[发明专利]一种基于多柱式末端操作器加热导体棒料的方法

说明书

本发明公开了一种基于多柱式末端操作器加热导体棒料的方法，应用于高温超导直流感应加热系统中，所述方法包括：根据本批次中单个导体棒料的重量和直径选取构成多柱式末端操作器的外星轮和支撑圈，根据预设楔角选取与所述外星轮和所述支撑圈对应的滚柱和弹簧机构，将所述弹簧机构、所述滚柱和所述支撑圈装配在所述外星轮内侧，以获取所述多柱式末端操作器，将所述多柱式末端操作器的远离感应加热工作气隙强直磁场的端面固定连接在传动机构上，基于所述传动机构驱动所述多柱式末端操作器抓取所述导体棒料，并按预设加热流程完成对所述导体棒料的加热，从而提高了抓取导体棒料的可靠性和效率，进而提高了加热导体棒料的效率。

技术领域

本申请涉及高温超导直流感应加热领域，更具体地，涉及一种基于多柱式末端操作器加热导体棒料的方法。

背景技术

工件抓取技术中，机械手是与工件直接接触的部件，根据接触形式的不同，分为吸附式和夹持式。夹持式机械手由末端操作器和传动机构组成，由控制系统通过夹持式机械手，对工件产生夹紧力进行夹放。执行不同的作业任务，可选用不同的末端操作器。

在一些高温超导感应加热有关的生产应用中，工件通常是导体棒料。对于机械手的抓取，该类工件的特征是自重较大、表面相对粗糙、同批次工件的直径规格一致。机械手的末端操作器需要抓取并驱动工件，在强直磁场中做单向旋转运动，使工件内部均匀地产生涡流；利用涡流损耗所产生的热量，将其加热到预期的温度；然后使工件与末端操作器脱离，进入下一道工序。在上述高温超导感应加热的工作节拍循环序列中，机械手的前端需要长期处于强磁场环境，循环执行工件的抓取、夹持并驱动旋转、最后脱开的操作。

现有的机械手末端操作器均存在径向载荷较小、高温粘结导致脱开困难、受电磁干扰影响等问题，导致抓取导体棒料的可靠性和效率较低，不能满足高温超导感应加热应用的需求。

因此，如何提高抓取导体棒料的可靠性和效率，进而提高加热效率，是本领域亟待解决的问题。

发明内容

本发明公开了一种基于多柱式末端操作器加热导体棒料的方法，用于解决现有技术中在加热导体棒料过程中抓取导体棒料可靠性不高及效率较低的技术问题，包括：

根据本批次中单个导体棒料的重量和直径选取构成多柱式末端操作器的外星轮和支撑圈；

根据预设楔角选取与所述外星轮和所述支撑圈对应的滚柱和弹簧机构；

将所述弹簧机构、所述滚柱和所述支撑圈装配在所述外星轮内侧，以获取所述多柱式末端操作器，其中，所述外星轮内侧按圆周均匀分布的多个凹槽与所述支撑圈配合形成滚道，所述支撑圈内侧构成工件腔，所述支撑圈上与所述滚道对应且朝向所述工件腔的面上开有楔合口，所述滚柱和所述弹簧机构位于所述滚道内，所述弹簧机构的一端与所述滚柱抵接，所述弹簧机构的另一端与所述凹槽的内侧面抵接；

将所述多柱式末端操作器的远离感应加热工作气隙强直磁场的端面固定连接在传动机构上，基于所述传动机构驱动所述多柱式末端操作器抓取所述导体棒料，并按预设加热流程完成对所述导体棒料的加热；

其中，所述导体棒料在所述感应加热工作气隙强直磁场中的预设位置，所述滚柱在所述楔合口处与所述导体棒料线接触楔合时的楔角为所述预设楔角。

一些实施例中，基于所述传动机构驱动所述多柱式末端操作器抓取所述导体棒料，并按预设加热流程完成对所述导体棒料的加热，具体为：

基于所述传动机构水平向前推动所述末端操作器进入预设工作位，以使所述导体棒料进入所述工件腔；

基于所述传动机构带动所述多柱式末端操作器按预设旋转方向旋转，以使所述滚柱在所述楔合口处与所述导体棒料线接触楔合，所述多柱式末端操作器进入夹紧状态并带动所述导体棒料旋转；

若所述导体棒料达到目标温度，停止所述传动机构旋转，以使所述滚柱离开所述楔合口，所述多柱式末端操作器进入非夹紧状态；