一种基于多自由度串联机械臂的集渣装置制造方法及图纸

一种基于多自由度串联机械臂的集渣装置，涉及铝液精炼工艺的自动化集渣装置领域，本发明专利技术为了解决目前铝液精炼过程中炼化炉内的渣滓通过传统机械臂结构集渣时，由于受到传统机械臂工作距离和集渣结构的限制不易将渣滓取出的问题，本申请所述集渣装置包括移动平台和集渣收集单元，所述集渣收集单元设置在移动平台的工作端，且集渣收集单元的固定端与移动平台的工作端拆卸连接，移动平台包括横向移动单元、纵向移动单元和转动单元，集渣收集单元包括动力组件、安装组件、传动组件、前置集渣板组件和两个弧形集渣板，本申请主要用于对铝液精炼过程中精炼炉内产生的渣滓进行收集处理，同时向炉内补充保护气体的装置。时向炉内补充保护气体的装置。时向炉内补充保护气体的装置。

【技术实现步骤摘要】
一种基于多自由度串联机械臂的集渣装置


[0001]本专利技术涉及铝液精炼工艺的自动化集渣装置领域，具体涉及一种基于多自由度串联机械臂的集渣装置。

技术介绍

[0002]多自由机械臂是一种复杂的机械系统，具备多输入，多输出，强耦合与非线性的特点。可以在工作空间内高效灵活的完成抓取、移动、输送、转配、加工等功能；
[0003]金属铝广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑和包装等领域，已经成为国家的一种战略金属资源。目前国内铝液精炼行业还在采用传统的人力除渣作业方式，此种方式对操作人员经验具有依赖性，存在误操作风险；且作业频次多、作业环境温度高，劳动强度大。随着智能制造进程推进，铝液精炼除渣作业自动化是一种必然的发展趋势。由于铝液保温炉内为900℃以上高温环境，要求机械臂具有远距离、远心作业及其大惯性负载驱动能力，并集成高效、可靠的集渣作业工装，目前传统机械臂由于受到工作距离和集渣结构的限制不易将渣滓从工作中的铝液保温炉内取出，无法满足作业要求，因此亟需研制一种基于多自由度串联机械臂的集渣装置。

