CN220826002U - 煤氧枪夹持装置及设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于自动化加工领域，尤其是涉及一种煤氧枪夹持装置及设备，煤氧枪夹持装置，其特征在于，煤氧枪夹持装置包括：夹具组件，夹具组件和多轴机器臂的末端轴连接，包括一横向支架，横向支架的上侧和多轴机器臂的末端轴连接，下侧设置延伸出多个垂向的安装结构，安装结构上设置有用于固定煤氧枪的定位孔；其中，煤氧枪包括枪管部和作业部，作业部连接在枪管部上并背离枪管部的方向上延伸，枪管部的外周卡嵌在定位孔中，以固定煤氧枪的一端；通过将煤氧枪固定在定位孔中，以提供煤氧枪更多的接触点位，提高煤氧枪的连接强度、减少煤氧枪的形变，从而满足自动化钢包热修工序的要求。

Description

煤氧枪夹持装置及设备

技术领域

本实用新型属于自动化加工领域，尤其是涉及一种煤氧枪夹持装置及设备。

背景技术

现有技术公告号为“CN218283710U”所公开的夹具装置，其通过夹持煤氧枪进行钢包热修工序，以替代人工实现自动化工序，解决人工作业的不稳定性和环境危害等问题；在实际实用中，原来的煤氧枪夹持装置在机器末端举起时，枪管由于具备一定的长度在重力作用下，或者碰撞受力时导致变形，无法使机器人精准控制煤氧管进入钢包，同时夹具的整体强度也不够，目前市面上大部分煤氧管的材质是321不锈钢，钢度更差，所以需一种新的结构代替现有结构以提高工序的可靠性。

基于此，提出本实用新型。

实用新型内容

为解决现有技术中提出的技术问题，本实用新型提供了一种煤氧枪夹持装置及设备，以解决现有技术煤氧枪由于具备一定的长度，在被机器人夹持后抬高时容易发生变形的技术问题。

在本申请的第一方面提供一种煤氧枪夹持装置，所述煤氧枪夹持装置包括：夹具组件，所述夹具组件和多轴机器臂的末端轴连接，包括一横向支架，所述横向支架的上侧和多轴机器臂的末端轴连接，下侧设置延伸出多个垂向的安装结构，所述安装结构上设置有用于固定所述煤氧枪的定位孔；其中，所述煤氧枪包括枪管部和作业部，所述作业部连接在所述枪管部上并背离枪管部的方向上延伸，所述枪管部的外周卡嵌在所述定位孔中，以固定所述煤氧枪的一端。

在本申请进一步的方案中，所述夹具组件包括：法兰盘；所述横向支架的上表面设置有一安装平台，所述安装平台和法兰盘相互适配，通过所述法兰盘使得所述夹具组件和所述多轴机器臂的末端轴连接。

在本申请进一步的方案中，所述横向支架包括横向的上第一支架和垂向的第二支架，所述第一支架为铝型材挤压成型，所述第二支架上设置有横向排布的多个减重孔。

在本申请进一步的方案中，多个安装结构中的至少一者采用可活动连接结构，以改变所述定位孔的高度从而调整所述煤氧枪的姿态。

在本申请进一步的方案中，采用可活动连接结构的安装结构包括：第一安装体，第一安装体固定连接横向支架，在第一安装体上设置有多个垂向排布的第一安装孔；第二安装体，所述定位孔设置在第二安装体的下侧，所述第二安装设置有多个垂向第二安装孔，所述第一安装孔和所述第二安装孔相互对应且采用螺栓连接；通过所述第二安装孔和所述第一安装孔的连接位置调整所述定位孔的高度。

在本申请进一步的方案中，所述第一安装体和所述横向支架一体成型。

在本申请进一步的方案中，所述安装结构包括第一安装结构、第二安装结构及第三安装结构，所述第一安装结构、第二安装结构及第三安装结构分别相对横向支架从靠近所述煤氧枪的一端到另一端的方向上间隔排布。

在本申请进一步的方案中，所述第三安装结构的定位孔处还设置有旋拧结构。

在本申请进一步的方案中，所述枪管部和作业部均采用Q345B钢材制造，所述作业部包括第一内管和第一内管外部所包覆的保护层；所述作业部和所述枪管部的外径比范围为2:3至1:2。

最终，本申请还提供一种煤氧枪夹持设备，所述煤氧枪夹持设备包括：如上的煤氧枪夹持装置；机器人，包括多轴机器臂，所述煤氧枪夹持装置连接在多轴机器臂的末端轴上；可移动载体，设置在预设的导轨上，用于承载机器人，以使得机器人随导轨可位移；图像采集装置，设置在煤氧枪夹持装置上，用于提供机器视觉。

有益效果：

本实用新型实施例所提供一种煤氧枪夹持装置，煤氧枪夹持装置包括夹具组件，夹具组件和多轴机器臂的末端轴连接，包括一横向支架，横向支架的上侧和多轴机器臂的末端轴连接，下侧设置延伸出多个垂向的安装结构，安装结构上设置有用于固定煤氧枪的定位孔；通过将煤氧枪固定在定位孔中，以提供煤氧枪更多的接触点位，提高煤氧枪的连接强度、减少煤氧枪的形变，从而满足自动化钢包热修工序的要求。

本实用新型实施例的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以说明。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例所提供的煤氧枪夹持装置和煤氧枪在结合状态下的结构示意图；

图2为本实用新型实施例所提供的煤氧枪夹持装置的部分爆炸视角；

图3为本实用新型实施例所提供的煤氧枪夹持装置的结构爆炸图；

图4～图7为本实用新型实施例所提供的煤氧枪夹持装置和煤氧枪在组合状态下，分别在末端施加25KG和30KG承重力矩后的有限元分析图；

图8为本实用新型实施例所提供的煤氧枪夹持设备的结构示意图；

图9为本实用新型实施例所提供的煤氧枪夹持设备中图像采集装置的结构示意图。

附图标记

100、煤氧枪夹持装置； 200、煤氧枪；

300、机器人； 11、夹具组件；

21、枪管部； 22、作业部；

23、第二内管； 51、双目摄像头；

52、挡板； 53、固定槽；

111、横向支架； 112、安装结构；

113、法兰盘； 1111、减重孔；

1112、安装平台； 111a、第一支架；

111b、第二支架； 1121、第一安装体；

1122、第二安装体； 1123、旋拧结构；

112a、第一安装结构； 112b、第二安装结构；

112c、第三安装结构； 300、机器人；

1121a、第一安装孔； 1122a、第二安装孔；

221、保护层； 222、第一内管；

400、可移动载体； 500、图像采集装置；

1000、煤氧枪夹持设备。

具体实施方式

为了使本实用新型的上述以及其他特征和优点更加清楚，下面结合附图进一步描述本实用新型。应当理解，本文给出的具体实施例是出于向本领域技术人员解释的目的，仅是示例性的，而非限制性的。

承前，为解决现有技术中所存在的技术问题，即目前的煤氧枪夹持装置无法在抬起煤氧枪后避免其在作业中变形，容易影响工序的正常进行；因此本实用新型实施例所提供一种用于钢包热修工序的煤氧枪夹持装置，旨在解决以上的技术问题。

【煤氧枪夹持装置】

请参阅图1，图1为本实用新型实施例所提供的煤氧枪夹持装置100和煤氧枪200在结合状态下的结构示意图；图2为本实用新型实施例所提供的煤氧枪夹持装置100的部分爆炸视角。

煤氧枪夹持装置100包括夹具组件11，夹具组件11用于和多轴机器臂的末端轴连接；多轴机器臂可携带夹具组件11进行自由移动，以便于进行钢包热修作业工序。

其中夹具组件11包括一横向支架111，横向支架111的一端和多轴机器臂的末端轴连接，另一端设置延伸出多个垂向的安装结构112，安装结构112上设置有多个贯穿的定位孔A，定位孔A用于固定煤氧枪200的一端。

可以理解，横向支架111和煤氧枪200所在的方向同向设置，其安装结构112排布的长度可为煤氧枪200整体长度的1/6～1/3，以确保煤氧枪200具备足够的支撑点位维持其稳定性。

其中，煤氧枪200包括枪管部21和作业部22，作业部22连接在枪管部21上并向背离夹具组件11的方向上延伸，枪管部21的外周卡嵌在多个定位孔A中，以固定煤氧枪200的一端。

在本实用新型实施例中，横向支架111可水平设置，便于作为煤氧枪200的角度参考。

横向支架111和多轴机器臂的末端轴的连接方式上，夹具组件11还包括：法兰盘113；

在横向支架111的上表面设置有一安装平台1112，安装平台1112和法兰盘113相互适配，通过法兰盘113使得夹具组件11和机器臂300的末端轴进行螺栓连接。

具体地，安装平台1112设置在横向支架111背离煤氧枪200的一端，由于横向支架111具备一定的长度，其本身可以提供更好的力臂，减少机器臂300作用所需的控制力。

