CN102717056B - 炉前机械手 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及阀门浇注领域，具体地说是一种用于浇注铁水的炉前机械手，包括整机回转支撑机构、垂直升降机构、送料机构、伸展机构，所述的整机回转支撑机构与所述的垂直升降机构相连接，所述的垂直升降机构与伸展机构相连接，所述的伸展机构与所述的送料机构相连接，所述的整机回转支撑机构下端通过底座固定在地面上，还包括电脑控制系统和平衡机构，所述的电脑控制系统与各机构电连接，所述的平衡机构一端通过支撑杆与整机回转支撑机构相连接，另一端与伸展机构相连接，所述的平衡机构是通过支撑板与垂直升降机构相连接，本发明实现智能化控制，保障工作人员的人身安全，提高工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及阀门浇注领域，具体地说是一种用于浇注铁水的炉前机械手。
背景技术
在阀门浇注行业中，铁水用铁水壶转到生产线上，对准浇注口把铁水壶中的铁水倒在浇注工件的浇注冒口中。目前，浇注铁水是由工人抬着沉重的铁水壶，从高频电炉那里去接铁水，再把三、四百斤铁水与铁水壶移到浇注地点，两人或多人配合，将铁水壶慢慢地倾斜，将铁水壶中的铁水倾倒在工件的浇注口中。此种方法有以下缺点:
1、工人的劳动强度大，工作环境差。从上班到下班，一直是抬着沉重的铁水，铁水的温度高1500℃左右，其工作环境温度在40℃以上；并且操作中，工作人员必须时刻保持一致，作用力平衡，稍有不均衡就会引发事故，因而工人的体力消耗大、劳动强度大、容易疲劳。
2、工作环境危险、时刻要小心铁水飞溅起来、飞到身上；对工作人员的人身保障存在隐患。
3、工作中运输速度低，浇注速度慢；工作效率低，生产率低，产量低。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种炉前机械手，解决了工作效率低，作业中存在安全隐患，实现智能化控制，保障工作人员的人身安全。
本发明是通过以下技术方案实现的：包括整机回转支撑机构、垂直升降机构、送料机构、伸展机构，所述的整机回转支撑机构与所述的垂直升降机构相连接，所述的垂直升降机构与所述的伸展机构相连接，所述的伸展机构与所述的送料机构相连接，所述的整机回转支撑机构下端通过底座固定在地面上，还包括电脑控制系统和平衡机构，所述的电脑控制系统与各机构电连接，所述的平衡机构一端通过支撑杆与整机回转支撑机构相连接，另一端与所述的伸展机构相连接，所述的平衡机构还通过支撑板与垂直升降机构相连接。
作为优选，所述的整机回转支撑机构包括整机回转支撑座、整机回转感应器、整机回转伺服电机，所述的整机回转支撑座与底座连接，所述的整机回转感应器和整机回转伺服电机固定在整机回转支撑座上。
作为优选，所述的垂直升降机构包括垂直升降丝杆、垂直升降机、垂直升降伺服电机，所述的垂直升降伺服电机一端与垂直升降机连接，另一端固定在支撑杆上，所述的垂直升降丝杆安装在垂直升降机上，所述的垂直升降丝杆与支撑板相连接。
作为优选，所述的平衡机构包括动臂、平衡臂和平衡臂支座，所述的动臂和平衡臂相互平行，所述的动臂、平衡臂的一端与所述的伸展机构相连接，所述的动臂、平衡臂的另一端固定在与平衡臂支座上，所述的平衡臂支座与支撑杆相互固定，所述的动臂、平衡臂还通过支撑板与垂直升降机构相连接。
作为优选，所述的平衡机构设置有配重块，所述的配重块与平衡臂支座相连，所述的配重块与动臂、平衡臂置于平衡臂支座的两边。
作为优选，所述的伸展机构包括旋转手臂、旋转手臂支座、旋转手臂伺服电机，所述的旋转手臂一端通过旋转手臂支座与平衡机构固定，所述的旋转手臂的另一端与送料机构相连接，所述的旋转手臂伺服电机与旋转手臂电连接。
作为优选，所述的送料机构包括铁水壶、机械手、机械手臂、机械手臂旋转支座、机械手臂旋转伺服电机，所述的铁水壶与机械手相连，所述的机械手连接所述的机械手臂，所述的机械手臂与机械手臂旋转支座相连，所述的机械手旋转伺服电机固定在机械手臂旋转支座上，所述的机械手臂旋转支座与所述的伸展机构相连。
