CN111304392A - 一种开口机换钎装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种开口机换钎装置，属于自动化换钎设备领域，包括储钎架、换钎机械手及移动小车，储钎架及换钎机械手设置在移动小车上；移动小车往复行驶；储钎架及开口机在换钎机械手的活动范围内。换钎机械手及储钎架设置在移动小车上，能够对开口机的钎杆进行自动更换，降低了工人的劳动强度，节约了人力成本；储钎架及换钎机械手可以随移动小车一起向检修位移动，增加了开口机下方的空间，便于日常检修；换钎机械手包括执行部、第一动作部及第二动作部，第一动作部与第二动作部的延伸方向互相垂直，有效地降低了换钎机械手的高度，防止与开口机干涉。
Description
技术领域
本发明属于自动化换钎设备领域，涉及一种开口机换钎装置。
背景技术
我国冶金领域高炉出铁场设备开口机用于高炉开铁口，开铁口所用的钎杆为易损件，每开一次铁口后就需对使用过的钎杆进行更换。目前，国内基本所有的钎杆更换都是通过人工操作的方式实现，劳动强度大，工作环境恶劣，随着我国产业由传统向智能制造方向的不断推进，需要一种能实现自动更换钎杆的装置，取代人工操作。
实现自动换钎，主要有2个难点，一是开口机需要定期或者不定期的检修，储钎架及换钎装置需占用了开口机附近的空间，造成维修困难；二是开口机在转动过程中容易与换钎装置发生干涉。为解决上述问题，现有的自动换钎装置中，换钎装置和储钎架分开设置，储钎架位于开口机转动范围外，换钎装置每换一次钎杆来回往返一次，换钎程序复杂，设备占地大。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种开口机换钎装置，作业期间，换钎装置与储钎架同行走小车一起始终位于开口机下方，只有维修期间才移动至检修位，换钎程序简单，缩短了换钎流程，设备更加可靠，节能环保。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种开口机换钎装置，包括储钎架、换钎机械手及移动小车，所述储钎架及所述换钎机械手设置在所述移动小车上；所述移动小车往复行驶，所述移动小车行驶路线靠近开口机的一端为换钎位，所述移动小车行驶路线靠近开口机的另一端为检修位；所述储钎架及开口机在所述换钎机械手的活动范围内。
可选地，所述换钎机械手包括执行部、第一动作部及第二动作部，所述执行部设置在所述第一动作部上，所述第一动作部的运动方向为第一方向，所述执行部在第一动作部的驱动下沿所述第一方向运动；所述第一动作部设置在所述第二动作部上，所述第二动作部的运动方向为第二方向，所述第一动作部在所述第二动作部的驱动下沿所述第二方向运动；所述第二动作部设置在所述移动小车上，所述第一动作部及所述第二动作部的延伸方向互相垂直。
可选地，所述执行部包括用于夹取钎杆的夹爪及执行部本体，所述夹爪设置在所述执行部本体上，所述执行部本体上设置有用于驱动所述夹爪开合的夹爪驱动缸。
可选地，所述第一动作部包括滑动支架、滑动块、第一丝杆及用于驱动所述第一丝杆的第一驱动器，所述执行部设置在所述滑动块上，所述第二动作部包括滑动导轨、第二丝杆及用于驱动所述第二丝杆的第二驱动器；所述滑动支架上沿所述第一方向设置有滑动槽，所述滑动块上设置有与所述滑动槽配合使用的滑动键，所述滑动块通过所述滑动键及所述滑动槽滑动连接在所述滑动支架上；所述滑动块上设置有与所述第一丝杆配合使用的螺纹孔，所述第一丝杆的一端连接在所述第一驱动器上，所述第一丝杆的另一端转动设置在所述滑动块上的螺纹孔内，所述第一丝杆绕其轴线方向转动，所述滑块在所述第一丝杆的作用下沿所述滑动槽的延伸方向滑动；所述滑动导轨沿所述第二方向设置，所述滑动支架滑动连接在所述滑动导轨上，所述滑动支架上设置有与所述第二丝杆配合的螺纹孔，所述第二丝杆的一端连接在所述第二驱动器上，所述第二丝杆的另一端转动设置在所述滑动支架的螺纹孔内，所述第二丝杆绕其轴线方向转动，所述滑动支架在所述第二丝杆的作用下沿所述滑动导轨的延伸方向滑动。
