CN110542576A - 取样棒敲样设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种取样棒敲样设备，包括一工作台，还包括一接料支撑装置、夹紧装置、剪切装置、定位装置以及收纳装置；所述接料支撑装置和收纳装置设于所述工作台的前端外侧；所述夹紧装置固定于所述工作台的前端上表面，所述剪切装置与所述夹紧装置的一侧枢接；所述定位装置位于所述夹紧装置的后方。本发明通过机械手将取样棒置于上料桥架的顶部，通过夹紧装置和定位装置对其进行定位，定位后剪切装置将取样端剪切，所剪切的取样端通过移出装置推送至上料桥架的顶部，最后将该取样端通过机械手送至待检区域，从而实现了测温敲样过程中的自动化和无人化。
Description
技术领域
本发明涉及一种取样设备，尤其涉及一种取样棒敲样设备。
背景技术
炼钢和连铸生产过程中有多个测温取样工艺点，包括LF炉、炉后等。整个测温取样过程，包括：插拔探头、敲样、取样、送样等操作。传统的测温取样设备，在生产过程中，需要操作工在高温环境下，人工实现测温和取样设备的装卸。尤其是测温取样后设备的拆卸，操作工需要手工(配合耐高温手套)直接拆除测温枪和取样装置，非常危险，并且劳动强度大。
因此，非常有必要通过应用机械人技术来辅助完成测温取样工艺点的各种操作，如：插拔探头、敲样、取样、送样等过程，从而提高装备的智能化水平，并降低劳动强度，消除安全隐患。
目前，已经可以通过机械人技术实现自动的探头插拔，但是后续的敲样、取样和送样的过程，仍然需要人工完成，因此并没有实现测温取样全过程自动化和无人化。
由于测温取样过程中，在实际生产过程中的特殊性和不确定性较大，因此如何实现自动化的敲样、送样存在技术困难。包括高温状态下的取样棒的处理、输送和定位问题，人工敲样动作的功能替代以及取样杯的处理等。但是，实现自动化的敲样和送样是实现整个测温取样工艺自动化的基础和条件，因此非常有必要通过技术研发来攻克这一技术难题，研发一套能够自动实现敲样和送样的机械人辅助装置，这样才可以在机械人的辅助下，自动实现插拔探头、敲样和取样以及自动送样的过程，实现整个测温取样的全自动化和无人化。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术中的问题，提供一种取样棒敲样设备。
本发明的技术方案是：一种取样棒敲样设备，包括一工作台，其特征在于：还包括一接料支撑装置、夹紧装置、剪切装置、定位装置以及收纳装置；所述接料支撑装置和收纳装置设于所述工作台的前端外侧；所述夹紧装置固定于所述工作台的前端上表面，所述剪切装置与所述夹紧装置的一侧枢接；所述定位装置位于所述夹紧装置的后方。
优选地，所述接料支撑装置包括接料支架、接料气缸、接料导轨、滑板、上料座以及上料桥架；
所述接料气缸通过一接料固定架设于所述接料支架的上表面；所述接料导轨位于所述接料气缸的前方；所述滑板的底部与所述导轨滑动相接，滑板的侧部与所述接料气缸的活塞杆相接以推动其在导轨上往复移动。
进一步地，所述上料座设于所述滑板的上表面；所述上料桥架设于所述上料座的顶部；
所述上料桥架包括左桥架和右桥架，所述左桥架和右桥架的中间形成一V型槽。
优选地，所述上料座的内部设有一工型支架。
优选地，还包括一推爪装置；该推爪装置包括推爪气缸、推爪导轨、与所述推爪导轨滑动相接的推爪滑块、设于该滑块顶部的推爪座、以及安装于该推爪座顶部的推爪；
