CN113877699B - 自动破碎装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种自动破碎装置，旋转固定板具有贯穿孔；旋转轴设置在旋转固定板的贯穿孔内，且旋转轴与旋转固定板可旋转连接；旋转轴具有中心孔；夹手组件安装在旋转轴的一侧，从动齿轮固定在旋转轴的另一侧；旋转驱动件安装在旋转固定板上；旋转驱动件的输出轴与主动齿轮固定连接；主动齿轮和从动齿轮啮合；两套气动振动组件对称设置在旋转组件的旋转中心两侧；气动振动器固定在伸缩驱动件上；破碎爪固定在气动振动器上。其优点在于可自动将取样弹头部敲碎并取出样件，避免人工接触高温样件及敲击高温外包覆物而引起烫伤事故，同时可避免人工敲击外包覆物时产生的粉尘对人体的伤害，提高安全性。
Description
技术领域
本发明涉及机械自动化领域，特别涉及一种钢水取样后自动敲碎装置。
背景技术
炼钢过程中，钢水取样并将样件送检是炼钢过程中的必要工序，传统的取样是由人工操作，取样弹将样件取出后，由人工穿戴高温手套用小锤将弹敲碎后取出样件，不仅取样过程中工人处在高温环境下存在安全隐患，同时取样是否顺利，完全取决于工人的技能及操作的熟练程度。
发明内容
本发明的提供的一种自动破碎装置，可自动将取样弹头部敲碎并取出样件，避免人工接触高温样件及敲击高温外包覆物而引起烫伤事故，同时可避免人工敲击外包覆物时产生的粉尘对人体的伤害，提高安全性；配合其他相应的测试仪器，提高工作效率，消除由于操作工个人技能对取出样件质量的判断错误；以克服现有技术的缺陷。
本发明提供一种自动破碎装置，包括：弹柄夹紧旋转装置11和两套气动振动组件12；弹柄夹紧旋转装置11包括：旋转组件和夹手组件；旋转组件包括：旋转固定板112、旋转轴113、旋转驱动件114、主动齿轮116和从动齿轮116a；旋转固定板112具有贯穿孔；旋转轴113设置在旋转固定板112的贯穿孔内，且旋转轴113与旋转固定板112可旋转连接；旋转轴113具有中心孔113b；夹手组件安装在旋转轴113的一侧，从动齿轮116a固定在旋转轴113的另一侧；旋转驱动件114安装在旋转固定板112上；旋转驱动件114的输出轴与主动齿轮116固定连接；主动齿轮116和从动齿轮116a啮合；两套气动振动组件12对称设置在旋转组件的旋转中心两侧；每套气动振动组件12包括：伸缩驱动件121、气动振动器123和破碎爪124；气动振动器123固定在伸缩驱动件121上；破碎爪124固定在气动振动器123上。
进一步，本发明提供一种自动破碎装置，还可以具有这样的特征：旋转组件还包括：轴承座117、轴承117a；轴承座117固定在转向底板112的一侧，且轴承座117的孔位与旋转固定板112的贯穿孔相配；轴承117a安装在轴承座117和旋转轴113之间，实现两者的可旋转连接。
进一步，本发明提供一种自动破碎装置，还可以具有这样的特征：还包括支架17；弹柄夹紧旋转装置11还包括：转向气缸111；转向气缸111的固定端固定在支架17上；旋转固定板112固定在转向气缸111的旋转端；转向气缸111带动整个旋转组件正反旋转90度，转向气缸111的旋转中心与旋转组件的旋转中心相垂直。
进一步，本发明提供一种自动破碎装置，还可以具有这样的特征：夹手组件包括：夹手安装板118和夹手气爪119；夹手安装板118固定在旋转轴113的一端；夹手气爪119安装在夹手安装板118上。
进一步，本发明提供一种自动破碎装置，还可以具有这样的特征：还包括样件夹紧旋转机构13；样件夹紧旋转机构13包括：滑动组件131、滑动支架133和滑动气爪134；滑动组件131的滑动端靠近或远离旋转轴113；滑动支架133与滑动组件131的滑动端连接；滑动气爪134安装在滑动支架133的上端。
进一步，本发明提供一种自动破碎装置，还可以具有这样的特征：滑动支架133与滑动组件131的滑动端可旋转连接。
进一步，本发明提供一种自动破碎装置，还可以具有这样的特征：还包括碎屑收集组件。
进一步，本发明提供一种自动破碎装置，还可以具有这样的特征：碎屑收集组件包括：碎屑漏斗14，碎屑输送带15，碎屑收集箱16；碎屑漏斗14处于两个破碎爪124下方的位置；碎屑漏斗14的下方出口位置设置碎屑输送带15；输送带15的终端设置碎屑收集箱16。
附图说明
图1是实施例中自动破碎装置的立体图。
图2是实施例中弹柄夹紧旋转装置的立体图。
图3是实施例中旋转轴的结构示意图。
图4是实施例中气动振动组件的结构示意图。
图5是实施例中样件夹紧旋转机构的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的描述。
实施例
如图1所示，本实施例中，自动破碎装置10，包括：弹柄夹紧旋转装置11、两套气动振动组件12、样件夹紧旋转机构13、碎屑收集组件和支架17。
本实施例中，支架17包括底座17a和两个“n”型框17b；两个“n”型框17b对称地固定在底座17a上。
如图2所示，本实施例中，弹柄夹紧旋转装置11包括：转向气缸111、旋转组件、夹手组件。
转向气缸111带动整个旋转组件正反旋转90度，转向气缸111的旋转中心与旋转组件的旋转中心相垂直。旋转组件带动整个夹手组件水平旋转。
旋转组件包括：旋转固定板112、轴承座117、轴承117a、旋转轴113、旋转驱动件114、电机固定板115、主动齿轮116和从动齿轮116a。本实施例中，旋转驱动件114为伺服电机。
转向气缸111的固定端固定在一侧的“n”型框17b上。旋转固定板112固定在转向气缸111的旋转端。转向气缸111带动旋转固定板112以及安装在旋转固定板112上的所有部件正反向旋转90度。
旋转固定板112具有贯穿孔。轴承座117固定在转向底板112的前侧，且轴承座117的孔位与旋转固定板112的贯穿孔相配。轴承117a安装在轴承座117和旋转轴113之间，即轴承117a的外圈贴合轴承座117的内壁，轴承117a的内圈贴合在旋转轴113的外圈。
旋转轴113具有中心孔113b，取样弹100可穿过旋转轴113的中心孔113b。旋转轴113的前端具有圆形法兰113a。旋转轴113的后端贯穿轴承117a及转向底板112，旋转轴113的圆形法兰113a后侧贴合在轴承座117的前表面。
电机固定板115固定在旋转固定板112的后侧上。伺服电机114通过电机固定板115固定在旋转固定板112的后侧。伺服电机114的输出轴与主动齿轮116固定连接。从动齿轮116a固定在旋转轴113上，且位于旋转固定板112的后侧。主动齿轮116和从动齿轮116a啮合。
伺服电机114启动，其输出轴旋转，从而带动主动齿轮116、从动齿轮116a旋转，即带动旋转轴113旋转，即带动安装在旋转轴113上的整个夹手组件旋转。
夹手组件包括：夹手安装板118和夹手气爪119。夹手安装板118固定在旋转轴113前端的圆形法兰113a上。支点开闭型气爪119安装在夹手安装板118的前侧。本实施例中，夹手气爪119为支点开闭型气爪119，包括两个对称设置的仿形夹爪119a、119b。仿形夹爪119a、119b夹持的位置位于旋转轴113的中心孔113b的位置。支点开闭型气爪119通过电磁阀控制其开合，从而仿形夹爪119a、119b夹紧或松开取样弹100。
两套气动振动组件12对称设置在旋转组件的旋转中心两侧，分别安装在“n”型框17b上。每套气动振动组件12包括：伸缩驱动件121、连接板122、气动振动器123和破碎爪124。本实施例中，伸缩驱动件121为导杆气缸。
导杆气缸121的固定端固定在“n”型框17b上。气动振动器123通过连接板122固定在导杆气缸121的伸缩端上。破碎爪124固定在气动振动器123上。本实施例中，破碎爪124具有三条水平的破碎牙。
导杆气缸121伸出，带动连接板122、气动振动器123、破碎爪124靠近取样弹100，直至破碎牙124接触到取样弹100的外圆，并对取样弹外圆施加一定压力，气动振动器123高频率振动，从而带动破碎爪124将取样弹外圆包覆物敲碎，配合弹柄夹紧旋转装置11的旋转组件对取样弹100的旋转，实现取样弹外圆不同部位敲击，使得取样弹100的外包覆物完全脱落。当然，当取样弹100的外包覆物被敲碎并脱落后，导杆气缸121缩回，带动连接板122、气动振动器123、破碎爪124复位，远离取样弹100。
样件夹紧旋转机构13包括：滑动组件131、滑动旋转气缸132、滑动支架133和滑动气爪134。
本实施例中，滑动组件131包括：滑动驱动器、滑轨131a和滑块131b。滑轨131a固定在底座17a上。滑块131b环抱在滑轨131a上。滑动驱动器驱动滑块131b在滑轨131a上移动，靠近或远离弹柄夹紧旋转装置11。滑动旋转气缸132的固定端固定在滑块131b上。
滑动支架133固定在滑动旋转气缸132的固定端的旋转端。滑动气爪134安装在滑动支架133的上端。本实施例中，滑动气爪134为三爪型气爪，包括圆周均布的三个滑动夹爪135。
滑动组件131的滑块131b带动滑动旋转气缸132、滑动支架133和滑动气爪134靠近旋转轴113，即靠近取样弹100端部的样件600，滑动气爪134抓取样件600的柄部。待气动振动器带动破碎爪124敲碎取样弹外圆包覆物后，滑动组件131的滑块131b带动滑动旋转气缸132、滑动支架133和滑动气爪134远离已经剩余的取样弹100。滑动旋转气缸132带动滑动支架133、滑动气爪134以及样件600顺时针旋转90度，交付下一道工序。
碎屑收集组件包括：碎屑漏斗14，碎屑输送带15，碎屑收集箱16。碎屑漏斗14漏斗固定在底座17a上，且处于两个破碎爪124下方的位置。碎屑漏斗14的下方出口位置设置碎屑输送带15。输送带15的终端设置碎屑收集箱16。
取样弹100脱落下来的碎屑，受重力作用自动掉落到碎屑漏斗14内，并落到了输送带15上，输送带将碎屑输送至碎屑收集箱16内。
自动破碎装置的工作过程：
旋转气缸111旋转带动旋转固定板112以及安装在旋转固定板112上的所有部件旋转90度，此时旋转轴的中心呈竖直状态，夹手气爪119的开口向上。夹手气爪119打开，从而带动仿形抓手119a和119b打开，将已经从钢水中取出弹100垂直状态穿过旋转轴113的中心孔113b，放入119a和119b夹爪内，随后夹手气爪119带动两个仿形夹爪119a和119b闭合，将弹100夹紧。随后旋转气缸111带动旋转固定板112反向旋转90度，使得取样弹100呈水平状态。
滑动组件131向取样弹100移动，带动滑动气爪134同向移动。此时，三个滑动夹爪135张开，样件600的柄部进入滑动夹爪135内，三个滑动夹爪135闭合夹紧样件600的柄部。
导杆气缸121慢慢向前推进，带动气动振动器123、破碎爪124靠近取样弹100，直至破碎牙124接触到取样弹100的外圆，并对取样弹外圆施加一定压力，气动振动器123高频率振动，从而带动破碎爪124将取样弹外圆包覆物敲碎。破碎爪124到达预设位置后，导杆气缸121带动气动振动器123、破碎爪124收回，带动振动器123、破碎爪124复位，远离取样弹100。同时，伺服电机114启动，其输出轴旋转，从而带动主动齿轮116、从动齿轮116a旋转，即带动旋转轴113旋转，即带动安装在旋转轴113上的整个夹手组件旋转预设角度，即将取样弹100旋转预设角度。导杆气缸121再次慢慢向前推进，带动气动振动器123、破碎爪124靠近取样弹100，直至破碎牙124接触到取样弹100的外圆，并对取样弹外圆施加一定压力，气动振动器123高频率振动，从而带动破碎爪124将取样弹外圆包覆物敲碎。如此反复敲击弹的不同部位，直至弹外包覆物完全脱落。在敲击过程中产生取样弹100脱落下来的碎屑，受重力作用自动掉落到碎屑漏斗14内，并落到了输送带15上，输送带将碎屑输送至碎屑收集箱16内。
