CN213456201U - 一种测温取样探头的自动装夹装置 - Google Patents

Abstract

一种测温取样探头的自动装夹装置，包括控制器、基座和安装于所述基座上的第一上料机构、第二上料机构、第三上料机构和移载机构；移载机构包括滑轨组件和筒体夹具，滑轨组件安装于所述基座的中心线上；第三上料机构位于移载机构的后侧；第一上料机构和第二上料机构分别位于滑轨组件的两侧；在滑轨组件的两侧以及第一上料机构和第二上料机构的前侧的基座上，由后至前分别设分别设有第一定位机构、第二定位机构、第一检测机构、第二检测机构、第一旋转机构、第二旋转机构；还设有第一焊接机构和第二焊接机构分为位于第一旋转机构、第二旋转机构的上方。本实用新型能够自动快捷地对测温取样探头进行装夹封装。

Description

一种测温取样探头的自动装夹装置

技术领域

本实用新型涉及钢水测温取样设备技术领域，具体涉及一种测温取样探头的自动装夹装置。

背景技术

在炼钢领域中，通过测量测温取样探头上铁样的温度以获取钢水的温度，测温取样探头在取得铁样后，需要先封装进一个筒体内，再传送至测温设备，之后从筒体中取出测温取样探头进行测温。目前，在利用测温取样探头取得铁样后，往往是利用手工操作，将测温取样探头放置在一个筒体，然后将筒体封装。这种方式自动水平不高，运行不够快速灵活，影响测温效率以及测温准确度

因此，本领域需要一种测温取样探头的自动装夹装置来解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种测温取样探头的自动装夹装置，能够自动快捷地对测温取样探头进行装夹封装，提升工作效率以及测温效率和准确性。

为了实现上述目的，本实用新型提供的测温取样探头的自动装夹装置，包括：

控制器、基座和安装于所述基座上的第一上料机构、第二上料机构、第三上料机构和移载机构；所述移载机构包括滑轨组件和筒体夹具，所述筒体夹具可沿所述滑轨组件移动，所述滑轨组件安装于所述基座的中心线上；所述第三上料机构位于所述移载机构的后侧，用以将装有测温取样探头的筒体输送至所述筒体夹具；所述第一上料机构和第二上料机构分别位于所述滑轨组件的两侧，为所述筒体提供瓶口和下封头；在所述滑轨组件的两侧以及所述第一上料机构和第二上料机构前侧的基座上，分别设有第一定位机构和第二定位机构，分别用于将所述瓶口和下封头定位于所述筒体的两端；在所述滑轨组件的两侧以及所述第一定位机构和第二定位机构前侧的基座上，分别设有第一检测机构和第二检测机构，分别用于检测所述筒体两端的瓶口和下封头；在所述滑轨组件的两侧以及所述第一检测机构和第二检测机构前侧的基座上，分别设有第一旋转机构和第二旋转机构，二者配合使安装有瓶口和下封头的筒体旋转；在所述滑轨组件的两侧以及所述第一旋转机构和第二旋转机构的上方，分别设有第一焊接机构和第二焊接机构，用于在所述安装有瓶口和下封头的筒体旋转时将所述瓶口和下封头分别焊接在所述筒体的两端；

其中，所述控制器分别与所述移载机构、第一上料机构、第二上料机构、第三上料机构、第一定位机构、第二定位机构、第一检测机构、第二检测机构、第一旋转机构、第二旋转机构、第一焊接机构、第二焊接机构电连接。

优选地，所述滑轨组件包括导轨、导轨安装板、传动丝杆、滑动连接块和伺服电机，所述筒体夹具为三爪夹具；

所述导轨通过所述导轨安装板安装在所述基座上，所述传动丝杆与所述滑动连接块螺接，所述滑动连接块与所述导轨滑动连接，所述三爪夹具与所述滑动连接块螺接，所述伺服电机可驱动所述传动丝杆，进而使所述滑动连接块沿所述导轨移动。

优选地，所述第一上料机构和第二上料机构相对于所述移载机构呈对称设置，并且均包括振动料盘、线性移动模组和上料夹具；

所述线性移动模组包括第一线型模组、第二线型模组和第三线型模组，所述第一线型模组安装于所述基座上，所述第一线型模组的输出端连接所述第二线型模组，所述第二线型模组的输出端连接所述第三线型模组，所述第三线型模组的输出端连接所述上料夹具。

