CN116924219A - 一种阴极炭块吊装机械手及其操作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种阴极炭块吊装机械手及其操作方法，涉及吊装技术领域，包括固定框，固定框的左右两侧设有一对对称分布的侧板，一对侧板的相背面均安装有侧边框；侧边框的底面前后两侧固设有一对对称分布的固定座，侧边框的前后两侧面底部固设有一对对称分别的L型座；一对L型座的下方设有一对前后对称分布的L型支架，一对L型支架的相对面均固设有夹板；一对固定座之间设有竖向放置的H型板，H型板的正下方设有椭圆板，椭圆板的底面固设有压板。本发明进一步提高了整体的结构强度，以适用于对不同尺寸阴极炭块的夹持吊装作业，减少劳动强度的同时增强此项工作的安全系数，避免阴极炭块的掉落现象。本发明主要应用于阴极炭块吊装方面。
Description
技术领域
本发明涉及吊装技术领域，尤其涉及一种阴极炭块吊装机械手及其操作方法。
背景技术
阴极炭块指的是以优质无烟煤、焦炭、石墨等为原料制成的炭块。用作铝电解槽的阴极。它砌筑在电解槽底部亦称底部炭块。阴极炭块是铝电解槽的重要组成部分，有利于和铝电解生产节能和槽寿命的提高。
由于阴极炭块的体积较大，自身超重，其形状整体为长方体，表面较为光滑，所以在阴极炭块的生产加工中常用到吊具，行车吊运时操作人员不易操作，且极易出现吊装带捆绑不牢阴极炭块打滑掉落现象，从而出现不安全情况的发生。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种阴极炭块吊装机械手及其操作方法。
为了解决现有技术存在的问题，本发明采用了如下技术方案：
一种阴极炭块吊装机械手，包括固定框，所述固定框为两侧面敞口的矩形箱状，所述固定框的左右两侧设有一对对称分布的侧板，一对所述侧板的相背面均安装有侧边框；
所述侧边框的底面前后两侧固设有一对对称分布的固定座，所述侧边框的前后两侧面底部固设有一对对称分别的L型座，且一对固定座位于一对L型座之间；
一对所述L型座的下方设有一对前后对称分布的L型支架，一对所述L型支架的相对面均固设有夹板，每块所述夹板的里侧面均开设有若干均匀排列的第一防滑凹槽；
一对所述固定座之间设有竖向放置的H型板，所述H型板的中部为镂空状，所述H型板的正下方设有椭圆板，所述椭圆板的底面固设有压板，所述压板的底面均开设有若干均匀排列的第二防滑凹槽。
优选地，所述固定框的顶面中部固设有T型吊环，所述固定框的左右两侧面拐角处均固设有滑筒，一对所述侧板的相对面拐角处均固设有滑杆，每根所述滑杆的外端部均滑动插设在对应的滑筒内。
优选地，所述固定框的底面中部开设有圆形通孔，所述圆形通孔的内部固设有输出端朝上的伺服电机，所述伺服电机的电机轴端部套设有同心固接的固定齿轮，所述固定齿轮的前后两侧设有一对交错啮合连接的固定齿条，每根所述固定齿条的外端部均与对应一侧的侧板固接。
优选地，所述侧边框的上下两侧壁中部开设有一对竖向贯通的连通孔，一对所述连通孔的内部固设有伸缩端朝下的电动伸缩缸，所述电动伸缩缸的伸缩杆端部与H型板的顶端部固接。
优选地，所述H型板的底面中部开设有滑孔，所述滑孔的内部插设有滑动贯穿的T型杆，所述T型杆的底端部与椭圆板的顶面中部固接，所述T型杆的顶端部固设有张力弹簧，所述张力弹簧的顶端部与H型板内顶壁固接。
优选地，所述L型座的底端部及拐角处均开设有第一缺口，每个所述第一缺口的内部均插设有活动铰接的第一销轴，所述L型支架的顶端部及拐角处均开设有第二缺口，每个所述第二缺口的内部均插设有活动铰接的第二销轴；
