CN220912029U - 一种电石出炉机器人前端工具自动更换机构 - Google Patents

Abstract

一种电石出炉机器人前端工具自动更换机构，包括：第一连接单元，第一连接单元固定设置在移动小车朝向电石炉的一侧；螺纹杆，同轴穿设在第一连接单元内侧，并通过驱动电机驱动旋转；第二连接单元，第二连接单元能够套设在第一连接单元内，且所述第二连接单元外侧与第一连接单元卡接，无法转动，螺纹杆与第二连接单元的内壁螺纹连接；烧穿器本体，烧穿器本体设置在第二连接单元远离第一连接单元的一端，且长度方向与第二连接单元长度方向相同。本实用新型实现前端工具的自动拆卸、更换，相比人工拆卸、更换，大大提高工作效率。

Description

一种电石出炉机器人前端工具自动更换机构

技术领域

本实用新型涉及矿热炉冶炼设备技术领域，具体是指一种电石出炉机器人前端工具自动更换机构。

背景技术

烧穿器是指生产铁合金的埋弧还原电炉利用电弧烧开出铁口的专用设备，烧穿器一般为一个长条形杆体，前端连接一个夹持头，用来夹持一个电极，杆的末端连接电缆，杆上安装有绝缘手柄，绝缘手柄安装在移动小车上，移动小车用于带动烧穿器横向移动，用于靠近炉眼位置。工作时，电缆给烧穿器通电，工人抓着手柄，使烧穿器前端接近出铁口，电极在出铁口产生电弧，利用电弧的高温烧开出铁口，但是，电极为消耗品，需要定期更换。

公告号为CN205448706U的一种电石炉自动烧穿器，公开了烧穿器、烧穿器送进装置和烧穿器横移装置，烧穿器通过万向装置固定设置于烧穿器送进装置上，实现烧穿器的自动送进动作，能够实现自动化无人烧穿的目标，降低用工数量和工人劳动强度。上述的烧穿器电极的更换方式为将烧穿器移动至安全位置，通过操作人员手动进行更换，效率较低，且更换过程繁琐，为了保证人员安全，还需要将设备移动至远离电石炉较远的位置，因此需要设置较长导轨。

实用新型内容

为解决上述背景技术中存在的技术问题，本实用新型提供了一种电石出炉机器人前端工具自动更换机构，实现前端工具的自动拆卸、更换，相比人工拆卸、更换，大大提高工作效率。

技术方案如下：

一种电石出炉机器人前端工具自动更换机构，设置在电石出炉机器人的移动小车上，包括：

第一连接单元，第一连接单元固定设置在移动小车朝向电石炉的一侧；

螺纹杆，同轴穿设在第一连接单元内侧，并通过驱动电机驱动旋转；

第二连接单元，第二连接单元能够套设在第一连接单元内，且所述第二连接单元外侧与第一连接单元卡接，无法转动，螺纹杆与第二连接单元的内壁螺纹连接；

烧穿器本体，烧穿器本体设置在第二连接单元远离第一连接单元的一端，且长度方向与第二连接单元长度方向相同。

为保证烧穿器本体准确***第一连接单元内，第一连接单元为外套筒，第二连接单元为内套筒，内套筒外侧与外套筒通过卡接单元卡接。

为防止烧穿器本体在安装时出现旋转，卡接单元包括设置在内套筒外侧的第一插杆，外套筒外侧端设置有与第一插杆相适配的插槽座，第一插杆与插槽座能够以预设角度插接。内套筒外侧远离螺纹杆的一端沿轴向设置有第一插杆，第一插杆轴向方向移动，第一插杆直接与插槽座的插槽卡接，螺纹杆旋转，内套筒不旋转，只做轴向移动。

作为其中一种实施方式，卡接单元包括设置在内套筒外侧的第二插杆，外套筒内壁设置有与第二插杆相适配的第二插槽。第二插杆直接与外套筒内壁轴向设置的第二插槽卡接，螺纹杆旋转，内套筒不旋转，只做轴向移动。

上述第一插杆的具体结构为，第一插杆为L型结构，L型结构的短边与内套筒外侧连接，L型结构的长边与内套筒的轴线平行设置，插槽座的插槽与长边对应设置，便于自动更换烧穿器时，不必转动烧穿器，直接将内套筒上的第一插杆对准插槽方向直线移动即可。

为便于将内套筒***外套筒内，内套筒靠近外套筒一端设置有外锥形面，外锥形面的外径从内至外递减，外套筒的内壁外侧设置有内锥形面，内锥形面与外锥形面相适配，内锥形面的内径从内至外递增，内锥形面起到导向作用。

为保证第一插杆准确***插槽座，插槽座外套设在外套筒一端，插槽座沿轴向开设有与第一插杆相适配的插槽，插槽沿轴向开设。

为便于调整插槽座在外套筒的轴向位置，插槽座为环形结构，插槽座的内壁与外套筒紧贴，插槽座和外套筒通过螺栓连接。

为确保内套筒和螺纹杆在外套筒内连接，螺纹杆的长度短于外套筒的长度。

为确保内套筒***外套筒后能够被固定，内套筒的长度大于螺纹杆靠近内套筒的端部至外套筒靠近烧穿器本体一端的距离，L型结构的长边在***插槽内后，内套筒才能与螺纹杆螺纹连接，保证内套筒不旋转。

本实用新型的有益效果在于，通过外部吊起架或电动葫芦将电极吊起，电极装有内套筒的一端通过内套筒***外套筒内，使得第一插杆***插槽座的插槽内，控制驱动电机启动，内套筒继续沿轴向方向向螺纹杆移动，螺纹杆旋转会与内套筒的内螺纹螺纹连接，内套筒旋紧后驱动电机停止工作，实现烧穿杆、及其上的电极的自动安装；

拆卸时，驱动电机反转，使得螺纹杆与内套筒脱离，实现电极的自动拆卸、更换，相比人工手动拆卸、更换，大大提高工作效率，也能减少操作人员更换时出现危险的现象；

外套筒靠近内套筒的一端设置的内锥形面，便于内套筒的外锥形面沿内锥形面滑动，并准确***外套筒内。

附图说明

在附图中：

图1为烧穿器本体、外套筒正视图；

图2为部分实用新型部分结构俯视图；

图3为外套筒和驱动电机立体结构示意图；

图4为附图3的左视图；

图5为内套筒和螺纹杆连接状态结构示意图；

图6为附图5中A-A向剖视结构示意图。

图中各附图标记所代表的组件为：

1、烧穿器本体；101、电极；2、外套筒；201、内锥形面；3、螺纹杆；4、驱动电机；401、输出轴；5、内套筒；501、外锥形面；6、第一插杆；601、短边；602、长边；7、插槽座；701、插槽。

具体实施方式

如图1～6所示的一种电石出炉机器人前端工具自动更换机构，设置在电石出炉机器人的移动小车上，包括烧穿器本体1、第一连接单元、第二连接单元、螺纹杆3以及用于驱动螺纹杆3旋转的驱动电机4。

其中，移动小车用于带动前端工具自动更换机构和烧穿器本体1靠近或远离电石炉的炉眼位置，第一连接单元为筒形结构，筒形结构的外侧可以为非圆结构，筒形结构的内侧截面形状为圆形结构，本实施例的第一连接单元设置为管型结构的外套筒，外套筒2固定设置在移动小车朝向电石炉的一侧，外套筒2和驱动电机4分别设置在电石出炉机器人前端的移动小车上，螺纹杆3靠近烧穿杆一端沿轴向方向穿设于外套筒2内，螺纹杆3另一端与驱动电机4的输出轴401通过联轴器固定连接，输出轴401用于带动螺纹杆3旋转。

