專利名稱：爐前機(jī)械手的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及閥門澆注領(lǐng)域，具體地說(shuō)是ー種用于澆注鐵水的爐前機(jī)械手。
背景技術(shù)：
在閥門澆注行業(yè)中，鐵水用鐵水壺轉(zhuǎn)到 生產(chǎn)線上，對(duì)準(zhǔn)澆注ロ把鐵水壺中的鐵水倒在澆注エ件的澆注冒口中。目前，澆注鐵水是由工人抬著沉重的鐵水壺，從高頻電爐那里去接鐵水，再把三、四百斤鐵水與鐵水壺移到澆注地點(diǎn)，兩人或多人配合，將鐵水壺慢慢地傾斜，將鐵水壺中的鐵水傾倒在エ件的澆注口中。此種方法有以下缺點(diǎn)
I、工人的勞動(dòng)強(qiáng)度大，工作環(huán)境差。從上班到下班，一直是抬著沉重的鐵水，鐵水的溫度高1500°C左右，其工作環(huán)境溫度在40°C以上；并且操作中，工作人員必須時(shí)刻保持一致，作用力平衡，稍有不均衡就會(huì)引發(fā)事故，因而工人的體力消耗大、勞動(dòng)強(qiáng)度大、容易疲勞。2、工作環(huán)境危險(xiǎn)、時(shí)刻要小心鐵水飛濺起來(lái)、飛到身上；對(duì)工作人員的人身保障存在隱患。3、工作中運(yùn)輸速度低，澆注速度慢；工作效率低，生產(chǎn)率低，產(chǎn)量低。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述問題，本發(fā)明提供ー種爐前機(jī)械手，解決了工作效率低，作業(yè)中存在安全隱患，實(shí)現(xiàn)智能化控制，保障工作人員的人身安全。本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的包括整機(jī)回轉(zhuǎn)支撐機(jī)構(gòu)、垂直升降機(jī)構(gòu)、送料機(jī)構(gòu)、伸展機(jī)構(gòu)，所述的整機(jī)回轉(zhuǎn)支撐機(jī)構(gòu)與所述的垂直升降機(jī)構(gòu)相連接，所述的垂直升降機(jī)構(gòu)與所述的伸展機(jī)構(gòu)相連接，所述的伸展機(jī)構(gòu)與所述的送料機(jī)構(gòu)相連接，所述的整機(jī)回轉(zhuǎn)支撐機(jī)構(gòu)下端通過(guò)底座固定在地面上，還包括電腦控制系統(tǒng)和平衡機(jī)構(gòu)，所述的電腦控制系統(tǒng)與各機(jī)構(gòu)電連接，所述的平衡機(jī)構(gòu)一端通過(guò)支撐桿與整機(jī)回轉(zhuǎn)支撐機(jī)構(gòu)相連接，另一端與所述的伸展機(jī)構(gòu)相連接，所述的平衡機(jī)構(gòu)還通過(guò)支撐板與垂直升降機(jī)構(gòu)相連接。作為優(yōu)選，所述的整機(jī)回轉(zhuǎn)支撐機(jī)構(gòu)包括整機(jī)回轉(zhuǎn)支撐座、整機(jī)回轉(zhuǎn)感應(yīng)器、整機(jī)回轉(zhuǎn)伺服電機(jī)，所述的整機(jī)回轉(zhuǎn)支撐座與底座連接，所述的整機(jī)回轉(zhuǎn)感應(yīng)器和整機(jī)回轉(zhuǎn)伺服電機(jī)固定在整機(jī)回轉(zhuǎn)支撐座上。作為優(yōu)選，所述的垂直升降機(jī)構(gòu)包括垂直升降絲桿、垂直升降機(jī)、垂直升降伺服電機(jī)，所述的垂直升降伺服電機(jī)一端與垂直升降機(jī)連接，另一端固定在支撐桿上，所述的垂直升降絲桿安裝在垂直升降機(jī)上，所述的垂直升降絲桿與支撐板相連接。作為優(yōu)選，所述的平衡機(jī)構(gòu)包括動(dòng)臂、平衡臂和平衡臂支座，所述的動(dòng)臂和平衡臂相互平行，所述的動(dòng)臂、平衡臂的一端與所述的伸展機(jī)構(gòu)相連接，所述的動(dòng)臂、平衡臂的另一端固定在與平衡臂支座上，所述的平衡臂支座與支撐桿相互固定，所述的動(dòng)臂、平衡臂還通過(guò)支撐板與垂直升降機(jī)構(gòu)相連接。
