CN111215862B - 一种可多级升降的换衬机械手机构及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种可多级升降的换衬机械手机构及其使用方法，用于解决用于解决现有的吊机系统不能进行360度旋转安装，只能对吊机系统上方的衬板进行安装，存在衬板安装的局限性的问题；包括基座，所述基座上滑动安装有输送板，本发明通过第二电机带动L型安装板转动，方便衬板进行360度旋转，便于对球磨机底部的衬板进行安装，调节第一机械臂与抓取手与衬板在球磨机内部安装位置靠近，通过第一气缸、第二气缸带动第二机械臂和第三机械臂运动，实现多级升降，使抓取手上的衬板安装在衬板在球磨机内部安装位置；同时启动第六电机，第六电机带动通过第二齿轮盘带动柱形杆转动，从而对抓取手上的衬板进行安装角度微调，方便衬板的安装。

Description

一种可多级升降的换衬机械手机构及其使用方法

技术领域

本发明涉及医疗机械技术领域，尤其涉及一种可多级升降的换衬机械手机构及其使用方法。

背景技术

换衬机械手是一种桥架通过两侧支腿及地梁支承在地面轨道上的设备。是专门用于大型球磨机衬板换装作业的机械手，换衬机械手实现水平进给、水平回转、吊臂伸缩、臂架举升、端部挂取等多种动作。换衬机械手采用机电一体化控制技术使其快速接近各类大型球磨机的衬板换装作业面，其最大抓取质量为2000kg，是目前国内载荷最大的磨机衬板换装设备。换衬机械手是更换球磨机内衬板的辅助机械设备，它广泛适用于铁矿、铜矿、各种有色矿业的大型球磨、半自磨配套专用设备。

现有的换衬机械手在使用时仍然存在着许多不足之处，现有的换衬机械手不能实现360度旋转安装，导致球磨机的底部的衬板安装不便，需要旋转球磨机，使其底部转动至顶部；在专利CN109822542A一种高效换衬机械手，虽然实现了吊机系统上的液压伸缩泵均外置，便于维护，滚动轮能带动吊机系统和液压系统进行度转动调节，且液压伸缩泵二通过液压杆和连板能带动吊架上下翻动调节，且配合吊机上的液压伸缩泵三和液压伸缩泵四一起前后伸动，提高了该机械手上吊机的工作宽度和工作调节范围，且工作位置可被调节更加精准；该换衬机械手过载能力强，设计精巧，动作灵活，能满足各种狭窄空间进行作业；但存在的不足：吊机系统不能进行360度旋转安装，只能对吊机系统上方的衬板进行安装，存在衬板安装的局限性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可多级升降的换衬机械手机构及其使用方法，用于解决现有的吊机系统不能进行360度旋转安装，只能对吊机系统上方的衬板进行安装，存在衬板安装的局限性的问题；本发明启动第二电机，第二电机带动L型安装板转动，通过第二电机带动L型安装板转动，方便衬板进行360度旋转，便于对球磨机底部的衬板进行安装，调节第一机械臂与抓取手与衬板在球磨机内部安装位置靠近，同时启动第五电机，第五电机带动输送板运动，从而使得抓取手与衬板在球磨机内部安装位置对齐，启动第一气缸、第二气缸，通过第一气缸、第二气缸带动第二机械臂和第三机械臂运动，实现多级升降，使抓取手上的衬板安装在衬板在球磨机内部安装位置；同时启动第六电机，第六电机带动通过第二齿轮盘带动柱形杆转动，从而对抓取手上的衬板进行安装角度微调，方便衬板的安装。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种可多级升降的换衬机械手机构，包括基座，所述基座上滑动安装有输送板，输送板的底端面一侧通过螺栓安装有第一电机，输送板的上端面位于第一电机的正上方开设有圆形安装槽，圆形安装槽内安装有圆形台，圆形台的上端面通过螺栓固定安装有支撑底板，支撑底板的上端面的一端安装有换衬机械手；

