CN105499976B - 烧穿器母线自动对接机械手 - Google Patents

Abstract

烧穿器母线自动对接机械手，属于冶炼设备技术领域。本发明实现自动取放电极的功能。本发明悬吊架将整个烧穿器母线自动对接机械手固定在冶金出炉设备的顶层平台上，悬吊架下方与顶支架连接，顶支架相对悬吊架固定，顶支架下方与姿态调整机构连接，姿态调整机构与升降机构连接，升降机构的下方固定连接夹紧机构和旋转拧紧机构，活动电极位于夹紧机构的下方，夹紧机构用于夹取活动电极，烧穿器配套机构位于电极下方，烧穿器配套机构的电极压紧机构与旋转拧紧机构上下对应，整个机构利用旋转拧紧机构带动烧穿器配套机构的电极压紧机构前进或后退，将电极压紧或松开，实现母线电缆自动连接或断开。本发明具有结构简单、可适应现场不同情况、运行可靠的优点。

Description

烧穿器母线自动对接机械手

技术领域

本发明涉及一种母线连接机器手，具体涉及一种冶金出炉设备烧穿器自动母线连接机构，属于冶炼设备技术领域。

背景技术

随着人力成本的逐步提高，自动化机械代替人类作业已然成为一种趋势。在依靠烧穿器开炉的出炉设备中，需要将电极连接于烧穿器上，但此项工作仍旧需要人工完成，亟需一种能够代替人力的自动化设备。

发明内容

在下文中给出了关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

鉴于此，根据本发明的一个方面，提供了一种烧穿器母线自动对接机械手，以至少实现自动取放电极的功能，且具有结构简单、可适应现场不同情况、运行可靠的优点。

本发明提出的烧穿器母线自动对接机械手，它包括自动电极取放机构和烧穿器配套机构，所述自动电极取放机构包括悬吊架、顶支架、姿态调整机构、升降机构、夹紧机构、活动电极和旋转拧紧机构；悬吊架将整个烧穿器母线自动对接机械手固定在冶金出炉设备的顶层平台上，悬吊架下方与顶支架连接，顶支架相对悬吊架固定，顶支架下方与姿态调整机构连接，姿态调整机构与升降机构连接，升降机构的下方固定连接夹紧机构和旋转拧紧机构，活动电极位于夹紧机构的下方，夹紧机构用于夹取活动电极，烧穿器配套机构位于电极下方，烧穿器配套机构的电极压紧机构与旋转拧紧机构上下对应，整个机构利用旋转拧紧机构带动烧穿器配套机构的电极压紧机构前进或后退，将电极压紧或松开，实现母线电缆自动连接或断开。

进一步地：所述升降机构包括导向机构和升降平台，升降平台沿着导向机构运动；升降平台上固定有夹紧机构和旋转拧紧机构，升降平台由升降气缸提供动力，升降气缸一端铰接于顶支架上，另一端铰接于升降平台上。

所述导向机构起到为升降平台的直线运动提供导向和限制其自由度的作用。具体的实现方式，可以为滚轮加导杆的形式，导杆在两侧滚轮的限制下直线运动；还可以为直线轴承加导杆，滑动轴承加导杆或直线导轨加滑块的形式；还可以为电机带动丝杠滑块；电机带动齿轮齿条升降；还可以为连杆机构实现升降。

进一步地：所述姿态调整机构与升降机构连接，具体连接方式为插孔式，将升降机构插在姿态调整机构不同高度的孔中。如此设置，通过将升降机构插在姿态调整机构不同高度的孔中，可以对升降机构进行横向调整、高度调整、俯仰调整，从而适应不同的现场情况。

或者，所述姿态调整机构与升降机构连接，具体连接方式为螺栓式连接，姿态调整机构包括支撑架和两个动横梁，两个动横梁安装在支撑架上，升降机构通过螺栓与动横梁连接，通过调整螺栓的配合长度实现升降机构的姿态调整，从而适应不同的现场情况。

进一步地：所述夹紧机构的功能为夹紧电极，并可以带动电极运动。具体的实现方式，可以为气动夹爪，在气缸带动下，通过连杆机构，实现夹爪头部的开合运动，从而实现电极的夹紧或松开。还可以为电动夹爪的夹紧方式。