所述推爪气缸通过固定架设于工型支架的上表面，所述推爪座与所述推爪气缸的活塞杆相接；所述推爪导轨设于所述推爪气缸的前方；
进一步地，所述推爪为T型。
优选地，所述夹紧装置包括固定于工作台外端部的下夹紧板、上夹紧板、第一夹紧气缸、第二夹紧气缸、第三夹紧气缸、第一横向挡块、以及第二横向挡块；
所述上夹紧板与下夹紧板上下相对枢接，在所述上夹紧板与下夹紧板咬合处设有将取样棒紧固的夹紧孔；所述第三气缸设于所述上夹紧板的顶部，其活塞杆与下夹紧板相接，通过该第三气缸施力以使上、下夹紧板相互夹紧或分离；
所述第一夹紧气缸和第二夹紧气缸分别与所述第一横向挡块和第二横向挡块相接，第一横向挡块和第二横向挡块相对滑动的设于所述下夹紧板的外侧面；
所述第一横向挡块和第二横向挡块的顶部设有将取样棒夹紧的弧形缺口，该弧形缺口夹紧时与所述夹紧孔同心。
优选地，所述剪切装置包括剪切架、剪切刀、以及剪切气缸；
所述剪切架的一端枢接于所述上夹紧板的两侧，另一端与所述剪切气缸的活塞杆相接；所述剪切刀设于所述剪切架的内侧用于剪切所述取样棒；
所述剪切气缸安装在工作台的外侧。
优选地，所述剪切架包括第一剪切架和第二剪切架，所述第一剪切架和第二剪切架位于所述上夹紧板的两侧；所述剪切刀包括第一剪切刀和第二剪切刀，分别设于所述第一剪切架和第二剪切架的内侧。
优选地，所述定位装置包括纵向定位件、位于该纵向定位件下方的导轨、位于所述纵向定位件后方的定位气缸；所述定位气缸的活塞杆与所述纵向定位件的后部相接以推动其在所述导轨上滑动。
优选地，所述纵向定位件包括底板、设于底板前端面的纵向定位块、位于纵向定位块两侧的侧板、及与所述侧板相接的后挡板；所述纵向定位块的正面设有一圆形凹口。
优选地，还包括一移出装置，该移出装置包括移出气缸和顶推芯轴；所述移出气缸安装于定位气缸的后方，所述顶推芯轴安装于所述移出气缸活塞杆的前端。
本发明通过机械手将取样棒置于上料桥架的顶部，通过夹紧装置和定位装置对其进行定位，定位后剪切装置将取样端剪切，所剪切的取样端通过移出装置推送至上料桥架的顶部，最后将该取样端通过机械手送至待检区域，从而实现了测温敲样过程中的自动化和无人化。
附图说明
图1为本发明中放置取样棒的立体图
图2为本发明中部分立体图
图3为本发明中接料支撑装置的立体图
图4为本发明中接料支撑装置的主视图
图5为本发明中接料支撑装置的侧视图
图6为本发明中夹紧装置的立体图
图7为本发明中夹紧装置的侧视图
图8为本发明中剪切装置的立体图
图9为本发明中剪切装置的侧视图
图10为本发明中定位装置的立体图
图11为本发明中定位装置的俯视图
图12为本发明中定位装置的侧视图
图13为本发明中移出装置和定位装置组合的立体图
图14为本发明中移出装置和定位装置组合的侧视图
图15为本发明中移出装置和定位装置组合的俯视图
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、技术特征、发明目的与技术效果易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
如图1和2所示，为本发明的一种取样棒敲样设备，包括一工作台1、接料支撑装置2、夹紧装置3、剪切装置4、定位装置5以及收纳装置6。
本发明中的所述接料支撑装置2和收纳装置6设于所述工作台1的前端外侧，其中接料支撑装置2可实现对取样棒7的支撑和取样，收纳装置6可以实现对废料的收纳。