作為優(yōu)選，所述的平衡機(jī)構(gòu)設(shè)置有配重塊，所述的配重塊與平衡臂支座相連，所述的配重塊與動(dòng)臂、平衡臂置于平衡臂支座的兩邊。作為優(yōu)選，所述的伸展機(jī)構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)手臂、旋轉(zhuǎn)手臂支座、旋轉(zhuǎn)手臂伺服電機(jī)，所述的旋轉(zhuǎn)手臂一端通過(guò)旋轉(zhuǎn)手臂支座與平衡機(jī)構(gòu)固定，所述的旋轉(zhuǎn)手臂的另一端與送料機(jī)構(gòu)相連接，所述的旋轉(zhuǎn)手臂伺服電機(jī)與旋轉(zhuǎn)手臂電連接。作為優(yōu)選，所述的送料機(jī)構(gòu)包括鐵水壺、機(jī)械手、機(jī)械手臂、機(jī)械手臂旋轉(zhuǎn)支座、機(jī)械手臂旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)，所述的鐵水壺與機(jī)械手相連，所述的機(jī)械手連接所述的機(jī)械手臂，所述的機(jī)械手臂與機(jī)械手臂旋轉(zhuǎn)支座相連，所述的機(jī)械手旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)固定在機(jī)械手臂旋轉(zhuǎn)支座上，所述的機(jī)械手臂旋轉(zhuǎn)支座與所述的伸展機(jī)構(gòu)相連。作為優(yōu)選，還包括機(jī)械手傾斜支座、機(jī)械手傾斜伺服電機(jī)，所述的機(jī)械手與機(jī)械手傾斜支座相連，所述的機(jī)械手傾斜支座與機(jī)械手傾斜伺服電機(jī)相連。
本發(fā)明采取了上述改進(jìn)措施進(jìn)行，其有益效果顯著實(shí)現(xiàn)智能化控制，電腦控制系統(tǒng)還可設(shè)置各動(dòng)作環(huán)節(jié)的制動(dòng)功能，防止各動(dòng)作在不受控的情況下逆轉(zhuǎn)，全程的鐵水澆注作業(yè)由電腦控制機(jī)械動(dòng)作，工作場(chǎng)內(nèi)可以清空工作人員，降低人身安全隱患，優(yōu)化人員利用；作業(yè)中鐵水運(yùn)輸速度提升，澆注速度快，澆注位置準(zhǔn)確；提高了工作效率，增高生產(chǎn)率，產(chǎn)量高。


圖I為本發(fā)明實(shí)施例I的結(jié)構(gòu)示意 圖中I是鐵水壺，2是機(jī)械手,3是機(jī)械手傾斜支座，4是機(jī)械手傾斜伺服電機(jī)，5是PLC電腦控制拒，6是機(jī)械手臂，7是機(jī)械手臂旋轉(zhuǎn)支座，8是機(jī)械手臂旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)，9是旋轉(zhuǎn)手臂，10是旋轉(zhuǎn)手臂支座，11是旋轉(zhuǎn)手臂伺服電機(jī)，12是動(dòng)臂，13是平衡臂，14是支撐板，15是垂直升降絲桿，16是垂直升降機(jī)，17是整機(jī)回轉(zhuǎn)支撐座，18是底座，19是整機(jī)回轉(zhuǎn)感應(yīng)器，20是整機(jī)回轉(zhuǎn)伺服電機(jī)，21是垂直升降伺服電機(jī)，22是配重塊，23是平衡臂支座，24是支撐桿。
具體實(shí)施例方式下面對(duì)照附圖結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)ー步的說(shuō)明。實(shí)施例1，如圖I所示的爐前機(jī)械手，鐵水壺(I)、機(jī)械手(2)、機(jī)械手傾斜支座
(3)、機(jī)械手傾斜伺服電機(jī)(4)、機(jī)械手臂(6)、機(jī)械手臂旋轉(zhuǎn)支座(7)、機(jī)械手臂旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)(8)、旋轉(zhuǎn)手臂(9)、旋轉(zhuǎn)手臂支座(10)、旋轉(zhuǎn)手臂伺服電機(jī)(11)、動(dòng)臂(12)、平衡臂