进一步地：所述旋转拧紧机构的功能为输出转动和力矩，具体实现方式，可以为气动马达或电动马达为基础的旋转机构。

其中一种以气动马达为基础的旋转机构的实现方式，为气动扳手改制型，包括后盖、基座、前罩、上拨叉转盘、转动棒和气动马达；气动马达内置在基座中，基座上端通过后盖与升降平台连接，基座的下部设有前罩，气动马达的输出端从前罩前端孔伸出并与上拨叉转盘连接，上拨叉转盘上设置有多个转动棒。上拨叉转盘和转动棒的独特的设计，使之可适应多种不同情况，如与电极压紧机构不对心、高度有偏差等，并且可以有效解决与电极压紧机构对接过程中的干涉问题。内置气动马达在基座中旋转，带动上拨叉转盘旋转。其中一种实现方式，转动棒可以为类扳手结构，模拟扳手拧紧螺栓的方式实现旋转拧紧功能。其中一种实现方式，转动棒还可以为长杆加凹槽的形式，长杆带动凹槽旋转。

进一步地：所述烧穿器配套机构，包括烧穿器主体，以及设置在烧穿器主体上的电极压紧机构和固定电极模块，电极压紧机构接收旋转拧紧机构的扭矩输入，将旋转运动转化为直线运动，将电极压紧在固定电极模块上。

整个机构包含了使电极压紧导电，其余部分绝缘，并有导向结构利于电极进入压紧区域的功能。其中一种实现方式，电极压紧机构包括丝杆升降机和丝杆升降机安装座，丝杆升降机安装于丝杆升降机安装座上，丝杆升降机安装座安装于烧穿器主体上，丝杆升降机安装座的对侧为固定电极和导向挡块，固定电极和导向挡块之间为活动电极插入位置，另外，丝杆升降机上还装有与旋转拧紧机构配合的下拨叉。其中一种实现方式，电极压紧机构为连杆机构，先通过轴承将从旋转拧紧机构处接收到的旋转运动转化为直线运动，再通过连杆的运动传递将电极压紧。

本发明所达到的效果为：

本发明的自动母线连接机构，为冶金出炉设备烧穿器机构实现自动母线连接，从而达到代替人工作业的目的。且具有结构简单、可适应现场不同情况、运行可靠的优点。

附图说明

图1是本发明的整体结构立体图；

图2是姿态调整机构的立体图；

图3是升降机构立体图；

图4是气动扳手改制件结构图；

图5是烧穿器配套结构图；

图中：1悬吊架；2顶支架；3姿态调整机构；4升降机构；5夹紧机构；6活动电极；7旋转拧紧机构；8烧穿器配套机构；3-1支撑架；3-2动横梁；4-1导向机构；4-2升降平台；7-1后盖；7-2基座；7-3前罩；7-4上拨叉转盘；7-5转动棒；8-1丝杆升降机；8-2；丝杆升降机安装座；8-3烧穿器主体；8-4固定电极；8-5导向挡块；8-6下拨叉。

具体实施方式

在下文中将结合附图对本发明的示范性实施例进行描述。为了清楚和简明起见，在说明书中并未描述实际实施方式的所有特征。然而，应该了解，在开发任何这种实际实施例的过程中必须做出很多特定于实施方式的决定，以便实现开发人员的具体目标，例如，符合与系统及业务相关的那些限制条件，并且这些限制条件可能会随着实施方式的不同而有所改变。此外，还应该了解，虽然开发工作有可能是非常复杂和费时的，但对得益于本发明公开内容的本领域技术人员来说，这种开发工作仅仅是例行的任务。

在此，还需要说明的一点是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的装置结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。

本发明的实施例提供了一种烧穿器母线自动对接机械手，它包括自动电极取放机构和烧穿器配套机构8，所述自动电极取放机构包括悬吊架1、顶支架2、姿态调整机构3、升降机构4、夹紧机构5、活动电极6和旋转拧紧机构7；悬吊架1将整个烧穿器母线自动对接机械手固定在冶金出炉设备的顶层平台上，悬吊架1下方与顶支架2连接，顶支架2相对悬吊架1固定，顶支架2下方与姿态调整机构3连接，姿态调整机构3与升降机构4连接，升降机构4的下方固定连接夹紧机构5和旋转拧紧机构7，活动电极6位于夹紧机构5的下方，夹紧机构5用于夹取活动电极6，烧穿器配套机构8位于电极下方，烧穿器配套机构8的电极压紧机构与旋转拧紧机构7上下对应，整个机构利用旋转拧紧机构7带动烧穿器配套机构8的电极压紧机构前进或后退，将电极压紧或松开，实现母线电缆自动连接或断开。

另外，根据一种实现方式，所述升降机构4包括导向机构4-1和升降平台4-2，升降平台4-2沿着导向机构4-1运动；升降平台4-2上固定有夹紧机构5和旋转拧紧机构7，升降平台4-2由升降气缸提供动力，升降气缸一端铰接于顶支架上，另一端铰接于升降平台上。