优选地，所述上料夹具包括第一气缸、连杆和夹具手指，所述第一气缸的活塞杆连接所述连杆，所述连杆连接所述夹具手指。

优选地，所述第三上料机构包括料架和顶升组件，所述料架倾斜地安装在所述基座上，所述顶升组件位于所述料架相对较低的一端并垂直于所述料架。

优选地，所述第一定位机构和第二定位机构相对于所述移载机构呈对称设置，并且均包括第二气缸和定位顶出轴，所述第二气缸的活塞杆连接所述定位顶出轴。

优选地，所述第一旋转机构包括第三气缸、旋转电机和第一旋转轴；所述第三气缸的活塞杆通过一个连接块连接所述旋转电机，所述旋转电机的输出轴连接所述第一旋转轴，并可驱动所述第一旋转轴旋转；所述第二旋转机构包括第四气缸和第二旋转轴，所述第四气缸的活塞杆连接第二旋转轴。

优选地，所述第一焊接机构和第二焊接机构均包括固定支架和焊枪，所述固定支架安装在所述基座上，所述焊枪安装在所述固定支架的顶端，并且所述第一焊接机构的焊枪位于所述第一旋转轴的上方，所述第二焊接机构的焊枪位于所述第二旋转轴的上方。

优选地，所述第一检测机构和第二检测机构均为红外线传感器。

优选地，所述装置还设有监控模块，所述监控模块包括温度传感器、与所述温度传感器信号连接的中央处理器以及与所述中央处理器电连接的供电电源；

所述中央处理器包括定位单元、数据存储单元以及通信单元；所述定位单元用于获取位置信息，所述数据存储单元用于存储所述位置信息和所述温度传感器采集的温度信息，所述通信单元用于将所述位置信息和温度信息传输至管理后台。

本实用新型的优点在于：

本实用新型提供的测温取样探头的自动装夹装置，能够自动快捷地将测温取样探头进行装夹封装，提升工作效率以及测温效率和准确性。

附图说明

图1是本实用新型的测温取样探头的自动装夹装置的前视结构示意图。

图2是本实用新型的测温取样探头的自动装夹装置的俯视结构示意图。

图3是本实用新型的线性移动模组的主要结构示意图

图4是本实用新型的上料夹具的结构示意图。

图5是本实用新型的第一旋转机构的结构示意图。

图6是本实用新型的监控模块的主要结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细的描述。

参阅附图1至图6，图1至图6示例性示出了测温取样探头的自动装夹装置的主要结构。本实用新型实施例提供的测温取样探头的自动装夹装置包括：控制器1、基座2和安装于基座2上的第一上料机构3、第二上料机构4、第三上料机构5和移载机构6。移载机构6包括滑轨组件61和筒体夹具62，筒体夹具62可沿滑轨组件61 移动，滑轨组件61安装于基座2的中心线上。第三上料机构5位于移载机构6的后侧，用以将装有测温取样探头的筒体输送至筒体夹具62。第一上料机构3和第二上料机构4分别位于滑轨组件61的两侧，分别用于为筒体提供瓶口和下封头。在滑轨组件61的两侧以及第一上料机构3和第二上料机构4前侧的基座2上，分别设有第一定位机构7和第二定位机构8，分别用于将瓶口和下封头定位于筒体的两端。在滑轨组件61的两侧以及第一定位机构7和第二定位机构8前侧的基座2上，分别设有第一检测机构9和第二检测机构10，分别用于检测筒体两端的瓶口和下封头。在滑轨组件61的两侧以及第一检测机构9和第二检测机构10前侧的基座2上，分别设有第一旋转机构11和第二旋转机构12，二者配合使安装有瓶口和下封头的筒体旋转。在滑轨组件61的两侧以及第一旋转机构11和第二旋转机构12的上方，分别设有第一焊接机构13和第二焊接机构14，用于在安装有瓶口和下封头的筒体旋转时将瓶口和下封头分别焊接在筒体的两端。其中，控制器1分别与移载机构6、第一上料机构 3、第二上料机构4、第三上料机构5、第一定位机构7、第二定位机构8、第一检测机构9、第二检测机构10、第一旋转机构11、第二旋转机构12、第一焊接机构13、第二焊接机构14电连接。

具体地，移载机构6与基座2可拆卸连接，其安装于基座2的中心线上。移载机构6的滑轨组件61包括导轨、导轨安装板、传动丝杆、滑动连接块和伺服电机611，移载机构6的筒体夹具62为三爪夹具。导轨通过导轨安装板安装在基座2上，传动丝杆与滑动连接块螺接，滑动连接块与导轨滑动连接，三爪夹具与滑动连接块螺接，伺服电机611可驱动传动丝杆，进而使滑动连接块沿导轨移动。

