CN208991294U - 一种u形硅碳棒自动检测设备 - Google Patents

Abstract

一种U形硅碳棒自动检测设备，属于发热元件领域，包括上料输送带，上料机械手，控制系统，通电变压器，检测台，下料机械手，下料输送带；所述的上料输送带安装在检测台的进料端；所述的上料机械手安装在上料输送带与检测台之间，其机械手的抓取位置和卸料位置分别与上料输送带的出料端的硅碳棒定位位置和检测台的上料装夹位置相对应，其机械手的动力系统与控制系统通过导线与控制系统连接，具有能够实现U形硅碳棒的自动检测，并记录或输出检测数据，检测精度高，自动化程度高，避免了因高温产生的人员或物品的损害等特点。

Description

一种U形硅碳棒自动检测设备

技术领域

本发明属于电加热元件领域，特别涉及一种用于U形硅碳棒进行成品性能自动检测设备。

背景技术

硅碳棒，是一种新型电加热元件，以加热温度高，耐氧化，加热速度快等特点得到广泛应用；硅碳棒是采用碳化硅为原料，经过成型，定型，烘干，烧结而成，其形状有直棒，U形，矩形等，大多有两部分组成，一部分为加热部分，另一部分为导电部分；导电部分一般位于整个硅碳棒的两端部，导电部分可以根据需要加热的周围环境制作成各种各样的形状，导电部分和加热部分采用粘接的方式连接一起；硅碳棒将电能转化为热能的过程与金属电阻丝的发热有本质的区别，其原因在于硅碳棒在通电发热过程中，其电阻率随着温度的不同而呈非线性变化；在室温至800°C左右随着温度的升高电阻率迅速减小，随着温度进一步升高，其电阻率开始增大，并且增加的幅度愈来愈高，因此，在硅碳棒成品的检测过程中需要采用不同的加热温度段，分别进行检测，以保证硅碳棒成品在使用中的性能稳定；现有的硅碳棒的成品的检测大多采用人工分段检测，也就是采用人工摆放，人工接通电源，人工调节电压，人工记录温度记录，人工取下；这样工作效率低，硅碳棒一般都是细长棒，物理性能脆，容易产生破损和折断，造成不必要的损失；通电后的硅碳棒温度高，人工操作容易造成人员和物品的损伤；硅碳棒的通电和升温是一个非线性过程，人工记录精确度低，造成检测参数不准确。

发明内容

针对现有的硅碳棒成品检测存在的上述问题，本发明提出一种U形硅碳棒自动检测设备，其特征在于：包括上料输送带，上料机械手，控制系统，通电变压器，检测台，下料机械手，下料输送带；所述的上料输送带安装在检测台的进料端，其出料端与上料机械手的抓取位置相对应，其动力控制和信息传输部分通过导线与控制系统连接；所述的上料机械手安装在上料输送带与检测台之间，其机械手的抓取位置和卸料位置分别与上料输送带的出料端的硅碳棒定位位置和检测台的上料装夹位置相对应，其机械手的动力系统与控制系统通过导线与控制系统连接，其机械手的气动系统与本设备的气动系统连接，机械手的气动系统的控制电路通过导线与控制系统连接；所述的上料机械手的各个机械臂相互配合能够实现抓取机械手的上升和下降和旋转；所述的控制系统安装在本设备的各个功能部分上，能够控制本设备的运行模式及各个功能部分的相互协作以及各种信息的输入和输出，分别与各个功能部分通过导线连接；所述的通电变压器安装在检测台附近，与控制系统连接；所述的通电变压器是降压变压器，输入端为市电电压，输出端有3个以上，分别输出不同的电压值，分别与检测台上的通电导轨的不同导电段连接，最高电压小于36伏；所述的检测台安装在上料机械手和下料机械手之间，能够在进料端接收并装卡U形硅碳棒，并通电检测并能够将检测信息分别存储和输出，并判断其与标准参数的差别后将U形硅碳棒从检测台的进料端输送到检测台的出料端；所述的下料机械手安装在检测台的出料端，其抓取机械手的抓取位置与检测台的出料端的U形硅碳棒定位位置相对应，并和下料输送带的收料位置相对应，其机械手的动力系统与控制系统通过导线与控制系统连接，其机械手的气动系统与本设备的气动系统连接，机械手的气动系统的控制电路通过导线与控制系统连接；所述的下料机械手的各个机械臂相互配合能够实现抓取机械手的上升和下降和旋转；所述的下料输送带安装在下料机械手的一侧并位于检测台的出料一端，其收料位置与下料机械手的抓取机械手的位置相对应。

进一步的，所述的上料输送带包括动力装置，输送带架，皮带，限位装置，限位传感器，导流板，皮带轮；输送带动力装置包括电机，减速器；所述的电机和减速器是由伺服电机和星星轮减速器的集成，安装在输送带架上，其动力输出轴与皮带轮轴连接，其电路通过导线与控制系统连接；所述的输送带架包括框架和安装板；所述的框架为组合体，由多个梁组合而成，能够支撑和安装各个功能部件；所述的安装板安装在框架上，并与框架固定连接，能够固定和安装动力装置和皮带轮轴以及限位装置和导流板；所述的皮带安装在皮带轮上，为环形闭合皮带；所述的皮带由多个，各个皮带平行并且上表面位于同一平面上；所述的限位装置安装在输送带架上，并位于输送带的出料端，与输送带架固定连接；所述的限位装置有三个，其限位面位于相同平面上并垂直于皮带的运动方向；所述的限位装置的高度高于皮带的上表面；所述的三个限位装置的布局总宽度小于U形硅碳棒的加热部的长度，并位于加热部的长度区域内；所述的限位传感器安装在限位装置上，为压感传感器或者行程开关，其探测元件位于限位装置的限位面外表面，也就是高出限位装置的限位面，能够比限位装置的限位面更早一步与皮带上的U形硅碳棒接触；所述的限位传感器有三个，分别对应安装在三个限位装置上；所述的导流板安装在输送带架上，其高度高于皮带上表面的高度大于硅碳棒的直径；输送带导流板的长度方向与皮带运行方向相同，并且在环形皮带的皮带轮上部的皮带运动方向上逐渐与皮带一侧边的距离逐渐缩小，到距离限位装置的距离等于U形硅碳棒最大宽度时为平直平面且此平面平行于皮带运动方向；所述的皮带轮通过皮带轮轴安装在输送带架上，并与皮带轮轴固定连接，能够在皮带轮轴的带动下转动；所述的皮带轮有多个，均匀布置在皮带轮轴上；所述的皮带轮轴有两个，分别安装在输送带架的两端，且平行布置位于同一平面；所述的皮带轮轴有一个与动力装置的动力输出轴连接，能够在动力装置的驱动下转动；所述的皮带轮上设置有与皮带截面相匹配的槽，而且位于两个皮带轮轴上的皮带轮上的槽相互对应，保证皮带环绕在一对皮带轮上的槽内时其中心线位于同一平面且垂直于地面。