所述L型座与对应一侧的L型支架之间设有一对平行分布的铰接连杆，每根所述铰接连杆的顶端部均与对应的第一销轴固接，每根所述铰接连杆的底端部均与对应的第二销轴固接。
优选地，所述固定座的底端部开设有第三缺口，所述第三缺口的内部插设有转动连接的联动轴，所述联动轴的中部套设有同心固接的联动齿轮，所述H型板的前后两侧固设有一对前后对称分布的从动齿条，每根所述从动齿条均与对应一侧的联动齿轮啮合连接。
优选地，所述L型座的拐角处设有与铰接连杆顶端部固接的缺口齿轮，所述缺口齿轮与对应一侧的联动齿轮啮合连接。
优选地，所述侧边框的里侧边固设有矩形法兰，所述矩形法兰的外侧面上插设有若干等距分布的螺栓，每根所述螺栓的里端部均与对应一侧的侧板螺纹锁紧。
本发明还提出了一种阴极炭块吊装机械手的操作方法，包括以下步骤：
步骤一，T型吊环与行车吊钩连接，根据阴极炭块的长度，调整一对侧板的相对间距，启动伺服电机，伺服电机的电机轴带动固定齿轮同步转动，固定齿轮啮合带动一对固定齿条交错平移，进而带动一对侧板相背离平移，带动滑杆沿着滑筒进行滑动；
步骤二，控制行车把固定框及一对侧边框悬放在阴极炭块上方并缓慢下落，先使压板初步抵在阴极炭块上、再使两对L型支架分布在阴极炭块的前后两侧；
步骤三，同步启动一对电动伸缩缸，电动伸缩缸的伸缩杆缓慢伸长，带动H型板及一对从动齿条缓慢下降，H型板沿着T型杆向下滑动，并带动张力弹簧压缩变形，带动压板进一步抵在阴极炭块上；
步骤四，从动齿条下降时，从动齿条啮合带动一对联动齿轮进行相对转动，联动齿轮再啮合带动缺口齿轮、铰接连杆向内铰接摆动，由于铰接连杆呈平行状态铰接，带动L型支架缓慢靠近阴极炭块，并带动夹板抵在阴极炭块的前后两侧上；
步骤五，一对压板及两对夹板对阴极炭块形成稳定夹持作用，而后控制行车带动阴极炭块移动至合适位置。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、在本发明中，电动伸缩缸的伸缩杆缓慢伸长，既可带动压板进一步抵在阴极炭块上，又可带动夹板抵在阴极炭块的前后两侧上，一对压板及两对夹板对阴极炭块形成稳定夹持作用；
2、在本发明中，根据阴极炭块的长度，调整一对侧板的相对间距，固定齿轮啮合带动一对固定齿条交错平移，适用于对不同尺寸的阴极炭块进行夹持固定，并保证其吊装过程中的稳定性；
综上所述，本发明进一步提高了整体的结构强度，以适用于对不同尺寸阴极炭块的夹持吊装作业，减少劳动强度的同时增强此项工作的安全系数，避免阴极炭块的掉落现象。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的整体结构爆炸示意图；
图3为本发明的侧边框与压板、一对夹板结构示意图；
图4为本发明的图3的爆炸示意图；
图5为本发明的H型板与压板结构示意图；
图6为本发明的图5的爆炸示意图；
图中序号：1、固定框；11、侧板；12、滑筒；13、滑杆；14、伺服电机；15、固定齿轮；16、固定齿条；17、T型吊环；2、侧边框；21、固定座；22、L型座；23、铰接连杆；24、L型支架；25、夹板；26、缺口齿轮；3、电动伸缩缸；31、H型板；32、从动齿条；33、联动齿轮；34、T型杆；35、椭圆板；36、压板；37、张力弹簧。
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。
