用于轧机辊环组件拆卸及搬运的抓手装置及拆卸方法与流程

用于轧机辊环组件拆卸及搬运的抓手装置及拆卸方法
1.技术领域：本发明涉及一种用于轧机辊环组件拆卸及搬运的抓手装置及拆卸方法。
2.

背景技术：
轧钢过程中，辊环轧槽不可避免的会有磨损，磨损量过大时，轧钢料型难以保证，产品表面质量会恶化，同时生产不同规格产品时，辊环也需结合不同产品适当调整更换。辊环和主轴间通过锥套连接固定。本发明主要用于该辊环组件（辊环 锥套）的拆卸及搬运。
3.基于轧机本身的结构特性，拆卸过程中需使用专用液压工装进行，拆卸液压压力约40mpa，最大不超过70mpa。
4.目前拆卸该组件一是人工作业，人工将专用液压工装对接至锥套后，连接液压系统，将该组件拔出后，然后卸压移除工装，将工装和辊环组件单独搬运。二是采用自动化设备（例如机器人）作业，通过液压工装将辊环组件拔出后，由液压缸夹紧进行拆卸搬运。
5.采用人工拆卸时，液压工装本体重量大，辊环组件较重，同时在对接和移除液压工装时，均需提前拆卸液压管路，搬运和拆卸过程劳动强度大，效率较低。
6.采用自动化作业，基于轧机本身的结构特性，主轴停机时角度随机，拆卸时需将液压工具按照对应角度偏转才可顺利对接，因此对拆卸时的绕轴旋转要求较高，现有结构采用45
°
布置，对重定位绕轴旋转角度时，对抓手本身加工及装配要求高，控制复杂。在辊环组件在拆卸脱离瞬间，冲击力较大，同时基于不同的轧机角度，还需同时满足使用，现有机构难以实现。
7.

