JPH0252986A - Slug removing device for arc furnace and control thereof - Google Patents

Slug removing device for arc furnace and control thereof

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Publication number
JPH0252986A
JPH0252986A JP20543188A JP20543188A JPH0252986A JP H0252986 A JPH0252986 A JP H0252986A JP 20543188 A JP20543188 A JP 20543188A JP 20543188 A JP20543188 A JP 20543188A JP H0252986 A JPH0252986 A JP H0252986A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
arc furnace
removal device
tilting
tool
work
Prior art date
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Pending
Application number
JP20543188A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mikio Yonemitsu
米満 幹夫
Shoji Sakashita
坂下 昭二
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Proterial Ltd
Original Assignee
Hitachi Metals Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH0252986A publication Critical patent/JPH0252986A/en
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  • Furnace Charging Or Discharging (AREA)

Abstract

PURPOSE:To improve the work of removing slug and the like by a method wherein a carriage is arranged on a rail so as to be free of running, a base board is loaded freely revolvably on the carriage, an arm is attached extendably to the base board, a scraping rod supporting frame is attached freely movably up and down to said arm and respective mechanisms are controlled. CONSTITUTION:A base board 17 is provided on a carriage 2, riding on rails 3 laid on a floor surface 1 through running wheels 10 and constituted so as to be free of running by a running mechanism, through a traversing mechanism 4. An operating chamber 7 is loaded on the base board 17 and a control panel 70 is annexed to control a slug removing device 100. An upper stage arm 5 is provided on the base board 17 through an extending mechanism, a lower stage arm 18 is provided on said upper stage arm 5 through another extending mechanism and a scraping rod supporting frame 6 is provided on the lower stage arm 18 through a derricking mechanism 19 rotatable about the rotating center of a shaft 20. Working tools 8 for effecting removal of slug, rabbling and other annexed works are attached replaceably to the scraping rod supporting frame 6.

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野] この発明はアーク炉での鋼精錬中に、溶湯表面に浮遊し
たスラグを除去し、溶湯を攪拌し、又はその他の付帯作
業を行うための除滓装置と、該除滓装置の制御方法とに
関する。
[Detailed Description of the Invention] "Field of Industrial Application" This invention is for removing slag floating on the surface of molten metal, stirring the molten metal, or performing other incidental work during steel refining in an arc furnace. The present invention relates to a slag removal device and a control method for the sludge removal device.

[従来の技術] アーク炉における除滓、攪拌その他の付帯作業は、炎熱
下における重労働であってかつ危険を伴う、そこでこれ
らの作業を行う機械が開発されており、そのような除滓
装置としては従来例えば特公昭62−8713号公報に
開示されたものがある。これは第21図に示すように、
溶銑口91部直上に前部スライドブロック94が位置す
るように設定した後、進退ビーム95の進退と掻出しロ
ッド96の俯仰角調整により除滓を行う構成であり、そ
の方向設定は前部スライドブロック94を旋回中心とし
て行い、進退ビーム95が溶銑口91におけるスラグ排
出点と真下に一定させる作用を成しているものである。
[Prior Art] Slag removal, stirring, and other incidental work in an arc furnace is hard work under flaming heat and involves danger. Machines have been developed to perform these operations, and such sludge removal equipment has been developed. Conventionally, for example, there is one disclosed in Japanese Patent Publication No. 8713/1983. As shown in Figure 21, this
After setting the front slide block 94 to be positioned directly above the hot metal opening 91, slag removal is performed by advancing and retracting the advance/retreat beam 95 and adjusting the elevation angle of the scraping rod 96. The direction is set by the front slide block 94. The turning is performed using the block 94 as the center of rotation, and the forward and backward beam 95 serves to maintain the position directly below the slag discharge point at the hot metal mouth 91.

[発明が解決しようとする課題] 上記従来の除滓装置では第21図からも明らかなように
、溶銑口91上部を進退ビーム95と掻出しロッド96
で挟む構成としているから、溶銑口91の上部に十分な
自由空間がないときには、この除滓装置を使用できない
という問題があった。
[Problems to be Solved by the Invention] In the conventional slag removal device described above, as is clear from FIG.
Since the structure is such that the slag removing device cannot be used when there is not enough free space above the hot metal opening 91, there is a problem.

また掻出しロッド96の旋回中心となる前部スライドブ
ロック94を溶銑口91の直上に位置決めさせるのは、
作業員の目視操作に頼っているため相当の熟練と時間と
を要し、かつ前部スライドブロック94が溶銑口91の
直上からずれた位置にあるときには、トビードカー90
の内部の左右の奥にあるスラグ93を十分に掻き出せな
いという問題があった。
In addition, the front slide block 94, which is the center of rotation of the scraping rod 96, is positioned directly above the hot metal opening 91.
It requires considerable skill and time because it relies on the visual operation of the worker, and when the front slide block 94 is in a position shifted from directly above the hot metal opening 91, the tobeed car 90
There was a problem in that the slag 93 deep inside the left and right sides could not be sufficiently scraped out.

本発明者は上記問題点を解決するために研究を重ね、ア
ーク炉用除滓装置を発明すると共に、該アーク炉用除滓
装置の制御方法をも併せて発明するに至ったものである
。すなわち本発明はアーク炉での鋼精錬中に、溶湯表面
に浮遊したスラグを除去し、溶湯を攪拌し、又はその他
の付帯作業を行うための除滓装置と、該除滓装置の制御
方法とを提供するものである。
The present inventor has conducted extensive research to solve the above problems, and has invented a sludge removal device for an arc furnace, as well as a control method for the sludge removal device for an arc furnace. That is, the present invention provides a slag removal device for removing slag floating on the surface of molten metal, stirring the molten metal, or performing other incidental operations during steel refining in an arc furnace, and a method for controlling the slag removal device. It provides:

[課題を解決するための手段] 本発明の請求項1は、アーク炉胴部の作業口に面して敷
設したレール上に台車を走行自在に配置し、該台車上に
基鴬を旋回自在に搭載し、該基盤にアームを伸縮自在に
取付け、該アームに掻棒支持フレームを俯仰自在に取付
け、該掻棒支持フレームに作業工具を交換自在に取付け
、前記走行、旋回、伸縮及び俯仰の各機構を制御する制
御装置を設けたアーク炉用除滓装置である。
[Means for Solving the Problems] Claim 1 of the present invention provides a system in which a cart is movably disposed on a rail laid facing the working opening of the arc furnace body, and a base plate can be freely rotated on the cart. , an arm is attached to the base so as to be extendable and retractable, a scraper support frame is attached to the arm so as to be tiltable, a working tool is attached to the scraper support frame so as to be exchangeable, and the above-mentioned traveling, turning, telescopic and tilting operations are performed. This is a sludge removal device for an arc furnace that is equipped with a control device that controls each mechanism.

ここで前記アームは、前記基盤に伸縮自在に取付けた上
段アームと、該上段アームに伸縮自在に取付けた下段ア
ームとから成るとすることができ、前記作業工具の長手
方向を回転軸として該作業工具を回転自在に前記掻棒支
持フレームに取付けることもでき2更に前記基盤にパイ
プ送り込み用の腕を俯仰自在に取付け、該腕の中央上下
に一対のガイドローラを取付け7前記腕の後端上面に別
のガイドローラを取付け、前記腕の前端上面にガイド溝
を形成したパイプ送り込み機構を更に有するとすること
もできる。
Here, the arm may be composed of an upper arm that is telescopically attached to the base and a lower arm that is telescopically attached to the upper arm, and the arm is configured to perform the work with the longitudinal direction of the working tool as the rotation axis. The tool can be rotatably attached to the scraper support frame. 2 Furthermore, an arm for feeding the pipe is attached to the base so that it can be raised and raised freely, and a pair of guide rollers are attached above and below the center of the arm. 7 The upper surface of the rear end of the arm It is also possible to further include a pipe feeding mechanism in which another guide roller is attached to the arm and a guide groove is formed on the upper surface of the front end of the arm.

請求項5は、上記アーク炉用除滓装置の制御方法であっ
て、アーク炉の諸元と傾動機構と傾動角とから座標変換
によって静止座標系に関する前記作業口の傾動後の位置
を求め、除滓装置の諸元と前記走行及び旋回の各機構の
現在位置とから座標変換によって前記静止座標系に関す
る前記作業工具の水平面上の方向を求め、前記傾動後の
作業口付近に垂線を定め、該垂線に交差して前記作業工
具を位置せしめる拘束条件のもとで該作業工具の目標位
置を定め、該目標位置を逆座標変換して前記走行及び旋
回の各FRiの操作量を定めるアーク炉用除滓装置の制
御方法である。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a method for controlling the sludge removal device for an arc furnace, comprising: determining a position of the work opening after tilting with respect to a stationary coordinate system by coordinate transformation from specifications of the arc furnace, a tilting mechanism, and a tilting angle; Determining the direction of the work tool on a horizontal plane with respect to the stationary coordinate system by coordinate transformation from the specifications of the sludge removing device and the current position of each of the traveling and rotating mechanisms, and determining a perpendicular line near the work opening after the tilting, An arc furnace that determines the target position of the work tool under a constraint condition that the work tool is positioned intersecting the perpendicular line, and determines the operation amount of each of the traveling and turning FRi by inverse coordinate transformation of the target position. This is a method of controlling a slag removal device.

ここで傾動後の作業口付近に垂線を定める工程について
は、第1に、傾動後の作業口の前後方向の縦断面を求め
、該縦断面を一定高さの水平面で切断した水平線を求め
、該水平線と作業口の内壁面及び外壁面との両交点を内
分又は外分し、該内分点又は外分点を通る垂線として定
めることができ、その際前記一定高さを、作業工具の先
端下部の現在高さとして自動入力することもできる。
Here, regarding the process of determining a perpendicular line near the work opening after tilting, first, obtain a vertical cross section of the work opening in the front and back direction after tilting, obtain a horizontal line that cuts the vertical cross section at a horizontal plane of a constant height, The intersection between the horizontal line and the inner and outer wall surfaces of the work opening can be internally or externally divided, and can be determined as a perpendicular line passing through the internal or external dividing point, and in this case, the certain height can be set as It can also be automatically input as the current height of the bottom of the tip.

第2に、アーク炉が水平位置にあるときの作業口の前後
方向の縦断面を求め、該縦断面と作業口内壁面との交線
上にある一定高さの点がアーク炉の傾動後に移る点を座
標変換によって求め、鎖点と、鎖点を通る水平線と傾動
後の作業口の外壁面との交点とを内分又は外介し、該内
分点又は外分点を通る垂線として定めることができ、そ
の際前記一定高さ分、アーク炉が水平位置にあるときの
作業工具の先端下部の・高さとして自動入力することも
できる。
Second, find the vertical cross-section of the working opening in the front-rear direction when the arc furnace is in a horizontal position, and find the point at which a point at a certain height on the line of intersection between the vertical cross-section and the inner wall surface of the working opening moves after the arc furnace is tilted. is determined by coordinate transformation, and the intersecting point between the chain point and the horizontal line passing through the chain point and the outer wall surface of the working opening after tilting can be internally or externally divided, and determined as a perpendicular line passing through the internal or external division point. At this time, the predetermined height can also be automatically input as the height of the lower tip of the working tool when the arc furnace is in a horizontal position.