第三上料机构5与基座2为可拆卸连接，其位于移载机构6的后侧，即靠近移载机构6的端部，第三上料机构5包括料架51和顶升组件52，料架51倾斜的安装在基座2上，顶升组件52位于料架51相对较低的一端并与料架51垂直。顶升组件52 由一个气缸和夹具组成。

第一上料机构3和第二上料机构4均与基座2可拆卸连接，第一上料机构3和第二上料机构4位于滑轨组件61的两侧并靠近第三上料机构5所在的一端。第一上料机构3和第二上料机构4相对于移载机构6呈对称设置。第一上料机构3和第二上料机构4均包括振动料盘31、线性移动模组32和上料夹具33。通过线性移动模组32 和上料夹具33完成瓶口或下封头的装夹。线性移动模组32包括第一线型模组321、第二线型模组322和第三线型模组323。

第一线型模组321安装于基座2上，第一线型模组321的输出端连接第二线型模组322，第二线型模组322的输出端连接第三线型模组323，第三线型模组323的输出端连接上料夹具33。通过该三个方向独立的线性模组可实现取料及上料操作。上料夹具33包括第一气缸331、连杆332和夹具手指333。第一气缸331的活塞杆3311 连接连杆332，连杆332连接夹具手指333。通过第一气缸331驱动其活塞杆3311的线性移动，并通过连杆332转化为夹具气爪333的夹取或松开的动作。

第一定位机构7和第二定位机构8均可拆卸的地安装于基座2上。第一定位机构 7位于第一上料机构3的前侧，以及第一检测机构9的后侧。第二定位机构8位于第二上料机构4的前侧，以及第二检测机构10的后侧。第一定位机构7和第二定位机构8相对于移载机构6呈对称设置，并均包括第二气缸71和定位顶出轴72，第二气缸72的活塞杆连接定位顶出轴72。控制器1通过连接气缸电磁阀控制两个第二气缸 71。

第一检测机构9位于第一顶出机构的前侧，以及第一旋转机构11的后侧。第二检测机构10位于第二顶出机构的前侧，以及第二旋转机构12的后侧。第一检测机构 9和第二检测机构10均为红外线传感器。红外线传感器的感应探头朝上设置。该红外线传感器与控制器1电连接。

第一旋转机构11和第二旋转机构12均可拆卸的地安装于基座2上。第一旋转机构11包括第三气缸111、旋转电机112和第一旋转轴113，第三气缸111的活塞杆通过一个连接块114连接旋转电机112，旋转电机112的输出轴连接第一旋转轴113，并可驱动第一旋转轴113旋转。第二旋转机构12包括第四气缸121和第二旋转轴122，第四气缸121的活塞杆连接第二旋转轴122。控制器1通过连接气缸电磁阀控制第三气缸111和第四气缸121。控制器1电连接旋转电机112。

第一焊接机构13和第二焊接机构14均包括固定支架131和焊枪132。固定支架 131安装在基座2上，焊枪132安装在固定支架131的顶端，并且第一焊接机构13 的焊枪131位于第一旋转机构11的第一旋转轴113的上方，第二焊接机构14的焊枪 131位于第二旋转机构12的第二旋转轴122的上方。

进一步地，本实用新型实施例提供的测温取样探头的自动装夹装置，还可以设有监控模块15，监控模块15包括温度传感器151、与温度传感器151信号连接的中央处理器152以及与中央处理器152电连接的供电电源153。中央处理器152包括定位单元1521、数据存储单元1522以及通信单元1523；定位单元1521用于获取位置信息，数据存储单元1522用于存储所述位置信息和温度传感器151采集的温度信息，通信单元1523用于将位置信息和温度信息传输至管理后台。该管理后台可以炼钢厂的自动化管理平台。

中央处理器152可以提供通用格式传感器接口，可集成扩展，供多种类型传感器接入，有线传感器可以以RS232、RS485或其他线路连接，无线传感器可以以ZigBee、蓝牙、WIA等方式实现无线互联。

另外，该中央处理器152可根据需要调整监控频率，受上级指令控制；在非监控阶段，处于睡眠模式，降低系统功耗。

该温度传感器151与该中央处理器152可以采用有线传输方式，例如导线连接、信号线连接、光纤连接、总线连接等，也可以采用无线传输方式，如WIFI通信、GPRS 通信模块、蓝牙通信等。

