CN204621242U - 一种新型3自由度钢坯毛刺剔除机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种新型3自由度钢坯毛刺剔除机，属于冶金机械领域。本实用新型包括机架、运动平台、四个运动分支及安装在运动平台上的末端执行部件；其中运动平台通过四个运动分支与机架连接；所述四个运动分支的组成方式是：其中三个呈正三角形对称布置的运动分支为驱动分支，这三个驱动分支的结构完全相同；另外一个运动分支为从动分支，它布置在三个驱动分支所围成的空间内。本实用新型对钢坯切口的具体形状无特殊要求，可以剔除各种切口形状的连铸钢坯上的毛刺；结构简单、成本低、容易控制和制造，且具有较好的精度和动态性能，工作空间也较大，可以提高连铸钢坯的生产效率和质量，大大降低工人劳动强度，节约生产成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种新型3自由度钢坯毛刺剔除机，属于冶金机械领域。
背景技术
连铸钢坯通常采用火焰切割的方式定尺分段，以满足轧制工艺的需要。连铸刚坯在火焰切割过程中由于熔融金属流经切口下表面时冷却会形成许多切割残渣，呈毛刺状。毛刺的尖端锐利，如果不及时去除这些毛刺，把铸坯直接送到下道轧制工序，会损伤轧辊表面，影响轧辊的寿命，而且在轧制过程中会在板材端部形成疤痕，影响钢材质量和收得率。因此，毛刺必须在铸坯火焰切割以后马上去除。近年来，随着铸坯直接热送技术的发展，热装热送率不断提高，对无缺陷铸坯的需求量也随之增大，所以在线将铸坯毛刺去除，已成为铸坯生产中不可缺少的环节。
目前，国内外去除铸坯毛刺的方法有主要有刀具刮除、锤头打击以及人工火焰清除等。国内目前绝大多数钢厂仍然大量采用人工火焰清除的方式来剔除毛刺，这种方式不仅劳动强度大，效率低，而且不能在连铸线上实施。
发明内容
本实用新型提供了一种新型3自由度钢坯毛刺剔除机，以用于解决连铸钢坯的在线去毛刺问题。
本实用新型的技术方案是：一种新型3自由度钢坯毛刺剔除机，包括机架1、运动平台8、四个运动分支及安装在运动平台8上的末端执行部件；其中运动平台8通过四个运动分支与机架1连接。
所述四个运动分支的组成方式是：其中三个呈正三角形对称布置的运动分支为驱动分支，这三个驱动分支的结构完全相同，均采用伸缩连杆，每个分支的一端通过球铰与运动平台相连接，另一端通过虎克铰与机架相连接；另外一个运动分支为从动分支，它布置在三个驱动分支所围成的空间内，采用伸缩连杆和双平行四边形结构的组合形式，伸缩连杆的一端与运动平台固定连接于运动平台的铰链点对称中心，另一端通过虎克铰与双平行四变形机构的一端相连接，而双平行四边形机构的另外一端通过虎克铰与机架相连接。
所述驱动分支由伺服电机2、虎克铰Ⅰ3、伸缩连杆Ⅰ4、球铰5组成；其中伸缩连杆Ⅰ4安装伺服电机2的一端通过虎克铰Ⅰ3与机架1相连，伸缩连杆Ⅰ4另一端通过球铰5与运动平台8相连。
所述从动分支由伸缩连杆Ⅱ9、虎克铰Ⅱ10、连杆11和虎克铰Ⅲ12组成；其中伸缩连杆Ⅱ9的一端与运动平台8固定连接，伸缩连杆Ⅱ9的另一端分别通过四个虎克铰Ⅱ10与四个连杆11的一端相连接，而四个连杆11的另一端分别通过四个虎克铰Ⅲ12与机架1相连接。
所述末端执行部件包括电主轴6和刀具7；电主轴6和刀具7固定安装在运动平台8上。
本实用新型的工作原理是：
该剔毛刺机工作时，通过三个伺服电机2带动丝杠驱动三个伸缩连杆Ⅰ4的伸缩实现运动的平台的空间三维移动，刀具7在电主轴6的驱动下做旋转运动，从而可以实现将钢坯切口处的毛刺去除。由于刀具7固定在运动平台上，这样切屑刀具7就同样能够实现沿空间的三维移动运动，这就使得该机构的刀具不仅可以实现平面的任意轨迹运动，还可以实现三维空间中的任意轨迹运动，因此该机构不仅可以为切口为方形或者圆形的钢坯的去除毛刺，还可以为任意形状切口的钢坯去除毛刺。
本实用新型的有益效果是：
1、本实用新型的刀具可以走出任意空间曲线轨迹，这就使得该机构对钢坯切口的具体形状无特殊要求，可以剔除各种切口形状的连铸钢坯上的毛刺。
