CN202241288U

CN202241288U - 用于脱硝蜂窝陶瓷催化剂生产中的机械手

Info

Publication number: CN202241288U
Application number: CN2011202408356U
Authority: CN
Inventors: 汪德志; 白伟; 刘长松; 李年华; 许青山
Original assignee: Jiangsu Longyuan Catalyst Co Ltd
Current assignee: Jiangsu Longyuan Catalyst Co Ltd
Priority date: 2011-07-09
Filing date: 2011-07-09
Publication date: 2012-05-30
Anticipated expiration: 2021-07-09

Abstract

本实用新型涉及一种用于脱硝蜂窝陶瓷催化剂生产中的集抓取搬运、翻转浸泡和堆垛码放多个功能于一体的机械手。所述机械手包括水平移动单元、垂直移动单元、翻转浸泡单元、抽真空抓取单元和配套的控制系统；本实用新型采用多个抽真空吸盘同时抓取，可以一次搬运多块物料；本实用新型集抓取搬运、翻转浸泡和堆垛码放多个功能于一体，能够实现抓取搬运，翻转浸泡，堆垛码放多种作业自动一次完成，减少作业次数，降低作业损坏率，大大减轻工人的劳动强度，提高工作效率；本实用新型由于采用自动化操作，作业精度高，有利于浸泡尺寸一致和堆垛码放整齐，可确保最终产品的质量。

Description

用于脱硝蜂窝陶瓷催化剂生产中的机械手

技术领域

本实用新型涉及一种自动化操作设备，具体是一种用于脱硝蜂窝陶瓷催化剂生产中的集抓取搬运、翻转浸泡和堆垛码放多个功能于一体的机械手。

背景技术

随着地球上人口的急剧增加，人类经济的急速发展增长，大量工业发展使地球的大气污染日趋严重，其影响也日趋深刻。一些有害气体的大量排放，不仅造成局部地区的大气污染，而且影响到全球性的气候变化及大气成分的组成改变，导致出现全球的环境问题。当前世界上各个国家也纷纷认识到了上述问题，一些环保组织呼吁，要求各国减少大气污染物的排放。

火力发电厂作为废气排放大户，自然成为了国家的重点治理目标。火电厂废气排放中的氮氧化物废气是继硫化物废气后在大气中也能产生酸雨的物质，是重要的需处理废气。在上述形势及要求下，火电厂脱硝行业便应运而生，在脱硝行业中，SCR选择性催化还原技术作为主流技术被广泛应用。在SCR技术中，脱硝蜂窝陶瓷催化剂的生产是其中关键部分。在脱硝蜂窝陶瓷催化剂的生产过程中，煅烧后的脱硝蜂窝陶瓷催化剂需要进行端头浸泡与码垛操作，以前这种工作需要工人先将催化剂单元搬运到固定浸泡池然后将其翻转后一端浸在液中，等待一端时间后再将其搬出运到下一工段处码垛起来待用。由于每块脱硝蜂窝陶瓷催化剂的重量在十几公斤左右，导致工人劳动强度非常大，而且工作效率低下。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种用于脱硝蜂窝陶瓷催化剂生产中的机械手，该机械手集抓取搬运、翻转浸泡和堆垛码放多个功能于一体，可大大降低工人的劳动强度，提高工作效率。

按照本实用新型提供的技术方案：一种用于脱硝蜂窝陶瓷催化剂生产中的机械手，其特征在于：包括水平移动单元、垂直移动单元、翻转浸泡单元、抽真空抓取单元和配套的控制系统；

所述水平移动单元包括水平直线运行下限位滚轮、水平移动支架、水平移动导轨、水平导轨固定支架、水平直线运行悬挂滚轮和水平移动驱动机构，水平导轨固定支架固定在机械手需要移动的路线上方，水平移动导轨固定在水平导轨固定支架上；在水平移动支架的上部安装有水平直线运行悬挂滚轮和水平直线运行下限位滚轮，水平移动支架通过水平直线运行悬挂滚轮和水平直线运行下限位滚轮悬挂在水平移动导轨上，水平移动支架可在水平移动驱动机构作用下，沿水平移动导轨在水平方向上移动；