所述换衬机械手包括安装在支撑底板上的第二电机，第一电机的主轴端固定焊接有L型安装板，L型安装板上固定焊接有第一机械臂的底端，第一机械臂的上端插接有第二机械臂，第一机械臂的上端面位于第二机械臂的四周对称镶嵌有四个第一气缸，第一气缸的活塞杆顶端通过螺栓与第二机械臂的顶端固定连接，第二机械臂的上端面插接有第三机械臂，第二机械臂位于第三机械臂的四周对称镶嵌有四个第二气缸，第二气缸的活塞杆顶端通过螺栓第三机械臂的顶端固定连接；所述第三机械臂的上端面焊接有抓取手；

所述抓取手包括基础板，基础板上安装有弧形座，弧形座的两侧对称安装有支架，弧形座的内部安装有柱形杆，柱形杆的两端通过转轴安装在支架上，柱形杆上开设有安装区；柱形杆的底部均匀开设有若干个第二齿轮槽；

所述安装区上对称安装有两个侧板，两个侧板上均插接有插柱，插柱的一端焊接有挡板，挡板与对应侧板之间安装有套在插柱上弹簧，安装区上位于两个侧板之间安装有第三电机，第三电机的主轴端焊接有凸轮，凸轮安装在两个挡板之间，且凸轮的边缘与挡板相接触。

进一步的，所述圆形台的上端面位于支撑底板的两侧对称安装有两个支撑柱，两个支撑柱的顶端安装有座椅，支撑底板上位于座椅与换衬机械手之间安装有操作台。

进一步的，所述输送板的内部安装有主动辊和从动辊，主动辊和从动辊上安装有传送带，输送板的位于主动辊的底端安装有第四电机，第四电机的主轴端和主动辊的一端均焊接有皮带盘，两个皮带盘通过皮带传动连接，输送板的底部开设有第一齿轮槽。

进一步的，所述基座的内部安装有第六电机，第六电机的主轴端焊接有第一齿轮，第一齿轮上均匀开设有若干个第一齿牙，第一齿牙与第一齿轮槽配合使用。

进一步的，所述基座上安装有保护架，保护架的底端开设有用于卡接输送板的四个卡块。

进一步的，所述弧形座的内部开设有电机室，电机室的内部安装有第五，第五电机的主轴端焊接有第二齿轮盘，第二齿轮盘上安装有若干个第二齿牙，第二齿牙与第二齿轮槽配合使用。

进一步的，所述插柱的一端插接在衬板上的插孔内。

一种可多级升降的换衬机械手机构的使用方法，该方法包括以下步骤：

步骤一：将衬板放置在输送板内的传送带上，通过第四电机带动主动辊转动，从而带动传送带运动，将衬板输送至靠近座椅处；

步骤二：将换衬机械手运动至衬板上，使两个插柱位于插孔之间且插柱的轴线与插孔的轴心在同一直线上，启动第三电机，第三电机带动凸轮转动，通过凸轮向两侧推动挡板运动，使挡板带动插柱运动至插孔内，同时挤压弹簧；

步骤三：启动第四电机，第四电机带动圆形台转动一定角度，从而带动座椅及夹取衬板的衬板机械手转动到一定角度；

步骤四：启动第二电机，第二电机带动L型安装板转动，调节第一机械臂与抓取手与衬板在球磨机内部安装位置靠近，同时启动第五电机，第五电机带动输送板运动，从而使得抓取手与衬板在球磨机内部安装位置对齐，启动第一气缸、第二气缸，通过第一气缸、第二气缸带动第二机械臂和第三机械臂运动，继而使抓取手上的衬板安装在衬板在球磨机内部安装位置；同时启动第六电机，第六电机带动通过第二齿轮盘带动柱形杆转动，从而对抓取手上的衬板进行安装角度微调；

