取样棒的棒料储料架装置以及测温取样棒的选取和夹持方法转让专利

申请号 : CN201510305826.3

文献号 : CN104942782B

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发明人 : 戴骞刘玉斌李长乐赵杰

申请人 : 哈尔滨工业大学

摘要 :

本发明一种取样棒的棒料储料架装置以及测温取样棒的选取和夹持方法,该棒料储料架装置包括筛板机构和对心夹持机构,其中筛板机构包括两块筛板、支承架和驱动筛板的气缸,两块筛板在气缸的驱动下经由轴承沿导轨移动,由此选取出所需的测温取样棒;对心夹持机构包括对心夹持盘,托架和气缸,对心夹持机构对落入托架的取样棒经由气缸驱动来进行夹持和对心。本发明能够装载大量多种类型的测温取样棒,并分别选择一根供下道工序使用,节省了操作空间,并且由于对心夹持机构的对心定位,方便了下道工序,提高了工作效率。

权利要求 :

1.一种取样棒的棒料储料架装置,包括机架和储料架,其特征在于:还包括筛板机构,所述筛板机构包括筛板、支承架和筛板用气缸,其中,所述支承架包括两个对开的截面为口字型的长方形框体,分别水平固定于所述机架的两端上,两支承架的顶面外侧沿长度方向装设匹配的外导轨,两支承架的底面里侧沿长度方向装设匹配的内导轨;

所述筛板包括上筛板和下筛板,所述上筛板经由其底部装设的轴承沿所述外导轨在所述支承架上方水平移动,所述下筛板经由其底部装设的轴承沿所述内导轨在所述支承架内水平移动,其中,所述筛板为一侧敞开的“[”字状部件,由两块隔开间隔相向设置的端板和将所述端板在同侧连接的横杆组成,两块所述端板为相向侧开口的长方形框体,在所述端板的开口侧的上表面和下表面分别开设有多个槽,且上表面的槽与下表面的槽在水平方向上错开,各所述筛板的横杆分别与用于驱动所述筛板移动的筛板气缸连接;

所述储料架设多根间隔、相互平行、竖直阵列式排列并其下端分别固定连接于所述机架的长条状支柱,沿所述机架的长度方向的多个纵列长条状支柱每列上端固定有一横杆,所述取样棒水平放置于所述各纵列形成的储料区中;储料区内位于最下方的取样棒被上筛板的下表面或上表面托住。

2.如权利要求1所述的取样棒的棒料储料架装置,其特征在于:取样棒包括棒体部和棒径部,

所述上筛板的端板下表面等间隔地开设有三个槽,槽宽大于所述取样棒的棒体部直径且小于两倍的所述取样棒的棒体部直径;

所述上筛板的端板上表面以轴对称的方式等间隔地开设有四个槽,其中,中部两个槽的槽宽与所述上筛板的下表面凹槽宽相等,两端部的两个槽的槽宽大于所述取样棒的棒径部直径;

所述下筛板的两个端板的上表面反向对称地开设有四个槽,其中一个端板的上表面靠近横杆侧的两个槽的槽宽大于取样棒的棒径部直径,远离所述横杆侧的两个槽的槽宽大于取样棒棒体部直径;

所述下筛板的两个端板的下表面对称地开设有等间隔的三个槽,其中位于中部的槽的槽宽大于取样棒棒体部的直径且小于两倍的取样棒的棒体部直径,另外位于两端的槽的槽宽大于取样棒的棒径部直径且小于两倍的取样棒的棒径部直径。

3.如权利要求2所述的取样棒的棒料储料架装置,其特征在于:

所述取样棒棒体部尺寸为46mm,棒径部尺寸为26mm;

所述下筛板的端板下表面的中间槽宽为70mm,中间槽两侧的槽的槽宽为40mm,槽间距为30mm;所述下筛板的端板上表面远离横杆侧的两个槽的槽宽为50mm,槽间距为20mm,靠近横杆侧的两个槽的槽宽为30mm,槽间距为40mm;

所述上筛板的端板的下表面的槽宽均为70mm,槽间距为70mm;所述上筛板的端板的上表面中间两个槽的槽宽为70mm,位于两侧的两个槽的槽宽为30mm,槽间距为70mm。

4.如权利要求1~3中任一项所述的取样棒的棒料储料架装置,其特征在于:还包括对心夹持机构,所述对心夹持机构位于所述储料架的下方,具有:用于接收下落的取样棒的托架、用于对所述棒料进行对心夹持的对心夹持盘、和用于驱动所述对心夹持盘开闭的对心夹持盘气缸,其中,所述托架固定于所述机架,