所述的上料机械手包括基座，一轴动力，第一臂，二轴动力，第二臂，三轴动力，第三臂，四轴动力，抓取机构；所述的基座位于第一臂的下方，通过一轴动力与第一臂连接；所述的基座下部固定安装在安装基础上，上部与一轴动力连接；所述的一轴动力安装在基座上部，是伺服电机和减速器的集合体，能够为第一臂提供水平旋转动力并能够控制第一臂的旋转速度和角度；所述的第一臂安装在基座上，其下部与一轴动力的动力输出轴连接，上部与二轴动力外壳连接；所述的二轴动力安装在第一臂的上端，是伺服电机和减速器的集合体，其外壳与第一臂的上端固定连接，其动力输出轴与第二臂固定连接，其动力输出轴的轴线与第一臂的轴线垂直，所输出的运动能够使第二臂绕一端进行摆动，并能够控制第二臂摆动的速度和角度；所述的第二臂安装在二轴动力上，一端与二轴动力的动力输出轴固定连接，另一端与三轴动力的外壳连接；所述的第二臂的长度大于U形硅碳棒的长度；所述的三轴动力安装在第二臂的端部，与二轴动力对应的另一端，其外壳与第二臂固定连接，其动力输出轴与第三臂固定连接；所述的三轴动力是伺服电机和减速器的集合，能够为第三臂提供摆动动力并能够控制第三臂的摆动速度和角度，其摆动方向与第二臂摆动方向平行，也就是第二臂摆动时其中心线形成的平面与第三臂中心线摆动轨迹形成的平面平行；所述的四轴动力安装在第三臂的外端，为伺服电机和减速器的集合体，其外壳与第三臂的外端固定连接，其动力输出轴与抓取机构的连接座固定连接，能够为抓取机构提供垂直于第三臂的旋转运动，并能够控制抓取机构的旋转速度和角度；所述的抓取机构安装在四轴动力的动力输出轴上，其连接座与四轴动力的动力输出轴固定连接，能够绕第三臂的轴线垂直方向旋转。

更进一步的，所述的抓取机构包括基板，连接座，活动夹块，活动夹爪，固定夹块，开合动力；所述的基板位于连接座的下方，与连接座固定连接，为矩形板状体；所述的连接座位于基板上表面几何中心，为上端带有连接法兰的柱状体或空心柱状体；所述的法兰与四轴动力的动力输出轴上的法兰匹配并固定连接；所述的活动夹块安装基板上的导向槽内，有四个，分别关于基板长宽两个中心线对称布置，其上部有连接挡板，所述的连接挡板上设置有与气缸活塞杆连接的孔，挡板与基板上的导向槽的方向垂直且挡板的长度大于基座上导向槽的宽度，能够避免挡板从导向槽内下落；所述的活动夹块下部有导向块，所述的导向快安装在导向槽内并贯穿基板的厚度，导向快的宽度与基板上的导向槽宽度相同，导向块的下端设置有活动夹爪安装孔，并在与此安装孔垂直侧面有固定活动夹爪的紧固螺钉；所述的活动夹爪安装在活动夹块的下端，是由弹簧钢丝制成的中下部有圆弧的曲线形态，其圆弧的半径与硅碳棒加热部棒体的截面半径相匹配；所述的活动夹爪有两个以上，平行安装；所述的固定夹块安装在基板的下表面，与基板下表面垂直，其垂直中心线与活动夹爪组合的几何中心线在一个平面上，所述的固定夹块有四个，与活动夹块配对布置，能够与活动夹爪形成夹紧付，也就是当活动夹爪随活动夹块沿基板上的导向槽运动时能够夹紧或者松开位于活动夹爪和固定夹块之间的物体；所述的开合动力为双杆气缸，固定安装在基板上表面，并对称安装在基板的中间，两端的活塞杆分别与位于两端的两个活动夹块连接，当活塞杆运动时能够带动两端的活动夹块同步运动。

所述的控制系统包括市电接入线，市电空气开关，分线器，接线端子，动力控制系统，温度控制系统，气动控制系统，主控制器，按钮开关，触摸屏，开关电源，控制箱；所述的市电接入线一端与市电电源连接，另一端与市电空气开关连接；所述的市电空气开关安装在控制箱内，其进线接线端子与市电接入线连接，出线接线端子通过导线与分线器连接，能够控制市电与本控制系统的连通或断开；所述的分线器安装在控制箱内，其进线端通过导线与市电空气开关的出线端连接，其出线端分别与开关电源，动力控制系统的继电器，温度控制系统的继电器，气动控制系统的电磁阀，主控继电器连接；所述的接线端子有一个以上，安装在控制箱内，分别位于动力控制系统和温度控制系统和气动控制系统与主控制器之间的线路连接；所述的动力控制系统包括本设备的动力驱动元件组和相对应的信息采集传感器，分别安装在各个功能部件上，与主控制器连接；所述的温度控制系统包括为检测台上的硅碳棒提供通电电源及控制和温度传感器，与主控制器连接；所述的气动控制系统包括控制各个气动执行元件的电磁阀和相对应的为气动执行元件提供动作信息的传感器；所述的主控制器安装在控制箱内，与按钮开关，触摸屏，开关电源，动力控制系统，温度控制系统，气动控制系统连接；所述的主控制器是可编程序控制器（PLC），其信息输入接点R和信息输出接点B的数量分别大于所有信息采集元件和所控制的所有执行元件的的数量；所述的按钮开关安装在控制箱的操作面板上，包括一个常开气动按钮和一个常闭停止按钮，其主控线分别与主控制器的信息输入接点R1和R2连接，公共接线端与主控制器的信息输入接点的公共端RG连接；所述的触摸屏安装在控制箱的观察面板上，与控制箱外壁固定连接，其电源接口通过导线与开关电源连接，信号通讯接口通过线路与主控制器的触摸屏接口连接；所述的开关电源安装在控制箱内，与控制箱固定连接，其电源输入口通过导线与市电分线器连接，其电源输出接口与触摸屏和主控制器和指示信号及报警信号发生其连接，能够为它们提供工作电源；所述的控制箱安装在检测台的附近，为薄壁空腔体，外部设置有按钮开关和触摸屏安装口，内部设置有各个功能元件的安装构件，并有接地装置。

