一种基于废钢回收的炼钢机器人的制作方法

本发明涉及钢渣处理技术领域，具体是涉及一种基于废钢回收的炼钢机器人。

背景技术：

钢渣是冶金工业中产生的废渣，其产生率为粗钢产量的8%～15%，2012年全世界排钢渣量约1.8亿吨。中国的钢渣产生量随着钢铁工业的快速发展而迅速递增，因此，钢铁企业废渣的处理和资源化利用问题也越来越受到重视。

然而钢渣并非不可用固体废弃物，其中含有大量的渣钢、氧化钙、铁以及氧化镁等可利用组分。

因此，为了钢渣的二次利用，我们需要对钢渣进行表面的处理，所以，我们设计了一种基于废钢回收的炼钢机器人。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于废钢回收的炼钢机器人，能够很好的对钢渣的表面进行除杂，同时该设备便捷、可靠、效率高，对劳动力的需求较少，符合市场的需求。

为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：

提供一种基于废钢回收的炼钢机器人，包括支撑架、移动机构、升降抓取机构、搅拌机构、振动机构和翻转机构，移动机构可移动的设置在支撑架的上端，升降抓取机构设置在移动机构的下端，支撑架的旁侧固定设置有底板，翻转机构可转动的设置在底板的上方，振动机构设置在翻转机构的上端，搅拌机构设置在振动机构上，搅拌机构、振动机构和翻转机构均设置在支撑架一端的旁侧，并且移动机构和升降抓取机构设置在搅拌机构的上方，搅拌机构包括搅拌箱、第一旋转电机和若干个搅拌辊，搅拌箱呈矩形中空状，搅拌箱的底端设置有用于过滤的筛网，搅拌箱设置在振动机构上，所有搅拌辊水平等距可转动的设置在搅拌箱的内部，第一旋转电机水平设置在搅拌箱的旁侧，并且伺服电机与搅拌辊传动连接，搅拌箱上设置有可转动的翻转组件。

作为一种基于废钢回收的炼钢机器人的一种优选方案，翻转组件包括翻转板和两个第一液压缸，两个第一液压缸对称固定设置在搅拌箱的两端面上，翻转板的一端面的上端对称固定设置有两个用于与搅拌箱两端铰接的第一铰接块，翻转板的一端面的下端对称固定设置有两个第二铰接块，两个第一液压缸的输出轴分别通过两个连接板与两个第二铰接块固定连接。

作为一种基于废钢回收的炼钢机器人的一种优选方案，搅拌辊包括第一搅拌辊和两个第二搅拌辊，第一搅拌辊转动设置在搅拌箱的中部，两个第二搅拌辊转动设置在搅拌箱的内部，第一搅拌辊设置在两个第二搅拌辊的中间，第一搅拌辊的一端穿过搅拌箱与第一旋转电机的输出轴固定连接，第一旋转电机的输出轴上固定连接有主动轮，两个第二搅拌辊的一端分别穿过搅拌箱，并且两个第二搅拌辊的一端均连接有从动轮，主动轮通过两个同步带交错与两个从动轮传动连接，搅拌箱底端的四个拐角分别设置有用于连接振动机构的支撑腿，并且搅拌箱一端面的下端开设有用于出料的条形槽，第一搅拌辊和第二搅拌辊上沿着圆周方向均匀等距的设置有若干个搅拌棒。

作为一种基于废钢回收的炼钢机器人的一种优选方案，翻转机构包括第一支架、第二支架、两个固定座、两个固定块和两个第二液压缸，两个固定块竖直对称设置在底板的两端，两个第二液压缸分别竖直固定设置在两个固定块的上端，两个固定座分别竖直对称设置在底板的两端，并且两个固定座分别设置在两个固定块的旁侧，第一支架设置在固定座的旁侧，并且第一支架的底部的两端分别固定设置有第三铰接块，第三铰接块通过两个第一连接杆与第二液压缸的输出端铰接，两个第一连接杆的中部均转动设置在固定座的上端，第二支架设置在底板远离固定块一端的上方，底板上的两端上固定设置有两个用于与第二支架铰接连接的第四铰接块，振动机构设置在第一支架和第二支架的上端，搅拌箱设置在第一支架和第二支架的正上方。