技术实现思路

[0004]本专利技术为了解决目前铝液精炼过程中炼化炉内的渣滓通过传统机械臂结构集渣时，由于受到传统机械臂工作距离和集渣结构的限制不易将渣滓取出的问题，进而提供一种基于多自由度串联机械臂的集渣装置；
[0005]一种基于多自由度串联机械臂的集渣装置，所述集渣装置包括移动平台和集渣收集单元，所述集渣收集单元设置在移动平台的工作端，且集渣收集单元的固定端与移动平台的工作端拆卸连接；
[0006]所述移动平台包括横向移动单元、纵向移动单元和转动单元，所述纵向移动单元设置在横向移动单元的工作端上，且纵向移动单元的轴线与横向移动单元的轴线垂直设置，纵向移动单元的固定端与横向移动单元的工作端拆卸连接，转动单元设置在纵向移动单元的底端，且转动单元的顶端与纵向移动单元的底端拆卸连接，转动单元的轴线与纵向移动单元的轴线共线设置，集渣收集单元设置在转动单元的底端，且集渣收集单元的固定端与转动单元的底端拆卸连接，集渣收集单元的轴线与转动单元的轴线垂直设置。
[0007]进一步地，所述横向移动单元包括横向挡块组、横向导轨组、横向梁、横向滑轮组、横向连接板和横向驱动电机，所述横向导轨组设置在横向梁的前侧，且横向导轨组的长度延伸方向与横向梁的长度延伸方向相同，横向导轨组包括两根横向导轨，两根横向导轨沿横向梁宽度方向的中心线对称设置，每个横向导轨与横向梁固定连接，两根横向导轨的相背面均为导向面，位于上部横向导轨的下表面为齿形面，横向驱动电机设置在横向梁的前侧，且横向驱动电机的动力输出轴设置在两根横向导轨之间，横向驱动电机中动力输出轴的轴线与横向梁的前侧面垂直设置，横向驱动电机中动力输出轴的外圆面上套装有横向传
动齿轮，横向传动齿轮与位于上部的横向导轨齿啮合设置，横向连接板套设在横向驱动电机的壳体上，且横向连接板与驱动电机固定连接，横向连接板靠近横向梁的一侧设有横向滑轮组，横向滑轮组中包括多个横向滑轮，每个横向滑轮中插设有一个横向轮轴，且横向滑轮与横向轮轴转动连接，横向轮轴的一端延伸至横向滑轮的外部并与横向连接板固定连接，横向连接板通过多个横向滑轮与两根横向导轨滑动连接，纵向移动单元设置在横向连接板远离横向梁的一侧，且纵向移动单元与横向连接板固定连接，横向挡块组包括两个横向挡块，每个横向挡块对应设置在横向梁前侧的一端上，两个横向挡块沿横向梁长度方向的中心线相对设置，两个横向挡块均与横向梁固定连接；
[0008]进一步地，所述纵向移动单元包括纵向挡块组、纵向导轨组、纵向梁、纵向滑轮组、纵向连接板和纵向驱动电机，所述纵向梁设置在横向连接板远离横向梁的一侧，且纵向梁的轴线与横向梁的轴线垂直设置，纵向导轨组设置在纵向梁靠近横向连接板的一侧，纵向导轨组包括两根纵向导轨，两根纵向导轨沿纵向梁宽度方向的中心线对称设置，每根纵向导轨与纵向梁固定连接，两根纵向导轨的相背面均为导向面，位于右侧纵向导轨的左表面为齿形面，纵向驱动电机插设在横向连接板上，且纵向驱动电机的壳体与横向连接板固定连接，纵向驱动电机的动力输出轴设置在两根纵向导轨之间，且纵向驱动电机中动力输出轴上套装有纵向传动齿轮，纵向传动齿轮与位于右侧的纵向导轨齿啮合设置，纵向滑轮组设置在横向连接板远离横向梁的一侧，纵向滑轮组中包括多个纵向滑轮，每个纵向滑轮中插设有一个纵向轮轴，且纵向滑轮与纵向轮轴转动连接，纵向轮轴的一端延伸至纵向滑轮的外部并与纵向连接板固定连接，纵向连接板通过多个纵向滑轮与两根纵向导轨滑动连接，纵向挡块组设置在纵向梁靠近横向连接板的一侧，纵向挡块组包括两个纵向挡块，每个纵向挡块对应设置在纵向梁靠近横向连接板一侧的一端上，两个纵向挡块沿纵向梁长度方向的中心线相对设置，两个纵向挡块均与纵向梁固定连接，纵向连接板设置在纵向梁的底端，且纵向连接板的顶端与纵向梁的底端固定连接，转动单元设置在纵向连接板的底端，且转动单元的顶端与纵向连接板的底端拆卸连接；
[0009]进一步地，所述转动单元包括连接壳体、转动电机、转动电机固定板，转动联轴器、转动轴承、转动轴和底部连接法兰盘，所述连接壳体设置在纵向连接板的底端，且连接壳体的顶端与纵向连接板的底端拆卸连接，转动电机设置在连接壳体中，且转动电机通过转动电机固定板与连接壳体的内壁固定连接，转动电机的动力输出轴竖直向下设置，转动轴插设在连接壳体的底部，且转动轴的顶端通过转动联轴器与转动电机的动力输出轴相连，转动轴与连接壳体之间设有转动轴承，转动轴与转动轴承的轴承内圈固定连接，转动轴承的轴承外圈与连接壳体固定连接，底部连接法兰盘设置在转动轴的底端，且底部连接法兰盘的顶端与转动轴的底端固定连接，集渣收集单元设置在底部连接法兰盘的底部，且集渣收集单元的顶部与底部连接法兰盘的底部拆卸连接；
