CN116511252A - 一种辊轧机换辊设备及辊轧机换辊方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及辊轧机配套设备技术领域，尤其是涉及一种辊轧机换辊设备及辊轧机的换辊方法，辊轧机换辊设备包括机座，机座上设置有抓取机构、第一调整机构、第二调整机构以及第三调整机构，第一调整机构驱动被抓取的轧辊转动；第二调整机构包括有X向移动装置、Z向移动装置、Z轴摆动装置以及X轴俯仰装置，第二调整机构驱动被抓取的轧辊对正辊轧机上的安装位置；第三调整机构驱动被抓取的轧辊靠近或者远离辊轧机。第一调整机构、第二调整机构以及第三调整机构共同完成轧辊的六自由度换辊作业，通过自动化设备作业代替人工采用平衡锤作业，实现了安全、高效的轧辊换辊作业。

Description

一种辊轧机换辊设备及辊轧机换辊方法

技术领域

本申请涉及辊轧机配套设备技术领域，尤其是涉及一种辊轧机换辊设备及辊轧机换辊方法。

背景技术

辊轧机是用于实现金属轧制过程的设备，泛指完成轧材生产全过程的装备，通过压力使金属材料形变，得到所需要的材料形状，用来制造各种型材、毛坯等。

辊轧机按照轧辊的数目不同可以分为两辊、四辊、六辊、八辊、十二辊、十八辊、二十辊等。辊轧机一般包括有机架、轧辊、辊距调节装置、传动装置、润滑系统、控制系统等，参考图1所示，一种类型的轧辊6包括有辊体61和鞍座62，辊体61可在鞍座62上转动，在将该轧辊6安装于辊轧机时，需要调整鞍座62的位置以对正辊轧机上对应的安装位置。

在轧制过程中，一方面由于金属材料与轧辊摩擦，会产生金属粉末、碎屑，金属粉末、碎屑会附着在轧辊上，如果金属粉末、碎屑堆积过多不仅会对工件加工造成影响，还有可能进入其它传动部件中，对辊轧机设备的作业精度产生影响，更影响设备的使用寿命。另一方面在轧制过程中轧辊会不均匀磨损，超过一定数值后，需要下机进行高精度磨辊修复。

所以需要对辊轧机上的轧辊进行更换。传统的更换方式是人工利用重锤等工具，同时利用行车，完成轧辊的更换作业，作业比较危险，且效率低。

为了解决上述人工作业所存在的安全风险，同时提高作业效率，行业内的换辊方法较多采用机械设备进行辅助，一般包括有套筒式作业方式、整机架换辊作业方式以及车式换辊作业方式等，其中，整机架换辊作业方式需要有至少两套机架，成本较高，此换辊方式多用于小型的辊轧设备，而套筒式换辊作业方式和车式换辊作业方式均需要吊车等起吊设备辅助作业。另外，国内也有通过在辊轧设备的机架处布置动力装置、轨道等引导装置，以实现在辊轧设备的机架处完成轧辊更换的目的，但是该轧辊更换方式需要对辊轧机的原有机架以及部分系统结构做较大的改动。

综上，针对大型辊轧机，如何在不改动原有辊轧设备的系统结构同时不需要配套起吊设备辅助作业的前提下，实现安全、高效的轧辊换辊作业，是急需解决的问题。

发明内容

为了满足不改动原有辊轧设备同时不需要配套起吊设备的需求，并实现大型辊轧机安全、高效的轧辊换辊作业，本申请提供一种辊轧机换辊设备及辊轧机换辊方法。

第一方面，本申请提供的一种辊轧机换辊设备，采用如下的技术方案：

一种辊轧机换辊设备，包括机座，所述机座上设置有抓取机构，所述抓取机构用于抓取待更换的轧辊，所述机座上还设置有第一调整机构、第二调整机构以及第三调整机构，所述第一调整机构、第二调整机构以及第三调整机构相配合调整被抓取轧辊的位置和姿态；所述第一调整机构驱动抓取机构连同被抓取的轧辊以轧辊的轴线为轴转动；所述第二调整机构驱动第一调整机构连同被抓取机构抓取的轧辊对正辊轧机上的轧辊安装位置；所述第二调整机构包括有X向移动装置、Z向移动装置以及Z轴摆动装置，所述X向移动装置和Z向移动装置相配合调整Z轴摆动装置的X向水平位置和Z向竖直位置；所述第二调整机构还包括有X轴俯仰装置，所述X轴俯仰装置用于调节抓取机构连同被抓取的轧辊的俯仰角；所述Z轴摆动装置同时驱动X轴俯仰装置、第一调整机构及抓取机构以Z轴为轴线转动至抓取轧辊的抓取位置；所述第三调整机构驱动第一调整机构、第二调整机构以及被抓取机构抓取的轧辊靠近或者远离待更换轧辊的辊轧机。

通过采用上述技术方案，第一调整机构用于驱动被抓取的轧辊以轧辊的轴线为轴转动，以使得鞍座能够对正辊轧机上的对应安装位置，第二调整机构通过X向移动装置、Z向移动装置、Z轴摆动装置以及X轴俯仰装置相配合实现将被抓取轧辊对正辊轧机上的轧辊待安装位置的目的，第三调整机构用于驱动被抓取的轧辊完成上辊动作或者卸下轧辊的动作。由第一调整机构、第二调整机构以及第三调整机构相配合共同完成轧辊的六自由度换辊作业，不需要对原有辊轧设备的系统结构进行改动，也不需要在换辊作业过程中配套起吊设备辅助作业，并通过自动化作业代替人工作业，实现了安全、高效的轧辊换辊作业。

优选的，所述X轴俯仰装置包括有与抓取机构相连接的连接件，所述连接件以X轴为转动轴线转动连接于机座上，且所述机座上设置有用于驱动连接件转动的X轴俯仰驱动组件；所述X轴俯仰驱动组件包括有设置于机座的X轴俯仰驱动件，所述X轴俯仰驱动件与连接件传动连接有升降机。

通过采用上述技术方案，X轴俯仰驱动件和升降机共同构成驱动连接件以X轴为转动轴线转动的动力装置，借助连接件间接实现驱动抓取机构俯仰调节的目的，进而实现调节被抓取轧辊的俯仰角度的目的。

优选的，所述连接件上铰接有传动件，所述传动件与升降机的输出轴相铰接。

通过采用上述技术方案，X轴俯仰驱动件和升降机可以固定于基座上，利用传动件带动连接件做俯仰调节运动，有利于简化X轴俯仰驱动件和升降机的安装结构，并具有一定的调整余量。

优选的，所述X轴俯仰装置上设置有用于检测被抓取机构抓取的轧辊的水平度的水平测量装置。

通过采用上述技术方案，在调节被抓取轧辊的俯仰角度时，作业人员可以利用水平测量装置准确观测轧辊的俯仰角度，并及时进行调整操作。

优选的，所述机座上设置有第二支座，所述X向移动装置和Z向移动装置相配合调整第二支座的X向水平位置和Z向竖直位置，所述第二支座上转动设置有第三支座，所述X轴俯仰装置及抓取机构设置于第三支座上；所述第二支座上设置有用于驱动第三支座转动的Z轴摆动驱动组件，所述Z轴摆动驱动组件包括有Z轴摆动驱动件，所述Z轴摆动驱动件铰接于第二支座上并与第三支座驱动连接。

