試驗取樣用機械手臂的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種試驗取樣用機械手臂，可省時省力的將坩堝取出，效率高且安全可靠，可有效保護操作人員的人身安全。該機械手臂包括行走機構，行走機構上設置有升降機構，升降機構與支撐臺相連，支撐臺上方設置有機械臂，機械臂上外套有與支撐臺相連的支撐套筒，支撐套筒的軸向與升降機構的升降方向垂直，機械臂與支撐套筒轉動配合，機械臂的一端設置有夾持機構，機械臂的另一端設置有夾持機構操作手柄，夾持機構和夾持機構操作手柄之間設置有與支撐臺相連的第一隔熱擋板，夾持機構操作手柄與夾持機構之間設置有安裝在機械臂上的用于控制夾持機構開閉的傳動機構。
【專利說明】試驗取樣用機械手臂
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種試驗取樣用機械手臂。
【背景技術】
[0002]易燒性是指水泥生料煅燒形成熟料的難易程度。此程度直接影響水泥熟料的質量和生產成本。JC/T735-2005《水泥生料易燒性試驗方法》中規定煅燒后立即取出試體置于空氣中自然冷卻至室溫，此時樣品溫度高達1500°C左右。目前行業中如每次煅燒樣品在5kg左右時，一般都采用人工鏟取樣，由于鏟臂過長，樣品和坩堝重達十幾公斤，人工操作勞動強度大，易發生燙傷，危險性高，不能完全做到試驗要求的立即取出的規定。
實用新型內容
[0003]本實用新型解決的技術問題是提供一種可省時省力的將坩堝取出的試驗取樣用機械手臂。
[0004]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:試驗取樣用機械手臂，包括行走機構，行走機構上設置有升降機構，升降機構與支撐臺相連，支撐臺上方設置有機械臂，機械臂上外套有與支撐臺相連的支撐套筒，支撐套筒的軸向與升降機構的升降方向垂直，機械臂與支撐套筒轉動配合，機械臂的一端設置有夾持機構，機械臂的另一端設置有夾持機構操作手柄，夾持機構和夾持機構操作手柄之間設置有與支撐臺相連的第一隔熱擋板，夾持機構操作手柄與夾持機構之間設置有安裝在機械臂上的用于控制夾持機構開閉的傳動機構。
[0005]進一步的是:所述行走機構包括底板以及設置在底板底部的滑輪。
[0006]進一步的是:滑輪下方設置有與滑輪配合的導軌。
[0007]進一步的是:所述升降機構包括驅動螺母，驅動螺母的內部下方設置有與行走機構相連的下導引套筒，下導引套筒與驅動螺母轉動配合，下導引套筒內設置有第一絲桿，第一絲桿的底部與行走機構相連，第一絲桿與驅動螺母螺紋連接，驅動螺母的外壁連接有用于轉動驅動螺母的螺母操作手柄，驅動螺母的上方設置有上導引套筒，上導引套筒與驅動螺母之間連接有平面軸承，上導引套筒的頂部與支撐臺相連，絲杠的上部設置在上引導套筒的內部，絲杠的上部設置有鍵槽，鍵槽的長度方向與第一絲桿的軸向平行，上引導套筒的內部設置有限位槽，限位槽的長度方向與第一絲桿的軸向平行，鍵槽和限位槽之間設置有與限位槽滑動配合的鍵。
[0008]進一步的是:所述夾持機構包括支撐架，支撐架的底部設置有下支撐框，支撐架的頂部通過驅動軸與上夾持框鉸接，驅動軸的軸向與機械臂的軸向垂直；傳動機構包括設置在機械臂上的沿機械臂軸向移動的第二絲桿，第二絲桿上螺紋連接有驅動套筒，驅動套筒通過限位結構安裝在機械臂上，驅動套筒與夾持機構操作手柄相連，第二絲桿的端部通過鉸接結構與活動連桿相連，活動連桿與所述驅動軸相連，通過轉動驅動套筒驅動第二絲桿沿機械臂的軸向移動來驅動活動連桿帶動驅動軸轉動。[0009]進一步的是:所述鉸接結構包括分別設置在第二絲桿的端部兩側的定位軸，定位軸的軸向與第二絲桿的軸向垂直，活動連桿的數量為2個且與定位軸一一對應，活動連桿上開有長孔，活動連桿通過長孔安裝在對應的定位軸上。
[0010]進一步的是:所述夾持機構操作手柄下方設置有與行走機構相連的第二隔熱擋板。
[0011]進一步的是:還包括用于轉動機械臂的機械臂驅動機構。
