CN110329769A - 一种自动取样装置样品盒搬运机械手 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自动取样装置样品盒搬运机械手，包括底座、旋转传动装置、横移传动装置、提升气缸和提升叉臂，旋转传动装置设置于底座上，横移传动装置设置于旋转传动装置上，提升气缸竖直设置于横移传动装置上，提升叉臂设置于提升气缸上；横移传动装置用于带动提升气缸和提升叉臂横向移动，旋转传动装置用于通过横移传动装置带动提升气缸和提升叉臂旋转，提升气缸用于带动叉臂上下移动。本发明实现了钢厂取样样本分离后样本传送工序的完全自动化、无人化。
Description
技术领域
本发明涉及冶金机械设备技术领域，具体涉及一种自动取样装置样品盒搬运机械手。
背景技术
由于手动测温取样工人近距离接触钢水，工作环境恶劣，工人须忍受高温辐射、粉尘，且人工操作装、取探头及探头伸入钢水位置、深度等参数会由于人为原因出现不稳定性，目前部分钢厂逐步采用自动测温取样装置代替手动测温取样。自动测温取样装置能代替人工完成探头自动装、卸及自动将测温取样探头伸入钢水液面一定深度，测温取样完毕后带探头回到设定位置的操作。比如，转炉副枪系统便是一种自动测温取样装置，其配备有探头存储、自动装卸装置(APC)，为自动化炼钢的必备设备。然而，现有自动测温取样装置完成了测温取样工作后，仍需人工将探头中取得的样本进行剥离，然后装入样本盒，再放入风动送样装置依靠压缩空气动能打入检化验室。人工的参与难免带来装样失误、剥离到装样时间过长等问题。现代炼钢技术要求炼钢周期越来越短，对钢水温度、成分检验及时响应提出更高要求，样本的自动分离及装样技术亟待解决，以实现测温、取样系统的完全无人化、自动化、智能化。本发明能解决上述问题中样本自动分离后，样本盒自动装入风动送样装置的自动装样操作。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的上述缺陷，提供了一种自动取样装置样品盒搬运机械手，实现了钢厂取样样本分离后样本传送工序的完全自动化、无人化。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
一种自动取样装置样品盒搬运机械手，包括底座、旋转传动装置、横移传动装置、提升气缸和提升叉臂，旋转传动装置设置于底座上，横移传动装置设置于旋转传动装置上，提升气缸竖直设置于横移传动装置上，提升叉臂设置于提升气缸上；横移传动装置用于带动提升气缸和提升叉臂横向移动，旋转传动装置用于通过横移传动装置带动提升气缸和提升叉臂旋转，提升气缸用于带动叉臂上下移动。
按照上述技术方案，底座为圆筒形，底座下端用于与地面或平台固定连接，底座上端通过法兰与旋转传动装置连接。
按照上述技术方案，旋转传动装置包括第一减速电机、齿轮和回转支撑，回转支撑包括相互套接的外圈和内圈，回转支撑的内圈与底座的上端连接，回转支撑的外圈与横移传动装置连接，回转支撑的外圈套设有齿圈，齿圈与齿轮啮合，齿轮与第一减速电机上输出轴连接，第一减速电机通过齿轮和齿圈带动回转支撑外圈转动。
按照上述技术方案，横移传动装置包括壳体、导向轮、第二减速电机、传动齿轮和横移导轨，横移导轨水平横向布置，多个导向轮分布于横移导轨的上下两侧，对横移导轨形成夹持，多个导向轮均设置于壳体上，横移导轨通过导向轮相对于壳体横向移动，横移导轨沿长度方向设有传动齿条，传动齿轮与传动齿条啮合，传动齿轮与第二减速电机连接，第二减速电机通过传动齿轮和传动齿条带动横移导轨通过导向轮沿横向水平移动。
按照上述技术方案，横移传动装置的壳体包括上部方形体和下部柱形体，下部柱形体下部设有法兰，法兰与回转支撑外圈相连。
按照上述技术方案，横移导轨的外端设有导向套，提升气缸的一端固定于横移导轨上，提升叉臂纵向穿过导向套，与提升气缸的另一端连接。
按照上述技术方案，横移导轨的截面为矩形，上下面均设有凸起，多个导向轮分布于上下面的凸起的两侧。
按照上述技术方案，下面凸起上加工有齿，作为与齿轮啮合的传动齿条。
按照上述技术方案，导向套的内孔为矩形，与提升叉臂相配。
按照上述技术方案，提升叉臂为“L”形，提升叉臂竖直部分的截面为矩形，与导向套套接，横向部分的外端部为“U”形，“U”形弧面与样本盒圆柱弧面相配。
本发明具有以下有益效果：