所述执行部滑动设置在所述滑动块上，所述滑动块上设置有第三驱动器，所述执行部在所述第三驱动器的作用下沿所述第二方向滑动。
可选地，所述换钎机械手为若干个，若干个所述换钎机械手互相平行设置，所述换钎机械手之间的连线方向与钎杆的延伸方向平行。
可选地，还包括换钎轨道，所述换钎轨道的延伸方向平行或垂直于钎杆的延伸方向设置，所述移动小车在所述换钎轨道上沿所述换钎轨道的延伸方向行驶。
可选地，所述换钎轨道两端分别设置有用于防止所述移动小车脱轨的机械限位挡块，所述换钎位及所述检修位上分别设置有用于检测所述移动小车位置的位置检测器。
可选地，所述移动小车上还设置有用于储存废钎的废钎箱，所述废钎箱位于所述换钎机械手的活动范围内。
可选地，所述储钎架内设置有至少一个储钎通道，所述储钎通道靠近所述换钎机械手的一端为钎杆出口，所述储钎通道的另一端为钎杆入口；所述钎杆出口处设置有用于约束钎杆位置的挂钩，所述储钎通道内存储有若干钎杆，若干钎杆由所述钎杆入口朝所述钎杆出口沿所述储钎通道滑动。
可选地，所述储钎通道的钎杆入口沿所述第一方向依次设置。
可选地，所述移动小车上设置有车轮及小车驱动单元，所述第一驱动器、所述第二驱动器均采用伺服电机及所述小车驱动单元采用伺服电机，所述夹爪驱动缸采用液压油缸，所述移动小车在所述小车驱动单元的作用下行驶。
可选地，所述第一驱动器、所述第二驱动器、小车驱动单元及所述夹爪驱动均采用外接动力源。
本发明的有益效果在于：换钎机械手及储钎架设置在移动小车上，能够对开口机的钎杆进行自动更换，降低了工人的劳动强度，节约了人力成本；作业期间，换钎装置与储钎架同行走小车一起始终位于开口机下方，只有维修期间才移动至检修位，换钎程序简单，缩短了换钎流程；储钎架及换钎机械手可以随移动小车一起向检修位移动，增加了开口机下方的空间，便于日常检修；换钎机械手包括执行部、第一动作部及第二动作部，第一动作部与第二动作部的延伸方向互相垂直，可以降低换钎机械手的高度，便于在开口机下方进行移动。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：
图1为实施例1中一种开口机换钎装置的结构示意图；
图2为实施例1中一种开口机换钎装置换钎完成的示意图；
图3为图1中A向的示意图；
图4为实施例1中一种开口机换钎装置在换钎位的示意图；
图5为实施例1中一种开口机换钎装置在检修位的示意图；
图6为实施例2中一种开口机换钎装置的结构示意图。
附图标记：储钎架1、换钎机械手2、移动小车3、夹爪4、执行部本体5、夹爪驱动缸6、滑动支架7、滑动块8、第一丝杆9、第一驱动器10、滑动导轨11、第二丝杆12、第二驱动器13、换钎轨道14、机械限位挡块15、位置检测器16、废钎箱17、储钎通道18、钎杆出口19、钎杆入口20、挂钩21、钎杆22、车轮23、小车驱动单元24、废钎25、第三驱动器26、滑轨27、第三丝杆28。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
实施例1
请参阅图1～图5，为一种开口机换钎装置，包括储钎架1、换钎机械手2及移动小车3，储钎架1及换钎机械手2设置在移动小车3上；移动小车3往复行驶，移动小车3行驶路线靠近开口机的一端为换钎位，移动小车3行驶路线靠近开口机的另一端为检修位，检修位位于开口机的转动范围之外；储钎架1及开口机在换钎机械手2的活动范围内。换钎机械手2及储钎架1设置在移动小车3上，换钎时移动至换钎位，对钎杆进行自动更换，在检修时移动至检修位，便于检修。
