CN104030032A - 一种钢管辅助转移装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢管辅助转移装置。本发明包括升降机构和平移机构；升降机构包括槽钢立柱、升降基板、升降气缸、升降气缸活塞杆、链轮轴、链轮、链条、链条座、升降机架、托叉座、托叉、调节支撑梁、调节螺杆、直线轴承箱体、直线轴承芯轴、芯轴支撑座、顶板。平移机构包括平推气缸机座、平推气缸后支架、平推气缸、平推气缸前支架、平推气缸活塞杆、平推座、导轨底板、直线导轨、直线导轨滑块、机架底板。本发明结构简单有效，而且气压传动系统使用安全、可靠,可以在高温、震动、易燃、易爆、多尘埃、强磁、辐射等恶劣环境下工作。

Description

一种钢管辅助转移装置

技术领域

本发明属于工业机械化领域，涉及一种钢管衬塑过程中的钢管辅助转移装置。

背景技术

随着科学技术的不断发展，机器人被越来越广泛的应用在工业的自动化生产线上，尤其是机械手的运用。机械手是机器人的末端执行机构，在工业生产中能有效地实现多品种、中小批量生产机械化、自动化，对于提高劳动生产效率和实现工业机械化、自动化起到了很大的作用。本发明研究的主要是机械手在钢管衬塑环节中的应用，钢管与衬塑装置的锥头分离后，将从辅助夹持装置中接过钢管，平稳送到保温炉入口处，从而实现自动化流水生产。由于钢管衬塑属于一个高温作业的工作，存在一定的安全隐患，所以本辅助转移装置的设计有着很大的现实意义，一是提高了钢管衬塑过程的自动化水平，使得衬塑的生产工艺得以提高；二是解放了人力，使得人不再从事于衬塑过程中繁重的体力劳动，由此也最大程度上减少了安全隐患的产生。

发明内容

本发明的目的是针对钢管衬塑加工环节，在钢管加热炉和钢管保温炉之间提供了一种钢管辅助转移装置。

本发明包括升降机构和平移机构；升降机构包括槽钢立柱、升降气缸基板、升降气缸、升降气缸活塞杆、链轮轴、链轮、链条、链条座、升降机架、托叉座、托叉、调节支撑架、调节螺杆、直线轴承箱体、直线轴承芯轴、芯轴支撑座、顶板；

升降气缸底端通过升降气缸基板固定在机架底板上；升降气缸活塞杆的一端设置在升降气缸内，另一端穿过链轮轴中间的螺栓孔后通过螺栓配合与链轮轴固定连接；链轮通过轴承配合固定于链轮轴两侧；

托叉座一端通过螺栓配合连接托叉，并能够实现托叉行程的微调，另一端固定在升降机架顶面上；升降机架的两外侧面与直线轴承箱体连接；直线轴承芯轴穿过直线轴承箱体上的通孔后，两端通过固定块固定在槽钢立柱上；直线轴承箱体与直线轴承芯轴滑动配合，能够沿直线轴承芯轴上下滑动，使得升降机架带动托叉相对机架底板上下移动；

槽钢立柱截面为U型，其顶端连接顶板，且U型开口朝外设置，底端固定在机架底板上；槽钢立柱的U型侧边的中间位置设置有调节支撑架，槽钢立柱为整体升降机构提供了支撑固定架；

调节螺杆一端连接调节支撑架，另一端连接链条，链条通过链轮配合连接链条座，链条座固定在升降机架上，当升降气缸活塞杆带动链轮垂直升降时，链条传动使得托叉随同升降机架相对机架底板上下移动；

平移机构包括平推气缸机座、平推气缸后支架、平推气缸、平推气缸前支架、平推气缸活塞杆、平推座、导轨底板、直线导轨、直线导轨滑块、机架底板；

平推气缸两端分别通过平推气缸前支架和平推气缸后支架固定在平推气缸机座上，平推气缸活塞杆一端设置在平推气缸内，另一端通过螺栓配合连接平推座；平推座固定在机架底板上，机架底板的底面固定有直线导轨滑块上，直线导轨滑块与直线导轨滑动配合；直线导轨穿过直线导轨滑块后，底端固定在导轨底板上；直线导轨滑块能够沿直线导轨水平滑动，使得机架底板相对导轨底板水平移动。