作为优选，还包括机械手倾斜支座、机械手倾斜伺服电机，所述的机械手与机械手倾斜支座相连，所述的机械手倾斜支座与机械手倾斜伺服电机相连。
本发明采取了上述改进措施进行，其有益效果显著：实现智能化控制，电脑控制系统还可设置各动作环节的制动功能，防止各动作在不受控的情况下逆转，全程的铁水浇注作业由电脑控制机械动作，工作场内可以清空工作人员，降低人身安全隐患，优化人员利用；作业中铁水运输速度提升，浇注速度快，浇注位置准确；提高了工作效率，增高生产率，产量高。
附图说明
图1为本发明实施例1的结构示意图；
图中1是铁水壶，2是机械手，3是机械手倾斜支座，4是机械手倾斜伺服电机，5是PLC电脑控制柜，6是机械手臂，7是机械手臂旋转支座，8是机械手臂旋转伺服电机，9是旋转手臂，10是旋转手臂支座，11是旋转手臂伺服电机，12是动臂，13是平衡臂，14是支撑板，15是垂直升降丝杆，16是垂直升降机，17是整机回转支撑座，18是底座，19是整机回转感应器，20是整机回转伺服电机，21是垂直升降伺服电机，22是配重块，23是平衡臂支座，24是支撑杆。
具体实施方式
下面对照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1，如图1所示的炉前机械手，铁水壶（1）、机械手（2）、机械手倾斜支座（3）、机械手倾斜伺服电机（4）、机械手臂（6）、机械手臂旋转支座（7）、机械手臂旋转伺服电机（8）、旋转手臂（9）、旋转手臂支座（10）、旋转手臂伺服电机（11）、动臂（12）、平衡臂（13）、平衡臂支座（23）、支撑板（14）、垂直升降丝杆（15）、垂直升降机（16）、垂直升降伺服电机（21）、整机回转支撑座（17）、整机回转感应器（19）、整机回转伺服电机（20）、支撑杆（24）、配重块（22）、底座（18）、PLC电脑控制柜（5）。
铁水壶（1）通过机械手（2）与机械手倾斜伺服电机（4）相连，机械手倾斜支座（3）与机械手倾斜伺服电机（4）相连，机械手倾斜支座（3）控制铁水壶（1）倾斜的角度。铁水壶（1）通过机械手（2）固定在机械手臂（6）上，机械手臂（6）通过机械手臂旋转支座（7）固定在旋转手臂（9）上，机械手臂旋转伺服电机（8）和机械手臂（6）通过机械手臂旋转支座（7）相连，机械手臂旋转支座（7）控制机械手臂（6）的旋转；旋转手臂（9）通过旋转手臂支座（10）固定在动臂（10）和平衡臂（13）上，旋转手臂（9）一端与机械手臂旋转支座（7）相连，旋转手臂（9）的另一端与旋转手臂伺服电机（11）电连接，旋转手臂伺服电机（11）与旋转手臂支座（10）控制着旋转手臂（9）的转角；动臂（12）和平衡臂（13）一端与旋转手臂支座（10）相连接，动臂（12）和平衡臂（13）的另一端固定在平衡臂支座（23）上，平衡臂支座（23）与支撑杆（24）相互固定，动臂（12）与平衡臂（13）中间固定有支撑板（14），支撑板（14）的升降是靠垂直升降丝杆（15）、垂直升降机（16）、垂直升降伺服电机（21）来实现的；垂直升降丝杆（15）与支撑板（14）相连接，垂直升降丝杆（15）安装在垂直升降机（16）上，垂直升降伺服电机（21）一端与垂直升降机（16）连接，另一端固定在支撑杆（24）上；整机回转支撑座（17）与底座（18）连接，整机回转感应器（19）和整机回转伺服电机（20）固定在整机回转支撑座（17）上，整机回转支撑座（17）与支撑杆（24）相固定，整机回转伺服电机（20）与整机回转感应器（19）控制着整个机械手在其作业半径范围的回转。PLC电脑控制柜（5）控制整个机械手的各个动作。配重块（22）与平衡臂支座（23）相连，与动臂（12）、平衡臂（13）置于平衡臂支座（23）的两边，用于平衡机械手自身的重量。