本实施例中，换钎机械手2包括执行部、第一动作部及第二动作部。
执行部包括用于夹取钎杆22的夹爪4及执行部本体5，夹爪4设置在执行部本体5上，执行部本体5上设置有用于驱动夹爪4开合的夹爪4驱动缸。
执行部设置在第一动作部上，第一动作部包括滑动支架7、滑动块8、第一丝杆9及用于驱动第一丝杆9的第一驱动器10，执行部固定连接在滑动块8上，滑动支架7上设置有滑动槽，滑动块8上设置有与滑动槽配合使用的滑动键，滑动块8通过滑动键及滑动槽滑动连接在滑动支架7上；滑动块8上设置有与第一丝杆9配合使用的螺纹孔，第一丝杆9的一端连接在第一驱动器10上，第一丝杆9的另一端转动设置在滑动块8上的螺纹孔内，第一丝杆9绕其轴线方向转动，滑块在第一丝杆9的作用下沿滑动槽的延伸方向滑动；
第二动作部设置在移动小车3上，第二动作部包括滑动导轨11、第二丝杆12用于驱动第二丝杆12的第二驱动器13；滑动支架7滑动连接在滑动导轨11上，滑动支架7上设置有与第二丝杆12配合的螺纹孔，第二丝杆12的一端连接在第二驱动器13上，第二丝杆12的另一端转动设置在滑动支架7的螺纹孔内，第二丝杆12绕其轴线方向转动，滑动支架7在第二丝杆12的作用下沿滑动导轨11的延伸方向滑动。导轨11及滑动槽的延伸方向互相之间垂直。换钎机械手2结构简单，体积小，能够在开口机下方的狭小空间内进行换钎操作，制造成本低。
储钎架1内设置有至少一个储钎通道18，本实施例中，储钎通道为4个，沿储钎通道18靠近换钎机械手2的一端为钎杆出口19，储钎通道18的另一端为钎杆入口20；钎杆出口19处设置有用于约束钎杆22位置的挂钩21，储钎通道18内存储有若干钎杆22，若干钎杆22由钎杆入口20朝钎杆出口19沿储钎通道18滑动。4个储钎通道的钎杆出口19沿滑动槽的延伸方向设置，便于换钎机械手进行取钎，减少换钎机械手必须的运动范围。
换钎机械手2为两个，两个换钎机械手2互相平行设置，两个换钎机械手2之间的连线方向与钎杆22的延伸方向平行。两个换钎机械手2同时进行换钎操作，使换钎过程更加平稳。
本实施例中，还包括换钎轨道14，换钎轨道14的延伸方向平行或垂直于钎杆22的延伸方向设置，换钎轨道减少移动小车3的行驶阻力，增加移动小车3的使用寿命。移动小车3在换钎轨道14上沿换钎轨道14的延伸方向行驶。换钎轨道14两端分别设置有用于防止移动小车3脱轨的机械限位挡块15，换钎位及检修位上分别设置有用于检测移动小车3位置的位置检测器16。机械限位挡块15能够防止移动小车3脱轨，防止脱轨事故的发生。位置检测器16能够检测移动小车3的位置。
移动小车3上还设置有用于储存废钎25的废钎箱17，废钎箱17位于换钎机械手2的活动范围内。废钎箱17设置在移动小车3上，能够进一步减少换钎机械手换钎所必须的运动范围，减少能源消耗。
移动小车3上设置有车轮23及小车驱动单元24，移动小车3在小车驱动单元24的作用下行驶。第一驱动器10、小车驱动单元24及第二驱动器13均采用伺服电机，夹爪4驱动缸采用液压油缸，第一驱动器10、第二驱动器13、小车驱动单元24及夹爪4驱动均采用外接动力源。
实施例2
请参阅图6，本实施例中，滑动块8上沿导轨11的延伸方向设置有滑轨27，执行部本体5上设置有滑键，执行部本体5通过滑槽花键在滑轨27上滑动，滑动块8上设置有第三驱动器26，第三驱动器26为伺服电机。第三驱动器26通过第三丝杆28连接在执行部本体5上，第三驱动器26驱动第三丝杆28转动。
执行部本体5上设置有与第三丝杆28配合的螺纹孔，第三丝杆28在螺纹孔内转动，执行部本体5在第三丝杆28的作用下沿滑轨27滑动。相对于实施例1而言，实施例2布置更为紧凑，小车宽度尺寸缩小，整体占地空间更小。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种开口机换钎装置，其特征在于：包括储钎架、换钎机械手及移动小车，所述储钎架及所述换钎机械手设置在所述移动小车上；