作为一种基于废钢回收的炼钢机器人的一种优选方案，振动机构包括两组振动组件，两组振动组件分别设置在第一支架和第二支架的两端，并且两组振动组件分别设置在搅拌箱的两端，振动组件包括第二旋转电机、传动轴、两个t字连接杆、两个第二连接杆、两个第三连接杆和四个轴承座，四个轴承座分别等距对称的固定设置在第一支架和第二支架的一端上，传动轴转动设置在两个轴承座上，第二旋转电机通过电机座固定设置在第一支架的上，并且旋转电机的输出轴与传动轴固定连接，两个第二连接杆的一端转动设置在传动轴的两端，两个第三连接杆的一端分别与两个轴承座转动连接，两个t字连接杆分别与两个第二连接杆和两个第三连接杆的另一端固定连接，t字连接杆与搅拌机构的底端固定连接。

作为一种基于废钢回收的炼钢机器人的一种优选方案，移动机构包括第三旋转电机、齿条和移动架，支撑架的上端沿着支撑架的长度方向水平固定设置有两个导轨，移动架通过四个滑动块与两个导轨滑动连接，四个滑动块两两对称固定设置在移动架的两端，齿条固定设置在支撑架的上端，并且齿条固定设置在导轨的旁侧，第三旋转电机固定设置在移动架的一端上，并且第三旋转电机的输出轴上固定连接有用于齿条传动连接的齿轮，齿轮与齿条啮合，升降抓取机构设置在移动架的下端。

作为一种基于废钢回收的炼钢机器人的一种优选方案，升降抓取机构包括升降控制箱、移动箱、第三液压缸和抓斗，升降控制箱固定设置在移动架的底端，移动箱设置在升降控制箱的下方，移动箱的顶端对称固定设置有四个锁环，升降控制箱通过绳索与四个锁环固定连接，第三液压缸固定设置在移动箱内，并且第三液压缸的输出轴朝下设置，抓斗与移动箱的底端铰接连接。

作为一种基于废钢回收的炼钢机器人的一种优选方案，第三液压缸的输出轴上固定连接有铰接板，铰接板的两端固定设置有两个第一铰接点，抓斗的两端上分别固定设置有用于铰接的第二铰接点，第一铰接点与第二铰接点通过两个第四连接杆铰接连接。

本发明与现有技术相比具有的有益效果是：本发明的一种基于废钢回收的炼钢机器人，能够很好的对钢渣的表面进行除杂，同时该设备便捷、可靠、效率高，对劳动力的需求较少，符合市场的需求。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图一；

图2为本发明的立体结构示意图二；

图3为本发明的搅拌机构的立体结构示意图；

图4为本发明的搅拌机构的立体结构分解示意图；

图5为本发明的翻转组件的立体结构示意图；

图6为本发明的翻转组件的立体结构分解示意图；

图7为本发明的翻转机构的立体结构示意图；

图8为本发明的翻转机构的立体结构分解示意图；

图9为本发明的振动机构的立体结构示意图；

图10为本发明的振动机构的立体结构分解示意图；

图11为本发明的移动机构的立体结构示意图；

图12为本发明的移动机构的立体结构分解示意图；

图13为本发明的升降夹取机构的立体结构示意图；

图14为本发明的升降夹取机构的立体结构分解示意图；

图15为本发明的抓斗的立体结构分解示意图。

图中标号为：支撑架1；移动机构2；升降抓取机构3；搅拌机构4；振动机构5；翻转机构6；底板7；搅拌箱8；第一旋转电机9；滑动块10；筛网11；翻转组件12；翻转板13；第一液压缸14；第一铰接块15；第二铰接块16；连接板17；第一搅拌辊18；第二搅拌辊19；主动轮20；从动轮21；同步带22；支撑腿23；条形槽24；搅拌棒25；第一支架26；第二支架27；固定座28；固定块29；第二液压缸30；第三铰接块31；第一连接杆32；第四铰接块33；第二旋转电机34；传动轴35；t字连接杆36；第二连接杆37；第三连接杆38；轴承座39；电机座40；第三旋转电机41；齿条42；移动架43；导轨44；齿轮45；升降控制箱46；移动箱47；第三液压缸48；抓斗49；锁环50；绳索51；铰接板52；第一铰接点53；第二铰接点54；第四连接杆55。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