步骤五：安装完成后，启动第三电机，第三电机带动凸轮转动，通过弹簧弹力向两侧推动挡板运动，使得挡板带动插柱远离插孔。

本发明的有益效果：

1、将衬板放置在输送板内的传送带上，通过第四电机带动主动辊转动，从而带动传送带运动，将衬板输送至靠近座椅处，将换衬机械手运动至衬板上，使两个插柱位于插孔之间且插柱的轴线与插孔的轴心在同一直线上，启动第三电机，第三电机带动凸轮转动，通过凸轮向两侧推动挡板运动，使挡板带动插柱运动至插孔内，同时挤压弹簧；通过凸轮转动，方便快速推动插柱运动，从而快速安装衬板，

2、启动第四电机，第四电机带动圆形台转动一定角度，从而带动座椅及夹取衬板的衬板机械手转动到一定角度；启动第二电机，第二电机带动L型安装板转动，通过第二电机带动L型安装板转动，方便衬板进行360度旋转，便于对球磨机底部的衬板进行安装，调节第一机械臂与抓取手与衬板在球磨机内部安装位置靠近，同时启动第五电机，第五电机带动输送板运动，从而使得抓取手与衬板在球磨机内部安装位置对齐，启动第一气缸、第二气缸，通过第一气缸、第二气缸带动第二机械臂和第三机械臂运动，实现多级升降，使抓取手上的衬板安装在衬板在球磨机内部安装位置；同时启动第六电机，第六电机带动通过第二齿轮盘带动柱形杆转动，从而对抓取手上的衬板进行安装角度微调，方便衬板的安装。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明整体结构示意图；

图2是本发明图1中A结构放大图；

图3是本发明图2中B结构放大图；

图4是本发明基座结构主视图；

图5是本发明弧形座结构剖视图；

图6是本发明安装区整体安装结构示意图；

图7是本发明衬板整体结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-7所示，本发明为一种可多级升降的换衬机械手机构，包括基座1，基座1上滑动安装有输送板13，输送板13的内部安装有主动辊14和从动辊17，主动辊14和从动辊17上安装有传送带12，输送板13的位于主动辊14的底端安装有第四电机16，第四电机16的主轴端和主动辊14的一端均焊接有皮带盘，两个皮带盘通过皮带传动连接，输送板13的底部开设有第一齿轮槽131；输送板13的底端面一侧通过螺栓安装有第一电机16，输送板13的上端面位于第一电机16的正上方开设有圆形安装槽，圆形安装槽内安装有圆形台15，圆形台15的上端面位于支撑底板2的两侧对称安装有两个支撑柱21，两个支撑柱21的顶端安装有座椅22，支撑底板2上位于座椅22与换衬机械手3之间安装有操作台23；圆形台15的上端面通过螺栓固定安装有支撑底板2，支撑底板2的上端面的一端安装有换衬机械手3；

换衬机械手3包括安装在支撑底板2上的第二电机31，第一电机31的主轴端固定焊接有L型安装板32，L型安装板32上固定焊接有第一机械臂33的底端，第一机械臂33的上端插接有第二机械臂35，第一机械臂33的上端面位于第二机械臂35的四周对称镶嵌有四个第一气缸34，第一气缸34的活塞杆顶端通过螺栓与第二机械臂35的顶端固定连接，第二机械臂35的上端面插接有第三机械臂37，第二机械臂35位于第三机械臂37的四周对称镶嵌有四个第二气缸36，第二气缸36的活塞杆顶端通过螺栓第三机械臂37的顶端固定连接；第三机械臂37的上端面焊接有抓取手38；

