CN111981853A - 矿热炉炉前多功能机械臂 - Google Patents

Abstract

一种矿热炉炉前多功能机械臂，涉及矿热炉辅助设备技术领域，包括依次连接的安装头、伸缩组件、摆动动力缸、升降组件、平面旋转盘、水平移动组件，安装头安装对应加料、布料、推料、捣炉等炉前作业的操作工具，伸缩组件、摆动动力缸、升降组件、平面旋转盘、水平移动组件依次带动安装头前后移动、上下摆动、纵向升降、平面旋转、水平移动五方位动作的配合，进而带动操作工具动作，使本装置代替人工使用操作工具进行炉前作业，不需要作业人员位于靠近炉前的位置，相对减少作业人员的身体危害和损耗。

Description

矿热炉炉前多功能机械臂

技术领域

本发明涉及矿热炉辅助设备技术领域，具体涉及一种矿热炉炉前多功能机械臂。

背景技术

矿热炉是现代冶金行业必不可少专业设备，矿热炉在使用过程中需要定时开炉进行加料、布料、推料、捣炉等炉前作业，传统的炉前作业方式的都是通过人工进行操作的，即3个以上的作业人员共同手持对应的操作工具，位于靠近矿热炉炉前的位置，将操作工具伸入矿热炉内部进行对应炉前作业，但是，因矿热炉炉前温度较高，此种方式会对作业人员的身体造成危害，并且随着矿热炉的容量越来越大，作业的工作量也越来越大，即工作力度增大、工作时间加长，长时间在此种环境温度较高的场所高强度作业，会对作业人员的身体造成不同程度的损耗。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种代替人工作业的矿热炉炉前多功能机械臂。

一种矿热炉炉前多功能机械臂，设置在矿热炉炉前，包括依次连接的安装头、伸缩组件、摆动动力缸、升降组件、平面旋转盘、水平移动组件，安装头安装有对应的操作工具，安装头设置在伸缩组件的前端，伸缩组件动作带动安装头伸缩，摆动动力缸动作带动安装头上下摆动，升降组件动作带动安装头纵向升降，平面旋转盘动作带动安装头平面旋转，水平移动组件动作带动安装头水平移动。

优选的，伸缩组件包括伸缩臂、为伸缩臂提供动力的伸缩动力缸。

优选的，伸缩臂包括外套管、内管，外套管中空，且套设在内管上，外套管与内管滑动连接，内管能够沿外套管伸出或缩进，以实现伸缩臂的伸缩，伸缩臂的前端即为内管的前端，安装头设置在内管的前端端部，伸缩动力缸的一端与外套管连接、另一端与内管连接，伸缩动力缸伸缩带动内管沿外套管滑动；摆动动力缸的一端与外套管靠近后端的位置连接。

优选的，升降组件包括随动块、升降臂、连接块、升降动力缸，随动块靠近下部的位置与外套管固定连接，随动块靠近上部的位置与摆动动力缸的另一端转动连接，升降臂的一端与随动块靠近上部的位置转动连接、另一端与连接块靠近上部的位置转动连接，升降动力缸的一端与升降臂靠近中部位置转动连接、另一端与连接块靠近下部的位置转动连接。

优选的，平面旋转盘水平设置且其中心与连接块连接，以带动连接块旋转，平面旋转盘位于连接块的上方。

优选的，水平移动组件包括固定架、移动小车，平面旋转盘的中心与移动小车的底部转动连接，移动小车的两侧设置有滑轮，固定架上沿长度方向设置有滑轨，滑轨与滑轮相适配且两者轮轨连接，滑轮能够沿滑轨移动。

优选的，升降组件还包括与升降臂始终平行的稳定杆，稳定杆的一端与随动块转动连接、另一端与连接块转动连接。

优选的，随动块和连接块均竖直设置，且始终保持竖直状态，平面旋转盘与连接块垂直；稳定杆位于升降臂的下方；随动块、升降臂、连接块、稳定杆四者围成平行四边形。

优选的，伸缩组件还包括设置在外套管上的上定位件和下定位件。

优选的，上定位件包括上定位钉、相对固定在外套管两侧的第一上夹片和第二上夹片，第一上夹片和第二上夹片的上部分分别开设有第一上定位孔和第二上定位孔，上定位钉分别穿过第一上定位孔、第二上定位孔，与第一上夹片、第二上夹片连接，上定位钉靠近外套管设置；下定位件包括下定位钉、相对固定在外套管两侧的第一下夹片和第二下夹片，第一下夹片和第二下夹片的下部分分别开设有第一下定位孔和第二下定位孔，下定位钉分别穿过第一下定位孔、第二下定位孔，与第一下夹片、第二下夹片连接，下定位钉靠近外套管设置，以在内管伸出至外套管外部，并受重力下压外套管时，外套管受上定位钉和下定位钉定位保持相对直线状态。