所述对心夹持盘由两块可开闭的半圆形金属盘组成,各所述对心夹持盘的中心开有同心圆的半圆形槽口用以夹持所述取样棒,所述夹持盘气缸经由支承台固定于所述机架,所述对心夹持盘的两块半圆形金属盘分别经由连杆与所述对心夹持盘气缸的两个推杆连接。

5.如权利要求4所述的取样棒的棒料储料架装置,其特征在于:所述托架为两个,分别设置于所述机架长度方向的两侧,由金属板弯折形成截面为凹字形形状,所述托架的上部固定于所述机架,所述托架的底部与所述对心夹持盘的半圆形槽口对位。

6.如权利要求5所述的取样棒的棒料储料架装置,其特征在于:所述筛板由金属材料制成。

7.如权利要求1所述的取样棒的棒料储料架装置,其特征在于:所述储料架设有七个纵列而形成六个用于放置所述取样棒的储料区,自所述筛板的端板侧起依次分别为储料区一、储料区二、储料区三、储料区四、储料区五和储料区六。

8.一种测温取样棒的选取方法,其特征在于:使用权利要求1至6任一所述的取样棒的棒料储料架装置,所述储料架设有七个纵列而形成六个用于放置所述取样棒的储料区,自所述筛板的端板侧起依次分别为储料区一、储料区二、储料区三、储料区四、储料区五和储料区六,包括以下操作步骤:(1)所述下筛板保持原位不动,所述上筛板在所述筛板气缸的驱动下向一侧移动,使所述储料区一、所述储料区三和所述储料区五各落下一根取样棒,其中,位于所述储料区一的取样棒下落直至取出位置,位于所述储料区三的取样棒由所述下筛板端板的下表面托住,位于所述储料区五的取样棒由所述下筛板端板的上表面托住;

(2)所述上筛板保持所述步骤(1)的位置不动,所述下筛板在所述筛板气缸的驱动下向与所述步骤(1)的所述上筛板移动方向相同的方向移动,使所述储料区三中的取样棒下落直至取出位置,位于储料区五的取样棒由所述下筛板端板的下表面托住;

(3)所述上筛板保持所述步骤(1)的位置不动,所述下筛板在所述筛板气缸的驱动下向与所述步骤(1)的上筛板的移动方向相反的方向移动,使所述储料区五中的取样棒下落直至取出位置;

(4)所述下筛板保持所述步骤(3)的位置不动,驱动所述上筛板向与所述步骤(1)的上筛板的移动方向相反的方向移动,使所述储料区二、所述储料区四和所述储料区六各落下一根取样棒,其中,位于所述储料区二的取样棒下落直至取出位置,位于所述储料区四的取样棒由所述下筛板端板的下表面托住,位于所述储料区六的取样棒由所述下筛板端板的上表面托住;

重复所述步骤(2)~步骤(3),完成所述取样棒的选取。

9.一种测温取样棒的选取方法,其特征在于:使用权利要求7所述的取样棒的棒料储料架装置,包括以下操作步骤:(1)所述下筛板保持原位不动,所述上筛板在所述筛板气缸的驱动下向一侧移动,使所述储料区一、所述储料区三和所述储料区五各落下一根取样棒,其中,位于所述储料区一的取样棒下落直至取出位置,位于所述储料区三的取样棒由所述下筛板端板的下表面托住,位于所述储料区五的取样棒由所述下筛板端板的上表面托住;

(2)所述上筛板保持所述步骤(1)的位置不动,所述下筛板在所述筛板气缸的驱动下向与所述步骤(1)的所述上筛板移动方向相同的方向移动,使所述储料区三中的取样棒下落直至取出位置,位于储料区五的取样棒由所述下筛板端板的下表面托住;

(3)所述上筛板保持所述步骤(1)的位置不动,所述下筛板在所述筛板气缸的驱动下向与所述步骤(1)的上筛板的移动方向相反的方向移动,使所述储料区五中的取样棒下落直至取出位置;

(4)所述下筛板保持所述步骤(3)的位置不动,驱动所述上筛板向与所述步骤(1)的上筛板的移动方向相反的方向移动,使所述储料区二、所述储料区四和所述储料区六各落下一根取样棒,其中,位于所述储料区二的取样棒下落直至取出位置,位于所述储料区四的取样棒由所述下筛板端板的下表面托住,位于所述储料区六的取样棒由所述下筛板端板的上表面托住;

