CN114108002A - 一种酸雾间专用自动脱挂钩装置 - Google Patents

一种酸雾间专用自动脱挂钩装置 Download PDF

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戴海峰
李孝芳
徐建忠
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Abstract

本发明提供一种酸雾间专用自动脱挂钩装置，涉及钢管镀锌领域。该一种酸雾间专用自动脱挂钩装置，包括安装底座，所述安装底座的顶部固定连接有升降机构，所述升降机构的顶部固定连接有伸缩机构，所述伸缩机构的输出端均设置有电磁铁组件；还包括微正压保护罩系统，所述微正压保护罩系统包括密封罩、一排螺纹孔柱和运动密封组件。通过第一升降用三轴气缸、第一伸缩用三轴气缸和第一电磁铁三个机构顺序动作，通过第二升降用三轴气缸、第二伸缩用三轴气缸和第二电磁铁顺序动作，进气孔的孔径大于出气孔的孔径，出气阻力比进气阻力大，实现前处理全流程自动化，保护作业人员，无任何危险性及职业伤害。

Description

一种酸雾间专用自动脱挂钩装置
技术领域
本发明涉及钢管镀锌领域，具体为一种酸雾间专用自动脱挂钩装置。
背景技术
目前钢管前处理工序主要包括酸洗—水洗—助镀环节，钢管前处理工序于密闭的封闭空间内作业，其中酸洗工序主要采用盐酸酸洗，因盐酸具有较强的挥发性、腐蚀性及刺激性气味，因此封闭空间内酸雾浓度高，对设备具有极强的腐蚀性，且作业人员无法在此环境下长时间停留(有窒息的危险)，但应工艺需求，前处理工序要求必须在水洗后助镀前进行物料吊带更换(即酸洗吊带仅用于酸洗段作业，助镀吊带仅用于助镀段作业，防止药剂污染)，因上述严苛的作业环境限制该环节目前尚无自动化更换吊带设备，仍需人员频繁进出封闭间手动更换吊带，危险性及职业伤害性大。本发明意在研发一种可以在酸雾环境下稳定运行(耐盐酸酸雾腐蚀)，且可以代替人工脱挂带的一种自动化设备。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种酸雾间专用自动脱挂钩装置，解决了现有技术需人员频繁进出封闭间手动更换吊带、酸雾环境下设备不能稳定运行的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种酸雾间专用自动脱挂钩装置，包括安装底座，用于设备外部安装及内部机构的固定座；
所述安装底座的顶部固定连接有升降机构，所述升降机构的顶部固定连接有伸缩机构，所述伸缩机构的输出端均设置有电磁铁组件，能够完成钢管镀锌过程中挂具吊带的摘挂工作；
还包括微正压保护罩系统，所述微正压保护罩系统包括密封罩、一排螺纹孔柱和运动密封组件，能够防止外部环境中盐酸酸雾渗入。
优选的，所述升降机构包括第一升降用三轴气缸和第二升降用三轴气缸，所述第一升降用三轴气缸和第二升降用三轴气缸分别固定连接在安装底座的顶部两侧，所述第一升降用三轴气缸的输出端固定连接有第一举升板，所述第二升降用三轴气缸的输出端固定连接有第二举升板；
所述伸缩机构包括第一伸缩用三轴气缸和第二伸缩用三轴气缸，所述第一伸缩用三轴气缸的外侧固定连接在第一举升板的顶部，所述第二伸缩用三轴气缸的外侧固定连接在第二举升板的顶部；
所述电磁铁组件包括第一电磁铁和第二电磁铁，所述第一电磁铁的顶部固定连接有第一连接板，所述第一连接板的一端固定连接在第一伸缩用三轴气缸输出端，所述第二电磁铁的顶部固定连接有第二连接板，所述第二连接板的一端固定连接在第二伸缩用三轴气缸的输出端。
优选的，所述第一电磁铁和第二电磁铁的外侧均设置有玻璃钢罩。