所述导向机构4-1起到为升降平台4-2的直线运动提供导向和限制其自由度的作用。

另外，根据一种实现方式，所述姿态调整机构3与升降机构4连接，具体连接方式为插孔式，将升降机构4插在姿态调整机构3不同高度的孔中。

或者，所述姿态调整机构3与升降机构4连接，具体连接方式为螺栓式连接，姿态调整机构3包括支撑架3-1和两个动横梁3-2，两个动横梁3-2安装在支撑架3-1上，升降机构4通过螺栓与动横梁3-2连接，通过调整螺栓的配合长度实现升降机构4的姿态调整。

另外，根据一种实现方式，所述夹紧机构5的功能为夹紧电极，并可以带动电极运动。具体的实现方式，可以为气动夹爪，在气缸带动下，通过连杆机构，实现夹爪头部的开合运动，从而实现电极的夹紧或松开。还可以为电动夹爪的夹紧方式。

另外，根据一种实现方式，所述旋转拧紧机构7的功能为输出转动和力矩，具体实现方式，可以为气动马达或电动马达为基础的旋转机构。

其中一种气动马达为基础的旋转机构的实现方式，为气动扳手改制型，包括后盖7-1、基座7-2、前罩7-3、上拨叉转盘7-4、转动棒7-5和气动马达；气动马达内置在基座7-2中，基座7-2上端通过后盖7-1与升降平台4-2连接，基座7-2的下部设有前罩7-3，气动马达的输出端从前罩前端孔伸出并与上拨叉转盘7-4连接，上拨叉转盘7-4上设置有多个转动棒7-5。上拨叉转盘7-4和转动棒7-5的独特的设计，使之可适应多种不同情况，如与电极压紧机构不对心、高度有偏差等，并且可以有效解决与电极压紧机构对接过程中的干涉问题。内置气动马达在基座7-2中旋转，带动上拨叉转盘7-4旋转。

另外，根据一种实现方式，所述烧穿器配套机构8，包括烧穿器主体，以及设置在烧穿器主体上的电极压紧机构和固定电极模块，电极压紧机构接收旋转拧紧机构7的扭矩输入，将旋转运动转化为直线运动，将电极压紧在固定电极模块上。

整个机构包含了使电极压紧导电，其余部分绝缘，并有导向结构利于电极进入压紧区域的功能。其中一种实现方式，电极压紧机构包括丝杆升降机8-1和丝杆升降机安装座8-2，丝杆升降机8-1安装于丝杆升降机安装座8-2上，丝杆升降机安装座8-2安装于烧穿器主体8-3上，丝杆升降机安装座8-2的对侧为固定电极8-4和导向挡块8-5，固定电极8-4和导向挡块8-5之间为活动电极6插入位置，另外，丝杆升降机8-1上还装有与旋转拧紧机构7配合的下拨叉8-6。其中一种实现方式，电极压紧机构为连杆机构，先通过轴承将从旋转拧紧机构7处接收到的旋转运动转化为直线运动，再通过连杆的运动传递将电极压紧。

本发明的工作原理：

整个机构通过悬吊架固定于顶层平台上，顶支架固定于悬吊架上，姿态调整机构固定于顶支架上。升降机构通过可调整螺栓固定于姿态调整机构上。因螺栓与姿态调整机构配合长度可调以及姿态调整机构特殊结构设计，升降机构可做横向、俯仰、高度的调整，以适应不同的现场情况。升降气缸一端铰接于顶支架上，另一端铰接于升降平台上，升降平台在升降气缸的带动下做升降运动，从而带动夹紧机构和气动扳手一起做升降运动。升降平台的导杆通过升降机构的多个滚轮之间，由滚轮对升降平台进行导向。在一种情况下，烧穿器需要通电，此时夹紧机构夹紧电极，处于烧穿器的正上方，在升降气缸的带动下，夹紧机构带着电极降低高度，插入烧穿器两挡块之间，此时气动扳手转动，带动丝杆升降机丝杆前进，将活动电极夹紧于丝杆升降机法兰和固定电极之间，然后升降气缸带动升降平台上升；在另一种情况下，烧穿器需要断电，此时活动电极位于烧穿器上，丝杆升降机将活动电极压紧于固定电极上，此时升降平台位于烧穿器上方，升降气缸带动升降平台下降，夹紧机构导向结构和电极锥形导向结构吻合，夹紧机构夹紧活动电极，气动扳手启动，带动丝杆升降机丝杠后退，松开活动电极，然后升降气缸上升，将活动电极带到高处。实现烧穿器自动母线连接和断开。