本发明采用上述技术方案，其有益效果在于：安装头安装对应加料、布料、推料、捣炉等炉前作业的操作工具，伸缩组件带动安装头前后移动，摆动动力缸依次带动伸缩组件的前端、安装头上下摆动，升降组件依次带动伸缩组件、摆动动力缸、安装头纵向升降，平面旋转盘依次带动升降组件、摆动动力缸、伸缩组件、安装头平面旋转，水平移动组件依次带动平面旋转盘、升级组件、摆动动力缸、伸缩组件、安装头水平移动，安装头动作带动操作工具动作，前后移动、上下摆动、纵向升降、平面旋转、水平移动五方位动作的配合，使本装置代替人工使用操作工具进行炉前作业，不需要作业人员位于靠近炉前的位置，相对减少作业人员的身体危害和损耗。

附图说明

图1为矿热炉炉前多功能机械臂的结构示意图。

图2为安装头、伸缩组件、摆动动力缸、升降组件、平面旋转盘配合的结构示意图。

图3为图2另一个角度的结构示意图。

图4为安装头、伸缩组件、摆动动力缸、升降组件、平面旋转盘配合的主视图，其中，伸缩动力缸、摆动动力缸、升降动力缸均为缩短状态。

图5为安装头、伸缩组件、摆动动力缸、随动块配合的主视图，其中，伸缩动力缸、摆动动力缸均为伸长状态。

图6为外套管、上定位件、下定位件配合的结构示意图。

图7为安装头、内管配合的结构示意图。

图8为随动块、升降臂、连接块、稳定杆、平面旋转盘配合的结构示意图。

图中：矿热炉炉前多功能机械臂10、安装头20、伸缩组件30、伸缩臂31、外套管311、内管312、伸缩动力缸32、上定位件33、上定位钉331、第一上夹片332、第二上夹片333、下定位件34、下定位钉341、第一下夹片342、第二下夹片343、摆动动力缸40、升降组件50、随动块51、升降臂52、连接块53、升降动力缸54、稳定杆55、平面旋转盘60、水平移动组件70、固定架71、移动小车72。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

请参看图4、图5，下文描述所有“前”为该两图中的“左”，所有“后”为该两图中的“右”。

请参看图1，本发明实施例提供了一种矿热炉炉前多功能机械臂10，设置在矿热炉炉前，包括依次连接的安装头20、伸缩组件30、摆动动力缸40、升降组件50、平面旋转盘60、水平移动组件70，安装头20安装有对应的操作工具，安装头20设置在伸缩组件30的前端，伸缩组件30动作带动安装头20伸缩，摆动动力缸40动作带动安装头20上下摆动，升降组件50动作带动安装头20纵向升降，平面旋转盘60动作带动安装头20平面旋转，水平移动组件70动作带动安装头20水平移动。

请参看图2至图5，进一步的，伸缩组件30包括伸缩臂31、为伸缩臂31提供动力的伸缩动力缸32。

请参看图5至图7，进一步的，伸缩臂31包括外套管311、内管312，外套管311中空，且套设在内管312上，外套管311与内管312滑动连接，内管312能够沿外套管311伸出或缩进，以实现伸缩臂31的伸缩，伸缩臂31的前端即为内管312的前端，安装头20设置在内管312的前端端部，伸缩动力缸32的一端与外套管311固定连接、另一端与内管312固定连接，伸缩动力缸32伸缩带动内管312沿外套管311滑动，伸缩动力缸32与外套管311、内管312均平行；摆动动力缸40的一端与外套管311靠近后端的位置转动连接。摆动动力缸40与外套管311转动连接的方式为：摆动动力缸40能够以其与外套管311的连接点为轴在竖直方向转动。

