一种用于稀土金属电解的出炉装置

技术领域

本发明涉及稀土冶炼技术领域，特别涉及一种用于稀土金属电解的出炉装置

背景技术

目前稀土生产行业稀土金属都是人工夹取坩埚浇铸，这不仅需要高强度体力劳动作业，而且需要一定的防护措施配合来避免金属液体飞溅，还需要工人高温、有害气体环境下周期性作业，工人消耗体力大，对工人身体健康有影响。在这种情况下，稀土金属电解的生产过程亟需研发机械化出炉装置来降低劳动作业强度，减少高温、有害气体对工人身体健康的影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种机械化出炉装置，以降低劳动作业强度，减少有毒有害废物对工人身体的伤害。使得操作工人尽量远离稀土金属电解炉出炉口。为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种用于稀土金属电解的出炉装置，包括桁架，设置于所述桁架上往复运动的抓锅机械手，所述桁架包括平行设置的支撑桁架和行走桁架，所述抓锅机械手架在支撑桁架与行走桁架之上，其特征在于，所述抓锅机械手包括：Z轴行走机构、Y轴行走机构，以及与行走桁架配合的X轴行走小车，所述抓锅机械手包括安装底座，所述安装底座包括底板和与所述底板垂直设置的立板，所述立板的上端设置有气缸安装板，所述夹紧气缸安装于所述气缸安装板上，夹紧气缸的输出端穿过所述气缸安装板与连接轴相连，所述连接轴的另一端穿过底板与所述底板可滑动连接，所述连接轴上端套设有连接环，连接环外侧均布三个连接部；连接部与连接杆铰接，所述连接杆的另一端与夹臂上端铰接，所述底板上绕着所述连接轴均布有夹臂转动固定点，所述夹臂转动固定点与所述夹臂中部铰接，所述夹臂的另一端设置有夹头，所述立板的另一侧与Z轴行走机构可滑动连接，所述X轴行走小车位于行走桁架上，所述Y轴行走机构的一端与X轴行走小车相连，所述Y轴行走机构的另一端位于支撑桁架上。

进一步的，所述Z轴行走机构包括Z轴立柱:为Z轴行走机构的主体框架，其它所有部件都固定在这上面，Z轴伺服电机底座:固定在Z轴立柱上端，用来安装伺服电机，Z轴伺服电机:固定在伺服电机底座上，用来提供动力。Z轴传动螺杆:一端连接到Z轴伺服电机，另一端通过轴承等方式固定在底座上，用来将电机的旋转运动转换为直线运动，Z轴行走导轨:固定在Z轴立柱上，用来引导滑套沿Z轴直线移动，Z轴滑套:安装在Z轴行走导轨上，与Z轴传动螺杆螺纹配合，实现直线运动。Z轴坦克链:安装在Z轴立柱上，用来保护通过机构的气管和电缆线，防止它们在移动过程中被拉扯或损坏。

进一步的，所述Z轴立柱两侧还设置有助力气缸，所述助力气缸的输出端与抓锅机械手上端连接。

进一步的，所述Y轴行走机构包括Y轴横梁,所述Y轴横梁上设置有Y轴伺服电机，所述Y轴伺服电机输出端链接有Y轴传动螺杆，所述Y轴传动螺杆上设置有与之配合的Y轴滑套，所述Y轴滑套与Z轴滑套固定,还包括用于保护通过机构的气管和电缆线的Y轴坦克链，防止它们在移动过程中被拉扯或损坏。

进一步的，所述Y轴横梁的另一端设置有滚轮支架，所述滚轮支架的下端设置有滚轮。

进一步的，所述X轴行走小车包括X轴行走小车底座，固定于其上的X轴伺服电机及与所述X轴伺服电机连接的减速传动总成，所述减速传动总成输出端与X轴行走小车的主动轮连接。

进一步的，所述立板的另一侧与Z轴行走机构固定。

进一步的，所述支撑桁架包括立柱一，设置于立柱一顶端的横梁一，所述立柱一有多根。

进一步的，所述行走桁架包括立柱二、行进轨道梁、行进轨道和限位装置，立柱二顶部固定行进轨道梁，行进轨道梁顶部固定行进轨道，行进轨道梁两端固定限位装置，支撑并导向机械抓手沿电解炉排列方向(即X方向)移动。

附图说明

图1为本发明的一种具体实施例结构示意图。

图2为本发明的一种具体实施例X轴行走小车立体图。

图3为本发明的一种具体实施例Y轴行走小车立体图。

图4为本发明的一种具体实施例Z轴行走小车立体图。

图5为本发明的一种具体实施例抓锅机械手立体图。

图6为本发明的一种具体实施例抓锅机械手立体图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的技术方案作进一步解释说明。