所述垂直移动单元包括垂直移动限位导轮、翻转支撑曲臂支撑架、垂直移动导向架、垂直方向移动支架和垂直移动驱动机构，垂直移动导向架固定在水平移动支架下端，在垂直移动导向架的两侧分别安装有作为垂直方向移动支架垂直移动滚动支撑的垂直移动限位导轮，垂直方向移动支架可在垂直移动驱动机构作用下，沿垂直移动导向架在垂直方向上移动；翻转支撑曲臂支撑架固定在垂直方向移动支架下端；

所述翻转浸泡单元包括抓取吸盘固定架、翻转铰支件、着力铰支件和翻转驱动汽缸，翻转驱动汽缸竖直固定在垂直方向移动支架上，翻转驱动汽缸的活塞杆向下；抓取吸盘固定架上部设有两个铰支座，其中一个铰支座通过翻转铰支件与翻转支撑曲臂支撑架的一端铰连，另一个铰支座通过着力铰支件与翻转驱动汽缸的活塞杆端铰连；

所述抽真空抓取单元包括干式真空泵、抽真空吸盘和悬挂限位帽，抽真空吸盘通过悬挂限位帽安装在抓取吸盘固定架上，抽真空吸盘的抽真空管接口通过真空管路与干式真空泵连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述水平移动驱动机构包括水平直线运行齿条和水平移动驱动伺服电机减速机，水平直线运行齿条安装在水平移动导轨上，水平移动驱动伺服电机减速机安装在水平移动支架上，水平移动驱动伺服电机减速机的输出轴上安装有驱动齿轮，该驱动齿轮与水平直线运行齿条啮合传动。

作为本实用新型的进一步改进，所述垂直移动驱动机构包括垂直移动驱动伺服电机减速机和垂直移动运行齿条，垂直移动运行齿条固定在垂直方向移动支架侧边，垂直移动驱动伺服电机减速机安装在垂直移动导向架上，垂直移动驱动伺服电机减速机的输出轴上安装有驱动齿轮，该驱动齿轮与垂直移动运行齿条啮合传动。

作为本实用新型的进一步改进，所述抽真空吸盘上装有平衡缓冲弹簧，平衡缓冲弹簧压缩在抓取吸盘固定架下表面与抽真空吸盘之间。

作为本实用新型的进一步改进，所述翻转支撑曲臂支撑架另一端固定有移动脱缆支架，移动脱缆支架上端连接移动电缆托架，移动电缆托架另一端与垂直移动导向架连接，移动脱缆支架和移动电缆托架用于支撑垂直方向移动支架与垂直移动导向架之间的电气管线。

作为本实用新型的进一步改进，所述翻转驱动汽缸设置有翻转汽缸位置感应器，以检测的件翻转驱动汽缸的活塞杆是否移动到位。

作为本实用新型的进一步改进，所述垂直移动导向架上安装有到位感应器，以感应垂直方向移动支架是否移动到抓取位置。

作为本实用新型的进一步改进，所述真空管路上安装有压力感应器，以感应抽真空吸盘的真空度是否符合抓取条件。

作为本实用新型的进一步改进，所述的控制系统采用可编程PLC控制器。

本实用新型与现有技术相比，优点在于：本实用新型采用多个抽真空吸盘同时抓取，可以一次搬运多块物料；本实用新型集抓取搬运、翻转浸泡和堆垛码放多个功能于一体，能够实现抓取搬运，翻转浸泡，堆垛码放多种作业自动一次完成，减少作业次数，降低作业损坏率，大大减轻工人的劳动强度，提高工作效率；本实用新型由于采用自动化操作，作业精度高，有利于浸泡尺寸一致和堆垛码放整齐，可确保最终产品的质量。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意简图。

