一種用于金屬筒內(nèi)壁除銹的機(jī)械手的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種用于金屬筒內(nèi)壁除銹的機(jī)械手，包括懸臂梁、前車(chē)組件、連桿、后車(chē)組件、高壓管道，懸臂梁上裝有導(dǎo)軌，所述軌道為具有水平延伸段和豎直延伸段的“L形”，所述懸臂梁固定在豎直支撐件上，且與豎直支撐件相垂直，所述前車(chē)組件沿軌道的運(yùn)動(dòng)軌跡呈“L”形，前車(chē)組件上裝的寶石噴嘴座噴出高壓水，實(shí)現(xiàn)金屬筒內(nèi)壁與XOZ平面相交區(qū)域的銹層，通過(guò)旋轉(zhuǎn)金屬筒，實(shí)現(xiàn)金屬筒內(nèi)壁全部區(qū)域的清洗。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低廉、使用方便、清洗可靠。
【專(zhuān)利說(shuō)明】—種用于金屬筒內(nèi)壁除銹的機(jī)械手
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于除銹裝置領(lǐng)域，尤其是一種用于金屬筒內(nèi)壁除銹的機(jī)械手。
【背景技術(shù)】
[0002]金屬筒的除銹，常用采用激光或拋丸的方法，耗能高，清洗效率低，容易破壞金屬表面。目前雖有管道清洗機(jī)器人，但其制造成本高，零件壽命短，尤其核心部件旋轉(zhuǎn)密封的零部件易損。隨著生產(chǎn)力的進(jìn)步，超高壓水清洗的應(yīng)用深入各個(gè)領(lǐng)域。但是應(yīng)用超高壓水清洗金屬銅內(nèi)壁的設(shè)備較少。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)現(xiàn)有清洗金屬筒的技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種基于超高壓水射流除銹技術(shù)的，用于金屬筒內(nèi)壁除銹的機(jī)械手。
[0004]本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的的。
[0005]一種用于金屬筒內(nèi)壁除銹的機(jī)械手，其特征在于，包括懸臂梁、前車(chē)組件、連桿、后車(chē)組件、高壓管道，懸臂梁上裝有導(dǎo)軌，所述軌道為具有水平延伸段和豎直延伸段的“L形”，所述懸臂梁固定在豎直支撐件上，且與豎直支撐件相垂直；所述的懸臂梁的兩端分別設(shè)有張緊輪、主動(dòng)輪，所述張緊輪與裝在懸臂梁上的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電機(jī)軸相連，所述張緊輪、主動(dòng)輪上安裝同步帶；所述前車(chē)組件、后車(chē)組件裝配在軌道上，且分別鉸接在連桿的兩端；所述的后車(chē)組件的車(chē)體與同步帶固定連接；所述前車(chē)組件上裝有寶石噴嘴座，所述寶石噴嘴座上固定有與高壓管道相連的寶石噴嘴。
[0006]優(yōu)選地，所述機(jī)械手還包括保持架，所述保持架的一端固定在工作臺(tái)底座上，另一端與立柱的頂端相連。
[0007]優(yōu)選地，所述懸臂梁與所述豎直支撐件相連的一端上設(shè)有升降座，所述升降座上具有螺紋孔和通孔；所述豎直支撐件包括導(dǎo)柱、絲杠、升降電機(jī)，所述導(dǎo)柱裝在升降座的通孔內(nèi)、且與通孔間隙配合，所述絲杠裝在升降座的螺紋孔內(nèi)，絲杠與升降電機(jī)相連。
[0008]優(yōu)選地，所述后車(chē)組件上設(shè)有U形夾，所述U形夾上設(shè)有緊固件，同步帶鑲嵌在U形夾內(nèi)、且由所述緊固件緊固。
[0009]優(yōu)選地，所述緊固件為相配合螺釘和螺栓，所述螺釘裝配在所述U形夾上的通孔內(nèi)。
[0010]優(yōu)選地，所述高壓管道包括依次相連通的高壓盤(pán)管、管路轉(zhuǎn)接頭、高壓硬管，所述高壓盤(pán)管、管路轉(zhuǎn)接頭固定在后車(chē)組件上，高壓盤(pán)管與寶石噴嘴相連，所述高壓硬管與高壓水發(fā)生器相連。
