CN221085707U - 一种取样探头自动样块分离的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种取样探头自动样块分离的装置，属于工业机器人应用技术领域，包括总机架、夹持机构、切割机构、破碎机构以及翻转机构。所述总机架为本装置的承载部分，其余各机构均安装在总机架上；所述夹持机构起将探头从枪前管上剥离的作用；所述切割机构起分离探头头部与探头杆的作用；所述破碎机构起击碎探头头部的作用，能够将样块从被包裹的状态转变为暴露状态；所述翻转机构通过电磁铁能够实现分离样块与其他破碎后的非铁杂质的作用。本装置可实现取样后探头中样块自动分离的目的，无需操作人员手动将探头敲碎、取出样块，保护操作人员不被样块烫伤，配合风动送样等设备可实现铁、钢水测温取样全程无人化操作。

Description

一种取样探头自动样块分离的装置

技术领域

本实用新型专利属于工业机器人应用技术领域，具体涉及一种用于铁、钢水取样后将样块自动从探头中分离出来的装置。

背景技术

目前，在冶金工业的技术领域，一直面临着铁水进厂、VD炉、LF炉等铁、钢水测温取样工作环境恶劣，粉尘大温度高等不利因素严重损害操作人员身体健康，人工测温取样存在误差大、良品率低等劣势，因此近年来部分厂商推出了机器人测温取样系统来代替人工，但是这些方案仍不能实现全程无人自动化运行，在测温取样流程的最后阶段需要操作人员手动将使用过的探头从枪前管上卸下，并使用锤子等工具手工砸开探头的头部，将样块取出。在手工分离样块时，样块仍处于红热状态，纸质探头杆可能仍在燃烧，飞溅的残渣同样温度很高极有可能烫伤操作人员，因此如何全自动实现取样后的样块分离成为亟待解决的问题。

实用新型内容

由于目前已有的机器人测温取样系统不具备完善的全自动剥离使用后的探头以及分离样块功能，本实用新型提供一种取样探头自动样块分离的装置，以实现机器人测温取样流程最后阶段自动剥离探头并分离样块的目的。

为实现上述目的，本实用新型所采取的技术方案是：一种取样探头自动样块分离的装置，其特征在于：本装置包括总机架、夹持机构、切割机构、破碎机构以及翻转机构。所述总机架作为整体结构的承载部分，包括废料车、溜板以及消防喷头；所述废料车放置在总机架的最下方，用于承接切割后的探头杆部以及破碎后分离出的非铁物质残渣，切割后的探头杆部以及破碎后分离出的非铁物质残渣沿溜板限定的路径落入废料车中；所述溜板安装在总机架内部，可以限定切割后的探头杆部的下落路径，确保探头杆部能够落入废料车中；所述消防喷头安装在废料车的上方，切割后的探头杆部以及破碎后分离出的非铁物质残渣落入废料车后开始喷水，喷水面积覆盖整个废料车，能够防止落入废料车的仍在燃烧的探头杆部损坏本装置，保证作业现场安全生产。所述夹持机构安装在总机架上部，包括夹爪机架、夹爪气缸、左夹爪、右夹爪、摩擦片以及探头检测开关；所述夹爪机架为夹持机构的承载部分，夹爪气缸、探头检测开关安装在夹爪机架上，夹爪机架的一侧设置有导向U型槽，用于限位落入其中的探头，并引导探头沿导向U型槽置入左夹爪和右夹爪之间；所述夹爪气缸为夹持机构的动力部分，控制左夹爪和右夹爪开合；所述左夹爪和右夹爪安装在夹爪气缸上；所述摩擦片安装在左夹爪和右夹爪在各自的内径表面；所述探头检测开关安装在夹爪机架上的导向U型槽旁边，用于检测探头是否置入限定位置。所述切割机构安装在总机架上部、夹持机构前方，包括切割器、切割器机架以及切割器气缸；所述切割器安装在切割器机架上；所述切割器机架安装在总机架上，为切割机构的承载部分；所述切割器气缸连接总机架和切割器机架。所述破碎机构安装在切割机构下方，包括破碎桶、破碎桶盖、破碎电机、破碎器、破碎块、滑动门以及滑动门气缸；所述破碎桶安装在切割机构下方；所述破碎桶盖安装在破碎桶上；所述破碎电机安装在破碎桶盖上，为破碎机构的动力部分，驱动破碎块转动，使破碎块击碎进入破碎机构的探头头部，将样块从被探头头部包裹的状态转变为裸露的状态；所述破碎器的轴与破碎电机的轴相连，伸入破碎桶内部；所述破碎块安装在破碎器上；所述滑动门安装在破碎桶下方，为破碎桶的底部卸料门，由滑动门气缸驱动伸缩，当破碎电机工作时滑动门处于关闭状态，滑动门打开后可将破碎后的探头碎渣卸出；所述滑动门气缸为滑动门的动力部分，驱动滑动门开关。所述翻转机构安装在破碎机构下方，包括翻转斗、电磁铁以及翻转电机；所述翻转斗安装在破碎桶下方，用于承接破碎机构中卸出的探头碎渣，滑动门打开后破碎桶中卸出的探头碎渣落入翻转斗中；所述电磁铁安装于翻转斗下方，通电时吸附探头碎渣中的样块；所述翻转电机安装在总机架上，驱动翻转斗向左下方和右下方各转动倾斜一定角度。