参照图1至图15所示的一种基于废钢回收的炼钢机器人，包括支撑架1、移动机构2、升降抓取机构3、搅拌机构4、振动机构5和翻转机构6，移动机构2可移动的设置在支撑架1的上端，升降抓取机构3设置在移动机构2的下端，支撑架1的旁侧固定设置有底板7，翻转机构6可转动的设置在底板7的上方，振动机构5设置在翻转机构6的上端，搅拌机构4设置在振动机构5上，搅拌机构4、振动机构5和翻转机构6均设置在支撑架1一端的旁侧，并且移动机构2和升降抓取机构3设置在搅拌机构4的上方，搅拌机构4包括搅拌箱8、第一旋转电机9和若干个搅拌辊，搅拌箱8呈矩形中空状，搅拌箱8的底端设置有用于过滤的筛网11，搅拌箱8设置在振动机构5上，所有搅拌辊水平等距可转动的设置在搅拌箱8的内部，第一旋转电机9水平设置在搅拌箱8的旁侧，并且伺服电机与搅拌辊传动连接，搅拌箱8上设置有可转动的翻转组件12。首先，在炼钢厂的钢渣堆放处，布置废钢回收的炼钢机器人，支撑架1布置在钢渣的周围，当该炼钢机器人作业时，移动机构2启动，移动机构2带动升降抓取机构3向着钢渣的上方移动，接着，升降抓取机构3作业，升降抓取机构3向下移动，紧接着，抓取一部分钢渣，在通过移动机构2和升降抓取机构3的作用下，将一部分的钢渣输送到搅拌机构4的搅拌箱8中，然后，搅拌机构4作业，第一旋转电机9启动，第一旋转电机9带动搅拌辊在搅拌箱8中转动，搅拌辊将搅拌箱8中的钢渣进行充分的混合搅拌，并且能够除掉钢渣表面的杂质，接着振动机构5作业，振动机构5带动搅拌箱8上下摆动，将搅拌箱8中从钢渣上除掉的杂质从筛网11中筛出来，搅拌机构4和振动机构5充分作业一段时间后，翻转机构6停止作业，然后翻转组件12启动，翻转组件12打开搅拌箱8的出料口，与此同时，翻转机构6启动，翻转机构6带动搅拌机构4和振动机构5进行转动，在转动的过程中，将搅拌箱8中钢渣倾倒入旁侧的收集箱中，最后翻转机构6在回到初始位置，停止作业，随后在重复上述步骤，对一批又一批的钢渣进行表面的除杂，处理过的钢渣在收集箱中积累一定程度后，可进行二次利用，以此达到设计该炼钢机器人进行循环利用钢渣的目的。

翻转组件12包括翻转板13和两个第一液压缸14，两个第一液压缸14对称固定设置在搅拌箱8的两端面上，翻转板13的一端面的上端对称固定设置有两个用于与搅拌箱8两端铰接的第一铰接块15，翻转板13的一端面的下端对称固定设置有两个第二铰接块16，两个第一液压缸14的输出轴分别通过两个连接板17与两个第二铰接块16固定连接。首先，翻转组件12启动，两个第一液压缸14作业，第一液压缸14带动连接板17运动，连接板17带动翻转板13转动，以此打开搅拌箱8的出料口，第一铰接块15和第二铰接块16的设置，使得第一液压缸14与翻转板13的连接更加的巧妙。

