CN211282853U - 一种用于耐火滑板砖生产的三轴桁架机械手搬运装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于耐火滑板砖生产的三轴桁架机械手搬运装置，包括横梁和纵梁，矩形框架的四角固定连接有竖直设置的支撑柱，两条横梁上分别滚动连接有X轴移动小车，两个移动小车之间固定连接有与纵梁平行设置的两个支撑梁，支撑梁上滚动连接有Y轴移动小车，Y轴移动小车上固定连接有安装架，安装架上固定连接有竖直设置的立梁，立梁上滚动连接有Z轴移动小车，Z轴移动小车上固定连接有竖直设置的立杆，立杆的下端固定连接有夹爪机构。该装置实现了自动化操作，提高了生产效率，也降低了工作的劳动强度和企业的生产经营成本。

Description

一种用于耐火滑板砖生产的三轴桁架机械手搬运装置

技术领域

本实用新型属于耐火砖生产技术领域，特别是涉及一种用于耐火滑板砖生产的三轴桁架机械手搬运装置。

背景技术

自70年代以来，滑动水口已成为钢铁工业快速发展的重要工艺技术革新之一，现在国内外绝大多数钢包、中间包都装上了滑动水口系统。滑板砖是滑动水口的关键组成部分，是直接控制钢水、决定滑动水口功能的部件。滑板砖的制造工艺与以前的耐火材料不同，它具有钢水注入功能和流量调整功能，滑板砖的制造除了混炼、成型、烧成、检查这些工序以外，还有滑动面的机械加工，安装加工及外部整体调整工序。因为滑板砖属于大件盘类不规则易碎工件，因此现有的很多工厂里边耐火滑板砖的码垛及运输主要靠人力来实现，费时费力效率低下，增加了工人的劳动强度，且企业需要雇佣较多的搬运工人，也增加了企业的生产经营成本。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了提供一种用于耐火滑板砖生产的三轴桁架机械手搬运装置，解决了现有技术中工人劳动强度大及生产经营成本高的问题。

本实用新型为了解决上述问题所采取的技术方案是，提供了一种用于耐火滑板砖生产的三轴桁架机械手搬运装置，包括由两条相互平行的横梁和两条相互平行的纵梁首尾依次固定连接而成的矩形框架，矩形框架的四角固定连接有竖直设置的支撑柱，定义横梁所延伸的方向为X轴方向，纵梁所延伸的方向为Y轴方向，支撑柱所延伸的方向为Z轴方向，所述两条横梁上分别滚动连接有X轴移动小车，两个移动小车之间固定连接有与纵梁平行设置的两个支撑梁，支撑梁上滚动连接有Y轴移动小车，Y轴移动小车上固定连接有安装架，安装架上固定连接有竖直设置的立梁，立梁上滚动连接有Z轴移动小车，Z轴移动小车上固定连接有竖直设置的立杆，立杆的下端固定连接有夹爪机构。

所述横梁上设置有X轴动力驱动装置，X轴动力驱动装置与X轴移动小车固定连接，支撑梁设置有Y轴动力驱动装置，Y轴动力驱动装置与Y轴移动小车固定连接，立梁上设置有Z轴动力驱动装置，Z轴动力驱动装置与Z轴移动小车固定连接。

所述X轴动力驱动装置、Y轴动力驱动装置、Z轴动力驱动装置的结构相同，均包括驱动电机和传动组件，所述传动组件包括两个支撑架，支撑架上转动连接有传动轮，两个传动轮之间传动连接有传动带，驱动电机与其中一个支撑架固定连接，且驱动电机的动力输出轴与其对应的传动轮固定连接。

所述X轴移动小车、Y轴移动小车、Z轴移动小车的结构相同，均包括壳体、安装板和滚轮支架，壳体与安装板固定连接，安装板上固定连接有固定块，滚轮支架上转动连接有移动滚轮，滚轮支架和固定块上均开设有相互对应的安装通孔，安装通孔内设有导向柱销，滚轮支架和固定块之间设有调节弹簧。

所述X轴移动小车的壳体与X轴方向的传动带固定连接，Y轴移动小车的壳体与Y轴方向的传动带固定连接，Z轴移动小车的壳体与Z轴方向的传动带固定连接。

所述夹爪机构包括固定板，固定板与立杆的下端固定连接，固定板的下方设有旋转架板，固定板上固定连接有旋转电机减速机一体机，旋转电机减速机一体机的动力输出轴穿过固定板且与旋转架板固定连接，旋转架板的下端中间固定安装有检测行程开关，检测行程开关两侧的旋转架板上固定连接有对称设置的伸缩气缸，伸缩气缸的活塞杆端固定连接有夹持板，夹持板上固定连接有杆轴，杆轴上套设有六方夹头。