(13)、平衡臂支座(23)、支撐板(14)、垂直升降絲桿(15)、垂直升降機(jī)(16)、垂直升降伺服電機(jī)(21)、整機(jī)回轉(zhuǎn)支撐座(17)、整機(jī)回轉(zhuǎn)感應(yīng)器(19)、整機(jī)回轉(zhuǎn)伺服電機(jī)(20)、支撐桿(24)、配重塊(22)、底座(18)、PLC電腦控制柜(5)。鐵水壺(I)通過(guò)機(jī)械手(2)與機(jī)械手傾斜伺服電機(jī)(4)相連，機(jī)械手傾斜支座(3)與機(jī)械手傾斜伺服電機(jī)(4)相連，機(jī)械手傾斜支座(3 )控制鐵水壺(I)傾斜的角度。鐵水壺
(I)通過(guò)機(jī)械手(2)固定在機(jī)械手臂(6)上，機(jī)械手臂(6)通過(guò)機(jī)械手臂旋轉(zhuǎn)支座(7)固定在旋轉(zhuǎn)手臂(9)上，機(jī)械手臂旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)(8)和機(jī)械手臂(6)通過(guò)機(jī)械手臂旋轉(zhuǎn)支座(7)相連，機(jī)械手臂旋轉(zhuǎn)支座(7)控制機(jī)械手臂(6)的旋轉(zhuǎn)；旋轉(zhuǎn)手臂(9)通過(guò)旋轉(zhuǎn)手臂支座(10)固定在動(dòng)臂(10)和平衡臂(13)上，旋轉(zhuǎn)手臂(9) 一端與機(jī)械手臂旋轉(zhuǎn)支座(7)相連，旋轉(zhuǎn)手臂(9)的另一端與旋轉(zhuǎn)手臂伺服電機(jī)(11)電連接，旋轉(zhuǎn)手臂伺服電機(jī)(11)與旋轉(zhuǎn)手臂支座(10)控制著旋轉(zhuǎn)手臂(9)的轉(zhuǎn)角；動(dòng)臂(12)和平衡臂(13)—端與旋轉(zhuǎn)手臂支座(10)相連接，動(dòng)臂(12)和平衡臂(13)的另一端固定在平衡臂支座(23)上，平衡臂支座(23)與支撐桿(24)相互固定，動(dòng)臂(12)與平衡臂(13)中間固定有支撐板(14)，支撐板(14)的升降是靠垂直升降絲桿(15)、垂直升降機(jī)(16)、垂直升降伺服電機(jī)(21)來(lái)實(shí)現(xiàn)的；垂直升降絲桿(15)與支撐板(14)相連接，垂直升降絲桿(15)安裝在垂直升降機(jī)(16)上，垂直升降伺服電機(jī)(21)—端與垂直升降機(jī)(16)連接，另一端固定在支撐桿(24)上；整機(jī)回轉(zhuǎn)支撐座(17)與底座(18)連接，整機(jī)回轉(zhuǎn)感應(yīng)器(19)和整機(jī)回轉(zhuǎn)伺服電機(jī)(20)固定在整機(jī)回轉(zhuǎn)支撐座(17)上，整機(jī)回轉(zhuǎn)支撐座(17)與支撐桿(24)相固定，整機(jī)回轉(zhuǎn)伺服電機(jī)(20)與整機(jī)回轉(zhuǎn)感應(yīng)器(19)控制著整個(gè)機(jī)械手在其作業(yè)半徑范圍的回轉(zhuǎn)。PLC電腦控制柜(5)控制整個(gè)機(jī)械手的各個(gè)動(dòng)作。配重塊(22)與平衡臂支座(23)相連，與動(dòng)臂(12)、平衡臂(13)置于平衡臂支座(23)的兩邊，用于平衡機(jī)械手自身的重量。具體操作為編好PLC電腦控制柜里的工作程序，開啟啟動(dòng)按鈕，由垂直升降伺服 電機(jī)(21)啟動(dòng)調(diào)整機(jī)械手的高度，旋轉(zhuǎn)手臂伺服電機(jī)(11)啟動(dòng)，伸直整個(gè)機(jī)械手臂，調(diào)整機(jī)械手與目標(biāo)的直線距離，再整機(jī)回轉(zhuǎn)伺服電機(jī)(20)啟動(dòng)，整個(gè)機(jī)械手旋轉(zhuǎn)，機(jī)械手移到高頻電爐地點(diǎn)接鐵水，接好鐵水以后，電腦自動(dòng)搜索第一最近的澆注ロ位置，第一個(gè)位置找到后，垂直升降伺服電機(jī)(21)啟動(dòng)調(diào)整機(jī)械手最佳高度，同時(shí)整機(jī)回轉(zhuǎn)伺服電機(jī)(20)啟動(dòng)，電腦計(jì)算是否能到達(dá