重复所述步骤(2)~步骤(3),完成所述取样棒的选取。

10.一种测温取样棒的选取和夹持方法,其特征在于:使用权利要求4或5或6所述的取样棒的棒料储料架装置,所述储料架设有七个纵列而形成六个用于放置所述取样棒的储料区,自所述筛板的端板侧起依次分别为储料区一、储料区二、储料区三、储料区四、储料区五和储料区六,包括以下操作步骤:(1)所述下筛板保持原位不动,所述上筛板在所述筛板气缸的驱动下向一侧移动,使所述储料区一、所述储料区三和所述储料区五各落下一根取样棒,其中,位于所述储料区一的取样棒下落直至取出位置,位于所述储料区三的取样棒由所述下筛板端板的下表面托住,位于所述储料区五的取样棒由所述下筛板端板的上表面托住;

(2)所述上筛板保持所述步骤(1)的位置不动,所述下筛板在所述筛板气缸的驱动下向与所述步骤(1)的所述上筛板移动方向相同的方向移动,使所述储料区三中的取样棒下落直至取出位置,位于储料区五的取样棒由所述下筛板端板的下表面托住;

(3)所述上筛板保持所述步骤(1)的位置不动,所述下筛板在所述筛板气缸的驱动下向与所述步骤(1)的上筛板的移动方向相反的方向移动,使所述储料区五中的取样棒下落直至取出位置;

(4)所述下筛板保持所述步骤(3)的位置不动,驱动所述上筛板向与所述步骤(1)的上筛板的移动方向相反的方向移动,使所述储料区二、所述储料区四和所述储料区六各落下一根取样棒,其中,位于所述储料区二的取样棒下落直至取出位置,位于所述储料区四的取样棒由所述下筛板端板的下表面托住,位于所述储料区六的取样棒由所述下筛板端板的上表面托住;

重复所述步骤(2)~步骤(3),完成所述取样棒的选取;

在所述的步骤之后还进一步包括对下落至取出位置即所述托架内的所述取样棒进行对心夹持的步骤,所述对心夹持盘的两块半圆形金属盘分别在所述对心夹持盘气缸的驱动下闭合来夹持所述取样棒并对心,使机器人完成对测温取样棒的抓取。

说明书 :