[0012]進一步的是:支撐套筒上開有弧形孔，所述機械臂驅動機構包括設置在弧形孔內的與機械臂相連的機械臂轉動手柄，支撐套筒上還設置有機械臂轉動手柄鎖止機構。
[0013]本實用新型的有益效果是:
[0014]1.解決了操作勞動強度大的問題。可顯著降低勞動強度。
[0015]2.解決了熱輻射對人體的傷害。可有效防止熱輻射對人體的傷害。
[0016]3.解決了單次煅燒樣品數量少的問題。使用本實用新型后，可以將坩堝尺寸做大，以滿足一爐一磨的試驗要求。
[0017]4.解決了樣品抓取過程的穩定性問題。本實用新型設計有夾持機構，可有效抓緊或放開試驗坩堝，且配置有行走機構以及夾持機構翻轉功能，實現了樣品從窯爐中的快速取出、放置、裝填、倒出，整個過程穩定且可靠。
[0018]5.解決了坩堝在高溫下處于急冷過程的停留時間，有效延長其使用壽命。快速的取、放樣品過程，縮短了坩堝急冷停留時間，減小急冷造成的危害。
[0019]6.解決了使用人工鏟摩擦爐門壁的問題。本實用新型不再與爐門或爐壁接觸，從而避免了對其的摩擦損害。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1為試驗取樣用機械手臂的主視圖；
[0021]圖2為試驗取樣用機械手臂的俯視圖；
[0022]圖3為試驗取樣用機械手臂的側視圖；
[0023]圖4為驅動螺母、第一絲桿和螺母操作手柄的裝配關系示意圖；
[0024]圖5為行走機構的示意圖；
[0025]圖6為上導引套筒的示意圖；
[0026]圖7為爐門和坩堝的示意圖；
[0027]圖中標記為:夾持機構操作手柄1，機械臂2，第二絲桿3，支撐套筒4，第一隔熱擋板5，活動連桿6，上夾持框7，下支撐框8，支撐架9，支撐臺10，螺母操作手柄11，上導引套筒12，第一絲桿13，平面軸承14，驅動螺母15，下導引套筒16，底板17，滑輪18，導軌19，定位軸20，長孔21，第二隔熱擋板22，驅動軸23，鍵槽24，驅動套筒25，限位結構26，鍵27，限位槽28，坩堝29，爐門30。
【具體實施方式】
[0028]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型進一步說明。
[0029]如圖1至圖7所示，本實用新型的試驗取樣用機械手臂，包括行走機構，行走機構上設置有升降機構，升降機構與支撐臺相連，支撐臺上方設置有機械臂2，機械臂2上外套有與支撐臺10相連的支撐套筒4，支撐套筒4的軸向與升降機構的升降方向垂直，機械臂2與支撐套筒4轉動配合，機械臂2的一端設置有夾持機構，機械臂的另一端設置有夾持機構操作手柄1，夾持機構和夾持機構操作手柄之間設置有與支撐臺10相連的第一隔熱擋板5,夾持機構操作手柄I與夾持機構之間設置有安裝在機械臂2上的用于控制夾持機構開閉的傳動機構。上述行走機構負責整個裝置的前進或后退等。上述升降機構用于驅動支撐臺上升或下降，也就是用于驅動機械臂2上升或下降。上述夾持機構用于夾持坩堝。上述第一隔熱擋板5用于保護操作人員，使操作人員免受熱輻射的傷害。通過上述傳動機構來控制夾持機構開啟或閉合。夾持機構開啟后可用于抓取坩堝，夾持機構關閉后將坩堝固定，這時可對坩堝進行移動或傾轉。本實用新型的機械手臂可在常溫下應用，也可在高溫下應用，例如1300至1500°C。在高溫下應用時，夾持機構的材質需用耐熱鋼制作，以適應高溫環境，力口工工藝上防止受熱變形。
[0030]上述行走機構的實施方式有多種，例如可為履帶式行走機構。也可為如圖1所示的行走機構，所述行走機構包括底板17以及設置在底板底部的滑輪18。在上述基礎上，為了實現定向行走，使行走機構移動時按照預定軌跡平穩移動，滑輪下方設置有與滑輪配合的導軌19。