2、本实用新型结构简单、成本低、容易控制和制造，且具有较好的精度和动态性能，工作空间也较大，可以提高连铸钢坯的生产效率和质量，大大降低工人劳动强度，节约生产成本。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型的俯视图；
图3是本实用新型的等轴测视图；
图4是本实用新型的前视图；
图5是本实用新型的右视图；
图中各标号为：1-机架，2-伺服电机，3-虎克铰Ⅰ，4-伸缩连杆Ⅰ，5-球铰，6-电主轴，7-刀具，8-运动平台，9-伸缩连杆Ⅱ，10--虎克铰Ⅱ，11-连杆，12-虎克铰Ⅲ。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型作进一步说明，但本实用新型的内容并不限于所述范围。
实施例1：如图1-5所示，一种新型3自由度钢坯毛刺剔除机，包括机架1、运动平台8、四个运动分支及安装在运动平台8上的末端执行部件；其中运动平台8通过四个运动分支与机架1连接。
所述四个运动分支的组成方式是：其中三个呈正三角形对称布置的运动分支为驱动分支，这三个驱动分支的结构完全相同，均采用伸缩连杆，每个分支的一端通过球铰与运动平台相连接，另一端通过虎克铰与机架相连接；另外一个运动分支为从动分支，它布置在三个驱动分支所围成的空间内，采用伸缩连杆和双平行四边形结构的组合形式，伸缩连杆的一端与运动平台固定连接于运动平台的铰链点对称中心，另一端通过虎克铰与双平行四变形机构的一端相连接，而双平行四边形机构的另外一端通过虎克铰与机架相连接。
所述驱动分支由伺服电机2、虎克铰Ⅰ3、伸缩连杆Ⅰ4、球铰5组成；其中伸缩连杆Ⅰ4安装伺服电机2的一端通过虎克铰Ⅰ3与机架1相连，伸缩连杆Ⅰ4另一端通过球铰5与运动平台8相连。
所述从动分支由伸缩连杆Ⅱ9、虎克铰Ⅱ10、连杆11和虎克铰Ⅲ12组成；其中伸缩连杆Ⅱ9的一端与运动平台8固定连接，伸缩连杆Ⅱ9的另一端分别通过四个虎克铰Ⅱ10与四个连杆11的一端相连接，而四个连杆11的另一端分别通过四个虎克铰Ⅲ12与机架1相连接。
所述末端执行部件包括电主轴6和刀具7；电主轴6和刀具7固定安装在运动平台8上。
实施例2：如图1-5所示，一种新型3自由度钢坯毛刺剔除机，包括机架1、运动平台8、四个运动分支及安装在运动平台8上的末端执行部件；其中运动平台8通过四个运动分支与机架1连接。
所述四个运动分支的组成方式是：其中三个呈正三角形对称布置的运动分支为驱动分支，这三个驱动分支的结构完全相同，均采用伸缩连杆，每个分支的一端通过球铰与运动平台相连接，另一端通过虎克铰与机架相连接；另外一个运动分支为从动分支，它布置在三个驱动分支所围成的空间内，采用伸缩连杆和双平行四边形结构的组合形式，伸缩连杆的一端与运动平台固定连接于运动平台的铰链点对称中心，另一端通过虎克铰与双平行四变形机构的一端相连接，而双平行四边形机构的另外一端通过虎克铰与机架相连接。
实施例3：如图1-5所示，一种新型3自由度钢坯毛刺剔除机，包括机架1、运动平台8、四个运动分支及安装在运动平台8上的末端执行部件；其中运动平台8通过四个运动分支与机架1连接。
所述四个运动分支的组成方式是：其中三个呈正三角形对称布置的运动分支为驱动分支，这三个驱动分支的结构完全相同，均采用伸缩连杆，每个分支的一端通过球铰与运动平台相连接，另一端通过虎克铰与机架相连接；另外一个运动分支为从动分支，它布置在三个驱动分支所围成的空间内，采用伸缩连杆和双平行四边形结构的组合形式，伸缩连杆的一端与运动平台固定连接于运动平台的铰链点对称中心，另一端通过虎克铰与双平行四变形机构的一端相连接，而双平行四边形机构的另外一端通过虎克铰与机架相连接。
所述驱动分支由伺服电机2、虎克铰Ⅰ3、伸缩连杆Ⅰ4、球铰5组成；其中伸缩连杆Ⅰ4安装伺服电机2的一端通过虎克铰Ⅰ3与机架1相连，伸缩连杆Ⅰ4另一端通过球铰5与运动平台8相连。
所述末端执行部件包括电主轴6和刀具7；电主轴6和刀具7固定安装在运动平台8上。
实施例4：如图1-5所示，一种新型3自由度钢坯毛刺剔除机，包括机架1、运动平台8、四个运动分支及安装在运动平台8上的末端执行部件；其中运动平台8通过四个运动分支与机架1连接。