更进一步的，所述的动力控制系统包括安装在上料输送带上的驱动电机M1，安装在上料机械手上的一轴驱动电机没M2，安装在上料机械手上的二轴驱动电机M3，安装在上料机械手上的三轴驱动电机M4，安装在上料机械手上的四轴驱动电机M5，安装在检测台上的主驱动电机M6，安装在下料机械手上的一轴驱动电机没M7，安装在下料机械手上的二轴驱动电机M8，安装在下料机械手上的三轴驱动电机M9，安装在下料机械手上的四轴驱动电机M10，安装在下料输送带上的驱动电机M11；还包括安装在上料输送带上的限位传感器T1，限位传感器T2，限位传感器T3，安装在检测台第一工作位上的传感器T4，安装在下料输送带进料端的传感器T5，以及与驱动电机M1，M2，M3，M4，M5，M6，M7，M8，M9，M10，M11对应的控制继电器JC1，JC2，JC3，JC4，JC5，JC6，JC7，JC8，JC9，JC10，JC11，和动力电源控制继电器JC0；还包括输入信号集线器J1和输出信号集线器J2；所述的驱动电机M1，M2，M3，M4，M5，M6，M7，M8，M9，M10，M11均为伺服电机；其连接方法如下：驱动电机M1的一端通过接线端子与控制继电器JC1的主触点接线端连接，另一端通过接线端子与市电的公共接线端连接；其控制继电器的JC1的控制线路一端通过接线端子与主控制器的信息输出接点B2连接，另一端通过集线器J2与主控制器的信息输出公共接点BG连接；驱动电机M2的一端通过接线端子与控制继电器JC2的主触点接线端连接，另一端通过接线端子与市电的公共接线端连接；其控制继电器的JC2的控制线路一端通过接线端子与主控制器的信息输出接点B3连接，另一端通过集线器J2与主控制器的信息输出公共接点BG连接；同样的驱动电机M3，M4，M5，M6，M7，M8，M9，M10，M11的一端通过接线端子分别与控制继电器JC3，JC4，JC5，JC6，JC7，JC8，JC9，JC10，JC11的主触点接线端连接，另一端通过接线端子与市电的公共接线端连接；其控制继电器的JC3，JC4，JC5，JC6，JC7，JC8，JC9，JC10，JC11的控制线路一端通过接线端子与主控制器的信息输出接点B4，B5，B6，B7，B8，B9，B10，B11，B12连接，另一端通过集线器J2与主控制器的信息输出公共接点BG连接；控制继电器JC0的主触点分别与市电入线和驱动电路的电源线连接，其控制线路一端与主控制器的信息输出接点B1连接，另一端通过集线器J2与主控制器的信息输出公共接点BG连接；所述的传感器T1，T2，T3，T4，T5的信号输出端按顺序分别与主控制器的信息输入接点R3，R4，R5，R6，R7连接，其公共接点通过集线器J1与主控制器的信息输入公共接点RG连接。

所述的温度控制系统包括，安装在检测台第一工作位置的有无硅碳棒的传感器T4，安装在检测台第二工作位置上方的且与U形硅碳棒的圆弧端对应的红外线温度传感器T6，以及与传感器T6成组的位于U形硅碳棒两侧发热直线段的红外线温度传感器T7和T8；还包括安装在检测台的第三工作位置上方的且与U形硅碳棒的圆弧端对应的红外线温度传感器T9以及与传感器T9成组的位于U形硅碳棒两侧发热直线段的红外线温度传感器T10和T11，还包括安装在第四工作位置上方的且与U形硅碳棒的圆弧端对应的红外线温度传感器T12，以及与传感器T12成组的位于U形硅碳棒两侧发热直线段的红外线温度传感器T13和T14；还包括安装在机架上的通电导轨；所述的通电导轨有平行的两个，分别与通电电源的两个接点与安装在检测台上的载体上的与硅碳棒两端连接导电臂滑动接触而形成回路；所述的每个通电导轨上有导电段和绝缘段，其中导电段分别与检测台上的第二工作位和第三工作位和第四工作位相对应，并通过控制继电器JC13，JC14，JC15与通电变压器输出端连接；其中在与检测台的第一工作位对应的导电段与电压调节装置的输出端连接，电压调节装置的输入端通过控制继电器JC15的主触头分别与变压器输出端的三个输出抽头连接，通过电压调节装置能够向第一导电段提供两种以上不同的通电电压；所述的通电变压器位降压变压器，其次级输出有三个以上的电压值，其初级输入通过继电器与市电空气开关连接；所述的控制继电器JC13，JC14，JC15的控制线路的一端通过接线端子分别与主控制器的信息输出接点B14，B15，B16连接，另一端通过集线器J2与主控制器上的信息输出公共接点BG连接；所述的电压调节装置的驱动电机M13通过控制继电器JC16的主控触头与动力控制系统的主控继电器JC0连接，JC16的主控触头另一端与市电公共接点连接，控制继电器JC16的控制线路的一端通过接线端子与主控制器的信息输出接点B17连接，另一端通过集线器J2与主控制器的信息输出公共接点BG连接；所述的传感器T4为动力控制系统中的传感器，其连接方式如动力控制系统；所述的传感器T6，T7，T8，T9，T10，T11，T12，T13，T14的信号输出端通过导线分别与主控制器上的信息输入接点R9，R10，R11，R12，R13，R14，R15，R16，R17连接，其公共接点通过集线器J1与主控制器上的信息输入公共接点RG连接。

所述的气动控制系统包括，与上料机械手抓取机构上的气缸对应的气动控制电磁阀F1，F2，与安装在检测台第一工作位的打开气缸对应的气动控制电磁阀F3，F4，与安装在检测台上第五工作位置的打开气缸对应的气动控制电磁阀F5，F6，与安装在下料机械手抓取机构气缸对应的电磁阀F7，F8，安装在以上气缸上的位置传感器T16，T17，T18，T19，T20，T21，T21，T22；所述的气缸为带有磁环的气缸；其连接方式为，电磁阀F1，F2，F3，F4，F5，F6，F7，F8的控制线路一端分别与主控制器的信息输出接点B20，B21，B22，B23，B24，B25，B26，B27顺序一一对应连接，其另一端通过集线器J2与主控制器的信息输出公共接点BG连接；其传感器T16，T17，T18，T19，T20，T21，T22，T23的信息输出端分别按照顺序一一对应的与主控制器的信息输入接点R20，R21，R22，R23，R24，R25，R26，R27对应连接，其公共接点通过集线器J1与主控制器的信息输入公共接点RG连接。

所述的气动系统包括，气源三联件，与气动控制系统控制电磁阀F1，F2，F3，F4，F5，F6，F7，F8对应的二位五通电磁阀DC1，DC2，DC3，DC4，DC5，DC6，DC7，DC8；安装在上料机械手上的双杆气缸Q1，Q2，安装在下料机械手上的双杆气缸Q3，Q4，安装在检测台第一工作位下方的打开夹钳机构的单杆气缸Q5，Q6，安装在第五工作位下方的打开夹钳机构的单杆气缸Q7，Q8；通过管道从气源三联件分别于各个电磁阀连接，通过电磁阀与各个气缸连接，并接受气动控制系统的控制。