该定位单元1521可采用北斗导航系统实现位置定位，也可采用北斗导航系统和GPS定位系统的双模定位模式。

通信单元1523可采用GPRS通信技术或窄带物联网技术(eMTC、LoRa、NB-IoT) 等对采集的数据进行远程传输，其中，该远程传输可以为定时传输，也可以为实时传输，取决于监控需求。

该数据存储单元1522可采用SD存储卡实现，用于本地存储温度传感器151采集的温度信息以及定位单元1521采集的位置信息，以防在山洞、群山等信号较弱地区的监测数据远传失败，并待网络恢复后可择机重新上传。

供电电源153实现方式可以有两种，第一种为外接电源供电，该供电方式可实现持久供电；第二种为电池供电，包括蓄电池和干电池，蓄电池留有充电接口，为监控模块15供电，也可与采用太阳能发电、风力发电的车载装置匹配充电，也可取下与电网连接充电；干电池可以为温度传感器151供电；采用电池供电时，电池容量的选用可以是长寿命电池。蓄电池可以采用DC24V供电。

本实用新型实施例的工作原理：装有测温取样探头的筒体从料架51输送下来并输送至顶升组件52，顶升组件42将筒体顶升至三爪夹具上。三爪夹具的初始位置为第一定位机构7和第二定位机构8中间。第一上料机构3通过线性移动模组32和上料夹具33，将放置在第一上料机构3的振动料盘31内的瓶口安装在第一定位机构7 的定位顶出轴72的端部。第二上料机构4通过线性移动模组32和上料夹具33，将放置在第二上料机构4的振动料盘31内的下封头，安装在第二定位机构8的定位顶出轴72的端部。第一定位机构7、第二定位机构8分别定位瓶口和下封头，随后第一定位机构7先顶出，第二定位机构8后顶出，先将瓶口顶至筒体上，然后以瓶口为中心轴定位再将下封头顶至筒体上。

瓶口和下封头都顶至筒体上后，三爪夹具将装有瓶口和下封头的筒体夹住，随后控制器1控制的伺服电机6驱动三爪夹具向前移动，并经过第一检测机构9和第二检测机构10。第一检测机构9和第二检测机构10的红外线传感器存在默认状态和激发状态两个状态，当确定瓶口和下封头已经顶在筒体上并经过第一检测机构9和第二检测机构10时，红外传感器由默认状态改变为激发状态，控制器1受到红外线传感器发出的信号后让移载机构6继续运行，否则整个装置停止运作并且控制器1发出警报。

第一旋转机构11和第二旋转机构12先后从两侧将带有瓶口和下封头的筒体顶住，第一旋转机构11先通过第一旋转机构11的第三气缸111推动第一旋转轴113顶瓶口处，再通过第二旋转机构12的第四气缸121推动第二旋转轴122顶下封头处，最后由第一旋转机构11上的旋转电机112带动第一旋转轴113，进而使瓶口、下封头、筒体和第二旋转轴122转动，同时焊枪沿筒体的环隙施焊，旋转满一圈后，使瓶口、下封头焊接在筒体上，之后旋转电机和焊枪停止工作。至此，完成了测温取样探头的装夹封装工作。

以上所述是本实用新型的较佳实施例及其所运用的技术原理，对于本领域的技术人员来说，在不背离本实用新型的精神和范围的情况下，任何基于本实用新型技术方案基础上的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均属于本实用新型保护范围之内。

Claims (9)

1.一种测温取样探头的自动装夹装置，其特征在于，所述装置包括控制器、基座和安装于所述基座上的第一上料机构、第二上料机构、第三上料机构和移载机构；所述移载机构包括滑轨组件和筒体夹具，所述筒体夹具可沿所述滑轨组件移动，所述滑轨组件安装于所述基座的中心线上；所述第三上料机构位于所述移载机构的后侧，用以将装有测温取样探头的筒体输送至所述筒体夹具；所述第一上料机构和第二上料机构分别位于所述滑轨组件的两侧，为所述筒体提供瓶口和下封头；在所述滑轨组件的两侧以及所述第一上料机构和第二上料机构前侧的基座上，分别设有第一定位机构和第二定位机构，分别用于将所述瓶口和下封头定位于所述筒体的两端；在所述滑轨组件的两侧以及所述第一定位机构和第二定位机构前侧的基座上，分别设有第一检测机构和第二检测机构，分别用于检测所述筒体两端的瓶口和下封头；在所述滑轨组件的两侧以及所述第一检测机构和第二检测机构前侧的基座上，分别设有第一旋转机构和第二旋转机构，二者配合使安装有瓶口和下封头的筒体旋转；在所述滑轨组件的两侧以及所述第一旋转机构和第二旋转机构的上方，分别设有第一焊接机构和第二焊接机构，用于在所述安装有瓶口和下封头的筒体旋转时将所述瓶口和下封头分别焊接在所述筒体的两端；