虽然本发明所揭示的实施方式如上，但其内容只是为了便于理解本发明的技术方案而采用的实施方式，并非用于限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭示的核心技术方案的前提下，可以在实施的形式和细节上做任何修改与变化，但本发明所限定的保护范围，仍须以所附的权利要求书限定的范围为准。

Claims (8)

1.烧穿器母线自动对接机械手，其特征在于：它包括自动电极取放机构和烧穿器配套机构(8)，所述自动电极取放机构包括悬吊架(1)、顶支架(2)、姿态调整机构(3)、升降机构(4)、夹紧机构(5)、活动电极(6)和旋转拧紧机构(7)；悬吊架(1)将整个烧穿器母线自动对接机械手固定在冶金出炉设备的顶层平台上，悬吊架(1)下方与顶支架(2)连接，顶支架(2)相对悬吊架(1)固定，顶支架(2)下方与姿态调整机构(3)连接，姿态调整机构(3)与升降机构(4)连接，升降机构(4)的下方固定连接夹紧机构(5)和旋转拧紧机构(7)，活动电极(6)位于夹紧机构(5)的下方，夹紧机构(5)用于夹取活动电极(6)，烧穿器配套机构(8)位于电极下方，烧穿器配套机构(8)的电极压紧机构与旋转拧紧机构(7)上下对应，整个机构利用旋转拧紧机构(7)带动烧穿器配套机构(8)的电极压紧机构前进或后退，将电极压紧或松开，实现母线电缆自动连接或断开。

2.根据权利要求1所述的烧穿器母线自动对接机械手，其特征在于：所述升降机构(4)包括导向机构(4-1)和升降平台(4-2)，升降平台(4-2)沿着导向机构(4-1)运动；升降平台(4-2)上固定有夹紧机构(5)和旋转拧紧机构(7)，升降平台(4-2)由升降气缸提供动力，升降气缸一端铰接于顶支架上，另一端铰接于升降平台上。

3.根据权利要求2所述的烧穿器母线自动对接机械手，其特征在于：所述姿态调整机构(3)与升降机构(4)连接，具体连接方式为插孔式，将升降机构(4)插在姿态调整机构(3)不同高度的孔中。

4.根据权利要求2所述的烧穿器母线自动对接机械手，其特征在于：所述姿态调整机构(3)与升降机构(4)连接，具体连接方式为螺栓式连接，姿态调整机构(3)包括支撑架(3-1)和两个动横梁(3-2)，两个动横梁(3-2)安装在支撑架(3-1)上，升降机构(4)通过螺栓与动横梁(3-2)连接，通过调整螺栓的配合长度实现升降机构(4)的姿态调整。

5.根据权利要求2所述的烧穿器母线自动对接机械手，其特征在于：所述旋转拧紧机构(7)为气动马达或电动马达为基础的旋转机构。

6.根据权利要求5所述的烧穿器母线自动对接机械手，其特征在于：所述旋转拧紧机构(7)为气动扳手改制型，包括后盖(7-1)、基座(7-2)、前罩(7-3)、上拨叉转盘(7-4)、转动棒(7-5)和气动马达；气动马达内置在基座(7-2)中，基座(7-2)上端通过后盖(7-1)与升降平台(4-2)连接，基座(7-2)的下部设有前罩(7-3)，气动马达的输出端从前罩前端孔伸出并与上拨叉转盘(7-4)连接，上拨叉转盘(7-4)上设置有多个转动棒(7-5)。

7.根据权利要求1所述的烧穿器母线自动对接机械手，其特征在于：所述烧穿器配套机构(8)，包括烧穿器主体，以及设置在烧穿器主体上的电极压紧机构和固定电极模块，电极压紧机构接收旋转拧紧机构(7)的扭矩输入，将旋转运动转化为直线运动，将电极压紧在固定电极模块上。

8.根据权利要求7所述的烧穿器母线自动对接机械手，其特征在于：所述电极压紧机构包括丝杆升降机(8-1)和丝杆升降机安装座(8-2)，丝杆升降机(8-1)安装于丝杆升降机安装座(8-2)上，丝杆升降机安装座(8-2)安装于烧穿器主体(8-3)上，丝杆升降机安装座(8-2)的对侧为固定电极(8-4)和导向挡块(8-5)，固定电极(8-4)和导向挡块(8-5)之间为活动电极(6)插入位置，另外，丝杆升降机(8-1)上还装有与旋转拧紧机构(7)配合的下拨叉(8-6)。