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 railes 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 guias 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. - A -

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 video 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 guias carrileras están dispuestas horizontalmente, una superior 3 y otra inferior 4, siendo portadoras de respectivos railes 5 y 6 de desplazamiento guiado de un carro portante 7 que asi puede desplazarse mediante rodillos motorizados hacia uno u otro lateral del horno.

Este carro portante 7 incluye dos columnas 8 en las que se guia verticalmente un soporte 9 del que parte un mástil horizontal 10, perpendicular a la boca del horno y que cuenta con dos guias laterales 11 en las que a su vez se desplaza un segundo carro 12 de avance y retroceso en dirección perpendicular a la boca del horno 2. El segundo carro 12 incluye un brazo telescópico 13 que se sitúa debajo del mástil, dirigido hacia la boca del horno 2 y rematado en su extremo en una pala 14 que asi puede introducirse y salir del horno 2 para rascar las paredes y fondo del mismo, retirar la escoria formada (desnatado) , o agitar el metal fundido, o bien, extraer este último dependiendo del momento o de la operación a efectuar.

El brazo telescópico 13 articula en un punto inferior del segundo carro 12 y está asistido por un cilindro hidráulico 15 para dotarle de movimiento angular en un plano vertical.

El brazo telescópico 13 y más concretamente la pala 14 puede asi fácilmente entrar y salir del horno, desplazarse hacia arriba o hacia abajo, a izquierda y derecha, rotar horizontalmente asi como adquirir las posiciones angulares deseadas para cumplir fielmente su cometido.

Las maniobras se controlan desde un pupitre de mandos y visualización a través de cámaras de video y pantalla. También se ha previsto un control automático al incorporar al robot un software para efectuar una total limpieza del horno 2. El robot 1 no interfiere con el cargador 16 del horno estar suspendido de las vigas carrileras 3 y 4.