第3に1作業工具の先端下部の現在位置を通る垂線とし
て自動的に定めることができる。
Thirdly, it can be automatically determined as a perpendicular line passing through the current position of the lower tip of one working tool.

第4に、アーク炉が水平位置にあるときの作業工具の先
端下部の位置を求め、該先端下部の位置がアーク炉の傾
動後に移る点を座標変換によって求め、鎖点を通る垂線
として定めることができる。
Fourth, find the position of the lower tip of the working tool when the arc furnace is in a horizontal position, find the point where the lower tip moves after tilting the arc furnace by coordinate transformation, and define it as a perpendicular line passing through the chain point. Can be done.

請求項12は、前記アーク炉用除滓装置の制御方法であ
って、アーク炉の諸元と傾動機構と傾動角とから座標変
換によって静止座標系に関するアーク炉の倒立円錐台内
面の傾動後の位置を求め、アーク炉の傾動後の湯面高さ
から静止座標系に閏する楕円状の湯面輪郭の位置を求め
、作業工具先端の静止座標系に関する目標位置が前記楕
円内にあるときにのみ作業工具の移動を許容するように
したアーク炉用除滓装置の制御方法である。
Claim 12 is a method for controlling the sludge removal device for an arc furnace, wherein the control method is performed after the inner surface of an inverted cone of the arc furnace is tilted with respect to the stationary coordinate system by coordinate transformation from the specifications of the arc furnace, the tilting mechanism, and the tilting angle. Find the position of the elliptical hot water surface contour that intersects with the static coordinate system from the hot metal surface height after tilting the arc furnace, and when the target position of the tip of the work tool with respect to the static coordinate system is within the ellipse. This is a control method for an arc furnace slag removal device that allows only movement of working tools.

ここで面層楕円状の湯面輪郭を求めた後に、該楕円の長
径と短径とにオフセlトを加減算し、加減算した長径と
短径とを有するオフセント楕円を求め、作業工具先端の
静止座標系に関する目標位置が前記オフセット楕円内に
あるときにのみ作業工具の移動を許容するようにするこ
ともできる。
After obtaining the surface layer elliptical hot water surface profile, add and subtract the offset to the major axis and minor axis of the ellipse to obtain an offset ellipse having the added and subtracted major axis and minor axis, and then It is also possible to allow movement of the power tool only when the target position with respect to the coordinate system is within the offset ellipse.

請求項14は、前記アーク炉用除滓装置の制御方法であ
って、一又は複数の動作ステ・yプより成る動作パター
ンに従って作業工具が動作するように各々の動作パター
ン毎にその動作ステ・ンプを制御装置内の記憶装置内に
予め記憶し、除滓装置の運転に際して指示された一又は
複数の動作パターンに従って記憶装置より動作ステップ
を順次呼び出し、該動作ステップに従って前記走行、旋
回、伸縮及び俯仰の各機構を自動的に作動させるアーク
炉用除滓装置の制御方法である。その際、動作パターン
を表示しかつ指示装置を兼ねた表示・指示装置を制御装
置内に設けることができる。
A fourteenth aspect of the invention provides a method for controlling the slag removal device for an arc furnace, wherein the operation steps are controlled for each operation pattern so that the power tool operates according to an operation pattern consisting of one or more operation steps. The pump is stored in advance in a storage device in the control device, and operation steps are sequentially recalled from the storage device according to one or more operation patterns instructed when operating the sludge removal device, and the traveling, turning, expansion and contraction, and the like are performed according to the operation steps. This is a control method for an arc furnace slag removal device that automatically operates each elevation mechanism. In this case, a display/instruction device that displays the operation pattern and also serves as an instruction device can be provided in the control device.

ここで前記動作パターンを構成する各動作ステップの一
又は複数に中止指示を示す属性を付与し、前記各機構を
自動作動させるに際して中止指示を示す属性を有する動
作ステップのときは該自動作動を中止して前記各11!
横の手動による作動を許容し、修正指示があったときは
前記中止した動作ステップの目標位置を作業工具の現在
位置に修正し、しかる後以降の動作ステ・・lプを再開
して前記各機構を自動作動させることもできる。
Here, an attribute indicating a stop instruction is given to one or more of the operation steps constituting the operation pattern, and when each of the mechanisms is automatically operated, if the operation step has an attribute indicating a stop instruction, the automatic operation is canceled. And each of the above 11!
Lateral manual operation is allowed, and when a correction instruction is received, the target position of the stopped operation step is corrected to the current position of the power tool, and the subsequent operation steps are restarted and each of the above steps is performed. The mechanism can also be activated automatically.

更に前記動作パターンを構成する各動作ステ・ノブの一
又は複数にシフト指示を示す属性を付与し、前記修正指
示があったときは前記中止した動作ステップの目標位置
を作業工具の現在位置に修正すると共に中止した動作ス
テップと同一のシフ1〜指示を有する動作ステップの目
標位置をも中正した動作ステップのシフト量と同量だけ
シフトし、しかる後以降の動作ステップを再開して前記
各PM$llを自動作動させることもできる。
Furthermore, an attribute indicating a shift instruction is given to one or more of the operation step knobs constituting the operation pattern, and when the correction instruction is given, the target position of the aborted operation step is corrected to the current position of the power tool. At the same time, the target position of the operation step having the same shift 1 to instruction as the stopped operation step is also shifted by the same amount as the shift amount of the corrected operation step, and after that, the subsequent operation steps are resumed and each PM$ ll can also be activated automatically.

その際前記制御装置に動作モードセレクトスイッチを設
け、該動作モードセレクトスイッチか自動モードのとき
は前記中止指示を示す属性とシフト指示を示す属性とを
無視して前記各動作ステ・・lプを順次実行し、動作モ
ードセレクトスイ・ソチが修正モードのときは前記制御
を行うようにすることもできる。
At this time, the control device is provided with an operation mode select switch, and when the operation mode select switch is in the automatic mode, the attributes indicating the cancel instruction and the attribute indicating the shift instruction are ignored and each operation step...l is performed. It is also possible to execute the control sequentially and perform the above control when the operation mode select switch is in the correction mode.

[実施例] まず本発明の請求項1,2.3又は4に係るアーク炉用
除滓装置の一実施例を図面に基づいて説明する。第1及
び2図はアーク炉と除滓装置とのそれぞれ側面図と平面
図であってアーク炉については断面を示した図である。
[Example] First, an example of the slag removal device for an arc furnace according to claim 1, 2.3 or 4 of the present invention will be described based on the drawings. FIGS. 1 and 2 are a side view and a plan view, respectively, of an arc furnace and a sludge removal device, and the arc furnace is a cross-sectional view.

図において除滓装置lOOは次の通りに構成されている
In the figure, the sludge removing device lOO is constructed as follows.

2は、床面1に敷設したレール3に走行車輪10を踏面
させて走行fin(図示せず)によって走行自在に構成
した台車で、該台車2上に旋回機構4を介して基磐17
を設けである。該基磐17上に運転室7を搭載し、操作
盤70を付設して除滓装置100を繰縦するのである。
Reference numeral 2 denotes a trolley constructed of running wheels 10 running on rails 3 laid on the floor 1 so as to be able to run freely using running fins (not shown).
This is provided. The driver's cab 7 is mounted on the base 17, an operation panel 70 is attached, and the sludge removing device 100 is lifted.

前記基磐17には、伸縮機構(図示せず)を介して上段
アーム5を設け、該上段アーム5には、別の伸縮機構(
図示せず)を介して下段アーム18念設け、該下段アー
ム18には、枢軸20を回転中心とした俯仰機構19を
介して掻棒支持フレーム6を設けである。該掻棒支持フ
レーム6には、除滓、攪拌その他付帯作業を行う作業工
具8が交換可能に取付けられている。上記各機構のうち
走行、旋回及び伸縮の各機構は油圧サーボモータで駆動
され、俯仰機構は油圧サーボシリンダで駆動される。ま
た各i構は、油圧サーボモータ又は油圧サーボシリンダ
と一体のレゾルバからの出力によって位置検出している
6 なおアーク炉11は第12図に示すように、半径Rの固
定円弧ラック21上に、アーク炉下面の半径r(本例で
はR=2r)の円弧ラック22を噛み合わせ、付設のリ
ニアアクチュエータ(図示せず)で傾動する8!構とな
っている。この傾動によって、アーク炉は固定円弧ラッ
ク上を転勤する4すなわち作業口15の位置・角度が変
化するのである。
The base rock 17 is provided with an upper arm 5 via a telescoping mechanism (not shown), and the upper arm 5 is provided with another telescoping mechanism (not shown).
A lower arm 18 is provided via a lower arm 18 (not shown), and a scraper support frame 6 is attached to the lower arm 18 via an elevating mechanism 19 centered around a pivot 20. A working tool 8 for performing slag removal, stirring, and other incidental operations is replaceably attached to the scraper support frame 6. Among the above-mentioned mechanisms, each of the traveling, turning, and extending/contracting mechanisms is driven by a hydraulic servo motor, and the elevating mechanism is driven by a hydraulic servo cylinder. In addition, the position of each i-structure is detected by the output from a hydraulic servo motor or a resolver integrated with a hydraulic servo cylinder6.As shown in FIG. The arc rack 22 of radius r (R=2r in this example) on the lower surface of the arc furnace is engaged and tilted by an attached linear actuator (not shown) 8! It is structured as follows. Due to this tilting, the position and angle of the working opening 15 of the arc furnace 4, which moves on the fixed arc rack, changes.

第3図は除滓装置100を制御するハードウェア構成例
を示した図であり、指示装置69、動作モードセレクト
スイッチ71.修正実行釦72、起動!]73、ジョイ
スティック74、レゾルバ68などからの入力は、主制
御プロセッサ50、共通メモリボード51、サーボ制御
ブロセ・lす52、A/D変換ボード53、記憶装置5
5.63− I10ボード57、演算ボード54.62
、タッチパネル用コントローラ58、D/A変換ボード
59、パラレルボード60などで処理されて、表示装置
66、サーボモータ67などに引き渡される。
FIG. 3 is a diagram showing an example of the hardware configuration for controlling the sludge removal device 100, including an instruction device 69, an operation mode select switch 71. Modification execution button 72, start! ] 73, joystick 74, resolver 68, etc. are input to main control processor 50, common memory board 51, servo control processor 52, A/D conversion board 53, storage device 5
5.63- I10 board 57, calculation board 54.62
, a touch panel controller 58, a D/A conversion board 59, a parallel board 60, etc., and then delivered to a display device 66, a servo motor 67, etc.