实施例一：本实施例提供了一种阴极炭块吊装机械手，参见图1-6，具体的，包括固定框1，固定框1为两侧面敞口的矩形箱状，固定框1的左右两侧设有一对对称分布的侧板11，一对侧板11的相背面均安装有侧边框2；
侧边框2的底面前后两侧固设有一对对称分布的固定座21，侧边框2的前后两侧面底部固设有一对对称分别的L型座22，且一对固定座21位于一对L型座22之间；
一对L型座22的下方设有一对前后对称分布的L型支架24，一对L型支架24的相对面均固设有夹板25，每块夹板25的里侧面均开设有若干均匀排列的第一防滑凹槽；
一对固定座21之间设有竖向放置的H型板31，H型板31的中部为镂空状，H型板31的正下方设有椭圆板35，椭圆板35的底面固设有压板36，压板36的底面均开设有若干均匀排列的第二防滑凹槽。
在具体实施过程中，如图5和图6所示，侧边框2的上下两侧壁中部开设有一对竖向贯通的连通孔，一对连通孔的内部固设有伸缩端朝下的电动伸缩缸3，电动伸缩缸3的伸缩杆端部与H型板31的顶端部固接；
H型板31的底面中部开设有滑孔，滑孔的内部插设有滑动贯穿的T型杆34，T型杆34的底端部与椭圆板35的顶面中部固接，T型杆34的顶端部固设有张力弹簧37，张力弹簧37的顶端部与H型板31内顶壁固接；
电动伸缩缸3的伸缩杆缓慢伸长，带动H型板31及一对从动齿条32缓慢下降，H型板31沿着T型杆34向下滑动，并带动张力弹簧37压缩变形，带动压板36进一步抵在阴极炭块上。
需说明的是：在本实施例中，侧边框2的里侧边固设有矩形法兰，矩形法兰的外侧面上插设有若干等距分布的螺栓，每根螺栓的里端部均与对应一侧的侧板11螺纹锁紧。
实施例二：在实施例一的基础上本实施例还包括：
在具体实施过程中，如图1和图2所示，固定框1的顶面中部固设有T型吊环17，固定框1的左右两侧面拐角处均固设有滑筒12，一对侧板11的相对面拐角处均固设有滑杆13，每根滑杆13的外端部均滑动插设在对应的滑筒12内；
固定框1的底面中部开设有圆形通孔，圆形通孔的内部固设有输出端朝上的伺服电机14，伺服电机14的电机轴端部套设有同心固接的固定齿轮15，固定齿轮15的前后两侧设有一对交错啮合连接的固定齿条16，每根固定齿条16的外端部均与对应一侧的侧板11固接；
根据阴极炭块的长度，调整一对侧板11的相对间距，伺服电机14的电机轴带动固定齿轮15同步转动，固定齿轮15啮合带动一对固定齿条16交错平移，进而带动一对侧板11相背离平移，带动滑杆13沿着滑筒12进行滑动。
实施例三：在实施例二的基础上本实施例还包括：
在具体实施过程中，如图3和图4所示，L型座22的底端部及拐角处均开设有第一缺口，每个第一缺口的内部均插设有活动铰接的第一销轴，L型支架24的顶端部及拐角处均开设有第二缺口，每个第二缺口的内部均插设有活动铰接的第二销轴；
L型座22与对应一侧的L型支架24之间设有一对平行分布的铰接连杆23，每根铰接连杆23的顶端部均与对应的第一销轴固接，每根铰接连杆23的底端部均与对应的第二销轴固接；
固定座21的底端部开设有第三缺口，第三缺口的内部插设有转动连接的联动轴，联动轴的中部套设有同心固接的联动齿轮33，H型板31的前后两侧固设有一对前后对称分布的从动齿条32，每根从动齿条32均与对应一侧的联动齿轮33啮合连接；
L型座22的拐角处设有与铰接连杆23顶端部固接的缺口齿轮26，缺口齿轮26与对应一侧的联动齿轮33啮合连接；
从动齿条32下降时，从动齿条32啮合带动一对联动齿轮33进行相对转动，联动齿轮33再啮合带动缺口齿轮26、铰接连杆23向内铰接摆动，由于铰接连杆23呈平行状态铰接，带动L型支架24缓慢靠近阴极炭块，并带动夹板25抵在阴极炭块的前后两侧上。