所述夹紧装置3固定于所述工作台1的前端上表面，所述剪切装置4与所述夹紧装置3的一侧枢接，以使剪切装置4可以实现对取样棒7的剪切；所述定位装置5位于所述夹紧装置3的后方，可将取样棒7顶紧便于剪切装置对取样部分进行剪切和对夹持取样位置的清理。
如图3-5所示，为本发明中的所述接料支撑装置2包括接料支架21、接料气缸22、接料导轨23、滑板24、上料座25以及上料桥架26。
本实施例中的接料支架21包括四个支腿和一个表面；所述接料气缸22通过一接料固定架固定安装在所述接料支架21的上表面，位于该接料支架21的边部。
所述接料导轨23位于所述接料气缸22的前方；所述滑板24的底部通过滑块与所述导轨23滑动相接，滑板24的侧部与所述接料气缸22的活塞杆相接，通过接料气缸22的作用可推动滑板在导轨23上往复移动，从而带动滑板24上方的上料座25的移动，实现取样棒的支撑或取样。
本实施例中的上料座25设于所述滑板24的上表面；所述上料桥架26设于所述上料座25的顶部；
本实施例中的上料桥架26包括左桥架和右桥架，所述左桥架和右桥架相对安装，并且中间留有一定的间隙，左桥架和右桥架之间形成一V型槽。
取样棒7在置入定位时正好卡入该V型槽内，以防止取样棒发生晃动，影响切割效果；另外剪切后的取料样件，通过后方的顶推芯轴可将其推入至上料桥架26的V型槽内，便于机械手将其取走进入下一个工序。
本实施例中的，所述上料座25的内部为一工型支架251。
本实施例中的接料支撑装置2还包括一推爪装置27；该推爪装置27包括推爪气缸271、推爪导轨272、与所述推爪导轨272滑动相接的推爪滑块273、设于该滑块273顶部的推爪座274、以及安装于该推爪座274顶部的T型推爪275。
所述推爪气缸271通过固定架设于工型支架251的上表面的一端，所述推爪座274与所述推爪气缸271的活塞杆相接，以推动其在推爪导轨272上移动。
本实施例中的所述推爪导轨272固定于所述推爪气缸271的前方，所述推爪座274在推爪气缸271的带动下在所述推爪导轨272上往复移动，从而带动其上安装的T型推爪275移动，通过该T型推爪275位置的改变，可将取样棒的外边缘一侧卡紧以实现在夹紧装置内的精准定位。
如图6和7所示，为本实施例中的所述夹紧装置3包括固定于工作台外端部的下夹紧板31、上夹紧板32、第一夹紧气缸33、第二夹紧气缸34、第三夹紧气缸351、第一横向挡块35、以及第二横向挡块36。
所述上夹紧板32与下夹紧板31上、下相对枢接，在所述上夹紧板32与下夹紧板31咬合处设有将取样棒紧固的夹紧孔30，该夹紧孔30由下夹紧板31和上夹紧板32上开设的半圆孔构成，主要用于将取样棒的取样件卡住，便于剪切装置进行剪切。
所述第三气缸35设于所述上夹紧板32的顶部，其活塞杆与下夹紧板31相接，通过该第三气缸35施力以使上、下夹紧板相互夹紧或分离。
所述第一夹紧气缸33和第二夹紧气缸34分别与所述第一横向挡块35和第二横向挡块36相接，第一夹紧气缸33和第二夹紧气缸34均安装在工作台侧面，第一横向挡块35和第二横向挡块36的底部分别于所述第一夹紧气缸33和第二夹紧气缸34相接。
第一横向挡块35和第二横向挡块36相对滑动的设于所述下夹紧板的外侧面，通过所述第一夹紧气缸33和第二夹紧气缸34的作用，可使其在下夹紧板上移动，以实现对取样棒的夹紧和分离。
