一種球磨機換襯板機械臂裝置的制造方法
【技術領域】
[0001 ]本發明屬于球磨機技術領域，具體涉及一種球磨機換襯板機械臂裝置。
【背景技術】
[0002]球磨機襯板是用來保護球磨機筒體，使筒體免受研磨體和物料直接沖擊和磨擦，同時也可利用不同形式的襯板來調整研磨體的運動狀態，以增強研磨體對物料的粉碎作用，有助于提高磨機的粉磨效率，增加產量，降低金屬消耗。目前國內球磨機更換襯板設備落后，采用一種類似隨車吊的設備，由伸縮臂、回轉支撐和卷揚機組成，整套設備由一根移動橫梁送至球磨機筒體，橫梁上的小車將襯板送至吊裝位置，襯板起吊后再由人工推送至準確安裝位置。由于球磨機內部襯板大且多，所以需要花費很多時間和投入大量人力，而且操作還極不安全，易發生安全事故。
[0003]國外球磨機更換襯板設備，技術最先進的是銳速(REM)公司生產的七自由度換襯板機械手，其將吊臂末端的卷揚機換成了一套具有3個自由度姿態調整的結構，分別繞X、Y、Z軸轉動(下述稱偏航、滾動、俯仰)，依靠多自由度的結構，將前述的吊裝式襯板安裝方式改為了抓取式安裝，這能很大程度上減少勞動強度，提高作業效率。但由于增加的3個自由度的實現形式都采用高精度液壓馬達，其成本巨大，再加上國外公司技術壟斷，設備需進口，使得國內諸多公司難以承受。

【發明內容】

[0004]針對國內球磨機更換襯板設備落后，需要投入大量人力，工人工作環境不安全，易發生安全事故，且引進國外設備費用昂貴的問題，本發明的目的在于提供一套成本低且能夠實現多自由度安裝更換襯板的機械臂裝置。
[0005]本發明提供了這樣一種球磨機換襯板機械臂裝置，包括有回轉支撐機構、吊臂舉升機構、吊臂伸縮機構、腕部機構和夾持裝置;所述回轉支撐機構與吊臂伸縮機構連接，所述吊臂舉升機構兩端分別與回轉支撐機構和吊臂伸縮機構連接;所述吊臂伸縮機構與腕部機構連接;所述腕部機構與夾持裝置連接；
[0006]所述回轉支撐機構為整個機械臂裝置的支撐點，由伺服電機驅動，可繞回轉支撐軸線旋轉，回轉支撐機構的結構為現有成熟技術；
[0007]所述吊臂舉升機構，由液壓缸驅動，可繞所述回轉支撐機構的回轉支撐軸線旋轉，吊臂舉升機構的結構為現有成熟技術；
[0008]所述吊臂伸縮機構包括有外筒、中筒和內筒，外筒內嵌套有中筒，中筒內嵌套有內筒；中筒、內筒相對獨立運動，可單獨伸縮，所述吊臂伸縮機構由液壓缸驅動；
[0009]所述腕部機構具有偏航、滾動、俯仰三個方向的姿態調整能力，由腕部偏航姿態調整機構、腕部滾動姿態調整機構和腕部俯仰姿態調整機構組成;所述腕部滾動姿態調整機構一端固定于所述腕部偏航姿態調整機構，一端連接所述腕部俯仰姿態調整機構；
[0010]所述腕部偏航姿態調整機構包括有液壓缸1、調整安裝板1、軸1、殼體I和連接板；殼體I上安裝有調整安裝板1、軸I和連接板;連接板與吊臂伸縮機構的內筒連接;液壓缸I安裝在連接板上，液壓缸I通過調整安裝板I與軸I連接；
[0011 ]所述腕部滾動姿態調整機構包括有殼體Π、液壓缸Π、調整安裝板Π和軸Π ;殼體Π上安裝有調整安裝板Π和軸Π ;液壓缸Π安裝在調整安裝板I上，液壓缸Π通過調整安裝板Π與軸Π連接；
[0012]所述腕部俯仰姿態調整機構包括有液壓缸m和支撐調節塊，液壓缸m—端與支撐調節塊連接，另一端與腕部滾動姿態調整機構的殼體π連接;支撐調節塊的外形為“L”形。
[0013]所述夾持裝置，包括有夾持臂、吊耳、夾持活動板和夾持棒;所述夾持臂內部安裝有液壓缸IV，液壓缸IV與夾持活動板連接;所述夾持臂上設置有吊耳和夾持固定板，夾持臂與腕部俯仰姿態調整機構的支撐調節塊連接，吊耳與腕部滾動姿態調整機構的調整安裝板Π連接，夾持棒安裝在夾持活動板上；
[0014]夾持臂上還設置有夾持固定板，通過液壓缸IV推動夾持活動板運動，夾持棒穿過襯板吊耳，依靠夾持活動板和夾持固定板的配合夾緊球磨機襯板吊耳兩側的端面，從而完成襯板的抓取動作;在液壓缸1、液壓缸π和液壓缸In的共同作用下，實現襯板的三個方向的姿態調整。
[0015]作為本發明的優選實施方式，所述腕部偏航姿態調整機構的液壓缸I與所述調整安裝板I偏心連接，從而驅動所述滾動、俯仰姿態調整機構及夾持裝置繞軸I轉動。
[0016]作為本發明的優選實施方式，所述滾動姿態調整機構的液壓缸Π與所述調整安裝板π偏心連接，從而驅動所述俯仰姿態調整機構及其夾持裝置繞軸π轉動。
[0017]本發明的有益效果有:
[0018](I)在本發明中，夾持棒穿過球磨機襯板的吊耳，夾持活動板依靠夾持臂內部液壓缸IV的推動與夾持固定板配合夾緊球磨機襯板吊耳兩側的端面，使得球磨機襯板被緊緊夾緊;安裝于夾持臂上的支撐調節塊頂住襯板側面，依靠俯仰姿態調整機構中的液壓缸m，使襯板和夾持裝置相對于調整安裝板Π繞安裝于夾持裝置的吊耳軸線旋轉。
[0019](2)在本發明中，通過液壓缸1、液壓缸π和液壓缸m的共同作用下，實現襯板的三個方向的姿態調整；
[0020](3)本發明實現了多自由度的空間運動，使得機械臂能夠很好的進入球磨機筒體安裝更換襯板；
[0021](4)本發明除去回轉支撐機構采用伺服電機驅動外，吊臂舉升機構、吊臂伸縮機構、腕部機構和夾持裝置均采用液壓缸驅動，相對于采用高精度液壓馬達的機械臂裝置，本發明的制造成本大幅降低；
[0022](5)本發明在傳統球磨機換襯板設備的基礎上增加了具有三個姿態調整能力的腕部機構及夾持裝置，采用抓取式換襯板方式，抓取快捷、準確、效率高；
[0023](6)本發明具有可控性好、結構緊湊、定位準確的特點，縮減了工人更換襯板的作業時間，提高了工人的作業安全性，大大地降低了礦企生產成本，同時改善了工人作業環境。
【附圖說明】
[0024]圖1為本發明結構示意圖。
[0025]圖2為本發明腕部機構結構示意圖。
[0026]圖3為本發明腕部機構偏航姿態調整機構A-A剖面結構示意圖。
[0027]圖4為本發明腕部機構滾動姿態調整機構B-B剖面結構示意圖。
[0028]圖5為本發明夾持裝置俯視爆炸三維結構示意圖。
[0029]圖6為本發明夾持裝置仰視爆炸三維結構示意圖
[0030]圖中:1-回轉支撐機構，2_吊臂舉升機構，3_吊臂伸縮機構，4_腕部機構，5_夾持裝置，6-液壓缸I，7-調整安裝板I，8-軸I，9-殼體I，10-連接板，11-殼體Π，12_液壓缸11，13-調整安裝板Π，14-軸Π，15-液壓缸ΙΠ，16-支撐調節塊，17-吊耳，18-夾持活動板，19-夾持臂，20-液壓缸IV，21-夾持棒，22-夾持固定板，31-外筒，32-中筒，33-內筒。
【具體實施方式】
[0031]下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的說明。
[0032]實施例1
[0033]—種球磨機換襯板機械臂裝置，如圖1所示，包括有回轉支撐機構1、吊臂舉升機構2、吊臂伸縮機構3、腕部機構4和夾持裝置5;所述回轉支撐機構I與吊臂伸縮機構3連接，所述吊臂舉升機構2兩端分別與回轉支撐機構I和吊臂伸縮機構3連接;所述吊臂伸縮機構3與腕部機構4連接;所述腕部機構4與夾持裝置5連接。
[0034]所述回轉支撐機構I為整個機械臂的支撐點，由伺服電機驅動，可繞回轉支撐軸線旋轉，回轉支撐機構I的結構為現有成熟技術；
[0035]所述吊臂舉升機構2，由液壓缸驅動，可繞所述回轉支撐機構I的回轉支撐軸線旋轉，吊臂舉升機構2的結構為現有成熟技術。
[0036]所述吊臂伸縮機構3包括有外筒31、中筒32和內筒33，外筒31內嵌套有中筒32，中筒32內嵌套有內筒33;中筒32、內筒33相對獨立運動，可單獨伸縮，所述吊臂伸縮機構3由液壓缸驅動。
[0037]所述腕部機構4具有偏航、滾動、俯仰三個方向的姿態調整能力，由腕部偏航姿態調整機構、腕部滾動姿態調整機構和腕部俯仰姿態調整機構組成;如圖2-圖4所示，所述腕部滾動姿態調整機構一端固定于所述腕部偏航姿態調整機構，一端連接所述腕部俯仰姿態調整機構。
[0038]所述腕部偏航姿態調整機構包括有液壓缸16、調整安裝板17、軸18、殼體19和連接板10;殼體19上安裝有調整安裝板17、軸18和連接板10;連接板10與吊臂伸縮機構3的內筒33連接;液壓缸16安裝在連接板10上，液壓缸16通過調整安裝板17與軸18連接。
[0039]所述腕部滾動姿態調整機構包括有殼體Π11、液壓缸Π 12、調整安裝板Π 13和軸Π 14;殼體Π 11上安裝有調整安裝板Π 13和軸Π 14;液壓缸Π 12安裝在調整安裝板17上，液壓缸Π 12通過調整安裝板Π 13與軸Π 14連接。
[0040]所述腕部俯仰姿態調整機構包括有液壓缸m15和支撐調節塊16，液壓缸m 15—端與支撐調節塊16連接，另一端與腕部滾動姿態調整機構的殼體Π 11連接，支撐調節塊的外形為“L”形。
[0041]所述腕部偏航姿態調