所述旋转架板上固定连接有防脱装置，所述防脱装置包括两个位于旋转架板两侧的旋转气缸，旋转气缸的输出头穿过旋转架板且输出头的端部固定连接有驱动杆的一端，驱动杆的另一端铰接有连接杆的一端，旋转架板的下端铰接有夹杆的一端，夹杆的另一端固定连接有L型夹头，连接杆的另一端与夹杆的中间铰接。

所述两个横梁上均固定连接有传动组件，其中一个传动组件上的一个传动轮与驱动电机固定连接，该传动组件上的另一个传动轮与其对应的另一个传动组件上的传动轮之间通过万向连接轴相连接。

沿X轴方向、Y轴方向、Z轴方向均设置有拖链槽，拖链槽内设置有用于线缆和气路管路安装的拖链。

本实用新型的有益效果：该实用新型的上位机给X轴移动小车、Y轴移动小车、Z轴移动小车发出指令将夹爪机构移动到待抓取搬运的耐火滑板砖的上方，六方夹头将耐火滑板砖夹起，并通过X轴移动小车、Y轴移动小车、Z轴移动小车将耐火滑板砖移动到指定位置码放堆垛整齐，全过程都实现了自动化操作，从而代替了人工搬运，提高了生产效率的同时，也降低了工作的劳动强度和企业的生产经营成本，配重块能够在运行的过程中保持整个装置的稳定性。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型夹爪机构的结构示意图；

图3为本实用新型夹爪机构与防脱装置的结构示意图；

图4为本实用新型移动小车的结构示意图一；

图5为本实用新型移动小车的结构示意图二；

图6为本实用新型配重块、立梁、导向轮、钢丝绳之间的结构示意图一；

图7为本实用新型配重块、立梁、导向轮、钢丝绳之间的结构示意图二；

图8为本实用新型配重块、立梁、导向轮、钢丝绳之间的结构示意图三。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面结合附图对本实用新型实施方式作进一步详细描述。

如图1所示，本实用新型提供了一种用于耐火滑板砖生产的三轴桁架机械手搬运装置，包括由两条相互平行的横梁1和两条相互平行的纵梁2首尾依次固定连接而成的矩形框架，矩形框架的四角固定连接有竖直设置的支撑柱3，支撑柱3的底部固定连接有底座，定义横梁1所延伸的方向为X轴方向，纵梁2所延伸的方向为Y轴方向，支撑柱3所延伸的方向为Z轴方向，所述两条横梁1上分别滚动连接有X轴移动小车4，两个移动小车之间固定连接有与纵梁2平行设置的两个支撑梁5，支撑梁5上滚动连接有Y轴移动小车6，Y轴移动小车6上固定连接有安装架8，安装架8上固定连接有竖直设置的立梁9，立梁9上滚动连接有Z轴移动小车10，Z轴移动小车10上固定连接有竖直设置的立杆11，立杆11的下端固定连接有夹爪机构12。

所述横梁1上设置有X轴动力驱动装置15，X轴动力驱动装置15与X轴移动小车4固定连接，支撑梁5设置有Y轴动力驱动装置16，Y轴动力驱动装置16与Y轴移动小车6固定连接，立梁9上设置有Z轴动力驱动装置17，Z轴动力驱动装置17与Z轴移动小车10固定连接。

所述X轴动力驱动装置15、Y轴动力驱动装置16、Z轴动力驱动装置17的结构相同，均包括驱动电机18和传动组件，所述传动组件包括两个支撑架19，支撑架19上转动连接有传动轮20，两个传动轮20之间传动连接有传动带21，驱动电机18与其中一个支撑架19固定连接，且驱动电机18的动力输出轴与其对应的传动轮20固定连接，该实施例中传动轮20采取齿轮的形式，传动带21采用齿条带的形式，这样在传动的过程中能够保持平稳的传动。

如图4、图5所示，所述X轴移动小车4、Y轴移动小车6、Z轴移动小车10的结构相同，均包括壳体22、安装板23和滚轮支架24，壳体22与安装板23固定连接，安装板23上固定连接有固定块25，滚轮支架24上转动连接有移动滚轮26，移动滚轮26由聚氨酯材料制成，这样滚轮在沿X轴方向、Y轴方向、Z轴方向移动时均能够减少噪音，滚轮支架24和固定块25上均开设有相互对应的安装通孔27，安装通孔27内设有导向柱销28，滚轮支架24和固定块25之间设有调节弹簧29，这样当移动滚轮26沿横梁1、纵梁2、立梁9移动时，具有防振动作用，且当横梁1、纵梁2、立梁9上有粉尘堆积或其他障碍物时，调节弹簧29具有防震动或自调节作用。