取样棒的棒料储料架装置以及测温取样棒的选取和夹持方法

技术领域

[0001] 本发明涉及冶金行业电炉测温取样作业辅助设备,具体地涉及一种测温取样棒的棒料储料架装置以及利用该装置对测温取样棒的选取和夹持方法。

背景技术

[0002] 目前冶金行业内测温取样任务由人工完成,但是靠近电炉作业存在大量的风险,包括:铁水、钢液的飞溅、掉落,爆鸣,接触有毒气体,产生窒息等等。使用机器人代替人工作业,可以有效改善操作人员的工作环境和减轻劳动强度,提高企业的经济效益,具有非常重要的意义。机器人执行测温取样任务时,需要在机器人旁储存大量的不同种类的测温取样棒,并且需要将测温取样棒递送到机器人易于抓取的位置。
[0003] 现有技术中,一种棒料储料架只能装载一种测温取样棒。而实际工作中经常使用多种类型的测温取样棒,此时就需要增加多个对应形式的棒料储料架,并占用工作区空间。而且,现有的棒料储料架不能完成测温取样棒的对心定位,不方便下道工序的使用,影响工作效率。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足,提供一种大容量且适应多种类型的测温取样棒储料架装置及配合机器人抓取的测温取样棒选取和夹持方法。
[0005] 第一方面,本发明的取样棒的棒料储料架装置,包括机架和储料架,其还包括筛板机构,上述筛板机构包括筛板、支承架和筛板用气缸,其中,上述支承架包括两个对开的截面为口字型的长方形框体,分别水平固定于上述机架的两端上,两支承架的顶面外侧沿长度方向装设匹配的外导轨,两支承架的底面里侧沿长度方向装设匹配的内导轨;上述筛板包括上筛板和下筛板,上筛板经由其底部装设的轴承沿上述上导轨在上述支承架上方水平移动,下筛板经由其底部装设的轴承沿上述下导轨在上述支承架内水平移动,其中,上述筛板为一侧敞开的“[”字状部件,由两块隔开间隔相向设置的端板和将上述端板在同侧连接的横杆组成,两块上述端板为相向侧开口的长方形框体,在上述端板的开口侧的上表面和下表面分别开设有多个槽,且上表面的槽与下表面的槽在水平方向上错开,各上 述筛板的横杆分别与用于驱动上述筛板移动的筛板气缸连接。
[0006] 第二方面,在本发明第一方面的取样棒的棒料储料架装置中,取样棒包括棒体部和棒径部;上述上筛板的端板下表面等间隔地开设有三个槽,槽宽大于上述取样棒棒体部直径且小于两倍的上述取样棒的棒体部直径;上述上筛板的端板上表面以轴对称的方式等间隔地开设有四个槽,其中,中部两个槽的槽宽与上述上筛板的下表面凹槽宽相等,两端部的两个槽的槽宽大于上述取样棒的棒径部直径;上述下筛板的两个端板的上表面反向对称地开设有四个槽,其中一个端板的上表面靠近横杆侧的两个槽的槽宽大于取样棒的棒径部直径,远离上述横杆侧的两个槽的槽宽大于取样棒棒体部直径;上述下筛板的两个端板的下表面对称地开设有等间隔的三个槽,其中位于中部的槽的槽宽大于取样棒棒体部的直径且小于两倍的取样棒的棒体部直径,另外位于两端的槽的槽宽大于取样棒的棒径部直径且小于两倍的取样棒的棒径部直径。
[0007] 第三方面,在本发明第二方面的取样棒的棒料储料架装置中,所述取样棒棒体部尺寸为46mm,棒径部尺寸为26mm;上述下筛板的端板下表面的中间槽宽为70mm,中间槽两侧的槽的槽宽为40mm,槽间距为30mm;上述下筛板的端板上表面远离横杆侧的两个槽的槽宽为50mm,槽间距为20mm,靠近横杆侧的两个槽的槽宽为30mm,槽间距为40mm;上述上筛板的端板的下表面的槽宽均为70mm,槽间距为70mm;上述上筛板的端板的上表面中间两个槽的槽宽为70mm,位于两侧的两个槽的槽宽为30mm,槽间距为70mm。
[0008] 第四方面,在本发明第一至第三方面的取样棒的棒料储料架装置中,上述储料架设多根间隔、相互平行、竖直阵列式排列并其下端分别固定连接于上述机架的长条状支柱,沿上述机架的长度方向的多个纵列长条状支柱每列上端固定有一横杆,上述取样棒水平放置于上述各纵列间。