优选的，所述密封罩的底部边缘固定连接在安装底座，所述螺纹孔柱的外侧固定连接在安装底座的一侧内，其中一个螺纹孔柱为出气孔，另一个螺纹孔柱为进气孔，所述进气孔的孔径大于出气孔的孔径，所述密封罩的一侧设置有活塞杆移动孔；
所述运动密封组件包括弹簧、罩内密封滑板、罩外密封滑板和活塞杆密封压板，所述第一伸缩用三轴气缸和第二伸缩用三轴气缸的活塞杆均贯穿活塞杆移动孔，第一伸缩用三轴气缸的活塞杆外侧和第二伸缩用三轴气缸的活塞杆外侧均依次设置有弹簧、罩内密封滑板、罩外密封滑板、活塞杆密封压板，两个所述弹簧的一端分别固定连接在第一伸缩用三轴气缸和第二伸缩用三轴气缸的端面，两个所述弹簧的另一端固定连接在相邻的罩内密封滑板的一侧，所述罩内密封滑板的另一侧滑动连接在密封罩的内侧，所述罩外密封滑板的一侧滑动连接在密封罩的外侧，所述罩外密封滑板的两端均滑动连接有滑槽，所述滑槽的一侧固定连接在密封罩的外侧，所述罩外密封滑板的一侧固定连接在活塞杆密封压板的一侧。
优选的，所述活塞杆密封压板的内侧设置有两道O型密封圈。
优选的，所述密封罩和安装底座均采用聚丙烯材质。
优选的，所述罩内密封滑板、罩外密封滑板、活塞杆密封压板均采用聚四氟乙烯材质。
优选的，所述第一伸缩用三轴气缸的活塞杆和第二伸缩用三轴气缸的活塞杆均采用哈氏合金材质。
工作原理：第一升降用三轴气缸能够通过第一举升板使第一伸缩用三轴气缸竖直运动，第一伸缩用三轴气缸能够通过第一连接板使第一电磁铁水平运动，形成一号工位，第一升降用三轴气缸、第一伸缩用三轴气缸和第一电磁铁三个机构顺序动作，主要用于完成前序(酸洗工序)挂具吊带的摘挂工作，第二升降用三轴气缸能够通过第二举升板带动第二伸缩用三轴气缸进行竖直运动，第二伸缩用三轴气缸能够通过第二连接板带动第二电磁铁水平运动，形成二号工位，通过第二升降用三轴气缸、第二伸缩用三轴气缸和第二电磁铁顺序动作，主要用于完成后序(助镀工序)挂具吊带的摘挂工作，通过升降机构和伸缩机构能够使电磁铁组件完成伸出-升起-缩回-下落一个完整动作，每执行一次该动作循环即可完成一次吊带的摘挂；螺纹孔柱的外侧固定连接在安装底座的一侧内，其中一个螺纹孔柱为出气孔，另一个螺纹孔柱为进气孔，进气孔的孔径大于出气孔的孔径，出气阻力比进气阻力大，可确保密封罩内始终处于微正压状态，防止外部环境中盐酸酸雾渗入，保护内部运动构件免受腐蚀；第一伸缩用三轴气缸和第二伸缩用三轴气缸的活塞杆均贯穿活塞杆移动孔，第一伸缩用三轴气缸的活塞杆外侧和第二伸缩用三轴气缸的活塞杆外侧均依次设置有弹簧、罩内密封滑板、罩外密封滑板、活塞杆密封压板，罩内密封滑板紧贴密封罩的内壁滑动，在伸缩机构及升降机构运动时随动，有效增加罩内气体泄漏路径，提高罩内的密封性能，弹簧安装时预压缩一定的行程，可将罩内密封滑板紧压在密封罩的内壁，确保罩内密封性能，罩外密封滑板安装于的密封罩的滑槽内，随伸缩机构及升降机构运动时可以紧贴密封罩的外壁滑动，罩外密封滑板和罩内密封滑板功能等同，内外呼应，形成内外双道密封结构，有效保护罩内元件不受酸雾影响，保证装置的稳定运行，活塞杆密封压板的内侧设置有两道O型密封圈，专用于活塞杆收缩时将杆上残留酸液刮除，避免将酸液带入密封罩内腐蚀罩内构件。
(三)有益效果
本发明提供了一种酸雾间专用自动脱挂钩装置。具备以下有益效果：
1、本发明通过第一升降用三轴气缸、第一伸缩用三轴气缸和第一电磁铁三个机构顺序动作，完成前序挂具吊带的摘挂工作，通过第二升降用三轴气缸、第二伸缩用三轴气缸和第二电磁铁顺序动作，完成后序挂具吊带的摘挂工作，改变行业落后现状，将前处理自动化制约环节打通，实现前处理全流程自动化，保护作业人员，作业人员无需再频繁进入封闭空间内辅助更换吊带，无任何危险性及职业伤害。
