一种混铁车自动接电装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种混铁车自动接电装置，包括纵向移动机构、横向移动机构、垂直升降机构、弹性补偿机构、视觉识别模块、插头、防护罩、底架、电气控制模块。纵向移动机构安装在底架上，横向移动机构安装在纵向移动机构的工作台上，垂直升降机构安装在横向移动机构的工作台上，弹性补偿机构安装在垂直升降机构的工作台上，视觉识别模块的智能相机安装在弹性补偿机构的支架上，插头安装在弹性补偿机构的端部。采用直角坐标系机械结构，伺服/步进电机驱动，滚珠丝杠传动。纵向移动机构和垂直升降机构接收电气控制模块的控制指令，自动进行纵向移动和垂向移动，带动安装在弹性补偿机构端部的插头到达与混铁车插座的对应位置。

An automatic power connection device for mixer

【技术实现步骤摘要】
一种混铁车自动接电装置
本专利技术涉及冶金行业铁路运输装备自动化领域，尤其涉及一种混铁车自动接电装置。
技术介绍
混铁车自动接电装置是为混铁车提供倾动电源和指令信号的自动连接装置。混铁车自动接电装置适用于炼钢厂倒罐站及密闭的排渣场等电源连接次数多、金属粉尘多、高温危险、人工连接困难的作业恶劣场所。目前的混铁车自动接电装置采用纵向气缸进行纵向驱动，采用横向气缸进行横向驱动，采用定位气缸进行纵向定位，通过振动电机的振动使导向吊座装置的2个喇叭口插套与混铁车的2个导向杆插入定位，从而使插头与混铁车插座同步对接。目前的混铁车自动接电装置存在结构复杂、定位精度低、振动电机容易损坏、成本较高等问题。
技术实现思路
为了解决目前混铁车自动接电装置存在的上述问题，提高倒罐工位的自动化水平，本专利技术公开了一种结构简单、定位精度高、连接快速准确、安全可靠、成本较低、自动化程度高的混铁车自动接电装置，具体结构包括：纵向移动机构、横向移动机构、垂直升降机构、弹性补偿机构、视觉识别模块、插头、防护罩、底架、电气控制模块。纵向移动机构安装在底架上，横向移动机构安装在纵向移动机构的工作台上，垂直升降机构安装在横向移动机构的工作台上，弹性补偿机构安装在垂直升降机构的工作台上，视觉识别模块的智能相机安装在弹性补偿机构的支架上，插头安装在弹性补偿机构的端部。采用直角坐标系机械结构，伺服/步进电机驱动，滚珠丝杠传动。纵向移动机构和垂直升降机构接收电气控制模块的控制指令，自动进行纵向移动和垂向移动，带动安装在弹性补偿机构端部的插头到达与混铁车插座的对应位置。横向移动机构接收电气控制模块的控制指令自动进行横向移动，带动安装在弹性补偿机构端部的插头横向移动，将插头压接到混铁车插座上。纵向移动机构、横向移动机构、垂直升降机构由伺服/步进电机、电机座、联轴器、滚珠丝杠副、螺母座、丝杠支撑座、直线导轨副、工作台、基座、防撞块、限位开关、机械限位等组成。垂直升降机构的电机和滚珠丝杠副分别布置在基座两侧，电机轴与滚珠丝杠轴平行，电机轴和滚珠丝杠轴之间采用齿轮进行传动。在混铁车自动接电装置的插头与混铁车插座压接接电以后，在混铁车倾倒铁水的过程中，铁水的减少会使混铁车插座跟随混铁车上部发生位置变动。由纵向移动机构、横向移动机构和垂直升降机构分别进行三轴直线方向的位置补偿。采用弹性补偿机构进行位姿补偿。弹性补偿机构包括螺母、支架、调整螺母、碟簧、法兰、导管、限位板、限位螺母。通过螺栓将支架连接固定到垂直升降机构的工作台上。导管的内径相同，外径呈阶梯状。电缆从支架内沿导管内孔连接到插头上。导管的较大直径外圆面，从端部起设有一定长度的外螺纹，螺纹连接到支架上。导管上的外螺纹上连接有螺母，该外螺纹位于支架的内部。导管的较小直径外圆面，全长设有外螺纹。在导管的较大直径外圆面的阶梯端，设有方形台阶，用于限位板的定位。方形限位板的内孔为方形。方形限位板的方孔套接到导管的方形台阶上。用限位螺母将方形限位板固定到导管的方形台阶上。法兰内孔套接到导管的较大直径外圆面上。法兰一端的方形限位凹槽套接到方形限位板上。法兰四角上各有通孔，用螺栓将插头连接到法兰上。在支架和法兰之间的导管上，套装有组合碟簧和调整螺母。组合碟簧的一侧与调整螺母接触，组合碟簧的另一侧与法兰接触。通过调整螺母将组合碟簧预压紧到法兰上，使法兰的限位凹槽套接在方形限位板上，与法兰相连接的插头保持受力平衡。弹性补偿机构具有位姿补偿功能。在插头与混铁车插座横向压接后，压接力通过插头和法兰传递到组合碟簧，组合碟簧产生弹性变形，法兰的方形限位凹槽与方形限位板分离，插头随混铁车插座的位姿变动而变动。弹性补偿机构能够补偿混铁车在倾倒铁水过程中混铁车插座本体与原始位置的偏差，保证插头与混铁车插座在接电时的安全稳定可靠。视觉识别模块主要包括智能相机和图像处理软件。通过以太网通讯方式将智能相机采集到的混铁车插座图像传输至后台图像处理软件进行分析和处理；通过以太网通讯方式将混铁车插座的位置信息传输至电气控制模块的PLC，PLC控制各电机带动插头做相应移动，实现插头与混铁车插座的精准对中和电源自动连接功能。在纵向移动机构、横向移动机构、垂直升降机构上分别设置限位保护开关、防撞块、机械限位、报警装置，并设置安全联锁装置，确保自动接电装置的安全可靠运行。在底架以上的自动接电装置的外部设置全密封防护罩，其中插头活动区域采用风琴罩，保护混铁车自动接电装置免于环境中的金属粉尘危害，保证自动接电装置的正常运行。底架用于纵向移动机构、横向移动机构、垂直升降机构和弹性补偿机构等的支承。电气控制模块主要设置在底架下部。由于采用了上述技术方案，本专利技术提供的一种混铁车自动接电装置，该装置采用直角坐标系机械结构、电机驱动、滚珠丝杠传动，通过视觉识别模块自动检测识别混铁车插座，通过电气控制模块自动实现插头与混铁车插座的精准对位和快速压接，采用插头弹性补偿机构补偿接电时混铁车插座本体与原始位置的偏差，因此本专利技术具有结构简单紧凑、定位精度高、连接快速准确、安全可靠、成本较低、自动化程度高等优点，大大提高了混铁车接电的自动化水平，对提高整机产品质量具有重要意义。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或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单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术装置的结构左视图；图2为本专利技术装置的结构主视图；图3为本专利技术装置的结构俯视图；图4为弹性补偿机构的结构示意图；图5为弹性补偿机构中的法兰结构示意图。图中：1、纵向移动机构；2、横向移动机构；3、垂直升降机构；4、弹性补偿机构；5、视觉识别模块；6、插头；7、防护罩；8、底架；9、电气控制模块；41.螺母；42、支架；43、调整螺母；44、碟簧；45、法兰；46、导管；47、限位板；48、限位螺母具体实施方式为使本专利技术的技术方案和优点更加清楚，下面结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚完整的描述：如图1所示的一种混铁车自动接电装置，包括纵向移动机构1、横向移动机构2、垂直升降机构3、弹性补偿机构4、视觉识别模块5、插头6、防护罩7、底架8和电气控制模块9等组成。纵向移动机构1安装在底架8上，横向移动机构2安装在纵向移动机构1的工作台上，垂直升降机构3安装在横向移动机构2的工作台上，弹性补偿机构4安装在垂直升降机构3的工作台上，视觉识别模块5的智能相机安装在弹性补偿机构4的支架42上，插头6安装在弹性补偿机构4的端部。进一步的，采用直角坐标系机械结构，伺服/步进电机驱动，滚珠丝杠传动。纵向移动机构1和垂直升降机构3接收电气控制模块9的控制指令，自动进行纵向移动和垂向移动，带动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种混铁车自动接电装置，其特征在于包括：安装在底架(8)上的纵向移动机构(1)，所述纵向移动机构(1)的工作台上安装有横向移动机构(2)，所述横向移动机构(2)的工作台上安装有垂直升降机构(3)，所述垂直升降机构(3)的工作台上安装有弹性补偿机构(4)，所述弹性补偿机构(4)的支架上安装有视觉识别模块(5)，所述弹性补偿机构(4)的端部安装有插头(6)；/n所述底架(8)的底部设置有电气控制模块(9)，所述纵向移动机构(1)和垂直升降机构(3)接收电气控制模块(9)的控制指令自动进行纵向移动和垂向移动、从而带动安装在弹性补偿机构(4)上的插头(6)到达与混铁车插座的对应位置，所述横向移动机构(2)接收电气控制模块(9)的控制指令自动进行横向移动、带动安装在弹性补偿机构(4)端部的插头(6)横向移动、将插头(6)压接到混铁车插座上；/n当插头(6)与混铁车插座压接接电以后，在混铁车倾倒铁水的过程中，铁水的减少会使混铁车插座跟随混铁车上部发生位置变动，所述电气控制模块(9)控制纵向移动机构(1)、横向移动机构(2)和垂直升降机构(3)分别进行三轴直线方向的位置补偿，所述弹性补偿机构(4)进行位姿补偿。/n...

【技术特征摘要】
1.一种混铁车自动接电装置，其特征在于包括：安装在底架(8)上的纵向移动机构(1)，所述纵向移动机构(1)的工作台上安装有横向移动机构(2)，所述横向移动机构(2)的工作台上安装有垂直升降机构(3)，所述垂直升降机构(3)的工作台上安装有弹性补偿机构(4)，所述弹性补偿机构(4)的支架上安装有视觉识别模块(5)，所述弹性补偿机构(4)的端部安装有插头(6)；
所述底架(8)的底部设置有电气控制模块(9)，所述纵向移动机构(1)和垂直升降机构(3)接收电气控制模块(9)的控制指令自动进行纵向移动和垂向移动、从而带动安装在弹性补偿机构(4)上的插头(6)到达与混铁车插座的对应位置，所述横向移动机构(2)接收电气控制模块(9)的控制指令自动进行横向移动、带动安装在弹性补偿机构(4)端部的插头(6)横向移动、将插头(6)压接到混铁车插座上；
当插头(6)与混铁车插座压接接电以后，在混铁车倾倒铁水的过程中，铁水的减少会使混铁车插座跟随混铁车上部发生位置变动，所述电气控制模块(9)控制纵向移动机构(1)、横向移动机构(2)和垂直升降机构(3)分别进行三轴直线方向的位置补偿，所述弹性补偿机构(4)进行位姿补偿。


2.根据权利要求1所述的一种混铁车自动接电装置，其特征还在于：所述弹性补偿机构(4)包括螺母(41)、支架(42)、调整螺母(43)、碟簧(44)、法兰(45)、导管(46)、限位板(47)和限位螺母(48)；
所述支架(42)通过螺栓固定连接在垂直升降机构(3)的工作台上，其中电缆从支架(42)内沿导管(46)内孔连接到插头(6)上，其中导管(46)的较大直径外圆面从端部起设有一定长度的外螺纹，外螺纹连接到支架(42)上，所述导管(46)上的外螺纹上连接有螺母(41)，该外螺纹位于支架(42)的内部，其中导管(46)的较小直径外圆面全长设有外螺纹，在导管(46)的较大直径外圆面的阶梯端设置有用于对限位板(47)进...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹云，白永昕，李宏财，张硕，金宝，邹治鹏，
申请(专利权)人：大连重工环保工程有限公司，大连华锐重工集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21