CN215701743U - 拆装辊环用机械手夹具及机械手 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种拆装辊环用机械手夹具及机械手，其中机械手夹具为能够夹具辊环、安装工具、拆卸工具、拆装一体工具的通用型夹具；其中机械手包括立柱、连接于立柱上部的机械臂以及连接于机械臂自由端的夹具，所述夹具为上述的通用型夹具，所述机械臂包括与立柱相连的平衡吊、与平衡吊相连的连接臂及与连接臂相连的悬吊臂；所述机械手夹具通过一翻转机构与所述悬吊臂的自由端相连。本实用新型所提供的机械手适用场景广，其能够在辊环安装和拆卸过程中轻松搬运辊环及各类拆装工具，较原有人力搬运，显著提高了辊环拆装速度及辊环拆装质量，较大地节约了企业人力成本。

Description

拆装辊环用机械手夹具及机械手

技术领域

本实用新型涉及轧机技术领域，具体涉及一种拆装辊环用机械手夹具及机械手。

背景技术

轧机作为钢材热轧生产线上的主要设备，用于将毛坯件进行轧制成型。其中，辊环(轧辊)是轧机上的重要工作零件，利用一对或一组辊环滚动时产生的压力来轧碾钢材。钢材轧制过程中，辊环受到较大的摩擦力及压力，为易损件，需要经常更换以保证轧件质量。

辊环通过锥套涨紧连接在轧辊轴上，通过锥套和辊环之间的摩擦力来传递需要的扭矩。辊环的安装和拆卸通过对锥套的涨紧和卸载得以实现，为了节省人力，通常通过各类拆装工具实现对锥套的安装和拆卸。现有的拆装工具大致分为三类，分别是安装工具、拆卸工具及拆装一体工具。

目前，随着市场对大规格轧件的需求增加，轧机的机型也随之增大，这导致辊环和拆装工具的重量越来越重。因此，更换辊环时，需要多名工人一起搬运辊环及各类拆装工具，不仅人力成本高，而且搬运效率低。基于此，申请人研发了一种辊环拆装机械手。具体而言，申请人在先申请专利(公开号为：CN112246876A)公开了一种辊环拆装机械手，其通过将拆装一体工具一体集成于机械臂的自由端，实现了对辊环的拆装及搬运，且节省人力。但是，针对于通过安装工具安装辊环、通过拆卸工具拆卸辊环的场景，上述专利所公开的机械手的应用收到限制。

因此，如何提供一种适用范围广且能够轻松搬运辊环及各类拆装工具的机械手，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种拆装辊环用机械手夹具及机械手，以便于轻松搬运辊环及各类拆装工具，同时具有应用场景广的优点。

为了实现上述目的，本实用新型第一方面提供一种拆装辊环用机械手夹具，包括：

安装板；

固定安装于所述安装板底面的一对夹紧气缸，成对匹配的两个夹紧气缸相对设置，相对设置的两个夹紧气缸的活塞杆上均固连有夹紧块，两个夹紧块能够相互靠近以夹紧工件；

以及，固连于所述安装板顶面的连接架，所述连接架用于与拆装辊环用机械手的机械臂安装连接。

优选的，所述夹紧块用于与工件相接触的一侧设有用于固定工件的V型槽。

优选的，所述连接架包括一体相连的竖架和横架；所述竖架与所述安装板顶面固连，所述横架远离所述竖架的一端与拆装辊环用机械手的机械臂安装连接。

优选的，所述横架呈U型状结构，其具有两个支臂，所述两个支臂分别沿U型开口端延伸并分别通过一个竖架与所述安装板的顶面固连。

优选的，还包括固连于所述安装板顶面的两个操作装置，两个操作装置分别位于所述安装板的两侧。

有益效果：

本申请所提供的机械手夹具包括固定安装于所述安装板底面的一对夹紧气缸，成对匹配的两个夹紧气缸相对设置，相对设置的两个夹紧气缸的活塞杆上均固连有夹紧块，两个夹紧块能够相互靠近以夹紧工件。由于辊环、安装工具、拆卸工具及拆装一体工具的外部轮廓均为相似的外圆柱面，因此，两个夹紧块能够夹紧多种类型的工件，从而提高了夹具的通用性，为机械手增加应用场景提供基础。