进一步的，所述摩擦片为可替换结构，在磨损严重时可更换；摩擦片由薄钢板冲孔、折弯制成，冲孔后圆孔的圆周向内径一侧凸起，可以增大夹紧时与探头的摩擦力，同时能够消除由于探头杆部外径尺寸不一造成无法夹紧的影响。

进一步的，所述切割器可选的技术方案包括圆锯。当探头被夹持机构夹紧、且枪前管已从探头中抽出后，所述切割器在切割器气缸的推动下向前伸出，将探头的头部切下。

进一步的，所述破碎块为可替换结构，使用耐磨抗冲击的硬质材料制成。

进一步的，本装置可适配的探头类型包括测温取样一体复合探头、取样探头，切割机构可将上述两类探头头部储存样块的部分切下。切割下的探头头部在落入破碎机构时可能会存在燃烧的情况，在旋转击碎的过程中可起到灭火的作用。破碎机构工作时还可将样块的短棍状尾部与圆饼状的头部分离，且不会伤害圆饼状的样块头部。

本实用新型的有益效果为：可以实现取样后自动将使用过的探头从枪前管上剥离下来，并自动将探头中样块自动分离的目的，无需操作人员手动将废弃探头敲碎、取出样块，保护操作人员不被样块和溅渣烫伤，保护操作人员身体健康；并且具备自动消防功能，可以熄灭燃烧的纸质探头杆上的火焰；本装置配合风动送样等设备可实现铁、钢水测温取样后连接检化验实验室的全程无人化操作。

附图说明

下面结合附图和实例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型实施例整体的右前方轴测图。

图2是本实用新型实施例整体的左前方轴测图。

图3是本实用新型实施例夹持机构的右后方轴测图。

图4是本实用新型实施例夹持机构的左前方轴测图。

图5是本实用新型实施例摩擦片的轴测图。

图6是本实用新型实施例切割机构的轴测图。

图7是本实用新型实施例破碎机构的左前方轴测图。

图8是本实用新型实施例破碎机构的右前方轴测图。

图9是本实用新型实施例破碎机构内部的轴测图。

图10是本实用新型实施例翻转机构的右下方轴测图。

图11是本实用新型实施例翻转机构的右上方轴测图。

图12是本实用新型实施例枪前管的示意图。

图13是本实用新型实施例样块的示意图。

图中：

1.总机架，2.夹持机构，3.切割机构，4.破碎机构，5.翻转机构，6.探头，7.枪前管，8.样块，101.废料车，102.溜板，103.消防喷头，201.夹爪机架，202.夹爪气缸，203.

左夹爪，204.右夹爪，205.摩擦片，206.探头检测开关，301.切割器，302.切割器机架，303.切割器气缸，401.破碎桶，402.破碎桶盖，403.破碎电机，404.破碎器，405.破碎块，406.滑动门，407.滑动门气缸，501.翻转斗，502.电磁铁，503.翻转电机。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1、图2所示，本装置中总机架1作为整体结构的承载部分，夹持机构2、切割机构3、破碎机构4和翻转机构5均安装在总机架1的内部。所述总机架1包括废料车101、溜板102以及消防喷头103，所述废料车101放置在总机架1的最下方，底部带有车轮，用于承接切割后的探头6的杆部以及破碎后分离出的非铁物质残渣；所述溜板102起限位和隔挡的作用，限定切割后的探头6的杆部下落路径，确保所述探头6的杆部能够正确落入废料车101中；所述消防喷头103安装在总机架1内部，具体是安装在所述废料车101的上方，起灭火、降温的作用，由于所述探头6的主体部分特别是杆部的主要成分是纸质，在取样结束后会处于燃烧状态，为了防止落入废料车101的探头6仍在燃烧、损坏装置，在探头6杆部被切割后落入废料车101时，所述消防喷头103立即进入工作状态开始喷淋作业，保证作业现场安全生产。

