CN114084663A - 一种金属钠棒抓取机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种金属钠棒抓取机构，包括相互交叉铰接的左抓手和右抓手，其铰接处设有前后贯穿的铰接轴，以及开合驱动机构；所述开合驱动机构用于驱使左抓手和右抓手下端张开或合拢；所述左抓手和右抓手的下端分别设为弯钩部和折弯部，所述弯钩部和折弯部均用于当所述合拢时，从待抓取的钠棒的两侧插入钠棒的底部将其托起；所述弯钩部内部设有弧形凹槽，所述弧形凹槽用于盛装所述托起后的钠棒；所述弯钩部和折弯部的末端分别设有第一辊轴和第二辊轴，所述第一辊轴和第二辊轴均用于减少对所述钠棒的摩擦。本发明采用非夹持的抓取方式抓取金属钠棒，避免金属钠棒破损，能够替代人工，降低安全风险。

Description

一种金属钠棒抓取机构
技术领域
本发明属于金属钠生产技术领域，涉及一种金属钠棒抓取机构。
背景技术
金属钠具有可塑性、延展性及良好的传热导电性能，其化学性质活泼。工业金属钠由铸钠机生产出的成品为金属钠棒。
金属钠棒的转移过程中，需要对金属钠棒进行抓取。抓取时，金属钠棒柔软且有延展性，容易破损，破损后的钠可与氧气、水等发生剧烈反应，具有危险性；目前为工人手工抓取钠棒进行操作，工作强度大，且人身安全得不到保证。
发明内容
为了克服背景技术中的不足，本发明提供一种金属钠棒抓取机构，目的在于，设计机械的抓取机构，替代人工；该抓取机构工作时应降低挤压或摩擦钠棒的力度，采取柔和的抓取动作，避免金属钠棒破损。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种金属钠棒抓取机构，包括相互交叉铰接的左抓手和右抓手，其铰接处设有前后贯穿的铰接轴，以及开合驱动机构；所述开合驱动机构用于通过驱使左抓手和右抓手围绕所述铰接轴旋转，使得其下端张开或合拢；
所述左抓手和右抓手的下端分别设为弯钩部和折弯部，所述弯钩部和折弯部均用于当所述合拢时，从待抓取的钠棒的两侧插入钠棒的底部将其托起；所述弯钩部内部设有弧形凹槽，所述弧形凹槽用于盛装所述托起后的钠棒；
所述弯钩部和折弯部的末端分别设有第一辊轴和第二辊轴，所述第一辊轴和第二辊轴均用于当所述插入钠棒的底部时，通过自身转动，减少对所述钠棒的摩擦。
进一优化为，所述左抓手包括一对平行布置的第一支板，所述第一支板的中部设有第一轴孔，第一轴孔套装在所述铰接轴上；所述第一支板的下部向一侧弯曲延长，用于形成所述弯钩部；第一支板在所述弯曲处的末端设有第一轴孔，所述第一轴孔用于套装第一辊轴；在一对所述第一支板之间的底部固定连接弧形托板，用于形成所述弧形凹槽；所述右抓手包括一对平行布置的第二支板，所述第二支板的中部设有第二轴孔，第二轴孔套装在所述铰接轴上；所述第二支板的下部向一侧弯折延长，用于形成所述折弯部；第二支板在所述弯折处的末端设有第二轴孔，所述第二轴孔用于套装第二辊轴；在所述弯折处还插接有第三辊轴，第三辊轴的两端分别插接在所述第二支板弯折处预设第三轴孔中。
进一优化为，所述开合驱动机构包括门型框架、滑块、连杆和气缸；
所述门型框架包括平行布置的两块竖板和固连在两块竖板顶端的横板；所述竖板的下端套装在所述铰接轴上；所述横板上固定连接气缸，所述气缸的伸缩端竖直朝下连接滑块，所述滑块的前后两侧面上设有销头，所述销头插入在所述竖板预设的滑槽中；每一侧所述销头同轴铰接两个连杆的一端，所述两个连杆的另一端分别与所述第一支板和第二支板的上端铰接。
进一优化为，所述左抓手和右抓手合拢时，所述第二辊轴位于所述第一辊轴的下部，用于将托起后的所述钠棒滚入所述弧形凹槽。