一种用于稀土金属电解的出炉装置，包括桁架，设置于所述桁架上往复运动的抓锅机械手300，所述桁架包括平行设置的支撑桁架100和行走桁架200，所述抓锅机械手300架在支撑桁架100与行走桁架200之上，所述抓锅机械手300包括：Z轴行走机构、Y轴行走机构，以及与行走桁架200配合的X轴行走小车，所述抓锅机械手300包括安装底座344，所述安装底座344包括底板和与所述底板垂直设置的立板，所述立板的上端设置有气缸安装板343，夹紧气缸341安装于所述气缸安装板343上，夹紧气缸341的输出端穿过所述气缸安装板343与连接轴346相连，所述连接轴346的另一端穿过底板与所述底板可滑动连接，所述连接轴346上端套设有连接环347，连接环347外侧均布三个连接部345；连接部345与连接杆348铰接，所述连接杆348的另一端与夹臂347上端铰接，所述底板上绕着所述连接轴346均布有夹臂转动固定点349，所述夹臂转动固定点349与所述夹臂347中部铰接，所述夹臂347的另一端设置有夹头348，所述立板的另一侧与Z轴行走机构可滑动连接，所述X轴行走小车位于行走桁架200上，所述Y轴行走机构的一端与X轴行走小车相连，所述Y轴行走机构的另一端位于支撑桁架100上。

所述Z轴行走机构包括Z轴立柱315，其为Z轴行走机构的主体框架，其它所有部件都固定在这上面，Z轴伺服电机底座311，其固定在Z轴立柱315上端，用来安装伺服电机，Z轴伺服电机312固定在伺服电机底座311上，用来提供动力。Z轴传动螺杆314一端连接到Z轴伺服电机312，另一端通过轴承等方式固定在底座上，用来将电机的旋转运动转换为直线运动，Z轴行走导轨固定在Z轴立柱上，用来引导滑套沿Z轴直线移动，Z轴滑套334安装在Z轴行走导轨上，与Z轴传动螺杆314螺纹配合，实现直线运动。Z轴坦克链313安装在Z轴立柱315上，用来保护通过机构的气管和电缆线，防止它们在移动过程中被拉扯或损坏。

所述Y轴行走机构包括Y轴横梁337,所述Y轴横梁337上设置有Y轴伺服电机338，所述Y轴伺服电机338输出端链接有Y轴传动螺杆336，所述Y轴传动螺杆336上设置有与之配合的Y轴滑套335，所述Y轴滑套335与Z轴滑套334固定,还包括用于保护通过机构的气管和电缆线的Y轴坦克链，防止它们在移动过程中被拉扯或损坏。

所述Y轴横梁337的另一端设置有滚轮支架332，所述滚轮支架332的下端设置有滚轮333。

所述X轴行走小车包括X轴行走小车底座323，固定于其上的X轴伺服电机321及与所述X轴伺服电机321连接的减速传动总成322，所述减速传动总成322输出端与X轴行走小车的主动轮连接。324为X轴行走小车滚轮总成。

所述Z轴立柱315两侧还设置有助力气缸318，所述助力气缸的输出端与抓锅机械手上端连接。助力气缸318固定于助力气缸底座319上。

所述立板的另一侧与Z轴行走机构固定。

所述支撑桁架100包括立柱一110，设置于立柱一110顶端的横梁一120，所述立柱一110有多根。

所述行走桁架200包括立柱二210、行进轨道梁220、行进轨道230和限位装置240，立柱二210顶部固定行进轨道梁220，行进轨道梁220顶部固定行进轨道230，行进轨道梁220两端固定限位装置240。

还包括用于控制行走机构和抓锅机械手动作的手动控制器400。

本装置的实现步骤为按动手动控制器行走按钮，抓锅机械手行走至电解炉中心位置，气缸空载平衡状态下推动机械手夹具伸入电解液中，人工协助机械手找锅，接下来按动夹紧按钮，夹紧气缸推动机械手夹具夹锅，然后按动提锅按钮，在气缸助力状态下将坩埚提出电解液面，松开提锅按钮在将坩埚放至指定位置。

本发明提供了一种用于稀土金属电解的机械化出炉装置，通过Z轴、Y轴、X轴行走机构的协调运动和精准的抓锅机械手操作，极大地提高了工作效率和产品质量，同时显著降低了劳动强度和工作环境的危险性。不仅减轻了工人的体力负担，降低了因人为失误造成的事故风险，还保护了工人的身体健康，提升了生产过程的安全性。此外，操作的精确性减少了废品率，提高了原材料的利用率，而设备结构的清晰性也便于日常的维护和故障排查。本发明为稀土冶炼行业带来了革命性的改变，具有极高的实用价值和广阔的市场前景。