通过采用上述技术方案，在机座上布置第二支座和第三支座，并在第二支座和第三支座上实现不同自由度调节装置的集成安装，不同自由度调节装置相互之间不会干涉，并可以满足换辊设备的多自由度调节需求。

优选的，所述第三支座连接有摆动轴，所述摆动轴由第三支座向上或向下延伸设置并与第二支座构成转动配合，所述Z轴摆动驱动件的动力输出部与摆动轴相铰接。

通过采用上述技术方案，因为抓取机构连同被抓取的轧辊的重量较大，Z轴摆动驱动件与摆动轴通过铰接的方式驱动连接，相较于Z轴摆动驱动件的输出端与摆动轴同轴驱动连接而言，有利于降低Z轴摆动驱动件的输出功率，降低能耗和设备成本，同时也可以提高换辊设备的空间利用率，便于优化整体结构布局。

优选的，所述抓取机构包括有抓取夹具，所述第一调整机构驱动抓取夹具转动，所述抓取夹具包括有卡爪，所述抓取夹具的卡爪相配合同轴夹持固定轧辊的辊体。

通过采用上述技术方案，抓取夹具的卡爪相配合实现抓取或者释放轧辊的目的，可以满足定心夹持固定的需求，同时结构简单，易于实施，具有较好的作业稳定性。

优选的，所述抓取夹具上还设置有卡块，所述卡块与轧辊的辊体上对应的凹槽结构构成卡接配合。

通过采用上述技术方案，当抓取夹具抓取轧辊时，抓取夹具上的卡块与轧辊的辊体上对应的凹槽结构构成卡接配合，起到辅助定位和进一步固定的作用。

优选的，所述抓取机构还包括有定位件，所述定位件的一端与轧辊的辊体上对应的螺纹孔螺纹连接，且所述抓取夹具的卡爪相配合同轴夹持固定定位件的另一端。

通过采用上述技术方案，借助定位件实现夹持固定轧辊的目的，则抓取夹具的卡爪不与轧辊直接接触，有利于保护轧辊的结构，同时仍能满足定心稳定抓取的要求。

优选的，所述抓取机构还包括有用于带动轧辊的辊体和鞍座一同转动的联动组件，所述联动组件包括滑动件，所述滑动件上设置有抵接件；所述滑动件朝向靠近轧辊的方向运动直至抵接件与鞍座相卡接相卡接时，所述滑动件与抓取夹具相卡接。

通过采用上述技术方案，当需要调整鞍座的位置时，滑动件滑动直至抵接件与鞍座相卡接，即可带动鞍座随辊体一同转动，且滑动件与抓取夹具构成卡接配合，有利于提高鞍座转动的稳定性。

优选的，所述第三调整机构包括有Y向移动装置，所述Y向移动装置包括有Y向移动驱动组件，所述Y向移动驱动组件包括有Y向移动驱动件及由Y向移动驱动件驱动转动的行走件。

通过采用上述技术方案，Y移动驱动件驱动行走件转动，行走件转动带动换辊设备运动，从而实现Y向自驱动的目的。

优选的，所述Y向移动装置还包括有行走轨道和行走导轨，所述行走轨道和行走导轨相平行，所述行走件沿行走轨道运动，所述机座上设置有导轨座，所述导轨座与行走导轨构成滑移配合。

通过采用上述技术方案，行走件与行走轨道相配合，实现沿行走轨道的方向稳定运动的目的，而导轨座与行走导轨相配合，起到引导运动的作用，也有利于提高Y向运动的稳定性和安全性。

优选的，所述行走轨道和行走导轨对正辊轧机上的轧辊安装位置，所述行走件设置为齿轮，所述行走轨道设置有齿条，所述齿轮与齿条相啮合。

通过采用上述技术方案，齿轮与齿条相啮合以驱动换辊设备沿Y向运动，且齿轮与齿条的啮合驱动方式可以满足换辊设备整体重量较大的自驱动需求，成本也相对较低。

优选的，所述机座与导轨座可拆卸连接。

通过采用上述技术方案，当一个换辊设备上的待更换轧辊均完成换辊作业后，可以分离机座和导轨座，并通过起吊设备或者拖运设备将换辊设备移动至机旁，或者是在完成换辊作业后，拆卸换辊设备，也可以是对换辊设备进行检修、维护，具有较好的实用性。

优选的，所述导轨座包括有滑移座以及转动连接于滑移座上的翻转盖，所述滑移座与行走导轨构成滑移配合；所述底座设置有安装轴，所述滑移座与翻转盖相配合夹持固定安装轴。

通过采用上述技术方案，利用翻转盖和滑移座配合实现机座和导轨座的可拆卸连接，整体结构易于实施，且能够满足快速连接或者快速分离的使用需求，具有较好的实用性。

优选的，还包括有配套的轧辊安装架，所述轧辊安装架上设置有用于水平布置待更换的轧辊的放置槽。

通过采用上述技术方案，待更换的轧辊可以预先放置于轧辊安装架的放置槽中，以便于抓取机构抓取，同时可以将更换下的轧辊放置于轧辊安装架闲置的放置槽中，具有较好的实用性。

第二方面，本申请提供的一种辊轧机换辊方法，采用如下的技术方案：

一种辊轧机换辊方法，基于上述的辊轧机换辊设备，采用如下步骤完成换辊作业；

卸下轧辊动作：第三调整机构驱动机座沿靠近辊轧机的方向运动至卸辊位置；第二调整机构的X向移动装置、Z向移动装置及Z轴摆动装置相配合驱动抓取机构对正辊轧机上的待更换的轧辊，抓取机构抓取待更换的轧辊，第三调整机构反向驱动机座运动以使得被抓取的轧辊从辊轧机抽出；

抓取轧辊动作：第三调整机构驱动机座沿远离辊轧机的方向运动至抓辊位置；第二调整机构的Z轴摆动装置驱动抓取机构转动至抓取位置以抓取轧辊，抓取机构抓取轧辊后在Z轴摆动装置驱动下运动至轧辊位置、姿态的调整位置；

被抓取轧辊位置和姿态的调整动作：第二调整机构的X向移动装置和Z向移动装置相配合调整被抓取轧辊的X向水平位置和Z向竖直位置，并根据水平测量装置的检测结果，第二调整机构的X轴俯仰装置调整抓取机构及被抓取轧辊的俯仰角，直至被抓取的轧辊正对辊轧机上对应的轧辊安装位置；第一调整机构驱动抓取机构及被抓取的轧辊以轧辊的轴线为轴旋转以调整轧辊的鞍座姿态；