进一优化为，还包括皮带辊、电机、传动带；所述皮带辊可转动的同轴套装在所述铰接轴中部；所述电机与所述第三辊轴的一端扭矩连接，电机用于驱动第三辊轴转动；所述传动带包裹在所述皮带辊、第二辊轴和第三辊轴外侧，用于围绕所述皮带辊、第二辊轴和第三辊轴循环转动；所述第三辊轴用于带动传动带循环转动；所述传动带用于当左抓手和右抓手合拢时，带动所述钠棒滚动，减少钠棒表面的磨损。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本机构采用非夹持的抓取方式，托起钠棒进行转移，避免柔软的钠棒破损；
(2)当左抓手和右抓手合拢时，通过设置了第一辊轴和第二辊轴，减少了棱角，降低了对钠棒的冲击；同时，第一辊轴和第二辊轴的另一个作用是左抓手和右抓手的导向辊，使得左抓手和右抓手的末端能够贴合在钠棒的放置面上，避免挂擦，从而缓慢顺畅的插入钠棒的底部；
(3)第二辊轴位于所述第一辊轴的下部，使得两个辊轴上下交错布置，避免在同一高度挤压钠棒，减少钠棒的变形，并且由于交错布置产生拨动钠棒转动的效果，使钠棒自然滚入弧形凹槽中；
(4)可以将本机构应用到全自动的金属钠棒抓取机械手，本机构为智能化机械手提供了一种抓取金属钠棒的机械基础；
(5)左抓手和右抓手的张开程度可通过气缸调整，使得本机构能够适应在一定范围内不同粗细的金属钠棒的抓取操作；
总之，本机构采用非夹持的抓取方式抓取金属钠棒，抓取动作柔和平缓，降低了对钠棒的挤压，避免金属钠棒破损，能够替代人工，实现危化岗位减人的要求，减少人员在铸钠机前作业，降低安全风险。
附图说明
图1为本发明的实施例1的张开状态的三维结构示意图；
图2为本发明的实施例1的合拢状态的平面结构示意图；
图3为本发明的实施例2的张开状态的平面结构示意图；
图4为本发明的实施例2的合拢状态的三维结构示意图。
图中：1左抓手、11弯钩部、111第一辊轴、12第一支板、13弧形托板、2右抓手、21折弯部、211第二辊轴、22第二支板、23第三辊轴、3开合驱动机构、31门型框架、311竖板、312横板、313滑槽、32滑块、321销头、33连杆、34气缸、4铰接轴、5传动带、6电机、7皮带辊、8钠棒；图中箭头表示传动带运动方向。
具体实施方式
下面结合本发明的附图，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优选实施例，而不是全部的实施例。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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，因此不能理解为对本发明的限制。此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
实施例1：请参阅图1-2；
本发明提供如下技术方案：一种金属钠棒抓取机构，包括相互交叉铰接的左抓手1和右抓手2，其铰接处设有前后贯穿的铰接轴4，以及开合驱动机构3；所述开合驱动机构3用于通过驱使左抓手1和右抓手2围绕所述铰接轴4旋转，使得其下端张开或合拢；
所述左抓手1包括一对平行布置的第一支板12，所述第一支板12的中部设有第一轴孔，第一轴孔套装在所述铰接轴4上；所述第一支板12的下部向一侧弯曲延长，用于在所述左抓手1下端形成弯钩部11；第一支板12在所述弯曲处的末端设有第一轴孔，所述第一轴孔用于套装第一辊轴111；在一对所述第一支板12之间的底部固定连接弧形托板13，用于形成所述弧形凹槽；所述弧形凹槽用于盛装所述托起后的钠棒8；
所述左抓手1以两个第一支板12为主要构件，使左抓手1为镂空状态，减轻了左抓手1结构重量，有利于配套较小动力的开合驱动机构3，使得开合动作更加舒缓。
所述右抓手2包括一对平行布置的第二支板22，所述第二支板22的中部设有第二轴孔，第二轴孔套装在所述铰接轴4上；所述第二支板22的下部向一侧弯折延长，用于在所述右抓手2下端折弯部21；第二支板22在所述弯折处的末端设有第二轴孔，所述第二轴孔用于套装第二辊轴211；在所述弯折处还插接有第三辊轴23，第三辊轴23的两端分别插接在所述第二支板22弯折处预设第三轴孔中；所述右抓手2以两个第二支板22为主要构件，使右抓手2为镂空状态，减轻了右抓手2结构重量，有利于配套较小动力的开合驱动机构3；使得开合动作更加舒缓。
