CN110608918A - 一种多自由度的自取铜水装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多自由度的自取铜水装置，其包括支撑底座，其内成型有顶部开放式的腔体，支撑底座的顶部固定盖装有支撑顶板；旋装升降单元，其可旋装式安装在支撑顶板上，以用于在周向和竖向上调整收取铜水的位置；伸展单元，其可升降式安装在旋装升降单元的侧部，以用于在任一水平面上延伸或收缩收取铜水的位置；以及铜水合取单元，其可滑动式安装于伸展单元上，以用于对铜水进行收取。本发明提供的多自由度的自取铜水装置，其可通过旋装升降单元和伸展单元调整铜水取样的任意三维空间位置，保证了待测铜液的取样精准性；本申请采用了自动化装置合取铜水，有效消除了由人工操作产生的安全隐患；该装置运行稳定、便于操作，实用性高。

Description

一种多自由度的自取铜水装置

技术领域

本发明涉及铜水采样技术领域，尤其涉及一种多自由度的自取铜水装置。

背景技术

在铸造铜坯的生产过程中，炉前取样以进行成分检测，是跟踪铜液成分变化的主要手段，也是对铜液中合金成分进行调整来保证铸坯质量的重要依据；现有技术中，通常通过人工手持取样器对待测铜液进行采取，由于铜液具有高温性，如若出现操作失误将对人员造成不可估量的严重后果；同时，铜水池中不同位置的铜液成分均存有差异，由于人体机能的局限性，难以实现对不同位置的铜液均进行采样，这样会影响到铜液成分的检测精度，为铸坯质量埋下隐患。

发明内容

针对上述技术中存在的不足之处，本发明提供了一种安全可靠的多自由度的自取铜水装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种多自由度的自取铜水装置，包括：支撑底座，其内成型有顶部开放式的腔体，所述支撑底座的顶部固定盖装有支撑顶板；旋装升降单元，其可旋装式安装在所述支撑顶板上，以用于在周向和竖向上调整收取铜水的位置；伸展单元，其可升降式安装在所述旋装升降单元的侧部，以用于在任一水平面上延伸或收缩收取铜水的位置；以及铜水合取单元，其可滑动式安装于所述伸展单元上，以用于对铜水进行收取；其中，所述铜水合取单元端部安装有铜水合取组件，所述铜水合取组件包括有两个对立设置的半桶状容置盒，贴合后的所述两个半桶状容置盒成型为用于盛装铜水的容置桶。

优选的，所述旋装升降单元包括旋转驱动电机，其设置于所述支撑底座的腔体内，且其固定安装于所述支撑顶板的底部，所述旋转驱动电机的旋转轴顶端延伸至所述支撑顶板的顶部；旋转支撑板，其设置于所述支撑顶板的顶部，且其固定连接于所述旋转驱动电机的旋转轴顶端；竖向支撑架，其固定座装于所述旋转支撑板的顶部；所述竖向支撑架的顶部固定有升降电机固定板；所述竖向支撑架的侧部固定有一对平行设置的竖向滑道；以及升降驱动电机，其固定座装于所述升降电机固定板的顶部，且所述升降驱动电机的旋转轴轴端连接有第一丝杠；其中，所述第一丝杠的两端部通过固定在所述竖向支撑架侧部的第一轴承座和固定在所述旋转支撑板顶部的第二轴承座支撑固定。

优选的，所述旋转支撑板与所述竖向支撑架间固定有加强板。

优选的，所述伸展单元包括竖移支撑板，其一侧部固定有一第一丝杠座和两个平行设置的第一滑座，所述第一丝杠座与所述第一丝杠匹配螺接，两个所述第一滑座分别与所述一对竖向滑道对应滑接；伸展支撑梁，其固定于所述竖移支撑板的另一侧部；伸展驱动电机，其固定座装于所述伸展支撑梁的顶部，且所述伸展驱动电机的旋转轴轴端连接有第二丝杠；以及伸展滑移架，其固定座装于所述伸展支撑梁的顶部，且所述伸展滑移架的顶部固定有一横向滑道；其中，所述第二丝杠的两端部通过固定在所述伸展支撑梁顶部的第三轴承座和第四轴承座支撑固定。