[0010]进一步地，所述集渣收集单元包括动力组件、安装组件、传动组件、前置集渣板组件和两个弧形集渣板，所述安装组件设置在底部连接法兰盘的底部，且安装组件的顶部在底部连接法兰盘的底部拆卸连接，动力组件设置在安装组件的一端上，且动力组件与安装组件固定连接，传动组件设置在安装组件的另一端上，且传动组件的一端穿过安装组件并与动力组件传动连接，前置集渣板组件设置在传动组件的另一端上，且前置集渣板组件与传动组件固定连接，两个弧形集渣板设置在前置集渣板组件靠近安装组件的一侧，且两个
弧形集渣板沿传动组件的轴线对称设置，每个弧形集渣板与传动组件固定连接；
[0011]进一步地，所述动力组件包括电机仓、传动电机和电机安装座，所述电机仓设置在安装组件的一端上，且电机仓与安装组件固定连接，电机安装座设置在电机仓中，且电机安装座与电机仓的内壁固定连接，传动电机设置在电机安装座上，且传动电机的壳体与电机安装座拆卸连接，传动组件的一端穿过安装组件并与传动电机的动力输出轴传动连接；
[0012]进一步地，所述安装组件包括顶部法兰盘和安装支架，所述电机仓设置在安装支架的一端上，且电机仓与安装支架固定连接，顶部法兰盘设置在安装支架的顶端，且顶部法兰盘的底端与安本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于多自由度串联机械臂的集渣装置，其特征在于：所述集渣装置包括移动平台和集渣收集单元(4)，所述集渣收集单元(4)设置在移动平台的工作端，且集渣收集单元(4)的固定端与移集渣收集单元动平台的工作端拆卸连接；所述移动平台包括横向移动单元(1)、纵向移动单元(2)和转动单元(3)，所述纵向移动单元(2)设置在横向移动单元(1)的工作端上，且纵向移动单元(2)的轴线与横向移动单元(1)的轴线垂直设置，纵向移动单元(2)的固定端与横向移动单元(1)的工作端拆卸连接，转动单元(3)设置在纵向移动单元(2)的底端，且转动单元(3)的顶端与纵向移动单元(2)的底端拆卸连接，转动单元(3)的轴线与纵向移动单元(2)的轴线共线设置，集渣收集单元(4)设置在转动单元(3)的底端，且集渣收集单元(4)的固定端与转动单元(3)的底端拆卸连接，集渣收集单元(4)的轴线与转动单元(3)的轴线垂直设置。2.根据权利要求1所述的一种基于多自由度串联机械臂的集渣装置，其特征在于：所述横向移动单元(1)包括横向挡块组(1
‑
1)、横向导轨组(1
‑
2)、横向梁(1
‑
3)、横向滑轮组(1
‑
4)、横向连接板(1
‑
5)和横向驱动电机(1
‑
6)，所述横向导轨组(1
‑
2)设置在横向梁(1
‑
3)的前侧，且横向导轨组(1
‑
2)的长度延伸方向与横向梁(1
‑
3)的长度延伸方向相同，横向导轨组(1
‑
2)包括两根横向导轨，两根横向导轨沿横向梁(1
‑
3)宽度方向的中心线对称设置，每个横向导轨与横向梁(1
‑
3)固定连接，两根横向导轨的相背面均为导向面，位于上部横向导轨的下表面为齿形面，横向驱动电机(1
‑
6)设置在横向梁(1
‑
3)的前侧，且横向驱动电机(1
‑
6)的动力输出轴设置在两根横向导轨之间，横向驱动电机(1
‑
6)中动力输出轴的轴线与横向梁(1
‑
3)的前侧面垂直设置，横向驱动电机(1
‑
6)中动力输出轴的外圆面上套装有横向传动齿轮，横向传动齿轮与位于上部的横向导轨齿啮合设置，横向连接板(1
‑
5)套设在横向驱动电机(1
‑
6)的壳体上，且横向连接板(1
‑
5)与驱动电机(1
‑
6)固定连接，横向连接板(1
‑
5)靠近横向梁(1
‑
3)的一侧设有横向滑轮组(1
‑
4)，横向滑轮组(1
‑
4)中包括多个横向滑轮，每个横向滑轮中插设有一个横向轮轴，且横向滑轮与横向轮轴转动连接，横向轮轴的一端延伸至横向滑轮的外部并与横向连接板(1
‑
5)固定连接，横向连接板(1
‑
5)通过多个横向滑轮与两根横向导轨滑动连接，纵向移动单元(2)设置在横向连接板(1
‑
5)远离横向梁(1
‑
3)的一侧，且纵向移动单元(2)与横向连接板(1
