CN115008444A - 一种用于螺旋换热管检查的辅助机械手 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于螺旋换热管检查的辅助机械手，包括底板、水平移动组件、升降移动组件、承载板、固定组件和缓冲组件；所述底板包括板体；所述板体上对称开设有安装槽；所述水平移动组件包括第一电机和第一螺杆；两所述安装槽内均设有所述第一电机，所述第一电机的输出端连接有所述第一螺杆；所述升降组件包括壳体、第二电机和第二螺杆；所述壳体螺纹连接于所述第一螺杆上，并可沿所述第一螺杆轴向移动；所述第二电机安装于所述壳体上端；所述第二螺杆轴向安装于所述壳体内，其上端连接于所述第二电机的输出端。解决现有技术中机械手，对于管道的夹持效率较低，且不能改变机械手位置，降低了机械手实用性的技术问题。

Description

一种用于螺旋换热管检查的辅助机械手

技术领域

本发明涉及螺旋换热管加工设备技术领域，具体涉及为一种用于螺旋换热管检查的辅助机械手。

背景技术

螺旋换热管在工业生产过程中应用广泛，目前，螺旋缠绕管式换热器由于其换热效率高，结构紧凑而被广泛应用。

在中国专利文件CN211569869U提出“管道吊装装置及管道移载系统”，该装置主要解决了现有的机械手，在对管道移动过程中，夹持效率较低，且经常需要人工干预，较为费时费力，且辅助效率较低的问题。

虽然该装置提高了机械手的夹持效率，但是在使用过程中，不能对管体进行移动，且装配过程仍然较为繁琐，且在夹持过程中，也存在着掉落风险。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术不足，提供一种用于螺旋换热管检查的辅助机械手，解决现有技术中机械手，对于管道的夹持效率较低，且不能改变机械手位置，降低了机械手实用性的技术问题。

为达到上述技术目的，本发明采取了以下技术方案：

一种用于螺旋换热管检查的辅助机械手，包括底板、水平移动组件、升降移动组件、承载板、固定组件和缓冲组件；

所述底板包括板体；所述板体上对称开设有安装槽；

所述水平移动组件包括第一电机和第一螺杆；两所述安装槽内均设有所述第一电机，所述第一电机的输出端连接有所述第一螺杆；

所述升降组件包括壳体、第二电机和第二螺杆；所述壳体螺纹连接于所述第一螺杆上，并可沿所述第一螺杆轴向移动；所述第二电机安装于所述壳体上端；所述第二螺杆轴向安装于所述壳体内，其上端连接于所述第二电机的输出端；

所述承载板包括横板，所述横板设置于所述第二螺杆上；

所述固定组件包括框体、第一夹爪和第二夹爪；所述框体固定于所述横板下端面，所述第一夹爪与第二夹爪均铰接在所述框体上，所述框体上还固定有两个驱动组件，两所述驱动组件的伸缩端分别活动连接在所述第一夹爪和所述第二夹爪上；当两所述驱动组件的伸缩端运行时，带动所述第一夹爪与所述第二夹爪构成一个夹持区域；

所述缓冲组件包括缓冲板和弹簧；所述弹簧连接于所述第一夹爪和所述第二夹爪的内壁；所述弹簧的末端连接有弧形所述缓冲板。

优选的，所述升降移动组件还包括螺块，所述螺块螺纹连接于所述第二螺杆上，所述螺块上固定有所述横板。

优选的，所述固定组件还包括滑轮；所述第一夹爪和所述第二夹爪上均开设有孔体，所述孔体内滑动连接有所述滑轮，所述驱动组件的伸缩端通过连接件连接有所述滑轮。

优选的，所述承载板还包括红外测距探头和测距板；所述红外测距探头连接于所述横板下端面的两侧，所述测距板连接于所述壳体内壁且位于所述横板下方。

优选的，所述缓冲组件还包括两个压力传感器，两所述压力传感器分别连接于所述第一夹爪和所述第二夹爪上，并与所述缓冲板保持间隙。

优选的，所述第一夹爪与所述第二夹爪相对的一端分别设凸起和凹槽。

优选的，所述驱动组件包括连接壳和电动伸缩杆；所述连接壳安装于所述框体的两侧，所述连接壳上固定有所述电动伸缩杆，两所述电动伸缩杆的伸缩端分别铰接在所述第一夹爪和所述第二夹爪上。

