专利名称：自动取料卸料机械手的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种提升机，特别是斗式提升机。
背景技术：
目前，在化工、农业及制造业中，对颗粒粉尘状物料的提升大多采用斗式 提升机，该提升机主要是由外部机壳形成封闭式结构，外壳上部为机头，中部为机筒，下部 为机座；内部结构主要为环绕于机头头轮和机座底轮形成封闭环形结构的料斗带，料斗带 上每隔一定的距离安装了用于承载物料的料斗。它的不足之处是此类提升机结构复杂、耗 能高，料斗容易存料，需频繁清理。发明内容本发明的目的在于提供一种结构简单、耗能低，料斗有位姿保持和自动 取料、卸料、料斗不存料、清理周期长的自动取料卸料机械手。本发明主要包括有支撑架、机 械手导轨组件以及机械手。其中，支撑架为固定在地面上的框架，其顶部设有卷扬机，缠绕 在卷扬机上的钢丝绳与机械手的小车相连。机械手导轨组件设在支撑架的一侧，近似呈竖 直状态，最好外面设有将其主体部分罩于其内的机架。该机械手导轨组件有一对角钢形导 轨，该对导轨各有一个直角边固定在支撑架上，另一个直角边两者相对。在该对导轨的固 定边上各设一条状导向槽，该两开口相对的槽钢形导向槽呈S形，即中段为直条，其一个侧 边与导轨自由边平行，两者之间的距离>小车从动轮的直径。该导向槽上部弧形段伸出导 轨外，向支撑架方向弯曲；导向槽下部弧形段也伸出导轨外，但向支撑架反方向弯曲。机械 手主要包括有小车、转臂和料斗。其中，小车有两个平行的侧板，其上两组对应的通孔内设 有两根车轴，位于侧板外部的车轴上各设一个主动轮，在每个主动轮的下部又各设一个两 者间距为导轨自由边厚度的从动轮，该用于导向的从动轮的轮轴也设在小车侧板的的通孔 内。上述小车的主动轮位于导轨上，从动轮位于导轨自由边与导向条之间条形空间内。小 车下部设有穿过两侧板通孔的转臂轴，位于侧板外的转臂轴两端分别插在两转臂上部的通 孔内。转臂为开口向下的槽钢，其上部的槽内设有一端通孔套接在转臂轴上的翻斗杆，该翻 斗杆另一端为自由端，最好其上设有通孔，孔内设小轴，轴上设滚轮，其可置于翻斗块内。该 翻斗块设在与机械手卸料位置转臂上部对应的固定物体上，如支撑架、导轨或机架上，该翻 斗块朝向转臂的一侧中部设有一个近似呈水平的条形开口槽，该槽的上边比下边长，以便 将翻斗杆挡在其内。翻斗块下部为与定位扣对应的斜面。上述翻斗杆中部与定位扣中部以 及四连杆长杆的一端铰接。其中曲柄形定位扣一端为自由端，另一端设槽形开口，其可卡在 Z字形定位锁两平行部分之一，该定位锁另一平行部分设在车体上。上述与翻斗杆连在一起 并位于转臂内的四连杆长杆，其另一端与四连杆的短杆一端铰接，该铰链轴穿过转臂侧壁 上的弧形条孔及料斗壁的通孔；该四连杆短杆的另一端铰接在料斗的侧壁上，该铰链为料 斗转轴。在上述两转臂外侧的中部均铰接有导向轮，该导向轮置于导向槽内，作为转臂绕转 轴转动的支点。本发明的工作过程如下卷扬机通过钢丝绳牵引机械手的小车，该小车的主动轮 和从动轮夹在导轨的自由边上，进行上下往复运动。与小车相连的机械手转臂也与之同步 运动。当转臂下行至弯导向槽内时，由于导向槽的限制，转臂绕小车上的转臂轴向支撑架反 方向转动，转臂中心线则与小车中心线由原来的平行状态即夹角180°变为相交状态，并且 外夹角随着小车的下移逐渐缩小，使转臂趋向水平姿，以方便取料。当小车行至直导向槽与弯导向槽交界处时，关闭卷扬机，小车即停止不动。