优选的，所述竖移支撑板与所述伸展支撑梁间固定有斜置加强梁。

优选的，所述铜水合取单元包括L型横移板，其一端部固定有第二丝杠座，所述L型横移板的底部固定有第二滑座，所述第二丝杠座与所述第二丝杠匹配螺接，所述第二滑座与所述横向滑道对应滑接；和取铜水驱动电机，其固定座装于所述L型横移板的顶部，且取铜水驱动电机的旋转轴轴端固定有旋转连接杆，所述旋转连接杆的一端部安装有凸轮；其中，所述旋转连接杆的两端部通过固定在所述L型横移板顶部的第五轴承座和第六轴承座支撑固定；所述L型横移板的另一端部两侧设置有耳板，所述耳板和所述L型横移板上共同安装有所述铜水合取组件。

优选的，所述铜水合取组件包括套杆，其内部成型有中空腔，所述套杆的顶部固定安装在所述L型横移板的底部，所述套杆的下侧部固定有铰接安装板；伸缩杆，其插装于所述套杆的中空腔中，所述伸缩杆顶端固定有连动盘，所述连动盘设置于所述L型横移板的顶部，且所述连动盘的顶面上压接有所述凸轮；第一铰接杆，其顶部一端通过第一铰轴铰接安装在所述铰接安装板的一侧，所述第一铰接杆的底部固定有第一半桶状容置盒；以及第二铰接杆，其顶部一端通过第二铰轴铰接安装在所述铰接安装板的另一侧，所述第二铰接杆的底部固定有第二半桶状容置盒；

其中，所述第一铰接杆的顶部另一端和所述第二铰接杆的顶部另一端均通过第三铰轴铰接安装在所述伸缩杆的底部；所述耳板上开设有腰型孔，所述连动盘两侧设置有限行杆，所述限行杆滑动安装在所述腰型孔中；所述第一半桶状容置盒与所述第二半桶状容置盒对立设置，且两者贴合后能够成型为具有开放式顶部的容置桶。

优选的，所述连动盘与所述L型横移板间安装有回位弹簧，所述回位弹簧套装在所述伸缩杆上。

优选的，所述第一铰接杆、所述第二铰接杆、所述第一半桶状容置盒和所述第二半桶状容置盒均为工业陶瓷材质制得。

优选的，所述支撑底座底部四角处成型有脚座，所述脚座通过螺栓固定于作业地面上。

本发明与现有技术相比，其有益效果是：本发明提供的多自由度的自取铜水装置，其可通过旋装升降单元和伸展单元调整铜水取样的任意三维空间位置，保证了待测铜液的取样精准性；本申请采用了自动化装置合取铜水，有效消除了由人工操作产生的安全隐患；该装置运行稳定、便于操作，实用性高。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明中旋装升降单元的结构示意图；

图3为本发明中伸展单元的结构示意图；

图4为本发明中铜水合取单元的结构示意图；

图5~图6为本发明中铜水合取单元的局部结构示意图。

图中：1、支撑底座；10、支撑顶板；2、旋装升降单元；3、伸展单元；4、铜水合取单元；49、容置桶；20、旋转驱动电机；21、旋转支撑板；22、竖向支撑架；23、升降电机固定板；221、竖向滑道；24、升降驱动电机；241、第一丝杠；251、第一轴承座；252、第二轴承座；211、加强板；30、竖移支撑板；301、第一丝杠座；302、第一滑座；31、伸展支撑梁；32、伸展驱动电机；321、第二丝杠；34、伸展滑移架；341、横向滑道；331、第三轴承座；332、第四轴承座；311、斜置加强梁；40、L型横移板；401、第二丝杠座；402、第二滑座；41、取铜水驱动电机；411、旋转连接杆；43、凸轮；421、第五轴承座；422、第六轴承座；44、耳板；45、套杆；450、铰接安装板；48、伸缩杆；480、连动盘；46、第一铰接杆；452、第一铰轴；461、第一半桶状容置盒；47、第二铰接杆；451、第二铰轴；471、第二半桶状容置盒；481、第三铰轴；440、腰型孔；482、限行杆。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