[0009] 第五方面,在本发明第四方面的取样棒的棒料储料架装置中,上述储料架设有七个纵列而形成六个用于放置上述取样棒的储料区,自上述筛板的端板侧起依次分别为储料区一、储料区二、储料区三、储料区四、储料区五和储料区六。
[0010] 第六方面,在本发明第一至第五方面的取样棒的棒料储料架装置中,还包括对心夹持机构,上述对心夹持机构位于上述储料架的下方,具有:用于接收下落的取样棒的托架、用于对上述棒料进行对心夹持的对心夹持盘、和用于驱动上述对心夹持盘开闭的对心夹持盘气缸,其中,上述托架固定于上述机架,上述对心夹持盘由两块可开闭的半圆形金属盘组成,各上述对心夹持盘的中心开有同心圆的半圆形槽口用以夹持上述取样棒,上述夹持盘气缸经由支承台固定于上述机 架,上述对心夹持盘的两块半圆形金属盘分别经由连杆与上述对心夹持盘气缸的两个推杆连接。
[0011] 第七方面,在本发明第六方面的取样棒的棒料储料架装置中,上述托架为两个,分别设置于上述机架长度方向的两侧,由金属板弯折形成截面为凹字形形状,上述托架的上部固定于所述机架,上述托架的底部与所述对心夹持盘的半圆形槽口对位。
[0012] 第八方面,在本发明第七方面的取样棒的棒料储料架装置中,上述筛板由金属材料制成。
[0013] 采用本发明储料架装置,只需要将不同种类的测温取样棒分类放置在不同的储料仓,通过移动两块筛板来实现不同种类取样棒料的选择,再通过机架下部的对心夹持机构完成测温取样棒的对心定位,方便下道工序使用。
[0014] 第九方面,本发明还提供一种测温取样棒的选取方法,其使用上述取样棒的棒料储料架装置,包括以下操作步骤:
[0015] (1)上述下筛板保持原位不动,上述上筛板在上述筛板气缸的驱动下向一侧移动,使上述储料区一、上述储料区三和上述储料区五各落下一根取样棒,其中,位于上述储料区一的取样棒下落直至取出位置,位于上述储料区三的取样棒由上述下筛板端板的下表面托住,位于上述储料区五的取样棒由上述下筛板端板的上表面托住;
[0016] (2)上述上筛板保持上述步骤(1)的位置不动,上述下筛板在上述筛板气缸的驱动下向与上述步骤(1)的上述上筛板移动方向相同的方向移动,使上述储料区三中的取样棒下落直至取出位置,位于储料区五的取样棒由上述下筛板端板的下表面托住;
[0017] (3)上述上筛板保持上述步骤(1)的位置不动,上述下筛板在上述筛板气缸的驱动下向与上述步骤(1)的上筛板的移动方向相反的方向移动,使上述储料区五中的取样棒下落直至取出位置;
[0018] (4)上述下筛板保持上述步骤(3)的位置不动,驱动上述上筛板向与上述步骤(1)的上筛板的移动方向相反的方向移动,使上述储料区二、上述储料区四和上述储料区六各落下一根取样棒,其中,位于上述储料区二的取样棒下落直至取出位置,位于上述储料区四的取样棒由上述下筛板端板的下表面托住,位于上述储料区六的取样棒由上述下筛板端板的上表面托住;
[0019] 重复上述步骤(2)~步骤(3),完成上述取样棒的选取。
[0020] 第十方面,本发明还提供一种测温取样棒的选取和夹持方法,其在上述的步 骤(4)之后还进一步包括对下落至取出位置即上述托架内的上述取样棒进行对心夹持的步骤,上述对心夹持盘的两块半圆形金属盘分别在上述对心夹持盘气缸的驱动下闭合来夹持上述取样棒并对心,使机器人完成对测温取样棒的抓取。
[0021] 本发明的取样棒的棒料储料架装置,先将大量棒料分种类放置在不同的储料区,然后通过气缸带动筛板运动,从而选择不同的棒料,并且完成选定棒料的对心定位,供后道工序使用。
[0022] 本发明能够提供一种大容量且适应多种类型测温取样棒储料架装置,能够实现不同种类取样棒料的选择,减少了储料架的数量,大大减少了操作场地的占用空间。并且,本发明实现了测温取样棒的对心定位,方便了下道工序的操作,提高了工作效率。