请参看图1至图4，及图8，进一步的，升降组件50包括随动块51、升降臂52、连接块53、升降动力缸54，随动块51靠近下部的位置与外套管311固定连接，随动块51靠近上部的位置与摆动动力缸40的另一端转动连接，升降臂52的一端与随动块51靠近上部的位置转动连接、另一端与连接块53靠近上部的位置转动连接，升降动力缸54的一端与升降臂52靠近中部位置转动连接、另一端与连接块53靠近下部的位置转动连接。摆动动力缸40与随动块51的转动连接的方式为：摆动动力缸40能够以其与随动块51的连接点为轴在竖直方向转动；升降臂52与随动块51的转动连接方式为：升降臂52能够以其与随动块51的连接点为轴在竖直方向转动；升降臂52与连接块53的转动连接方式为：升降臂52能够以其与连接块53的连接点为轴在竖直方向转动；升降动力缸54与升降臂52的转动连接方式为：升降动力缸54能够以其与升降臂52的连接点为轴在竖直方向转动；升降动力缸54与连接块53的转动连接方式为：升降动力缸54能够以其与连接块53的连接点为轴在竖直方向转动。

请参看图1至图4，及图8，进一步的，平面旋转盘60水平设置且其中心与连接块53连接，以带动连接块53旋转，平面旋转盘60位于连接块53的上方。

请参看图1，进一步的，水平移动组件70包括固定架71、移动小车72，平面旋转盘60的中心与移动小车72的底部转动连接，移动小车72的两侧设置有滑轮，固定架71上沿长度方向设置有滑轨，滑轨与滑轮相适配且两者轮轨连接，滑轮能够沿滑轨移动。固定架71始终固定不动。

请参看图1至图4，及图8，进一步的，升降组件50还包括与升降臂52始终平行的稳定杆55，稳定杆55的一端与随动块51转动连接、另一端与连接块53转动连接。

请参看图1至图4，及图8，进一步的，随动块51和连接块53均竖直设置，且始终保持竖直状态，平面旋转盘60与连接块53垂直；稳定杆55位于升降臂52的下方；随动块51、升降臂52、连接块53、稳定杆55四者围成平行四边形。

请参看图1至图6，进一步的，伸缩组件30还包括设置在外套管311上的上定位件33和下定位件34。

请参看图1至图6，进一步的，上定位件33包括上定位钉331、相对固定在外套管311两侧的第一上夹片332和第二上夹片333，第一上夹片332和第二上夹片333的上部分分别开设有第一上定位孔和第二上定位孔，上定位钉331分别穿过第一上定位孔、第二上定位孔，与第一上夹片332、第二上夹片333连接，上定位钉331靠近外套管311设置；下定位件34包括下定位钉341、相对固定在外套管311两侧的第一下夹片342和第二下夹片343，第一下夹片342和第二下夹片343的下部分分别开设有第一下定位孔和第二下定位孔，下定位钉341分别穿过第一下定位孔、第二下定位孔，与第一下夹片342、第二下夹片343连接，下定位钉341靠近外套管311设置，以在内管312伸出至外套管311外部，并受重力下压外套管311时，外套管311受上定位钉331和下定位钉341定位保持相对直线状态。

请参看图1至图6，进一步的，下定位件34靠近内管312的前端设置，上定位件33相对下定位件34远离内管312的前端。

请参看图1至图6，进一步的，上定位钉331与第一上夹片332、第二上夹片333均垂直，第一上夹片332与第二上夹片333平行；下定位钉341与第一下夹片342、第二下夹片343均垂直，第一下夹片342与第二下夹片343平行。

请参看图1至图6，进一步的，第一上定位孔、第二上定位孔、第一下定位孔、第二下定位孔均为圆孔或螺纹孔。当第一上定位孔、第二上定位孔为圆孔时，上定位钉331为销钉；当第一上定位孔、第二上定位孔为螺纹孔时，上定位钉331为螺钉或螺杆与螺母的组合。当第一下定位孔、第二下定位孔为圆孔时，下定位为销钉；当第一下定位孔、第二下定位孔为螺纹孔时，下定位钉341为螺钉或螺杆与螺母的组合。

进一步的，平面旋转盘60可以为齿盘，平面旋转盘60边缘处啮合有主动轮，主动轮由电机驱动旋转，进而带动平面旋转盘60旋转，该电机为可远程操作的电机。平面旋转盘60也可以为圆盘，由可远程操作的电机驱动。