2、本发明通过螺纹孔柱的外侧固定连接在安装底座的一侧内，其中一个螺纹孔柱为出气孔，另一个螺纹孔柱为进气孔，进气孔的孔径大于出气孔的孔径，出气阻力比进气阻力大，可确保密封罩内始终处于微正压状态，采用微正压保护技术，确保动力原件设备处于无酸雾环境作业，防止外部环境中盐酸酸雾渗入，保护内部运动构件免受腐蚀，设备稳定运行。
3、本发明通过罩内密封滑板紧贴密封罩的内壁滑动，在伸缩机构及升降机构运动时随动，有效增加罩内气体泄漏路径，提高罩内的密封性能，弹簧安装时预压缩一定的行程，可将罩内密封滑板紧压在密封罩的内壁，确保罩内密封性能；罩外密封滑板安装于的密封罩的滑槽内，随伸缩机构及升降机构运动时可以紧贴密封罩的外壁滑动，罩外密封滑板和罩内密封滑板功能等同，内外呼应，形成内外双道密封结构，可同时满足双工位伸缩和升降机构复合动作下的密封，有效保护罩内原件不受酸雾影响，保证装置的稳定运行。
4、本发明通过将活塞杆密封压板的内侧设置有两道O型密封圈，专用于活塞杆收缩时将杆上残留酸液刮除，避免将酸液带入密封罩内腐蚀罩内构件。
附图说明
图1为本发明的安装底座一侧示意图；
图2为本发明的安装底座另一侧示意图；
图3为本发明的密封罩示意图；
图4为本发明的密封罩的结构示意图；
图5为本发明的运动密封组件示意图。
其中，1、安装底座；2、密封罩；3、第一电磁铁；4、第二电磁铁；5、螺纹孔柱；6、第二升降用三轴气缸；7、第二举升板；8、第二伸缩用三轴气缸；9、第二连接板；10、第一升降用三轴气缸；11、第一伸缩用三轴气缸；12、第一连接板；13、第一举升板；14、弹簧；15、罩内密封滑板；16、罩外密封滑板；17、进气孔；18、出气孔；19、活塞杆移动孔；20、滑槽；21、活塞杆密封压板。
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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
为解决现有技术需人员频繁进出封闭间手动更换吊带，危险性及职业伤害性大的问题，如图1和图2所示，本发明实施例提供一种酸雾间专用自动脱挂钩装置，包括安装底座1，用于设备外部安装及内部机构的固定座；
安装底座1的顶部固定连接有升降机构，升降机构的顶部固定连接有伸缩机构，伸缩机构的输出端均设置有电磁铁组件，能够完成钢管镀锌过程中挂具吊带的摘挂工作。
升降机构包括第一升降用三轴气缸10和第二升降用三轴气缸6，第一升降用三轴气缸10和第二升降用三轴气缸6分别固定连接在安装底座1的顶部两侧，第一升降用三轴气缸10的输出端固定连接有第一举升板13，第二升降用三轴气缸6的输出端固定连接有第二举升板7；
伸缩机构包括第一伸缩用三轴气缸11和第二伸缩用三轴气缸8，第一伸缩用三轴气缸11的外侧固定连接在第一举升板13的顶部，第二伸缩用三轴气缸8的外侧固定连接在第二举升板7的顶部；
电磁铁组件包括第一电磁铁3和第二电磁铁4，第一电磁铁3的顶部固定连接有第一连接板12，第一连接板12的一端固定连接在第一伸缩用三轴气缸11输出端，第二电磁铁4的顶部固定连接有第二连接板9，第二连接板9的一端固定连接在第二伸缩用三轴气缸8的输出端。第一电磁铁3和第二电磁铁4用于抓取挂具吊带的带头，有利于实现自动将吊带摘离、套挂在挂具上，代替人工作业。
第一升降用三轴气缸10能够通过第一举升板13使第一伸缩用三轴气缸11竖直运动，第一伸缩用三轴气缸11能够通过第一连接板12使第一电磁铁3水平运动，形成一号工位，第一升降用三轴气缸10、第一伸缩用三轴气缸11和第一电磁铁3三个机构顺序动作，主要用于完成前序(酸洗工序)挂具吊带的摘挂工作。第二升降用三轴气缸6能够通过第二举升板7带动第二伸缩用三轴气缸8进行竖直运动，第二伸缩用三轴气缸8能够通过第二连接板9带动第二电磁铁4水平运动，形成二号工位，通过第二升降用三轴气缸6、第二伸缩用三轴气缸8和第二电磁铁4顺序动作，主要用于完成后序(助镀工序)挂具吊带的摘挂工作。
