：	炉前;自动;工业机器人
成果类别：		一级分类名称：	装备制造
二级分类名称：	自动控制、计算机制造	三级分类名称：
研究起止时间：	2016.01 至2017.12	成果体现形式（应用技术类）：	无
成果属性：		成果体现形式（基础理论类）：
技术成熟度：		技术水平：
研究形式：		学科分类1：
单位名称：	宜昌市燕狮科技开发有限责任公司	学科分类2：
中图分类号1：		所属高新技术类别：
中图分类号2：		课题来源：
应用行业：		课题立项名称：
国家科技计划子类别：		课题立项编号：
经费实际投入额（万元）：	350.00	评价单位：	宜昌市科学技术局
评价形式：	无	应用状态：	无
评价日期：	2018.08.22	转让范围：
评价证书号：	宜科计[2018]009号	推荐单位：	宜昌市科技局
推广形式：	无	成果登记号：	EK2018D180400001377
成果简介：	宜昌市燕狮科技开发有限责任公司通过与三峡大学合作，开发炉前工业机器人—自动换钎机单元，针对高炉炉前开铁口作业时更换钎杆工序进行自动化操作，实现国内特大型高炉炉前设备自动换钎智能化。　　该项目前期工作于2015年末开始实施，2017年6月获得宜昌市科技研发资金50万元，项目产品于2017年12月份安装调试结束，进行试生产。　　（2）课题背景　　高炉炉前开铁口作业时由于铁水接触、喷溅、烘烤，几乎每开一次铁口都会损坏一根钎杆，需要频繁更换钎杆。由于炉前环境恶劣，明火、高温幅射随处可见，烧损的钎杆往往处于高温红热状态，而目前我国现行的炉前换钎作业均靠人工完成，完全性很差，极易发生人身伤亡事故，工人劳动强度也大。炉前设备向大型化、智能化方向发展已成必然趋势，作为炉前设备一个重要单元——炉前自动换钎机的应用既是广大用户的迫切需要，也是大势所趋。炉前自动换钎机能保证安全、可靠、及时、准确地对钎杆进行更换，对使操作工人远离恶劣的作业环境，提高劳动生产率、降低劳动强度、保证人身安全、提高设备使用寿命都有显著的意义。　　（1）项目设计了机械和电气控制装置，实现自动完成取钎、卸钎和装钎的全自动动作；　　（2）利用传感触觉系统，实现了工作位、休息位的自动移动、自动定位；　　（3）拆换钎时间不大于2分钟；　　（4）同炉前控制系统之间采用了无线通讯方式。　　通过出厂检测，产品达到主要技术目标：钻杆直径38mm，长度7m；额定压力12MPa；拆换钎时间≤120s。（1）设计一种机械和电气控制装置，实现自动完成取钎、卸钎和装钎的全自动动作；　　（2）拆换钎时间不大于2分钟；　　（3）设计一种声波及传感触觉系统，实现工作位、休息位的自动移动、自动定位；　　（4）同炉前控制系统之间采用无线通讯方式；　　（5）实现废钎的回收　　　　项目于2015年9月经过湖北省科技信息研究院查新检索中心进行了立项查新，该项目关键技术国内文献未见相关报道，属于新产品、新技术。项目结合了燕狮公司自有2项发明专利1项实用新型专利技术，技术水平达到国内领先水平。（3）技术的创造性与先进性　　项目对自动换钎机及辅助机械、电力系统进行设计，包括换钎机构、动力结构、行走平台、液压系统等，具体内容如下：　　①在机架上安装带有夹爪伸缩的油缸和升降油缸，同时抓夹机构上安装有水平测距超声波传感器和垂直测距超声波传感器，便于检测夹爪机构与开口机总成上废钎的水平距离和垂直距离；　　②在行走马达末端安装有钢制车轮，并在行走平台下底面安装有夹轨油缸，夹轨油缸与行走轨道相配合，从而对行走平台进行夹紧定位；　　③设计液压系统，包括夹爪油缸压力传感器和夹轨油缸压力传感器，将夹爪油缸压力传感器安装在换钎机构的夹爪机构上，便于检测夹爪机构的夹紧力，夹轨油缸压力传感器安装在行走平台的夹轨有油缸上；　　④电力系统采用的是PLC控制系统，用于处理各种传感器的信号并控制带传感器的油缸的运动距离和运动顺序，从而完成自动换钎工作。　　（4）技术的成熟程度，适用范围和安全性　　项目于2015年9月经过湖北省科技信息研究院查新检索中心进行了立项查新，该项目关键技术国内文献未见相关报道，属于新产品、新技术。项目结合了燕狮公司自有2项发明专利1项实用新型专利技术，技术水平达到国内领先水平。　　（5）应用情况及存在的问题　　项目产品于2017年12月份安装调试结束，进行试生产，2018年3月交付宝钢使用，实现经济收益256万元，利税53万元，达到了预期的各项指标。　　2020年，预计达到年产10台自动换钎机的产能，可实现销售收入1200万元，利润300万元，税收100万元。　　为推广本项目，公司于2018年5月底，联合中国金属学会中小高炉炼铁分会在珠海市举办冶金设备国产化和智能化高峰论坛，并邀请了中国钢铁工业协会领导、中国工程院院士及前冶金部和机械部部级领导参会，以期待将该系统推广到国内更多的大型高炉。　　在此过程中，发生了一些问题，但经过与宝钢项目组的共同努力最终都顺利解决。有代表性的问题主要有2个：　　①进口元件的替代　　由于是国内首套替代进口产品，同时慎重起见，项目的设计选型时对关键的液压、电气、控制元件大多数都选用了国外顶级品牌，如西门子等。进口产品供货周期普遍较强，虽然公司提前作了安排但仍有部分液压阀类元件不能及时到货。面对这种情况，公司一方面通过自身已有渠道积极寻找国内替代产品，同时利用合作方宝钢的渠道从其他地方调用。基本在预定时间内到位，没有影响项目进度。　　　　②行业现状　　近年来因钢铁行业不景气，市场主体竞争无序，公司销售扩张比较困难。致使项目产品产业化面临着资金短缺的问题。　　下一步，企业将紧作好各方面的协调工作，争取国家和地方政府的支持，积极创造条件，千方百计向市场推广，促进项目产业化生产。　　　　无。
联系人：	昌丽丽	成果登记日期：	2018-11-02
联系人email：	cll841010@163.com	单位代码：	94201446
邮政编码222：	443001	联系人电话：	0717-6919187
单位传真：	0717-6560786	单位通讯地址：	湖北省宜昌市伍家岗区前坪街2号
单位所在省市：		单位电话：	0717-6560851
转让收入（万元）：	0	单位属性：
合作完成单位：		已转让企业数（个）：	0
成果发布年份：	2018	知识产权形式：
成果完成人：	燕相彪;蒋冰华;施保华;杨骏;刘庆军;张显超;邓攀;谢德胜	资源采集日期：	2019-04-15

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