所述的检测台包括机腿，机架，打开夹钳机构，载体，传动机构，道轨，温度检测装置，物料检测装置，电压调节装置，通电导轨；所述的机腿安装在机架两侧，有4个以上，在机架两侧对称安装；所述的机腿为弯曲状，能够避让载体旋转空间；所述的机架安装在机腿上，与机腿固定连接，能够支撑和固定打开夹钳机构，载体，传动机构，导轨，温度检测装置，物料检测装置，电压调节装置，通电导轨在机架上的位置；所述的打开夹钳机构安装在机架上，为气动装置，能够打开和关闭载体上夹钳的开合；所述的打开夹钳机构有两个，分别安装在载体在机架上停止时所处的第一个工作位和第五个工作位置载体的下方，并与载体上夹钳的开合柱连接，每个打开夹钳机构有两个工作点，分别与每个载体的两个夹钳相对应；所述的载体安装在传动机构的链条上，围绕链条闭环均匀分布，其下部与链条固定连接，其导向轮组与道轨配合，能够保证载体沿导轨稳定运行；所述的载体在上层链条上形成间歇运动，每次停止在固定的停止位置，也就是工作位置，所述的工作位置从进料一端开始为第一工作位到第五工作位；所述的传动机构安装在机架的框架内部，包括动力装置，链轮轴，链轮，链条；所述的动力装置是伺服电机集成减速器，安装在机架框架内，与机架固定连接，其动力输出轴与主动链轮轴连接；所述的链轮轴安装在机架的下方并位于检测台进料一端，通过轴承与机架固定连接，并与动力装置的动力输出轴连接，能够在动力装置的带动下自由旋转；所述的链轮有4对，对称安装在机架框架内侧，单侧的4个链轮呈矩形分布在同一个平面上，其中的一对安装在链轮轴上，其他链轮通过轴承安装在机架上，能够自由转动；所述的链条环绕在单侧的4个链轮外周并与链轮啮合形成矩形闭环；所述的链条是带有安装载体的单排套筒辊子输送链；所述的道轨安装在机架上，与机架固定连接，其形状与单侧链条形状相同，为板条状环形结构；所述的道轨有两个，对称安装在机架两侧，分别与载体上的导向轮组嵌合，保证导向轮组能够沿道轨做环形运动；所述的温度检测装置安装在机架一侧，包括传感器安装架，红外线温度传感器；所述的传感器安装架固定安装在机架上，其覆盖长度大于载体工作位；所述的红外线温度传感器有3组，安装在传感器安装架上并位于载体上方，每组3个以上，每组对应一个载体工作位，且单组中的一个位于U形硅碳棒在载体上的弧形位置，其他位于U形硅碳棒的两个直线发热部分；所述的物料检测装置安装在载体在检测台上的第二工作位，且位于U形硅碳棒的导电部分的下方与U形硅碳棒的导电部分相对应；所述的物料检测装置包括支架，传感器；所述的支架安装在机架上，并与机架固定连接，同时与传感器固定连接；所述的传感器安装在支架上，其探测一端对准U形硅碳棒的导电部分，其电路与控制系统连接；所述的传感器是光敏传感器或者微动开关；所述的电压调节装置安装在机架一侧，位于载体在检测台上的第二工作位的通电导轨下方，包括伺服电机，螺柱，滑块，外套；所述的伺服电机安装在外套上与外套连接，电机轴与螺柱连接；所述的螺柱安装在电机轴上，为绝缘材料制成，与滑块旋接，螺柱旋转时能够带动滑块做直线运动；所述的滑块嵌套在外套内，并与螺柱旋接；所述的滑块位导体材料制成，通过导线通电导轨的第一段导电段连接；所述的外套安装在机架上，由绝缘材料制成，其侧壁镶嵌有三个导体块，贯穿外套的外壁与内腔的滑块接触，其间隔距离大于滑块的长度；所述的三个滑块与外套固定连接，并通过导线与控制继电器与通电变压器的次级线圈的三个不同电压的抽头连接；所述的通电导轨安装在机架的外侧边，并与载体上的夹钳位于机架的同一侧；所述的通电导轨包括送电导轨（火线），接地导轨（零线），所述的送电导轨上设置有通电段和过渡段，所述的通电段由导电材料制成，过渡段由绝缘材料制成；所述的通电段的长度与载体在检测台上的第二、第三、第四工作位相对应，过渡段位于两个通电段之间；所述的接地导轨与通电导轨平行安装，其上表面为导体材料，下部为绝缘材料制成，其导体材料部分通过导线与控制系统的温度控制系统连接。

更进一步的，所述的载体包括后支板，导向轮，托板，挡销，支撑块，前支板，左夹钳，左导电臂，右导电臂，右夹钳；所述的后支板安装在托板后端下方，与托板垂直固定连接；所述的导向轮有4个以上，分成两组对称安装在后支板和前支板内侧，每组两个导向轮之间有间隙，其间隙的大小与检测台上的道轨厚度匹配；所述的托板安装在后支板和前支板的上端，与前支板和后支板固定垂直连接；所述的托板上部安装有挡销和支撑块，下部安装有与链条上载体连接的连接构件；所述的挡销安装在托板上表面，为锥体结构，由陶瓷材料制成，位于U形硅碳棒安装的弧形顶部内侧；所述的支撑块安装在托板上方，与托板固定连接；所述的支撑块由多个，对称分布在U形硅碳棒内侧直线部分；所述的支撑块由陶瓷材料制成；所述的前支板安装在托板的前端，与托板垂直连接；所述的左夹钳安装在前支板的左侧，与前支板固定连接，其夹钳活动部分通过导线与左导电臂连接，其固定座与前支板绝缘；所述的左夹钳的中心与U形硅碳棒的左侧导电部分的中心重合；所述的左导电臂安装在前支板上，一端与前支板绝缘固定连接，并通过导线与左夹钳上部钳口连接，另一端悬空；所述的左导电臂由有弹性的铜质材料制成，其悬空端有与通电导轨匹配的接触面；所述的右导电臂安装前支板上，一端与前支板固定绝缘连接，通过导线与右夹钳活动钳口连接另一端悬空；所述的右导电臂由弹性铜质材料制成，悬空端有与通电导轨匹配的接触面；所述的右夹钳安装在前支板上，与前支板绝缘固定连接，其上部活动夹钳的中心线与U形硅碳棒的右侧导电部分的中心重合，其活动夹钳能够夹紧或松开U形硅碳棒的右侧导电部分。

所述的下料机械手安装在检测台与下料输送带之间，采用与上料机械手结构相同，这样有利于减少检修和配件的复杂性。

所述的下料输送带安装在下料机械手的后方，包括动力装置，输送带架，皮带，皮带轮，物料检测装置；所述的动力装置，输送带架，皮带轮与所述的上料输送带结构相同；所述的物料检测装置安装在输送带架的靠近下料机械手一端，与下料机械手放下U形硅碳棒的位置相对应，能够检测到机械手放下的U形硅碳棒；输送带皮带采用耐热材料制成，有多个，环绕在多个皮带轮上。

