Spco-ROBO KNIGHT
エスロボナイト

本製品はSDGsへ貢献しています。

製鋼用アーク炉内の溶鋼の温度測定、成分測定、サンプリングをアーク放電中に6軸垂直多関節ロボットを用いて行うものです。通電中の測定、サンプリングが可能になることで、生産性を向上させ、熱ロスを低減させることができます。同時に、オペレーターを溶鋼に近づくという危険な作業から開放することができます。
本設備にはロボット本体の他に自動プローブ交換装置が含まれており、これによって作業者は炉前環境に晒されることなく、ボタン一つで複数種のプローブの選択、装置の診断、プローブ装着、測定から使用済みプローブの廃棄までを全自動で行うことができます。製鋼用アーク炉の制御装置と接続することで、炉体傾動角度やその他設備状況に応じた動作をさせることや、プローブ浸漬時間、プローブ浸漬深さを調節することもできます。

実績Achievements

稼働中

ソリューションSolution

省エネルギー

ロボットによる作業の自動化により操業の効率化を図ることができるため省エネルギーにつながります。

省力化・省人化　

各種プローブの装着から炉内挿入、廃棄までを全自動で行い、製鋼用アーク炉の傾動角度や装着プローブに応じた動作をワンタッチで選択できるため、作業者の負担を軽減できます。各種プローブも連続操業に必要な数量をストックできるため、測温サンプリング作業のために作業者が炉前に立つ必要はなくなります。危険回避のためオペレーターの操作で動作中のロボットを停止させた際やプローブホルダ溶鋼中スクラップに衝突した際は自動で動作軌跡を遡って待機姿勢に戻ることも可能です。

安全性向上

製鋼用アーク炉炉前で排滓口に近づいてオペレーターが人力で行っていた溶鋼の測温やサンプリング作業を遠隔操作のロボットに置き換え、作業者を高温環境から解放します。通電や送酸等の操作を停止したり抑制したりするする必要はなく、オペレーターは安全な場所から任意のタイミングで必要な作業をロボットに命令できます。

生産性向上

通電中や送酸中に動作可能で、ダウンタイムを最小化し、生産性の向上につながります。炉内挿入直前の位置でロボットを一時停止させて待機させ、必要なタイミングに瞬時に炉内挿入させる等のオペレーターの人力作業を上回るスピードも実現できます。また、高い繰り返し精度で測温を失敗する可能性を最小化できます。

技術情報Technical Information

耐環境性能

炉前環境に適した各種保護装置を備え、溶鋼や火炎、ダストの飛散する環境でも低メンテナンスで安定した稼働を実現しています。最も高温にさらされるロボット本体は、他に類を見ないSUS製防熱板で全面を覆い、その内部を温度に応じて冷却することで高い耐久性を担保しています。広く一般的に用いられているロボット用耐熱服は、熱間ハンドリング等の輻射熱以外に飛来物のない環境であれば十分にその効果を発揮できるますが、製鋼用アーク炉の作業床上の環境では、炉から飛散する溶鋼やスラグがあり、数日しか耐えられませんでした。そこでSPCOはロボット本体のほぼ全面をカバーし、可動部の隙間を最小限に抑えた高精度のSUS鋼板製の保護具を開発し、炉からの通常操業に伴う飛来物に対しては無制限に耐えられるシステムを開発し、安定して止電時間の短縮に寄与できるシステムを開発しました。

高ロバスト性

安定した測温サンプリングを実現するため、プローブそのものの曲がりやプローブホルダパイプの曲がり具合に関わらずそれぞれを所定の位置に装着できるロボット制御方法、プローブ自動交換装置の内部機構を開発しました。また、耐火物溶損や炉体傾動の影響を排して炉内挿入時のプローブ先端位置を湯面から所定の深さに保つ制御方法も開発しました。これらにより高い成功率、稼働率を達成し、従来の手作業時に比べて、失敗回数を減らすことも可能としました。

高機能

手動モード切替
各プローブの装着から炉内挿入、使用済みプローブの破棄までを全自動で連続して行う自動モードや、各プローブ装着、人力による各プローブ装着、炉内挿入、プローブの破棄、メンテナンスポジションへの移動、等の個別動作を行う手動モードの切り替えが可能です。
自動原点復帰
炉内挿入中に溶鋼中スクラップなどに衝突し設定値を超える負荷が発生した場合や、オペレータの手動操作が介入した場合等に、自動で現位置から直前に通過した軌跡を遡って待機ポジションまで戻ることが可能です。
複数種プローブ自動脱着
システムに含まれる自動プローブ交換装置には、規定サイズ内の軸対象形プローブを3種類格納可能で、オペレーターの操作に応じて目的のプローブを装着し、使用済みのプローブの破棄迄を手動/自動のどちらでも行うことが可能です。
浸漬時間、浸漬深さ調整
溶鋼に各プローブ先端が浸漬している時間を個別に設定可能です。HMIから簡単に変更できるので、使用するプローブの仕様に応じて都度変更することが可能です。また、浸漬深さは炉体傾動角度毎に3種の浸漬深さを設定することができます。後者を変更する場合は都度ロボットの教示点の変更が必要です。
ホルダパイプ自己診断
手動/自動問わずに、プローブ装着動作前にはプローブホルダパイプの長さと曲がりを自動で測定し、許容値から外れる場合は動作を中断し、自動でプローブホルダパイプ交換位置に移動します。許容値内の場合はそのまま装着の動作に移ります。
ホルダパイプ矯正
プローブの紙管内径にプローブホルダパイプが収まるように機械的に両者の曲がりを矯正し、それぞれの中心を合わせることが可能です。プローブ自動交換装置内にそれぞれの矯正機構が備えられており、炉前環境から隔離された比較的清浄な環境で実施されます。