附图说明

[0023] 图1是本发明测温取样棒储料架装置的立体示意图。
[0024] 图2是本发明测温取样棒储料架装置的右侧正视图。
[0025] 图3是本发明测温取样棒储料架装置的左侧正视图。
[0026] 图4是本发明中测温取样棒的示意图。
[0027] 图5(a)是本发明中下筛板2的立体示意图,图5(b)是本发明中上筛板1的立体示意图。
[0028] 图6(a)是本发明中上筛板1的下表面平面图,图6(b)是本发明中上筛板2的上表面平面图。
[0029] 图7(a)是本发明中下筛板2的下表面平面图,图7(b)是本发明中下筛板2的上表面平面图。
[0030] 图8显示本发明中对心夹持机构的立体放大示意图。
[0031] 图9(a)~图9(e)显示本发明中上筛板1和下筛板2的运动状态的示意图,图9(a)表示初始状态,图9(b)表示步骤一的运动状态Ⅰ,图9(c)表示步骤二的运动状态Ⅱ,图9(d)表示步骤三的运动状态Ⅲ,图9(e)表示步骤四的运动状态Ⅳ。
[0032] 附图标记
[0033] 1上筛板,2下筛板,3左支承架(以读者观看图1时读者的左手侧为左侧,下同),4右支承架,5机架,6气缸(上筛板1用),7气缸(下筛板2用),906对心夹持机构用气缸,8储料架,80取样棒,81取样棒(小径端),82取样棒(大径端),301、401导轨(用于上筛板1)、302、402导轨(用于下筛板2),3001、4001直线轴承(用于上筛板1)、3002、4002直线轴承(用于下筛 板
2),101端板(上筛板1的)、102端板(上筛板1的)、201端板(下筛板2的)、202端板(下筛板2的),103横杆(上筛板1的)、203横杆(下筛板2的),901、902对心夹持盘,905取样棒托架具体实施方式
[0034] 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
[0035] 图1是本发明测温取样棒储料架装置的立体示意图。图2是本发明测温取样棒储料架装置的左侧正视图(以从读者一侧观看图1时的左手侧为左侧)。图3是本发明中测温取样棒储料架装置的右视图(以从读者一侧观看图1时的右手侧为右侧)。如图1~图3所示,该测温取样棒储料架装置主要包括:机架5、固定设置于机架5上的储料架8、分别固定设置于机架5左右两侧上方的左支承架3和右支承架4、水平设置于上述两支承架之间的下筛板2、隔着支承架水平设置于下筛板2上方的上筛板1、用于推动上筛板1的气缸6、用于推动下筛板2的气缸7、和固定设置于机架5的下部的对心夹持机构。
[0036] 如图1所示,机架5为由多根铝型材相互螺栓连接固定而构成的长方体框架,机架5的上方横跨机架的长度方向平行设置有多根横梁,用于固定储料架8、气缸6、气缸7以及对心夹持机构的托架等。在机架5上表面左右两侧,经由螺栓分别安装固定有左支承架3和右支承架4。在本发明中,左支承架3和右支承架4均为截面为“口”字型的长方形框体。如图3所示,沿“口”字型左支承架3的上表面安装有导轨301,沿“口”字型支承架3的上表面里侧安装有导轨302,直线轴承3001、3001与上筛板1连接,并沿导轨301做直线运动,直线轴承3002、3002与下筛板2连接,并沿导轨302做直线运动。同样地,如图2所示,在“口”字型右支承架4的上表面安装有导轨401,在“口”字型右支承架4的上表面里侧安装有导轨402,直线轴承
4001、4001与上筛板1连接,并沿导轨401做直线运动,直线轴承4002、4002与下筛板2连接,并沿导轨402做直线运动。
[0037] 如图1~图3所示,储料架8由复数根铝型材相互平行且竖直排列而成,在每列竖直排列的铝型材的上端水平放置一根铝型材,经由螺钉连接固定成一个整体。每列竖直铝型材的下端均经由螺栓连接固定于机架5的多根横梁上。在本发明一个实施例中,用于储料架8的铝型材的尺寸为20mmx40mmx1200mm,该复数根铝型材排成七列,每列五根,列间距与取样棒的直径对应,稍大于取样棒的直径,以能放入取样棒为宜。复数根铝型材的行距没有特殊要求,以不使取样棒掉落为宜。如图2所示,上述七列铝型材将储料架8划分成六个储料区,分别为A1储料区,A2储料区,A3储料区,A4储料区,A5储料区和A6储料区,可以根 据需要在不同的储料区装载不同种类的测温取样棒。测温取样棒分别横向水平叠放于各个储料区内。
[0038] 图4是本发明测温取样棒80的示意图。测温取样棒的尺寸根据需要制作,在本发明实施例中,例如:测温取样棒末端(小径端)直径为26mm,棒体端(大径端)直径为46mm,长度为1000mm。其中一种方式是,在A1~A6储料区内,取样棒竖直叠放于各列间,另外一种方式是,A1,A2、A3,A4、与A5,A6储料区各放置三种不同类型的测温棒,在A1~A6储料区内,每区从下向上叠放24根,六个储料区合计144根。
[0039] 图5(a)是本发明下筛板2的立体示意图,图5(b)是本发明上筛板1的立体示意图。如图5(a)所示,下筛板2包括:两块隔开一定间隔相向设置的端板201、202和将上述两块端板201、202在同一侧连接固定的横杆203。端板201、202与横杆203形成一侧开口的“[”字状的框体,该下筛板2在两端分别水平嵌入左支承架3和右支承架4的“口”字形开口中,端板