技术实现要素：
本发明的目的是提供一种用于轧机辊环组件拆卸及搬运的抓手装置及拆卸方法，采用自动化设备作业，降低人工劳动强度，提高工作效率，满足各轧机角度的工作需求。
8.上述的目的通过以下的技术方案实现：一种用于轧机辊环组件拆卸及搬运的抓手装置，包括：快换盘，所述的快换盘连接于浮动板上；抓手顶板，所述的抓手顶板与固定座通过导向连接柱连接；浮动板，所述的浮动板通过滑动轴承安装在所述的导向连接柱上；锁紧气缸，所述的锁紧气缸安装在所述的浮动板底部；夹紧气缸，所述的夹紧气缸固定于中间固定板和固定座之间；夹紧卡爪控制机构，所述的夹紧卡爪控制机构与夹紧卡爪固定。
9.进一步地，所述的浮动板安装有油压缓冲器和光电开关。
10.进一步地，所述的夹紧卡爪控制机构包括2个夹紧气缸，所述的夹紧气缸与气缸拉杆连接，所述的气缸拉杆与转轴一固定连接，所述的转轴一下方安装有驱动齿轮，所述的驱动齿轮与大齿轮啮合，所述的大齿轮与3个小齿轮啮合，所述的小齿轮与转轴二固定连接，转轴二通过键与夹紧卡爪固定。
11.进一步地，所述的3个小齿轮为圆周均匀分布。
12.进一步地，所述的小齿轮通过张紧套与转轴二固定连接。
13.进一步地，所述的固定座内部安装有专用工具。
14.进一步地， 2个夹紧气缸相对所述的大齿轮中心线对称安装。
15.一种利用上述的用于轧机辊环组件拆卸及搬运的抓手装置的拆卸方法，该方法包括：自动化设备通过快换盘连接该抓手，快换盘通过浮动板和导向连接轴连接于拆辊专用工具中心，使快换盘和拆辊专用工具中心保持同轴关系，即实现快换盘旋转角度与拆辊专用工具旋转角度相同；根据轧机主轴位置，拆辊专用工具与锥套对接完成后，自动化设备单轴自转完成抓手偏转对接，对接完成后，锁紧气缸动作，使浮动板处于浮动状态，浮动状态抵消辊环组件脱离瞬间的冲击跳动，避免其传递至其他机构；拆辊完成后，夹紧气缸动作，通过气缸拉杆将驱动力传递至大齿轮，大齿轮与小齿轮啮合，小齿轮通过张紧套连接方式与转轴二固定，转轴二通过键与夹紧卡爪固定，最终实现将夹紧气缸的输出力转换为夹紧卡爪的夹紧力；夹紧过程中，锁紧气缸同步动作，使浮动板位置锁紧，保持固定；气缸动作完毕后，可进行辊环组件的搬运移动，完成拆卸过程。
16.本发明的有益效果：本发明基于对重定位时的绕轴旋转控制问题，结构上采用上下同心布置，使抓手连接盘中心与底部拆辊工具中心保持一致，保证连接处与辊环组件的同轴，满足同轴要求，便于控制使用；本发明考虑使用过程中的液压管路较多，造成自动化设备（例如机器人）的姿态限制，调整结构，设计使用气缸作为驱动源，优化液压系统，减少部分液压管路。
17.本发明浮动机构增加缓冲装置，减少辊环组件脱离瞬间冲击力对设备其他结构造成的影响，设计锁紧气缸，使其具有固定和浮动两种姿态，满足轧机不同角度的使用需求。
18.本发明采用自动化设备作业，降低人工劳动强度，提高工作效率。
19.本发明结合拆卸工艺需求，设计一种抓手结构，保证连接处与辊环组件的同轴。设计一种复合缓冲机构，满足各轧机角度的工作需求。
20.附图说明：附图1是本发明的结构示意图。
21.附图2是本发明罩有外壳时的结构示意图。
22.附图3是本发明浮动板处的剖面图。
23.附图4是本发明夹紧卡爪控制机构的结构示意图。
24.附图中：1：快换盘；2：抓手顶板；3：滑动轴承；4：浮动板；5：气缸拉杆；6：导向连接柱；7：小齿轮；8：大齿轮；9：转轴二；10：夹紧卡爪；11：固定座；12：拆辊专用工具；13：夹紧气缸；14：中间固定板；15：锁紧气缸；16：油压缓冲器；17：光电开关；18：转轴一；19：驱动齿轮。
25.具体实施方式：为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
26.实施例1：本发明提供了一种用于轧机辊环组件拆卸及搬运的抓手装置，抓手顶板2与固定座11通过导向连接柱6连接，拆辊专用工具12固定于固定座11内部，浮动板4配有滑动轴承3安装于导向连接柱6，可在其轴向滑动，快换盘1连接于浮动板4上，浮动板4底部安装锁紧气缸15。
27.所述的浮动板4安装有油压缓冲器16和光电开关17，油压缓冲器能够起到缓冲作用，防止对机器人或自动化设备有硬的冲击，光电开关用于检测浮动板的位置，便于机器人或自动化设备执行相应动作。
28.所述的夹紧卡爪控制机构包括夹紧气缸13，夹紧气缸13固定于中间固定板14和固定座11之间。夹紧气缸13通过气缸拉杆5将驱动力传递至大齿轮8，大齿轮8与小齿轮7啮合，小齿轮7通过张紧套连接方式与转轴二9固定，转轴二9通过键与夹紧卡爪10固定。
29.采用三点旋转夹紧形式，达到了自定心效果；三点旋转夹紧形式使夹紧卡爪在圆弧范围内变化，既满足狭小空间时的使用，又适用于大小不同规格工件的自适应夹取；3个小齿轮7为圆周均匀分布，圆周分布齿轮啮合的结构，保持了三点动作的一致性，实现了同步夹紧功能；使用气动夹紧形式代替液压缸，减少了液压管路，利于自动化设备动作执行。
30.实施例2：根据实施例1所述的用于轧机辊环组件拆卸及搬运的抓手装置，自动化设备（例如机器人）通过快换盘1连接该抓手，快换盘1通过浮动板4和导向连接轴6连接与拆辊专用工具12中心，导向轴的安装设计有配合关系，可使快换盘1和拆辊专用工具12中心保持一定同轴关系，即可实现快换盘1旋转角度与拆辊专用工具12旋转角度相同。根据轧机主轴位置，拆辊专用工具12与锥套对接完成后，自动化设备单轴自转（如使用机器人时，仅6轴自转）可完成抓手偏转对接，不需多轴联动，便于控制。
31.对接完成后，锁紧气缸15动作，使浮动板4处于浮动状态，浮动状态可抵消辊环组件脱离瞬间的冲击跳动，避免其传递至其他机构。拆辊完成后，夹紧气缸13动作，通过气缸拉杆5将驱动力传递至大齿轮8，大齿轮8与小齿轮7啮合，小齿轮7通过张紧套连接方式与转轴二9固定，转轴二9通过键与夹紧卡爪10固定，最终实现将夹紧气缸13的输出力转换为夹紧卡爪10的夹紧力。
32.夹紧过程中，锁紧气缸15同步动作，使浮动板4位置锁紧，保持固定。气缸动作完毕后，可进行辊环组件的搬运移动，完成拆卸过程。
33.实施例3：根据实施例2所述的用于轧机辊环组件拆卸及搬运的抓手装置，气缸拉杆5将驱动力传递至大齿轮8，这个过程中：气缸拉杆5包括拉杆、转轴一18、张紧套，拉杆和夹紧气缸13连接，拉杆和转轴一18一端通过张紧套连接，驱动齿轮19和转轴一18另一端通过键连接，所述的驱动齿轮19与大齿轮8啮合，所述的大齿轮8与3个小齿轮7啮合，所述的小齿轮7与转轴二9固定连接，转轴二9通过键与夹紧卡爪10固定，实现夹紧气缸13通过气缸拉杆5将驱动力传递至大齿轮82个夹紧气缸13分别伸出和缩回的时候，就会使这个轴转动，轴上有齿轮，就会把
气缸的往复运动转换成大齿轮的驱动力，就是通过拉杆5，将气缸的往复运动，变成了大齿轮的驱动力。
34.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。