优选的，所述连接壳内部安装有供电块，所述供电块与所述电动伸缩杆电连接。

优选的，所述框体为C形框体。

优选的，所述第一夹爪与所述第二夹爪的内壁均粘接有橡胶层。

与现有技术相比，本发明的有益效果包括：

1、本发明与现有技术相比，通过水平移动组件和升级移动组件的配合，能够带动固定组件与驱动组件进行水平移动并可对其进行高度调整，这样可以有效增强机械手的灵活性，当对管体进行夹持后，可以随意对其进行移动，从而方便工作人员后期加工；2、本发明与现有技术相比，通过电动伸缩杆，来推动第一夹爪和第二夹爪，来对管体进行夹持，有效保证了夹持装置的夹持效果，且贴合度更高。

附图说明

图1是本发明结构示意图；

图2是本发明图1中第一夹爪和第二夹爪展开示意图；

图3是本发明图1中俯视图；

图4是本发明固定组件与驱动组件结构示意图；

图5是本发明中滑轮与电动伸缩杆连接示意图。

图中：1、底板；11、板体；2、水平移动组件；21、第一电机；22、第一螺杆；3、升降移动组件；31、壳体；32、第二电机；33、第二螺杆；34、螺块；4、承载板；41、横板；42、红外测距探头；43、测距板；5、固定组件；51、框体；52、第一夹爪；53、第二夹爪；54、孔体；55、滑轮；6、驱动组件；61、连接壳；62、电动伸缩杆；7、缓冲组件；71、缓冲板；72、弹簧；73、压力传感器。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1，一种用于螺旋换热管检查的辅助机械手，包括底板1、水平移动组件2、升降移动组件3、承载板4、固定组件5和缓冲组件7。

底板1包括板体11；板体11上对称开设有安装槽。

水平移动组件2包括第一电机21和第一螺杆22；两安装槽内均设有第一电机21，第一电机21的输出端连接有第一螺杆22。

升降组件包括壳体31、第二电机32和第二螺杆33；壳体31螺纹连接于第一螺杆22上，并可沿第一螺杆22轴向移动；第二电机32安装于壳体31上端；第二螺杆33轴向安装于壳体31内，其上端连接于第二电机32的输出端。

承载板4包括横板41，横板41设置于第二螺杆33上。

固定组件5包括框体51、第一夹爪52和第二夹爪53；框体51固定于横板41下端面，第一夹爪52与第二夹爪53均铰接在框体51上，框体51上还固定有两个驱动组件6，两驱动组件6的伸缩端分别活动连接在第一夹爪52和第二夹爪53上；当两驱动组件6的伸缩端运行时，带动第一夹爪52与第二夹爪53构成一个夹持区域。

缓冲组件7包括缓冲板71和弹簧72；弹簧72连接于第一夹爪52和第二夹爪53的内壁；弹簧72的末端连接有弧形缓冲板71。

本装置中，通过第一电机21和第一螺杆22的配合，带动壳体31进行水平移动，当移动到合适位置时，通过第二电机32与第二螺杆33的配合，来带动横板41进行升降，从而带动框体51向下移动，并控制驱动组件6的伸缩端回缩，使得铰接在框体51上的第一夹爪52和第二夹爪53相互远离，夹持空间变大，当管体进入夹持空间后，驱动组件6的伸缩端向外延伸，带动第一夹爪52和第二夹爪53相互靠近，并将管体夹持在封闭的夹持空间；夹持完毕后，工作人员壳根据实际需求，调整其位置高度和水平距离，从而方便后续进一步检查或维修。

为提高横板41的工作效率，请参阅图1和图2，在一优选实施例中，升降移动组件3还包括螺块34，螺块34螺纹连接于第二螺杆33上，螺块34上固定有横板41，承载板4还包括红外测距探头42和测距板43；红外测距探头42连接于横板41下端面的两侧，测距板43连接于壳体31内壁且位于横板41下方；通过设置红外测距探头42和测距板43，用于检测横板41的移动距离，其中测距板43为横板41能够下降的最低距离，通过红外测距探头42检测横板41与测距板43之间的距离，避免该机械爪下降位置过低，从而导致机械爪与地面发生接触的问题，其中红外测距探头42的型号为PM18-D100V2-Y4L2/C65，在第二螺杆33上螺纹连接螺块34，当第二螺杆33运转时，可以带动螺块34进行升降，从而带动横板41进行升降，以达到改变固定组件5和驱动组件6位置高度的效果。