有益效果

本发明的有益效果在于，能够实现U形硅碳棒的自动检测，并记录或输出检测数据，检测精度高，自动化程度高，避免了因高温产生的人员或物品的损害。

附图说明

图1是U形硅碳棒的结构示意图

A.发热部，B.导电部。

图2是本发明的结构示意图

1.上料输送带，2.上料机械手，3.控制系统，4.通电变压器，5.检测台，6.下料机械手，7.下料输送带。

图3是上料输送带的结构示意图

11.动力装置，12.输送带架，13.皮带，14.限位装置，15.限位传感器，16.导流板，17.皮带轮。

图4是上料机械手的结构示意图

21.基座，22.一轴动力，23.第一臂，24.二轴动力，25.第二臂，26.三轴动力，27.第三臂，28.四轴动力，29.抓取机构。

图5是上料机械手抓取机构的结构示意图

291.基板，292.连接座，293.活动夹块，294.活动夹爪，295.固定夹块，296.开合动力。

图6是控制系统接线图

31．市电接入线，32.空气开关，33.分线器，34.接线端子，35.动力控制系统，36.温度控制系统，37.气动控制系统，38.主控制器，39.按钮开关，310.触摸屏，311.开关电源。

图7是动力控制系统原理图

图8是温度控制系统原理图

图9是气动控制系统原理图

图10是检测台的结构示意图

51.机腿，52.机架，53.打开夹钳机构，54.载体，55.传动机构，56.道轨，57.温度检测装置，58.物料检测装置，59.电压调节装置，510.通电导轨，G1.第一工作位，G2.第二工作位，G3.第三工作位，G4.第四工作位，G5.第五工作位。

图11是检测台的载体的结构示意图

541.后支板，542.导向轮，543.托板，544.挡销，545.U形硅碳棒， 546. 支撑块，547. 前支板， 548. 左夹钳，549.左导电臂，5410.右导电臂，5411.右夹钳。

图12是气动系统的原理示意图

QYJ气源三联件，DC1-DC8二位五通气动电磁阀，Q1-Q8气缸。

具体实施方式

为了进一步说明本发明的技术方案，现结合附图说明本发明的具体实施方式；如图1-11，本例中选用钢板将其焊接成直角型，作为后支板541，其短边与托板543固定连接，并位于托板543的后端下方；本例中选用国标的滚动轴承作为滚轮，选用3个一组，选用两组，作为导向轮542，在后支板541的平面上靠近托板方向为上方，上方设置1个，下方设置2个，呈等腰三角形布置，这样能够保证载体在道轨56上稳定运动，通过轮轴分别与后支板541和前支板547的内侧固定连接；保证上面一个滚轮和下面两个滚轮间由足够的间隙，这样能够保证载体运行到道轨56的转弯处有足够的空间通过；本例中选用不锈钢板作为托板543，将托板543安装在后支板541和前支板547的上端，在托板543下部安装与链条上载体连接的本行业通用的连接构件，并与链条连接；本例中选用圆锥形陶瓷柱作为挡销544，将所述的挡销544安装在托板543上表面，位于U形硅碳棒545的弧形顶部内侧；本例中选用L形陶瓷块作为支撑块546，本例中选用6个，背靠背对称安装在托板542上方，位于U形硅碳棒545内侧直线部分，其外侧上侧面间的距离等于U形硅碳棒545的内侧距离；选用与后支板541相同的财质和结构作为前支板547，将所述的前支板547安装在托板543的前端；本例中选用本行业通用的硅碳棒导电夹作为左夹钳548和右夹钳5411，将所述的左夹钳548安装在前支板547的左侧，与前支板547固定连接，其夹钳活动部分通过导线与左导电臂549连接，其固定座与前支板547绝缘；保证左夹钳548的中心与U形硅碳棒545的左侧导电部分B的中心重合，其下部活动柱与打开夹钳机构53对应；本例中选用条状铜板作为左导电臂549和右导电臂5410，在其一端折弯并开设固定孔，将折弯部分与前支板547固定连接，在折弯部分和前支板547之间加装绝缘垫片保证左导电臂549和前支板547之间绝缘，在悬空端设置长度与通电导轨510的宽度相匹配的弧形摩擦接触面，在折弯部通过导线与左夹钳548上部钳口连接；本例中选用左导电臂549的长度大于右导电臂5410的长度，其长度差等于两个通电导轨510的间距；将所述的右导电臂5410采用与左导电臂549相同的安装方式安装前支板547上，通过导线与右夹钳5411的活动钳口连接；将所述的右夹钳5411安装在前支板547上，采用与左夹钳548相同的安装方式和要求与前支板543绝缘固定连接，这样就完成了载体54的实施。

本例中选用90°的钢制弯管，在其两端焊接法兰，作为机腿51，本例中选用4个机腿51，两个一组分别安装在机架52的两侧边水平中线上，并关于机架52的重心对称，保证机腿51的长度和高度分别大于载体54单边伸出机架52的长度和载体54位于机架51下方时的最低位置不与地面发生碰擦；本例中选用本行业通用的方式采用矩形钢管和钢板焊接成机架52，并将机架52与机腿51固定连接；本例中选用本行业通用的气动驱动的方式作为打开夹钳机构53，即在机架52的载体夹钳一侧安装支架，支架上安装气缸，气缸的活塞杆端部安装盘形件，与载体54停止在第一工作位G1时左夹钳548和右夹钳5411的活动柱相对应，气缸的活塞杆向上运动时能够推动左夹钳548或右夹钳5411的活动柱运动，从而推动活动夹钳打开，气缸的活塞杆向下运动时，依靠安装在活动柱和固定座之间的弹簧让活动柱向下运动，使得活动夹钳合拢，从而夹紧U形硅碳棒545的导电部分B，这样的好处时在没有气缸运动的第二工作位G2和第三工作位G3和第四工作位G4时，能够保持夹钳始终夹紧硅碳棒，保证硅碳棒的通电持续；本例中选用4个顶开气缸，分别位于第一工作位G1的左夹钳548和右夹钳5411的下部和第五工作位G5的左夹钳548和右夹钳5411的下部；