本发明的有益效果：

本发明中的钢管辅助转移装置采用气缸作为动力源，链轮链条作为传动装置，使得该装置结构简单有效，而且气压传动系统使用安全、可靠, 可以在高温、震动、易燃、易爆、多尘埃、强磁、辐射等恶劣环境下工作。气动机械手作为机械手的一种, 它具有结构简单、重量轻、动作迅速、平稳、可靠、节能和不污染环境、容易实现无级调速、易实现过载保护、易实现复杂的动作等优点。

本发明使用了由升降气缸和链轮、链条组成的行程倍增机构，链条一端固定在机架，另一端跨过链轮连接托叉座，在升降气缸活塞杆垂直升降时，托叉的提升高度为气缸行程的两倍，实现了在有限空间内钢管的较大范围转移。采用链轮链条作为传动，充分利用其传动效率稍高、运动行程大、承载能力好的特点，在工作过程中链条对轴的拉力较小，同样使用条件使得结构尺寸更为紧凑。此外，链条的磨损伸长比较缓慢，张紧调节工作量较小，并且能在恶劣环境条件下工作。用气缸、链条及链轮组成的升降行程倍增机构可以非常流畅的完成小车接管、平移、放管的工作过程。在很大程度上减轻了繁重的体力劳动及钢管衬塑过程中高温作业带来的安全隐患，能够有效完善生产线的功能及提高生产的工业自动化水平。

附图说明

图1、图2为本发明立体图；

图3为本发明机械结构示意图；

图4为本发明机械结构中升降气缸示意图；

图5为本发明机械结构中升降气缸基板示意图；

图6为本发明机械结构中机架底板示意图；

图7为本发明机械结构中链轮示意图；

图8为本发明机械结构中链轮轴示意图；

图9为本发明机械结构中托叉座示意图；

图10为本发明机械结构中托叉示意图；

图11为本发明机械结构中升将机架示意图；

图12为本发明机械结构中芯轴支撑座示意图；

图13为本发明机械结构中槽钢立柱示意图；

图14为本发明机械结构中调节支撑梁示意图；

图15为本发明机械结构中平推气缸前支座示意图；

图16为本发明机械结构中平推气缸后支座示意图；

图17为本发明机械结构中平推气缸机座示意图；

图18为本发明机械结构中平推座示意图；

图19为本发明机械结构中导轨底板示意图；

图中，链轮1、链轮轴2、直线轴承芯轴3、托叉4、托叉座5、升降机架6、机架底板7、直线导轨滑块8、平推气缸活塞杆9、平推气缸前支座10、顶板11、槽钢立柱12、升降气缸活塞杆13、升降气缸14、直线轴承箱体15、芯轴支撑座16、升降气缸基板17、平推座18、直线导轨19、导轨底板20、平推气缸21、平推气缸机座22、平推气缸后支座23、链条24、调节支撑架25、调节螺杆26、链条座27。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

如图1、图2和图3所示，一种钢管辅助转移装置，包括升降机构和平移机构；升降机构包括槽钢立柱12、升降气缸基板17、升降气缸14、升降气缸活塞杆13、链轮轴2、链轮1、链条24、链条座27、升降机架6、托叉座5、托叉4、调节支撑架25、调节螺杆26、直线轴承箱体15、直线轴承芯轴3、芯轴支撑座16、顶板11；

升降机构具体结构：

升降气缸14底端通过升降气缸基板17固定在机架底板7上；升降气缸活塞杆13的一端设置在升降气缸14内，另一端穿过链轮轴2中间的螺栓孔后通过螺栓配合与链轮轴2固定连接；链轮1通过轴承配合固定于链轮轴两侧。