通过升降机构和伸缩机构能够使电磁铁组件完成伸出-升起-缩回-下落一个完整动作，每执行一次该动作循环即可完成一次吊带的摘挂。
本实施例中，第一电磁铁3和第二电磁铁4的外侧均设置有玻璃钢罩，电磁铁采用玻璃钢防腐，不受酸雾环境影响。
用于封闭空间内盐酸酸雾环境中作业，反复执行将后序挂具吊带摘除(二号工位完成)-前序挂具吊带摘除(一号工位完成)-后续挂具吊带套挂(二号工位完成)-前序挂具吊带套挂(一号工位完成)的循环动作，本发明装置的关键运动构件需要隔绝酸雾腐蚀环境。
实施例二：
在上述实施例的基础上，为了解决酸雾环境下设备不能长期稳定运行的问题，如图3-图5所示，本发明实施例提供一种酸雾间专用自动脱挂钩装置，还包括微正压保护罩系统，微正压保护罩系统包括密封罩2、一排螺纹孔柱5和运动密封组件，能够防止外部环境中盐酸酸雾渗入，密封罩2用于罩内构件的密封及保护，密封罩2的底部边缘固定连接在安装底座1，螺纹孔柱5的外侧固定连接在安装底座1的一侧内，其中一个螺纹孔柱5为出气孔18，另一个螺纹孔柱5为进气孔17，进气孔17的孔径大于出气孔18的孔径，出气阻力大，其余的螺纹孔柱5用于气缸控制气路，密封罩2的一侧设置有活塞杆移动孔19；进气孔17和出气孔18为正压保护空气进出孔，可确保密封罩2内始终处于微正压状态，防止外部环境中盐酸酸雾渗入，保护内部运动构件免受腐蚀。
运动密封组件包括弹簧14、罩内密封滑板15、罩外密封滑板16和活塞杆密封压板21，第一伸缩用三轴气缸11和第二伸缩用三轴气缸8的活塞杆均贯穿活塞杆移动孔19，第一伸缩用三轴气缸11的活塞杆外侧和第二伸缩用三轴气缸8的活塞杆外侧均依次设置有弹簧14、罩内密封滑板15、罩外密封滑板16、活塞杆密封压板21，两个弹簧14的一端分别固定连接在第一伸缩用三轴气缸11和第二伸缩用三轴气缸8的端面，两个弹簧14的另一端固定连接在相邻的罩内密封滑板15的一侧，罩内密封滑板15的另一侧滑动连接在密封罩2的内侧，罩外密封滑板16的一侧滑动连接在密封罩2的外侧，罩外密封滑板16的两端均滑动连接有滑槽20，滑槽20的一侧固定连接在密封罩2的外侧，罩外密封滑板16的一侧固定连接在活塞杆密封压板21的一侧；
罩内密封滑板15紧贴密封罩2的内壁滑动，在伸缩机构及升降机构运动时随动，有效增加罩内气体泄漏路径，提高罩内的密封性能，弹簧14安装时预压缩一定的行程，可将罩内密封滑板15紧压在密封罩2的内壁，确保罩内密封性能；罩外密封滑板16安装于的密封罩2的滑槽20内，随伸缩机构及升降机构运动时可以紧贴密封罩2的外壁滑动，罩外密封滑板16和罩内密封滑板15功能等同，内外呼应，形成内外双道密封结构。该微正压保护罩系统可同时满足双工位伸缩和升降机构复合动作下的密封，有效保护罩内原件不受酸雾影响，保证装置的稳定运行。
本实施例中，活塞杆密封压板21的内侧设置有两道O型密封圈，专用于活塞杆收缩时将杆上残留酸液刮除，避免将酸液带入密封罩2内腐蚀罩内构件。
本实施例中，密封罩2和安装底座1均采用聚丙烯材质，耐盐酸腐蚀。
本实施例中，罩内密封滑板15、罩外密封滑板16、活塞杆密封压板21均采用聚四氟乙烯材质，可采用聚四氟乙烯板制作，加工性能优良，密封面平整，且耐盐酸腐蚀。
上述实施例中，第一伸缩用三轴气缸11的活塞杆和第二伸缩用三轴气缸8的活塞杆均采用哈氏合金材质，通过两个三轴气缸作为升降机构用，两个三轴气缸作为伸缩机构用，伸缩机构需要和外部连接，因此需要将伸缩机构的两个三轴气缸的活塞杆采用哈氏合金材质制成，提高耐盐酸腐蚀性能。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种酸雾间专用自动脱挂钩装置，其特征在于：包括安装底座(1)，用于设备外部安装及内部机构的固定座；