本实施例中的所述第一横向挡块35和第二横向挡块36的顶部设有将取样棒夹紧的弧形缺口或锥形，该两弧形缺口相向移动会形成一对取样棒夹持的半圆，并且该半圆正好可将取样棒夹持而不会松动，该半圆在处于夹紧状态时与所述夹紧孔30同心,保证不同心的样件可以在锥形的引导下从柱形尾部被推出)。
即取样棒穿过半圆和夹紧孔，取样棒的外部通过第一横向挡块35和第二横向挡块36施力夹紧、取样件(头部)被所述夹紧孔30在上下夹紧板施力的作用下夹紧。
如图8和9所示，本实施例中的所述剪切装置4包括剪切架41、剪切刀42、以及剪切气缸43。
所述剪切架41的一端枢接于所述上夹紧板32的两侧，另一端与所述剪切气缸的活塞杆相接；所述剪切刀42设于所述剪切架41的内侧用于剪切所述取样棒7的取样件；所述剪切气缸43安装在工作台的外侧。
所述剪切架41包括第一剪切架和第二剪切架，所述第一剪切架和第二剪切架位于所述上夹紧板32的两侧，并与其枢接，即在剪切气缸43的带动下进行一定角度的转动。
所述剪切刀42包括第一剪切刀和第二剪切刀，分别设于所述第一剪切架和第二剪切架的内侧，当剪切气缸下拉第一剪切架和第二剪切架时，第一剪切刀和第二剪切刀向取样件靠近并对其进行剪切，以留下该待检测的取样件。
如图10-12所示，本实施例中的所述定位装置5包括纵向定位件50、位于该纵向定位件下方的导轨51、位于所述纵向定位件50后方的定位气缸52；所述定位气缸52的活塞杆与所述纵向定位件50的后部相接以推动其在所述导轨上滑动。
本实施例中的所述纵向定位件50包括底板501、设于底板501前端面的纵向定位块502、位于纵向定位块502两侧的侧板503、及与所述侧板503相接的后挡板504；所述纵向定位块502的正面设有一圆形凹口505。
当取样棒7的头端(取样端)伸入至夹紧孔30时，取样端的前端与圆形凹口505相接触，并通过定位气缸52施力使取样棒稳固，以防止剪切刀剪切取样端时发生松动。
如图13-15所示，在将取样端剪切后，取样端会留在上下夹紧板之间，本发明在定位装置5的后方设有一移出装置8，通过该移出装置8可将取样端推至上料桥架的V型槽内，然后通过机械手将其取走。
本发明中的移出装置8包括移出气缸81和顶推芯轴82；所述移出气缸81安装于定位气缸52的后方，所述顶推芯轴82的前端安装有石膏或硬质合金进行隔热，以防止高温状态下的取样端损失相关部件。
本发明中的顶推芯轴82安装在所述移出气缸活塞杆的前端，为保证顶推芯轴82顺利穿过夹紧孔30，在纵向定位块502及后挡板504上均开设有供所述顶推芯轴82穿过的通孔，该通孔与夹紧孔30同心。
并且该顶推芯轴82与所述夹紧孔30同心以保证在顶推时将取样端送至上料桥架的V型槽内。
另外，由于取样端是在高温条件下进行剪切，在剪切的过程中会在夹紧孔上残留一些残渣，长时间残留会影响剪切的效果，本发明中的顶推芯轴8还可以起到清理夹紧孔残渣的作用。
本发明通过机械手将取样棒置于上料桥架的顶部，通过夹紧装置和定位装置对其进行定位，定位后剪切装置将取样端剪切，所剪切的取样端通过移出装置推送至上料桥架的顶部，最后将该取样端通过机械手送至待检区域，从而实现了测温敲样过程中的自动化和无人化。
综上所述仅为本发明较佳的实施例，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化及修饰，皆应属于本发明的技术范畴。
Claims (10)