托叉座5一端通过螺栓配合连接托叉4，并能够实现托叉4行程的微调，另一端固定在升降机架6顶面上；升降机架6的两外侧面与直线轴承箱体15连接；直线轴承芯轴3穿过直线轴承箱体上的通孔后，两端通过固定块固定在槽钢立柱12上；直线轴承箱体15与直线轴承芯轴3滑动配合，能够沿直线轴承芯轴3上下滑动，使得升降机架6带动托叉相对机架底板7上下移动。

槽钢立柱截面为U型，其顶端连接顶板11，且U型开口朝外设置，底端固定在机架底板7上；槽钢立柱的U型侧边的中间位置设置有调节支撑架25，槽钢立柱为整体升降机构提供了支撑固定架。

调节螺杆26一端连接调节支撑架25，另一端连接链条24，链条通过链轮配合连接链条座27，链条座27固定在升降机架6上，当升降气缸活塞杆13带动链轮1垂直升降时，链条24传动使得托叉随同升降机架相对机架底板上下移动。

平移机构包括平推气缸机座22、平推气缸后支架23、平推气缸21、平推气缸前支架10、平推气缸活塞杆9、平推座18、导轨底板20、直线导轨19、直线导轨滑块8、机架底板7；

平移机构具体如下：

平推气缸21两端分别通过平推气缸前支架10和平推气缸后支架23固定在平推气缸机座22上，平推气缸活塞杆9一端设置在平推气缸21内，另一端通过螺栓配合连接平推座18；平推座18固定在机架底板7上，机架底板7的底面固定有直线导轨滑块8上，直线导轨滑块与直线导轨19滑动配合；直线导轨19穿过直线导轨滑块8后，底端固定在导轨底板20上；直线导轨滑块8能够沿直线导轨19水平滑动，使得机架底板相对导轨底板水平移动。

如图4、图5、图6、图7、图8所示，升降气缸14底端通过升降气缸基板17固定在机架底板7上；升降气缸活塞杆13的一端设置在升降气缸14内，另一端穿过链轮轴2的螺栓孔后通过螺栓配合与其固连；链轮1通过轴承配合固定于链轮轴2两侧。

结合图9、图10、图11、图12、图13所示，托叉座5一端通过螺栓配合连接托叉4，并可以实现托叉行程的微调，另一端固定在升降机架6上；升降机架6与直线轴承箱体15连接，直线轴承芯轴3穿过直线轴承箱体15上的通孔后，两端通过芯轴支撑座16固定在槽钢立柱12上；直线轴承箱体15能够沿直线轴承芯轴3上下滑动，使得升降机架6带动托叉4相对机架底板7上下移动。

结合图6、图13、图14所示，槽钢立柱12一端连接顶板11，另一端固定在机架底板7上，中间位置连接有调节支撑梁25，槽钢立柱12为整体升降机构提供了支撑固定架。

结合图6、图8、图11、图14所示，调节螺杆26一端连接调节支撑梁25，另一端连接链条24，链条24通过链轮1配合连接链条座27，链条座27和升降机架6相固连，当升降气缸活塞杆13带动链轮1垂直升降时，链条24传动使得托叉4随同升降机架6相对机架底板7上下移动。

结合图15、图16、图17、图18、图19所示，平推气缸21两端分别通过平推气缸前支座10、平推气缸后支座23固定在平推气缸机座22上，平推气缸活塞杆9一端设置在平推气缸21内，另一端通过螺栓配合连接平推座18；平推座18和机架底板7相连，机架底板7底面固定在直线导轨滑块8上，直线导轨19穿过直线导轨滑块8后底端固定在导轨底板20上；直线导轨滑块8能够沿直线导轨19水平滑动，使得机架底板7相对导轨底板20水平移动。