附图标记说明：1-水平直线运行齿条、2-水平直线运行下限位滚轮、3-水平移动支架、4-干式真空泵、5-移动电缆托架、6-垂直移动限位导轮、7-移动脱缆支架、8-翻转支撑曲臂支撑架、9-抓取吸盘固定架、10-抽真空吸盘、11-物料、12-平衡缓冲弹簧、13-悬挂限位帽、14-抽真空管接口、15-翻转铰支件、16-着力铰支件、17-垂直移动导向架、18-垂直移动驱动伺服电机减速机、19-翻转驱动汽缸、20-垂直方向移动支架、21-翻转汽缸位置感应器、22-垂直移动运行齿条、23-水平移动驱动伺服电机减速机、24-水平移动导轨、25-水平导轨固定支架、26-水平直线运行悬挂滚轮。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

如图所示，本实用新型所述的机械手主要由水平移动单元、垂直移动单元、翻转浸泡单元、抽真空抓取单元和配套的控制系统组成，该机械手用于脱硝蜂窝陶瓷催化剂生产中，集抓取搬运、翻转浸泡和堆垛码放多个功能于一体。

如图所示，所述水平移动单元主要由水平直线运行齿条1、水平直线运行下限位滚轮2、水平移动支架3、水平移动驱动伺服电机减速机23、水平移动导轨24、水平导轨固定支架25和水平直线运行悬挂滚轮26组成，水平导轨固定支架25固定在机械手需要移动的路线上方，水平移动导轨24固定在水平导轨固定支架25上；在水平移动支架3的上部安装有水平直线运行悬挂滚轮26和水平直线运行下限位滚轮2，水平移动支架3通过水平直线运行悬挂滚轮26和水平直线运行下限位滚轮2悬挂在水平移动导轨24上；水平直线运行齿条1安装在水平移动导轨24上，水平移动驱动伺服电机减速机23安装在水平移动支架3上，水平移动驱动伺服电机减速机23的输出轴上安装有驱动齿轮，该驱动齿轮与水平直线运行齿条1啮合传动；水平移动支架3通过水平移动驱动伺服电机减速机23驱动，可沿水平移动导轨24在水平方向上移动。

如图所示，所述垂直移动单元主要由垂直移动限位导轮6、翻转支撑曲臂支撑架8、垂直移动导向架17、垂直移动驱动伺服电机减速机18、垂直方向移动支架20和垂直移动运行齿条22组成，垂直移动导向架17固定在水平移动支架3下端，在垂直移动导向架17的两侧分别安装有作为垂直方向移动支架20垂直移动滚动支撑的垂直移动限位导轮6；垂直移动运行齿条22固定在垂直方向移动支架20侧边，垂直移动驱动伺服电机减速机18安装在垂直移动导向架17上，垂直移动驱动伺服电机减速机18的输出轴上安装有驱动齿轮，该驱动齿轮与垂直移动运行齿条22啮合传动；垂直方向移动支架20通过垂直移动驱动伺服电机减速机18驱动，可沿垂直移动导向架17在垂直方向上移动；翻转支撑曲臂支撑架8固定在垂直方向移动支架20下端。

如图所示，所述翻转浸泡单元主要由抓取吸盘固定架9、翻转铰支件15、着力铰支件16和翻转驱动汽缸19组成，翻转驱动汽缸19竖直固定在垂直方向移动支架20上，翻转驱动汽缸19的活塞杆向下；抓取吸盘固定架9上部设有两个铰支座，其中一个铰支座通过翻转铰支件15与翻转支撑曲臂支撑架8的一端铰连，另一个铰支座通过着力铰支件16与翻转驱动汽缸19的活塞杆端铰连。进一步地，所述翻转驱动汽缸19设置有翻转汽缸位置感应器21，以检测的件翻转驱动汽缸19的活塞杆是否移动到位。

另外，所述翻转支撑曲臂支撑架8另一端固定有移动脱缆支架7，移动脱缆支架7上端连接移动电缆托架5，移动电缆托架5另一端与垂直移动导向架17连接，移动脱缆支架7和移动电缆托架5用于支撑垂直方向移动支架20与垂直移动导向架17之间的电气管线。