在申请实施例中，横向支架111和煤氧枪200呈一定角度。

请继续参阅图2及图3，图3为本实用新型实施例所提供的煤氧枪夹持装置100的结构爆炸图。

在本申请实施例中，横向支架111从截面上观测呈现十字形，包括其横向的上第一支架111a和垂向的第二支架111b，第一支架111a为铝型材挤压成型，以减少横向支架111整体的重量同时保持对应的刚度；

进步地，第二支架111b在垂直方向可以作为第一支架111a的加强筋结构，在第二支架111b上设置有横向排布的多个减重孔1111，进一步实现整个横向支架111的轻量化，同时可抵持安装结构112以限制安装结构112的位置度。

进一步地，多个安装结构112中的至少一者采用可活动连接结构，以改变定位孔A的高度从而调整煤氧枪200的姿态。

具体而言，即安装结构112的部分结构固定在横向支架111上，另一部分结构采用活动连接，由于煤氧枪200安装在其上的定位孔A处，从而动态改变煤氧枪200的姿态。

上述所提到的“可活动连接结构”可以采用导轨结构、插接结构等。

在一个具体的方案中，对于采用可活动连接结构的安装结构112包括：

第一安装体1121，第一安装体1121固定连接横向支架111，在第一安装体1121上设置有多个垂向排布的第一安装孔1121a；

第二安装体1122，定位孔A设置在第二安装体1122的下侧，第二安装体1122同样设置有多个垂向第二安装孔1122a，第一安装孔1121a和第二安装孔1122a相互对应且采用螺栓连接；通过第二安装孔1122a和第一安装孔1121a的连接位置调整定位孔A的高度。

在另一实施例中，第一安装体1121可以和横向支架111一体成型。

对于安装结构112的数量可以不予限定，在一可选的方案中：

安装结构112包括第一安装结构112a、第二安装结构112b及第三安装结构112c，第一安装结构112a、第二安装结构112b及第三安装结构112c分别相对横向支架111从靠近煤氧枪200的一端到另一端的方向上间隔排布；

其中，第一安装结构112a采用固定连接结构，第一安装结构112a对应的定位孔A无法调节高度且和枪管部21为间隙配合；第二安装结构112b及第三安装结构112c和横向支架111采用可活动动连接结构，其对应的定位孔A和枪管部21可以为过盈配合。

在第三安装结构112c的定位孔A处还设置有旋拧结构1123，旋拧结构1123用于限制煤氧枪200的横向自由度以及旋转自由度，避免煤氧枪200受力移动。

请继续参阅图2，煤氧枪200的作业部22包括第一内管222和第一内管222外部所包覆的保护层221，保护层221为耐火材料，以对煤氧枪200进行保护。煤氧枪200还包括第二内管23，第二内管23贯穿整个煤氧枪200。

进一步地，枪管部21和作业部22均采用Q345B钢材制造，作业部和枪管部的外径比范围为2:3至1:2。

请参阅图4～图7，图4～图7为本实用新型实施例所提供的煤氧枪夹持装置100和煤氧枪200在组合状态下，分别在末端施加25KG和30KG的有限元分析图；对以上结构及材料进行有限元受力分析，在作业部22背离枪管部21的最末端处分别增加25KG和30KG的承重应力，其最大形变量在291mm及349mm，最大变形应力为197Mpa至239Mpa。可满足该工序作业的要求。

综上，本实用新型实施例所提供一种煤氧枪夹持装置，煤氧枪夹持装置包括：夹具组件，夹具组件和多轴机器臂的末端轴连接，包括一横向支架，横向支架的上侧和多轴机器臂的末端轴连接，下侧设置延伸出多个垂向的安装结构，安装结构上设置有用于固定煤氧枪的定位孔，通过将煤氧枪固定在定位孔中，以提供煤氧枪更多的接触点位，提高煤氧枪的连接强度、减少煤氧枪的形变，从而满足自动化钢包热修工序的要求。

【识别检测系统】

请参阅图8及图9，图8为本实用新型实施例所提供的煤氧枪夹持设备的结构示意图，图9为本实用新型实施例所提供的煤氧枪夹持设备1000中图像采集装置500的结构示意图。