由斜上方下落的物料进入料斗中，当料 斗装满料后启动卷扬机，提升物料。在上述取料和提升过程中，定位扣一直卡在定位锁上， 使得料斗姿态保持不变，防止撒料。当转臂上行至上弯导向槽内时，由于导向槽的限制，转 臂绕小车上的转臂轴向支撑架方向转动，转臂中心线则与小车中心线由原来的平行状态即 夹角180°变为相交状态，并且朝向支撑架的夹角随着小车的上移逐渐缩小，使转臂趋向水 平姿，于是转臂下部离开导轨等物体，以方便卸料。当转臂到达卸料处时，定位扣自由端被 翻斗块下压，定位扣和定位锁分离，翻斗杆自由端顺势进入翻斗块的条形凹槽中，随着小车 上升，在翻斗块限位下，由长杆、短杆及翻斗杆组成的四连杆改变了彼此间的夹角，四连杆 长杆将连接它与短杆的铰链轴向下推，带动料斗以料斗转轴为支点转动，料斗转动使开口 朝向侧下方完成翻斗动作，进行卸料。卸料后卷扬机反转，由于小车和机械手的自重使整体 向下运行，与此同时翻斗杆的自由端离开翻斗块的条形凹槽，并在翻斗块的导向下改变了 四连杆彼此间的夹角，四连杆长杆将连接它与短杆的铰链轴向上拉，带动料斗以料斗转轴 为支点转动，料斗转动使开口朝上；同时又使定位扣重新卡在定位锁上，然后下行取料。本发明与现有技术相比的优点1、本发明的转臂可摆动的角度约30°，料斗转动的角度彡90°，因此可以实现 50-90°的提升角度，提升垂直高度可达6米以上。2、本发明往复提升动作轻巧便捷，转臂可自由翻转，实现自动取料、卸料和位姿保 持；同时料斗的运行轨迹为s形曲线，方便取料和卸料。3、本发明整个过程只由钢丝绳牵引一个驱动力来实现，并且利用自重下落、耗能 少；结构简单、容易实现。4、本发明料斗不存料，清理周期长。
图1为本发明主视局剖示意简图。图2为本发明机械手及机械手导轨组件的A向视图。图3为本发明机械手主视局剖示意简图。图4为本发明定位锁和定位扣锁合的示意简图。图5为本发明定位锁和定位扣打开的示意简图。
具体实施方式
在图1和图2所示的自动取料卸料机械手的示意简图中，支撑架1 为固定在地面上的框架，其顶部设有卷扬机2，缠绕在卷扬机上的钢丝绳3与机械手的小车 4相连。机械手导轨组件设在支撑架的一侧，近似呈竖直状态，外面设有将其主体部分罩于 其内的机架5。该机械手导轨组件有一对角钢形导轨6，该对导轨各有一个直角边垂直固定 在支撑架上，另一个直角边均为自由边两者相对。在该对导轨的固定边上各设一条状导向 槽7，该两开口相对的槽钢形导向槽呈S形，即中段为直条，其一个侧边与导轨自由边平行， 两者之间的距离>小车从动轮的直径。该导向槽上部弧形段伸出导轨外，向支撑架方向弯 曲；导向槽下部弧形段也伸出导轨外，但向支撑架反方向弯曲。在图3、图4和图5所示的 本发明机械手的示意简图中，机械手主要包括有小车、转臂和料斗。其中，小车有两个平行 的侧板，其上两组对应的通孔内设有两根车轴，位于侧板外部的车轴上各设一个主动轮8， 在每个主动轮的下部又各设一个两者间距为导轨自由边厚度的从动轮9，该从动轮的轮轴也设在小车侧板的的通孔内。上述小车的主动轮位于导轨上，从动轮位于导轨自由边与导 向条之间条形空间内。小车下部设有穿过两侧板通孔的转臂轴10，位于侧板外的转臂轴两 端分别插在两转臂上部的通孔内。转臂11为开口向下的槽钢，其上部的槽内设有一端通孔 套接在转臂轴上的翻斗杆12，该翻斗杆另一端为自由端，其上设有通孔，孔内设小轴，轴上 设滚轮，其可置于翻斗块13内。