轧辊更换动作：第三调整机构驱动机座沿靠近辊轧机的方向运动至上辊位置并将被抓取的轧辊送入辊轧机上对应的安装位置；

重复上述动作直至完成辊轧机上全部待更换轧辊的换辊作业。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.由第一调整机构、第二调整机构以及第三调整机构相配合共同完成轧辊的六自由度换辊作业，不需要对原有辊轧设备的系统结构进行改动，也不需要在换辊作业过程中配套起吊设备辅助作业，并通过自动化作业代替人工作业，实现了安全、高效的轧辊换辊作业；

2.在调节被抓取轧辊的俯仰角度时，利用水平测量装置准确观测轧辊的俯仰角度，并及时进行调整操作，可以提高被抓取轧辊的水平俯仰角度调整的精准度；

3.根据机床卡盘设计得到抓取夹具，以实现定心稳定抓取轧辊的目的；

4.换辊设备的主体结构与导轨座可便捷拆卸连接，以满足移动换辊设备作业对象、检修和维护换辊设备、拆除换辊设备的目的；

5.通过自动化设备作业代替人工采用平衡锤作业，提高了辊轧机的换辊作业效率，尤其适用于20辊轧机或者12辊轧机。

附图说明

图1是轧辊的结构示意图；

图2是本申请实施例一中辊轧机换辊设备的立体结构示意图；

图3是本申请实施例一中辊轧机换辊设备的左视图；

图4是主要用于展示本申请实施例中X向移动装置、Z向移动装置以及Z轴摆动装置的立体结构示意图；

图5是主要用于展示本申请实施例中X向移动装置、Z向移动装置以及Z轴摆动装置的左视图；

图6是图2中A部的放大示意图；

图7是本申请实施例中导轨座的左视图；

图8是本申请实施例一中辊轧机换辊设备的主视图；

图9是本申请实施例中抓取机构的结构示意图；

图10是主要用于展示本申请实施例中凹槽结构的轧辊结构示意图；

图11是主要用于展示本申请实施例一中定位块的滑动件结构示意图；

图12是主要用于展示本申请实施例一中定位槽的抓取夹具结构示意图；

图13是本申请实施例二中辊轧机换辊设备的整体结构示意图；

图14是主要用于展示本申请实施例三中定位块的滑动件结构示意图；

图15是主要用于展示本申请实施例三中定位槽的抓取夹具结构示意图；

图16是本申请的辊轧机换辊方法中实施例一的步骤示意图。

附图标记说明：

1、机座；11、第一支座；12、第二支座；13、第三支座；14、底座；15、竖向平台；16、导轨座；161、滑移座；162、翻转盖；163、滑块；164、安装轴；165、第一豁口；166、第二豁口；167、锁定件；

2、抓取机构；21、转轴；22、抓取夹具；221、卡爪；23、定位件；24、卡块；25、凹槽结构；26、联动组件；261、滑动件；262、抵接件；27、定位块；28、定位槽；291、弹性凸起；292、弹性凹陷；

3、第一调整机构；31、Y轴旋转装置；

4、第二调整机构；41、X向移动装置；411、X向驱动件；412、水平丝杆；413、水平导轨；42、Z向移动装置；421、Z向驱动件；422、竖直丝杆；423、竖直导轨；43、Z轴摆动装置；431、摆动轴；432、Z轴摆动驱动件；433、Z轴摆动连接件；44、X轴俯仰装置；441、X轴俯仰驱动件；442、连接件；443、传动件；444、升降机；

5、第三调整机构；51、Y向移动装置；511、Y向移动驱动件；512、行走件；513、行走轨道；514、行走导轨；

6、轧辊；61、辊体；62、鞍座；

7、轧辊安装架；

8、水平测量装置；

91、车轮；92、三维扫描设备。

具体实施方式

以下结合附图1-16对本申请作进一步详细说明。

为便于阐述清楚本申请实施例的技术方案，下文中将沿辊轧机中待更换轧辊6的轴线命名为Y轴，该Y轴的走向即Y轴方向，又简称为Y向，则与Y轴共面且垂直于Y轴的轴线命名为X轴，该X轴的走向即X轴方向，又简称为X向，而同时垂直于X轴和Y轴所在平面的辊轧机高度方向的轴线命名为Z轴，该Z轴的走向即Z轴方向，又简称为Z向，可参考图2中的坐标方向指示。

本申请实施例公开一种辊轧机换辊设备。

实施例一

参照图2所示，图2是本申请实施例一中辊轧机换辊设备的立体结构示意图。一种辊轧机换辊设备，包括有机座1，机座1上设置有用于抓取待更换的轧辊6的抓取机构2，同时机座1上还设置有第一调整机构3、第二调整机构4以及第三调整机构5，第一调整机构3、第二调整机构4以及第三调整机构5三者相配合实现调整被抓取轧辊6的位置和姿态的目的，以使得被抓取的轧辊6对准辊轧机上的轧辊6安装位置并完成更换作业。

参照图2所示，第一调整机构3用于驱动抓取机构2连同被抓取的轧辊6以被抓取轧辊6的轴线为轴转动，以实现在更换轧辊6时调整轧辊6的下辊姿态和上辊姿态的目的；第二调整机构4可以驱动第一调整机构3、抓取机构2连同被抓取的轧辊6沿X向调整水平位置，并可以驱动第一调整机构3、抓取机构2连同被抓取的轧辊6沿Z向升起或者降下，以使得被抓取的轧辊6能够对正辊轧机上的轧辊6安装位置；第三调整机构5可以驱动第一调整机构3、第二调整机构4、抓取机构2以及被抓取机构2抓取的轧辊6沿Y向靠近或者远离辊轧机，以完成下辊动作或上辊动作。

具体而言，参照图2所示，机座1上沿X向水平滑移安装有第一支座11，第一支座11上沿Z向竖直滑移安装有第二支座12，第二支座12上沿X轴和Y轴所在平面水平转动安装有第三支座13。抓取机构2安装在第三支座13上。结合图3所示，图3是本申请实施例一中辊轧机换辊设备的左视图，第一调整机构3包括有Y轴旋转装置31，Y轴旋转装置31安装在第三支座13上并与抓取机构2驱动连接，以驱动被抓取机构2抓取的轧辊6旋转。第二调整机构4包括有X向移动装置41、Z向移动装置42、Z轴摆动装置43以及X轴俯仰装置44，其中，X轴俯仰装置44安装在第三支座13上，用于调整被抓取机构2抓取的轧辊6的水平俯仰角度，Z轴摆动装置43安装在第二支座12上并与第三支座13驱动连接，用于驱动第三支座13在水平面旋转，而X向移动装置41安装在机座1上，Z向移动装置42安装在第一支座11上，则X向移动装置41调整第一支座11和第二支座12的X向水平位置，Z向移动装置42调整第二支座12的Z向竖直位置，进而实现调整第三支座13、抓取机构2及被抓取轧辊6的X向水平位置和Z向竖直位置调整的目的。

另外，参照图2所示，辊轧机换辊设备还配套有轧辊安装架7轧辊安装架7，抓取机构2在Z轴摆动装置43的驱动下水平旋转至轧辊安装架7轧辊安装架7处抓取轧辊6，当然，抓取机构2也可以将已经卸下的轧辊6放置于空置的轧辊安装架7轧辊安装架7上。