本发明一种自动取样装置样品盒搬运机械手可配合钢厂自动测温取样装置及风动送样装置使用，横移传动装置用于带动提升气缸和提升叉臂横向移动，旋转传动装置用于通过横移传动装置带动提升气缸和提升叉臂旋转，提升气缸用于带动叉臂上下移动，自动取样装置样品盒搬运机械手布置在自动测温取样装置下，可在自动测温取样及风动送样装置之间自动搬运样本盒，然后样本盒通过风动送样装置发送至检化验室；本发明专利实现了钢厂取样样本分离后样本传送工序的完全自动化、无人化。
附图说明
图1是本发明实施例中自动取样装置样品盒搬运机械手的结构示意图；
图2是图1的A-A剖视图；
图中，1-样本盒架，2-样本盒，3-提升叉臂，4-导向套，5-提升气缸，6-第一减速电机，7-齿轮，8-横移导轨，9-传动齿条，10-方形体，11-柱形体，12-回转支撑，13-底座，14-导向轮，15-传动齿轮，16-第二减速电机。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。
参照图1～图2所示，本发明提供的一个实施例中的自动取样装置样品盒搬运机械手，包括底座13、旋转传动装置、横移传动装置、提升气缸5和提升叉臂3，旋转传动装置设置于底座13上，横移传动装置设置于旋转传动装置上，提升气缸5竖直设置于横移传动装置上，提升叉臂3设置于提升气缸5上；横移传动装置用于带动提升气缸5和提升叉臂3横向移动，旋转传动装置用于通过横移传动装置带动提升气缸5和提升叉臂3旋转，提升气缸5用于带动叉臂上下移动。
进一步地，底座13为圆筒形，底座13下端用于与地面或平台固定连接，底座13上端通过法兰与旋转传动装置连接。
进一步地，旋转传动装置包括第一减速电机6、齿轮7和回转支撑12，回转支撑12包括相互套接的外圈和内圈，回转支撑12的内圈与底座13的上端法兰连接，回转支撑12的外圈与横移传动装置连接，回转支撑12的外圈套设有齿圈，齿圈与齿轮7啮合，齿轮7与第一减速电机6上输出轴连接，第一减速电机6通过齿轮7和齿圈带动回转支撑12外圈转动。
进一步地，齿圈相当于一个大齿轮，与齿轮7啮合，第一减速电机6通过焊接在底座13侧臂的水平法兰与底座13连接。
进一步地，横移传动装置包括壳体、导向轮14、第二减速电机16、传动齿轮15和横移导轨8，横移导轨8水平横向布置，多个导向轮14分布于横移导轨8的上下两侧，对横移导轨8形成夹持，多个导向轮14均设置于壳体上，横移导轨8通过导向轮14相对于壳体横向移动，横移导轨8沿长度方向设有传动齿条9，传动齿轮15与传动齿条9啮合，传动齿轮15与第二减速电机16连接，第二减速电机16通过传动齿轮15和传动齿条9带动横移导轨8通过导向轮14沿横向水平移动。
进一步地，横移传动装置的壳体包括上部方形体10和下部柱形体11，下部柱形体11下部设有法兰，法兰与回转支撑12外圈相连。
进一步地，导向轮14的个数为8个，分布于壳体内的前后侧壁；前后侧壁各分布有4个导向轮14，呈矩形布置，在横移导轨8下方布置有传动齿轮15及第二减速电机16，第二减速电机16通过螺栓固定在方形体10前侧壁上。
进一步地，横移导轨8的外端设有导向套4，提升气缸5的一端固定于横移导轨8上表面，提升叉臂3纵向穿过导向套4，与提升气缸5的另一端连接。
进一步地，横移导轨8的截面为矩形，上下面均设有矩形凸起，多个导向轮14分布于上下面的凸起的两侧；以限制导轨在导轨截面两个维度方向的运动。
进一步地，下面凸起上加工有齿，作为与传动齿轮啮合的传动齿条9。
进一步地，导向套4的内孔为矩形，与提升叉臂3相配套接。
进一步地，提升叉臂3为“L”形，提升叉臂3竖直部分的截面为矩形，与导向套4套接，横向部分的外端部为“U”形，“U”形弧面与样本盒2圆柱弧面相配。
进一步地，“U”形开口间距比样本盒2中部直接略大，比两端直接略小。
本发明实施样本自动分离及送样的过程为：
1.自动测温取样装置自动取样完成后样本进入样本盒2，程序控制一定延时后，样本盒2搬运机械手从待机位往样本盒2方向转动，同时提升气缸5驱动提升叉臂3向下运动，使叉臂“U”形插口低于样本盒2上端与中部分界面下。
2.当机械手到达样本盒2侧后，横移机构减速电机驱动横移导轨8向左侧移动，使叉臂“U”形插口向样本盒2方向移动，直到“U”形插口与样本盒2圆柱面相贴合。
