Robot desescoriador.Es del tipo utilizado en operaciones de desnatado,

limpieza y agitación del metal fundido en hornos industriales.Se encuentra suspendido de dos vigas carrileras (3, 4) dispuestas horizontalmente a un nivel superior al de la boca de horno (2), siendo portadoras de sendos raíles (5, 6) de desplazamiento de un carro portante (7) provisto de unas columnas (8) en las que se desplaza verticalmente un soporte (9) al que es solidario un mástil horizontal (10). El mástil horizontal (10) es a su vez portador de unas guías laterales (11) para deslizamiento de un segundo carro (12) al que está unido articuladamente un brazo telescópico (13) inferior a él y cuyo extremo libre incluye una pala (14) que realiza las operaciones de limpieza, desnatado o agitación del metal fundido. La pala (14) puede así entrar y salir fácilmente del horno al estar asistida de movimientos en todas direcciones, con control manual o automático

Robot desescoriador.

Objeto de la invención

La presente invención, según lo expresa el enunciado de esta memoria descriptiva, se refiere a un robot desescoriador y como su nombre indica es de aplicación a hornos industriales, cuyas características de construcción y diseño permiten una gran accesibilidad al horno para facilitar la limpieza interior del mismo, así como reducir las pérdidas de metal, reducir los daños causados al horno y aumentar la seguridad del operario que maneja la máquina.

Antecedentes de la invención

La demanda de un aumento de calidad, por parte de los clientes, de las piezas fundidas de aluminio u otros metales, ha obligado a las ingeniarías de hornos a diseñar equipos de limpieza con gran accesibilidad al interior de los hornos para poder facilitar las labores de limpieza.

Es fundamental que los utensilios para la limpieza y el desescoriado, puedan introducirse con facilidad en la cámara del horno accediendo a toda la superficie del baño, así como a las paredes y fondo del mismo.

Por otras parte, el tamaño de los hornos ha ido aumentando paulatinamente y aquellas operaciones que originalmente se hacían manualmente sin grandes esfuerzos, como la agitación del baño y el desescoriado, se tornaron inviables salvo que se recurriera a medios mecánicos, manejados manualmente por un operario.

El primer paso de adaptación a la nueva situación fue recurrir a carretillas elevadoras, a cuyas uñas se acoplaba un útil. Aunque este sistema todavía se sigue empleando en muchas fundiciones, se trata de un sistema impreciso que arrastra además de las escorias que se pretenden retirar, metal líquido, con la consiguiente pérdida económica.

Posteriormente se recurrió al diseño de máquinas desescoriadoras específicas para este fin, siendo las mismas autopropulsadas con desplazamiento libre, presentando el inconveniente de ser máquinas de gran tamaño y por lo tanto poco operativas, o máquinas desescoriadoras que se desplazan sobre raíles condicionando el layout de la fundición e incluso llegando a interferir con el cargador del horno.

El desescoriado de un horno de fusión de aluminio por ejemplo, es un proceso que se lleva a cabo una vez fundido el metal y, como su nombre indica, consiste en retirar la escoria (óxido de aluminio) que contiene el horno antes de colar el metal a un molde, máquina de colada, etc.

Durante el desescoriado, junto a la escoria, se retira involuntariamente parte del aluminio líquido contenido en el horno, hecho que se desea minimizar al ser un elemento muy valioso.

Además del desescoriado, en los hornos es necesario limpiar con cierta frecuencia las paredes de los mismos para evitar tanto la disminución del volumen útil como la contaminación del metal si la aleación anterior contenía aleantes indesados, siendo esta operación complicada y poco precisa con las máquinas existentes actualmente.

Descripción de la invención

En líneas generales, el robot desescoriador, objeto de la presente invención, presenta como especial característica funcional el hecho de que se desplaza de forma aérea sobre unas vigas carrileras que se encuentran a un nivel superior respecto de la boca del horno, evitando de este modo condicionar el layout de la fundición e interferir con el cargador del horno.

Es un robot ligero, por lo que permite una mayor precisión en sus movimientos y además hace posible realizar el desescoriado de forma automática mediante programación PLC o por el operario desde un pupitre de mandos y monitorizado con vigilancia remota.

Por lo tanto, gracias a las características técnico-constructivas del robot desescoriador que la invención propone, se realizan las operaciones de desnatado del baño, agitación del metal fundido, limpieza de las paredes laterales del horno y fondo del mismo, consiguiendo un aumento en la seguridad del operario que maneja la máquina gracias a la monitorización del proceso. Se obtiene una reducción de las pérdidas de metal gracias al mejor control de los movimientos de la máquina y también se logra una reducción de los daños causados al horno, al regularse con precisión los diferentes recorridos y esfuerzos a realizar en cada uno de los movimientos de la máquina.

En las vigas carrileras se encuentran solidarios sendos raíles de desplazamiento de un carro portante que incluye unos rodillos motorizados y en el que existen dos columnas en las que a su vez se desplaza verticalmente un soporte que se extiende en un mástil horizontal portador de dos guías laterales de deslizamiento hacia delante y hacia atrás, de un segundo carro al que está vinculado un brazo de estructura telescópica dispuesta de forma en general paralela al mástil horizontal. En el extremo libre del brazo queda sujeta una pala encargada de realizar las operaciones pertinentes de limpieza, desnatado o agitación del metal fundido. Dicho brazo telescópico puede además moverse angularmente en el plano vertical mediante la acción de un cilindro hidráulico.

Con esta disposición, el funcionamiento del robot desescoriador es el siguiente:

Una vez que se ha situado frente a la puerta de acceso al interior del horno, se abre la puerta y se introduce el brazo telescópico de actuación en el seno de la cámara. Acto seguido, el brazo telescópico bascula en el plano vertical de modo que la pala se introduce en la capa de escorias o en el propio baño, dependiendo de si la operación es de desnatado o de agitación del metal fundido respectivamente.

En la operación de desnatado, la retracción del brazo extrae las escorias que se encuentran flotando en la capa superior del metal fundido, pasando a quedar depositadas en los contenedores situados junto a la puerta, en el exterior del horno.

La operación de agitación del metal fundido se realiza mediante movimientos alternativos de avance y retroceso del brazo con la pala introducida en el aluminio.

El robot desescoriador incorpora cámaras de vídeo conectadas a una pantalla, de forma que el operador puede controlar los movimientos en las operaciones de desnatado y agitación del metal fundido y actuar sobre el robot desescoriador a distancia, evitando las condiciones de calor, salpicaduras de metal fundido, etc., inevitables al trabajar en las proximidades de la boca del horno.

Por último, las operaciones de limpieza del interior del horno se pueden realizar de forma manual dirigiendo el robot desescoriador desde un pupitre de mandos gracias a la ayuda de las cámaras, o bien de modo automático, para lo cual el robot lleva instalado una software que copia la forma de las paredes laterales y del fondo del horno, permitiendo realizar la limpieza del horno pulsando un simple botón.

Gracias que el robot desescoriador se traslada mediante las vigas carrileras superiores, no interfiere con el cargador del horno.

Para facilitar la comprensión de las características de la invención y formando parte integrante de la presente memoria descriptiva, se acompañan unas hojas de planos en cuyas figuras, con carácter ilustrativo y no limitativo se ha representado lo siguiente.

Breve descripción de los dibujos

Figura 1. Es una vista en perspectiva de un robot desescoriador construido acorde con la invención y acoplado a la boca de un horno industrial mostrado parcialmente.

Figura 2. Es una vista en perspectiva del mismo robot mostrado aisladamente.

Figura 3. Es una vista en perspectiva del mismo horno de la figura 1 incluyendo distintas posiciones esquemáticas del movimiento del brazo telescópico del robot.

Descripción de la forma de realización preferida

Haciendo referencia a la numeración adoptada en las figuras podemos ver cómo el robot desescoriador que la invención propone está referenciado en general con el número (1) y acoplado a un nivel superior de la boca del horno industrial (2) mostrado parcialmente en la figura 1.

Las guías carrileras están dispuestas horizontalmente, una superior (3) y otra inferior (4), siendo portadoras de respectivos raíles (5) y (6) de desplazamiento guiado de un carro portante (7) que así puede desplazarse mediante rodillos motorizados hacia uno u otro lateral del horno.

Este carro portante (7) incluye dos columnas (8) en las que se guía verticalmente un soporte (9) del que parte un mástil horizontal (10), perpendicular a la boca del horno y que cuenta...

1. Robot desescoriador, del tipo utilizado en las operaciones de desnatado, limpieza y agitación del metal fundido en hornos industriales, caracterizado porque está constituido por dos vigas carrileras (3, 4) dispuestas horizontalmente en un nivel superior al de la boca del horno, portadoras de sendos raíles (5, 6) de desplazamiento de una carro portante (7) con rodillos motorizados, provisto éste a su vez de unas columnas (8) en las que es desplazable verticalmente un soporte (9) al que es solidario un mástil horizontal (10) portador de unas guías laterales (11) de deslizamiento para un carro (12) de avance y retroceso respecto de la boca del horno, estando vinculado a este último un brazo telescópico (13) paralelo e inferior al mástil horizontal (10) y cuyo extremo libre está provisto de una pala (14) encargada de realizar las operaciones pertinentes de limpieza, desnatado o agitación del metal fundido.

2. Robot desescoriador, según reivindicación 1, caracterizado porque el brazo telescópico (13) está asistido por un cilindro hidráulico (15) para su basculación en un plano vertical.

3. Robot desescoriador, según reivindicación 1, caracterizado porque incluye cámaras de vídeo para dirigir las operaciones desde un pupitre de mandos.

4. Robot desescoriador, según reivindicación 1, caracterizado porque incluye un software que permite realizar las operaciones de limpieza de las paredes y fondo del horno de forma automática.