抓取手38包括基础板381，基础板381上安装有弧形座382，弧形座382的两侧对称安装有支架384，弧形座382的内部安装有柱形杆383，柱形杆383的两端通过转轴安装在支架384上，柱形杆383上开设有安装区385；柱形杆383的底部均匀开设有若干个第二齿轮槽386；安装区385上对称安装有两个侧板391，两个侧板391上均插接有插柱392，插柱392的一端焊接有挡板394，挡板394与对应侧板391之间安装有套在插柱392上弹簧393，安装区385上位于两个侧板391之间安装有第三电机395，第三电机395的主轴端焊接有凸轮396，凸轮396安装在两个挡板394之间，且凸轮396的边缘与挡板394相接触；基座1的内部安装有第五电机101，第五电机101的主轴端焊接有第一齿轮102，第一齿轮102上均匀开设有若干个第一齿牙103，第一齿牙103与第一齿轮槽131配合使用；基座1上安装有保护架11，保护架11的底端开设有用于卡接输送板13的四个卡块18；弧形座382的内部开设有电机室51，电机室51的内部安装有第六电机52，第六电机52的主轴端焊接有第二齿轮盘53，第二齿轮盘53上安装有若干个第二齿牙54，第二齿牙54与第二齿轮槽386配合使用。

插柱392的一端插接在衬板4上的插孔41内；

一种可多级升降的换衬机械手机构的使用方法，该方法包括以下步骤：

步骤一：将衬板4放置在输送板13内的传送带12上，通过第四电机16带动主动辊14转动，从而带动传送带12运动，将衬板4输送至靠近座椅22处；

步骤二：将换衬机械手3运动至衬板4上，使两个插柱392位于插孔41之间且插柱392的轴线与插孔41的轴心在同一直线上，启动第三电机395，第三电机395带动凸轮396转动，通过凸轮396向两侧推动挡板394运动，使挡板394带动插柱392运动至插孔41内，同时挤压弹簧393；

步骤三：启动第四电机16，第四电机16带动圆形台15转动一定角度，从而带动座椅22及夹取衬板4的衬板机械手3转动到一定角度；

步骤四：启动第二电机31，第二电机31带动L型安装板32转动，调节第一机械臂33与抓取手38与衬板4在球磨机内部安装位置靠近，同时启动第五电机101，第五电机101带动输送板13运动，从而使得抓取手38与衬板4在球磨机内部安装位置对齐，启动第一气缸34、第二气缸36，通过第一气缸34、第二气缸36带动第二机械臂35和第三机械臂37运动，继而使抓取手38上的衬板4安装在衬板4在球磨机内部安装位置；同时启动第六电机52，第六电机52带动通过第二齿轮盘53带动柱形杆383转动，从而对抓取手38上的衬板4进行安装角度微调；

步骤五：安装完成后，启动第三电机395，第三电机395带动凸轮396转动，通过弹簧393弹力向两侧推动挡板394运动，使得挡板394带动插柱392远离插孔41。

本发明的工作原理：将衬板4放置在输送板13内的传送带12上，通过第四电机16带动主动辊14转动，从而带动传送带12运动，将衬板4输送至靠近座椅22处，将换衬机械手3运动至衬板4上，使两个插柱392位于插孔41之间且插柱392的轴线与插孔41的轴心在同一直线上，启动第三电机395，第三电机395带动凸轮396转动，通过凸轮396向两侧推动挡板394运动，使挡板394带动插柱392运动至插孔41内，同时挤压弹簧393；通过凸轮396转动，方便快速推动插柱392运动，从而快速安装衬板4，启动第四电机16，第四电机16带动圆形台15转动一定角度，从而带动座椅22及夹取衬板4的衬板机械手3转动到一定角度；启动第二电机31，第二电机31带动L型安装板32转动，调节第一机械臂33与抓取手38与衬板4在球磨机内部安装位置靠近，同时启动第五电机101，第五电机101带动输送板13运动，从而使得抓取手38与衬板4在球磨机内部安装位置对齐，启动第一气缸34、第二气缸36，通过第一气缸34、第二气缸36带动第二机械臂35和第三机械臂37运动，继而使抓取手38上的衬板4安装在衬板4在球磨机内部安装位置；同时启动第六电机52，第六电机52带动通过第二齿轮盘53带动柱形杆383转动，从而对抓取手38上的衬板4进行安装角度微调，方便衬板4的安装。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种可多级升降的换衬机械手机构，包括基座（1），其特征在于，所述基座（1）上滑动安装有输送板（13），输送板（13）的底端面一侧通过螺栓安装有第一电机（16），输送板（13）的上端面位于第一电机（16）的正上方开设有圆形安装槽，圆形安装槽内安装有圆形台（15），圆形台（15）的上端面通过螺栓固定安装有支撑底板（2），支撑底板（2）的上端面的一端安装有换衬机械手（3）；