之后，烧穿器本体1设置在第二连接单元远离第一连接单元的一端，且长度方向与第二连接单元长度方向相同，本实施例的第二连接单元为内套筒5，内套筒5内壁设置有内螺纹，内螺纹与螺纹杆3的外螺纹相适配，用于螺纹杆3和内套筒5螺纹连接，内套筒5外侧与外套筒2通过卡接单元卡接，使得内套筒5无法转动。

卡接单元包括第一插杆6及插槽座7，第一插杆6设置在内套筒5外侧远离螺纹杆3的一端，并沿轴向设置，插槽座7套设在外套筒2朝向电石炉一侧端部，插槽座7与第一插杆6相适配。

其中，第一插杆6为L型结构，L型结构的短边601与内套筒5外侧连接，L型结构的短边601与内套筒5的轴线垂直设置，L型结构的长边602与内套筒5的轴线平行设置，长边602与短边601垂直设置，长边602与内套筒5具有一定间隙，L型结构的长边602位于内套筒5的外侧，不影响内套筒5***外套筒2内。

为便于调整插槽座7在外套筒2的轴向位置，将插槽座7设置为环形结构，插槽座7外套设在外套筒2靠近炉眼的一端，插槽座7的内壁与外套筒2紧贴，插槽座7和外套筒2通过螺栓或其他连接件固定连接。插槽座7沿轴向方向开设有贯穿的插槽701，插槽701为开口式槽，插槽座7的插槽701与长边602相适配，第一插杆和内套筒5同时沿轴向方向移动，使得长边602沿轴向方向移动能够***插槽座7的插槽701内，实现卡接，螺纹杆3在驱动电机的带动下旋转，内套筒5不旋转，只做轴向移动，使得烧穿器本体1不会旋转，便于实现烧穿器本体1的自动更换。

卡接单元除上述结构中所采用的方式外，还可以采用如下结构，即卡接单元包括第二插杆，第二插杆与第一插杆6的结构相同，第二插杆设置在内套筒5外侧远离螺纹杆3的一端，第二插杆的长边轴向设置，并朝向螺纹杆3设置，外套筒2内壁设置有与第二插杆相适配的第二插槽701。其中，第二插杆直接与外套筒2内壁轴向设置的第二插槽701卡接，螺纹杆3旋转，内套筒5不旋转，只做轴向移动。

之后，由于上述结构需要从远处操控内套筒5与外套筒2对准并插接，因此，如图6所示，本装置还设置有以下结构，所述内套筒5靠近外套筒2一端设置有外锥形面501，外锥形面501的外径从内至外递减，外套筒2的内壁靠近内套筒5一端设置有内锥形面201，内锥形面201与外锥形面501相适配，内锥形面201的内径从内至外递增。内锥形面201起到导向作用，内套筒5向外套筒2移动时，内套筒5的外锥形面501沿外套筒2的内锥形面201移动，随着外锥形面501的外径从内至外递减，便于内套筒5准确***外套筒2内，减少内套筒5***外套筒2出现不能对准或需要多次对准的现象，提高烧穿器本体自动更换的效率。

因此，为便于从远处观察、操作内套筒5与外套筒2对准并插接，本实施例的内套筒5与外套筒2卡接方式选用第一插杆6***插槽座7的插槽701方式，这种方式容易从远处观察、控制第一插杆6与插槽座7的距离。并且区别于在外套筒2内壁设置第二插槽701的方式不影响结构整体强度。

为便于内套筒5和螺纹杆3在外套筒2内连接，螺纹杆3的长度短于外套筒2的长度，且内套筒5的长度大于螺纹杆3靠近内套筒5的端部至外套筒2靠近烧穿器本体一端的距离，L型结构的长边在***插槽内后，内套筒5才能在外套筒2内与螺纹杆3螺纹连接，保证内套筒5不旋转。