所述X轴移动小车4的壳体22与X轴方向的传动带21固定连接，Y轴移动小车6的壳体22与Y轴方向的传动带21固定连接，Z轴移动小车10的壳体22分别与Z轴方向的传动带21固定连接。

如图2所示，所述夹爪机构12包括固定板1201，固定板1201与立杆11的下端固定连接，固定板1201的下方设有旋转架板1202，固定板1201上固定连接有旋转电机减速机一体机1203，旋转电机减速机一体机1203的动力输出轴穿过固定板1201且与旋转架板1202固定连接，旋转架板1202的下端中间固定安装有检测行程开关1204，该实施例中旋转架板1202固定连接有竖直板1209，检测行程开关1204与竖直板1209固定连接，检测行程开关1204两侧的旋转架板1202上固定连接有对称设置的伸缩气缸1205，伸缩气缸1205的活塞杆端固定连接有夹持板1206，夹持板1206上固定连接有杆轴1207，杆轴1207上套设有六方夹头1208，采取六方夹头1208的形式能够保证夹爪机构12与耐火滑板砖保持面接触，增大耐火滑板砖与六方夹头1208的接触面积，增大摩擦力。所述杆轴1207下端螺纹连接有防止六方夹头1208脱落的螺纹紧固件1210，六方夹头1208与杆轴1207之间设有一定的间隙，这样六方夹头1208能进行小范围的自适应调整。

如图3所示，所述旋转架板1202上固定连接有防脱装置30，所述防脱装置30包括两个位于旋转架板1202两侧的旋转气缸3001，旋转气缸3001的输出头穿过旋转架板1202且输出头的端部固定连接有驱动杆3002的一端，驱动杆3002的另一端铰接有连接杆3003的一端，旋转架板1202的下端铰接有夹杆3004的一端，夹杆3004的另一端固定连接有L型夹头3005，连接杆3003的另一端与夹杆3004的中间铰接，通过防脱装置30的设置能够避免耐火滑板砖在夹取和搬运的过程中出现脱落、掉落的现象，避免耐火滑板砖出现破碎或损毁。

所述两个横梁1上均固定连接有传动组件，其中一个传动组件上的一个传动轮20与驱动电机18固定连接，该传动组件上的另一个传动轮20与其对应的另一个传动组件上的传动轮20之间通过万向连接轴31相连接，这样沿X轴方向移动的两个X轴移动小车4能够同步移动，进而保证夹爪机构12夹取耐火滑板砖的平稳。

沿X轴方向、Y轴方向、Z轴方向均设置有拖链槽32，拖链槽32内设置有用于线缆和气路管路安装的拖链33，既能保证线缆和气路管路的规整规范性，又能使整个装置保持美观大方。

如图6～图8所示，所述立梁9的上端固定连接有固定架7，Z轴动力驱动装置17的其中一个支撑架19与固定架7垂直固定连接，固定架7上固定连接有两个导向轮34，立梁9的上端插接有竖直设置的配重块35，配重块35上固定连接有钢丝绳36的一端，钢丝绳36的另一端依次绕过两个导向轮34且绳头与连接架13固定连接，插接进立梁9内的配重块35四周镶嵌有多个万向球37，万向球37与立梁9内部点接触，避免配重块35与立梁9摩擦接触。

该实施例中，分别沿X轴、Y轴、Z轴方向移动的驱动电机18、伸缩气缸1205、旋转气缸3001、旋转电机减速机一体机1203均与控制整个装置的上位机电连接，将接收到的电信号反馈给上位机，而上位机发出的动作信号又被施加给各个动作部件，进而完成耐火滑板砖的夹取、搬运、码垛等各个动作，因这些基本的控制动作是现有技术中已经比较成熟的控制动作，为本领域的技术人员所熟知，因此在这里就不再做详细的描述。

使用时，耐火滑板砖被输送到指定位置后，上位机发出动作指令，通过沿X轴方向、Y轴方向、Z轴方向移动的驱动电机18分别驱动X轴移动小车4、Y轴移动小车6、Z轴移动小车10将夹爪机构12移动到待夹取的耐火滑板砖上方，伸缩气缸1205的活塞杆伸出，通过六方夹头1208夹紧耐火滑板砖，此时防脱装置30的旋转气缸3001带动驱动杆3002、连接杆3003、夹杆3004运动，L型夹头3005钩住耐火滑板砖的底部，在夹取、搬运的过程中能够避免耐火滑板砖脱落，将耐火滑板砖堆垛整齐。该实用新型实现了自动化操作，提高了生产效率的同时，也降低了工作的劳动强度和企业的生产经营成本。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的实用新型范围内。

Claims (10)