其中，所述控制器分别与所述移载机构、第一上料机构、第二上料机构、第三上料机构、第一定位机构、第二定位机构、第一检测机构、第二检测机构、第一旋转机构、第二旋转机构、第一焊接机构、第二焊接机构电连接；

所述装置还设有监控模块，监控模块包括温度传感器、与温度传感器信号连接的中央处理器以及与中央处理器电连接的供电电源；中央处理器包括定位单元、数据存储单元以及通信单元；定位单元用于获取位置信息，数据存储单元用于存储所述位置信息和温度传感器采集的温度信息，通信单元用于将位置信息和温度信息传输至管理后台，该管理后台是炼钢厂的自动化管理平台；该温度传感器与该中央处理器采用有线传输方式；该定位单元采用北斗导航系统和GPS定位系统的双模定位模式；通信单元可采用GPRS通信技术对采集的数据进行远程传输；该数据存储单元为SD存储卡，用于本地存储温度传感器采集的温度信息以及定位单元采集的位置信息；供电电源为电池供电，包括蓄电池和干电池，蓄电池留有充电接口，为监控模块供电，干电池为温度传感器供电；其中，蓄电池为DC24V供电。

2.如权利要求1所述的测温取样探头的自动装夹装置，其特征在于，所述滑轨组件包括导轨、导轨安装板、传动丝杆、滑动连接块和伺服电机，所述筒体夹具为三爪夹具；

所述导轨通过所述导轨安装板安装在所述基座上，所述传动丝杆与所述滑动连接块螺接，所述滑动连接块与所述导轨滑动连接，所述三爪夹具与所述滑动连接块螺接，所述伺服电机可驱动所述传动丝杆，进而使所述滑动连接块沿所述导轨移动。

3.如权利要求1所述的测温取样探头的自动装夹装置，其特征在于，所述第一上料机构和第二上料机构相对于所述移载机构呈对称设置，并且均包括振动料盘、线性移动模组和上料夹具；

所述线性移动模组包括第一线型模组、第二线型模组和第三线型模组，所述第一线型模组安装于所述基座上，所述第一线型模组的输出端连接所述第二线型模组，所述第二线型模组的输出端连接所述第三线型模组，所述第三线型模组的输出端连接所述上料夹具。

4.如权利要求3所述的测温取样探头的自动装夹装置，其特征在于，所述上料夹具包括第一气缸、连杆和夹具手指，所述第一气缸的活塞杆连接所述连杆，所述连杆连接所述夹具手指。

5.如权利要求1所述的测温取样探头的自动装夹装置，其特征在于，所述第三上料机构包括料架和顶升组件，所述料架倾斜地安装在所述基座上，所述顶升组件位于所述料架相对较低的一端并垂直于所述料架。

6.如权利要求1所述的测温取样探头的自动装夹装置，其特征在于，所述第一定位机构和第二定位机构相对于所述移载机构呈对称设置，并且均包括第二气缸和定位顶出轴，所述第二气缸的活塞杆连接所述定位顶出轴。

7.如权利要求1所述的测温取样探头的自动装夹装置，其特征在于，所述第一旋转机构包括第三气缸、旋转电机和第一旋转轴；所述第三气缸的活塞杆通过一个连接块连接所述旋转电机，所述旋转电机的输出轴连接所述第一旋转轴，并可驱动所述第一旋转轴旋转；所述第二旋转机构包括第四气缸和第二旋转轴，所述第四气缸的活塞杆连接第二旋转轴。

8.如权利要求7所述的测温取样探头的自动装夹装置，其特征在于，所述第一焊接机构和第二焊接机构均包括固定支架和焊枪，所述固定支架安装在所述基座上，所述焊枪安装在所述固定支架的顶端，并且所述第一焊接机构的焊枪位于所述第一旋转轴的上方，所述第二焊接机构的焊枪位于所述第二旋转轴的上方。

9.如权利要求1所述的测温取样探头的自动装夹装置，其特征在于，所述第一检测机构和第二检测机构均为红外线传感器。

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