下文分别对机座1、抓取机构2、Y轴旋转装置31、X向移动装置41、Z向移动装置42、Z轴摆动装置43、X轴俯仰装置44、Y向移动装置51以及轧辊安装架7轧辊安装架7的具体结构进行阐述。

机座

参照图3所示，机座1包括有底座14，底座14呈水平布置，本申请实施例中底座14的结构为矩形板件，底座14靠近辊轧机的一端为首端，底座14远离辊轧机的另一端为尾端，则底座14上靠近尾端的位置处可以通过锁定、焊接等方式固定安装竖向平台15，竖向平台15用于安装上述的第一支座11、第二支座12、第三支座13以及X向移动装置41。

X向移动装置

结合图4和图5所示，图4是主要用于展示本申请实施例中X向移动装置、Z向移动装置以及Z轴摆动装置的立体结构示意图，图5主要用于展示本申请实施例中X向移动装置、Z向移动装置以及Z轴摆动装置的左视图。X向移动装置41包括有锁定在竖向平台15顶面的X向驱动件411和水平丝杆412，本申请实施例中采用伺服电机作为X向驱动件411使用，并采用滚珠丝杆作为水平丝杆412使用。水平丝杆412的丝杆轴线沿X向设置，在竖向平台15的顶部锁定安装两组轴承座，水平丝杆412的左右两端均与对应的轴承座构成同轴转动配合，且水平丝杆412的任意一端与X向驱动件411的输出端通过皮带轮组实现驱动连接，以驱动水平丝杆412的杆轴转动。

X向移动装置41还包括有锁定在竖向平台15前端面的水平导轨413，水平导轨413呈线性设置并沿X向延伸。

第一支座11朝向竖向平台15的背面锁定安装有螺母座和滑移块，其中，螺母座为滚珠丝杆的配套部件并与滚珠丝杆的丝杆螺母锁定连接，滑移块为水平导轨413的配套部件并与水平导轨413构成滑移配合。X向驱动件411通过皮带轮组带动水平丝杆412的杆轴转动，则杆轴上的丝杆螺母可以在水平导轨413的限制下沿X向稳定运动，从而带动第一支座11沿X向稳定运动，进而实现X向水平位置精准、稳定调节的目的。

Z向移动装置

结合图4和图5所示，Z向移动装置42包括有锁定安装在第一支座11正面的Z向驱动件421和竖直丝杆422，本申请实施例中采用伺服电机作为Z向驱动件421使用，并采用T型螺纹丝杆作为竖直丝杆422使用。竖直丝杆422的丝杆轴线沿Z向设置，在第一支座11的正面锁定安装两组轴承座，竖直丝杆422的上下两端均与对应的轴承座构成同轴转动配合，且竖直丝杆422的任意一端通过联轴器与Z向驱动件421的输出轴同轴驱动连接，以驱动竖直丝杆422的杆轴转动。

Z向移动装置42还包括有锁定在第一支座11的正面的两组竖直导轨423，两组竖直导轨423分别位于竖直丝杆422的左右两侧，且两组竖直导轨423平行布置并沿Z向延伸。

第二支座12朝向第一支座11的背面锁定安装有螺母座和滑移块，其中，螺母座为丝杆的配套部件并与丝杆的丝杆螺母锁定连接，滑移块为竖直导轨423的配套部件并与竖直导轨423构成滑移配合。Z向驱动件421通过联轴器带动竖直丝杆422的杆轴转动，则杆轴上的丝杆螺母可以在竖直导轨423的限制下沿Z向稳定运动，从而带动第二支座12沿Z向稳定运动，进而实现Z向竖直位置精准、稳定调节的目的。

Y向移动装置

参照图3所示，Y向移动装置51包括有Y向移动驱动组件和Y向移动导向组件，其中，Y向移动驱动组件用于驱动换辊设备运动，而Y向移动导向组件用于引导换辊设备沿Y向运动。Y向移动驱动组件包括有Y向移动驱动件511及由Y向移动驱动件511驱动的行走件512，本申请实施例中Y向移动驱动件511由伺服电机和减速器共同构成，并采用齿轮作为行走件512使用，伺服电机和减速器锁定安装在底座14上，而齿轮转动安装在底座14上，伺服电机和减速器通过转动安装在底座14上的传动部件驱动齿轮转动。结合图6所示，图6是图2中A部的放大示意图，Y向移动装置51还包括有行走轨道513，本申请实施例中，行走轨道513由铺设固定在作业场所地面上的长直齿条沿直线拼接构成。行走轨道513沿Y向布置，行走轨道513可以是一条也可以是相平行的多条，且底座14上的齿轮与行走轨道513啮合配合，以实现驱动换辊设备沿Y向运动的目的。

参照图6所示，Y向移动导向组件包括有铺设固定在作业场所地面上的行走导轨514，相对应的，换辊设备的底座14上锁定安装有与行走导轨514配套使用的导轨座16，导轨座16与行走导轨514构成滑移配合。行走导轨514可以为一条或者多条，可以铺设在行走轨道513的内侧或者外侧，但是行走导轨514需要与行走轨道513平行布置，且需要注意的是，行走轨道513和行走导轨514的具体铺设方向需要朝向辊轧机上的轧辊6安装位置，则可以直接驱动换辊设备沿直线运动至换辊作业的位置，而不需要进行变轨对正等操作。

结合图6和图7所示，图7是本申请实施例中导轨座的左视图。导轨座16包括有滑移座161以及转动连接于滑移座161上的翻转盖162，滑移座161的底部安装有滑块163，滑移座161即可通过滑块163与对应的行走导轨514构成滑移配合。底座14的侧边沿X向固定有安装轴164，滑移座161的顶部开设形成有供安装轴164插入的第一豁口165，相对应的，翻转盖162的底面开设形成有供安装轴164插入的第二豁口166。转动开启翻转盖162，则安装轴164可直接插入滑移座161的第一豁口165中，转动关闭翻转盖162，则安装轴164容纳在滑移座161的第一豁口165和翻转盖162的第二豁口166构成的安装孔中，并被滑移座161和翻转盖162夹持固定。

在翻转盖162转动关闭后，作业人员可通过锁定件167连接固定滑移座161和翻转盖162，本申请实施例中采用螺杆和螺帽作为锁定件167使用。具体而言，翻转盖162上开设形成有贯穿孔，锁定件167的螺杆竖直固定在滑移座161上并与滑移座161螺纹连接；当翻转盖162转动关闭后，锁定件167的螺杆上端可经由贯穿孔穿设出翻转盖162，作业人员再将锁定件167的螺帽螺纹连接在螺杆的上端直至抵紧翻转盖162为止，以实现锁定翻转盖162的目的，从而提高导轨座16滑移运行的稳定性和安全性，同时可以满足拆卸的需求，以便于通过起吊设备吊运换辊设备的主体结构至另外的行走轨道513和行走导轨514处。