201经由螺栓水平连接固定于直线轴承3002、3002。端板202经由螺栓水平连接固定于直线轴承4002、4002。
[0040] 如图5(b)所示,上筛板1包括:两块隔开一定间隔相向设置的端板101、端板102和将上述两块端板101、102在同一侧连接固定的横杆103。端板101、102与横杆103形成一侧开口的“[”字状的框体,端板101经由螺栓水平连接固定于直线轴承3001、3001。端板102经由螺栓水平连接固定于直线轴承4001、4001。
[0041] 结合图5(b),图6(a)是本发明上筛板1的下表面平面图,图6(b)是本发明上筛板1的上表面平面图。如图6(a)所示,端板101和端板102的下表面分别在相同对应的部位开设有三个等间隔分布的槽,槽宽大于测温取样棒棒体直径,小于两倍的测温取样棒棒体直径。例如,结合图4所示尺寸,端板101和端板102的槽宽均为70mm,槽间距为70mm,靠近横杆103侧的槽口与横杆103的间距为65mm。
[0042] 结合图5(a),如图6(b)所示,端板101和端板102的上表面分别在相同对应的部位开设有四个槽,开槽位置以端板的横向中心线AA为轴呈轴对称布置,远离AA轴的四个为窄槽,其槽口宽度略大于测温取样棒80末端的直径,结合图4所示的尺寸,例如,上述四个开槽的槽宽度为30mm;靠近中心线AA轴两侧的为两个宽槽,其槽口宽度小于两倍的测温取样棒80的棒体直径,结合图4所示的尺寸,例如为70mm,以不至从该宽槽口落下两根取样棒为宜。
除远离AA轴的 四个窄槽距离端板两边缘的间距为35mm外,槽口间距相等,均为70mm。
[0043] 结合图5(a),图7(a)是下筛板2的下表面平面图,图7(b)是下筛板2的上表面平面图。如图7(a)所示,端板201的下表面平面与端板202的下表面平面各开有三个槽,开槽位置和开槽宽度左右相对称,端板201、端板202中部的开槽为宽槽,其槽口宽度大于测温取样棒体82的直径,小于两倍的测温取样棒体直径,以使得能够落下一根取样棒且不至落下两根取样棒为宜,例如为70mm。端板201、端板202两端的开槽为窄槽,其槽口的宽度大于测温取样棒末端81的直径,小于两倍的测温取样棒末端82的直径,例如为40mm。槽的间距为30mm。两端的槽距端板两边缘的距离为65mm。
[0044] 如图7(b)所示,端板201与端板202的上表面各开设四个槽,且该四个槽的开槽位置反相对应。端板201靠近横杆203侧的两个槽为窄槽,其槽口宽度略大于测温取样棒末端81的直径,例如为30mm。端板201远离横杆203侧的两个槽为较宽的槽,其槽口宽度略大于测温取样棒体82的直径,以使得一根取样棒能够落下为宜,例如为50mm。与端板201的开槽反相对应,端板202靠近横杆203侧的两个槽为较宽的槽,其槽口宽度略大于测温取样棒体82的直径,以使得一根取样棒能够落下为宜,例如为50mm。端板202远离横杆203侧的两个槽为窄槽,其槽口宽度略大于测温取样棒末端81的直径,例如为30mm,窄槽的间距为40mm,宽槽的间距为20mm,端板202的远离横杆203的槽距该端板边缘的距离为35mm。
[0045] 如图1所示,气缸6用于使上筛板1水平移动,其经由螺栓连接固定在气缸支架601上,气缸支架601经由螺栓连接固定在机架5的横杆上,气缸6的推杆与上筛板1的横杆103经由螺栓连接固定。气缸6的推杆推动上筛板1使其经由轴承3001、4001沿导轨301、401做直线运动。
[0046] 气缸7用于使下筛板2水平移动,其经由螺栓连接固定于机架5的横梁上,气缸7的推杆与下筛板2的横杆203经由螺栓连接固定。气缸7的推杆推动下筛板2使其经由轴承3002、4002沿导轨302、402做直线运动。
[0047] 如图8所示,对心夹持机构位于机架5的下部,包括:对心夹持盘901、902,对心夹持机构的支承台903、分别连接固定于机架5的测温取样棒托架904、905以及用于使对心夹持盘901、902进行夹持操作的气缸906。取样棒托架904、905分别为由弯折的金属板形成的、截面形状近似凹字形的托架,分别位于机架5左右方向的两侧,用于接收落下的取样棒。托架904、905的上部分别经由螺栓与机架5上的横梁连接固定,固定位置可以根据取样棒的长度灵活进行调整。托 架下部悬空,托架尺寸只要适宜安全接受下落的测温取样棒即可,没有特殊限定。如图8所示,对心夹持盘901、902为两个近似半圆形的、可以分离或合并的半圆形金属盘,各夹持盘的中心开有同心圆的半圆形槽口,槽口半径略小于测温取样棒末端81的直径。对心夹持盘901、902分别设有与气缸906联动的连杆,经由气缸906推动连杆使其打开或闭合。气缸906经由螺栓连接固定于金属制的支承台903上,支承台903经由螺栓连接固定于机架5底部的横梁上。对心夹持盘901、902位于托架904一侧,且其中心的半圆形槽口与托架904、905水平对位,测温取样棒落入取样棒托架904,905后,气缸906控制对心夹持盘901、