所述换衬机械手（3）包括安装在支撑底板（2）上的第二电机（31），第二电机（31）的主轴端固定焊接有L型安装板（32），L型安装板（32）上固定焊接有第一机械臂（33）的底端，第一机械臂（33）的上端插接有第二机械臂（35），第一机械臂（33）的上端面位于第二机械臂（35）的四周对称镶嵌有四个第一气缸（34），第一气缸（34）的活塞杆顶端通过螺栓与第二机械臂（35）的顶端固定连接，第二机械臂（35）的上端面插接有第三机械臂（37），第二机械臂（35）位于第三机械臂（37）的四周对称镶嵌有四个第二气缸（36），第二气缸（36）的活塞杆顶端通过螺栓第三机械臂（37）的顶端固定连接；所述第三机械臂（37）的上端面焊接有抓取手（38）；

所述抓取手（38）包括基础板（381），基础板（381）上安装有弧形座（382），弧形座（382）的两侧对称安装有支架（384），弧形座（382）的内部安装有柱形杆（383），柱形杆（383）的两端通过转轴安装在支架（384）上，柱形杆（383）上开设有安装区（385）；柱形杆（383）的底部均匀开设有若干个第二齿轮槽（386）；

所述安装区（385）上对称安装有两个侧板（391），两个侧板（391）上均插接有插柱（392），插柱（392）的一端焊接有挡板（394），挡板（394）与对应侧板（391）之间安装有套在插柱（392）上的弹簧（393），安装区（385）上位于两个侧板（391）之间安装有第三电机（395），第三电机（395）的主轴端焊接有凸轮（396），凸轮（396）安装在两个挡板（394）之间，且凸轮（396）的边缘与挡板（394）相接触。

2.根据权利要求1所述的一种可多级升降的换衬机械手机构，其特征在于，所述圆形台（15）的上端面位于支撑底板（2）的两侧对称安装有两个支撑柱（21），两个支撑柱（21）的顶端安装有座椅（22），支撑底板（2）上位于座椅（22）与换衬机械手（3）之间安装有操作台（23）。

3.根据权利要求2所述的一种可多级升降的换衬机械手机构，其特征在于，所述输送板（13）的内部安装有主动辊（14）和从动辊（17），主动辊（14）和从动辊（17）上安装有传送带（12），输送板（13）的位于主动辊（14）的底端安装有第四电机（16），第四电机（16）的主轴端和主动辊（14）的一端均焊接有皮带盘，两个皮带盘通过皮带传动连接，输送板（13）的底部开设有第一齿轮槽（131）。

4.根据权利要求3所述的一种可多级升降的换衬机械手机构，其特征在于，所述基座（1）的内部安装有第五电机（101），第五电机（101）的主轴端焊接有第一齿轮（102），第一齿轮（102）上均匀开设有若干个第一齿牙（103），第一齿牙（103）与第一齿轮槽（131）配合使用。

5.根据权利要求1所述的一种可多级升降的换衬机械手机构，其特征在于，所述基座（1）上安装有保护架（11），保护架（11）的底端开设有用于卡接输送板（13）的四个卡块（18）。

6.根据权利要求4所述的一种可多级升降的换衬机械手机构，其特征在于，所述弧形座（382）的内部开设有电机室（51），电机室（51）的内部安装有第六电机（52），第六电机（52）的主轴端焊接有第二齿轮盘（53），第二齿轮盘（53）上安装有若干个第二齿牙（54），第二齿牙（54）与第二齿轮槽（386）配合使用。