Z轴摆动装置

参照图4所示，Z轴摆动装置43包括有安装在第二支座12上的Z轴摆动驱动组件，Z轴摆动驱动组件用于驱动第三支座13转动，又因为X轴俯仰装置44、Y轴旋转装置31以及抓取机构2均安装在第三支座13上，则Z轴摆动装置43可以驱动X轴俯仰装置44、Y轴旋转装置31以及抓取机构2共同以Z轴为轴线转动至抓取轧辊6的抓取位置。

具体而言，参照图4所示，第三支座13的顶面通过锁定、焊接或者一体成型的方式沿竖直方向延伸形成有摆动轴431，摆动轴431竖直向上穿设出第二支座12的顶面并与第二支座12构成转动配合。Z轴摆动驱动组件包括有Z轴摆动驱动件432和Z轴摆动连接件433，本申请实施例中，采用伸缩电缸作为Z轴摆动驱动件432使用，并采用带有耳板的套筒作为Z轴摆动连接件433使用。Z轴摆动连接件433的套筒同轴套设在摆动轴431的上端并通过卡接、焊接、锁定等方式固定，套筒侧壁的耳板水平延伸于第二支架的上顶面，Z轴摆动驱动件432的电机端铰接于第二支架的上顶面，而Z轴摆动驱动件432的伸缩端与耳板相铰接，且Z轴摆动驱动件432的伸缩端的轴线不与耳板共线，并可以通过限定Z轴摆动驱动件432的伸缩端的轴线与耳板的夹角大小、Z轴摆动驱动件432的伸缩端的可伸缩长度的方式控制摆动轴431的转动角度，从而实现控制第三支架水平旋转角度的目的，进而实现控制抓取机构2的水平旋转角度的目的。

若采用其它驱动元器件或者驱动结构作为Z轴摆动驱动件432使用，则Z轴摆动驱动件432的动力输出部由上述的伸缩端变为对应的具体输出执行部件，但无论具体采用何种驱动元器件或者驱动结构作为Z轴摆动驱动件432使用，Z轴摆动驱动件432的动力输出部均与Z轴摆动连接件433的耳板相铰接。

当然，摆动轴431也可以固定在第三支座13的底面并竖直向下穿设出第二支座12，此种情况下，上述的Z轴摆动驱动件432和Z轴摆动连接件433均固定在第二支架的底面上。

X轴俯仰装置和Y轴旋转装置

结合图4和图8所示，图8是本申请实施例一中辊轧机换辊设备的主视图。X轴俯仰装置44包括有X轴俯仰驱动组件以及用于连接X轴俯仰驱动组件和抓取机构2的连接件442，X轴俯仰驱动组件进一步包括有X轴俯仰驱动件441以及用于连接X轴俯仰驱动件441和连接件442的传动件443。X轴俯仰驱动件441通过传动件443驱动连接件442运动，连接件442运动从而带动抓取机构2运动，进而实现调整被抓取机构2抓取的轧辊6俯仰角度的目的。

具体而言，本申请实施例中，采用筒体结构作为连接件442使用，筒体结构朝向辊轧机的一端为首端，朝向辊轧机的另一端为尾端，首端的筒外壁底端与第三支座13相铰接，且铰接后的筒体结构以X轴方向为轴线转动，而尾端的筒外壁锁定安装有Y轴旋转装置31。抓取机构2的部分结构经由首端伸入至筒体结构内，并经由尾端与Y轴旋转装置31驱动连接，从而同时实现沿Y轴方向旋转抓取机构2和以X轴方向为轴线俯仰调节抓取机构2俯仰角度的目的。

本申请实施例中，采用电机和减速器共同作为Y轴旋转装置31使用，即电机和减速器共同锁定安装于筒体结构的尾端外壁位置处并与抓取机构2驱动连接。

本申请实施例中，采用伺服电机作为X轴俯仰驱动件441使用，X轴俯仰驱动件441锁定安装于第三支架的顶面，且X轴俯仰驱动件441的输出端驱动连接有升降机444，本申请实施例采用涡轮-蜗杆升降器作为升降机444使用，涡轮-蜗杆升降器的输出端与连接件442的筒外壁连接有上述传动件443，本申请实施例中，传动件443为倒置的U型框，位于U型框中间位置处的水平板件与涡轮-蜗杆升降器的输出端相铰接，同时，由水平板件连接的U型框左右两侧的两个竖直板件分别位于连接件442的左右两侧，且两个竖直板件均与连接件442的筒外壁相铰接，以满足调整连接件442、与连接件442相连接的抓取机构2及被抓取机构2抓取的轧辊6对于俯仰角度调节的需求。

为了便于作业人员掌握抓取机构2连同被抓取的轧辊6的俯仰角，在连接件442的外壁上安装水平测量装置8，本申请实施例中采用，水平测量装置8即用于测量被抓取机构2抓取的轧辊6的水平度。

抓取机构

结合图4和图9所示，图9是本申请实施例中抓取机构的结构示意图。抓取机构2包括有同轴插入至作为连接件442使用的筒体结构中的转轴21，转轴21插入至筒体结构中的端部与Y轴旋转装置31的输出端驱动连接，而转轴21的另一端延伸出筒体结构并在该端安装有抓取夹具22，抓取夹具22用于抓取轧辊6，从而实现更换轧辊6以及旋转轧辊6的目的。

本申请实施例中，采用三爪卡盘作为抓取夹具22的基础结构，当然也可以选择四爪卡盘、六爪卡盘、八爪卡盘等，另外，本申请实施例中的三爪卡盘为手动卡盘，也可以根据实际需求选择气动或者电动卡盘代替手动卡盘。结合图10所示，图10是主要用于展示本申请实施例中凹槽结构的轧辊结构示意图，在抓取机构2抓取轧辊6时，需要先利用一个定位件23与轧辊6的辊体61端部的螺纹孔螺纹连接，本申请实施例中，采用具有外螺纹的柱体作为定位件23使用，且螺纹连接后的定位件23与轧辊6的辊体61同轴，再由抓取夹具22的卡爪221相配合同轴夹持固定该定位件23暴露在外的结构，进而实现抓取轧辊6的目的。

需要注意的是，定位件23也可以预先与抓取夹具22通过螺纹、焊接、锁定、卡接等方式连接固定，再与轧辊6的辊体61上预先开设的定位孔插接连接，最后由抓取夹具22的卡爪221直接夹持抓取辊体61的周侧；或者，取消定位件23的使用，直接通过抓取夹具22夹持抓取轧辊6的辊体61周侧，并可以利用辊体61的端部与抓取夹具22的中心孔构成定位插接配合。

在此基础上，进一步优化三爪卡盘的基础结构，在三爪卡盘的卡盘体上锁定安装有卡块24，卡块24垂直于卡盘体的卡盘平面，相对应的，轧辊6的辊体61上预先开设有凹槽结构25。当抓取机构2抓取轧辊6时，卡块24插接于轧辊6的辊体61上对应的凹槽结构25中，通过两者的插接配合提高轧辊6抓取作业的稳定性和定位的准确性。