所述移动小车往复行驶，所述移动小车行驶路线靠近开口机的一端为换钎位，所述移动小车行驶路线靠近开口机的另一端为检修位；
所述储钎架及开口机在所述换钎机械手的活动范围内。
2.根据权利要求1所述的一种开口机换钎装置，其特征在于：所述换钎机械手包括执行部、第一动作部及第二动作部，所述执行部设置在所述第一动作部上，所述第一动作部的运动方向为第一方向，所述执行部在第一动作部的驱动下沿所述第一方向运动；
所述第一动作部设置在所述第二动作部上，所述第二动作部的运动方向为第二方向，所述第一动作部在所述第二动作部的驱动下沿所述第二方向运动；
所述第二动作部设置在所述移动小车上，所述第一动作部及所述第二动作部的延伸方向互相垂直。
3.根据权利要求2所述的一种开口机换钎装置，其特征在于：所述执行部包括用于夹取钎杆的夹爪及执行部本体，所述夹爪设置在所述执行部本体上，所述执行部本体上设置有用于驱动所述夹爪开合的夹爪驱动缸。
4.根据权利要求2所述的一种开口机换钎装置，其特征在于：所述第一动作部包括滑动支架、滑动块、第一丝杆及用于驱动所述第一丝杆的第一驱动器，所述执行部设置在所述滑动块上，所述第二动作部包括滑动导轨、第二丝杆及用于驱动所述第二丝杆的第二驱动器；
所述滑动支架上沿所述第一方向设置有滑动槽，所述滑动块上设置有与所述滑动槽配合使用的滑动键，所述滑动块通过所述滑动键及所述滑动槽滑动连接在所述滑动支架上；
所述滑动块上设置有与所述第一丝杆配合使用的螺纹孔，所述第一丝杆的一端连接在所述第一驱动器上，所述第一丝杆的另一端转动设置在所述滑动块上的螺纹孔内，所述第一丝杆绕其轴线方向转动，所述滑块在所述第一丝杆的作用下沿所述滑动槽的延伸方向滑动；
所述滑动导轨沿所述第二方向设置，所述滑动支架滑动连接在所述滑动导轨上，所述滑动支架上设置有与所述第二丝杆配合的螺纹孔，所述第二丝杆的一端连接在所述第二驱动器上，所述第二丝杆的另一端转动设置在所述滑动支架的螺纹孔内，所述第二丝杆绕其轴线方向转动，所述滑动支架在所述第二丝杆的作用下沿所述滑动导轨的延伸方向滑动。
5.根据权利要求4所述的一种开口机换钎装置，其特征在于：所述执行部滑动设置在所述滑动块上，所述滑动块上设置有第三驱动器，所述执行部在所述第三驱动器的作用下沿所述第二方向滑动。
6.根据权利要求2所述的一种开口机换钎装置，其特征在于：所述执行部为若干个，若干个所述执行部互相平行设置，所述执行部之间的连线方向与钎杆的延伸方向平行。
7.根据权利要求1所述的一种开口机换钎装置，其特征在于：还包括换钎轨道，所述换钎轨道的延伸方向平行或垂直于钎杆的延伸方向设置，所述移动小车在所述换钎轨道上沿所述换钎轨道的延伸方向行驶。
8.根据权利要求7所述的一种开口机换钎装置，其特征在于：所述换钎轨道两端分别设置有用于防止所述移动小车脱轨的机械限位挡块，所述换钎位及所述检修位上分别设置有用于检测所述移动小车位置的位置检测器。
9.根据权利要求1所述的一种开口机换钎装置，其特征在于：所述移动小车上还设置有用于储存废钎的废钎箱，所述废钎箱位于所述换钎机械手的活动范围内。
10.根据权利要求1所述的一种开口机换钎装置，其特征在于：所述储钎架内设置有至少一个储钎通道，所述储钎通道靠近所述换钎机械手的一端为钎杆出口，所述储钎通道的另一端为钎杆入口；所述钎杆出口处设置有用于约束钎杆位置的挂钩，所述储钎通道内存储有若干钎杆，若干钎杆由所述钎杆入口朝所述钎杆出口沿所述储钎通道滑动。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200619 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |