CN111921592A - 一种快速冲击捣碎灼烧物的机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种快速冲击捣碎灼烧物的机器人，属于捣碎机器人领域。它包括机架，固定装设于机架上的电机和轴承架；电机的输出轴上固定装设有棘轮，棘轮的棘齿的轮廓线由一段圆弧线和一条径向线组成；轴承架上装设有第一直线轴承和第二直线轴承，第一直线轴承内滑动装设有主动冲击杆，第二直线轴承内滑动装设有被动冲击杆；主动冲击杆上位于第一轴承架下方依次装设有冲击弹簧和弹簧挡板，冲击弹簧的两端自由，分别与轴承架和弹簧挡板接触；主动冲击杆的下端为直角三角形的棘爪，棘爪与棘轮相配合传动。本发明是一种结构简单合理、基于位移突变形成冲击力，且冲击大小可以调节的快速冲击捣碎灼烧物的机器人。

Description

一种快速冲击捣碎灼烧物的机器人
技术领域
本发明主要涉及捣碎机器人领域，特指一种快速冲击捣碎灼烧物的机器人。
背景技术
在工业生产过程中，捣碎工业机器人应用范围很广，通常用于将块状的固体物料在容器内进行捣碎。在工业测硫中经常需要对灼烧物的煤样进行捣碎和溶解，因此，捣碎烟煤灼烧物成为工业测硫步骤中非常重要的环节。传统技术中对烟煤灼烧物的捣碎通常采用手工操作的方式，其劳动强度大，冲击力太小，捣碎效果不佳。现有技术中也有采用机器对灼烧物进行捣碎操作的，但这类机器都是利用速度的变化来直接产生冲击力，进而完成对块状物体的捣碎。现有技术虽然实现了对烟煤灼烧物的捣碎，但却存在的缺点：利用速度的变化直接产生冲击力容易造成运动机构振动，且冲击力大小不可控。
发明内容
本发明需解决的技术问题是：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种结构简单合理、利用弹簧储存能量，基于位移突变形成冲击力，且冲击大小可以调节的快速冲击捣碎灼烧物的机器人。
为了解决上述问题，本发明提出的解决方案为：一种快速冲击捣碎灼烧物的机器人，包括机架，固定装设于所述机架上的电机和轴承架。
所述电机的输出轴上固定装设有棘轮，所述棘轮的棘齿的轮廓线由一段圆弧线和一条径向线组成；所述径向线不小于所述棘轮最大半径的二分之一；
所述轴承架上装设有第一直线轴承和第二直线轴承，所述第一直线轴承内滑动装设有主动冲击杆，所述第二直线轴承内滑动装设有被动冲击杆；所述主动冲击杆与所述被动冲击杆均沿铅垂方向装设；
所述主动冲击杆和所述被动冲击杆的上端均与连杆固定相连；所述主动冲击杆上位于所述第一轴承架下方依次装设有冲击弹簧和弹簧挡板，所述冲击弹簧的两端自由，分别与所述轴承架和所述弹簧挡板接触；所述主动冲击杆的下端为直角三角形的棘爪，所述棘爪与所述棘轮相配合传动；
所述被动冲击杆上位于所述轴承架下方依次装设有滑动盖、拉压螺旋弹簧和冲击盘；所述拉压螺旋弹簧的两端分别与所述滑动盖和所述冲击盘固定相连；
冲击盘伸入到装有块状灼烧物的坩埚容器中。
进一步地，所述冲击盘为圆盘状物体，其内径略小于所述坩埚容器的内径，所述滑动该的半径不小于所述坩埚容器的内径；所述滑动盖可相对于所述被动冲击杆自由滑动，其材料为特氟龙。
进一步地，所述冲击弹簧为抗压金属螺旋弹簧，其刚度不小于所述拉压螺旋弹簧刚度的五倍。
进一步地，所述冲击盘捣碎所述块状灼烧物时，所述滑动盖始终接触到所述坩埚容器的上端面，所述拉压螺旋弹簧处于拉伸状态。
本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：本发明的一种快速冲击捣碎灼烧物的机器人设有特殊结构的棘轮和末端为棘爪的主动冲击杆，可以使主动冲击杆在冲击弹簧的作用下发生位移突变，形成脉冲时间很短的冲击过程，进而对块状灼烧物实施冲击捣碎，提高捣碎质量、节约捣碎时间。由此可知，本发明是一种结构简单合理、利用特殊结构的棘轮产生冲击力，且冲击大小可以调节的快速冲击捣碎灼烧物的机器人。
附图说明
图1是本发明的一种快速冲击捣碎灼烧物的机器人的结构原理示意图。
图中，1—坩埚容器；2—机架；3—轴承架；31—第一直线轴承；32—第二直线轴承；4—主动冲击杆；5—被动冲击杆；6—连杆；7—冲击弹簧；8—弹簧挡板；9—棘轮；10—电机；11—滑动盖；12—拉压螺旋弹簧；13—冲击盘；14—块状灼烧物。
具体实施方式
以下将结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
参见图1所示，本发明的一种快速冲击捣碎灼烧物的机器人，包括机架2，固定装设于机架2上的电机10和轴承架3。
参见图1所示，电机10的输出轴上固定装设有棘轮9，棘轮9的棘齿的轮廓线由一段圆弧线和一条径向线组成；径向线不小于棘轮9最大半径的二分之一；棘齿的径向线使得主动冲击杆4的末端即直角三角形的棘爪发生位移突变，进而使得主动冲击杆4通过连杆6带动被动冲击杆5快速向下运动，进而使得冲击盘13快速冲击坩埚容器1内的块状灼烧物14。
参见图1所示，轴承架3上装设有第一直线轴承31和第二直线轴承32，第一直线轴承31内滑动装设有主动冲击杆4，第二直线轴承32内滑动装设有被动冲击杆5；主动冲击杆4与被动冲击杆5均沿铅垂方向装设；第一直线轴承31和第二直线轴承32可以减小主动冲击杆4和被动冲击杆5的摩擦阻尼力，进而缩短冲击盘的冲击时间，提高冲击力的强度。
参见图1所示，主动冲击杆4和被动冲击杆5的上端均与连杆6固定相连；主动冲击杆4上位于第一轴承架31下方依次装设有冲击弹簧7和弹簧挡板8，冲击弹簧7的两端自由，分别与轴承架3和弹簧挡板8接触；主动冲击杆4的下端为直角三角形的棘爪，棘爪与棘轮9相配合传动；棘轮9每转动一格，主动冲击杆4重最低位置运动到最高位置，相应的冲击弹簧7从最小压缩变形量变化到最大压缩变形量，从而为冲击储存足够多的弹性势能。冲击弹簧7的两端自由，从而使得主动冲击杆4在棘爪发生位移突变时，可以快速向下发生冲击运动。适当增加冲击弹簧7的刚度可以提高更大的冲击力，以适应不同材料和不同颗粒直径的被捣碎块状灼烧物。
参见图1所示，被动冲击杆5上位于轴承架3下方依次装设有滑动盖11、拉压螺旋弹簧12和冲击盘13；拉压螺旋弹簧12的两端分别与滑动盖11和冲击盘13固定相连；由于冲击盘13对块状灼烧物14的冲击，使得每一次冲击盘13运动的最大位置略微有点差异，进而使得每一次冲击，滑动盖11相对于坩埚容器1的运动位移不同。拉压螺旋弹簧12有效改善了冲击盘13冲击块状灼烧物14时滑动盖11对坩埚容器1的密封效果，进而有效防止了冲击挤压造成的坩埚容器1内的物料的溢出。
参见图1所示，冲击盘13伸入到装有块状灼烧物14的坩埚容器1中。
作为优选地，冲击盘13为圆盘状物体，其内径略小于坩埚容器1的内径，滑动该11的半径不小于坩埚容器1的内径；滑动盖11可相对于被动冲击杆5自由滑动，其材料为特氟龙。
作为优选地，冲击弹簧7为抗压金属螺旋弹簧，其刚度不小于拉压螺旋弹簧12刚度的五倍。
作为优选地，冲击盘13捣碎块状灼烧物14时，滑动盖11始终接触到坩埚容器1的上端面，拉压螺旋弹簧12处于拉伸状态。
本发明的工作过程如下：
电机10带动棘轮9缓慢转动，主动冲击杆4在冲击弹簧7的作用下其下端的棘爪始终与棘轮9的棘齿相接触；
在棘爪沿棘轮9的棘齿的圆弧轮廓线向上滑动时，冲击弹簧7的压缩变形量逐渐增加，直至棘爪运动至最高位置；
棘轮9转动一个棘齿时，由于棘齿的轮廓线为径向线，且棘爪的尖端位于棘轮9中心的正上方，从而使得棘爪和主动冲击杆4发生位移突变，即主动冲击杆4突然快速向下运动，进而带动被动冲击杆5和冲击盘13快速向下冲击块状灼烧物14，从而对块状灼烧物14实施冲击捣碎。
以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应该属于本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种快速冲击捣碎灼烧物的机器人，包括机架(2)，固定装设于所述机架(2)上的电机(10)和轴承架(3)，其特征在于：
所述电机(10)的输出轴上固定装设有棘轮(9)，所述棘轮(9)的棘齿的轮廓线由一段圆弧线和一条径向线组成；所述径向线不小于所述棘轮(9)最大半径的二分之一；
所述轴承架(3)上装设有第一直线轴承(31)和第二直线轴承(32)，所述第一直线轴承(31)内滑动装设有主动冲击杆(4)，所述第二直线轴承(32)内滑动装设有被动冲击杆(5)；所述主动冲击杆(4)与所述被动冲击杆(5)均沿铅垂方向装设；
所述主动冲击杆(4)和所述被动冲击杆(5)的上端均与连杆(6)固定相连；所述主动冲击杆(4)上位于所述第一轴承架(31)下方依次装设有冲击弹簧(7)和弹簧挡板(8)，所述冲击弹簧(7)的两端自由，分别与所述轴承架(3)和所述弹簧挡板(8)接触；所述主动冲击杆(4)的下端为直角三角形的棘爪，所述棘爪与所述棘轮(9)相配合传动；
所述被动冲击杆(5)上位于所述轴承架(3)下方依次装设有滑动盖(11)、拉压螺旋弹簧(12)和冲击盘(13)；所述拉压螺旋弹簧(12)的两端分别与所述滑动盖(11)和所述冲击盘(13)固定相连；
冲击盘(13)伸入到装有块状灼烧物(14)的坩埚容器(1)中。
2.根据权利要求1所述的一种快速冲击捣碎灼烧物的机器人，其特征在于：所述冲击盘(13)为圆盘状物体，其内径略小于所述坩埚容器(1)的内径，所述滑动该(11)的半径不小于所述坩埚容器(1)的内径；所述滑动盖(11)可相对于所述被动冲击杆(5)自由滑动，其材料为特氟龙。
3.根据权利要求1所述的一种快速冲击捣碎灼烧物的机器人，其特征在于：所述冲击弹簧(7)为抗压金属螺旋弹簧，其刚度不小于所述拉压螺旋弹簧(12)刚度的五倍。
4.根据权利要求1所述的一种快速冲击捣碎灼烧物的机器人，其特征在于：所述冲击盘(13)捣碎所述块状灼烧物(14)时，所述滑动盖(11)始终接触到所述坩埚容器(1)的上端面，所述拉压螺旋弹簧(12)处于拉伸状态。
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