抓取机构2还包括有联动组件26，联动组件26用于实现轧辊6的辊体61和鞍座62一同转动，同时扔可以满足轧辊6的辊体61单独转动的需求。联动组件26包括有同轴套设在转轴21上的滑动件261，滑动件261与转轴21同轴，滑动件261上可以通过焊接、锁定、卡接等方式安装抵接件262。本申请实施例中，滑动件261设计为中心具有同轴贯穿开孔的圆柱状结构，抵接件262设计为焊接于滑动件261的外侧壁的薄壁板件结构，且抵接件262的长度方向沿转轴21的轴线设置。

当滑动件261沿轧辊6的轴线方向于转轴21上朝抓取夹具22滑移直至滑动件261与抓取夹具22相抵接时，抵接件262恰好运动至轧辊6的鞍座62处并与鞍座62构成卡接配合，则随着轧辊6的辊体61的转动，抓取夹具22同时带动滑动件261转动，滑动件261转动的同时带动抵接件262转动，进而带动与抵接件262相卡接的鞍座62随辊体61一同转动。当然，抵接件262也可以是在随辊体61转动的过程中与鞍座62构成卡接配合，而不需要在初始状态就构成卡接配合。

需要注意的是，本申请实施例中，抵接件262与鞍座62的卡接配合只是抵接件262搭接并抵触在鞍座62的一侧，也可以选择通过插接、形变配合或者锁定等方式实现抵接件262与鞍座62的可分离连接。

结合图11和图12所示，图11是主要用于展示本申请实施例一中定位块的滑动件结构示意图，图12是主要用于展示本申请实施例一中定位槽的抓取夹具结构示意图。为了进一步提高辊体61和鞍座62联动转动的稳定性，本申请实施例中，在滑动件261朝向抓取夹具22一侧的端面处通过一体成型、锁定、焊接等方式固定有定位块27，相对应的，抓取夹具22朝向滑动件261的端面上内凹形成有定位槽28，定位块27与定位槽28构成插接配合。

轧辊安装架

参照图2所示，轧辊安装架7可以与换辊设备配套布置为一组或者多组。作业人员可以将轧辊6预先吊设并固定于轧辊安装架7上的放置槽中，以便于换辊设备抓取轧辊安装架7上的待更换轧辊6或者供从辊轧机上拆卸的轧辊6放置使用。

放置槽呈水平贯穿开设，且放置槽的槽结构与轧辊6的鞍座62结构相适配，则轧辊6放置于放置槽中时，需要通过Y轴旋转装置31调整轧辊6的放置姿态，以使得鞍座62能够稳定座设在放置槽中。

本申请实施例一种辊轧机换辊设备的实施原理为：通过X向移动装置41、Z向移动装置42、Y向移动装置51、Z轴摆动装置43、X轴俯仰装置44以及Y轴旋转装置31相配合实现驱动抓取机构2沿X向水平移动、沿Y向水平移动、沿Z向竖直移动、以Y轴为轴线自转，以X轴为轴线俯仰运动以及以Z轴为轴线摆动的多自由度调节，在不需要改动原有辊轧设备的系统结构、不需要配套起吊设备辅助作业的前提下，实现高效、安全的换辊作业。

实施例二

参照图13所示，图13是本申请实施例二中辊轧机换辊设备的整体结构示意图，一种辊轧机换辊设备，与实施例一的区别在于：辊轧机换辊设备沿Y向对正辊轧机的方式不同。在本申请实施例中，采用车轮91和控制系统代替行走轨道513、行走导轨514及配套的行走件512和滑块163，行走轨道513、行走导轨514及配套的行走件512和滑块163为实施例一中已记载的技术特征，可参照实施例一中的附图3和附图6所示，并在机座1上布置三维扫描设备92，通过建模、计算，控制系统控制车轮91的行走路径、速度，最终使得换辊设备能够对正辊轧机上的轧辊6安装位置。

三维扫描设备92除去需要构建辊轧机侧立面的三维模型之外，还需要针对辊轧机上待安装轧辊6的位置、鞍座62的安装位置以及换辊设备与辊轧机的距离进行精准测量，以便于控制系统计算得到最短的行走路径并精准控制X向移动装置41、Z向移动装置42、Y向移动装置51、Z轴摆动装置43、Y轴旋转装置31、X轴俯仰装置44以及抓取机构2的运行，进而实现精准、快速更换轧辊6的目的，X向移动装置41、Z向移动装置42、Y向移动装置51、Z轴摆动装置43、Y轴旋转装置31、X轴俯仰装置44以及抓取机构2为实施例一中已记载的技术特征，可参照实施例一中的附图3所示。

相较于实施例1中的技术方案而言，本实施例的技术方案不需要预先铺设行走轨道513和行走导轨514，同时减少了如行走件512、滑块163等结构件的使用，并且实现了换辊设备自身在不同辊轧机之间的流转，而不需要依赖运输设备进行搬运，且换更作业易于控制，换辊精度得到了提高。

实施例三

结合图14和图15所示，图14是主要用于展示本申请实施例三中定位块的滑动件结构示意图，图15是主要用于展示本申请实施例三中定位槽的抓取夹具结构示意图。一种辊轧机换辊设备，与实施例1的区别在于：滑动件261与抓取夹具22的卡接配合结构不同。本申请实施例中，采用弹性挤压形变卡接的方式代替插接配合结构，以提高滑动件261与抓取夹具22连接的稳定性，滑动件261和抓取夹具22为实施例一中已记载的技术特征，可参照实施例一种的附图9所示。

具体而言，滑动件261朝向抓取夹具22的一侧端面处通过一体成型、锁定、焊接等方式固定有弹性凸起291，弹性凸起291为半球状结构，相对应的，抓取夹具22朝向滑动件261的端面上内凹形成有半球状的弹性凹陷292，弹性凸起291与弹性凹陷292构成弹性卡接配合，有利于提高滑动件261与抓取夹具22连接时的稳定性，同时不影响滑动件261和抓取夹具22的分离。

本申请实施例还公开一种辊轧机换辊方法。

实施例1

参照图16所示，图16是本申请的辊轧机换辊方法中实施例一的步骤示意图。一种辊轧机换辊方法，包括有如下步骤：

S0准备动作：

将上述实施例一或实施例三中的辊轧机换辊设备通过吊设、搬运等方式移动至行走轨道513和行走导轨514处并完成行走件512与行走轨道513的啮合驱动配合、滑块163与行走导轨的滑移导向配合；

将待更换的轧辊6放置于轧辊安装架7的放置槽中，使得轧辊6的轴线沿X向水平延伸设置；

打开辊轧机朝向辊轧机换辊设备一侧的机架，以露出内部需要更换的轧辊6，此时，轧辊6的轴线沿Y向水平延伸；

S1下辊动作：

第三调整机构5的Y向移动装置51驱动机座1沿靠近辊轧机的方向运动至预先设定的卸辊位置处；

第二调整机构4的X向移动装置41、Z向移动装置42、Z轴摆动装置43以及X轴俯仰装置44相配合驱动抓取机构2对正辊轧机上的需要更换的轧辊6，X向移动装置41用于调整抓取机构2的X向位置，Z向移动装置42用于调整抓取机构2的Y向位置，Z轴摆动装置43用于调整抓取机构2与轧辊6的轴线共线；