进一步的，滑轮由可远程操作的电机驱动，摆动动力缸40、伸缩动力缸32、升降动力缸54均为可远程操作的气缸或油缸。

请参看图1，进一步的，矿热炉炉前多功能机械臂10整体呈“Z”字形结构。

本装置在具体使用时，人工将伸缩动力缸32、摆动动力缸40、升降动力缸54缩至最短，移动小车72操作至远离矿热炉的位置，选用对应炉前作业的操作工具，将操作工具与安装头20连接，保持两者相对固定，作业人员操作伸缩动力缸32、摆动动力缸40、升降动力缸54、平面旋转盘60、移动小车72，将安装头20对准矿热炉的炉前开口，作业人员根据具体作业的具体工序，操作伸缩动力缸32、摆动动力缸40、升降动力缸54、平面旋转盘60、移动小车72，完成加料、布料、推料、捣炉等炉前作业。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种矿热炉炉前多功能机械臂，设置在矿热炉炉前，其特征在于：包括依次连接的安装头、伸缩组件、摆动动力缸、升降组件、平面旋转盘、水平移动组件，安装头安装有对应的操作工具，安装头设置在伸缩组件的前端，伸缩组件动作带动安装头伸缩，摆动动力缸动作带动安装头上下摆动，升降组件动作带动安装头纵向升降，平面旋转盘动作带动安装头平面旋转，水平移动组件动作带动安装头水平移动。

2.如权利要求1所述的矿热炉炉前多功能机械臂，其特征在于：所述伸缩组件包括伸缩臂、为伸缩臂提供动力的伸缩动力缸。

3.如权利要求1或2所述的矿热炉炉前多功能机械臂，其特征在于：所述伸缩臂包括外套管、内管，外套管中空，且套设在内管上，外套管与内管滑动连接，内管能够沿外套管伸出或缩进，以实现伸缩臂的伸缩，伸缩臂的前端即为内管的前端，安装头设置在内管的前端端部，伸缩动力缸的一端与外套管连接、另一端与内管连接，伸缩动力缸伸缩带动内管沿外套管滑动；摆动动力缸的一端与外套管靠近后端的位置连接。

4.如权利要求3所述的矿热炉炉前多功能机械臂，其特征在于：所述升降组件包括随动块、升降臂、连接块、升降动力缸，随动块靠近下部的位置与外套管固定连接，随动块靠近上部的位置与摆动动力缸的另一端转动连接，升降臂的一端与随动块靠近上部的位置转动连接、另一端与连接块靠近上部的位置转动连接，升降动力缸的一端与升降臂靠近中部位置转动连接、另一端与连接块靠近下部的位置转动连接。

5.如权利要求4所述的矿热炉炉前多功能机械臂，其特征在于：所述平面旋转盘水平设置且其中心与连接块连接，以带动连接块旋转，平面旋转盘位于连接块的上方。

6.如权利要求5所述的矿热炉炉前多功能机械臂，其特征在于：所述水平移动组件包括固定架、移动小车，平面旋转盘的中心与移动小车的底部转动连接，移动小车的两侧设置有滑轮，固定架上沿长度方向设置有滑轨，滑轨与滑轮相适配且两者轮轨连接，滑轮能够沿滑轨移动。

7.如权利要求6所述的矿热炉炉前多功能机械臂，其特征在于：所述升降组件还包括与升降臂始终平行的稳定杆，稳定杆的一端与随动块转动连接、另一端与连接块转动连接。

8.如权利要求7所述的矿热炉炉前多功能机械臂，其特征在于：所述随动块和连接块均竖直设置，且始终保持竖直状态，平面旋转盘与连接块垂直；稳定杆位于升降臂的下方；随动块、升降臂、连接块、稳定杆四者围成平行四边形。

9.如权利要求8所述的矿热炉炉前多功能机械臂，其特征在于：所述伸缩组件还包括设置在外套管上的上定位件和下定位件。

10.如权利要求9所述的矿热炉炉前多功能机械臂，其特征在于：所述上定位件包括上定位钉、相对固定在外套管两侧的第一上夹片和第二上夹片，第一上夹片和第二上夹片的上部分分别开设有第一上定位孔和第二上定位孔，上定位钉分别穿过第一上定位孔、第二上定位孔，与第一上夹片、第二上夹片连接，上定位钉靠近外套管设置；下定位件包括下定位钉、相对固定在外套管两侧的第一下夹片和第二下夹片，第一下夹片和第二下夹片的下部分分别开设有第一下定位孔和第二下定位孔，下定位钉分别穿过第一下定位孔、第二下定位孔，与第一下夹片、第二下夹片连接，下定位钉靠近外套管设置，以在内管伸出至外套管外部，并受重力下压外套管时，外套管受上定位钉和下定位钉定位保持相对直线状态。

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