选用的气缸皆为本行业通用的市售的带有磁环的微型圆柱气缸，并在气缸外部安装磁感应传感器T18，T19，T20，T21；本例中选用包括伺服电机M6，国家标准的链轮，国家标准的套筒滚子输送链附带载体链条，作为传动机构55，选用4个一组链轮，安装在机架52的框架内侧，呈矩形分布，其上边两个链轮的中心线水平，共选两组，另一组对称安装在机架52另一侧的框架内侧，下部两个链轮作为主动轮通过链轮轴与伺服电机M6的动力输出轴连接，将两个环形链条分布缠绕在同侧边的链轮外周并与链轮啮合，将链条上端载体分别与载体54上托板543的下部连接构件连接，将载体54间隔均匀布满环形链条外周，本例中选用12个载体54，均匀分布在闭环的链条外周，保持同时位于机架52上部的载体54的数量为5个；本例中选用厚度与载体54的导向轮543的上下滚轮间的间隙匹配的带钢，将其制作成四角有圆弧过渡的矩形，在其一侧边焊接多个安装架，作为道轨56，将安装架与机架52固定连接，保持整个道轨的矩形与链条形成的矩形为同心同形状，这样就能够保证在链条的带动下载体54能够沿道轨56运动，特别是载体56运动到机架52的下面时不下垂，避免与地面碰擦或者导致链条脱落；本例中选用两个道轨56对称的安装在机架52两侧；本例中选用本行业通用的支架，在两个支架间穿横杆的，在横杆上安装红外线温度传感器作为温度检测装置57，所述的红外线温度传感器T6，T7，T8，T9，T10，T11，T12，T13，T14按照顺序每三个为一组，安装在第二工作位G2，第三工作位G3，第四工作位G4的上方，每一组的分布为T6，T9，T12位于U形硅碳棒545的圆弧部分上方，T7，T10，T13位于U形硅碳棒545的发热部A的左侧直线部分，T8，T11，T14位于U形硅碳棒545的发热部A的右侧直线部分，这样能够适应硅碳棒发热温度高，且能够检测每段硅碳棒的发热反应曲线的差异；本例中选用光电传感器安装在传感器支架上作为物料检测装置58，将其安装在机架52上并位于第二工作位G2的载体54安装夹钳一端，将光电传感器T4对准U形硅碳棒545的端部，用于检测在第二工作位G2上是否有硅碳棒存在，以决定其他机构和装置是否动作；本例中选用本行业通用的电动电压调节装置作为电压调节装置59，其调节级数为三级，电动机选用伺服电机；本例中以额定测试电压为24V为例，三级电压分别为20V，24V，26V；也就是说，通过电压调节装置59能够在第二工作位G2上为U形硅碳棒545提供三种通电电压；本例中选用带状铜板将其折弯成门形，两端有安装支脚，形成具有一定高度的轨道作为通电导轨510，轨道的长度大于等于第二工作位G2的载体到第四工作位G4的载体的最外侧间的距离；并在对应于第二工作位G2，第三工作为G3，第四工作位G4的载体545的停留位置设置长度等于载体宽度的通电段，通电段的厚度与轨道厚度相同，这样容易制造，在轨道上通电段之间和意外的地方，设置厚度大于通电段厚度0.2-0.5毫米的绝缘段，采用尼龙材料制成并与轨道上表面固定连接一起，本例中的通电导轨510的轨道有两个，平行安装，其间隔距离等于载体54上的左导电臂549和右导电臂5410之间的长度差，其轨道的高度保证其导电段的上表面高于左导电臂549和右导电臂5410悬空端部下表面0.1-1毫米这样在导电臂的弹性作用下，能够保证导电臂与通电段的良好贴合，这样就完成了检测台5的实施。

本例中选用本行业通用的控制箱作为控制箱，选用本行业通用的市售的空气开关，分线器，接线端子，按钮开关分别作为本发明中的空气开关32，分线器33，接线端子34，按钮开关39；选用三菱公司生产的FX1N-64MR系列PLC作为主控制器38，与PLC配套的触摸屏作为触摸屏310，市售的与主控制器匹配的开关电源作为开关电源311.选用市售的本行业通用的次级三抽头的降压变压器作为通电变压器4，选用市售的本行业通用的机械手用伺服电机分别作为电机M1，M2，M3，M4，M5，M6，M7，M8，M9，M10，M11，M12；选用本行业通用的市售的晶体管继电器作为继电器JC1，JC2，JC3，JC4，JC5，JC6，JC7，JC8，JC9，JC10，JC11；选用本行业通用的市售的交流接触器作为JC0，JC13，JC14，JC15，JC16；选用市售的压力传感器作为传感器T1，T2，T3；光电传感器作为T4，T5；市售的红外线传感器作为传感器T6，T7，T8，T9，T10，T11，T12，T13，T14；选用本行业通用的市售的与磁环气缸匹配的磁感应传感器作为传感器T16，T17，T18，T19，T20，T21，T22，T23，选用市售的集线器分别作为集线器J1，J2；选用本行业通用的市售的二位三通气动电磁阀作为电磁阀F1，F2，F3，F4，F5，F6，F7，F8；将上述元件按照图6，图7，图8，图9的连接方法进行连接，就完成了控制系统3的实施。

将基板291设置位于连接座292的下方，与连接座292固定连接；将连接座292设置位于基板291上表面几何中心，为上端带有连接法兰的柱状体或空心柱状体；将法兰与机械手的四轴动力28的动力输出轴上的法兰匹配并固定连接；将活动夹块293安装基板291上的导向槽内，有四个，分别关于基板长宽两个中心线对称布置，其上部有连接挡板，连接挡板上设置有与气缸活塞杆连接的孔，挡板与基板291上的导向槽的方向垂直且挡板的长度大于基座291上导向槽的宽度，能够避免挡板从导向槽内下落；活动夹块293下部有导向块，所述的导向快安装在基板291的导向槽内并贯穿基板291的厚度，导向块的宽度与基板291的导向槽宽度相同，导向快的下端设置有活动夹爪294的安装孔，并在与此安装孔垂直侧面有固定活动夹爪294的紧固螺钉；将活动夹爪294安装在活动夹块293的下端，是由弹簧钢丝制成的中下部有圆弧的曲线形态，其圆弧的半径与硅碳棒加热部棒体的截面半径相匹配；选用活动夹爪294有两个以上，平行安装；将固定夹块安装在基板291的下表面，与基板291下表面垂直，选用固定夹块295有四个，与活动夹块292配对布置，能够与活动夹爪294形成夹紧付，也就是当活动夹爪294随活动夹块293沿基板291上的导向槽运动时能够夹紧或者松开位于活动夹爪294和固定夹块295之间的物体；选用开合动力296为市售的带有磁环的双杆气缸，固定安装在基板291上表面，并对称安装在基板291的中间，两端的活塞杆分别与位于两端的两个活动夹块293连接，当活塞杆运动时能够带动两端的活动夹块293同步运动，这样就完成了上料机械手2的抓取机构29的实施。

本例中选用本行业通用的四轴工业机器人作为上料机械手2和下料机械手6，将所述的抓取机构29安装在第四轴的动力输出轴端部，就完成了上料机械手2和下料机械手6的实施；这样能够利用成熟技术，减少制造困难。