定位件23预先被抓取机构2的卡爪221夹持抓取，待第二调整机构4完成对正动作后，Y轴旋转装置31和Y向移动装置51相配合驱动定位件23与辊体61上的定位孔螺纹连接，并解除卡爪221对定位件23的夹持抓取，第三调整机构5的Y向移动装置51驱动直至卡块24插接于轧辊6的凹槽结构25中为止，抓取机构2的卡爪221再次夹持抓取定位件23；

或者，定位件23预先与辊轧机上需要更换的轧辊6的定位孔螺纹连接，在Y向移动装置51的驱动作用下，卡块24插接于轧辊6的凹槽结构25中，再由抓取机构2的卡爪221夹持抓取定位件23；

第三调整机构5的Y向移动装置51反向驱动机座1运动以使得被抓取的轧辊6脱离辊轧机；

需要注意的是，若因为鞍座62的角度问题导致轧辊6不能直接脱出时，可以通过第一调整机构3的Y轴旋转装置31驱动抓取机构2及被抓取的轧辊6以轧辊6的轴线为轴旋转以调整鞍座62的具体姿态，即调整旋转角度，以使得旋转后的轧辊6可以顺利脱出；

S2换辊动作：

第三调整机构5的Y向移动装置51驱动机座1沿远离辊轧机的方向运动至轧辊安装架7处；

第二调整机构4的Z轴摆动装置43驱动抓取机构2水平转动一个角度至轧辊安装架7处的放辊位置，该放辊位置位于轧辊安装架7闲置的放置槽的正上方，抓取机构2在Z向移动装置42的驱动下，竖直向下运动直至将抓取的轧辊6向下落于轧辊安装架7上闲置的放置槽中为止，并解除抓取机构2的卡爪221对轧辊6的夹持抓取；

抓取机构2在Z向移动装置42的驱动下升起，以脱离轧辊安装架7，第二调整机构4的Z轴摆动装置43再驱动抓取机构2水平转动一个角度至上述轧辊安装架7的抓辊位置，在达到该抓滚位置后，由X向移动装置41、Z向移动装置42以及Y向移动装置51相配合对正抓取机构2和待抓取的轧辊6的端部轴线，以使得卡块24插接于待更换的轧辊6的凹槽结构25中，并由抓取机构2的卡爪221夹持抓取轧辊6上预先连接的定位件；

或者，在Y向移动装置驱动下运动至另一组轧辊安装架7处的抓辊位置，再由X向移动装置41、Z向移动装置42、Z轴摆动装置43以及Y向移动装置51相配合对正抓取机构2和待抓取的轧辊6的端部轴线；

S3位置和姿态调整动作：

抓取机构2连同被抓取的轧辊6在Z向移动装置42的驱动下，竖直向上运动直至被抓取的轧辊6脱离轧辊安装架7为止，第二调整机构4的Z轴摆动装置43再驱动抓取机构2连同被抓取的轧辊6水平转动复位；

复位时，第二调整机构4的X向移动装置41和Z向移动装置42相配合调整抓取机构2连同被抓取轧辊6的X向水平位置和Z向竖直位置，并根据水平测量装置8的检测结果，第二调整机构4的X轴俯仰装置44调整抓取机构2及被抓取轧辊6的俯仰角，直至被抓取的轧辊6对正辊轧机上对应的轧辊安装位置；

同时，第一调整机构3的Y轴旋转装置31驱动抓取机构2及被抓取的轧辊6以轧辊6的轴线为轴旋转以调整鞍座62的具体姿态，即旋转后的位置；

需要注意的是，上述位置和姿态的调整动作可以在抓取待更换的轧辊6后原地完成也可以在沿Y向运行的过程中完成；

S4上辊动作：

第三调整机构5的Y向移动装置51驱动机座1沿靠近辊轧机的方向运动至上辊位置并将被抓取的轧辊6送入辊轧机上对应的安装位置，该上辊位置即S1下辊动作中的卸辊位置，并重复S1中的对正操作，同时在抓取机构2对正辊轧机上待安装位置过程中，反向操作，以使得被抓取的轧辊6送入辊轧机的待安装位置中；

需要注意的是，因为在S3位置和姿态调整动作中，已经完成过一次对正操作，则S4上辊动作中的二次对正动作是可以不进行的，若一次对正结果不理想，可以在S4上辊动作中进一步调整；

S5重复上述动作直至完成辊轧机上全部待更换轧辊6的换辊作业。

实施例二

一种辊轧机换辊方法，与实施例一的区别在于：利用三维扫描设备92及配套的控制系统完成上辊作业时轧辊6的对正动作和鞍座62的姿态调整动作。

具体而言，利用三维扫描设备92及配套的车轮91完成换辊设备的Y向移动作业，实施例一的换辊方法中涉及Y向移动的动作均可以由三维扫描设备92及配套的车轮91完成。

在完成轧辊6的对正动作时，也可以辅助X向移动装置41、Z向移动装置42、Z轴摆动装置43以及X轴俯仰装置44快速、精准作业，此时的车轮91可以实现转向，再借助三维扫描设备92建模后计算得到的运动路径，实现快速对正；

在完成鞍座62的姿态调整时，三维扫描设备92建模后计算得到的旋转角度数据，可以供作业人员辅助参考，实现精准调整。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (17)

1.一种辊轧机换辊设备，包括有机座（1），其特征在于：所述机座（1）上设置有抓取机构（2），所述抓取机构（2）用于抓取待更换的轧辊（6），所述机座（1）上还设置有第一调整机构（3）、第二调整机构（4）以及第三调整机构（5），所述第一调整机构（3）、第二调整机构（4）以及第三调整机构（5）相配合调整被抓取轧辊（6）的位置和姿态；

所述第一调整机构（3）驱动抓取机构（2）连同被抓取的轧辊（6）以轧辊（6）的轴线为轴转动；

所述第二调整机构（4）驱动第一调整机构（3）连同被抓取机构（2）抓取的轧辊（6）对正辊轧机上的轧辊（6）安装位置；所述第二调整机构（4）包括有X向移动装置（41）、Z向移动装置（42）以及Z轴摆动装置（43），所述X向移动装置（41）和Z向移动装置（42）相配合调整Z轴摆动装置（43）的X向水平位置和Z向竖直位置；所述第二调整机构（4）还包括有X轴俯仰装置（44），所述X轴俯仰装置（44）用于调节抓取机构（2）连同被抓取的轧辊（6）的水平度；所述Z轴摆动装置（43）同时驱动X轴俯仰装置（44）、第一调整机构（3）及抓取机构（2）以Z轴为轴线转动至抓取轧辊（6）的抓取位置；