弹外包覆物完全脱落后，滑动组件131的滑块131b带动滑动旋转气缸132、滑动支架133和滑动气爪134远离已经剩余的取样弹100。滑动旋转气缸132带动滑动支架133、滑动气爪134以及样件600顺时针旋转90度，交付下一道工序。
本发明提供的一种自动敲碎装置自动化程度高，可由装置自动完成对取样弹外包覆物的敲击，完全替代由人工用小锤敲击外包覆物，可有效避免敲击时高温外包覆物可能对人体造成的烫伤及粉尘对人体造成的伤害，同时配合其他装置，可实现无人化取出样件任务，可有效提高生产效率，提高样件合格率，降低工人操作时的安全隐患。
以上所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
Claims (6)
1.一种自动破碎装置，其特征在于：包括，弹柄夹紧旋转装置(11)和两套气动振动组件(12)；
其中，弹柄夹紧旋转装置(11)包括：旋转组件和夹手组件；
旋转组件包括：旋转固定板(112)、旋转轴(113)、旋转驱动件(114)、主动齿轮(116)和从动齿轮(116a)；
旋转固定板(112)具有贯穿孔；旋转轴(113)设置在旋转固定板(112)的贯穿孔内，且旋转轴(113)与旋转固定板(112)可旋转连接；旋转轴(113)具有中心孔(113b)；
夹手组件安装在旋转轴(113)的一侧，从动齿轮(116a)固定在旋转轴(113)的另一侧；
旋转驱动件(114)安装在旋转固定板(112)上；
旋转驱动件(114)的输出轴与主动齿轮(116)固定连接；主动齿轮(116)和从动齿轮(116a)啮合；
两套气动振动组件(12)对称设置在旋转组件的旋转中心两侧；
每套气动振动组件(12)包括：伸缩驱动件(121)、气动振动器(123)和破碎爪(124)；
气动振动器(123)固定在伸缩驱动件(121)上；破碎爪(124)固定在气动振动器(123)上；
旋转组件还包括：轴承座(117)、轴承(117a)；
轴承座(117)固定在旋转固定板(112)的一侧，且轴承座(117)的孔位与旋转固定板(112)的贯穿孔相配；轴承(117a)安装在轴承座(117)和旋转轴(113)之间，实现两者的可旋转连接；
还包括样件夹紧旋转机构(13)；
样件夹紧旋转机构(13)包括：滑动组件(131)、滑动支架(133)和滑动气爪(134)；
滑动组件(131)的滑动端靠近或远离旋转轴(113)；
滑动支架(133)与滑动组件(131)的滑动端连接；
滑动气爪(134)安装在滑动支架(133)的上端。
2.如权利要求1的所述自动破碎装置，其特征在于：还包括支架(17)；
其中，弹柄夹紧旋转装置(11)还包括：转向气缸(111)；
转向气缸(111)的固定端固定在支架(17)上；旋转固定板(112)固定在转向气缸(111)的旋转端；转向气缸(111)带动整个旋转组件正反旋转90度，转向气缸(111)的旋转中心与旋转组件的旋转中心相垂直。
3.如权利要求1的所述自动破碎装置，其特征在于：
其中，夹手组件包括：夹手安装板(118)和夹手气爪(119)；
夹手安装板(118)固定在旋转轴(113)的一端；夹手气爪(119)安装在夹手安装板(118)上。
4.如权利要求1的所述自动破碎装置，其特征在于：
其中，滑动支架(133)与滑动组件(131)的滑动端可旋转连接。
5.如权利要求1的所述自动破碎装置，其特征在于：还包括碎屑收集组件。
6.如权利要求5的所述自动破碎装置，其特征在于：
其中，碎屑收集组件包括：碎屑漏斗(14)，碎屑输送带(15)，碎屑收集箱(16)；
碎屑漏斗(14)处于两个破碎爪(124)下方的位置；
碎屑漏斗(14)的下方出口位置设置碎屑输送带(15)；
碎屑输送带(15)的终端设置碎屑收集箱(16)。
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