本除滓装置100は以上のように構成されており、例え
ば除滓作業のときは1作業工具8をアーク炉11の傾い
た作業口15から炉内に挿入し、走行Ff%横と旋回機
構4によって作業工具8の方向を定め、伸縮機構による
伸縮動作と俯仰機l119による俯仰動作によって作業
工具8の先端下部9を動作させて、溶湯12の湯面14
に浮遊するスラグ13を作業口15より炉外に掻き出す
。攪拌作業のときは、走行機構と旋回fl!t14によ
って作業工具8の方向を定め一俯仰fiill19によ
って作業工具8の先端下部9を溶湯12内に突込み、伸
縮機構によって作業工具8の先端下部9を動作させて溶
湯12を攪拌する。
The present slag removal device 100 is configured as described above, and for example, when performing sludge removal work, one working tool 8 is inserted into the furnace through the inclined work opening 15 of the arc furnace 11, and the slagging mechanism 4, the direction of the working tool 8 is determined, and the lower end 9 of the working tool 8 is operated by the telescoping action by the telescoping mechanism and the elevating action by the elevating device l119, and the surface 14 of the molten metal 12 is
The slag 13 floating on the surface is scraped out of the furnace through the work opening 15. During stirring work, use the traveling mechanism and turning fl! The direction of the working tool 8 is determined by t14, and the lower tip 9 of the working tool 8 is thrust into the molten metal 12 by raising and lowering 19, and the lower tip 9 of the working tool 8 is operated by the telescoping mechanism to stir the molten metal 12.

なお溶は始めた材料の山を更に溶は易くするために崩す
押し込み作業や、溶は残って炉壁に付着した材料を落と
し込む落とし込み作業も、上記攪拌作業と同様にして行
うことができ、また出湯後の作業口土手に固着したスラ
グを崩す作業も、第4図に示すように、先端にエアーハ
ンマ23を取付けなスラグ崩し作業用の作業工具8aに
交換して、本除滓装置100によって行うことができる
Note that the pushing operation to break up the pile of material that has already started melting to make it easier to melt, and the dropping operation to drop the remaining melted material that has adhered to the furnace wall can also be carried out in the same way as the above-mentioned stirring operation. The work of breaking up the slag stuck to the work opening bank after tapping the hot water can also be done using the present slag removing device 100 by replacing the air hammer 23 with a working tool 8a for slag breaking work, which does not have an air hammer 23 attached to the tip, as shown in Fig. 4. It can be carried out.

次に第5図に示すように、作業工具8の長手方向を回転
軸として該作業工具8を回転機構24を介して回転自在
に掻棒支持フレーム6に取付けることができ、このよう
な構成にすれば、溶湯に合金を添加する添加材チャージ
作業を行うことができる。すなわち第6図に示すように
、作業工具を添加材チャージ用の作業工具8bに交換し
て、該作業工具8bに添加材25を載せてアーク炉11
内に搬入し、回転M%横24で作業工具を回転させて添
加材25を溶湯12内に落とし込むことができる。同様
にして炉壁の補修作業は、補修作業用の作業工具(図示
せず)に交換して補修材を載せ、アーク炉内壁の損傷箇
所まで補修材を運び、回転機構24によって上記作業工
具を回転して損傷箇所に補修材を落とし、その上から上
記作業工具で抑え込むことによって補修作業を行うこと
ができる7 次に第5図に示すように、基磐17に枢軸26と俯仰機
構27とを介してパイプ送り込み用の腕35を俯仰自在
に取付け、腕35の中央上下に一対のガイドローラ36
.36を取付け、腕35の後端上面に別のガイドローラ
37を取付け、腕35の前端上面にガイド溝38を形成
したパイプ送り込み機?139を設けることができる、
このような構成にすれば第7図に示すように、上下一対
のガイドローラ36 、36と別のガイドローラ37と
ガイド溝38とを通じて酸素吹き込み用のパイプ34を
溶湯12内に導いて、酸素吹き込み作業を行うことがで
きる。
Next, as shown in FIG. 5, the work tool 8 can be rotatably attached to the scraper support frame 6 via the rotation mechanism 24 with the longitudinal direction of the work tool 8 as the rotation axis. Then, it is possible to perform an additive charging operation in which an alloy is added to the molten metal. That is, as shown in FIG. 6, the working tool is replaced with a working tool 8b for charging the additive material, the additive material 25 is placed on the working tool 8b, and the arc furnace 11 is
The additive material 25 can be dropped into the molten metal 12 by rotating the working tool at a rotation speed of M% horizontally 24. Similarly, for furnace wall repair work, replace the work tool for repair work (not shown), place the repair material on it, carry the repair material to the damaged area on the inner wall of the arc furnace, and use the rotation mechanism 24 to move the work tool. Repair work can be carried out by rotating and dropping the repair material onto the damaged area and pressing it down with the above-mentioned work tool.7 Next, as shown in FIG. A pair of guide rollers 36 are installed above and below the center of the arm 35.
.. 36, another guide roller 37 is attached to the upper surface of the rear end of the arm 35, and a guide groove 38 is formed on the upper surface of the front end of the arm 35? 139 may be provided,
With this configuration, as shown in FIG. 7, the oxygen blowing pipe 34 is guided into the molten metal 12 through a pair of upper and lower guide rollers 36, 36, another guide roller 37, and a guide groove 38, and oxygen is introduced into the molten metal 12. Can perform blowing work.

以上のように本除滓装置によれば、従来は手作業によっ
ていたアーク炉による鋼精錬に必要な諸作業を効率良く
行うことができ、また作業口上部に十分な自由空間がな
いときにも除滓作業などの諸作業を行うことができる。
As described above, according to this slag removal device, it is possible to efficiently perform the various operations required for steel refining using an arc furnace, which were conventionally done manually, and it can also be used even when there is not enough free space above the work opening. You can perform various tasks such as slag removal.

また本実施例のアームは、上段アームと下段アームとか
ら成るから、ストロークを大きくすることができ、かつ
収納時にコンパックドに収納することができる。
Furthermore, since the arm of this embodiment is composed of an upper arm and a lower arm, it can have a large stroke and can be stored in a compact manner.

次に請求項5の制御方法を説明するが、本制御方法は、
作業口付近に定めた垂線に交差するように作業工具を拘
束制御して、作業工具と作業口両側面との衝突を回避す
るものであるから、この拘束制御に間しては伸縮機構と
俯仰機構とは関係がない。すなわち作業工具が伸縮して
も作業工具と作業口との位置関係は変わらないしく作業
工具先端とアーク炉内壁との衝突は請求項12の制御方
法によって解決される)、また作業工具の俯仰に付いて
は、除滓装置によって行う作業での俯仰量は限られてい
るから、作業工具と作業口上下面との衝突は考慮する必
要がない。すなわち本請求項は、作業工具と作業口上下
面との衝突の回避をも目的としたものではない。
Next, the control method according to claim 5 will be explained.
The work tool is restrained and controlled so that it intersects with a perpendicular line set near the work opening to avoid collision between the work tool and both sides of the work mouth. It has nothing to do with the organization. In other words, even if the work tool expands and contracts, the positional relationship between the work tool and the work opening does not change, and the collision between the tip of the work tool and the inner wall of the arc furnace is resolved by the control method of claim 12. In addition, since the amount of elevation during work performed by the sludge removing device is limited, there is no need to consider collisions between the work tool and the upper and lower surfaces of the work opening. That is, the present claim is not intended to avoid collisions between the working tool and the upper and lower surfaces of the working opening.

しかし除滓装置としては、上記作業工具の水平面上の方
向を拘束制御するほかに、一般には前記除滓装置の作用
にて述べたごとく、伸縮機構と俯仰機構とを作動させる
必要があることから、以下の一実施例では走行、旋回、
伸縮及び俯仰のすべての機構を制御する場合について説
明する。ただし伸縮と俯仰については本請求項と直接(
2)係ないことは明らかであり、したがって以下の説明
において伸縮と俯仰機構とのいずれか又は双方を作動さ
せない場合は、本請求項の別の実施例となりうる。
However, as a slag removing device, in addition to constraining and controlling the horizontal direction of the work tool, it is generally necessary to operate the telescoping mechanism and the elevating mechanism as described in the operation of the sludge removing device. , in the following example, running, turning,
A case will be explained in which all mechanisms of expansion/contraction and elevation are controlled. However, regarding expansion/contraction and elevation, it is directly related to this claim (
2) It is clear that this is not the case, and therefore, in the following description, if one or both of the telescoping and elevating mechanisms are not operated, this may be another embodiment of the present claim.

まずアーク炉の諸元と傾動機構と傾動角とから、座標変
換によって静止座標系に関する作業口の傾動後の位置を
求める工程を、第8図の説明用斜視図に基づいて説明す
る。この工程は同時変換によって、次のように一般的に
行われる。
First, based on the explanatory perspective view of FIG. 8, the process of determining the position of the work opening after tilting with respect to the stationary coordinate system by coordinate transformation from the specifications of the arc furnace, the tilting mechanism, and the tilting angle will be explained. This process is generally performed as follows by simultaneous conversion.

まず直角座標系GAIを定める。但しi=0はレール上
面、アーク炉正面、レールゲージ中心線に原点を取った
基準とする静止座標系、i=1は固定円弧ラックの中心
軸上に固定した座標系、12はアーク炉傾動角が零度の
ときアーク炉傾動ラックの中心軸上に固定した座標系、
i=3はアーク炉が転動した後のGA2、i=4は変換
対象位置における座標系である。
First, a rectangular coordinate system GAI is determined. However, i = 0 is a stationary coordinate system whose origin is the top of the rail, the front of the arc furnace, and the center line of the rail gauge, i = 1 is a coordinate system fixed on the central axis of the fixed arc rack, and 12 is the arc furnace tilting. When the angle is zero degrees, the coordinate system fixed on the central axis of the arc furnace tilting rack,
i=3 is GA2 after the arc furnace has rolled, and i=4 is the coordinate system at the conversion target position.

次にi番目の座標系の回転角(回転軸の正方向から見て
反時計方向を正とする。)を01とすれば、θ、はアー
ク炉転動角である。また(i−1)座標系で表したGA
+(原点)の位置ベクトルPa、は、P al = (
an、bo、co)= (0,bn、co)P az=
 (at 、b+ 。(1)= (0,O,R+r)P
 aq= (a2.bz、c2)= (o、bz、c2
)P ila: (ai、I)s、ct)である。
Next, if the rotation angle of the i-th coordinate system (the counterclockwise direction is positive when viewed from the positive direction of the rotation axis) is 01, θ is the arc furnace rolling angle. Also, GA expressed in the (i-1) coordinate system
The position vector Pa of + (origin) is P al = (
an, bo, co) = (0, bn, co)P az=
(at,b+.(1)=(0,O,R+r)P
aq= (a2.bz, c2)= (o, bz, c2
) P ila: (ai, I)s, ct).