7.根据权利要求6所述的一种可多级升降的换衬机械手机构，其特征在于，所述插柱（392）的一端插接在衬板（4）上的插孔（41）内。

8.根据权利要求7所述的一种可多级升降的换衬机械手机构的使用方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一：将衬板（4）放置在输送板（13）内的传送带（12）上，通过第四电机（16）带动主动辊（14）转动，从而带动传送带（12）运动，将衬板（4）输送至靠近座椅（22）处；

步骤二：将换衬机械手（3）运动至衬板（4）上，使两个插柱（392）位于插孔（41）之间且插柱（392）的轴线与插孔（41）的轴心在同一直线上，启动第三电机（395），第三电机（395）带动凸轮（396）转动，通过凸轮（396）向两侧推动挡板（394）运动，使挡板（394）带动插柱（392）运动至插孔（41）内，同时挤压弹簧（393）；

步骤三：启动第四电机（16），第四电机（16）带动圆形台（15）转动一定角度，从而带动座椅（22）及夹取衬板（4）的衬板机械手（3）转动到一定角度；

步骤四：启动第二电机（31），第二电机（31）带动L型安装板（32）转动，调节第一机械臂（33）与抓取手（38）与衬板（4）在球磨机内部安装位置靠近，同时启动第五电机（101），第五电机（101）带动输送板（13）运动，从而使得抓取手（38）与衬板（4）在球磨机内部安装位置对齐，启动第一气缸（34）、第二气缸（36），通过第一气缸（34）、第二气缸（36）带动第二机械臂（35）和第三机械臂（37）运动，继而使抓取手（38）上的衬板（4）安装在衬板（4）在球磨机内部安装位置，同时启动第六电机（52），第六电机（52）带动通过第二齿轮盘（53）带动柱形杆（383）转动，从而对抓取手（38）上的衬板（4）进行安装角度微调；

步骤五：安装完成后，启动第三电机（395），第三电机（395）带动凸轮（396）转动，通过弹簧（393）弹力向两侧推动挡板（394）运动，使得挡板（394）带动插柱（392）远离插孔（41）；

所述换衬机械手（3）包括安装在支撑底板（2）上的第二电机（31），第二电机（31）的主轴端固定焊接有L型安装板（32），L型安装板（32）上固定焊接有第一机械臂（33）的底端，第一机械臂（33）的上端插接有第二机械臂（35），第一机械臂（33）的上端面位于第二机械臂（35）的四周对称镶嵌有四个第一气缸（34），第一气缸（34）的活塞杆顶端通过螺栓与第二机械臂（35）的顶端固定连接，第二机械臂（35）的上端面插接有第三机械臂（37），第二机械臂（35）位于第三机械臂（37）的四周对称镶嵌有四个第二气缸（36），第二气缸（36）的活塞杆顶端通过螺栓第三机械臂（37）的顶端固定连接；所述第三机械臂（37）的上端面焊接有抓取手（38）；

所述抓取手（38）包括基础板（381），基础板（381）上安装有弧形座（382），弧形座（382）的两侧对称安装有支架（384），弧形座（382）的内部安装有柱形杆（383），柱形杆（383）的两端通过转轴安装在支架（384）上，柱形杆（383）上开设有安装区（385）；柱形杆（383）的底部均匀开设有若干个第二齿轮槽（386）；

所述安装区（385）上对称安装有两个侧板（391），两个侧板（391）上均插接有插柱（392），插柱（392）的一端焊接有挡板（394），挡板（394）与对应侧板（391）之间安装有套在插柱（392）上的弹簧（393），安装区（385）上位于两个侧板（391）之间安装有第三电机（395），第三电机（395）的主轴端焊接有凸轮（396），凸轮（396）安装在两个挡板（394）之间，且凸轮（396）的边缘与挡板（394）相接触；

所述弧形座（382）的内部开设有电机室（51），电机室（51）的内部安装有第六电机（52），第六电机（52）的主轴端焊接有第二齿轮盘（53），第二齿轮盘（53）上安装有若干个第二齿牙（54），第二齿牙（54）与第二齿轮槽（386）配合使用。

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