本实用新型第二方面提供一种拆装辊环用机械手，包括立柱、连接于立柱上部的机械臂以及连接于机械臂自由端的夹具，所述夹具为上述的拆装辊环用机械手夹具；

所述机械臂包括与立柱相连的平衡吊、与平衡吊相连的连接臂及与连接臂相连的悬吊臂；所述机械手夹具通过一翻转机构与所述悬吊臂的自由端相连。

优选的，所述翻转机构包括翻转座和翻转座驱动气缸；所述机械手夹具通过所述翻转座与所述悬吊臂铰接，所述翻转座驱动气缸与所述翻转座相连，用于驱动所述翻转座带动所述夹具实现翻转。

优选的，所述悬吊臂与所述连接臂可回转连接，所述连接臂与所述平衡吊可回转连接。

优选的，所述平衡吊包括上吊臂、下吊臂、平衡吊座及平衡吊驱动气缸；

所述上吊臂和下吊臂的一端均与所述立柱上部铰接，它们的另一端均与所述平衡吊座铰接；所述平衡吊座的另一端与所述连接臂可回转连接；所述平衡吊驱动气缸与所述上吊臂远离所述平衡吊座的一端相连。

有益效果：

在搬运工件过程中，本实用新型通过夹具夹取工件，并通过机械臂将夹取的工件运送至目的位置。具体而言，本实用新型通过平衡吊使工件在空中形成一种无重力浮动状态，工件在搬用过程中，操作者只需要稍微用力就可以将重物轻松、正确地放到空间中的任何位置，较原有人力搬运，不仅节省了人力，而且提高了辊环拆装速度及拆装质量。此外，由于夹具采用了上述的通用型夹具，使得本实用新型所提供的机械手能够夹取并搬运辊环及安装工具、拆卸工具、拆装一体工具等多种工件，从而具有应用场景广的优点。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为拆装辊环用机械手的结构示意图；

图2为夹具与悬吊臂相连的主视图；

图3为图2中夹具翻转45°的结构示意图；

图4为减定径轧机辊环与辊环轴的装配示意图；

图5为夹具与悬吊臂相连的立体示意图；

图6为图5仰视图。

附图标号

1-立柱；

2-机械臂；2a-平衡吊；2b-连接臂；2c-悬吊臂；

2a1-上吊臂；2a2-下吊臂；2a3-平衡吊座；2a4-平衡吊驱动气缸；

3-夹具；3a-安装板；3b-夹紧气缸；3c-夹紧块；3d-连接架；3e-操作装置

3d1-横架；3d2-竖架；

4-翻转机构；4a-翻转座；4b-翻转座驱动气缸；

5-辊环；

6-辊环轴；

7-锥套。

具体实施方式

为了使本申请实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本申请的示例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例一

图1为拆装辊环用机械手的结构示意图；图2为夹具与悬吊臂相连的主视图；图3为图2中夹具翻转45°的结构示意图。

本实用新型公开了一种拆装辊环用机械手，包括立柱1、连接于立柱1上部的机械臂2以及连接于机械臂2自由端的用于夹持工件的夹具3，夹具3为能够夹取辊环、安装工具、拆卸工具、拆装一体工具等多种工件的通用型夹具。其中，机械臂2包括与立柱1相连的平衡吊2a、与平衡吊2a相连的连接臂2b及与连接臂2b相连的悬吊臂2c，夹具3则通过翻转机构4连接于悬吊臂2c的自由端。