3.提升气缸5向上运动，直到样本盒2被提升臂提升至样本盒2底部略高于样本盒2存放架上表面。
4.横移装置向右侧运动一定距离，旋转装置驱动机械臂向风动送样装置方向转动。
5.机械臂到达风动送样装置侧后，横移装置驱动样本盒2向右运动，使样本盒2到达风动送样装置中。提升装置向下运动一段距离，横移装置向左侧移动退出风动送样装置。样本盒2自动搬运过程结束。
6.待空样本盒2由检验室通过风动送样装置打回后，机械手执行相反过程，将空样本盒2搬运至样本盒2存放位，并自动运动到待机位。
本发明装置运动过程由PLC进行过程控制，各装置运动位置由行程开关反馈给PLC。
以上的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等效变化，仍属本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种自动取样装置样品盒搬运机械手，其特征在于，包括底座、旋转传动装置、横移传动装置、提升气缸和提升叉臂，旋转传动装置设置于底座上，横移传动装置设置于旋转传动装置上，提升气缸竖直设置于横移传动装置上，提升叉臂设置于提升气缸上；横移传动装置用于带动提升气缸和提升叉臂横向移动，旋转传动装置用于通过横移传动装置带动提升气缸和提升叉臂旋转，提升气缸用于带动叉臂上下移动。
2.根据权利要求1所述的自动取样装置样品盒搬运机械手，其特征在于，底座为圆筒形，底座下端用于与地面或平台固定连接，底座上端通过法兰与旋转传动装置连接。
3.根据权利要求1所述的自动取样装置样品盒搬运机械手，其特征在于，旋转传动装置包括第一减速电机、齿轮和回转支撑，回转支撑包括相互套接的外圈和内圈，回转支撑的内圈与底座的上端连接，回转支撑的外圈与横移传动装置连接，回转支撑的外圈套设有齿圈，齿圈与齿轮啮合，齿轮与第一减速电机上输出轴连接，第一减速电机通过齿轮和齿圈带动回转支撑外圈转动。
4.根据权利要求1所述的自动取样装置样品盒搬运机械手，其特征在于，横移传动装置包括壳体、导向轮、第二减速电机、传动齿轮和横移导轨，横移导轨水平横向布置，多个导向轮分布于横移导轨的上下两侧，对横移导轨形成夹持，多个导向轮均设置于壳体上，横移导轨通过导向轮相对于壳体横向移动，横移导轨沿长度方向设有传动齿条，传动齿轮与传动齿条啮合，传动齿轮与第二减速电机连接，第二减速电机通过传动齿轮和传动齿条带动横移导轨通过导向轮沿横向水平移动。
5.根据权利要求4所述的自动取样装置样品盒搬运机械手，其特征在于，横移传动装置的壳体包括上部方形体和下部柱形体，下部柱形体下部设有法兰，法兰与回转支撑外圈相连。
6.根据权利要求4所述的自动取样装置样品盒搬运机械手，其特征在于，横移导轨的外端设有导向套，提升气缸的一端固定于横移导轨上，提升叉臂纵向穿过导向套，与提升气缸的另一端连接。
7.根据权利要求4所述的自动取样装置样品盒搬运机械手，其特征在于，横移导轨的截面为矩形，上下面均设有凸起，多个导向轮分布于上下面的凸起的两侧。
8.根据权利要求7所述的自动取样装置样品盒搬运机械手，其特征在于，下面凸起上加工有齿，作为与齿轮啮合的传动齿条。
9.根据权利要求6所述的自动取样装置样品盒搬运机械手，其特征在于，导向套的内孔为矩形，与提升叉臂相配。
10.根据权利要求6所述的自动取样装置样品盒搬运机械手，其特征在于，提升叉臂为“L”形，提升叉臂竖直部分的截面为矩形，与导向套套接，横向部分的外端部为“U”形，“U”形弧面与样本盒圆柱弧面相配。
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| CN112704523A (zh) * | 2020-12-24 | 2021-04-27 | 李琳 | 一种肺癌组织分离器 |
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| CN106141885A (zh) * | 2016-08-15 | 2016-11-23 | 璧垫案 | 内筒面抛光机 |
| CN208631607U (zh) * | 2018-07-24 | 2019-03-22 | 昆山平成电子科技有限公司 | 一种基于机械手的自动搬运测试设备 |
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