如图所示，所述抽真空抓取单元主要由干式真空泵4、抽真空吸盘10、平衡缓冲弹簧12和悬挂限位帽13组成，抽真空吸盘10通过悬挂限位帽13安装在抓取吸盘固定架9上，抽真空吸盘10的抽真空管接口14通过真空管路与干式真空泵4连接。平衡缓冲弹簧12套装在抽真空吸盘10上，平衡缓冲弹簧12压缩在抓取吸盘固定架9下表面与抽真空吸盘10之间，平衡缓冲弹簧12用于保证让所有的抽真空吸盘10在同一个平面上。

所述的控制系统采用可编程PLC控制器。上述的水平移动单元、垂直移动单元、翻转浸泡单元、抽真空抓取单元在可编程PLC控制器的控制下，能够总体统一协作，形成一套完善的自动化作业机械手设备。

本实用新型的工作原理及工作过程如下：

当符合一组数量的物料11经过输送设备输送到指定位置后，感应器感应到物料11符合下个作业条件，本实用新型机械手启动。

机械手的水平移动单元首先判断自身当前位置，然后在水平移动驱动伺服电机减速机23控制下，移动到抓取作业位置；

垂直移动单元中的垂直移动导向架17在垂直移动驱动伺服电机减速机18控制下向下移动，带动抓取吸盘固定架9及其上的抽真空吸盘10下降；

当垂直移动导向架17上的到位感应器感应到已经到达抓取位置时，抽真空抓取单元中的干式真空泵4启动进行抽真空，抽真空吸盘10抓取物料11；

当真空管路上的压力感应器感应到真空度已符合抓取条件时，垂直移动驱动伺服电机减速机18反向运转，将垂直移动导向架17提升，从而将物料11抓取提升；

物料11提升到位后，水平移动单元动作，将抓取的物料11移动到浸泡作业位置处，此时翻转浸泡单元启动，翻转驱动汽缸19的活塞杆伸出，推动抓取吸盘固定架9绕翻转铰支件15进行90度翻转，从而使得物料11也翻转90度；

物料11翻转到位后，垂直移动单元中的垂直移动导向架17再次下降，使物料11端头浸入浸泡池；此处通过预设下降高度位置，保证物料11的一个端头每次浸入浸泡池的高度一致；

当浸泡时间达到预设值后，垂直移动单元中的垂直移动导向架17再次提升，提升到位后，翻转驱动汽缸19反向动作，恢复到翻转前状态；

此时水平移动单元再次动作，将浸泡后的物料11移动到码垛工位，垂直移动单元中的垂直移动导向架17再次下降，根据预先设定的高度值和到位感应器感应，确定物料11到达码垛工位后，抽真空抓取单元释放物料11，完成码垛作业；

然后垂直移动单元中的垂直移动导向架17上升到位，水平移动单元再将机械手移动到初始位置，即完成一个完整的作业循环；待到下一个符合一组数量的物料11到达指定位置后再进行下一个循环，如此达到自动作业的目的。

Claims

1.一种用于脱硝蜂窝陶瓷催化剂生产中的机械手，其特征在于：包括水平移动单元、垂直移动单元、翻转浸泡单元、抽真空抓取单元和配套的控制系统；

所述水平移动单元包括水平直线运行下限位滚轮（2）、水平移动支架（3）、水平移动导轨（24）、水平导轨固定支架（25）、水平直线运行悬挂滚轮（26）和水平移动驱动机构，水平导轨固定支架（25）固定在机械手需要移动的路线上方，水平移动导轨（24）固定在水平导轨固定支架（25）上；在水平移动支架（3）的上部安装有水平直线运行悬挂滚轮（26）和水平直线运行下限位滚轮（2），水平移动支架（3）通过水平直线运行悬挂滚轮（26）和水平直线运行下限位滚轮（2）悬挂在水平移动导轨（24）上，水平移动支架（3）可在水平移动驱动机构作用下，沿水平移动导轨（24）在水平方向上移动；