本例中选用本行业通用的输送带模式制作上料输送带1和下料输送带7，首先按照输送带的常用规格选用宽度大于需要测试的U形硅碳棒的总长度的输送带架12和动力装置11，其中动力装置的驱动电机采用伺服电机，将输送带的皮带13采用多根平行皮带，选用皮带轮17为多槽皮带轮或者多个皮带轮；采用本行业通用的限位装置作为限位装置13，本例中选用3个限位装置13，按照在上料输送带1的终端，保证其限位装置的限位面位于同一平面，并在三个限位装置13上安装3个微动开关或者压力开关作为限位传感器15，分别作为控制系统的传感器T1，T2，T3，并且保证传感器的触头凸出限位限位装置13的限位面，也就是硅碳棒运行到端部首先接触传感器的触头，然后压制传感器触头后接触限位面；本例中选用光面薄壁不锈钢板作为导流板16，将其安装在输送带架12的位于硅碳棒导电部B的一端，保证其表面沿皮带运行方向逐渐靠近输送带的中线；这样就完成了上料输送带1的实施。

同样，本例中选用与上料输送带1相同的结构，去掉上料输送带1的导流板，将上料输送带1的皮带13换成耐热材料制成，作为下料输送带7，并在下料输送带7的进料端安装物料检测装置，本例中选用与检测台5上相同的物料检测装置58作为下料输送带7的物料检测装置，这样就完成了下料输送带7的实施。

将上料输送带1安装在检测台5的前端，将上料机械手2安装在上料输送带1和检测台5之间，将将控制系统3的控制元件安装在控制箱内，将控制箱安装在检测台5的附近，将通电变压器4安装在控制箱附近，将检测台5安装在上料输送带1和下料输送带7之间，并与上料机械手2和下料机械手6相互配合，将下料机械手6安装在检测台5和下料输送带7之间，将下料输送带7安装在下料机械手6的后部，将市电接入线31与市电连接，这样就完成了本发明的实施。

本例中选用本行业通用的气动元件和构成方法构成本设备的气动系统，即市售的气动三联件，气动电磁阀，微型气缸，双杆气缸，按照气动控制系统的连接方法与控制系统连接，就实现了气动系统的实施。

应用时，U形硅碳棒从上道工序输送到或者人工摆放在上料输送带1上，将编制好的控制程序输入到主控制器38内，在触摸屏310上设定本设备的运行参数，按动按钮开关39，通过主控制器38触发主控继电器JC0将整机电源接通，并指令上料输送带1的驱动电机M1运转，带动输送带运动，将U形硅碳棒向上料机械手2方向运动，通过导流板16的作用，将U形硅碳棒的导电端对齐到一个位置，当U形硅碳棒运行到与传感器T1，T2，T3接触时，限位装置14将硅碳棒阻挡在一个平齐位置，当U形硅碳棒压迫传感器T1，T2，T3时，传感器T1，T2，T3向主控制器38发出信号，当主控制器38判断三个传感器T1，T2，T3都发出了信号，就指令上料输送带1的驱动电机M1停止工作，同时指令上料机械手2工作，此时，由于U形硅碳棒长度较长，为了防止U形硅碳棒倾斜，因此，必须要三个传感器T1，T2，T3同时被触发，主控制器38才会发出上述指令，当上料机械手2将硅碳棒抓取走后，三个传感器T1，T2，T3被释放，发出信息到主控制器38，主控制器38重新指令上料输送带1的驱动电机工作，当上料机械手2将U形硅碳棒545放置到检测台5的第一工作位G1时，主控制器38指令安装在第一工作位G1的打开夹钳机构53的气缸动作，推动夹钳的活动柱向上运动，从而打开位于第一工作位G1的载体54的夹钳打开，当机械手将硅碳棒放下后，气缸反向运动，在弹簧的作用下夹钳合拢将U形硅碳棒545的两个导电端夹紧，此时安装在打开夹钳机构53上的气缸上的磁力传感器T18，T19发出信号，主控制器38指令检测台驱动电机M6工作并旋转一定角度，其换算为载体54在检测台5上的运动距离则为第一工作位G1到第二工作位G2间的距离，并设定，检测台驱动电机M6每次运转距离完全相同，装有U形硅碳棒545的载体58被输送到第二工作G2，检测台5的驱动电机M6停止并定位，载体上的左右导电臂549、5410分别与两个通电导轨58的第一通电段接触；获取驱动电机M6停止的信号后，同时安装在检测台5的物料检测装置58检测到U形硅碳棒的存在，发出信号给主控制器38，主控制器38指令温度控制系统36接通通电变压器通往电压调节装置59的继电器JC13为电压调节装置59供电，同时主控制器38指令电压调节装置59的驱动电机M13旋转一定角度，推动滑块将通往U形硅碳棒545的电压从低压开始对U形硅碳棒545预热，这样避免硅碳棒突然通电造成损坏，达到设定预热时间后，主控制器38再次指令电压调节装置59驱动电机M13旋转一定角度，电压调节装置59的滑块与第二级电压触点接触，向U形硅碳棒545供给第二级电压，达到设定时间后，主控制器38再次发出指令，电压调节装置59的驱动电机M13再次旋转一定角度，将滑块推送到第三级电压触点，向U形硅碳棒545供给第三级电压，达到设定的时间后，主控制器38指令第一通电段的控制继电器JC13断开，停止向U形硅碳棒供电，电压调节装置59的驱动电机M13反向旋转，将滑块退回原始位置；同时从通电开始，安装在第二工作位置上方的3个红外线温度传感器T6，T7，T8，将U形三个位置的温度随电压的变化及随时间的变化信号传输到主控制器38，主控制器38记录该U形硅碳棒545的第一次检测数据，并将其存储或者指令打印机打印出数据列表或者温度变化曲线；当停止通电后，主控制器38再次指令检测台5的驱动电机M6旋转一定的角度，将装载有经过第一次通电后的硅碳棒的载体输送到第三工作位G3，此时载体54上的左右导电臂549、5410与通电导轨510上的第二段通电段接触，主控制器38指令第二段通电段的控制继电器JC14接通，采用额定电压向U形硅碳棒545通电，通电设定的时间后断开，此时安装在第三工作位G3上方的三个红外线温度传感器T9，T10，T11将温度变化数据发送给主控制器38，主控制器38将其存储或者输出，并与第一通电段的数据整合；同样达到设定时间后，载体54被输送到第四工作位G4，载体54上的左右导电臂549、5410与通电导轨上的第三段通电段接触，主控制器38指令