具体的，本发明的工作原理及操作方法如下：
步骤一，T型吊环17与行车吊钩连接，根据阴极炭块的长度，调整一对侧板11的相对间距，启动伺服电机14，伺服电机14的电机轴带动固定齿轮15同步转动，固定齿轮15啮合带动一对固定齿条16交错平移，进而带动一对侧板11相背离平移，带动滑杆13沿着滑筒12进行滑动；
步骤二，控制行车把固定框1及一对侧边框2悬放在阴极炭块上方并缓慢下落，先使压板36初步抵在阴极炭块上、再使两对L型支架24分布在阴极炭块的前后两侧；
步骤三，同步启动一对电动伸缩缸3，电动伸缩缸3的伸缩杆缓慢伸长，带动H型板31及一对从动齿条32缓慢下降，H型板31沿着T型杆34向下滑动，并带动张力弹簧37压缩变形，带动压板36进一步抵在阴极炭块上；
步骤四，从动齿条32下降时，从动齿条32啮合带动一对联动齿轮33进行相对转动，联动齿轮33再啮合带动缺口齿轮26、铰接连杆23向内铰接摆动，由于铰接连杆23呈平行状态铰接，带动L型支架24缓慢靠近阴极炭块，并带动夹板25抵在阴极炭块的前后两侧上；
步骤五，一对压板36及两对夹板25对阴极炭块形成稳定夹持作用，而后控制行车带动阴极炭块移动至合适位置。
本发明进一步提高了整体的结构强度，以适用于对不同尺寸阴极炭块的夹持吊装作业，减少劳动强度的同时增强此项工作的安全系数，避免阴极炭块的掉落现象。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种阴极炭块吊装机械手，包括固定框（1），其特征在于：所述固定框（1）为两侧面敞口的矩形箱状，所述固定框（1）的左右两侧设有一对对称分布的侧板（11），一对所述侧板（11）的相背面均安装有侧边框（2）；
所述侧边框（2）的底面前后两侧固设有一对对称分布的固定座（21），所述侧边框（2）的前后两侧面底部固设有一对对称分别的L型座（22），且一对固定座（21）位于一对L型座（22）之间；
一对所述L型座（22）的下方设有一对前后对称分布的L型支架（24），一对所述L型支架（24）的相对面均固设有夹板（25），每块所述夹板（25）的里侧面均开设有若干均匀排列的第一防滑凹槽；
一对所述固定座（21）之间设有竖向放置的H型板（31），所述H型板（31）的中部为镂空状，所述H型板（31）的正下方设有椭圆板（35），所述椭圆板（35）的底面固设有压板（36），所述压板（36）的底面均开设有若干均匀排列的第二防滑凹槽。
2.根据权利要求1所述的一种阴极炭块吊装机械手，其特征在于：所述固定框（1）的顶面中部固设有T型吊环（17），所述固定框（1）的左右两侧面拐角处均固设有滑筒（12），一对所述侧板（11）的相对面拐角处均固设有滑杆（13），每根所述滑杆（13）的外端部均滑动插设在对应的滑筒（12）内。
3.根据权利要求2所述的一种阴极炭块吊装机械手，其特征在于：所述固定框（1）的底面中部开设有圆形通孔，所述圆形通孔的内部固设有输出端朝上的伺服电机（14），所述伺服电机（14）的电机轴端部套设有同心固接的固定齿轮（15），所述固定齿轮（15）的前后两侧设有一对交错啮合连接的固定齿条（16），每根所述固定齿条（16）的外端部均与对应一侧的侧板（11）固接。
4.根据权利要求3所述的一种阴极炭块吊装机械手，其特征在于：所述侧边框（2）的上下两侧壁中部开设有一对竖向贯通的连通孔，一对所述连通孔的内部固设有伸缩端朝下的电动伸缩缸（3），所述电动伸缩缸（3）的伸缩杆端部与H型板（31）的顶端部固接。