[0031]上述升降機構可以為液壓頂升機構，也可包括升降螺桿，升降螺桿通過齒輪機構驅動上升或下降。也可為如圖1至圖6所示的機構，所述升降機構包括驅動螺母15，驅動螺母15的內部下方設置有與行走機構相連的下導引套筒16，下導引套筒16與驅動螺母15轉動配合，下導引套筒內設置有第一絲桿13，第一絲桿13的底部與行走機構相連，第一絲桿13與驅動螺母15螺紋連接，驅動螺母15的外壁連接有用于轉動驅動螺母15的螺母操作手柄11，驅動螺母15的上方設置有上導引套筒12，上導引套筒12與驅動螺母15之間連接有平面軸承14，上導引套筒12的頂部與支撐臺10相連，絲杠13的上部設置在上引導套筒12的內部，絲杠13的上部設置有鍵槽24，鍵槽24的長度方向與第一絲桿的軸向平行，上引導套筒12的內部設置有限位槽28，限位槽28的長度方向與第一絲桿13的軸向平行，鍵槽24和限位槽28之間設置有與限位槽28滑動配合的鍵27。第一絲桿13固定不動，驅動螺母15通過轉動沿第一絲桿13上下移動，通過驅動螺母15的上下移動帶動上導引套筒12上升或下降，上導引套筒12的升降可帶動支撐臺10上下移動。由于設置有限位槽28和鍵槽24，使得驅動螺母15轉動時，上引導套筒12不會隨之轉動，上引導套筒12只能上下移動。這樣可使上升或下降比較平穩，同時還可確保機械臂2始終朝向一個方向，不會來回晃動，從而可使坩堝的移動精確平穩，以防意外發生。
[0032]上述夾持機構和傳動機構的實施方式有多種。例如可包括凸輪機構驅動的手爪，手爪包括上爪和下爪，凸輪機構通過轉動機構驅動，轉動機構可包括轉軸和手柄，當凸輪機構頂起上爪時，整個手爪處于張開狀態，當凸輪機構不再支撐上爪時，上爪憑借其上設置的配重朝下爪扣合，整個手爪處于閉合狀態。當然，還可以為機械手以及用于驅動機械手的氣缸等。也可為如圖1至圖4所示，所述夾持機構包括支撐架9，支撐架9的底部設置有下支撐框8，下支撐框8是固定不動的，這樣可進一步保證在將夾持機構伸入爐內和從爐內撤出時不會碰到爐門或爐壁，支撐架9的頂部通過驅動軸23與上夾持框7鉸接，驅動軸23的軸向與機械臂2的軸向垂直；傳動機構包括設置在機械臂上的沿機械臂軸向移動的第二絲桿3，第二絲桿上螺紋連接有驅動套筒25，驅動套筒25通過限位結構26安裝在機械臂2上，上述限位結構可以是設置在機械臂2上的環形凸起，驅動套筒25上設置有環形槽，環形凸起插入環形槽內，上述限位結構也可以是其它用于將驅動套筒25限位的結構，這樣可保證驅動套筒25轉動時，本身不會沿機械臂2的軸向移動。上述驅動套筒25與夾持機構操作手柄I相連，第二絲桿3的端部通過鉸接結構與活動連桿6相連，活動連桿6與所述驅動軸23相連，通過轉動驅動套筒25驅動第二絲桿3沿機械臂2的軸向移動來驅動活動連桿6帶動驅動軸23轉動。通過夾持機構操作手柄I可轉動驅動套筒25，通過轉動驅動套筒25可促使第二絲桿3移動，通過第二絲桿3的移動可以帶動驅動軸23轉動，進而促使上夾持框7轉動，當上夾持框7朝背離下支撐框8方向轉動時，夾持機構開啟，當上夾持框7朝下支撐框8方向轉動時，夾持機構關閉并將坩堝固定。圖1至圖4所示的夾持機構和傳動機構可實現精確平穩的取放坩堝。在上述基礎上，所述鉸接結構包括分別設置在第二絲桿3的端部兩側的定位軸20，定位軸20的軸向與第二絲桿3的軸向垂直，活動連桿6的數量為2個且與定位軸一一對應，活動連桿6上開有長孔21，上述長孔21傾斜向上設置，活動連桿6通過長孔21安裝在對應的定位軸上。上述鉸接結構靈活可靠，安裝方便。
[0033]為了更好的對操作人員進行保護，所述夾持機構操作手柄I下方設置有與行走機構相連的第二隔熱擋板22。
[0034]為了方便對機械臂2進行轉動，進而方向對坩堝進行傾倒，還包括用于轉動機械臂2的機械臂驅動機構。
[0035]機械臂驅動機構的實施方式有多種，例如可直接在機械臂2上設置驅動手柄。優選為:支撐套筒4上開有弧形孔，所述機械臂驅動機構包括設置在弧形孔內的與機械臂2相連的機械臂轉動手柄，支撐套筒4上還設置有機械臂轉動手柄鎖止機構。機械臂轉動手柄沿弧形孔移動可驅動機械臂2轉動，為了在不需要轉動機械臂2的情況下對機械臂轉動手柄鎖止，防止出現機械臂2的意外轉動，在支撐套筒4上設置了上述機械臂轉動手柄鎖止機構。機械臂轉動手柄鎖止機構可以為卡扣機構，卡槽機構，套鎖機構等等。