次にi番目の座標系と(i+1)番目の座標系との関係
を表すA行列は、 A  1  = T rans(an、bn、co)A
 2 = T ranS(at、b+、c+)A I 
= T rans(a2.bz、c2)Rot。(Xt
、θ3)A 4 = T rans(at、bq、cq
)であり、静止座標GAoから見たアーク炉上の任意の
場所GA4の位置姿勢を表す下行列は、” A l A
2  Aq  A4 であるから、アーク炉下面と固定円弧ラックとが噛み合
っている条件とR=2rとから、下行列を求めることが
できる。本実施例では、 となり、したがってアーク炉転勤角03が与えられれば
、アーク炉上の任意の場所(例えば作業口15)の位置
を基準座標系で認識することができる。すなわち本実施
例では、作業口15の中央を通る前後方向の縦断面上に
おける作業口の四角(第12図の点P+、Pz、Pt及
びP4)の場所が制御装置内に予め設定し保存されてお
り、対象炉を指定すれば複数のアーク炉に対応できる。
Next, the A matrix representing the relationship between the i-th coordinate system and the (i+1)-th coordinate system is A 1 = T trans (an, bn, co) A
2 = T ranS (at, b+, c+) A I
= T trans (a2.bz, c2) Rot. (Xt
, θ3) A 4 = T trans(at, bq, cq
), and the lower matrix representing the position and orientation of an arbitrary location GA4 on the arc furnace viewed from the stationary coordinate GAo is "A l A
2AqA4, the lower matrix can be found from the condition that the lower surface of the arc furnace and the fixed arc rack are engaged and R=2r. In this embodiment, the following equation is obtained. Therefore, if the arc furnace transfer angle 03 is given, the position of any location on the arc furnace (for example, the working opening 15) can be recognized in the reference coordinate system. That is, in this embodiment, the locations of the squares of the work opening (points P+, Pz, Pt, and P4 in FIG. 12) on the longitudinal cross-section passing through the center of the work opening 15 in the longitudinal direction are set and stored in advance in the control device. It can be used with multiple arc furnaces by specifying the target furnace.

またアーク炉転勤角θ3は、操作量より手動入力するか
、又はアーク炉転勤角検出器から直接入力することとし
ている。
Further, the arc furnace transfer angle θ3 is manually input from the manipulated variable or directly input from the arc furnace transfer angle detector.

次に除滓装置の諸元と走行及び旋回の各機構の現在位置
とから、座標変換によって静止座標系に関する作業工具
の水平面上の方向を求める工程について説明する6本実
施例では作業工具8の先端下部9の位置姿勢を管理する
ことから、この工程は先に述べたように、走行、旋回、
伸縮及び俯仰のすべての機構の現在位置によって次のよ
うに一般的に行われる。
Next, we will explain the process of determining the direction of the work tool on the horizontal plane with respect to the stationary coordinate system by coordinate transformation from the specifications of the sludge removing device and the current positions of the traveling and rotating mechanisms. This process involves managing the position and orientation of the lower tip 9, so as mentioned earlier, this process involves running, turning,
Depending on the current position of all the telescoping and elevating mechanisms, this is generally done as follows.

すなわち第9図の説明図に示すように、直角座標系GJ
、を定める。但しi=0は基準とする静止座標系、i=
1は旋回軸芯上、俯仰軸芯高さで定めた座標系、i=2
は俯仰軸芯高さで作業工具中心及びそれに直交して旋回
軸と交わる位置で定めた座標系、i=3は俯仰軸芯上に
定めた座標系。
That is, as shown in the explanatory diagram of FIG. 9, the rectangular coordinate system GJ
, is determined. However, i=0 is the reference stationary coordinate system, i=
1 is a coordinate system defined on the rotation axis and the height of the elevation axis, i = 2
is a coordinate system defined at the height of the elevation axis and at the center of the working tool and a position perpendicular to it and intersecting the rotation axis, and i=3 is a coordinate system defined on the elevation axis.

i=4は作業工具取付面に定めた座標系で、i−5は作
業工具先端下部9に定めた座標系で変換対象位置である
i=4 is a coordinate system set on the work tool mounting surface, and i-5 is a coordinate system set on the lower end 9 of the work tool, which is the conversion target position.

以降は前記と同様にしてT行列を求めることができ、こ
うして除滓装置の諸元のほか、関節変数xo(走行軸走
行量)、y2(伸縮軸伸縮量)、θ。(旋回軸回転角)
及びθ。(俯仰軸回転角)が与えられれば1作業工具先
端下部9の位置と姿勢とが基準座標系で管理することが
でき、作業工具8の水平面上の方向も認識することがで
きる。すなわち第11図に示す順でレゾルバから入力し
た現在値を関節変数として座標変換すると、現在位置が
始点Psとして得られるのである。
Thereafter, the T matrix can be obtained in the same manner as described above, and in addition to the specifications of the sludge removal device, the joint variables xo (travel axis traveling amount), y2 (extension/contraction amount of the telescopic axis), and θ. (swivel axis rotation angle)
and θ. (rotation angle of the elevation axis), the position and orientation of the lower tip 9 of one working tool can be managed in the reference coordinate system, and the direction of the working tool 8 on the horizontal plane can also be recognized. That is, by performing coordinate transformation using the current values input from the resolver as joint variables in the order shown in FIG. 11, the current position is obtained as the starting point Ps.

次にアーク炉傾動後の作業口付近に垂線32(第12図
)を定める。ここでこの垂線とは、その垂線と作業工具
8とが交差するように、すなわちその垂線が作業工具8
の縦断面の垂直面に含まれるように作業工具8の方向を
拘束するものであるから、第10図に示すように作業口
15の内壁面30と外壁面31との間Aに定めることが
好ましいが、内壁面30よりも若干内側B又は外壁面3
1よりも若干外側Cに定めることもできる。すなわち本
明細書において[作業口付近に垂線を定める」とは、作
業口の内壁面30と外壁面31との間A、もしくは内壁
面30よりも若干内mB又は外壁面31よりも若干外側
Cに垂線を定めることをいう。
Next, a perpendicular line 32 (FIG. 12) is established near the working opening after the arc furnace is tilted. Here, this perpendicular line means that the perpendicular line intersects with the work tool 8, that is, the perpendicular line crosses the work tool 8.
Since the direction of the working tool 8 is restricted so that it is included in the vertical plane of the longitudinal section of Preferably, it is slightly inside B or the outer wall surface 3 than the inner wall surface 30.
It is also possible to set C slightly outside of 1. In other words, in this specification, "defining a perpendicular line near the working opening" refers to the distance A between the inner wall surface 30 and the outer wall surface 31 of the working opening, or the distance C slightly inside mB from the inner wall surface 30, or slightly outside C from the outer wall surface 31. It means to set a perpendicular line to .

また本実施例では垂線32の決定は、静止座標系におい
てx、y座標を定めることではな(、x、y、z座標を
定めることによって行い、次の工程である作業工具の目
標位置を定める工程において、2座標を無視するように
している。上記x、y、z座標で定められた点を拘束点
Pcという。
Furthermore, in this embodiment, the perpendicular line 32 is determined not by determining the x, y coordinates in the stationary coordinate system (but by determining the x, y, z coordinates, and by determining the target position of the work tool in the next step) In the process, two coordinates are ignored.The point defined by the x, y, and z coordinates is called a constraint point Pc.

次に上記垂線32に交差して作業工具8を位置せしめる
拘束条件のもとで、作業工具8の目標位置を定める工程
を第11図に基づいて説明する。
Next, the process of determining the target position of the working tool 8 under the constraint that the working tool 8 is positioned intersecting the perpendicular line 32 will be explained based on FIG. 11.

手動の場合は運転室操作量に取付けたジョイスティック
74の倒れ角で運転員が指示した’x、y、z方向の速
度に対応する作業工具先端下部9の位置増分量δX、δ
y、δZを求め、自分の場合はメインコントローラに保
存された教示データの位置と指令速度とから作業工具先
端下部9の前記位置増分量を求め、既に求められた作業
工具先端下部9の現在位置く始点) Psに前記位置増
分量を加えて、作業工具先端下部9の目標位置データを
求める。次いで該目標位置データと拘束点Pcの位置と
から、2座漂を無視して作業工具8の目標旋回角を求め
、この目標旋回角から目標姿勢データを作成し、該目標
姿勢データと先に求めた目標位置データとから作業工具
先端下部9の目標データP[を作成する。
In the case of manual operation, the position increment amount δX, δ of the lower part 9 of the tip of the power tool corresponds to the speed in the x, y, and z directions instructed by the operator using the tilt angle of the joystick 74 attached to the operator's cab operation variable.
y, δZ, and in my case, calculate the position increment of the lower part 9 of the tip of the working tool from the position of the teaching data stored in the main controller and the command speed, and calculate the current position of the lower part 9 of the tip of the working tool that has already been found. The target position data of the lower part 9 of the tip of the power tool is obtained by adding the position increment amount to Ps. Next, a target turning angle of the power tool 8 is determined from the target position data and the position of the restraint point Pc, ignoring the two-seat drift, and target attitude data is created from this target turning angle. Target data P[ of the lower part 9 of the tip of the working tool is created from the obtained target position data.

なお拘束動作を始める前に作業工具が拘束点Pcを通っ
ていないときは1作業工具が拘束点Pcを通るように作
業工具の水平向きを徐々に変えて動かし、姿勢の制御を
した後に上記工程を行う。
If the work tool has not passed through the restraint point Pc before starting the restraint operation, the horizontal direction of the work tool is gradually changed and moved so that one work tool passes through the restraint point Pc, and the posture is controlled before performing the above process. I do.

次に作業工具の目標データPfを逆座標変換して走行、
旋回、伸縮及び俯仰の各機構の操作量を定める工程を第
11図に基づいて説明する。作業工具の先端下部9の位
置姿勢である始点Psは、既に閏節変数Xr)(走行軸
走行量)、y2(伸縮軸伸縮量)、θ1(旋回軸回転角
)及びθ。(俯仰軸回転角)の関数として求められてい
るから、この逆演算を行う逆座標変換をすることによっ
て、作業工具の先端下部9の目標位置姿勢である目標デ
ータPfから、関節変数X。、y2.01及びθ3の目
標値を求めることができる。この目標値と、レゾルバで
検出された現在値とから、サーボアンプへの操作量を演
算してサーボアンプに引き渡し、サーボモータ又はサー
ボシリンダを駆動する。
Next, the target data Pf of the work tool is transformed into inverse coordinates, and the tool is driven.
The process of determining the amount of operation of each mechanism of rotation, extension and contraction, and elevation and elevation will be explained based on FIG. 11. The starting point Ps, which is the position and orientation of the lower tip 9 of the work tool, has already been determined by the leap variables Xr) (traveling axis travel distance), y2 (extension and contraction amount of the telescopic axis), θ1 (swivel axis rotation angle), and θ. (rotation angle of the elevation axis), the joint variable , y2.01 and θ3 can be determined. From this target value and the current value detected by the resolver, the operation amount to the servo amplifier is calculated and delivered to the servo amplifier to drive the servo motor or servo cylinder.