所述安装底座(1)的顶部固定连接有升降机构，所述升降机构的顶部固定连接有伸缩机构，所述伸缩机构的输出端均设置有电磁铁组件，能够完成钢管镀锌过程中挂具吊带的摘挂工作；
还包括微正压保护罩系统，所述微正压保护罩系统包括密封罩(2)、一排螺纹孔柱(5)和运动密封组件，能够防止外部环境中盐酸酸雾渗入。
2.根据权利要求1所述的一种酸雾间专用自动脱挂钩装置，其特征在于：所述升降机构包括第一升降用三轴气缸(10)和第二升降用三轴气缸(6)，所述第一升降用三轴气缸(10)和第二升降用三轴气缸(6)分别固定连接在安装底座(1)的顶部两侧，所述第一升降用三轴气缸(10)的输出端固定连接有第一举升板(13)，所述第二升降用三轴气缸(6)的输出端固定连接有第二举升板(7)；
所述伸缩机构包括第一伸缩用三轴气缸(11)和第二伸缩用三轴气缸(8)，所述第一伸缩用三轴气缸(11)的外侧固定连接在第一举升板(13)的顶部，所述第二伸缩用三轴气缸(8)的外侧固定连接在第二举升板(7)的顶部；
所述电磁铁组件包括第一电磁铁(3)和第二电磁铁(4)，所述第一电磁铁(3)的顶部固定连接有第一连接板(12)，所述第一连接板(12)的一端固定连接在第一伸缩用三轴气缸(11)输出端，所述第二电磁铁(4)的顶部固定连接有第二连接板(9)，所述第二连接板(9)的一端固定连接在第二伸缩用三轴气缸(8)的输出端。
3.根据权利要求2所述的一种酸雾间专用自动脱挂钩装置，其特征在于：所述第一电磁铁(3)和第二电磁铁(4)的外侧均设置有玻璃钢罩。
4.根据权利要求2所述的一种酸雾间专用自动脱挂钩装置，其特征在于：
所述密封罩(2)的底部边缘固定连接在安装底座(1)，所述螺纹孔柱(5)的外侧固定连接在安装底座(1)的一侧内，其中一个螺纹孔柱(5)为出气孔(18)，另一个螺纹孔柱(5)为进气孔(17)，所述进气孔(17)的孔径大于出气孔(18)的孔径，所述密封罩(2)的一侧设置有活塞杆移动孔(19)；
所述运动密封组件包括弹簧(14)、罩内密封滑板(15)、罩外密封滑板(16)和活塞杆密封压板(21)，所述第一伸缩用三轴气缸(11)和第二伸缩用三轴气缸(8)的活塞杆均贯穿活塞杆移动孔(19)，第一伸缩用三轴气缸(11)的活塞杆外侧和第二伸缩用三轴气缸(8)的活塞杆外侧均依次设置有弹簧(14)、罩内密封滑板(15)、罩外密封滑板(16)、活塞杆密封压板(21)，两个所述弹簧(14)的一端分别固定连接在第一伸缩用三轴气缸(11)和第二伸缩用三轴气缸(8)的端面，两个所述弹簧(14)的另一端固定连接在相邻的罩内密封滑板(15)的一侧，所述罩内密封滑板(15)的另一侧滑动连接在密封罩(2)的内侧，所述罩外密封滑板(16)的一侧滑动连接在密封罩(2)的外侧，所述罩外密封滑板(16)的两端均滑动连接有滑槽(20)，所述滑槽(20)的一侧固定连接在密封罩(2)的外侧，所述罩外密封滑板(16)的一侧固定连接在活塞杆密封压板(21)的一侧。
5.根据权利要求4所述的一种酸雾间专用自动脱挂钩装置，其特征在于：所述活塞杆密封压板(21)的内侧设置有两道O型密封圈。
6.根据权利要求2或4所述的一种酸雾间专用自动脱挂钩装置，其特征在于：所述密封罩(2)和安装底座(1)均采用聚丙烯材质。
7.根据权利要求4所述的一种酸雾间专用自动脱挂钩装置，其特征在于：所述罩内密封滑板(15)、罩外密封滑板(16)、活塞杆密封压板(21)均采用聚四氟乙烯材质。
8.根据权利要求2或4所述的一种酸雾间专用自动脱挂钩装置，其特征在于：所述第一伸缩用三轴气缸(11)的活塞杆和第二伸缩用三轴气缸(8)的活塞杆均采用哈氏合金材质。
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