所述弯钩部11和折弯部21均用于当所述合拢时，所述第一辊轴111和第二辊轴211从待抓取的钠棒8的两侧插入钠棒8的底部将其托起；
所述第一辊轴111和第二辊轴211，当插入钠棒8的底部时，首先避免了突出的棱角对钠棒8的冲击破坏，并且通过自身转动，更好的减少对所述钠棒8的挤压，使得抓取动作，能够自动适应钠棒8的轮廓。
所述开合驱动机构3包括门型框架31、滑块32、连杆33和气缸34；所述门型框架31包括平行布置的两块竖板311和固连在两块竖板311顶端的横板312；所述竖板311的下端套装在所述铰接轴4上；所述横板312上固定连接气缸34，所述气缸34的伸缩端竖直朝下连接滑块32，所述滑块32的前后两侧面上设有销头321，所述销头321插入在所述竖板311预设的滑槽313中；每一侧所述销头321同轴铰接两个连杆33的一端，所述两个连杆33的另一端分别与所述第一支板12和第二支板22的上端铰接。竖直的气缸34作为驱动左抓手1和右抓手2的主要构件，配合交叉铰接的连杆33，实际上使得气缸34的行程较长，而左抓手1和右抓手2合拢的行程较短，导致合拢的动作缓慢，使得更容易在合拢过程中调整左抓手1和右抓手2的位置，减少对钠棒8的冲击。
所述左抓手1和右抓手2合拢时，所述第二辊轴211位于所述第一辊轴111的下部，使得两个辊轴上下交叉设置，避免在同一高度挤压钠棒8，从而产生拨动效果，拨动钠棒8转动，减少与第一辊轴111和第二辊轴211的摩擦，而托起后的所述钠棒8通过自身重力翻越第一辊轴111，自然滚入所述弧形凹槽，弧形凹槽使钠棒8的更加稳定，避免在转移过程中晃动而掉落。
使用时，驱动气缸34的伸缩端伸长，将左抓手1和右抓手2张开，对准待抓取的金属钠棒8；然后将本机构下移，使第一辊轴111和第二辊轴211贴合到钠棒8的放置面上；再驱使缸34的伸缩端收缩，将左抓手1和右抓手2合拢，使第一辊轴111和第二辊轴211插入钠棒8的底部将其托起，而后钠棒8自然滚落到所述弧形凹槽中后，完成钠棒8的抓取操作。
本实施例优点在于：
(1)本机构采用非夹持的抓取方式，托起钠棒8进行转移，避免柔软的钠棒8破损；
(2)当左抓手1和右抓手2合拢时，为减少对钠棒8的冲击，设置了第一辊轴111和第二辊轴211；同时，第一辊轴111和第二辊轴211的另一个作用是左抓手1和右抓手2的导向辊，使得左抓手1和右抓手2的末端能够贴合在钠棒8的放置面上，例如金属钠棒8的传送带上，避免左抓手1和右抓手2的末端与传送带挂擦，从而缓慢顺畅的插入钠棒8的底部；
(3)合拢时，第二辊轴211位于所述第一辊轴111的下部，使得两个辊轴上下交叉设置，避免在同一高度挤压钠棒8，减少钠棒8的变形，并且产生拨动钠棒8转动的效果，使钠棒8自然滚入弧形凹槽中；
(4)可以将本机构应用到全自动的金属钠棒8抓取机械手，本机构为智能机械手提供了一种抓取金属钠棒8的机械基础；
(5)左抓手1和右抓手2的张开程度可通过气缸34调整，使得本机构能够适应在一定范围内不同粗细的金属钠棒8的抓取操作；
总之，本机构采用非夹持的抓取方式抓取金属钠棒8，抓取动作柔和平缓，降低了对钠棒8的挤压，避免金属钠棒8破损；能够替代人工，实现危化岗位减人的要求，减少人员在铸钠机前作业，降低安全风险。
实施例2：请参阅图3-4；
本实施例技术方案与实施例1的不同之处在于，还包括皮带辊7、电机6、传动带5；所述皮带辊7可转动的同轴套装在所述铰接轴4中部；所述电机6与所述第三辊轴23的一端扭矩连接，电机6用于驱动第三辊轴23转动；所述传动带5包裹在所述皮带辊7、第二辊轴211和第三辊轴23外侧，用于围绕所述皮带辊7、第二辊轴211和第三辊轴23循环转动；所述第三辊轴23用于带动传动带5循环转动；所述传动带5用于当左抓手1和右抓手2合拢时，带动所述钠棒8滚动。此时，皮带辊7和第二辊轴211作为支撑传动带5运动的支撑辊。