该翻斗块设在与机械手卸料位置转臂上部对应的机架上， 该翻斗块朝向转臂的一侧中部设有一个近似呈水平的条形开口槽，该槽的上边比下边长。 翻斗块下部为与定位扣对应的斜面。上述翻斗杆中部与定位扣中部以及四连杆长杆的一端 铰接。其中曲柄形定位扣14 一端为自由端，另一端设槽形开口，其可卡在Z字形定位锁15 两平行部分之一，该定位锁另一平行部分设在车体上。上述与翻斗杆连在一起并位于转臂 内的四连杆长杆16，其另一端与四连杆的短杆17—端铰接，该铰链轴穿过转臂侧壁上的弧 形条孔及料斗壁的通孔；该四连杆短杆的另一端铰接在料斗18的侧壁上，该铰链为料斗转 轴。在上述两转臂外侧的中部均铰接有导向轮19，该导向轮置于导向槽内。
权利要求
一种自动取料卸料机械手，其特征在于支撑架顶部设有卷扬机，该卷扬机的钢丝绳与机械手的小车相连，设在支撑架一侧的机械手导轨组件有一对导轨，在该对导轨的固定边上各设一条状导向槽，该两开口相对的槽钢形导向槽呈S形，该导向槽上部弧形段伸出导轨外，向支撑架方向弯曲，导向槽下部弧形段也伸出导轨外，但向支撑架反方向弯曲，机械手的小车，其每个主动轮的下部又各设一个两者间距为导轨自由边厚度的从动轮，上述小车的主动轮位于导轨上，从动轮位于导轨自由边与导向条之间条形空间内，小车下部通过转臂轴与两转臂上部相连，转臂上部的槽内设有一端通孔套接在转臂轴上的翻斗杆，该翻斗杆另一端为可置于翻斗块内的自由端，该翻斗块设在与机械手卸料位置转臂上部对应的固定物体上，上述翻斗杆中部与定位扣中部以及四连杆长杆的一端铰接，其中曲柄形定位扣一端为自由端，另一端设槽形开口，其可卡在定位锁两平行部分之一，该定位锁另一平行部分设在车体上，上述与翻斗杆连在一起并位于转臂内的四连杆长杆，其另一端与四连杆的短杆一端铰接，该铰链轴穿过转臂侧壁上的弧形条孔及料斗壁的通孔，该四连杆短杆的另一端铰接在料斗的侧壁上，该铰链为料斗转轴，在上述两转臂外侧的中部均铰接有置于导向槽内的导向轮。
2.根据权利要求1所述的自动取料卸料机械手，其特征在于机械手导轨组件外面设 有将其主体部分罩于其内的机架。
3.根据权利要求1或2所述的自动取料卸料机械手，其特征在于该翻斗杆的自由端 上设有通孔，孔内设小轴，轴上设滚轮。
4.根据权利要求3所述的自动取料卸料机械手，其特征在于该翻斗块朝向转臂的一 侧中部设有一个近似呈水平的条形开口槽，该槽的上边比下边长，翻斗块下部为与定位扣 对应的斜面。
全文摘要
一种自动取料卸料机械手，其支撑架顶部设有卷扬机，其钢丝绳与机械手的小车相连。在支撑架一侧设有一对导轨，在该对导轨上各设一导向槽，该导向槽上下弧形段均伸出导轨外。机械手小车下部设有转臂，其上部设有一端套接在转臂轴上的翻斗杆，该翻斗杆中部与定位扣中部以及四连杆长杆的一端铰接，其中定位扣一端可卡在定位锁上。上述与翻斗杆连在一起的四连杆长杆，其另一端与四连杆的短杆一端铰接，该铰链轴穿过转臂侧壁及料斗壁的通孔，该四连杆短杆的另一端铰接在料斗的侧壁上，在上述两转臂外侧铰接有导向轮。本发明的转臂可自由翻转实现料斗自动取料、卸料和位姿保持；动作轻巧便捷，料斗S形运行轨迹方便取料和卸料，结构简单、耗能少。
文档编号B65G47/90GK101927899SQ20101022330
公开日2010年12月29日 申请日期2010年7月12日 优先权日2010年7月12日
发明者唐启敬, 王云超, 王跃庆, 赵岩, 赵铁石, 边辉 申请人:燕山大学;中国-阿拉伯化肥有限公司