煤氧枪夹持设备1000包括：

如上述的煤氧枪夹持装置100及煤氧枪200；

机器人300，包括多轴机器臂，煤氧枪夹持装置100连接在多轴机器臂的末端轴上；

可移动载体400，设置在预设的导轨上，用于承载机器人300，以使得机器人300随导轨可位移；

图像采集装置500，设置在煤氧枪夹持装置100上，用于提供机器视觉。

其中图像采集装置500包括，背离机器人300方向上的双目摄像头51，在双目摄像头51的外部设置有挡板52，以限制双目摄像头51的视场角，还包括设置于底部的固定槽53，固定槽53用于连接在煤氧枪夹持装置100上。

进一步，本领域技术人员应当理解，如果将本实用新型实施例所提供的煤氧枪夹持装置100各产品所涉及到的全部或部分子模块通过稠合、简单变化、互相变换等方式进行组合、替换，如各组件摆放移动位置；或者将其所构成的产品一体设置；或者可拆卸设计；凡组合后的组件可以组成具有特定功能的设备/装置/系统，用这样的设备/装置/系统代替本实用新型相应组件同样落在本实用新型的保护范围内。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种煤氧枪夹持装置，其特征在于，所述煤氧枪夹持装置包括：

夹具组件，所述夹具组件和多轴机器臂的末端轴连接，包括一横向支架，所述横向支架的上侧和多轴机器臂的末端轴连接，下侧设置延伸出多个垂向的安装结构，所述安装结构上设置有用于固定煤氧枪的定位孔；

其中，所述煤氧枪包括枪管部和作业部，所述作业部连接在所述枪管部上并背离枪管部的方向上延伸，所述枪管部的外周卡嵌在所述定位孔中，以固定所述煤氧枪的一端。

2.根据权利要求1所述的煤氧枪夹持装置，其特征在于，所述夹具组件包括：法兰盘；

所述横向支架的上表面设置有一安装平台，所述安装平台和法兰盘相互适配，通过所述法兰盘使得所述夹具组件和所述多轴机器臂的末端轴连接。

3.根据权利要求1所述的煤氧枪夹持装置，其特征在于，所述横向支架包括横向的上第一支架和垂向的第二支架，所述第一支架为铝型材挤压成型，所述第二支架上设置有横向排布的多个减重孔。

4.根据权利要求1所述的煤氧枪夹持装置，其特征在于，多个安装结构中的至少一者采用可活动连接结构，以改变所述定位孔的高度从而调整所述煤氧枪的姿态。

5.根据权利要求4所述的煤氧枪夹持装置，其特征在于，采用可活动连接结构的安装结构包括：

第一安装体，第一安装体固定连接横向支架，在第一安装体上设置有多个垂向排布的第一安装孔；

第二安装体，所述定位孔设置在第二安装体的下侧，所述第二安装设置有多个垂向第二安装孔，所述第一安装孔和所述第二安装孔相互对应且采用螺栓连接；通过所述第二安装孔和所述第一安装孔的连接位置调整所述定位孔的高度。

6.根据权利要求5所述的煤氧枪夹持装置，其特征在于，所述第一安装体和所述横向支架一体成型。

7.根据权利要求4～6任一项所述的煤氧枪夹持装置，其特征在于，所述安装结构包括第一安装结构、第二安装结构及第三安装结构，所述第一安装结构、第二安装结构及第三安装结构分别相对横向支架从靠近所述煤氧枪的一端到另一端的方向上间隔排布。

8.根据权利要求7所述的煤氧枪夹持装置，其特征在于，所述第三安装结构的定位孔处还设置有旋拧结构。

9.根据权利要求1所述的煤氧枪夹持装置，其特征在于，所述枪管部和作业部均采用Q345B钢材制造，所述作业部包括第一内管和第一内管外部所包覆的保护层；所述作业部和所述枪管部的外径比范围为2:3至1:2。

10.一种煤氧枪夹持设备，其特征在于，所述煤氧枪夹持设备包括：

如权利要求1～8任一项的煤氧枪夹持装置；

机器人，包括多轴机器臂，所述煤氧枪夹持装置连接在多轴机器臂的末端轴上；

可移动载体，设置在预设的导轨上，用于承载机器人，以使得机器人随导轨可位移；

图像采集装置，设置在煤氧枪夹持装置上，用于提供机器视觉。