以上のように作業工具が拘束点を通るように旋回角が定
められ、その旋回角から目標データを作成するから、逆
座標変換によって求めた関節変数は必ず拘束点を通る旋
回角になる7したがって作業工具先端下部9を3次元的
に自在に動かしても、作業工具8は拘束点Pcを通る垂
線32に交差して移動し、アーク炉作業口15の両側面
に衝突することなく除滓、攪拌その他の作業を行うこと
ができる6次に作業口付近に垂線32を定める工程につ
いて、いくつかのより具体的な方法を述べる。
As described above, the turning angle is determined so that the work tool passes through the constraint point, and the target data is created from that turning angle, so the joint variables obtained by inverse coordinate transformation are always the turning angle that passes through the constraint point7. Even if the lower part 9 of the working tool tip is freely moved three-dimensionally, the working tool 8 moves across the perpendicular line 32 passing through the restraint point Pc, and removes slag without colliding with both sides of the arc furnace working opening 15. Several more specific methods will be described regarding the step of defining a perpendicular line 32 near the sixth working opening where stirring and other operations can be performed.

第1の方法としてまず、第12図に示すように傾動後の
作業口の前後方向の縦断面を求める。この縦断面の左右
方向の場所は、アーク炉が左右対象である限りは、当然
に作業口の中央に設けるのが好ましい7次に上記縦断面
を一定高さHの水平面で切断した水平線を求める。この
一定高さHは任意であるが、作業口が傾斜していること
から、高さHに応じて次の内分又は外分の比率が異なる
こととなる。次に上記水平線と作業口の内壁面30との
交点pb及び外壁面31との交点Paを内分又は外分し
た点を拘束点Pcとし、該拘束点Pcを通る垂線として
、求める垂線32を定める。内分とは第10図のAに対
応し、外分とは同図のB又はCに対応するものである。
As a first method, first, as shown in FIG. 12, the vertical cross section of the working opening after tilting is determined in the front and back direction. As long as the arc furnace is symmetrical, it is naturally preferable to place this vertical section in the center of the work opening. . Although this constant height H is arbitrary, since the working opening is inclined, the ratio of the next internal division or external division will differ depending on the height H. Next, a point obtained by internally or externally dividing the intersection point PB between the horizontal line and the inner wall surface 30 of the work opening and the intersection point Pa with the outer wall surface 31 is set as a constraint point Pc, and the perpendicular line 32 to be found is defined as a perpendicular line passing through the constraint point Pc. stipulate. The internal division corresponds to A in FIG. 10, and the external division corresponds to B or C in the same figure.

一般には土手高さ、すなわち作業口内壁側の高さの水平
線で切断し、1.1に内分するのが好ましい、また以上
の方法において、上記一定高さHを作業工具の先端下部
9の現在高さとして、関節変数X。、y2、θ1及びθ
3の現在値から得られた始点Psから自動入力すること
もでき、前記土手高さが溶解バッチ毎に変化するとき有
効である。
Generally, it is preferable to cut at the horizontal line of the bank height, that is, the height of the inner wall of the work opening, and divide it into 1.1 parts. Joint variable X as current height. , y2, θ1 and θ
It is also possible to automatically input the starting point Ps obtained from the current value of No. 3, which is effective when the bank height changes for each melting batch.

第2の方法として、アーク炉が水平位置にあるときの作
業口の前後方向の縦断面を求め、該縦断面と作業口内壁
面30′(’は傾動萌であることを示す。以下同じ、)
との交線上にある一定高さH′の点P1)′がアーク炉
の傾動後に移る点pbを座標変換によって求め、詰責p
bを通る水平線と傾動後の作業口の外壁面31との交点
Paを求め、点pbと点Paとを内分又は外分し、該内
分点又は外分点を拘束点Pcとして垂線を定めることが
できる。このような方法によれば、アーク炉傾動角の変
更に従って自動的に垂線が移動して好ましい、また上記
一定高さ((′を、アーク炉が水平位置にあるときの作
業工具の先端下部9゛の高さとして自動入力することも
でき、作業口内の目視が利かないときに有効である。
The second method is to obtain the vertical cross section of the working opening in the front-rear direction when the arc furnace is in a horizontal position, and to combine the vertical cross section with the working opening inner wall surface 30'(' indicates a tilting mower; the same applies hereinafter).
The point pb at a constant height H' located on the line of intersection with the arc furnace is determined by coordinate transformation, and
Find the intersection point Pa between the horizontal line passing through b and the outer wall surface 31 of the work opening after tilting, divide the points pb and Pa internally or externally, and use the internal or external division point as the constraint point Pc to draw a perpendicular line. can be determined. According to such a method, the perpendicular line automatically moves according to changes in the arc furnace tilting angle. It can also be automatically input as the height of ゛, which is effective when it is difficult to see inside the work opening.

すなわち水平位置で設定する方法は、傾動後にスラグの
自然流滓が始まり土手が見えなくなるときに有効である
In other words, the method of setting in the horizontal position is effective when the natural flow of slag begins after tilting and the bank becomes invisible.

第3の方法として、アーク炉の傾動角のデータによらず
目視で作業口に位置決めした作業工具の先端下部9の現
在位置を拘束点Pcとして、垂線を自動的に定めること
ができ、また第4の方法として、アーク炉が水平位置に
あるときの作業工具の先端下部9′の位置を求め2該先
端下部9′の位置がアーク炉の傾動後に移る点を座標変
換によって求め、詰責を拘束点Pcとして垂線を定める
こともできる。このような方法によるときは、垂線の場
所を視覚的に確認することができる。
As a third method, a perpendicular line can be automatically determined by using the current position of the lower tip 9 of the power tool that has been visually positioned at the work opening as a constraint point Pc, without depending on the tilting angle data of the arc furnace. As method 4, find the position of the lower tip 9' of the working tool when the arc furnace is in a horizontal position, 2 find the point where the lower tip 9' moves after the arc furnace is tilted, and calculate the compensation. A perpendicular line can also be defined as the constraint point Pc. When using this method, the location of the perpendicular line can be visually confirmed.

次に請求項12の制得方法について説明する。第13図
に示すように、アーク炉の倒立円錐台内面をアーク炉の
中心を通る前後方向縦断面で切り、その倒立台形の四角
Q+、Q2.Q3.Q4をアーク炉内形状の要所として
選定し、該四角Q+ 、Qz。(b 、Qaのアーク炉
原点に関する位置を求め、該位置と傾動角θ1とから前
記0式の座標変換によって、静止座標系に関する傾動後
の四角Q+、Q2.Qq、Qaの位置を求めて、傾動後
のアーク炉の倒立円錐台内面の位置を求める。
Next, a method for obtaining the twelfth aspect will be explained. As shown in FIG. 13, the inner surface of the inverted truncated cone of the arc furnace is cut in a longitudinal section in the longitudinal direction passing through the center of the arc furnace, and the squares Q+, Q2. Q3. Q4 is selected as the key point of the shape inside the arc furnace, and the squares Q+ and Qz. (b, find the position of Qa with respect to the origin of the arc furnace, and from this position and the tilting angle θ1, use the coordinate transformation of the above formula 0 to find the positions of squares Q+, Q2.Qq, Qa after tilting with respect to the stationary coordinate system, Find the position of the inner surface of the inverted cone of the arc furnace after tilting.

次いで傾動後の前記四角の作業口側直線Q1.Q2と傾
動後の湯面高さhとの交点Qa、及びm側直線Qs、Q
aと湯面高さhとの交点Qbを求め、QaとQbとの中
点Qcを求める。こうして傾動後の静止座標系に関する
湯面輪郭は、中心がQcにあり、長軸の長さが線分Qa
Qbの長さに等しく、短軸の長さがアーク炉の倒立円錐
台をその軸に垂直で点Qcを通る平面で切断した円形断
面の直径に等しい楕円形として求められる。
Next, the straight line Q1 on the work opening side of the square after tilting. Intersection point Qa between Q2 and the hot water level height h after tilting, and m-side straight lines Qs, Q
Find the intersection Qb between a and the hot water level height h, and find the midpoint Qc between Qa and Qb. In this way, the hot water surface contour regarding the stationary coordinate system after tilting has its center at Qc and the length of its major axis is the line segment Qa.
It is determined as an ellipse whose length is equal to the length of Qb and whose minor axis is equal to the diameter of a circular cross section obtained by cutting an inverted conical truncated arc furnace along a plane perpendicular to the axis and passing through point Qc.

しかる後手動又は自動で移動させようとする作業工具先
端の静止座標系に関する目標位置が前記楕円内にあるか
否かを調べ、楕円内にあるときには作業工具の移動を許
容するが、楕円内にないときには作業工具の移動を阻止
させ、こうして本請求項の制御方法によって作業工具先
端とアーク炉内壁との衝突は回避される。
Thereafter, it is checked whether the target position of the tip of the work tool to be moved manually or automatically with respect to the stationary coordinate system is within the ellipse, and if it is within the ellipse, the work tool is allowed to move; When not in use, the movement of the working tool is prevented, and the collision between the leading end of the working tool and the inner wall of the arc furnace is thus avoided by the control method of the present invention.

なおアーク炉原点に関する前記四角Q+、Q2.(h、
Q4の位置の精度や1作業工具の移動のオーバーランな
どを考慮して、楕円状の湯面輪郭を求めた後に、該楕円
の長径と短径とにオフセットと加減算し、加減算した長
径と短径とを有するオフセット楕円を求め、しかる後作
業工具先端の静止座標系に関する目標位置がオフセット
楕円内にあるときにのみ作業工具の移動を許容するよう
にすることもできる。
Note that the squares Q+, Q2. (h,
After determining the elliptical hot water surface contour taking into account the accuracy of the position of Q4 and the overrun of movement of one working tool, add and subtract an offset to the major axis and minor axis of the ellipse, and calculate the added and subtracted major axis and minor axis. It is also possible to determine an offset ellipse having a radius and then allow movement of the power tool only when the target position of the power tool tip with respect to the stationary coordinate system lies within the offset ellipse.

次に請求項14の制御方法について説明する。第14図
は除滓作業における作業工具先端の動作パターンの一例
を示し、第151121+、tm拌作業における作業工
具先端の動作パターンの一例を示し、予めいくつかの動
作パターン102を定め、各動作パターン102につい
て動作ステップ103を定める。例えば除滓作業におけ
る第5パターンは、点P51に作業工具先端を移動させ
る第1ステツプと、点P5より点pq2に移動させる第
2ステツプと、点P5□より点P’iiに移動させる第
3ステツプと、点P%Nより点P、4に移動させる第4
ステツプと、そのへで作業を終了する第5ステツプとか
らなり、これらの動作パターンと動作ステップとは、第
19図に示す形式によって制御装置内の記憶装置に予め
記憶しておく。すなわち例えば第5パターンの第3ステ
ツプのMOVEは、点P’i’4に約1200mm/s
ecの速度で移動すべき動作命令を意味する。除滓作業
における動作パターンは、湯面の全体を網羅するのに必
要な個数だけ用意しておくことが望ましい。
Next, the control method according to claim 14 will be explained. FIG. 14 shows an example of the movement pattern of the tip of the work tool in the sludge removal work, and shows an example of the movement pattern of the tip of the work tool in the 151121+, tm stirring work. 102, an operation step 103 is defined. For example, the fifth pattern in the sludge removal work includes a first step in which the tip of the work tool is moved to point P51, a second step in which it is moved from point P5 to point pq2, and a third step in which it is moved from point P5□ to point P'ii. step, and a fourth step to move from point P%N to point P,4.
The operation pattern and the operation steps are stored in advance in the storage device in the control device in the format shown in FIG. 19. That is, for example, the MOVE of the third step of the fifth pattern moves approximately 1200 mm/s to point P'i'4.
It means a movement command to move at a speed of ec. It is desirable to prepare as many operation patterns as are necessary to cover the entire hot water surface during the slag removal work.

次いで除滓装置の運転に際して、運転員によって一又は
複数の動作パターンが指示されるのを待つ。運転員は例
えば全動作パターンを図示した図面を参照しながら、制
御装置内に設けたテンキーなどによって所望の動作パタ
ーンを入力することができるが、本実施例では第16図
に示すように、動作パターンを表示する表示装置66が
制御装置内に設けられており、かつ本表示装置66は運
転員の指示を受は入れる指示装置69をも兼ねたタッチ
パネルを使用している。同図は除滓作業における動作パ
ターンの表示例を示し、湯面輪郭に対応した湯面輪郭表
示101と各動作パターン102に対応した動作パター
ン表示104とが表示されている。また第17図は攪拌
作業における表示例を示し、図中105は電極棒表示で
あり、攪拌作業の動作パターンは電極棒と干渉しないよ
うに定められている。
Next, when operating the sludge removing device, the system waits for one or more operation patterns to be instructed by the operator. For example, the operator can input a desired operation pattern using a numeric keypad provided in the control device while referring to a diagram illustrating all operation patterns, but in this embodiment, as shown in FIG. A display device 66 for displaying patterns is provided in the control device, and this display device 66 uses a touch panel that also serves as an instruction device 69 for receiving and receiving instructions from an operator. The figure shows a display example of operation patterns in the slag removal work, in which a hot water surface contour display 101 corresponding to the hot water surface contour and an operation pattern display 104 corresponding to each operation pattern 102 are displayed. Further, FIG. 17 shows an example of display during stirring work, in which reference numeral 105 indicates an electrode rod, and the operation pattern for stirring work is determined so as not to interfere with the electrode rod.

次いで指示された一又は複数の動作パターンに従って順
次記憶装置より動作ステップを呼び出し、該動作ステッ
プのデータをサーボ系に転送して走行、旋回、伸縮及び
俯仰の各機構を自動的に作動させる。以上の制御手法の
フローチャートを第20図に示す。
Next, the operation steps are sequentially recalled from the storage device according to one or more instructed operation patterns, and the data of the operation steps are transferred to the servo system to automatically operate the traveling, turning, extending/contracting, and elevating mechanisms. A flowchart of the above control method is shown in FIG.

こうして本制御方法によれば、手動にて除滓装置を操縦
して除滓・攪拌作業を行う場合の操縦の困難性は一挙に
解決され、著しく簡屯にかつ正確に除滓・攪拌作業をす
ることができる。更にスラグの有無などに関せずに予め
固定したシーケンスに従って作業工具を操作し、または
予め教示したパターンに従って作業工具を操作させる場
合に生じうる不必要な操作や作業の不足などは回避され
、必要な箇所を必要な回数だけ操作することができ、し
たがって最も能率的に所望の作業を完了することができ
る。
In this way, according to this control method, the difficulty in manually operating the sludge removal device to perform sludge removal and stirring work is solved at once, and the sludge removal and stirring work can be performed extremely simply and accurately. can do. Furthermore, unnecessary operations or lack of work that can occur when operating a power tool according to a pre-fixed sequence or according to a pre-taught pattern, regardless of the presence or absence of slug, etc., are avoided, and unnecessary operations are avoided. The user can operate the desired location as many times as necessary, thus completing the desired task in the most efficient manner.

次に上記制御方法において、動作パターンを構成する各
動作ステップの一又は複数に中止指示を示す属性を付与
しておく。本実施例では第19図に示すように移動指示
を示す命令はMOVEなる形式にて記憶されているが、
そのうち第5パターンの第2ステツプについては中止指
示を示す属性Sを付与して、MOVE −Sなる形式に
しである。
Next, in the above control method, an attribute indicating a stop instruction is given to one or more of each operation step constituting the operation pattern. In this embodiment, as shown in FIG. 19, commands indicating movement instructions are stored in the format MOVE.
For the second step of the fifth pattern, an attribute S indicating a cancellation instruction is added, and the format is MOVE-S.

しかる後前記各機構を第5パターンに従って自動作動さ
せると、中止指示を示す属性Sを有する第2ステツプに
至ったときに該自動作動は中止され、したがって作業工
具の先端は点P%2の場所で停止し、前記各機構の手動
による作動が許容されて、運転員は例えば第18図に示
すように目視によって作業工具先端の位置をより炉内壁
16に近い点P%2Aに移動させることができる。
After that, when each of the mechanisms is automatically operated according to the fifth pattern, the automatic operation is canceled when the second step having the attribute S indicating a cancellation instruction is reached, and therefore the tip of the power tool is placed at the point P%2. Then, manual operation of each mechanism is allowed, and the operator can visually move the tip of the working tool to a point P%2A closer to the furnace inner wall 16, as shown in FIG. 18, for example. can.

次いで修正指示を示す修正実行釦72が押されたときは
、作業工具の現在位置P、2Aを逆座標変換してその位
置に第2ステツプの目標位置を修正し、更に起動釦73
が押されたときは、第3ステツプ以降を再開して前記各
!P1構を自動作動させる。
Next, when the correction execution button 72 indicating a correction instruction is pressed, the current position P, 2A of the power tool is reverse coordinate transformed, the target position of the second step is corrected to that position, and the start button 73 is pressed.
When pressed, the third and subsequent steps are restarted and each of the above! Automatically activate P1 structure.

その後第5パターンを再度実行すると、第2ステツプの
実行によって作業工具は修正された点P52Aに移動し
、かつ停止して再度の修正を可能にする。
When the fifth pattern is then executed again, execution of the second step moves the power tool to the corrected point P52A and stops to allow another correction.

したがって第16図に示すように、制御装置内に動4’
f=モードセレクトスイッチ71を設け、動作モードセ
レクトスイッチ71が修正モードのときはこのような修
正を可能とし、動作モードセレクトスイッチ71が自動
モードのときは中止指示を示す属性Sを無視するように
すれば、第5パターンの再実行に際して、第2ステツプ
において作業工具は修正された点P42Aに移動するが
停止することはなくなり、連続して除滓又は攪拌作業を
することができて好ましい。以上の制御方法のフローチ
ャートを第20図に示す。
Therefore, as shown in FIG.
f = A mode select switch 71 is provided to enable such correction when the operation mode select switch 71 is in the correction mode, and to ignore the attribute S indicating a cancellation instruction when the operation mode select switch 71 is in the automatic mode. Then, when the fifth pattern is re-executed, the working tool moves to the corrected point P42A in the second step, but does not stop, which is preferable because the slag removal or stirring work can be performed continuously. A flowchart of the above control method is shown in FIG.

以上のように本制御方法によって除滓・攪拌位置の微調
整は容易・迅速に達成することができる。
As described above, fine adjustment of the sludge removal/agitation position can be easily and quickly achieved by the present control method.

すなわち請求項14の制御方法では、炉壁の位置の精度
や作業工具のオーバーランなどを考慮して常に安全を見
込んだ動作パターンしか得ることが出来ないから、例え
ば炉壁近くのスラグは除滓できないという可能性を残し
ているが、本制御方法によって作業の必要な位置に容易
に軌道を修正することができることとなる。更に1回の
除滓でスラグが除去できなかったときや複数回の攪拌を
実施しようとするときには、第1回目の作業で必要な修
正をするだけで以降の軌道修正作業を省略することがで
き、迅速な除滓・攪拌作業を達成することができる。
In other words, in the control method of claim 14, it is possible to obtain only an operation pattern that always takes into account safety by taking into account the accuracy of the position of the furnace wall, the overrun of work tools, etc. Although there is still a possibility that the work will not be possible, this control method will allow the trajectory to be easily corrected to the position where the work is required. Furthermore, if the slag cannot be removed in one slag removal or if you plan to perform multiple stirrings, you can omit the subsequent trajectory correction work by simply making the necessary corrections in the first operation. , rapid sludge removal and stirring work can be achieved.

次に中止指示と示す属性Sを付与した第2ステツプに、
第19図に示すようにシフト指示を示す属性84を付与
し、かつ該属性84と同一の属性85を第1ステツプに
付与しておく。しかして前記各機構を第5パターンに従
って自動作動させると、中止指示を示す属性Sを有する
第2ステツプに至ったときに前記と同様にして自動作動
は中止され、したがって作業工具の先端は点P、2の場
所で停止し、前記各機構の手動による作動が許容されて
、運転員は例えば第18図に示すように目視によって作
業工具先端の位置をより炉内壁16に近い点P、2Aに
移動させることができる。
Next, the second step is given an attribute S indicating a cancellation instruction.
As shown in FIG. 19, an attribute 84 indicating a shift instruction is given, and the same attribute 85 as the attribute 84 is given to the first step. When each of the mechanisms is automatically operated according to the fifth pattern, when the second step having the attribute S indicating a cancellation instruction is reached, the automatic operation is canceled in the same manner as above, and therefore the tip of the power tool is set at the point P. , 2, manual operation of each mechanism is allowed, and the operator visually moves the tip of the tool to a point P, 2A closer to the furnace inner wall 16, as shown in FIG. It can be moved.

次いで修正指示を示す修正実行釦72が押されたときは
、第2ステツプの目標位置をP5□から作業工具の現在
位置P%2Aに修正すると共に、第2ステツプと同一の
シフト指示を有する動作ステップを検索して、該シフト
指示を有する第1ステツプの目標位置をも、P、2から
P=、□いへのシフトとベクトル的に同量だけ、すなわ
ち同一方向かつ同一量だけシフトさせてpq+Aに修正
し、しがる後起動釦73が押されたときは、第3ステツ
プ以降を再開して前記各W%横を自動作動させる。ただ
し本実施例では第19図に示すように、連動して修正さ
れるべき第1ステツプにはシフト指示を示す属性85の
ほかに、被連動ステップであることを示す属性SAが付
与してあり、検索に便ならしめている。
Next, when the correction execution button 72 indicating a correction instruction is pressed, the target position of the second step is corrected from P5□ to the current position of the power tool P%2A, and an operation having the same shift instruction as the second step is performed. The step is searched and the target position of the first step having the shift instruction is also shifted by the same amount vectorwise as the shift from P,2 to P=,□, that is, in the same direction and by the same amount. When the start button 73 is pressed after correcting pq+A, the third and subsequent steps are restarted to automatically operate each W% side. However, in this embodiment, as shown in FIG. 19, in addition to the attribute 85 indicating a shift instruction, the first step to be modified in conjunction with each other is given an attribute SA indicating that it is a linked step. , which makes it convenient for searching.

その後第5パターンを再度実行すると、第1ステツプの
実行によって作業工具は修正された点pq+Aに移動し
、第2ステツプの実行によって作業工具は修正された点
P%2Aに移動し、かつ停止して再度の修正を可能にす
る。したがって制御装置内に動作モードセレクトスイッ
チ71を設け、動作モードセレクトスイッチ71が修正
モードのときはこのような修正を可能とし、動作モード
セレクトスイッチ71が自動モードのときは中止指示を
示す属性Sとシフト指示を示す属性84.85とを無視
するようにすれば、第5パターンの再実行に際して、第
2ステップの実行によって作業工具が停止することはな
くなり、連続して除滓又は攪拌作業をすることができて
好ましい6以上の制御方法のフローチャートを第20図
に示す。
When the fifth pattern is then executed again, the execution of the first step moves the work tool to the corrected point pq+A, and the execution of the second step moves the work tool to the corrected point P%2A and stops. This allows you to make corrections again. Therefore, an operation mode select switch 71 is provided in the control device, and when the operation mode select switch 71 is in the correction mode, such correction is possible, and when the operation mode select switch 71 is in the automatic mode, an attribute S indicating a cancellation instruction is provided. If attributes 84 and 85 indicating shift instructions are ignored, when the fifth pattern is re-executed, the work tool will not stop due to the execution of the second step, and the sludge removal or stirring work will continue. FIG. 20 shows a flowchart of six or more preferred control methods.

以上のように本制御方法によって、ベクトル的に同一の
修正を施すべき場合には、各々の動作ステップ毎に修正
を施す必要がなくなり、迅速な軌道の修正が達成される
As described above, according to the present control method, when the same vectorial correction is to be made, it is not necessary to make the correction for each operation step, and a rapid trajectory correction can be achieved.

[発明の効果] 請求項1から4の除滓装置によって、アーク炉による鋼
精錬に必要な除滓作業などの諸作業は効率良く行うこと
ができる。
[Effects of the Invention] With the sludge removal apparatus according to claims 1 to 4, various operations such as slag removal work required for steel refining using an arc furnace can be performed efficiently.

請求項5から11の制御方法によって、アーク炉に挿入
する作業工具とアーク炉作業口との衝突という問題は容
易かつ確実に回避され、したがってアーク炉の溶湯表面
に浮遊したスラグの除去、溶湯の攪拌、又はその他の付
帯作業を容易かつ短時間に行うことができる。
By the control method of claims 5 to 11, the problem of collision between the working tool inserted into the arc furnace and the arc furnace working opening can be easily and reliably avoided, and therefore the slag floating on the surface of the molten metal in the arc furnace can be removed and the molten metal can be removed. Stirring or other incidental work can be performed easily and in a short time.

請求項12又は13の制御方法によって、作業工具先端
とアーク炉内壁との衝突は回避される°6請求項14の
制御方法によって、手動にて除滓装置を操縦して除滓・
攪拌作業を行う場合の操縦の困難性は一挙に解決され、
著しく簡単にかつ正確に除滓・攪拌作業をすることがで
き、また必要な箇所を必要な回数だけ操作することがで
き、したがって最も能率的に所望の作業を完了すること
ができる。
By the control method according to claim 12 or 13, the collision between the tip of the working tool and the inner wall of the arc furnace is avoided.6 By the control method according to claim 14, the sludge removing device is manually operated to remove the sludge.
The difficulty of maneuvering when performing stirring work has been solved all at once.
It is possible to carry out the sludge removal and agitation work extremely easily and accurately, and also to operate the necessary parts as many times as necessary, so that the desired work can be completed in the most efficient manner.

請求項16の制御方法によって2除滓・攪拌位置の微調
整は容易・迅速に達成することができ、また1回の除滓
でスラグが除去できなかったときや複数回の攪拌を実施
しようとするときには、第1回目の作業で必要な修正を
するだけで以降の軌道修正作業を省略することができ、
迅速な除滓・攪拌作業を達成することができる。
By the control method of claim 16, the fine adjustment of the 2. sludge removal/stirring position can be easily and quickly achieved, and it can also be used when slag cannot be removed by one slag removal or when stirring is performed multiple times. When doing so, you can omit subsequent trajectory correction work by simply making the necessary corrections during the first operation.
Rapid sludge removal and stirring work can be achieved.