如图3、图4、图5所示，所述夹持机构2安装在总机架1上部，包括夹爪机架201、夹爪气缸202、左夹爪203、右夹爪204、摩擦片205以及探头检测开关206。所述夹爪机架201为夹持机构2的承载部分，夹爪气缸202、探头检测开关206安装在所述夹爪机架201上，左夹爪203、右夹爪204安装在所述夹爪气缸202上；所述夹爪机架201的一侧设置有导向U型槽，用于限位落入其中的探头6，并引导探头6置入左夹爪203和右夹爪204之间的正确位置，以便于后续夹紧工作；所述U型槽旁边设置有探头检测开关206，用于检测探头6是否置入限定位置。所述夹爪气缸202为夹持机构2的动力部分，控制左夹爪203和右夹爪204开合；所述左夹爪203和右夹爪204在各自的内径表面均安装有摩擦片205；所述摩擦片205由薄钢板冲孔、折弯制成，冲孔后圆孔的圆周向内径一侧凸起，可以增大夹紧时与探头6的摩擦力，同时能够消除由于探头6杆部外径尺寸不一造成无法夹紧的影响；摩擦片205为可替换结构，在磨损严重时需要进行替换，以保证夹紧时始终有最大摩擦力。

如图6所示，所述切割机构3安装在总机架1上部、夹持机构2前方，包括切割器301、切割器机架302以及切割器气缸303。所述切割器301安装在切割器机架302上，用于将包含样块8的探头6头部与杆部分离；所述切割器机架302为可伸缩结构，安装在总机架1上，当探头6被夹持机构2夹紧、且枪前管7已从探头6中抽出后，所述切割器301在切割器气缸303的推动下向前伸出，将探头6的头部切下；所述切割器气缸303连接总机架1和切割器机架302。

如图7、图8、图9、图13所示，所述破碎机构4安装在切割机构3下方，包括破碎桶401、破碎桶盖402、破碎电机403、破碎器404、破碎块405、滑动门406以及滑动门气缸407。所述破碎桶401安装在总机架1上；所述破碎桶盖402安装在破碎桶401上方；所述破碎电机403安装在破碎桶盖402上，作为破碎机构4的动力部分；所述破碎器404的轴与破碎电机403的轴相连，伸入破碎桶401内部；所述破碎块405安装在破碎器404上，为可替换结构，使用耐磨抗冲击的硬质材料制成，用于在破碎电机403的带动下转动、击碎从破碎桶盖402的开孔处落入破碎桶401中的切割下的探头6头部，使样块8从被探头6头部包裹的状态转变为裸露的状态；所述滑动门406安装在破碎桶401下方，由滑动门气缸407驱动伸缩，当破碎电机403工作时，所述滑动门气缸407伸出，滑动门406处于关闭状态，当所述滑动门气缸407缩回时，滑动门406打开，将破碎后的探头6碎渣卸出。破碎机构4在转动击碎切割下的探头6头部时，可将所述样块8的短棍状尾巴打掉，使其与圆饼状的样块8头部分离，省去了后续剪尾的步骤，且转动击碎过程不会伤害圆饼状的样块8头部；此外切割下的探头6头部可能会存在燃烧的情况，在旋转击碎的过程中可起到灭火的作用。

如图10、图11所示，所述翻转机构5安装在破碎机构4下方，包括翻转斗501、电磁铁502以及翻转电机503。所述翻转斗501用于承接破碎机构4中卸出的探头6碎渣，在承接时所述翻转斗501处于水平状态；所述电磁铁502安装于翻转斗501下方，通电时可吸附探头6碎渣中的样块8；所述翻转电机503安装在总机架1上，可驱动翻转斗501向左右两侧各倾斜一定角度，使探头6碎渣中的不同成分向不同方向倾倒。

本装置可适配的探头类型包括：测温取样一体复合探头、取样探头。

本装置的工作步骤包括：

取样后的探头6移动至夹持机构2上方，下落至夹爪机架201的导向U型槽中；

待探头检测开关206检测到探头6已落入导向U型槽的正确位置后，左夹爪203和右夹爪204在夹爪气缸202的驱动下闭合，夹紧探头6；

待夹紧动作完成后，枪前管7从探头6中抽出，完成剥离动作；

待枪前管7完全抽出后，切割器301启动，切割器301在切割器气缸303的驱动下向前推出，将探头6的头部切下；

待探头6头部完全与杆部分离后，左夹爪203和右夹爪204在夹爪气缸202的驱动下张开，探头6杆部落入废料车101中，同时消防喷头103启动开始喷水，对落入废料车101的探头6杆部进行灭火降温作业；同时探头6头部落入破碎机构4中，破碎电机403启动，驱动破碎块405对探头6头部进行破碎作业；

待破碎完成后，滑动门气缸407驱动滑动门406打开，将探头6碎渣卸出至处于水平状态的翻转斗501中；

待卸出完成后，电磁铁502通电吸附样块8，翻转斗501在翻转电机503的驱动下向左下方倾斜，将非铁残渣倾倒至废料车101中，此时样块8被电磁铁502吸附，与非铁残渣分离；

