一种用于更换长水口的智能机械臂 |
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| 申请号 | CN202211357075.6 | 申请日 | 2022-11-01 | 公开(公告)号 | CN118023509A | 公开(公告)日 | 2024-05-14 |
| 申请人 | 苏州博实慧源智能科技有限责任公司; | 发明人 | 文学锋; 王雷; 马锐; 陈宝强; 贾峻权; 吴忠源; 岳鑫; 崔尹杰; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种用于更换长 水 口的智能 机械臂 ，包括水平旋转运动组件一、水平旋转运动组件二、 俯仰 摆动运动组件、回转运动组件、伸缩直线运动组件、端拾组件以及控制上述组件的电气伺服控制系统，所述水平旋转运动组件一：执行系统指令，在安装平面自由转动。本发明通过水平旋转运动组件一和水平旋转运动组件二驱动端拾组件在安装平面内转动，俯仰摆动运动组件驱动端拾组件在竖直面内上下摆动，回转运动组件驱动端拾组件绕其轴向转动，伸缩直线运动组件驱动端拾组件沿其 中轴 线执行直线往复移动，通过上述组件间的相互配合，实现端拾组件带动长水口实现多 自由度 移动，将长水口快速与 钢 水包的下水口对接。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于更换长水口的智能机械臂，包括水平旋转运动组件一(100)、水平旋转运动组件二(200)、俯仰摆动运动组件(300)、回转运动组件(400)、伸缩直线运动组件(500)、端拾组件(600)以及控制上述组件的电气伺服控制系统，其特征在于，所述水平旋转运动组件一(100)：执行系统指令，在安装平面自由转动； |
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| 说明书全文 | 一种用于更换长水口的智能机械臂技术领域背景技术[0003] 将装有精炼好钢水的钢包运至回转台，回转台转动到浇注位置后，将钢水注入中间包，中间包再由水口将钢水分配到各个结晶器中去。结晶器是连铸机的核心设备之一，它使铸件成形并迅速凝固结晶。拉矫机与结晶振动装置共同作用，将结晶器内的铸件拉出，经冷却、电磁搅拌后，切割成一定长度的板坯；当钢水由钢包向中间包浇注时，为了避免氧化和飞溅，在钢包底部的滑动水口的下端安装长水口，一端与下水口相连，另一端插入中间包的钢水内进行密封保护浇注，但在实际加工中，由于钢水温度较高以及氧化的原因，导致长水口以及安装长水口的工装容易损坏，需要定期更换，在高温环境中，更换难度较大。 发明内容[0004] 本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种用于更换长水口的智能机械臂。 [0005] 为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案： [0006] 一种用于更换长水口的智能机械臂，包括水平旋转运动组件一、水平旋转运动组件二、俯仰摆动运动组件、回转运动组件、伸缩直线运动组件、端拾组件以及控制上述组件的电气伺服控制系统，所述水平旋转运动组件一：执行系统指令，在安装平面自由转动； [0007] 水平旋转运动组件二：安装在水平旋转运动组件一的输出端，水平旋转运动组件二输出端相对水平旋转运动组件一进行转动； [0008] 俯仰摆动运动组件：安装在水平旋转运动组件二的输出端，俯仰摆动运动组件的输出端与水平旋转运动组件二夹角大小可调； [0009] 回转运动组件：安装在俯仰摆动运动组件的输出端，回转运动组件绕其中轴线执行转动； [0010] 伸缩直线运动组件：安装在回转运动组件的输出端，伸缩直线运动组件沿其中轴线执行往复移动； [0011] 端拾组件：安装在伸缩直线运动组件的输出端，用于夹持固定长水口。 [0012] 优选地，所述水平旋转运动组件一包括框架组件一以及安装在框架组件一上的旋转组件一、传动组件一和驱动组件一，驱动组件一通过传动组件一驱动旋转组件一实现水平旋转运动，旋转组件一与水平旋转运动组件二相连。 [0013] 优选地，所述水平旋转运动组件二包括与旋转组件一相连的框架组件二，框架组件二上分别设置旋转组件二、传动组件二和驱动组件二，驱动组件二通过传动组件二驱动旋转组件二实现水平旋转运动，旋转组件二与俯仰摆动运动组件相连。 [0014] 优选地，所述俯仰摆动运动组件包括与旋转组件二相连的框架组件三，框架组件三上分别设置旋转组件三、传动组件三和驱动组件三，驱动组件三通过传动组件三驱动旋转组件三在竖直面内转动，旋转组件三与回转运动组件相连。 [0015] 优选地，所述回转运动组件包括与旋转组件三相连的框架组件四，框架组件四上分别安装有旋转组件四、传动组件四和驱动组件四，驱动组件四通过传动组件四驱动旋转组件四绕其中轴线旋转，旋转组件四与伸缩直线运动组件相连。 [0016] 优选地，所述伸缩直线运动组件包括与旋转组件四相连的框架组件五，框架组件五上分别安装有导向组件、动力组件、传动组件五和驱动组件五，导向组件内滑动连接有移动组件，驱动组件五通过传动组件五驱动动力组件工作，动力组件驱动移动组件沿其轴线方向直线移动，移动组件端部连接端拾组件。 [0017] 优选地，所述端拾组件包括快换机构和设于其上的氩气对接装置，快换机构通过快换插销与移动组件实现固定相连，快换机构的端部安装有用于固定长水口的定位装置，氩气对接装置与长水口进气口快速对接连通。 [0019] 优选地，所述导向组件采用滚珠衬套导向组件、导向轮与导向轴组成的导向轮组形式的导向组件或者直线导轨导向组件。 [0021] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明结构简单，水平旋转运动组件一和水平旋转运动组件二驱动端拾组件在安装平面内转动，俯仰摆动运动组件驱动端拾组件在竖直面内上下摆动，回转运动组件驱动端拾组件绕其轴向转动，伸缩直线运动组件驱动端拾组件沿其中轴线执行直线往复移动，通过上述组件间的相互配合，实现端拾组件带动长水口实现多自由度移动，将长水口快速与钢水包的下水口对接。附图说明 [0022] 为了更具体直观地说明本发明实施例或者现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简要介绍。 [0023] 图1为本发明提出的结构示意图； [0024] 图2为图1的另一方向视图； [0025] 图3为伸缩直线运动组件的结构示意图； [0026] 图4为驱动电源组件控制电路路； [0027] 图5为驱动组件控制电路图。 [0028] 图中：水平旋转运动组件一100、框架组件一101、旋转组件一102、传动组件一103、驱动组件一104、水平旋转运动组件二200、框架组件二201、旋转组件二202、传动组件二203、驱动组件二204、俯仰摆动运动组件300、框架组件三301、旋转组件三302、传动组件三 303、驱动组件三304、回转运动组件400、框架组件四401、旋转组件四402、传动组件四403、驱动组件四404、伸缩直线运动组件500、框架组件五501、导向组件502、移动组件503、动力组件504、传动组件五505、驱动组件五506、端拾组件600、快换插销601、快换机构602、氩气对接装置603、定位装置604。 具体实施方式[0029] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。 [0030] 参照图1‑5，一种用于更换长水口的智能机械臂，包括电源组件、水平旋转运动组件一100、水平旋转运动组件二200、俯仰摆动运动组件300、回转运动组件400、伸缩直线运动组件500、端拾组件600以及控制上述组件的电气伺服控制系统，水平旋转运动组件一100：执行系统指令，在安装平面自由转动； [0031] 水平旋转运动组件二200：安装在水平旋转运动组件一100的输出端，水平旋转运动组件二200输出端相对水平旋转运动组件一100进行转动； [0032] 俯仰摆动运动组件300：安装在水平旋转运动组件二200的输出端，俯仰摆动运动组件300的输出端与水平旋转运动组件二200夹角大小可调； [0033] 回转运动组件400：安装在俯仰摆动运动组件300的输出端，回转运动组件400绕其中轴线执行转动； [0034] 伸缩直线运动组件500：安装在回转运动组件400的输出端，伸缩直线运动组件500沿其中轴线执行往复移动； [0035] 端拾组件600：安装在伸缩直线运动组件500的输出端，用于夹持固定长水口。 [0036] 本实施方案中，水平旋转运动组件一100包括框架组件一101以及安装在框架组件一101上的旋转组件一102、传动组件一103和驱动组件一104，驱动组件一104通过传动组件一103驱动旋转组件一102实现水平旋转运动，旋转组件一102与水平旋转运动组件二200相连。 [0037] 本实施方案中，水平旋转运动组件二200包括与旋转组件一102相连的框架组件二201，框架组件二201上分别设置旋转组件二202、传动组件二203和驱动组件二204，驱动组件二204通过传动组件二203驱动旋转组件二202实现水平旋转运动，旋转组件二202与俯仰摆动运动组件300相连。 [0038] 本实施方案中，俯仰摆动运动组件300包括与旋转组件二202相连的框架组件三301，框架组件三301上分别设置旋转组件三302、传动组件三303和驱动组件三304，驱动组件三304通过传动组件三303驱动旋转组件三302在竖直面内转动，旋转组件三302与回转运动组件400相连。 [0039] 本实施方案中，回转运动组件400包括与旋转组件三302相连的框架组件四401，框架组件四401上分别安装有旋转组件四402、传动组件四403和驱动组件四404，驱动组件四404通过传动组件四403驱动旋转组件四402绕其中轴线旋转，旋转组件四402与伸缩直线运动组件500相连。 [0040] 本实施方案中，伸缩直线运动组件500包括与旋转组件四402相连的框架组件五501，框架组件五501上分别安装有导向组件502、动力组件504、传动组件五505和驱动组件五506，导向组件502内滑动连接有移动组件503，驱动组件五506通过传动组件五505驱动动力组件504工作，动力组件504驱动移动组件503沿其轴线方向直线移动，移动组件503端部连接端拾组件600。 [0041] 本实施方案中，端拾组件600包括快换机构602和设于其上的氩气对接装置603，快换机构602通过快换插销601与移动组件503实现固定相连，通过拔出快换插销601，即可将快换机构602与移动组件503进行拆卸，在快换机构602使用中，出现损坏或损耗的情况下，进行替换和维护，快换机构602的端部安装有用于固定长水口的定位装置604，氩气对接装置603与长水口进气口快速对接连通，氩气对接装置603与氩气供应系统相连，在氩气对接装置603与长水口上的进气口对接完成后，氩气可吹向长水口内部，隔绝空气中的氧气，避免长水口与氧气接触氧化。 [0042] 本实施方案中，旋转组件一102、旋转组件二202、旋转组件三302以及旋转组件四402包括但不限于齿轮啮合传动、同步带轮传动、多楔带传动，动力组件504包括但不限于丝杠传动、带传动或者齿轮齿条传动。 [0043] 本实施方案中，导向组件502采用滚珠衬套导向组件、导向轮与导向轴组成的导向轮组形式的导向组件或者直线导轨导向组件。 [0044] 本实施方案中，旋转组件一102、旋转组件二202、旋转组件三302、旋转组件四402和移动组件503上均设有零点位和位移传感器，通过零点位实现快速复位，而位移传感器用于反馈各组件的运动状态和位置。 [0045] 本案中，水平旋转运动组件一100和水平旋转运动组件二200驱动端拾组件600在安装平面内转动，俯仰摆动运动组件300驱动端拾组件600在竖直面内上下摆动，回转运动组件400驱动端拾组件600绕其轴向转动，伸缩直线运动组件500驱动端拾组件600沿其中轴线执行直线往复移动，通过上述组件间的相互配合，实现端拾组件600带动长水口实现多自由度移动，将长水口快速与钢水包的下水口对接。 [0046] 以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。 |
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