[0011 ] 優(yōu)選地，所述前車(chē)組件、后車(chē)組件上均設(shè)有滾輪，所述軌道的截面為“H形”，所述滾輪嵌入在“H形”軌道槽內(nèi)。
[0012]優(yōu)選地，在導(dǎo)軌的下方焊接加強(qiáng)板。
[0013]優(yōu)選地，所述機(jī)械手還包括兩組滾輪，所述滾輪位于所述懸臂梁的下方的同一水平面內(nèi)、且以所述懸臂梁所在的豎直平面為對(duì)稱(chēng)面相對(duì)稱(chēng)。
[0014]本發(fā)明所述的用于金屬筒內(nèi)壁除銹的機(jī)械手，在工作時(shí)，金屬筒鋼制在滾輪上，使所述機(jī)械手伸至金屬筒內(nèi)，高壓水從裝在前車(chē)組件上的寶石噴嘴射出形成“水箭”，沖刷金屬筒表面的銹層，銹層脫離金屬筒內(nèi)壁。驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)張緊輪轉(zhuǎn)動(dòng)，同步帶隨張緊輪、主動(dòng)輪運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)后車(chē)組件在軌道的水平延伸段做直線運(yùn)動(dòng)，后車(chē)組件通過(guò)連桿推動(dòng)前車(chē)組件運(yùn)動(dòng)，當(dāng)后車(chē)組件運(yùn)動(dòng)到軌道的水平延伸段的盡頭時(shí)，前車(chē)組件沿軌道的豎直延伸段運(yùn)動(dòng)，即在XOZ平面內(nèi)，前車(chē)組件沿軌道運(yùn)動(dòng)，前車(chē)組件的運(yùn)動(dòng)軌跡呈“L”形，實(shí)現(xiàn)金屬筒內(nèi)壁與XOZ平面相交區(qū)域的銹層。同時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)的滾輪帶動(dòng)金屬筒繞其軸線作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，兩種運(yùn)動(dòng)的疊加實(shí)現(xiàn)金屬筒的底面和側(cè)壁的所有區(qū)域。所述連接高壓盤(pán)管、高壓硬管的管路轉(zhuǎn)接頭，當(dāng)前車(chē)組件從沿軌道的水平延伸段運(yùn)動(dòng)到豎直延伸段時(shí)，使高壓管道能自由變形。通過(guò)將懸臂梁的豎直支撐件設(shè)置包括導(dǎo)柱、絲杠、升降電機(jī)的裝置，通過(guò)升降電機(jī)的正向轉(zhuǎn)動(dòng)或反向轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)懸臂梁沿導(dǎo)柱向上移動(dòng)或向下移動(dòng)，從而能夠調(diào)節(jié)寶石噴嘴同金屬筒壁的距離，以達(dá)到最好的清洗效果。
[0015]本發(fā)明所述的用于金屬筒內(nèi)壁除銹的機(jī)械手結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低廉、使用方便、
清洗可靠。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本發(fā)明提供的用于金屬筒內(nèi)壁除銹的機(jī)械手一實(shí)施例的主視圖。
[0017]圖2為本發(fā)明提供的用于金屬筒內(nèi)壁除銹的機(jī)械手一實(shí)施例的后視圖。
[0018]圖3為圖1中截面A-A的剖視圖。
[0019]圖4為圖1中截面B-B的剖視圖。
[0020]圖5為圖4中I處放大圖。
[0021]圖6為圖1中II處放大圖。
[0022]圖7為前車(chē)組件、后車(chē)組件、連桿裝配關(guān)系軸測(cè)圖。
[0023]圖8為所述前車(chē)組件處于過(guò)渡圓弧區(qū)間時(shí)的工作狀態(tài)圖。
[0024]圖9為本發(fā)明的前車(chē)組件處于豎直軌道區(qū)間時(shí)的工作狀態(tài)圖。
[0025]圖10為本發(fā)明提供的用于金屬筒內(nèi)壁除銹的機(jī)械手工況示意圖。
[0026]附圖標(biāo)記說(shuō)明如下:
[0027]1-懸臂梁，101-導(dǎo)軌，2-前車(chē)組件，201-堵頭，202-寶石噴嘴座，203-寶石噴嘴，204-前車(chē)滾輪，3-連桿，4-后車(chē)組件，401-后車(chē)滾輪，402-U形夾，501-同步帶，502-主動(dòng)輪，503張緊輪，601-升降電機(jī)，602-導(dǎo)柱，603-升降座，604-保持架，605-絲杠，606-驅(qū)動(dòng)電機(jī)，607-管路轉(zhuǎn)接頭，701-高壓盤(pán)管，702-高壓硬管，8-芯軸，9-機(jī)械手，10-滾輪，11-金屬筒。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖以及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于此。
[0029]如圖1所示，本發(fā)明提供的用于金屬筒11內(nèi)壁除銹的機(jī)械手9，包括懸臂梁1、前車(chē)組件2、連桿3、后車(chē)組件4、高壓管道，懸臂梁I上裝有導(dǎo)軌101，所述軌道101為具有水平延伸段和豎直延伸段的“L形”，所述懸臂梁I固定在豎直支撐件上、且與豎直支撐件相垂直；為了使豎直支撐件更牢固，在豎直支撐件與工作臺(tái)底座之間設(shè)置保持架604，使保持架604的一端固定在工作臺(tái)底座上，另一端與豎直支撐件的頂端相連。所述的懸臂梁I的兩端分別設(shè)有張緊輪503、主動(dòng)輪502，所述張緊輪503與裝在懸臂梁I上的驅(qū)動(dòng)電機(jī)606的電機(jī)軸相連，所述張緊輪503、主動(dòng)輪502上安裝同步帶501。所述前車(chē)組件2、后車(chē)組件4裝配在軌道101上，且分別鉸接在連桿3的兩端，如圖7所示；所述后車(chē)組件4的車(chē)體與同步帶501固定連接，如圖6所示。所述前車(chē)組件2上裝有寶石噴嘴座202，所述寶石噴嘴座202上固定有與高壓管道相連的寶石噴嘴203。
[0030]在工作時(shí)，金屬筒11鋼制在兩組滾輪10上，使所述機(jī)械手9伸至金屬筒11內(nèi)，如圖10所示。所述兩組滾輪10，所述滾輪10位于所述懸臂梁I的下方的同一水平面內(nèi)、且以所述懸臂梁I所在的豎直平面為對(duì)稱(chēng)面相對(duì)稱(chēng)，使金屬筒11旋轉(zhuǎn)時(shí)更加平穩(wěn)。高壓水從裝在前車(chē)組件2上的寶石噴嘴203射出形成“水箭”，沖刷金屬筒11表面的銹層，銹層脫離金屬筒11內(nèi)壁。驅(qū)動(dòng)電機(jī)606帶動(dòng)張緊輪503轉(zhuǎn)動(dòng)，同步帶501隨張緊輪503、主動(dòng)輪502運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)后車(chē)組件4在軌道101的水平延伸段做直線運(yùn)動(dòng)，后車(chē)組件4通過(guò)連桿3推動(dòng)前車(chē)組件2運(yùn)動(dòng)，當(dāng)后車(chē)組件4運(yùn)動(dòng)到軌道101的水平延伸段的盡頭時(shí)，前車(chē)組件2沿軌道101的豎直延伸段運(yùn)動(dòng)，如圖8、圖9所示。即在XOZ平面內(nèi)，前車(chē)組件2沿軌道101運(yùn)動(dòng)，前車(chē)組件2的運(yùn)動(dòng)軌跡呈“L”形，實(shí)現(xiàn)金屬筒11內(nèi)壁與XOZ平面相交區(qū)域的銹層。同時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)的滾輪帶動(dòng)金屬筒11繞其軸線作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，兩種運(yùn)動(dòng)的疊加實(shí)現(xiàn)金屬筒11的底面和側(cè)壁的所有區(qū)域。通過(guò)驅(qū)動(dòng)電機(jī)606交替正向轉(zhuǎn)動(dòng)、反向轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)后車(chē)組件4沿軌道101左右移動(dòng)。
[0031]圖1所示為本發(fā)明所述用于金屬筒11內(nèi)壁除銹的機(jī)械手9的一個(gè)實(shí)施例。具體的，所述軌道101的截面為“H形”，為了加強(qiáng)導(dǎo)軌101的剛度在導(dǎo)軌101的下方焊接加強(qiáng)板，如圖3所示。前車(chē)組件2的車(chē)體呈倒立的“U形”，寶石噴嘴座202安裝在車(chē)體上部，寶石噴嘴座202上安裝堵頭201、寶石噴嘴203，前車(chē)組件2車(chē)體下部的兩側(cè)內(nèi)壁上、且對(duì)稱(chēng)安裝四個(gè)前車(chē)滾輪204，如圖6所示。四個(gè)前車(chē)滾輪204的軸線平行，如圖4、圖6所示，嵌入截面為“H形”軌道101。在后車(chē)組件4的車(chē)體內(nèi)側(cè)布置三個(gè)后車(chē)滾輪401，如圖7所示，其中一個(gè)后車(chē)滾輪401裝在后車(chē)組件4的車(chē)體左側(cè)，兩個(gè)后車(chē)滾輪401裝在后車(chē)組件4的車(chē)體右偵U。三個(gè)后車(chē)滾輪401軸線平行，嵌入截面為“H形”軌道101內(nèi)，如圖4、圖7所示。后車(chē)組件可沿著導(dǎo)軌101移動(dòng)。通過(guò)前車(chē)滾輪204、后車(chē)滾輪401在“H形”軌道101內(nèi)滑動(dòng)，實(shí)現(xiàn)前車(chē)組件2、后車(chē)組件4沿軌道101的移動(dòng)。連桿3與前車(chē)組件2、后車(chē)組件4的鉸接是通過(guò)芯軸8實(shí)現(xiàn)的，連桿上3的孔和芯軸8鉸接配合方式為間隙配合，連桿3可繞芯軸8轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖5所示。所述后車(chē)組件4上設(shè)有U形夾402，同步帶501鑲嵌在U形夾402內(nèi)，如圖6所示，所述U形夾402上設(shè)有緊固件，例如螺釘和螺栓，所述螺釘裝配在所述U形夾402上的通孔內(nèi)，螺栓裝在螺釘，以壓緊U形夾402、緊固同步帶501。
[0032]所述懸臂梁I與所述豎直支撐件相連的一端上設(shè)有升降座603，所述升降座603上具有螺紋孔和通孔；所述豎直支撐件包括導(dǎo)柱602、絲杠605、升降電機(jī)601，所述導(dǎo)柱602裝在升降座603的通孔內(nèi)、且與通孔間隙配合，所述絲杠605裝在升降座603的螺紋孔內(nèi)，絲杠605與升降電機(jī)601相連。升降座603上的螺孔與絲杠構(gòu)成螺旋副，通過(guò)升降電機(jī)的正向轉(zhuǎn)動(dòng)或反向轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)懸臂梁I沿導(dǎo)柱602向上移動(dòng)或向下移動(dòng)，從而能夠調(diào)節(jié)寶石噴嘴203與金屬筒11內(nèi)壁的距離，以達(dá)到最好的清洗效果。所述高壓管道采用三段式結(jié)構(gòu)，如圖2所示，包括依次相連通的高壓盤(pán)管701、管路轉(zhuǎn)接頭607、高壓硬管702，所述高壓盤(pán)管701、管路轉(zhuǎn)接頭607固定在后車(chē)組件4上，高壓盤(pán)管701與寶石噴嘴203相連，所述高壓硬管702與高壓水發(fā)生器相連。所述連接高壓盤(pán)管701、高壓硬管702的管路轉(zhuǎn)接頭607，當(dāng)前車(chē)組件2從沿軌道101的水平延伸段運(yùn)動(dòng)到豎直延伸段時(shí)，能夠使高壓管道能自由變形。
[0033]所述實(shí)施例為本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式，但本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式，在不背離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠做出的任何顯而易見(jiàn)的改進(jìn)、替換或變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種用于金屬筒內(nèi)壁除銹的機(jī)械手，其特征在于，包括懸臂梁(I)、前車(chē)組件(2)、連桿(3)、后車(chē)組件(4)、高壓管道，懸臂梁(I)上裝有導(dǎo)軌(101)，所述軌道(101)為具有水平延伸段和豎直延伸段的“L形”，所述懸臂梁(I)固定在豎直支撐件上，且與豎直支撐件相垂直；所述的懸臂梁(I)的兩端分別設(shè)有張緊輪(503)、主動(dòng)輪(502)，所述張緊輪(503)與裝在懸臂梁(I)上的驅(qū)動(dòng)電機(jī)(606)的電機(jī)軸相連，所述張緊輪(503)、主動(dòng)輪(502)上安裝同步帶(501);所述前車(chē)組件(2)、后車(chē)組件(4)裝配在軌道(101)上，且分別鉸接在連桿(3)的兩端；所述后車(chē)組件(4)的車(chē)體與同步帶(501)固定連接；所述前車(chē)組件(2)上裝有寶石噴嘴座(202 )，所述寶石噴嘴座(202 )上固定有與高壓管道相連的寶石噴嘴(203 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)械手，其特征在于，所述機(jī)械手還包括保持架(604)，所述保持架(604)的一端固定在工作臺(tái)底座上，另一端與豎直支撐件的頂端相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)械手，其特征在于，所述懸臂梁(I)與所述豎直支撐件相連的一端上設(shè)有升降座(603)，所述升降座(603)上具有螺紋孔和通孔；所述豎直支撐件包括導(dǎo)柱(602)、絲杠(605)、升降電機(jī)(601)，所述導(dǎo)柱(602)裝在升降座(603)的通孔內(nèi)、且與通孔間隙配合，所述絲杠(605 )裝在升降座(603 )的螺紋孔內(nèi)，絲杠(605 )與升降電機(jī)(601)相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)械手，其特征在于，所述后車(chē)組件(4)上設(shè)有U形夾(402)，所述U形夾(402)上設(shè)有緊固件，同步帶(501)鑲嵌在U形夾(402)內(nèi)、且由所述緊固件緊固。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的機(jī)械手，其特征在于，所述緊固件為相配合螺釘和螺栓，所述螺釘裝配在所述U形夾(402 )上的通孔內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)械手，其特征在于，所述高壓管道包括依次相連通的高壓盤(pán)管(701)、管路轉(zhuǎn)接頭(607)、高壓硬管(702)，所述高壓盤(pán)管(701)、管路轉(zhuǎn)接頭(607)固定在后車(chē)組件(4)上，高壓盤(pán)管(701)與寶石噴嘴(203)相連，所述高壓硬管(702)與高壓水發(fā)生器相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)械手，其特征在于，所述前車(chē)組件(2)、后車(chē)組件(4)上均設(shè)有滾輪，所述軌道(101)的截面為“H形”，所述滾輪嵌入在“H形”軌道槽內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的機(jī)械手，其特征在于，還包括兩組滾輪(10)，所述滾輪(10)位于所述懸臂梁(I)的下方的同一水平面內(nèi)、且以所述懸臂梁(I)所在的豎直平面為對(duì)稱(chēng)面相對(duì)稱(chēng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的機(jī)械手，其特征在于，在導(dǎo)軌(101)的下方焊接加強(qiáng)板。
【文檔編號(hào)】B08B9/043GK103934246SQ201410156126
【公開(kāi)日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2014年4月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月17日
【發(fā)明者】顧寄南, 包運(yùn)佳, 李美軒, 施紅健, 李 柱, 相明明, 劉家博, 王紅梅 申請(qǐng)人:江蘇大學(xué)