[发明专利]一种用于更换螺旋衬板的机械手

说明书

技术领域

本发明属于立式搅拌磨技术领域，尤其涉及一种用于更换螺旋衬板的机械手。

背景技术

在矿山设备领域，磨机的衬板属于消耗品，需要定期更换，随着矿山设备技术的发展，磨机衬板的重量、尺寸规格越来越大，一块衬板的重量一般在1吨以上，甚至3-4吨，靠人工进行拆装更换会显著增加设备停机维护时间，并且存在很大的安全隐患。

传统的工业机器人负载一般在几十公斤左右，要求速度快，定位精确，由于负载不大，多为电机驱动。在技术上，负载越大，工业机器人的定位精度、强度、刚度保证起来越困难。因此，如果利用工业机器人进行磨机衬板的拆装更换，就首先要解决机器人负载和定位精度之间的矛盾。

目前在世界范围内的换衬板机械手设备只有适用于球磨机的，更换立式搅拌磨螺旋衬板的机械化设备还没有，因为，球磨机的衬板形状规则，机械手容易进行定位、把合，而立式搅拌磨的衬板外形为螺旋曲面，现有的机械手不能与螺旋衬板贴合，并不能完成对螺旋衬板的定位和拆装。

通常一台大型立式搅拌磨的衬板重约2～3吨，外形复杂（为螺旋曲面结构），体积、重量大，现场安装极为不方便。因此，立式搅拌磨都是人工更换衬板，工人通过车间航车、手动葫芦、铰链、撬杠等将衬板放入磨体，费时费力，劳动强度极大，安全性很差。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于更换螺旋衬板的机械手，该机械手安装在衬板更换机器人的机械臂上，通过设置的俯仰关节、螺旋曲面贴合关节以及安装孔定位关节对固定在机械手上的螺旋衬板进行定位，使其能够与立式搅拌磨上的螺旋托板贴合并对齐相应的安装孔，从而提高螺旋衬板更换的机械化程度与效率。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种用于更换螺旋衬板的机械手，安装在衬板更换机器人的机械臂上，对立式搅拌磨螺旋托板上的螺旋衬板进行更换，其特征在于：该机械手包括联接工装、俯仰关节、螺旋曲面贴合关节以及安装孔定位关节，待更换的螺旋衬板固定在联接工装上；

所述的俯仰关节由俯仰连接板和支架转动连接组成，由设置在俯仰连接板和支架之间的驱动机构控制俯仰关节的俯仰动作，保持机械手与地面平行；

所述的螺旋曲面关节包括工装连接机构和转动机构Ⅰ，转动机构Ⅰ水平安装在所述的支架下表面，并且转动机构Ⅰ的转动轴与工装连接机构连接；

所述的安装孔定位关节由转动机构Ⅱ组成，转动机构Ⅱ竖直设置在联接工装上的安装空间内，并通过其转动轴转动连接在联接工装上，转动机构Ⅱ的侧面和工装连接机构固定连接；

转动机构Ⅰ通过工装连接机构驱动联接工装转动，调整联接工装上的螺旋衬板与地面的夹角，使螺旋衬板贴合在螺旋托板上，并由转动机构Ⅱ驱动联接工装在水平面内转动，以使螺旋衬板上的安装孔与螺旋托板的安装孔对齐。

优选的，所述螺旋曲面贴合关节和安装孔定位关节的活动轴线通过固定在联接工装上的螺旋衬板。

优选的，所述的联接工装包括底座和盖板，在底座的底板上设有吊环以及与底板一体的两个侧板，两个侧板相对设置并垂直于底板，所述的安装空间由侧板、盖板以及底板组成，在底板的两端分别倾斜设置具有弧面的连接器，在螺旋衬板和联接工装固定后，两个连接器的弧面和螺旋衬板上的曲面均呈线性接触。

优选的，所述的侧板上设置有垂直于底板的加强肋条。

优选的，所述的联接工装与机械手相连接的一端宽度大于另一端的宽度。

优选的，所述的连接器为圆柱体结构。

优选的，所述的连接器的弧面包覆有橡胶板。

优选的，所述的驱动机构为直线液压缸，所述的转动机构Ⅰ和转动机构Ⅱ为摆动液压缸。

优选的，所述的直线液压缸以及摆动液压缸的液压管路上设置平衡阀。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

第一，本发明通过三个关节的协调完成机械手的俯仰、水平面以及竖直面的往复转动，进而实现对螺旋衬板姿态的逐步调整，使得螺旋衬板最终能够和立式搅拌磨螺旋托板贴合良好并对安装孔进行定位，极大地提高了螺旋衬板更换的机械化、自动化程度，降低了劳动强度，也可以避免人工作业中的安全隐患。

第二，本发明通过联接工装实现与螺旋衬板的连接，而联接工装的底板设有与螺旋衬板的螺旋曲面相匹配的连接器，连接器倾斜设置可以形成一定的夹角，并且其倾斜度和螺旋衬板的螺旋曲面参数相匹配，再加之连接器上的弧面设计，使得连接器和螺旋曲面之间为线性接触，这样能够保持和螺旋衬板之间良好的贴合程度，避免其在转移的过程中出现松动、偏移，保证连接的安全可靠。