为提高第一夹爪52和第二夹爪53的夹持效率，请参阅图1、图2、图4和图5，在一优选实施例中，固定组件5还包括滑轮55，第一夹爪52和第二夹爪53上均开设有孔体54，孔体54内滑动连接有滑轮55，电动伸缩杆62的伸缩端通过连接件连接有滑轮55；其中孔体54为弧形孔体54，滑轮55可在孔体54内进行小范围滑动，当伸缩杆伸缩时，带动滑轮55向前滑动，反之则反方向滑动，第一夹爪52与第二夹爪53相对的一端分别设凸起和凹槽，其中在第一夹爪52上设置凸起，在第二夹爪53上设置凹槽，当驱动组件6推动第一夹爪52和第二夹爪53相向运行时，凸起延伸至凹槽内部，从而使其第一夹爪52与第二夹爪53贴合的更加精密；框体51为C形框体51，采用C形的框体51，则方便第一夹爪52与第二夹爪53铰接在框体51的两端，第一夹爪52与第二夹爪53的内壁均粘接有橡胶层；设置橡胶层，则是为了避免在夹持过程中第一夹爪52和第二夹爪53对管体表面造成磨损；缓冲组件7还包括两个压力传感器73，其型号为YYJ/GY1-1201；两压力传感器73分别连接于第一夹爪52和第二夹爪53上，其中当第一夹爪52与第二夹爪53对管体进行夹持后，缓冲板71会贴合在管体外壁，并挤压弹簧72，当缓冲板71挤压弹簧72时，也会同步挤压压力传感器73，当压力传感器73检测到压力后，将检测数据传输至外置单片机中，并提醒工作人员，表示第一夹爪52与第二夹爪53对管体夹紧，工作人员可进行下一步操作。

为提高驱动组件6工作效率，请参阅图1和图4，在一优选实施例中，驱动组件6包括连接壳61和电动伸缩杆62；连接壳61安装于框体51的两侧，连接壳61上固定有电动伸缩杆62，两电动伸缩杆62的伸缩端分别铰接在第一夹爪52和第二夹爪53上；连接壳61内部安装有供电块，供电块与电动伸缩杆62电连接，其中壳体31连接在框体51上，而两个电动伸缩杆62连接在壳体31上，并通过壳体31内壁的供电块来对其进行供电，当两个电动伸缩杆62的伸缩端相向移动时，带动铰接在框体51上的第一夹爪52和第二夹爪53，对管道进行夹持，并使得凸起延伸至凹槽中，使其贴合更加紧密；当电动伸缩杆62的伸缩端回缩时，则带动第一夹爪52与第二夹爪53相互远离，从而对管道进行松懈。

为了更好地理解本发明，以下结合图1-图5来对本发明螺旋换热管检测到辅助机械手的工作过程进行详细说明：在使用时，工作人员控制第一电机21带动第一螺杆22运转，从而使其带动壳体31进行水平移动；当移动到合适位置时，控制第二电机32与第二螺杆33运转，来带动横板41进行升降，从而带动框体51向下或向下移动，在调整横板41位置高度时，通过设置红外测距探头42和测距板43，限制横板41的最低位置，当红外测距探头42检测到距测距板43距离过近时，会将数据传输至外置单片机中，用于提醒工作人员，避免机械爪与地面发生碰触；当两个电动伸缩杆62的伸缩端相向移动时，带动铰接在框体51上的第一夹爪52和第二夹爪53，对管道进行夹持，并使得凸起延伸至凹槽中，使其贴合更加紧密；贴合完毕后，管体会挤压缓冲板71，通过缓冲板71挤压弹簧72，同时缓冲板71接触压力传感器73，通过外置的单片机，工作人员可以了解到该机械爪对管体夹持完毕；当电动伸缩杆62的伸缩端回缩时，则带动第一夹爪52与第二夹爪53相互远离，从而对管道进行松懈；当管体进入夹持空间后，夹持完毕后，工作人员壳根据实际需求，进一步调整其位置高度和水平距离，从而方便后续对管道检查或维修。