5.根据权利要求4所述的一种阴极炭块吊装机械手，其特征在于：所述H型板（31）的底面中部开设有滑孔，所述滑孔的内部插设有滑动贯穿的T型杆（34），所述T型杆（34）的底端部与椭圆板（35）的顶面中部固接，所述T型杆（34）的顶端部固设有张力弹簧（37），所述张力弹簧（37）的顶端部与H型板（31）内顶壁固接。
6.根据权利要求5所述的一种阴极炭块吊装机械手，其特征在于：所述L型座（22）的底端部及拐角处均开设有第一缺口，每个所述第一缺口的内部均插设有活动铰接的第一销轴，所述L型支架（24）的顶端部及拐角处均开设有第二缺口，每个所述第二缺口的内部均插设有活动铰接的第二销轴；
所述L型座（22）与对应一侧的L型支架（24）之间设有一对平行分布的铰接连杆（23），每根所述铰接连杆（23）的顶端部均与对应的第一销轴固接，每根所述铰接连杆（23）的底端部均与对应的第二销轴固接。
7.根据权利要求6所述的一种阴极炭块吊装机械手，其特征在于：所述固定座（21）的底端部开设有第三缺口，所述第三缺口的内部插设有转动连接的联动轴，所述联动轴的中部套设有同心固接的联动齿轮（33），所述H型板（31）的前后两侧固设有一对前后对称分布的从动齿条（32），每根所述从动齿条（32）均与对应一侧的联动齿轮（33）啮合连接。
8.根据权利要求7所述的一种阴极炭块吊装机械手，其特征在于：所述L型座（22）的拐角处设有与铰接连杆（23）顶端部固接的缺口齿轮（26），所述缺口齿轮（26）与对应一侧的联动齿轮（33）啮合连接。
9.根据权利要求8所述的一种阴极炭块吊装机械手，其特征在于：所述侧边框（2）的里侧边固设有矩形法兰，所述矩形法兰的外侧面上插设有若干等距分布的螺栓，每根所述螺栓的里端部均与对应一侧的侧板（11）螺纹锁紧。
10.根据权利要求9所述的一种阴极炭块吊装机械手的操作方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，T型吊环（17）与行车吊钩连接，根据阴极炭块的长度，调整一对侧板（11）的相对间距，启动伺服电机（14），伺服电机（14）的电机轴带动固定齿轮（15）同步转动，固定齿轮（15）啮合带动一对固定齿条（16）交错平移，进而带动一对侧板（11）相背离平移，带动滑杆（13）沿着滑筒（12）进行滑动；
步骤二，控制行车把固定框（1）及一对侧边框（2）悬放在阴极炭块上方并缓慢下落，先使压板（36）初步抵在阴极炭块上、再使两对L型支架（24）分布在阴极炭块的前后两侧；
步骤三，同步启动一对电动伸缩缸（3），电动伸缩缸（3）的伸缩杆缓慢伸长，带动H型板（31）及一对从动齿条（32）缓慢下降，H型板（31）沿着T型杆（34）向下滑动，并带动张力弹簧（37）压缩变形，带动压板（36）进一步抵在阴极炭块上；
步骤四，从动齿条（32）下降时，从动齿条（32）啮合带动一对联动齿轮（33）进行相对转动，联动齿轮（33）再啮合带动缺口齿轮（26）、铰接连杆（23）向内铰接摆动，由于铰接连杆（23）呈平行状态铰接，带动L型支架（24）缓慢靠近阴极炭块，并带动夹板（25）抵在阴极炭块的前后两侧上；
步骤五，一对压板（36）及两对夹板（25）对阴极炭块形成稳定夹持作用，而后控制行车带动阴极炭块移动至合适位置。
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