)澆注ロ位置，如果不能到達(dá)，則整機(jī)回轉(zhuǎn)伺服電機(jī)(20)提供機(jī)械手再旋轉(zhuǎn)，讓鐵水壺(I)離澆注ロ位置最近，再啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)手臂伺服電機(jī)(11)，調(diào)整鐵水壺(I)與澆注ロ的距離；如果還不能到達(dá)，則啟動(dòng)機(jī)械手臂旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)(8)，使其鐵水壺(I)慢慢接近澆注ロ位置；到達(dá)后機(jī)械手傾斜伺服電機(jī)(4)啟動(dòng)，傾斜鐵水壺(I)開始澆注鐵水。第一個(gè)澆注位置澆注好后。依次捜索第二個(gè)澆注位置，再重復(fù)前面的動(dòng)作。當(dāng)鐵水澆注完以后，再去接鐵水，這樣循環(huán)，直到完成工作任務(wù)。以上列舉的僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例，顯然，本發(fā)明不限于以上實(shí)施例。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本發(fā)明公開的內(nèi)容直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.ー種爐前機(jī)械手，包括整機(jī)回轉(zhuǎn)支撐機(jī)構(gòu)、垂直升降機(jī)構(gòu)、送料機(jī)構(gòu)、伸展機(jī)構(gòu)，所述的整機(jī)回轉(zhuǎn)支撐機(jī)構(gòu)與所述的垂直升降機(jī)構(gòu)相連接，所述的垂直升降機(jī)構(gòu)與所述的伸展機(jī)構(gòu)相連接，所述的伸展機(jī)構(gòu)與所述的送料機(jī)構(gòu)相連接，所述的整機(jī)回轉(zhuǎn)支撐機(jī)構(gòu)下端通過(guò)底座固定在地面上，其特征在于，還包括電腦控制系統(tǒng)和平衡機(jī)構(gòu)，所述的電腦控制系統(tǒng)與各機(jī)構(gòu)電連接，所述的平衡機(jī)構(gòu)一端通過(guò)支撐桿與整機(jī)回轉(zhuǎn)支撐機(jī)構(gòu)相連接，另一端與所述的伸展機(jī)構(gòu)相連接，所述的平衡機(jī)構(gòu)是通過(guò)支撐板與垂直升降機(jī)構(gòu)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的爐前機(jī)械手，其特征在于，所述的整機(jī)回轉(zhuǎn)支撐機(jī)構(gòu)包括整機(jī)回轉(zhuǎn)支撐座、整機(jī)回轉(zhuǎn)感應(yīng)器、整機(jī)回轉(zhuǎn)伺服電機(jī)，所述的整機(jī)回轉(zhuǎn)支撐座與底座連接，所述的整機(jī)回轉(zhuǎn)感應(yīng)器和整機(jī)回轉(zhuǎn)伺服電機(jī)固定在整機(jī)回轉(zhuǎn)支撐座上。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的爐前機(jī)械手，其特征在于，所述的垂直升降機(jī)構(gòu)包括垂直升降絲桿、垂直升降機(jī)、垂直升降伺服電機(jī)，所述的垂直升降伺服電機(jī)一端與垂直升降機(jī)連接，另一端固定在支撐桿上，所述的垂直升降絲桿安裝在垂直升降機(jī)上，所述的垂直升降絲桿與支撐板相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的爐前機(jī)械手，其特征在于，所述的平衡機(jī)構(gòu)包括動(dòng)臂、平衡臂和平衡臂支座，所述的動(dòng)臂和平衡臂相互平行，所述的動(dòng)臂、平衡臂的一端與所述的伸展機(jī)構(gòu)相連接，所述的動(dòng)臂、平衡臂的另一端固定在與平衡臂支座上，所述的平衡臂支座與支撐桿相互固定，所述的動(dòng)臂、平衡臂是通過(guò)支撐板與垂直升降機(jī)構(gòu)相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的爐前機(jī)械手，其特征在于，所述的平衡機(jī)構(gòu)設(shè)置有配重塊，所述的配重塊與平衡臂支座相連，所述的配重塊與動(dòng)臂、平衡臂置于平衡臂支座的兩邊。