具体操作为：编好PLC电脑控制柜里的工作程序，开启启动按钮，由垂直升降伺服电机（21）启动调整机械手的高度，旋转手臂伺服电机（11）启动，伸直整个机械手臂，调整机械手与目标的直线距离，再整机回转伺服电机（20）启动，整个机械手旋转，机械手移到高频电炉地点接铁水，接好铁水以后，电脑自动搜索第一最近的浇注口位置，第一个位置找到后，垂直升降伺服电机（21）启动调整机械手最佳高度，同时整机回转伺服电机（20）启动，电脑计算是否能到达浇注口位置，如果不能到达，则整机回转伺服电机（20）提供机械手再旋转，让铁水壶（1）离浇注口位置最近，再启动旋转手臂伺服电机（11），调整铁水壶（1）与浇注口的距离；如果还不能到达，则启动机械手臂旋转伺服电机（8），使其铁水壶（1）慢慢接近浇注口位置；到达后机械手倾斜伺服电机（4）启动，倾斜铁水壶（1）开始浇注铁水。第一个浇注位置浇注好后。依次搜索第二个浇注位置，再重复前面的动作。当铁水浇注完以后，再去接铁水，这样循环，直到完成工作任务。
以上列举的仅为本发明的具体实施例，显然，本发明不限于以上实施例。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种炉前机械手，包括整机回转支撑机构、垂直升降机构、送料机构、伸展机构，所述的整机回转支撑机构与所述的垂直升降机构相连接，所述的垂直升降机构与所述的伸展机构相连接，所述的伸展机构与所述的送料机构相连接，所述的整机回转支撑机构下端通过底座固定在地面上，其特征在于，还包括电脑控制系统和平衡机构，所述的电脑控制系统与各机构电连接，所述的平衡机构一端通过支撑杆与整机回转支撑机构相连接，另一端与所述的伸展机构相连接，所述的平衡机构是通过支撑板与垂直升降机构相连接，所述的整机回转支撑机构包括整机回转支撑座、整机回转感应器、整机回转伺服电机，所述的整机回转支撑座与底座连接，所述的整机回转感应器和整机回转伺服电机固定在整机回转支撑座上。
2.根据权利要求1所述的炉前机械手，其特征在于，所述的垂直升降机构包括垂直升降丝杆、垂直升降机、垂直升降伺服电机，所述的垂直升降伺服电机一端与垂直升降机连接，另一端固定在支撑杆上，所述的垂直升降丝杆安装在垂直升降机上，所述的垂直升降丝杆与支撑板相连接。
3.根据权利要求1所述的炉前机械手，其特征在于，所述的平衡机构包括动臂、平衡臂和平衡臂支座，所述的动臂和平衡臂相互平行，所述的动臂、平衡臂的一端与所述的伸展机构相连接，所述的动臂、平衡臂的另一端固定在平衡臂支座上，所述的平衡臂支座与支撑杆相互固定，所述的动臂、平衡臂是通过支撑板与垂直升降机构相连接。
4.根据权利要求3所述的炉前机械手，其特征在于，所述的平衡机构设置有配重块，所述的配重块与平衡臂支座相连，所述的动臂、平衡臂置于平衡臂支座的一边，所述的配重块置于平衡臂支座的另一边。
5.根据权利要求1所述的炉前机械手，其特征在于，所述的伸展机构包括旋转手臂、旋转手臂支座、旋转手臂伺服电机，所述的旋转手臂一端通过旋转手臂支座与平衡机构固定，所述的旋转手臂的另一端与送料机构相连接，所述的旋转手臂伺服电机与旋转手臂电连接。
6.根据权利要求1所述的炉前机械手，其特征在于，所述的送料机构包括铁水壶、机械手、机械手臂、机械手臂旋转支座、机械手臂旋转伺服电机，所述的铁水壶与机械手相连，所述的机械手连接所述的机械手臂，所述的机械手臂与机械手臂旋转支座相连，所述的机械手旋转伺服电机固定在机械手臂旋转支座上，所述的机械手臂旋转支座与所述的伸展机构相连。
7.根据权利要求6所述的炉前机械手，其特征在于，还包括机械手倾斜支座、机械手倾斜伺服电机，所述的机械手与机械手倾斜支座相连，所述的机械手倾斜支座与机械手倾斜伺服电机相连。
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Denomination of invention: Manipulator in front of furnace Effective date of registration: 20201105 Granted publication date: 20131106 Pledgee: Zhejiang Quzhou Qujiang Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Pledgor: ZHEJIANG FLOW-TECH MACHINERY Co.,Ltd. Registration number: Y2020330000901 |
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