翻转机构4用于驱动夹具3在竖直平面内翻转，以使夹具3与待夹具工件的位置能够对应。具体而言，翻转机构4包括翻转座4a和翻转座驱动气缸4b。翻转座4a的中部与悬吊臂2c铰接，翻转座4a的一端部与夹具3固接，翻转座4a的另一端部与翻转座驱动气缸4b相连。在翻转座驱动气缸4b的作用下，翻转座4a能够带动夹具3绕其铰接点转动。

下面以安装减定径轧机的辊环为例，对该拆装辊环用机械手的使用进行说明。如图4所示为减定径轧机辊环与辊环轴的装配示意图，由于减定径轧机的特殊结构，减定径轧机的辊环5呈斜向上45°装配在辊环轴6上。

机械手安装减定径轧机辊环的具体步骤如下：

S1：控制翻转座驱动气缸4b动作，使夹具3转动至竖直方向，使得夹具3的夹取方向与辊环5的放置方向对应，如图2所示；

S2：通过机械臂空间范围内移动夹具3并靠近待夹具的辊环5，通过夹具3将放置于地面的辊环5夹紧；

S3：通过机械臂将夹具3提升于空中平衡，控制翻转座驱动气缸4b动作，使夹具3翻转45°，以使辊环5的方向与辊环轴6的方向对应，如图3所示；

S4：通过机械臂在空间范围内移动夹具3并靠近辊环轴6，并将辊环5套设在辊环轴6上，涨紧锥套7完成辊环5的安装。

上述步骤S4中可以通过安装工具来涨紧锥套7，例如申请人在先申请的中国专利(公布号为：CN213671130U)就公开了一种在轧机轧辊轴上快速安装锥套的专用工具。通过安装工具涨紧锥套能够提高辊环安装效率及安装质量。

需要说明的是，本申请所提供的拆装辊环用机械手的夹具3为通用型夹具，其同时能够夹取安装工具。在安装辊环时，首先通过机械手搬运辊环5以轻松地将辊环5套设在辊环轴6上；然后通过机械手搬运安装工具以轻松地将安装工具套设在辊环轴6上；最后安装工具将锥套7涨紧，从而完成辊环安装。

机械手拆卸减定径轧机辊环的原理类似，即夹取拆卸工具至辊环轴6处，通过拆卸工具拆卸锥套，再通过机械手依次搬运拆卸工具和旧的辊环。

搬运工件过程中，通过平衡吊2a使工件在空中形成一种无重力浮动状态，即平衡吊相应的气控系统与工件的重力相平衡，工件在搬用过程中，操作者只需要稍微用力就可以将重物轻松、正确地放到空间中的任何位置。本实用新型中，为了提高机械手的搬运灵活度，连接臂2b与平衡吊座2a3可回转连接，悬吊臂2c与连接臂2b可回转连接。

综上所述，本申请所提供的拆装辊环用机械手能够在辊环安装和拆卸过程中轻松搬运辊环及辊环拆装工具，较原有人力搬运，显著提高了辊环更换速度及辊环安装质量，较大大地节约了企业人力成本。此外，由于机械手夹具3采用了通用型夹具，使得本实用新型所提供的机械手能够夹取并搬运辊环及安装工具、拆卸工具、拆装一体工具等多种工件，从而具有应用场景广的优点。

实施例二

图5为机械手夹具与悬吊臂相连的立体示意图；图6为图5的仰视图。

本实用新型还公开了一种机械手夹具，夹具3包括安装板3a及固定安装于安装板3a底面的一对夹紧气缸3b，成对匹配的两个夹紧气缸3b相对设置，夹紧气缸3b的活塞杆上均固连有夹紧块3c，在夹紧气缸3b的驱动作用下，两个夹紧块3c能够相互靠近以夹紧工件(辊环5)。优选的，为了保证夹紧块3c能够牢固的夹紧工件(辊环5)，夹紧块3c用于与工件(辊环5)相接触的一侧设有用于固定工件(辊环5)的V型槽。