所述第三调整机构（5）驱动第一调整机构（3）、第二调整机构（4）以及被抓取机构（2）抓取的轧辊（6）靠近或者远离待更换轧辊（6）的辊轧机。

2.根据权利要求1所述的一种辊轧机换辊设备，其特征在于：所述X轴俯仰装置（44）包括有与抓取机构（2）相连接的连接件（442），所述连接件（442）以X轴为转动轴线转动连接于机座（1）上，且所述机座（1）上设置有用于驱动连接件（442）转动的X轴俯仰驱动组件；所述X轴俯仰驱动组件包括有设置于机座（1）的X轴俯仰驱动件（441），所述X轴俯仰驱动件（441）与连接件（442）传动连接有升降机（444）。

3.根据权利要求2所述的一种辊轧机换辊设备，其特征在于：所述连接件（442）上铰接有传动件（443），所述传动件（443）与升降机（444）的输出轴相铰接。

4.根据权利要求1所述的一种辊轧机换辊设备，其特征在于：所述X轴俯仰装置（44）上设置有用于检测被抓取机构（2）抓取的轧辊（6）的水平度的水平测量装置（8）。

5.根据权利要求1所述的一种辊轧机换辊设备，其特征在于：所述机座（1）上设置有第二支座（12），所述X向移动装置（41）和Z向移动装置（42）相配合调整第二支座（12）的X向水平位置和Z向竖直位置，所述第二支座（12）上转动设置有第三支座（13），所述X轴俯仰装置（44）及抓取机构（2）设置于第三支座（13）上；所述第二支座（12）上设置有用于驱动第三支座（13）转动的Z轴摆动驱动组件，所述Z轴摆动驱动组件包括有Z轴摆动驱动件（432），所述Z轴摆动驱动件（432）铰接于第二支座（12）上并与第三支座（13）驱动连接。

6.根据权利要求5所述的一种辊轧机换辊设备，其特征在于：所述第三支座（13）连接有摆动轴（431），所述摆动轴（431）由第三支座（13）向上或向下延伸设置并与第二支座（12）构成转动配合，所述Z轴摆动驱动件（432）的动力输出部与摆动轴（431）相铰接。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种辊轧机换辊设备，其特征在于：所述抓取机构（2）包括有抓取夹具（22），所述第一调整机构（3）驱动抓取夹具（22）转动，所述抓取夹具（22）包括有卡爪（221），所述抓取夹具（22）的卡爪（221）相配合同轴夹持固定轧辊（6）的辊体（61）。

8.根据权利要求7所述的一种辊轧机换辊设备，其特征在于：所述抓取夹具（22）上还设置有卡块（24），所述卡块（24）与轧辊（6）的辊体（61）上对应的凹槽结构（25）构成卡接配合。

9.根据权利要求7所述的一种辊轧机换辊设备，其特征在于：所述抓取机构（2）还包括有定位件（23），所述定位件（23）的一端与轧辊（6）的辊体（61）上对应的螺纹孔螺纹连接，且所述抓取夹具（22）的卡爪（221）相配合同轴夹持固定定位件（23）的另一端。

10.根据权利要求7所述的一种辊轧机换辊设备，其特征在于：所述抓取机构（2）还包括有用于带动轧辊（6）的辊体（61）和鞍座（62）一同转动的联动组件（26），所述联动组件（26）包括有滑动件（261），所述滑动件（261）上设置有抵接件（262）；所述滑动件（261）朝向靠近轧辊（6）的方向运动直至抵接件（262）与鞍座（62）相卡接相卡接时，所述滑动件（261）与抓取夹具（22）相卡接。

11.根据权利要求1所述的一种辊轧机换辊设备，其特征在于：所述第三调整机构（5）包括有Y向移动装置（51），所述Y向移动装置（51）包括有Y向移动驱动组件，所述Y向移动驱动组件包括有Y向移动驱动件（511）及由Y向移动驱动件（511）驱动转动的行走件（512）。

12.根据权利要求11所述的一种辊轧机换辊设备，其特征在于：所述Y向移动装置（51）还包括有行走轨道（513）和行走导轨（514），所述行走轨道（513）和行走导轨（514）相平行，所述行走件（512）沿行走轨道（513）运动，所述机座（1）上设置有导轨座（16），所述导轨座（16）与行走导轨（514）构成滑移配合。

13.根据权利要求12所述的一种辊轧机换辊设备，其特征在于：所述行走轨道（513）和行走导轨（514）对正辊轧机上的轧辊（6）安装位置，所述行走件（512）设置为齿轮，所述行走轨道（513）设置有齿条，所述齿轮与齿条相啮合。

14.根据权利要求12所述的一种辊轧机换辊设备，其特征在于：所述机座（1）与导轨座（16）可拆卸连接。

15.根据权利要求14所述的一种辊轧机换辊设备，其特征在于：所述导轨座（16）包括有滑移座（161）以及转动连接于滑移座（161）上的翻转盖（162），所述滑移座（161）与行走导轨（514）构成滑移配合；所述底座（14）设置有安装轴（164），所述滑移座（161）与翻转盖（162）相配合夹持固定安装轴（164）。

16.根据权利要求1所述的一种辊轧机换辊设备，其特征在于：还包括有配套的轧辊安装架（7），所述轧辊安装架（7）上设置有用于水平布置待更换的轧辊（6）的放置槽。

17.一种辊轧机的换辊方法，其特征在于：基于权利要求4所述的辊轧机换辊设备，采用如下步骤完成换辊作业；

卸下轧辊（6）动作：第三调整机构（5）驱动机座（1）沿靠近辊轧机的方向运动至卸辊位置；第二调整机构（4）的X向移动装置（41）、Z向移动装置（42）及Z轴摆动装置（43）相配合驱动抓取机构（2）对正辊轧机上的待更换的轧辊（6），抓取机构（2）抓取待更换的轧辊（6），第三调整机构（5）反向驱动机座（1）运动以使得被抓取的轧辊（6）从辊轧机抽出；

抓取轧辊（6）动作：第三调整机构（5）驱动机座（1）沿远离辊轧机的方向运动至抓辊位置；第二调整机构（4）的Z轴摆动装置（43）驱动抓取机构（2）转动至抓取位置以抓取轧辊（6），抓取机构（2）抓取轧辊（6）后在Z轴摆动装置（43）驱动下运动至轧辊（6）位置、姿态的调整位置；

被抓取轧辊（6）位置和姿态的调整动作：第二调整机构（4）的X向移动装置（41）和Z向移动装置（42）相配合调整被抓取轧辊（6）的X向水平位置和Z向竖直位置，并根据水平测量装置（8）的检测结果，第二调整机构（4）的X轴俯仰装置（44）调整抓取机构（2）及被抓取轧辊（6）的俯仰角，直至被抓取的轧辊（6）正对辊轧机上对应的轧辊（6）安装位置；第一调整机构（3）驱动抓取机构（2）及被抓取的轧辊（6）以轧辊（6）的轴线为轴旋转以调整轧辊（6）的鞍座（62）姿态；

轧辊（6）更换动作：第三调整机构（5）驱动机座（1）沿靠近辊轧机的方向运动至上辊位置并将被抓取的轧辊（6）送入辊轧机上对应的安装位置；

重复上述动作直至完成辊轧机上全部待更换轧辊（6）的换辊作业。