‑
5)固定连接，横向挡块组(1
‑
1)包括两个横向挡块，每个横向挡块对应设置在横向梁(1
‑
3)前侧的一端上，两个横向挡块沿横向梁(1
‑
3)长度方向的中心线相对设置，两个横向挡块均与横向梁(1
‑
3)固定连接。3.根据权利要求2所述的一种基于多自由度串联机械臂的集渣装置，其特征在于：所述纵向移动单元(2)包括纵向挡块组(2
‑
1)、纵向导轨组(2
‑
2)、纵向梁(2
‑
3)、纵向滑轮组(2
‑
4)、纵向连接板(2
‑
5)和纵向驱动电机(2
‑
6)，所述纵向梁(2
‑
3)设置在横向连接板(1
‑
5)远离横向梁(1
‑
3)的一侧，且纵向梁(2
‑
3)的轴线与横向梁(1
‑
3)的轴线垂直设置，纵向导轨组(2
‑
2)设置在纵向梁(2
‑
3)靠近横向连接板(1
‑
5)的一侧，纵向导轨组(2
‑
2)包括两根纵向导轨，两根纵向导轨沿纵向梁(2
‑
3)宽度方向的中心线对称设置，每根纵向导轨与纵向梁(2
‑
3)固定连接，两根纵向导轨的相背面均为导向面，位于右侧纵向导轨的左表面为齿形面，纵向驱动电机(2
‑
6)插设在横向连接板(1
‑
5)上，且纵向驱动电机(2
‑
6)的壳体与横向连接板(1
‑
5)固定连接，纵向驱动电机(2
‑
6)的动力输出轴设置在两根纵向导轨之间，且纵向驱动电机(2
‑
6)中动力输出轴上套装有纵向传动齿轮，纵向传动齿轮与位于右侧的纵向导轨齿啮合设置，纵向滑轮组(2
‑
4)设置在横向连接板(1
‑
5)远离横向梁(1
‑
3)的一侧，纵向滑轮组
(2
‑
4)中包括多个纵向滑轮，每个纵向滑轮中插设有一个纵向轮轴，且纵向滑轮与纵向轮轴转动连接，纵向轮轴的一端延伸至纵向滑轮的外部并与纵向连接板(1
‑
5)固定连接，纵向连接板(1
‑
5)通过多个纵向滑轮与两根纵向导轨滑动连接，纵向挡块组(2
‑
1)设置在纵向梁(2
‑
3)靠近横向连接板(1
‑
5)的一侧，纵向挡块组(2
‑
1)包括两个纵向挡块，每个纵向挡块对应设置在纵向梁(2
‑
3)靠近横向连接板(1
‑
5)一侧的一端上，两个纵向挡块沿纵向梁(2
‑
3)长度方向的中心线相对设置，两个纵向挡块均与纵向梁(2
‑
3)固定连接，纵向连接板(2
‑
5)设置在纵向梁(2
‑
3)的底端，且纵向连接板(2
‑
5)的顶端与纵向梁(2
‑
3)的底端固定连接，转动单元(3)设置在纵向连接板(2
‑
5)的底端，且转动单元(3)的顶端与纵向连接板(2
‑
5)的底端拆卸连接。4.根据权利要求3所述的一种基于多自由度串联机械臂的集渣装置，其特征在于：所述转动单元(3)包括连接壳体(3
‑
1)、转动电机(3
‑
2)、转动电机固定板(3
‑
3)、转动联轴器(3
‑
4)、转动轴承(3
‑
5)、转动轴(3
‑
6)和底部连接法兰盘(3
‑
7)，所述连接壳体(3
‑
1)设置在纵向连接板(2
‑
5)的底端，且连接壳体(3
‑
1)的顶端与纵向连接板(2
‑
5)的底端拆卸连接，转动电机(3
‑
2)设置在连接壳体(3
‑
1)中，且转动电机(3
‑
2)通过转动电机固定板(3
‑
3)与连接壳体(3
‑
1)的内壁固定连接，转动电机(3
‑
2)的动力输出轴竖直向下设置，转动轴(3
‑
6)插设在连接壳体(3
‑
1)的底部，且转动轴(3
‑
6)的顶端通过转动联轴器(3
‑
4)与转动电机(3
‑
2)的动力输出轴相连，转动轴(3
‑
6)与连接壳体(3
‑
1)之间设有转动轴承(3
‑
5)，转动轴(3
‑
6)与转动轴承(3
‑
5)的轴承内圈固定连接，转动轴承(3
‑
5)的轴承外圈与连接壳体(3
‑
1)固定连接，底部连接法兰盘(3
‑
7)设置在转动轴(3
‑
6)的底端，且底部连接法兰盘(3
‑
7)的顶端与转动轴(3
‑
6)的底端固定连接，集渣收集单元(4)设置在底部连接法兰盘(3
‑
7)的底部，且集渣收集单元(4)的顶部与底部连接法兰盘(3
‑
7)的底部拆卸连接。5.根据权利要求4所述的一种基于多自由度串联机械臂的集渣装置，其特征在于：所述集渣收集单元(4)包括动力组件、安装组件、传...

【专利技术属性】
技术研发人员：佟志忠，李亚鹏，高海波，陈柏全，刘璐，靳曦琛，邓宗全，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：