1.取样棒敲样设备，包括一工作台，其特征在于：还包括一接料支撑装置、夹紧装置、剪切装置、定位装置以及收纳装置；所述接料支撑装置和收纳装置设于所述工作台的前端外侧；所述夹紧装置固定于所述工作台的前端上表面，所述剪切装置与所述夹紧装置的一侧枢接；所述定位装置位于所述夹紧装置的后方。
2.根据权利要求1所述的取样棒敲样设备，其特征在于：所述接料支撑装置包括接料支架、接料气缸、接料导轨、滑板、上料座以及上料桥架；
所述接料气缸通过一接料固定架设于所述接料支架的上表面；所述接料导轨位于所述接料气缸的前方；所述滑板的底部与所述导轨滑动相接，滑板的侧部与所述接料气缸的活塞杆相接以推动其在导轨上往复移动；
所述上料座设于所述滑板的上表面；所述上料桥架设于所述上料座的顶部；
所述上料桥架包括左桥架和右桥架，所述左桥架和右桥架的中间形成一V型槽。
3.根据权利要求2所述的取样棒敲样设备，其特征在于：所述上料座的内部设有一工型支架。
4.根据权利要求3所述的取样棒敲样设备，其特征在于：还包括一推爪装置；该推爪装置包括推爪气缸、推爪导轨、与所述推爪导轨滑动相接的推爪滑块、设于该滑块顶部的推爪座、以及安装于该推爪座顶部的推爪；
所述推爪气缸通过固定架设于工型支架的上表面，所述推爪座与所述推爪气缸的活塞杆相接；所述推爪导轨设于所述推爪气缸的前方；
所述推爪为T型。
5.根据权利要求1所述的取样棒敲样设备，其特征在于：所述夹紧装置包括固定于工作台外端部的下夹紧板、上夹紧板、第一夹紧气缸、第二夹紧气缸、第三夹紧气缸、第一横向挡块、以及第二横向挡块；
所述上夹紧板与下夹紧板上下相对枢接，在所述上夹紧板与下夹紧板咬合处设有将取样棒紧固的夹紧孔；所述第三气缸设于所述上夹紧板的顶部，其活塞杆与下夹紧板相接，通过该第三气缸施力以使上、下夹紧板相互夹紧或分离；
所述第一夹紧气缸和第二夹紧气缸分别与所述第一横向挡块和第二横向挡块相接，第一横向挡块和第二横向挡块相对滑动的设于所述下夹紧板的外侧面；
所述第一横向挡块和第二横向挡块的顶部设有将取样棒夹紧的弧形缺口，该弧形缺口夹紧时与所述夹紧孔同心。
6.根据权利要求5所述的取样棒敲样设备，其特征在于：所述剪切装置包括剪切架、剪切刀、以及剪切气缸；
所述剪切架的一端枢接于所述上夹紧板的两侧，另一端与所述剪切气缸的活塞杆相接；所述剪切刀设于所述剪切架的内侧用于剪切所述取样棒；
所述剪切气缸安装在工作台的外侧。
7.根据权利要求6所述的取样棒敲样设备，其特征在于：所述剪切架包括第一剪切架和第二剪切架，所述第一剪切架和第二剪切架位于所述上夹紧板的两侧；所述剪切刀包括第一剪切刀和第二剪切刀，分别设于所述第一剪切架和第二剪切架的内侧。
8.根据权利要求1所述的取样棒敲样设备，其特征在于：所述定位装置包括纵向定位件、位于该纵向定位件下方的导轨、位于所述纵向定位件后方的定位气缸；所述定位气缸的活塞杆与所述纵向定位件的后部相接以推动其在所述导轨上滑动。
9.根据权利要求8所述的取样棒敲样设备，其特征在于：所述纵向定位件包括底板、设于底板前端面的纵向定位块、位于纵向定位块两侧的侧板、及与所述侧板相接的后挡板；所述纵向定位块的正面设有一圆形凹口。
10.根据权利要求8或9所述的取样棒敲样设备，其特征在于：还包括一移出装置，该移出装置包括移出气缸和顶推芯轴；所述移出气缸安装于定位气缸的后方，所述顶推芯轴安装于所述移出气缸活塞杆的前端。
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