如图1—图6所示，本发明提供了一种多自由度的自取铜水装置，包括：

支撑底座1，其内成型有顶部开放式的腔体，所述支撑底座1的顶部固定盖装有支撑顶板10；

旋装升降单元2，其可旋装式安装在所述支撑顶板10上，以用于在周向和竖向上调整收取铜水的位置；

伸展单元3，其可升降式安装在所述旋装升降单元2的侧部，以用于在任一水平面上延伸或收缩收取铜水的位置；以及

铜水合取单元4，其可滑动式安装于所述伸展单元3上，以用于对铜水进行收取；

其中，所述铜水合取单元4端部安装有铜水合取组件，所述铜水合取组件包括有两个对立设置的半桶状容置盒，贴合后的所述两个半桶状容置盒成型为用于盛装铜水的容置桶49。

作为本发明一实施例，所述旋装升降单元2包括

旋转驱动电机20，其设置于所述支撑底座1的腔体内，且其固定安装于所述支撑顶板10的底部，所述旋转驱动电机20的旋转轴顶端延伸至所述支撑顶板10的顶部；

旋转支撑板21，其设置于所述支撑顶板10的顶部，且其固定连接于所述旋转驱动电机20的旋转轴顶端；

竖向支撑架22，其固定座装于所述旋转支撑板21的顶部；所述竖向支撑架22的顶部固定有升降电机固定板23；所述竖向支撑架22的侧部固定有一对平行设置的竖向滑道221；以及

升降驱动电机24，其固定座装于所述升降电机固定板23的顶部，且所述升降驱动电机24的旋转轴轴端连接有第一丝杠241；

其中，所述第一丝杠241的两端部通过固定在所述竖向支撑架22侧部的第一轴承座251和固定在所述旋转支撑板21顶部的第二轴承座252支撑固定。

作为本发明一实施例，所述旋转支撑板21与所述竖向支撑架22间固定有加强板211。

作为本发明一实施例，所述伸展单元3包括

竖移支撑板30，其一侧部固定有一第一丝杠座301和两个平行设置的第一滑座302，所述第一丝杠座301与所述第一丝杠241匹配螺接，两个所述第一滑座302分别与所述一对竖向滑道221对应滑接；

伸展支撑梁31，其固定于所述竖移支撑板30的另一侧部；

伸展驱动电机32，其固定座装于所述伸展支撑梁31的顶部，且所述伸展驱动电机32的旋转轴轴端连接有第二丝杠321；以及

伸展滑移架34，其固定座装于所述伸展支撑梁31的顶部，且所述伸展滑移架34的顶部固定有一横向滑道341；

其中，所述第二丝杠321的两端部通过固定在所述伸展支撑梁31顶部的第三轴承座331和第四轴承座332支撑固定。

作为本发明一实施例，所述竖移支撑板30与所述伸展支撑梁31间固定有斜置加强梁311。

作为本发明一实施例，所述铜水合取单元4包括

L型横移板40，其一端部固定有第二丝杠座401，所述L型横移板40的底部固定有第二滑座402，所述第二丝杠座401与所述第二丝杠321匹配螺接，所述第二滑座402与所述横向滑道341对应滑接；和

取铜水驱动电机41，其固定座装于所述L型横移板40的顶部，且取铜水驱动电机41的旋转轴轴端固定有旋转连接杆411，所述旋转连接杆411的一端部安装有凸轮43；

其中，所述旋转连接杆411的两端部通过固定在所述L型横移板40顶部的第五轴承座421和第六轴承座422支撑固定；所述L型横移板40的另一端部两侧设置有耳板44，所述耳板44和所述L型横移板40上共同安装有所述铜水合取组件。

作为本发明一实施例，所述铜水合取组件包括

套杆45，其内部成型有中空腔，所述套杆45的顶部固定安装在所述L型横移板40的底部，所述套杆45的下侧部固定有铰接安装板450；

伸缩杆48，其插装于所述套杆45的中空腔中，所述伸缩杆48顶端固定有连动盘480，所述连动盘480设置于所述L型横移板40的顶部，且所述连动盘480的顶面上压接有所述凸轮43；

第一铰接杆46，其顶部一端通过第一铰轴452铰接安装在所述铰接安装板450的一侧，所述第一铰接杆46的底部固定有第一半桶状容置盒461；以及

第二铰接杆47，其顶部一端通过第二铰轴451铰接安装在所述铰接安装板450的另一侧，所述第二铰接杆47的底部固定有第二半桶状容置盒471；

其中，所述第一铰接杆46的顶部另一端和所述第二铰接杆47的顶部另一端均通过第三铰轴481铰接安装在所述伸缩杆48的底部；所述耳板44上开设有腰型孔440，所述连动盘480两侧设置有限行杆482，所述限行杆482滑动安装在所述腰型孔440中；所述第一半桶状容置盒461与所述第二半桶状容置盒471对立设置，且两者贴合后能够成型为具有开放式顶部的容置桶49。