图1、图2为内套筒5未与外套筒2内的螺纹杆3连接状态，需要自动安装或更换烧穿器本体1的电极101时，通过外部吊起架或电动葫芦将烧穿器本体1吊起，烧穿器本体1装有内套筒5的一端通过内套筒5***外套筒2内，使得第一插杆6***插槽座7的插槽701内，控制驱动电机4启动，内套筒5继续沿轴向方向向螺纹杆3移动，螺纹杆3旋转会与内套筒5的内螺纹螺纹连接，内套筒5旋紧后驱动电机4停止工作，实现烧穿器本体1、以及烧穿器本体1上的电极101的安装，如图5、图6的安装状态；同理，拆卸时，外部通过夹持设备或其他工具夹持或托住烧穿杆，驱动电机4反转，使得螺纹杆3与内套筒5脱离。

Claims (10)

1.一种电石出炉机器人前端工具自动更换机构，设置在电石出炉机器人的移动小车上，其特征在于，包括：

第一连接单元，所述第一连接单元固定设置在移动小车朝向电石炉的一侧；

螺纹杆(3)，同轴穿设在所述第一连接单元内侧，并通过驱动电机(4)驱动旋转；

第二连接单元，第二连接单元能够套设在第一连接单元内，且所述第二连接单元外侧与第一连接单元卡接，无法转动，所述螺纹杆(3)与第二连接单元的内壁螺纹连接；

烧穿器本体(1)，所述烧穿器本体(1)设置在第二连接单元远离第一连接单元的一端，且长度方向与第二连接单元长度方向相同。

2.根据权利要求1所述的一种电石出炉机器人前端工具自动更换机构，其特征在于：所述第一连接单元为外套筒(2)，所述第二连接单元为内套筒(5)，所述内套筒(5)外侧与外套筒(2)通过卡接单元卡接。

3.根据权利要求2所述的一种电石出炉机器人前端工具自动更换机构，其特征在于：所述卡接单元包括设置在内套筒(5)外侧的第一插杆(6)及设置在外套筒(2)外侧端的插槽座(7)，且第一插杆(6)与插槽座(7)能够以预设角度插接。

4.根据权利要求2所述的一种电石出炉机器人前端工具自动更换机构，其特征在于：所述卡接单元包括设置在内套筒(5)外侧的第二插杆，所述外套筒(2)内壁设置有与第二插杆相适配的第二插槽。

5.根据权利要求3所述的一种电石出炉机器人前端工具自动更换机构，其特征在于：所述第一插杆(6)为L型结构，所述L型结构的短边(601)与内套筒(5)外侧连接，所述L型结构的长边(602)与内套筒(5)的轴线平行设置。

6.根据权利要求2所述的一种电石出炉机器人前端工具自动更换机构，其特征在于：所述内套筒(5)靠近外套筒(2)一端设置有外锥形面(501)，所述外套筒(2)的内壁外侧设置有与外锥形面(501)相适配的内锥形面(201)。

7.根据权利要求3所述的一种电石出炉机器人前端工具自动更换机构，其特征在于：所述插槽座(7)套设在外套筒(2)靠近烧穿器本体(1)的一端，所述插槽座(7)沿轴向开设有与第一插杆(6)相适配的插槽(701)。

8.根据权利要求7所述的一种电石出炉机器人前端工具自动更换机构，其特征在于，所述插槽座(7)为环形结构，所述插槽座(7)的内壁与外套筒(2)紧贴，所述插槽座(7)和外套筒(2)通过螺栓连接。

9.根据权利要求3所述的一种电石出炉机器人前端工具自动更换机构，其特征在于，所述螺纹杆(3)的长度短于外套筒(2)的长度。

10.根据权利要求3所述的一种电石出炉机器人前端工具自动更换机构，其特征在于：所述内套筒的长度大于螺纹杆(3)靠近内套筒(5)的端部至外套筒(2)靠近烧穿器本体(1)一端的距离。