902打开或闭合,使用夹持盘中心的半圆形槽口对测温取样棒进行对心定位,亦即,在该过程中,对心任务及夹持任务均得以完成。
[0048] 以下,参照图1~图3、图9(a)~图9(e)具体说明本发明棒料储料架装置的工作过程。
[0049] 如图1~图3所示,本发明的储料架分为六个储料区,其中A1储料区和A2储料区装有甲类型的测温取样棒;A3储料区和A4储料区装有乙类型的测温取样棒;A5储料区和A6储料区装有丙类型的测温取样棒。
[0050] 气缸6和气缸7外接PLC控制,气缸6的推杆推动上筛板1,使其经由直线轴承3001和直线轴承4001沿着导轨301、401做直线运动。气缸7的推杆推动下筛板2,使其经由直线轴承3002和直线轴承4002沿着导轨302、402做直线运动。
[0051] 图9是本发明上筛板1和下筛板2的运动状态的示意图,图9(a)表示初始状态,图9(b)表示步骤一的运动状态Ⅰ,图9(c)表示步骤二的运动状态Ⅱ,图9(d)表示步骤三的运动状态Ⅲ,图9(e)表示步骤四的运动状态Ⅳ。
[0052] 首先,将甲类型、乙类型、丙类型的测温取样棒分别水平放置于指定区域,甲类型的测温取样棒位于储料区A1、A2内,乙类型的测温取样棒位于储料区A3、A4内,丙类型的测温取样棒位于储料区A5、A6内,各区叠放24根,其中,测温棒的末端(小径端)位于端板102、202一侧。该初始状态示意图如图9(a)所示。此时,A1、A3、A5储料区内位于最下方的三根测温取样棒被上筛板1的下表面板托住不至下落,A2、A4、A6储料区内位于最下方的三根测温取样棒被上筛板1的上表面板托住,不至下落。
[0053] 步骤一(参见图9(b)所示的状态Ⅰ),下筛板2保持原位不动,上筛板1在气缸6的驱动下沿导轨301、401向L方向(读者的左侧方向)做直线运动,移动距离由外接PLC编程控制,在A1、A3、A5储料区,从上筛板1上表面的槽 口处分别落下甲、乙、丙三种类型的测温取样棒各一根,其中,A1储料区的取样棒从槽口下落,并沿A1储料区的两壁继续下落至托架904、905,之后被加持盘901、902对心夹持,并等待送入下道工序;A3储料区中的测温取样棒因上筛板1的移动而从上筛板1的下表面槽口下落,之后由下筛板2的下表面板托住。A5储料区中的测温取样棒因上筛板1的移动而从上筛板1的下表面槽口下落,之后由下筛板2的上表面板托住。同时,A2、A4、A6储料区中的测温取样棒经由上筛板1的上表面槽口落下且由上筛板
1的下表面板托住。
[0054] 步骤二(参见图9(c)所示的状态Ⅱ),上筛板1保持上述步骤一的位置不动,下筛板2在气缸7的驱动下沿导轨302、402向L方向(读者的左侧方向)做直线运动,此时,A3储料区中的测温取样棒经下筛板2的下表面槽口下落,并沿A3储料区的两壁继续下落至托架904、
905,之后被加持盘901、902对心夹持,并等待送入下道工序。A5储料区的测温取样棒由下筛板2的下表面板托住。
[0055] 步骤三(参见图9(d)所示的状态Ⅲ),上筛板1保持上述步骤一的位置不动,下筛板2在气缸7的驱动下沿导轨302、402向R方向(读者的右侧方向)做直线运动,回到初始位置,此时,A5储料区中的测温取样棒经下筛板2的下表面槽口下落,并沿A5储料区的两壁继续下落至托架904、905,之后被夹持盘901、902对心夹持,并等待送入下道工序。
[0056] 由此实现六根取样棒中选取三根的目的,完成第一遍取样。
[0057] 步骤四(参见图9(e)所示的状态Ⅳ)之后,反向驱动上筛板1,使其向右侧移动回到初始位置,此时,在A2、A4、A6储料区,从上筛板1的下表面槽口处分别落下甲、乙、丙三种类型的测温取样棒各一根,其中,A2储料区的取样棒从槽口下落,并沿A2储料区的两壁继续下落至托架904、905,之后被加持盘901、902对心夹持,并等待送入下道工序;A4储料区中的测温取样棒因上筛板1的移动而从上筛板1的下表面槽口下落,之后由下筛板2的下表面板托住。A6储料区中的测温取样棒因上筛板1的移动而从上筛板1的下表面槽口下落,之后由下筛板2的上表面板托住。同时,A1、A3、A5储料区中的测温取样棒经由上筛板1的上表面槽口落下且由上筛板1的下表面板托住。
[0058] 之后,重复上述步骤二~步骤三,由此实现六根取样棒的选取工作。
[0059] 上筛板1或下筛板2每做一次水平移动,有一根测温取样棒从上筛板1或下筛板2处落下,由测温取样棒托架904、905引导,到达对心夹持机构的对心位置(即加持盘901、902中心的半圆形槽口),气缸906驱动对心夹持盘901、902, 两块夹持盘901、902在气缸906的驱动下相互靠近,使用夹持盘中心的半圆形槽口夹持测温取样棒并对测温取样棒进行对心定位,完成测温取样棒的对心任务,供下道工序使用。
[0060] 本发明适用于冶金行业的测温取样棒的储料架装置,提供了一种大容量的适应多种类测温取样棒的储料架,实现了不同种类取样棒料的选择,减少了储料架的使用数量,大大节省了场地的占用空间。并且,本发明实现了测温取样棒的对心定位,方便了下道工序的操作,提高了工作效率。