搅拌辊包括第一搅拌辊18和两个第二搅拌辊19，第一搅拌辊18转动设置在搅拌箱8的中部，两个第二搅拌辊19转动设置在搅拌箱8的内部，第一搅拌辊18设置在两个第二搅拌辊19的中间，第一搅拌辊18的一端穿过搅拌箱8与第一旋转电机9的输出轴固定连接，第一旋转电机9的输出轴上固定连接有主动轮20，两个第二搅拌辊19的一端分别穿过搅拌箱8，并且两个第二搅拌辊19的一端均连接有从动轮21，主动轮20通过两个同步带22交错与两个从动轮21传动连接，搅拌箱8底端的四个拐角分别设置有用于连接振动机构5的支撑腿23，并且搅拌箱8一端面的下端开设有用于出料的条形槽24，第一搅拌辊18和第二搅拌辊19上沿着圆周方向均匀等距的设置有若干个搅拌棒25。首先，搅拌机构4作业，第一旋转电机9启动，带动主动轮20转动，主动轮20带动第一搅拌辊18和两个第二搅拌辊19转动，第一搅拌辊18和第二搅拌辊19带动若干个搅拌棒25转动，搅拌棒25对搅拌箱8中的钢渣进行充分的除杂，以此达到搅拌机构4的作业，主动轮20、从动轮21和同步带22的设置，使得一个第一旋转电机9可以带动多个搅拌辊的转动，支撑腿23的设置，是为了更好的与振动机构5的连接，条形槽24的设置，是为了在翻转组件12打开的时候，能够将搅拌箱8中的钢渣倒出来，搅拌棒25的设置，是为了更好的与钢渣的表面接触，对钢渣的除杂效果更好。

翻转机构6包括第一支架26、第二支架27、两个固定座28、两个固定块29和两个第二液压缸30，两个固定块29竖直对称设置在底板7的两端，两个第二液压缸30分别竖直固定设置在两个固定块29的上端，两个固定座28分别竖直对称设置在底板7的两端，并且两个固定座28分别设置在两个固定块29的旁侧，第一支架26设置在固定座28的旁侧，并且第一支架26的底部的两端分别固定设置有第三铰接块31，第三铰接块31通过两个第一连接杆32与第二液压缸30的输出端铰接，两个第一连接杆32的中部均转动设置在固定座28的上端，第二支架27设置在底板7远离固定块29一端的上方，底板7上的两端上固定设置有两个用于与第二支架27铰接连接的第四铰接块33，振动机构5设置在第一支架26和第二支架27的上端，搅拌箱8设置在第一支架26和第二支架27的正上方。首先，翻转机构6作业，两个第二液压缸30启动，带动四个第一连接杆32的一端向下转动，四个第一连接杆32另一端带动第一支架26和两个第三铰接块31向上转动，同时，振动机构5安装在第一支架26和第二支架27上，所以在第一支架26转动的同时，振动机构5和第二支架27也会跟随着转动，与此同时，搅拌机构4也会翻转，搅拌箱8也会跟随着倾斜，然后，翻转组件12作业，打开搅拌箱8的出料口，将处理好的钢渣从条形槽24中倾倒出来，最后，同理可得，第二液压缸30带动第一连接杆32的一端向上转动，使得搅拌箱8回复到初始的位置，随后进行下一轮的钢渣处理任务。

振动机构5包括两组振动组件，两组振动组件分别设置在第一支架26和第二支架27的两端，并且两组振动组件分别设置在搅拌箱8的两端，振动组件包括第二旋转电机34、传动轴35、两个t字连接杆36、两个第二连接杆37、两个第三连接杆38和四个轴承座39，四个轴承座39分别等距对称的固定设置在第一支架26和第二支架27的一端上，传动轴35转动设置在两个轴承座39上，第二旋转电机34通过电机座40固定设置在第一支架26的上，并且旋转电机的输出轴与传动轴35固定连接，两个第二连接杆37的一端转动设置在传动轴35的两端，两个第三连接杆38的一端分别与两个轴承座39转动连接，两个t字连接杆36分别与两个第二连接杆37和两个第三连接杆38的另一端固定连接，t字连接杆36与搅拌机构4的底端固定连接。首先，振动机构5作业，第二旋转电机34启动，带动传动轴35转动，第二传动轴35带动两个第二连接杆37转动，两个第二连接杆37带动两个t字连接杆36转动，两个t字连接板17带动两个第三连接杆38转动，与此同时，t字连接杆36带动搅拌箱8上的支撑腿23，在两个第二旋转电机34的高速运转后，带动着搅拌箱8进行高速的晃动，使得搅拌箱8中的杂质通过筛网11掉落，振动机构5完成作业。