本实施例相比实施例1而言，由于传动带5贴合在钠棒8的一侧运动，对钠棒8的拨动效果更加明显，使钠棒8更容易翻滚，更容易翻越第一辊轴111，更快的滚入弧形凹槽中，从而进一步减少对钠棒8的磨损。本实施例在实施例1的有益效果的基础上，更好的保护了钠棒8，减少了破损。
本发明未详述部分为现有技术；对于本领域的普通技术人员而言，以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种金属钠棒抓取机构，包括相互交叉铰接的左抓手(1)和右抓手(2)，其铰接处设有前后贯穿的铰接轴(4)，以及开合驱动机构(3)；所述开合驱动机构(3)用于驱使左抓手(1)和右抓手(2)的下端张开或合拢，其特征在于：
所述左抓手(1)和右抓手(2)的下端分别设为弯钩部(11)和折弯部(21)，所述弯钩部(11)和折弯部(21)均用于当所述合拢时，从待抓取的钠棒的两侧插入钠棒的底部将其托起；所述弯钩部(11)内部设有弧形凹槽，所述弧形凹槽用于盛装所述托起后的钠棒；
所述弯钩部(11)和折弯部(21)的末端分别设有可转动的第一辊轴(111)和第二辊轴(211)，所述第一辊轴(111)和第二辊轴(211)均用于通过自身转动，减少对所述钠棒的摩擦。
2.根据权利要求1所述的一种金属钠棒抓取机构，其特征在于：所述左抓手(1)包括一对平行布置的第一支板(12)，所述第一支板(12)的中部设有第一轴孔，第一轴孔套装在所述铰接轴(4)上；所述第一支板(12)的下部向一侧弯曲延长，用于形成所述弯钩部(11)；第一支板(12)在所述弯曲处的末端设有第一轴孔，所述第一轴孔用于套装第一辊轴(111)；在一对所述第一支板(12)之间的底部固定连接弧形托板(13)，用于形成所述弧形凹槽；
所述右抓手(2)包括一对平行布置的第二支板(22)，所述第二支板(22)的中部设有第二轴孔，第二轴孔套装在所述铰接轴(4)上；所述第二支板(22)的下部向一侧弯折延长，用于形成所述折弯部(21)；第二支板(22)在所述弯折处的末端设有第二轴孔，所述第二轴孔用于套装第二辊轴(211)；在所述弯折处还插接有可转动的第三辊轴(23)，第三辊轴(23)的两端分别插接在所述第二支板(22)弯折处预设第三轴孔中。
3.根据权利要求2所述的一种金属钠棒抓取机构，其特征在于：所述开合驱动机构(3)包括门型框架(31)、滑块(32)、连杆(33)和气缸(34)；
所述门型框架(31)包括平行布置的两块竖板(311)和固连在两块竖板(311)顶端的横板(312)；所述竖板(311)的下端套装在所述铰接轴(4)上；所述横板(312)上固定连接气缸(34)，所述气缸(34)的伸缩端竖直朝下连接滑块(32)，所述滑块(32)的前后两侧面上设有销头(321)，所述销头(321)插入在所述竖板(311)上预设的滑槽(313)中；每一侧所述销头(321)同轴铰接在两个连杆(33)的一端，所述两个连杆(33)的另一端分别与所述第一支板(12)和第二支板(22)的上端铰接。
4.根据权利要求3所述的一种金属钠棒抓取机构，其特征在于：所述左抓手(1)和右抓手(2)合拢时，所述第二辊轴(211)位于所述第一辊轴(111)的下部。
5.根据权利要求4所述的一种金属钠棒抓取机构，其特征在于：还包括皮带辊(7)、电机(6)和传动带(5)；
所述皮带辊(7)可转动的同轴套装在所述铰接轴(4)中部；
所述电机(6)与所述第三辊轴(23)的一端扭矩连接，电机(6)用于驱动第三辊轴(23)转动；
所述传动带(5)包裹在所述皮带辊(7)、第二辊轴(211)和第三辊轴(23)外侧，用于围绕所述皮带辊(7)、第二辊轴(211)和第三辊轴(23)循环转动。
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