主控制器38指令第三段通电段的控制继电器JC15接通，向U形硅碳棒545输送过载电压，经过设定时间后断开，同时安装在第四工作位G4上方的红外线温度传感器T12，T1，3T14采集过载状态下U形硅碳棒三个部位的温度随时间变化的数据，并将该数据传输到主控制器38，主控制器38将该数据存储或者输出，并与前两段通电后数据整合，作为该U形硅碳棒545的测试数据，与标准数据比对，判断是否合格，不合格的硅碳棒在载体54上被下料机械手6抓取时报警，提醒操作人员该U形硅碳棒545是不合格品，或者采用两个下料输送带，下料机械手6将该U形硅碳棒545抓取后放入不合格品下料输送带上；当载体在第四工作位G4通电完成后，被输送到第五工作位G5，此时主控制器38指令下料机械手6开始工作，安装在第五工作位G5下方的打开夹钳机构53将夹钳打开，下料机械手6将U形硅碳棒545抓取后放入下料输送带7上，安装在下料输送带7上的物料检测装置检测到有U形硅碳棒545的存在，将信息传输到主控制器38，主控制器38指令下料输送带驱动电机M11开始工作，旋转一定角度后停止；如此循环，就能够完成U形硅碳棒545的自动检测，并保存和输出检测数据，具有自动化程度高，检测精度高，避免人员和物品的损害等优点。

Claims (1)

1.一种U形硅碳棒自动检测设备，其特征在于：包括上料输送带，上料机械手，控制系统，通电变压器，检测台，下料机械手，下料输送带；所述的上料输送带安装在检测台的进料端，其出料端与上料机械手的抓取位置相对应，其动力控制和信息传输部分通过导线与控制系统连接；所述的上料机械手安装在上料输送带与检测台之间，其机械手的抓取位置和卸料位置分别与上料输送带的出料端的硅碳棒定位位置和检测台的上料装夹位置相对应，其机械手的动力系统与控制系统通过导线与控制系统连接，其机械手的气动系统与本设备的气动系统连接，机械手的气动系统的控制电路通过导线与控制系统连接；所述的上料机械手的各个机械臂相互配合能够实现抓取机械手的上升和下降和旋转；所述的控制系统安装在本设备的各个功能部分上，能够控制本设备的运行模式及各个功能部分的相互协作以及各种信息的输入和输出，分别与各个功能部分通过导线连接；所述的通电变压器安装在检测台附近，与控制系统连接；所述的检测台安装在上料机械手和下料机械手之间，能够在进料端接收并装卡U形硅碳棒，并通电检测并能够将检测信息分别存储和输出，并判断其与标准参数的差别后将U形硅碳棒从检测台的进料端输送到检测台的出料端；所述的下料机械手安装在检测台的出料端，其抓取机械手的抓取位置与检测台的出料端的U形硅碳棒定位位置相对应，并和下料输送带的收料位置相对应，其机械手的动力系统与控制系统通过导线与控制系统连接，其机械手的气动系统与本设备的气动系统连接，机械手的气动系统的控制电路通过导线与控制系统连接；所述的下料机械手的各个机械臂相互配合能够实现抓取机械手的上升和下降和旋转；所述的下料输送带安装在下料机械手的一侧并位于检测台的出料一端，其收料位置与下料机械手的抓取机械手的位置相对应；所述的通电变压器是降压变压器，输入端为市电电压，输出端有3个以上，分别输出不同的电压值，分别与检测台上的通电导轨的不同导电段连接，最高输出电压小于36伏；所述的上料机械手包括基座，一轴动力，第一臂，二轴动力，第二臂，三轴动力，第三臂，四轴动力，抓取机构；所述的基座位于第一臂的下方，通过一轴动力与第一臂连接；所述的基座下部固定安装在安装基础上，上部与一轴动力连接；所述的一轴动力安装在基座上部，是伺服电机和减速器的集合体，能够为第一臂提供水平旋转动力并能够控制第一臂的旋转速度和角度；所述的第一臂安装在基座上，其下部与一轴动力的动力输出轴连接，上部与二轴动力外壳连接；所述的二轴动力安装在第一臂的上端，是伺服电机和减速器的集合体，其外壳与第一臂的上端固定连接，其动力输出轴与第二臂固定连接，其动力输出轴的轴线与第一臂的轴线垂直，所输出的运动能够使第二臂绕一端进行摆动，并能够控制第二臂摆动的速度和角度；所述的第二臂安装在二轴动力上，一端与二轴动力的动力输出轴固定连接，另一端与三轴动力的外壳连接；所述的第二臂的长度大于U形硅碳棒的长度；所述的三轴动力安装在第二臂的端部，与二轴动力对应的另一端，其外壳与第二臂固定连接，其动力输出轴与第三臂固定连接；所述的三轴动力是伺服电机和减速器的集合，能够为第三臂提供摆动动力并能够控制第三臂的摆动速度和角度，其摆动方向与第二臂摆动方向平行，也就是第二臂摆动时其中心线形成的平面与第三臂中心线摆动轨迹形成的平面平行；所述的四轴动力安装在第三臂的外端，为伺服电机和减速器的集合体，其外壳与第三臂的外端固定连接，其动力输出轴与抓取机构的连接座固定连接，能够为抓取机构提供垂直于第三臂的旋转运动，并能够控制抓取机构的旋转速度和角度；所述的抓取机构安装在四轴动力的动力输出轴上，其连接座与四轴动力的动力输出轴固定连接，能够绕第三臂的轴线垂直方向旋转；所述的抓取机构包括基板，连接座，活动夹块，活动夹爪，固定夹块，开合动力；所述的基板位于连接座的下方，与连接座固定连接，为矩形板状体；所述的连接座位于基板上表面几何中心，为上端带有连接法兰的柱状体或空心柱状体；所述的法兰与四轴动力的动力输出轴上的法兰匹配并固定连接；所述的活动夹块安装基板上的导向槽内，有四个，分别关于基板长宽两个中心线对称布置，其上部有连接挡板，所述的连接挡板上设置有与气缸活塞杆连接的孔，挡板与基板上的导向槽的方向垂直且挡板的长度大于基座上导向槽的宽度，能够避免挡板从导向槽内下落；所述的活动夹块下部有导向块，所述的导向快安装在导向槽内并贯穿基板的厚度，导向快的宽度与基板上的导向槽宽度相同，导向块的下端设置有活动夹爪安装孔，并在与此安装孔垂直侧面有固定活动夹爪的紧固螺钉；所述的活动夹爪安装在活动夹块的下端，是由弹簧钢丝制成的中下部有圆弧的曲线形态，其圆弧的半径与硅碳棒加热部棒体的截面半径相匹配；所述的活动夹爪有两个以上，平行安装；所述的固定夹块安装在基板的下表面，与基板下表面垂直，其垂直中心线与活动夹爪组合的几何中心线在一个平面上，所述的固定夹块有四个，与活动夹块配对布置，能够与活动夹爪形成夹紧付，也就是当活动夹爪随活动夹块沿基板上的导向槽运动时能够夹紧或者松开位于活动夹爪和固定夹块之间的物体；所述的开合动力为双杆气缸，固定安装在基板上表面，并对称安装在基板的中间，两端的活塞杆分别与位于两端的两个活动夹块连接，当活塞杆运动时能够带动两端的活动夹块同步运动。