由于辊环及安装工具、拆卸工具、拆装一体工具的外部轮廓均为相似的外圆柱面，因此，夹具3的两个夹紧块3c能够夹紧上述多种工件，从而提高了夹具3的通用性，为机械手增加应用场景提供基础。

为了便于夹具3的安装，夹具3还包括固连于安装板3a顶面的连接架3d，连接架3d用于与翻转机构4的翻转座4a安装连接。具体而言，连接架3d包括一体相连的竖架3d2(见图2)和横架3d1(见图2)，竖架3d2与安装板3a顶面固连，横架3d1远离竖架3d2的一端则与翻转机构4的翻转座4a固连。

更为优选的，横架3d1可以设置成U型状结构，即横架3d1的两个支臂沿其U型开口端延伸并分别通过一个竖架3d2与安装板3a相连。这样，连接架3d不仅能够稳定与安装板3a相连，而且占用安装板3a较少空间，使得安装板3a能够安装集成操作装置3e。如图5所示，两个操作装置3e固连于安装板3a的顶面，且两个操作装置3e分别位于安装板3a的两侧，使得在夹取及搬运工件过程中能够方便地对机械手进行操纵。

显然，本领域的技术人员可对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种拆装辊环用机械手夹具，其特征在于，包括：

安装板；

固定安装于所述安装板底面的一对夹紧气缸，成对匹配的两个夹紧气缸相对设置，相对设置的两个夹紧气缸的活塞杆上均固连有夹紧块，两个夹紧块能够相互靠近以夹紧工件；

以及，固连于所述安装板顶面的连接架，所述连接架用于与拆装辊环用机械手的机械臂安装连接。

2.根据权利要求1所述的拆装辊环用机械手夹具，其特征在于，所述夹紧块用于与工件相接触的一侧设有用于固定工件的V型槽。

3.根据权利要求1所述的拆装辊环用机械手夹具，其特征在于，所述连接架包括一体相连的竖架和横架；所述竖架与所述安装板顶面固连，所述横架远离所述竖架的一端与拆装辊环用机械手的机械臂安装连接。

4.根据权利要求3所述的拆装辊环用机械手夹具，其特征在于，所述横架呈U型状结构，其具有两个支臂，所述两个支臂分别沿U型开口端延伸并分别通过一个竖架与所述安装板的顶面固连。

5.根据权利要求1所述的拆装辊环用机械手夹具，其特征在于，还包括固连于所述安装板顶面的两个操作装置，两个操作装置分别位于所述安装板的两侧。

6.一种拆装辊环用机械手，其特征在于，包括立柱、连接于立柱上部的机械臂以及连接于机械臂自由端的夹具，所述夹具为如权利要求1-5任一项所述的拆装辊环用机械手夹具；

所述机械臂包括与立柱相连的平衡吊、与平衡吊相连的连接臂及与连接臂相连的悬吊臂；所述机械手夹具通过一翻转机构与所述悬吊臂的自由端相连。

7.根据权利要求6所述的拆装辊环用机械手，其特征在于，所述翻转机构包括翻转座和翻转座驱动气缸；所述机械手夹具通过所述翻转座与所述悬吊臂铰接，所述翻转座驱动气缸与所述翻转座相连，用于驱动所述翻转座带动所述夹具实现翻转。

8.根据权利要求6所述的拆装辊环用机械手，其特征在于，所述悬吊臂与所述连接臂可回转连接，所述连接臂与所述平衡吊可回转连接。

9.根据权利要求8所述的拆装辊环用机械手，其特征在于，所述平衡吊包括上吊臂、下吊臂、平衡吊座及平衡吊驱动气缸；

所述上吊臂和下吊臂的一端均与所述立柱上部铰接，它们的另一端均与所述平衡吊座铰接；所述平衡吊座的另一端与所述连接臂可回转连接；所述平衡吊驱动气缸与所述上吊臂远离所述平衡吊座的一端相连。

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