【權利要求】
1.試驗取樣用機械手臂，其特征是:包括行走機構，行走機構上設置有升降機構，升降機構與支撐臺相連，支撐臺上方設置有機械臂(2)，機械臂(2)上外套有與支撐臺(10)相連的支撐套筒⑷，支撐套筒⑷的軸向與升降機構的升降方向垂直，機械臂⑵與支撐套筒⑷轉動配合，機械臂(2)的一端設置有夾持機構，機械臂的另一端設置有夾持機構操作手柄(I),夾持機構和夾持機構操作手柄之間設置有與支撐臺(10)相連的第一隔熱擋板(5),夾持機構操作手柄(I)與夾持機構之間設置有安裝在機械臂(2)上的用于控制夾持機構開閉的傳動機構。
2.如權利要求1所述的試驗取樣用機械手臂，其特征是:所述行走機構包括底板(17)以及設置在底板底部的滑輪(18 )。
3.如權利要求2所述的試驗取樣用機械手臂，其特征是:滑輪下方設置有與滑輪配合的導軌(19)。
4.如權利要求1所述的試驗取樣用機械手臂，其特征是: 所述升降機構包括驅動螺母(15)，驅動螺母(15)的內部下方設置有與行走機構相連的下導引套筒(16)，下導引套筒(16)與驅動螺母(15)轉動配合，下導引套筒內設置有第一絲桿(13)，第一絲桿(13)的底部與行走機構相連，第一絲桿(13)與驅動螺母(15)螺紋連接，驅動螺母(15)的外壁連接有用于轉動驅動螺母(15)的螺母操作手柄(11)，驅動螺母(15)的上方設置有上導引套筒(12)，上導引套筒(12)與驅動螺母(15)之間連接有平面軸承(14)，上導引套筒(12)的頂部與支撐臺(10)相連，絲杠(13)的上部設置在上引導套筒(12)的內部，絲杠(13)的上部設置有鍵槽(24)，鍵槽(24)的長度方向與第一絲桿(13)的軸向平行，上引導套筒(12)的內部設置有限位槽(28)，限位槽(28)的長度方向與第一絲桿(13)的軸向平行，鍵槽(24)和限位槽(28)之間設置有與限位槽(28)滑動配合的鍵(27)。
5.如權利要求1所述的試驗取樣用機械手臂，其特征是:所述夾持機構包括支撐架(9),支撐架(9)的底部設置有下支撐框(8)，支撐架(9)的頂部通過驅動軸(23)與上夾持框(7)鉸接，驅動軸(23)的軸向與機械臂(2)的軸向垂直；傳動機構包括設置在機械臂上的沿機械臂軸向移動的第二絲桿(3)，第二絲桿上螺紋連接有驅動套筒(25)，驅動套筒(25)通過限位結構(26)安裝在機械臂(2)上，驅動套筒(25)與夾持機構操作手柄(I)相連，第二絲桿(3)的端部通過鉸接結構與活動連桿(6)相連，活動連桿(6)與所述驅動軸(23)相連，通過轉動驅動套筒(25)驅動第二絲桿(3)沿機械臂(2)的軸向移動來驅動活動連桿(6)帶動驅動軸(23)轉動。
6.如權利要求5所述的試驗取樣用機械手臂，其特征是:所述鉸接結構包括分別設置在第二絲桿(3 )的端部兩側的定位軸(20 )，定位軸(20 )的軸向與第二絲桿(3 )的軸向垂直，活動連桿(6)的數量為2個且與定位軸--對應，活動連桿(6)上開有長孔(21),活動連桿(6)通過長孔(21)安裝在對應的定位軸上。
7.如權利要求1所述的試驗取樣用機械手臂，其特征是:所述夾持機構操作手柄(I)下方設置有與行走機構相連的第二隔熱擋板(22)。
8.如權利要求1所述的試驗取樣用機械手臂，其特征是:還包括用于轉動機械臂(2)的機械臂驅動機構。
9.如權利要求8所述的試驗取樣用機械手臂，其特征是:支撐套筒(4)上開有弧形孔，所述機械臂驅動機構包括設置在弧形孔內的與機械臂(2)相連的機械臂轉動手柄，支撐套筒(4)上還設置有機械臂轉動手柄鎖止機構。
【文檔編號】B25J5/00GK203557377SQ201320759234
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年11月26日 優先權日:2013年11月26日
【發明者】胡朝春, 鄧磊, 童夢娟, 車德倫, 齊濤軍 申請人:四川峨勝水泥集團股份有限公司