基于上述螺旋换热管检查的辅助机械手，本发明还相应的提供一种螺旋换热管检查的辅助机械手的操作方法，包括如下步骤：

S1、工作人员将拆卸后的管体放置在底板1上，由水平移动组件2带动升降移动组件3进行水平移动，当移动到管体上方时停止；

S2、由升降移动组件3带动承载板4进行升降，在升降过程中，由固定组件5中的第一夹爪52与第二夹爪53对管体进行夹持；

S3、夹持完毕后，重新控制升降移动组件3带动夹持的管体向上移动，并由水平移动组件2将其管体移动到待检测设备上，再使其第一夹爪52与第二夹爪53对其管体进行松懈。

以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于螺旋换热管检查的辅助机械手，其特征在于，包括底板、水平移动组件、升降移动组件、承载板、固定组件和缓冲组件；

所述底板包括板体；所述板体上对称开设有安装槽；

所述水平移动组件包括第一电机和第一螺杆；两所述安装槽内均设有所述第一电机，所述第一电机的输出端连接有所述第一螺杆；

所述升降组件包括壳体、第二电机和第二螺杆；所述壳体螺纹连接于所述第一螺杆上，并可沿所述第一螺杆轴向移动；所述第二电机安装于所述壳体上端；所述第二螺杆轴向安装于所述壳体内，其上端连接于所述第二电机的输出端；

所述承载板包括横板，所述横板设置于所述第二螺杆上；

所述固定组件包括框体、第一夹爪和第二夹爪；所述框体固定于所述横板下端面，所述第一夹爪与第二夹爪均铰接在所述框体上，所述框体上还固定有两个驱动组件，两所述驱动组件的伸缩端分别活动连接在所述第一夹爪和所述第二夹爪上；当两所述驱动组件的伸缩端运行时，带动所述第一夹爪与所述第二夹爪构成一个夹持区域；

所述缓冲组件包括缓冲板和弹簧；所述弹簧连接于所述第一夹爪和所述第二夹爪的内壁；所述弹簧的末端连接有弧形所述缓冲板。

2.根据权利要求1所述的一种用于螺旋换热管检查的辅助机械手，其特征在于，所述升降移动组件还包括螺块，所述螺块螺纹连接于所述第二螺杆上，所述螺块上固定有所述横板。

3.根据权利要求1所述的一种用于螺旋换热管检查的辅助机械手，其特征在于，所述固定组件还包括滑轮；所述第一夹爪和所述第二夹爪上均开设有孔体，所述孔体内滑动连接有所述滑轮，所述驱动组件的伸缩端通过连接件连接有所述滑轮。

4.根据权利要求1所述的一种用于螺旋换热管检查的辅助机械手，其特征在于，所述承载板还包括红外测距探头和测距板；所述红外测距探头连接于所述横板下端面的两侧，所述测距板连接于所述壳体内壁且位于所述横板下方。

5.根据权利要求1所述的一种用于螺旋换热管检查的辅助机械手，其特征在于，所述缓冲组件还包括两个压力传感器，两所述压力传感器分别连接于所述第一夹爪和所述第二夹爪上，并与所述缓冲板保持间隙。

6.根据权利要求1所述的一种用于螺旋换热管检查的辅助机械手，其特征在于，所述第一夹爪与所述第二夹爪相对的一端分别设凸起和凹槽。

7.根据权利要求1所述的一种用于螺旋换热管检查的辅助机械手，其特征在于，所述驱动组件包括连接壳和电动伸缩杆；所述连接壳安装于所述框体的两侧，所述连接壳上固定有所述电动伸缩杆，两所述电动伸缩杆的伸缩端分别铰接在所述第一夹爪和所述第二夹爪上。

8.根据权利要求7所述的一种用于螺旋换热管检查的辅助机械手，其特征在于，所述连接壳内部安装有供电块，所述供电块与所述电动伸缩杆电连接。

9.根据权利要求1所述的一种用于螺旋换热管检查的辅助机械手，其特征在于，所述框体为C形框体。

10.根据权利要求1所述的一种用于螺旋换热管检查的辅助机械手，其特征在于，所述第一夹爪与所述第二夹爪的内壁均粘接有橡胶层。

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