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的爐前機(jī)械手，其特征在于，所述的伸展機(jī)構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)手臂、旋轉(zhuǎn)手臂支座、旋轉(zhuǎn)手臂伺服電機(jī)，所述的旋轉(zhuǎn)手臂一端通過(guò)旋轉(zhuǎn)手臂支座與平衡機(jī)構(gòu)固定，所述的旋轉(zhuǎn)手臂的另一端與送料機(jī)構(gòu)相連接，所述的旋轉(zhuǎn)手臂伺服電機(jī)與旋轉(zhuǎn)手臂電連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的爐前機(jī)械手，其特征在于，所述的送料機(jī)構(gòu)包括鐵水壺、機(jī)械手、機(jī)械手臂、機(jī)械手臂旋轉(zhuǎn)支座、機(jī)械手臂旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)，所述的鐵水壺與機(jī)械手相連，所述的機(jī)械手連接所述的機(jī)械手臂，所述的機(jī)械手臂與機(jī)械手臂旋轉(zhuǎn)支座相連，所述的機(jī)械手旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)固定在機(jī)械手臂旋轉(zhuǎn)支座上，所述的機(jī)械手臂旋轉(zhuǎn)支座與所述的伸展機(jī)構(gòu)相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的爐前機(jī)械手，其特征在于，還包括機(jī)械手傾斜支座、機(jī)械手傾斜伺服電機(jī)，所述的機(jī)械手與機(jī)械手傾斜支座相連，所述的機(jī)械手傾斜支座與機(jī)械手傾斜伺服電機(jī)相連。
全文摘要
本發(fā)明涉及閥門澆注領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種用于澆注鐵水的爐前機(jī)械手，包括整機(jī)回轉(zhuǎn)支撐機(jī)構(gòu)、垂直升降機(jī)構(gòu)、送料機(jī)構(gòu)、伸展機(jī)構(gòu)，所述的整機(jī)回轉(zhuǎn)支撐機(jī)構(gòu)與所述的垂直升降機(jī)構(gòu)相連接，所述的垂直升降機(jī)構(gòu)與伸展機(jī)構(gòu)相連接，所述的伸展機(jī)構(gòu)與所述的送料機(jī)構(gòu)相連接，所述的整機(jī)回轉(zhuǎn)支撐機(jī)構(gòu)下端通過(guò)底座固定在地面上，還包括電腦控制系統(tǒng)和平衡機(jī)構(gòu)，所述的電腦控制系統(tǒng)與各機(jī)構(gòu)電連接，所述的平衡機(jī)構(gòu)一端通過(guò)支撐桿與整機(jī)回轉(zhuǎn)支撐機(jī)構(gòu)相連接，另一端與伸展機(jī)構(gòu)相連接，所述的平衡機(jī)構(gòu)是通過(guò)支撐板與垂直升降機(jī)構(gòu)相連接，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)智能化控制，保障工作人員的人身安全，提高工作效率。
文檔編號(hào)B22D37/00GK102717056SQ20121021320
公開日2012年10月10日 申請(qǐng)日期2012年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月27日
發(fā)明者李國(guó)華, 李澤玉, 謝健軍, 鄭建軍, 高飛 申請(qǐng)人:浙江福瑞科流控機(jī)械有限公司