所述四个运动分支的组成方式是：其中三个呈正三角形对称布置的运动分支为驱动分支，这三个驱动分支的结构完全相同，均采用伸缩连杆，每个分支的一端通过球铰与运动平台相连接，另一端通过虎克铰与机架相连接；另外一个运动分支为从动分支，它布置在三个驱动分支所围成的空间内，采用伸缩连杆和双平行四边形结构的组合形式，伸缩连杆的一端与运动平台固定连接于运动平台的铰链点对称中心，另一端通过虎克铰与双平行四变形机构的一端相连接，而双平行四边形机构的另外一端通过虎克铰与机架相连接。
所述从动分支由伸缩连杆Ⅱ9、虎克铰Ⅱ10、连杆11和虎克铰Ⅲ12组成；其中伸缩连杆Ⅱ9的一端与运动平台8固定连接，伸缩连杆Ⅱ9的另一端分别通过四个虎克铰Ⅱ10与四个连杆11的一端相连接，而四个连杆11的另一端分别通过四个虎克铰Ⅲ12与机架1相连接。
所述末端执行部件包括电主轴6和刀具7；电主轴6和刀具7固定安装在运动平台8上。
实施例5：如图1-5所示，一种新型3自由度钢坯毛刺剔除机，包括机架1、运动平台8、四个运动分支及安装在运动平台8上的末端执行部件；其中运动平台8通过四个运动分支与机架1连接。
所述四个运动分支的组成方式是：其中三个呈正三角形对称布置的运动分支为驱动分支，这三个驱动分支的结构完全相同，均采用伸缩连杆，每个分支的一端通过球铰与运动平台相连接，另一端通过虎克铰与机架相连接；另外一个运动分支为从动分支，它布置在三个驱动分支所围成的空间内，采用伸缩连杆和双平行四边形结构的组合形式，伸缩连杆的一端与运动平台固定连接于运动平台的铰链点对称中心，另一端通过虎克铰与双平行四变形机构的一端相连接，而双平行四边形机构的另外一端通过虎克铰与机架相连接。
所述末端执行部件包括电主轴6和刀具7；电主轴6和刀具7固定安装在运动平台8上。
实施例6：如图1-5所示，一种新型3自由度钢坯毛刺剔除机，包括机架1、运动平台8、四个运动分支及安装在运动平台8上的末端执行部件；其中运动平台8通过四个运动分支与机架1连接。
所述末端执行部件包括电主轴6和刀具7；电主轴6和刀具7固定安装在运动平台8上。
实施例7：如图1-5所示，一种新型3自由度钢坯毛刺剔除机，包括机架1、运动平台8、四个运动分支及安装在运动平台8上的末端执行部件；其中运动平台8通过四个运动分支与机架1连接。
上面结合附图对本实用新型的具体实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (5)
1.一种新型3自由度钢坯毛刺剔除机，其特征在于：包括机架（1）、运动平台（8）、四个运动分支及安装在运动平台（8）上的末端执行部件；其中运动平台（8）通过四个运动分支与机架（1）连接。
2.根据权利要求1所述的新型3自由度钢坯毛刺剔除机，其特征在于：所述四个运动分支的组成方式是：其中三个呈正三角形对称布置的运动分支为驱动分支，这三个驱动分支的结构完全相同，均采用伸缩连杆，每个分支的一端通过球铰与运动平台相连接，另一端通过虎克铰与机架相连接；另外一个运动分支为从动分支，它布置在三个驱动分支所围成的空间内，采用伸缩连杆和双平行四边形结构的组合形式，伸缩连杆的一端与运动平台固定连接于运动平台的铰链点对称中心，另一端通过虎克铰与双平行四变形机构的一端相连接，而双平行四边形机构的另外一端通过虎克铰与机架相连接。
3.根据权利要求2所述的新型3自由度钢坯毛刺剔除机，其特征在于：所述驱动分支由伺服电机（2）、虎克铰Ⅰ（3）、伸缩连杆Ⅰ（4）、球铰（5）组成；其中伸缩连杆Ⅰ（4）安装伺服电机（2）的一端通过虎克铰Ⅰ（3）与机架（1）相连，伸缩连杆Ⅰ（4）另一端通过球铰（5）与运动平台（8）相连。
4.根据权利要求2所述的新型3自由度钢坯毛刺剔除机，其特征在于：所述从动分支由伸缩连杆Ⅱ（9）、虎克铰Ⅱ（10）、连杆（11）和虎克铰Ⅲ（12）组成；其中伸缩连杆Ⅱ（9）的一端与运动平台（8）固定连接，伸缩连杆Ⅱ（9）的另一端分别通过四个虎克铰Ⅱ（10）与四个连杆（11）的一端相连接，而四个连杆（11）的另一端分别通过四个虎克铰Ⅲ（12）与机架（1）相连接。
5.根据权利要求1所述的新型3自由度钢坯毛刺剔除机，其特征在于：所述末端执行部件包括电主轴（6）和刀具（7）；电主轴（6）和刀具（7）固定安装在运动平台（8）上。
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