待非铁残渣倾倒完成后，翻转斗501在翻转电机503的驱动下向右下方倾斜，翻转斗501翻转到位后电磁铁502断电，样块8沿倾斜的翻转斗501向下滑出本装置，至此完成取样后样块8的自动分离作业。

应该理解，在本实用新型的权利要求书、说明书中，所有“包括……”、“包含……”均应理解为开放式的含义，也就是其含义等同于“至少含有……”，而不应理解为封闭式的含义，即其含义不应该理解为“仅包含……”。

以上所述仅为本实用新型专利的实施例个案，它的作用之一是对本实用新型起解释的作用，而不应理解为对本实用新型做出的任何限制，不能因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种取样探头自动样块分离的装置，其特征是：包括总机架(1)，所述总机架(1)为整体结构的承载部分，包括废料车(101)，所述废料车(101)放置在总机架(1)的最下方，切割后的探头(6)杆部以及破碎后分离出的非铁物质残渣沿溜板(102)限定的路径落入废料车(101)中；包括溜板(102)，所述溜板(102)安装在总机架(1)内部；包括消防喷头(103)，所述消防喷头(103)安装在废料车(101)的上方，切割后的探头(6)杆部以及破碎后分离出的非铁物质残渣落入废料车(101)后开始喷水；包括夹持机构(2)，所述夹持机构(2)安装在总机架(1)上部，包括夹爪机架(201)，所述夹爪机架(201)为夹持机构(2)的承载部分，一侧设置有导向U型槽，探头(6)沿导向U型槽置入左夹爪(203)和右夹爪(204)之间；包括夹爪气缸(202)，所述夹爪气缸(202)为夹持机构(2)的动力部分，控制左夹爪(203)和右夹爪(204)开合；包括左夹爪(203)和右夹爪(204)，所述左夹爪(203)和右夹爪(204)安装在夹爪气缸(202)上；包括摩擦片(205)，所述摩擦片(205)安装在左夹爪(203)和右夹爪(204)在各自的内径表面；包括探头检测开关(206)，所述探头检测开关(206)安装在夹爪机架(201)上的导向U型槽旁边；包括切割机构(3)，所述切割机构(3)安装在总机架(1)上部、夹持机构(2)前方，包括切割器(301)，所述切割器(301)安装在切割器机架(302)上；包括切割器机架(302)，所述切割器机架(302)安装在总机架(1)上，为切割机构(3)的承载部分；包括切割器气缸(303)，所述切割器气缸(303)连接总机架(1)和切割器机架(302)；包括破碎机构(4)，所述破碎机构(4)安装在切割机构(3)下方，包括破碎桶(401)，所述破碎桶(401)安装在切割机构(3)下方；包括破碎桶盖(402)，所述破碎桶盖(402)安装在破碎桶(401)上；包括破碎电机(403)，所述破碎电机(403)安装在破碎桶盖(402)上，为破碎机构(4)的动力部分，驱动破碎块(405)转动；包括破碎器(404)，所述破碎器(404)的轴与破碎电机(403)的轴相连，伸入破碎桶(401)内部；包括破碎块(405)，所述破碎块(405)安装在破碎器(404)上；包括滑动门(406)，所述滑动门(406)安装在破碎桶(401)下方，为破碎桶(401)的底部卸料门；包括滑动门气缸(407)，所述滑动门气缸(407)为滑动门(406)的动力部分，驱动滑动门(406)开关；包括翻转机构(5)，所述翻转机构(5)安装在破碎机构(4)下方，包括翻转斗(501)，所述翻转斗(501)安装在破碎桶(401)下方，滑动门(406)打开后破碎桶(401)中卸出的探头(6)碎渣落入翻转斗(501)中；包括电磁铁(502)，所述电磁铁(502)安装于翻转斗(501)下方，通电时吸附探头(6)碎渣中的样块(8)；包括翻转电机(503)，所述翻转电机(503)安装在总机架(1)上，驱动翻转斗(501)向左下方和右下方各转动倾斜一定角度。

2.根据权利要求1所述的一种取样探头自动样块分离的装置，其特征是：所述摩擦片(205)为可替换结构，磨损严重时可更换；所述摩擦片(205)由薄钢板冲孔、折弯制成，冲孔后圆孔的圆周向内径一侧凸起。

3.根据权利要求1所述的一种取样探头自动样块分离的装置，其特征是：所述切割器(301)可选的技术方案包括圆锯。

4.根据权利要求1所述的一种取样探头自动样块分离的装置，其特征是：所述破碎块(405)为可替换结构，使用耐磨抗冲击的硬质材料制成。

5.根据权利要求1所述的一种取样探头自动样块分离的装置，其特征是：本装置可适配的探头(6)类型包括测温取样一体复合探头、取样探头。