請求項17の制御方法によって、ベクトル的に同一の修
正を施すべき場合には、各々の動作ステップ毎に修正を
施す必要がなくなり、迅速な軌道の修正が達成される。
According to the control method of claim 17, when the same vectorial correction is to be made, it is not necessary to make the correction for each operation step, and rapid trajectory correction can be achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1及び2図は、アーク炉と除滓装置との一例のそれぞ
れ側面図と平面図であってアーク炉については断面を示
した図、第3図は、除滓装置を制御するハードウェア構
成例を示したブロック図、第5図は、本除滓装置の別の
実施例を示す縦断面図、第4.6及び7図は、本除滓装
置によってそれぞれスラグ崩し作業、添加材チャージ作
業及び酸素吹き込み作業を行うときの説明図、第8図は
、アーク炉の諸元と傾動機構と傾動角とから座標変換に
よって静止座標系に間するアーク炉の任意の場所の位置
姿勢を求める工程の説明用斜視図、第9図は、除滓装置
の諸元と各機構の現在位置とから座標変換によって静止
座標系に関する作業工具先端下部の位置姿勢を求める工
程の説明図、第1O図は、請求項5の制御方法によって
制御された作業工具の動作を示す説明図、第11図は、
請求項5の制御手法を示すブロック図、第12図は、拘
束点を定める一手法を示す説明図、第13図は、請求項
12の制御方法の説明図、第14及び15図は、それぞ
れ除滓作業と攪拌作業における作業工具先端の動作パタ
ーンの一例を示した図、第16図は、操作磐と除滓作業
における動作パターンの表示例と含示した図、第17図
は攪拌作業における表示例を示した図、第18図は、請
求項16及び17の制御方法の説明図、第19図は、動
作パターンと動作ステップとの記憶形式を示した図、第
20図は、請求項14及び16から18の制御方法のフ
ローチャート、第21図は、従来例を示した側面図であ
る。
Figures 1 and 2 are a side view and a plan view, respectively, of an example of an arc furnace and a slag removal device, with the arc furnace showing a cross section, and Figure 3 is a hardware configuration for controlling the sludge removal device. A block diagram showing an example, FIG. 5 is a vertical cross-sectional view showing another embodiment of the present slag removing device, and FIGS. 4.6 and 7 show slag breaking work and additive material charging work, respectively, by this slag removing device. FIG. 8, an explanatory diagram when performing oxygen blowing work, is a process of determining the position and orientation of any location of the arc furnace between the stationary coordinate system by coordinate transformation from the specifications of the arc furnace, the tilting mechanism, and the tilting angle. 9 is an explanatory diagram of the process of determining the position and orientation of the lower part of the tip of the working tool with respect to the stationary coordinate system by coordinate transformation from the specifications of the sludge removing device and the current position of each mechanism, and FIG. FIG. 11 is an explanatory diagram showing the operation of the power tool controlled by the control method of claim 5.
FIG. 12 is an explanatory diagram showing one method of determining a constraint point; FIG. 13 is an explanatory diagram of the control method according to claim 12; FIGS. 14 and 15 are respectively FIG. 16 is a diagram showing an example of the movement pattern of the tip of a working tool in sludge removal work and stirring work, FIG. FIG. 18 is an explanatory diagram of the control method according to claims 16 and 17, FIG. 19 is a diagram showing a storage format of operation patterns and operation steps, and FIG. 20 is a diagram showing a display example. 21 is a side view showing a conventional example.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 (1)アーク炉胴部の作業口に面して敷設したレール上
に台車を走行自在に配置し、該台車上に基盤を旋回自在
に搭載し、該基盤にアームを伸縮自在に取付け、該アー
ムに掻棒支持フレームを俯仰自在に取付け、該掻棒支持
フレームに作業工具を交換自在に取付け、前記走行、旋
回、伸縮及び俯仰の各機構を制御する制御装置を設けた
アーク炉用除滓装置。(2)前記アームは、前記基盤に
伸縮自在に取付けた上段アームと、該上段アームに伸縮
自在に取付けた下段アームとから成る請求項1記載のア
ーク炉用除滓装置。 (3)前記作業工具の長手方向を回転軸として該作業工
具を回転自在に前記掻棒支持フレームに取付けた請求項
1又は2記載のアーク炉用除滓装置。 (4)前記基盤にパイプ送り込み用の腕を俯仰自在に取
付け、該腕の中央上下に一対のガイドローラを取付け、
前記腕の後端上面に別のガイドローラを取付け、前記腕
の前端上面にガイド溝を形成したパイプ送り込み機構を
更に有する請求項1、2又は3記載のアーク炉用除滓装
置。 (5)請求項1、2、3又は4記載のアーク炉用除滓装
置の制御方法であって、アーク炉の諸元と傾動機構と傾
動角とから座標変換によって静止座標系に関する前記作
業口の傾動後の位置を求め、除滓装置の諸元と前記走行
及び旋回の各機構の現在位置とから座標変換によって前
記静止座標系に関する前記作業工具の水平面上の方向を
求め、前記傾動後の作業口付近に垂線を定め、該垂線に
交差して前記作業工具を位置せしめる拘束条件のもとで
該作業工具の目標位置を定め、該目標位置を逆座標変換
して前記走行及び旋回の各機構の操作量を定めるアーク
炉用除滓装置の制御方法。 (6)前記傾動後の作業口付近に前記垂線を定める工程
は、傾動後の作業口の前後方向の縦断面を求め、該縦断
面を一定高さの水平面で切断した水平線を求め、該水平
線と作業口の内壁面及び外壁面との両交点を内分又は外
分し、該内分点又は外分点を通る垂線として定めるもの
である請求項5記載のアーク炉用除滓装置の制御方法。 (7)前記一定高さは、作業工具の先端下部の現在高さ
として自動入力するものである請求項6記載のアーク炉
用除滓装置の制御方法。 (8)前記傾動後の作業口付近に前記垂線を定める工程
は、アーク炉が水平位置にあるときの作業口の前後方向
の縦断面を求め、該縦断面と作業口内壁面との交線上に
ある一定高さの点がアーク炉の傾動後に移る点を座標変
換によって求め、該点と、該点を通る水平線と傾動後の
作業口の外壁面との交点とを内分又は外分し、該内分点
又は外分点を通る垂線として定めるものである請求項5
記載のアーク炉用除滓装置の制御方法。 (9)前記一定高さは、アーク炉が水平位置にあるとき
の作業工具の先端下部の高さとして自動入力するもので
ある請求項8記載のアーク炉用除滓装置の制御方法。 (10)前記傾動後の作業口付近に前記垂線を定める工
程は、作業工具の先端下部の現在位置を通る垂線として
自動的に定めるものである請求項5記載のアーク炉用除
滓装置の制御方法。 (11)前記傾動後の作業口付近に前記垂線を定める工
程は、アーク炉が水平位置にあるときの作業工具の先端
下部の位置を求め、該先端下部の位置がアーク炉の傾動
後に移る点を座標変換によって求め、該点を通る垂線と
して定めるものである請求項5記載のアーク炉用除滓装
置の制御方法。 (12)請求項1、2、3又は4記載のアーク炉用除滓
装置の制御方法であって、アーク炉の諸元と傾動機構と
傾動角とから座標変換によって静止座標系に関するアー
ク炉の倒立円錐台内面の傾動後の位置を求め、アーク炉
の傾動後の湯面高さから静止座標系に関する楕円状の湯
面輪郭の位置を求め、作業工具先端の静止座標系に関す
る目標位置が前記楕円内にあるときにのみ作業工具の移
動を許容するようにしたアーク炉用除滓装置の制御方法
。 (13)前記楕円状の湯面輪郭を求めた後に、該楕円の
長径と短径とにオフセットを加減算し、加減算した長径
と短径とを有するオフセット楕円を求め、作業工具先端
の静止座標系に関する目標位置が前記オフセット楕円内
にあるときにのみ作業工具の移動を許容するようにした
請求項12記載のアーク炉用除滓装置の制御方法。 (14)請求項1、2、3又は4記載のアーク炉用除滓
装置の制御方法であって、一又は複数の動作ステップよ
り成る動作パターンに従って作業工具が動作するように
各々の動作パターン毎にその動作ステップを制御装置内
の記憶装置に予め記憶し、除滓装置の運転に際して指示
された一又は複数の動作パターンに従って記憶装置より
該当する動作ステップを順次呼び出し、該動作ステップ
に従って前記走行、旋回、伸縮及び俯仰の各機構を自動
的に作動させるアーク炉用除滓装置の制御方法。 (15)作業工具がそれに従って移動する予め定められ
た動作パターンを表示し、かつ指示装置を兼ねた表示・
指示装置を前記制御装置内に設けた請求項1、2、3又
は4記載のアーク炉用除滓装置。 (16)前記動作パターンを構成する各動作ステップの
一又は複数に中止指示を示す属性を付与し、前記各機構
を自動作動させるに際して中止指示を示す属性を有する
動作ステップのときは該自動作動を中止して前記各機構
の手動による作動を許容し、修正指示があったときは前
記中止した動作ステップの目標位置を作業工具の現在位
置に修正し、しかる後以降の動作ステップを再開して前
記各機構を自動作動させる請求項14記載のアーク炉用
除滓装置の制御方法。 (17)前記動作パターンを構成する各動作ステップの
一又は複数にシフト指示を示す属性を付与し、前記修正
指示があったときは前記中止した動作ステップの目標位
置を作業工具の現在位置に修正すると共に中止した動作
ステップと同一のシフト指示を有する動作ステップの目
標位置をも中止した動作ステップのシフト量と同量だけ
シフトし、しかる後以降の動作ステップを再開して前記
各機構を自動作動させる請求項16記載のアーク炉用除
滓装置の制御方法。 (18)前記制御装置に動作モードセレクトスイッチを
設け、該動作モードセレクトスイッチが自動モードのと
きは前記中止指示を示す属性とシフト指示を示す属性と
を無視して前記各動作ステップを順次実行し、動作モー
ドセレクトスイッチが修正モードのときは前記制御を行
う請求項16又は17記載のアーク炉用除滓装置の制御
方法。
[Claims] (1) A trolley is movably arranged on a rail laid facing the working opening of the arc furnace body, a base is rotatably mounted on the trolley, and an arm is mounted on the base. A scraper support frame is attached to the arm so as to be extendable and retractable, a scraper support frame is attached to the scraper support frame so as to be replaceable, and a control device is provided for controlling each of the traveling, turning, telescoping, and tilting mechanisms. Slag removal equipment for arc furnaces. (2) The slag removal device for an arc furnace according to claim 1, wherein the arm comprises an upper arm telescopically attached to the base and a lower arm telescopically attached to the upper arm. (3) The slag removal device for an arc furnace according to claim 1 or 2, wherein the working tool is rotatably attached to the scraper support frame with the longitudinal direction of the working tool being a rotation axis. (4) Attach an arm for feeding the pipe to the base so that it can be raised and raised freely, and attach a pair of guide rollers above and below the center of the arm,
4. The slag removal device for an arc furnace according to claim 1, further comprising a pipe feeding mechanism in which another guide roller is attached to the upper surface of the rear end of the arm, and a guide groove is formed in the upper surface of the front end of the arm. (5) A method for controlling an arc furnace slag removal device according to claim 1, 2, 3, or 4, wherein the work opening is related to a stationary coordinate system by coordinate transformation from the specifications of the arc furnace, the tilting mechanism, and the tilting angle. The position after the tilting is determined, and the direction of the work tool on the horizontal plane with respect to the stationary coordinate system is determined by coordinate transformation from the specifications of the sludge removal device and the current positions of the traveling and rotating mechanisms, A perpendicular line is defined near the work opening, a target position of the work tool is determined under the constraint condition that the work tool is positioned intersecting the perpendicular line, and the target position is inverse coordinate transformed to determine each of the traveling and turning operations. A control method for an arc furnace slag removal device that determines the operating amount of the mechanism. (6) The step of determining the perpendicular line in the vicinity of the work opening after tilting involves determining a vertical cross section of the work opening after tilting, determining a horizontal line by cutting the vertical cross section at a horizontal plane of a constant height, and determining the horizontal line. The control of the sludge removal device for an arc furnace according to claim 5, wherein the intersection point between the inner wall surface and the outer wall surface of the working opening is divided internally or externally, and the point is defined as a perpendicular line passing through the internal dividing point or the external dividing point. Method. (7) The method for controlling an arc furnace slag removal device according to claim 6, wherein the constant height is automatically input as the current height of the lower tip of the working tool. (8) The step of determining the perpendicular line near the working opening after tilting involves determining the vertical cross-section of the working opening in the front-rear direction when the arc furnace is in a horizontal position, and drawing the perpendicular line on the line of intersection between the vertical cross-section and the inner wall surface of the working opening. Find the point at which a point at a certain height moves after tilting the arc furnace by coordinate transformation, and internally or externally divide this point and the intersection of the horizontal line passing through this point and the outer wall surface of the working opening after tilting, Claim 5 is defined as a perpendicular line passing through the internal dividing point or external dividing point.
A method of controlling the slag removal device for an arc furnace described above. (9) The method for controlling an arc furnace slag removal device according to claim 8, wherein the fixed height is automatically input as the height of the lower tip of the working tool when the arc furnace is in a horizontal position. (10) The control of the sludge removal device for an arc furnace according to claim 5, wherein the step of determining the perpendicular line near the work opening after the tilting is automatically determined as a perpendicular line passing through the current position of the lower tip of the working tool. Method. (11) The step of determining the perpendicular line near the work opening after tilting involves determining the position of the lower tip of the working tool when the arc furnace is in a horizontal position, and determining the point at which the lower tip of the tool changes after tilting the arc furnace. 6. The method of controlling an arc furnace sludge removal device according to claim 5, wherein is determined by coordinate transformation and is determined as a perpendicular line passing through the point. (12) A method for controlling an arc furnace slag removal device according to claim 1, 2, 3, or 4, wherein the arc furnace is controlled with respect to a stationary coordinate system by coordinate transformation from the specifications of the arc furnace, the tilting mechanism, and the tilting angle. The position of the inner surface of the inverted truncated cone after tilting is determined, and the position of the elliptical hot water surface contour with respect to the static coordinate system is determined from the height of the hot water level after tilting of the arc furnace, and the target position of the tip of the work tool with respect to the static coordinate system is A control method for an arc furnace slag removal device that allows movement of a working tool only when it is within an ellipse. (13) After determining the elliptical hot water surface contour, add or subtract an offset to the major axis and minor axis of the ellipse, determine an offset ellipse having the added and subtracted major axis and minor axis, and calculate the stationary coordinate system of the tip of the power tool. 13. The method of controlling an arc furnace slag removal device according to claim 12, wherein movement of the working tool is permitted only when a target position for the offset ellipse is within the offset ellipse. (14) A method for controlling an arc furnace slag removal device according to claim 1, 2, 3, or 4, wherein each operation pattern is controlled so that a power tool operates according to an operation pattern consisting of one or more operation steps. The operation steps are stored in advance in a storage device within the control device, and the corresponding operation steps are sequentially recalled from the storage device according to one or more operation patterns instructed when operating the sludge removal device, and the operation steps are performed according to the operation steps. A method for controlling an arc furnace sludge removal device that automatically operates rotation, expansion/contraction, and elevation mechanisms. (15) A display that displays a predetermined movement pattern according to which the work tool moves and also serves as an instruction device.
5. The slag removal device for an arc furnace according to claim 1, wherein an indicating device is provided within the control device. (16) An attribute indicating a stop instruction is assigned to one or more of the operation steps constituting the operation pattern, and when the operation step has an attribute indicating a stop instruction when each mechanism is automatically operated, the automatic operation is not performed. The operation step is stopped to allow manual operation of each of the mechanisms, and when a correction instruction is given, the target position of the canceled operation step is corrected to the current position of the power tool, and after that, the subsequent operation steps are restarted. 15. The method for controlling an arc furnace slag removal device according to claim 14, wherein each mechanism is automatically operated. (17) Adding an attribute indicating a shift instruction to one or more of each operation step constituting the operation pattern, and when the correction instruction is given, correcting the target position of the canceled operation step to the current position of the power tool. At the same time, the target position of the movement step having the same shift instruction as the stopped movement step is also shifted by the same amount as the shift amount of the stopped movement step, and then the subsequent movement steps are resumed to automatically operate each of the mechanisms. 17. The method of controlling an arc furnace slag removal device according to claim 16. (18) The control device is provided with an operation mode select switch, and when the operation mode select switch is in automatic mode, the operation steps are executed sequentially, ignoring the attribute indicating the stop instruction and the attribute indicating the shift instruction. 18. The method of controlling an arc furnace sludge remover according to claim 16 or 17, wherein the control is performed when the operation mode select switch is in the correction mode.
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