作为本发明一实施例，所述连动盘480与所述L型横移板40间安装有回位弹簧，所述回位弹簧套装在所述伸缩杆48上。

作为本发明一实施例，所述第一铰接杆46、所述第二铰接杆47、所述第一半桶状容置盒461和所述第二半桶状容置盒471均为工业陶瓷材质制得。

作为本发明一实施例，所述支撑底座1底部四角处成型有脚座，所述脚座通过螺栓固定于作业地面上。

取铜水的工作过程中，凸轮43的凸轮部压接在连动盘480顶面上，此时，第一铰接杆46和第二铰接杆47在伸缩杆48的下推作用下呈分开趋势，即第一半桶状容置盒461和第二半桶状容置盒471分离；后续，通过升降驱动电机24将伸展单元3连同铜水合取单元4提升至铜水池的上方，通过旋转驱动电机20调整铜水取样的方向位置，且通过伸展驱动电机32调整铜水取样的长度位置，从而在平面内定位通水取样位置；随后利用升降驱动电机24驱动伸展单元3连同铜水合取单元4向下运动，直至第一半桶状容置盒461和第二半桶状容置盒471探伸到适当的采样深度后，停止升降驱动电机24的作业；通过取铜水驱动电机41旋转凸轮43，将其圆轮部压接在连动盘480顶面上，在回位弹簧的伸展作用下，伸缩杆48上施加有沿套杆45中空腔向上的推力，此时，第一铰接杆46和第二铰接杆47在伸缩杆48的作用下呈并合趋势，即第一半桶状容置盒461和第二半桶状容置盒471贴合成型为容置桶49，并通过容置桶49将该位置的铜水进行盛装；最后，通过升降驱动电机24将容置桶49提升至铜水池上方，并配合旋转驱动电机20和伸展驱动电机32将容置桶49置放在采样盒中；

释放铜水的工作过程中，通过取铜水驱动电机41旋转凸轮43，将其凸轮部压接在连动盘480顶面上，此时，第一铰接杆46和第二铰接杆47在伸缩杆48的下推作用下呈分开趋势，即第一半桶状容置盒461和第二半桶状容置盒471分离，从而将取样铜水从容置桶49释放至采样盒中；以此完成一次对铜水取样的工作周期。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (10)

1.一种多自由度的自取铜水装置，其特征在于，包括：

支撑底座（1），其内成型有顶部开放式的腔体，所述支撑底座（1）的顶部固定盖装有支撑顶板（10）；

旋装升降单元（2），其可旋装式安装在所述支撑顶板（10）上，以用于在周向和竖向上调整收取铜水的位置；

伸展单元（3），其可升降式安装在所述旋装升降单元（2）的侧部，以用于在任一水平面上延伸或收缩收取铜水的位置；以及

铜水合取单元（4），其可滑动式安装于所述伸展单元（3）上，以用于对铜水进行收取；

其中，所述铜水合取单元（4）端部安装有铜水合取组件，所述铜水合取组件包括有两个对立设置的半桶状容置盒，贴合后的所述两个半桶状容置盒成型为用于盛装铜水的容置桶（49）。

2.如权利要求1所述的多自由度的自取铜水装置，其特征在于，所述旋装升降单元（2）包括

旋转驱动电机（20），其设置于所述支撑底座（1）的腔体内，且其固定安装于所述支撑顶板（10）的底部，所述旋转驱动电机（20）的旋转轴顶端延伸至所述支撑顶板（10）的顶部；

旋转支撑板（21），其设置于所述支撑顶板（10）的顶部，且其固定连接于所述旋转驱动电机（20）的旋转轴顶端；

竖向支撑架（22），其固定座装于所述旋转支撑板（21）的顶部；所述竖向支撑架（22）的顶部固定有升降电机固定板（23）；所述竖向支撑架（22）的侧部固定有一对平行设置的竖向滑道（221）；以及