本发明中，升降气缸14为升降时的动力装置；链轮1和链条24通过链轮轴2及轴承配合连接组成动力传动机构，调节螺杆26一端连接调节支撑架25，另一端连接链条24，链条通过链轮配合连接链条座27，链条座27固定在升降机架6上，当升降气缸活塞杆13带动链轮1垂直升降时，链条24传动使得托叉随同升降机架相对机架底板上下移动。

平推气缸21是水平移动时的动力装置；托叉4是工作件，升降装置整体固定在机架底板7上，通过与直线导轨19和直线导轨滑块8连接组成平移装置，从而在平推气缸21的驱动下实现对钢管的水平移动。

图2为该辅助转移装置的机械结构图，其工作原理为：当钢管由加热炉中的自动传送线上送至炉口时，钢管辅助夹持装置接收钢管并转移到指定位置，升降气缸11中升降气缸活塞杆16推动与其固连的链轮7上移，同时链轮带动机架整体随同直线轴承沿直线轴承轴心竖直运动使得托叉8也同步上移到指定高度。而后平推气缸5推动平推气缸活塞杆，转移机构开始工作，使得机架底板通过直线导轨滑块在直线导轨上水平运动，实现对钢管的转移。在钢管被转移到指定位置后，升降气缸再次工作，使得托叉下行离开钢管，紧接着平推气缸工作使得整个机架底板7平移复位，以便于钢管下一工序的进行。本发明选用气动装置为动力装置，结构简单、反应迅速、避免了生产过程中的高温环境对液压系统的工作不利。采用链轮链条作为传动，充分利用其传动效率稍高、运动行程大、承载能力好、结构轻便、易于维护且能在恶劣环境条件下的优点。以期能够在生产环节中改善工艺、提高效益。

Claims (1)

1. 一种钢管辅助转移装置，其特征在于包括升降机构和平移机构；

升降机构包括槽钢立柱、升降气缸基板、升降气缸、升降气缸活塞杆、链轮轴、链轮、链条、链条座、升降机架、托叉座、托叉、调节支撑架、调节螺杆、直线轴承箱体、直线轴承芯轴、芯轴支撑座、顶板；

升降气缸底端通过升降气缸基板固定在机架底板上；升降气缸活塞杆的一端设置在升降气缸内，另一端穿过链轮轴中间的螺栓孔后通过螺栓配合与链轮轴固定连接；链轮通过轴承配合固定于链轮轴两侧；

托叉座一端通过螺栓配合连接托叉，并能够实现托叉行程的微调，另一端固定在升降机架顶面上；升降机架的两外侧面与直线轴承箱体连接；直线轴承芯轴穿过直线轴承箱体上的通孔后，两端通过固定块固定在槽钢立柱上；直线轴承箱体与直线轴承芯轴滑动配合，能够沿直线轴承芯轴上下滑动，使得升降机架带动托叉相对机架底板上下移动；

槽钢立柱截面为U型，其顶端连接顶板，且U型开口朝外设置，底端固定在机架底板上；槽钢立柱的U型侧边的中间位置设置有调节支撑架，槽钢立柱为整体升降机构提供了支撑固定架；

调节螺杆一端连接调节支撑架，另一端连接链条，链条通过链轮配合连接链条座，链条座固定在升降机架上，当升降气缸活塞杆带动链轮垂直升降时，链条传动使得托叉随同升降机架相对机架底板上下移动；

平移机构包括平推气缸机座、平推气缸后支架、平推气缸、平推气缸前支架、平推气缸活塞杆、平推座、导轨底板、直线导轨、直线导轨滑块、机架底板；

平推气缸两端分别通过平推气缸前支架和平推气缸后支架固定在平推气缸机座上，平推气缸活塞杆一端设置在平推气缸内，另一端通过螺栓配合连接平推座；平推座固定在机架底板上，机架底板的底面固定有直线导轨滑块上，直线导轨滑块与直线导轨滑动配合；直线导轨穿过直线导轨滑块后，底端固定在导轨底板上；直线导轨滑块能够沿直线导轨水平滑动，使得机架底板相对导轨底板水平移动。