移动机构2包括第三旋转电机41、齿条42和移动架43，支撑架1的上端沿着支撑架1的长度方向水平固定设置有两个导轨44，移动架43通过四个滑动块10与两个导轨44滑动连接，四个滑动块10两两对称固定设置在移动架43的两端，齿条42固定设置在支撑架1的上端，并且齿条42固定设置在导轨44的旁侧，第三旋转电机41固定设置在移动架43的一端上，并且第三旋转电机41的输出轴上固定连接有用于齿条42传动连接的齿轮45，齿轮45与齿条42啮合，升降抓取机构3设置在移动架43的下端。首先，移动机构2作业，第三旋转电机41启动，带动齿轮45转动，齿轮45在齿条42上转动，使得移动架43也跟着第三旋转电机41在导轨44上移动，从而达到移动架43带着升降抓取机构3在支撑架1上移动。

升降抓取机构3包括升降控制箱46、移动箱47、第三液压缸48和抓斗49，升降控制箱46固定设置在移动架43的底端，移动箱47设置在升降控制箱46的下方，移动箱47的顶端对称固定设置有四个锁环50，升降控制箱46通过绳索51与四个锁环50固定连接，第三液压缸48固定设置在移动箱47内，并且第三液压缸48的输出轴朝下设置，抓斗49与移动箱47的底端铰接连接。首先，升降抓取机构3作业，升降控制箱46启动，将绳索51向下缓缓的放出，使得移动箱47、第三液压缸48和抓斗49向下移动，直到抓斗49到达近离搅拌箱8的上方，然后，第三液压缸48启动，将抓斗49打开，放出抓斗49内的钢渣，使得钢渣落入搅拌箱8当中，然后，在移动机构2和升降抓取机构3的作用下，将抓斗49移动到堆积钢渣处，进行下一轮的对钢渣输送。

第三液压缸48的输出轴上固定连接有铰接板52，铰接板52的两端固定设置有两个第一铰接点53，抓斗49的两端上分别固定设置有用于铰接的第二铰接点54，第一铰接点53与第二铰接点54通过两个第四连接杆55铰接连接。首先，第四连接杆55的设置，使得第三液压缸48的输出轴向下输出时，会通过第四连接杆55将抓斗49打开，从而将钢渣送入搅拌箱8中，当第三液压缸48的输出轴向上回收时，会通过第四连接杆55将抓斗49闭合，从而将钢渣积存到抓斗49当中。

工作原理：首先，当该炼钢机器人作业时，移动机构2启动，移动机构2带动升降抓取机构3向着钢渣堆积处移动，接着，升降抓取机构3作业，升降抓取机构3带动着抓斗49向下移动，紧接着，抓斗49抓取一部分钢渣，在通过移动机构2和升降抓取机构3的作用下，将一部分的钢渣输送到搅拌机构4的搅拌箱8中，然后，移动机构2和升降抓取机构3重复上述的作业，接着，搅拌机构4作业，第一旋转电机9启动，第一旋转电机9带动搅拌辊在搅拌箱8中转动，搅拌辊将搅拌箱8中的钢渣进行充分的混合搅拌，并且能够除掉钢渣表面的杂质，接着振动机构5作业，振动机构5带动搅拌箱8上下摆动，将搅拌箱8中从钢渣上除掉的杂质从筛网11中筛出来，搅拌机构4和振动机构5充分作业一段时间后，停止作业，然后翻转组件12启动，翻转组件12打开搅拌箱8的出料口，与此同时，翻转机构6启动，翻转机构6带动搅拌机构4和振动机构5进行转动，在转动的过程中，将搅拌箱8中钢渣通过条形槽24倾倒入旁侧的收集箱中，最后翻转机构6在回到初始位置，翻转机构6停止作业，随后在重复上述步骤，对一批又一批的钢渣进行表面的除杂。