升降驱动电机（24），其固定座装于所述升降电机固定板（23）的顶部，且所述升降驱动电机（24）的旋转轴轴端连接有第一丝杠（241）；

其中，所述第一丝杠（241）的两端部通过固定在所述竖向支撑架（22）侧部的第一轴承座（251）和固定在所述旋转支撑板（21）顶部的第二轴承座（252）支撑固定。

3.如权利要求2所述的多自由度的自取铜水装置，其特征在于，所述旋转支撑板（21）与所述竖向支撑架（22）间固定有加强板（211）。

4.如权利要求2所述的多自由度的自取铜水装置，其特征在于，所述伸展单元（3）包括

竖移支撑板（30），其一侧部固定有一第一丝杠座（301）和两个平行设置的第一滑座（302），所述第一丝杠座（301）与所述第一丝杠（241）匹配螺接，两个所述第一滑座（302）分别与所述一对竖向滑道（221）对应滑接；

伸展支撑梁（31），其固定于所述竖移支撑板（30）的另一侧部；

伸展驱动电机（32），其固定座装于所述伸展支撑梁（31）的顶部，且所述伸展驱动电机（32）的旋转轴轴端连接有第二丝杠（321）；以及

伸展滑移架（34），其固定座装于所述伸展支撑梁（31）的顶部，且所述伸展滑移架（34）的顶部固定有一横向滑道（341）；

其中，所述第二丝杠（321）的两端部通过固定在所述伸展支撑梁（31）顶部的第三轴承座（331）和第四轴承座（332）支撑固定。

5.如权利要求4所述的多自由度的自取铜水装置，其特征在于，所述竖移支撑板（30）与所述伸展支撑梁（31）间固定有斜置加强梁（311）。

6.如权利要求4所述的多自由度的自取铜水装置，其特征在于，所述铜水合取单元（4）包括

L型横移板（40），其一端部固定有第二丝杠座（401），所述L型横移板（40）的底部固定有第二滑座（402），所述第二丝杠座（401）与所述第二丝杠（321）匹配螺接，所述第二滑座（402）与所述横向滑道（341）对应滑接；和

取铜水驱动电机（41），其固定座装于所述L型横移板（40）的顶部，且取铜水驱动电机（41）的旋转轴轴端固定有旋转连接杆（411），所述旋转连接杆（411）的一端部安装有凸轮（43）；

其中，所述旋转连接杆（411）的两端部通过固定在所述L型横移板（40）顶部的第五轴承座（421）和第六轴承座（422）支撑固定；所述L型横移板（40）的另一端部两侧设置有耳板（44），所述耳板（44）和所述L型横移板（40）上共同安装有所述铜水合取组件。

7.如权利要求6所述的多自由度的自取铜水装置，其特征在于，所述铜水合取组件包括

套杆（45），其内部成型有中空腔，所述套杆（45）的顶部固定安装在所述L型横移板（40）的底部，所述套杆（45）的下侧部固定有铰接安装板（450）；

伸缩杆（48），其插装于所述套杆（45）的中空腔中，所述伸缩杆（48）顶端固定有连动盘（480），所述连动盘（480）设置于所述L型横移板（40）的顶部，且所述连动盘（480）的顶面上压接有所述凸轮（43）；

第一铰接杆（46），其顶部一端通过第一铰轴（452）铰接安装在所述铰接安装板（450）的一侧，所述第一铰接杆（46）的底部固定有第一半桶状容置盒（461）；以及

第二铰接杆（47），其顶部一端通过第二铰轴（451）铰接安装在所述铰接安装板（450）的另一侧，所述第二铰接杆（47）的底部固定有第二半桶状容置盒（471）；

其中，所述第一铰接杆（46）的顶部另一端和所述第二铰接杆（47）的顶部另一端均通过第三铰轴（481）铰接安装在所述伸缩杆（48）的底部；所述耳板（44）上开设有腰型孔（440），所述连动盘（480）两侧设置有限行杆（482），所述限行杆（482）滑动安装在所述腰型孔（440）中；所述第一半桶状容置盒（461）与所述第二半桶状容置盒（471）对立设置，且两者贴合后能够成型为具有开放式顶部的容置桶（49）。

8.如权利要求7所述的多自由度的自取铜水装置，其特征在于，所述连动盘（480）与所述L型横移板（40）间安装有回位弹簧，所述回位弹簧套装在所述伸缩杆（48）上。

9.如权利要求7所述的多自由度的自取铜水装置，其特征在于，所述第一铰接杆（46）、所述第二铰接杆（47）、所述第一半桶状容置盒（461）和所述第二半桶状容置盒（471）均为工业陶瓷材质制得。

10.如权利要求1所述的多自由度的自取铜水装置，其特征在于，所述支撑底座（1）底部四角处成型有脚座，所述脚座通过螺栓固定于作业地面上。