1.一种用于耐火滑板砖生产的三轴桁架机械手搬运装置，包括由两条相互平行的横梁和两条相互平行的纵梁首尾依次固定连接而成的矩形框架，矩形框架的四角固定连接有竖直设置的支撑柱，定义横梁所延伸的方向为X轴方向，纵梁所延伸的方向为Y轴方向，支撑柱所延伸的方向为Z轴方向，其特征在于：所述两条横梁上分别滚动连接有X轴移动小车，两个移动小车之间固定连接有与纵梁平行设置的两个支撑梁，支撑梁上滚动连接有Y轴移动小车，Y轴移动小车上固定连接有安装架，安装架上固定连接有竖直设置的立梁，立梁上滚动连接有Z轴移动小车，Z轴移动小车上固定连接有竖直设置的立杆，立杆的下端固定连接有夹爪机构；

所述横梁上设置有X轴动力驱动装置，X轴动力驱动装置与X轴移动小车固定连接，支撑梁设置有Y轴动力驱动装置，Y轴动力驱动装置与Y轴移动小车固定连接，立梁上设置有Z轴动力驱动装置，Z轴动力驱动装置与Z轴移动小车固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于耐火滑板砖生产的三轴桁架机械手搬运装置，其特征在于：所述X轴动力驱动装置、Y轴动力驱动装置、Z轴动力驱动装置的结构相同，均包括驱动电机和传动组件，所述传动组件包括两个支撑架，支撑架上转动连接有传动轮，两个传动轮之间传动连接有传动带，驱动电机与其中一个支撑架固定连接，且驱动电机的动力输出轴与其对应的传动轮固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种用于耐火滑板砖生产的三轴桁架机械手搬运装置，其特征在于：所述X轴移动小车、Y轴移动小车、Z轴移动小车的结构相同，均包括壳体、安装板和滚轮支架，壳体与安装板固定连接，安装板上固定连接有固定块，滚轮支架上转动连接有移动滚轮，滚轮支架和固定块上均开设有相互对应的安装通孔，安装通孔内设有导向柱销，滚轮支架和固定块之间设有调节弹簧。

4.根据权利要求3所述的一种用于耐火滑板砖生产的三轴桁架机械手搬运装置，其特征在于：所述X轴移动小车的壳体与X轴方向的传动带固定连接，Y轴移动小车的壳体与Y轴方向的传动带固定连接，Z轴移动小车的壳体与Z轴方向的传动带固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种用于耐火滑板砖生产的三轴桁架机械手搬运装置，其特征在于：所述夹爪机构包括固定板，固定板与立杆的下端固定连接，固定板的下方设有旋转架板，固定板上固定连接有旋转电机减速机一体机，旋转电机减速机一体机的动力输出轴穿过固定板且与旋转架板固定连接，旋转架板的下端中间固定安装有检测行程开关，检测行程开关两侧的旋转架板上固定连接有对称设置的伸缩气缸，伸缩气缸的活塞杆端固定连接有夹持板，夹持板上固定连接有杆轴，杆轴上套设有六方夹头。

6.根据权利要求5所述的一种用于耐火滑板砖生产的三轴桁架机械手搬运装置，其特征在于：所述旋转架板上固定连接有防脱装置，所述防脱装置包括两个位于旋转架板两侧的旋转气缸，旋转气缸的输出头穿过旋转架板且输出头的端部固定连接有驱动杆的一端，驱动杆的另一端铰接有连接杆的一端，旋转架板的下端铰接有夹杆的一端，夹杆的另一端固定连接有L型夹头，连接杆的另一端与夹杆的中间铰接。

7.根据权利要求1所述的一种用于耐火滑板砖生产的三轴桁架机械手搬运装置，其特征在于：所述两个横梁上均固定连接有传动组件，其中一个传动组件上的一个传动轮与驱动电机固定连接，该传动组件上的另一个传动轮与其对应的另一个传动组件上的传动轮之间通过万向连接轴相连接。

8.根据权利要求1所述的一种用于耐火滑板砖生产的三轴桁架机械手搬运装置，其特征在于：沿X轴方向、Y轴方向、Z轴方向均设置有拖链槽，拖链槽内设置有用于线缆和气路管路安装的拖链。

9.根据权利要求1～8中任意一项所述的一种用于耐火滑板砖生产的三轴桁架机械手搬运装置，其特征在于：所述立梁的上端固定连接有固定架，Z轴动力驱动装置的其中一个支撑架与固定架垂直固定连接，固定架上固定连接有两个导向轮，立梁的上端插接有竖直设置的配重块，配重块上固定连接有钢丝绳的一端，钢丝绳的另一端依次绕过两个导向轮且绳头与连接架固定连接。

10.根据权利要求1所述的一种用于耐火滑板砖生产的三轴桁架机械手搬运装置，其特征在于：插接进立梁内的配重块四周镶嵌有多个万向球，万向球与立梁内部点接触。

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