所述垂直移动单元包括垂直移动限位导轮（6）、翻转支撑曲臂支撑架（8）、垂直移动导向架（17）、垂直方向移动支架（20）和垂直移动驱动机构，垂直移动导向架（17）固定在水平移动支架（3）下端，在垂直移动导向架（17）的两侧分别安装有作为垂直方向移动支架（20）垂直移动滚动支撑的垂直移动限位导轮（6），垂直方向移动支架（20）可在垂直移动驱动机构作用下，沿垂直移动导向架（17）在垂直方向上移动；翻转支撑曲臂支撑架（8）固定在垂直方向移动支架（20）下端；

所述翻转浸泡单元包括抓取吸盘固定架（9）、翻转铰支件（15）、着力铰支件（16）和翻转驱动汽缸（19），翻转驱动汽缸（19）竖直固定在垂直方向移动支架（20）上，翻转驱动汽缸（19）的活塞杆向下；抓取吸盘固定架（9）上部设有两个铰支座，其中一个铰支座通过翻转铰支件（15）与翻转支撑曲臂支撑架（8）的一端铰连，另一个铰支座通过着力铰支件（16）与翻转驱动汽缸（19）的活塞杆端铰连；

所述抽真空抓取单元包括干式真空泵（4）、抽真空吸盘（10）和悬挂限位帽（13），抽真空吸盘（10）通过悬挂限位帽（13）安装在抓取吸盘固定架（9）上，抽真空吸盘（10）的抽真空管接口（14）通过真空管路与干式真空泵（4）连接。

2.如权利要求1所述的用于脱硝蜂窝陶瓷催化剂生产中的机械手，其特征在于：所述水平移动驱动机构包括水平直线运行齿条（1）和水平移动驱动伺服电机减速机（23），水平直线运行齿条（1）安装在水平移动导轨（24）上，水平移动驱动伺服电机减速机（23）安装在水平移动支架（3）上，水平移动驱动伺服电机减速机（23）的输出轴上安装有驱动齿轮，该驱动齿轮与水平直线运行齿条（1）啮合传动。

3.如权利要求1所述的用于脱硝蜂窝陶瓷催化剂生产中的机械手，其特征在于：所述垂直移动驱动机构包括垂直移动驱动伺服电机减速机（18）和垂直移动运行齿条（22），垂直移动运行齿条（22）固定在垂直方向移动支架（20）侧边，垂直移动驱动伺服电机减速机（18）安装在垂直移动导向架（17）上，垂直移动驱动伺服电机减速机（18）的输出轴上安装有驱动齿轮，该驱动齿轮与垂直移动运行齿条（22）啮合传动。

4.如权利要求1所述的用于脱硝蜂窝陶瓷催化剂生产中的机械手，其特征在于：所述抽真空吸盘（10）上装有平衡缓冲弹簧（12），平衡缓冲弹簧（12）压缩在抓取吸盘固定架（9）下表面与抽真空吸盘（10）之间。

5.如权利要求1所述的用于脱硝蜂窝陶瓷催化剂生产中的机械手，其特征在于：所述翻转支撑曲臂支撑架（8）另一端固定有移动脱缆支架（7），移动脱缆支架（7）上端连接移动电缆托架（5），移动电缆托架（5）另一端与垂直移动导向架（17）连接，移动脱缆支架（7）和移动电缆托架（5）用于支撑垂直方向移动支架（20）与垂直移动导向架（17）之间的电气管线。

6.如权利要求1所述的用于脱硝蜂窝陶瓷催化剂生产中的机械手，其特征在于：所述翻转驱动汽缸（19）设置有翻转汽缸位置感应器（21），以检测的件翻转驱动汽缸（19）的活塞杆是否移动到位。

7.如权利要求1所述的用于脱硝蜂窝陶瓷催化剂生产中的机械手，其特征在于：所述垂直移动导向架（17）上安装有到位感应器，以感应垂直方向移动支架（20）是否移动到抓取位置。

8.如权利要求1所述的用于脱硝蜂窝陶瓷催化剂生产中的机械手，其特征在于：所述真空管路上安装有压力感应器，以感应抽真空吸盘（10）的真空度是否符合抓取条件。

9.如权利要求1所述的用于脱硝蜂窝陶瓷催化剂生产中的机械手，其特征在于：所述的控制系统采用可编程PLC控制器。