CN100335197C - 双球铰伸缩式六自由度并联锻造操作机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种双球铰伸缩式六自由度并联锻造操作机，由六只相同的定球铰、六套相同的液压缸、六只相同的动球铰、一只钳杆平台、一只夹钳、一只上平台、以及六组相同的立柱组成。六组立柱在行走大车底盘上对称布置，每组立柱通过一只定球铰连接一套液压缸，液压缸再通过一只动球铰与钳杆平台相连，六只动球铰在钳杆平台上对称布置，其布置方式与六组立柱在行走大车底盘上布置方式相对应，钳杆平台上安装抓取锻件的夹钳。本发明利用六套液压缸的伸缩运动和输出力作为运动和力输入，得到大吨位操作力和六自由度操作运动，以较低成本实现了大型锻件的多方位操作。

Description

双球铰伸缩式六自由度并联锻造操作机
技术领域
本发明涉及一种双球铰伸缩式六自由度并联锻造操作机，用于自由锻造时对锻件毛坯的抓取操作，属于机械工程中锻压加工领域。
背景技术
锻造操作机是大型锻造压力加工的基本工具之一，与压力机配合使用。目前的锻造操作机有钢丝绳悬挂式、多杆机构组合式等。钢丝绳悬挂式锻造操作机操作能力较小，用于小型锻造，多杆机构组合式锻造操作机操作能力大，用于大型锻造。一般来说，锻造操作机需要实现的锻造操作功能包括钳口夹紧、钳杆旋转、钳杆升降、钳杆俯仰、钳杆横移、钳杆摆动、大车行走等七个运动。其中，钳口夹紧、钳杆旋转、大车行走三个动作从结构上相互独立，分别由电机或液压独立驱动。钳杆升降、钳杆俯仰两个动作若由钢丝绳悬挂方式实现，为钢丝绳悬挂式锻造操作机，若由一套复合连杆机构来实现，则为多杆机构组合式锻造操作机。该复合连杆机构包含四只单自由度的摆动导杆机构，各由一只液压缸驱动，通过相互配合实现所要求的操作运动。钳杆横移、钳杆摆动另由双滑块机构实现，由两只液压缸同步同向或反向驱动。经检索发现，申请号为88216126.1的中国实用新型专利公开了属于通用机床技术领域的一种悬挂式锻造操作机，包括钳体、悬挂架和液压传动系统三部分。其中：悬挂架托承住钳体并可纵向移动调整钳体重心平衡；液压油缸控制钳臂夹持锻件并调整悬挂架位置。该锻造操作机适合小型锻造企业使用。该专利的锻造操作机在锻造过程中因锻件延展变形所需要的夹钳退让动作是完全依靠大车行走来实现的，运动惯量巨大，消耗能源多，控制较为困难；其钳杆升降、钳杆俯仰、钳杆横移、钳杆摆动四个动作则由不同机构实现，结构复杂，零部件数量多，制造成本较高，且该锻造操作机可操作吨位小，只适用于中小型锻造加工。通过文献检索分析，目前的锻造操作机其钳杆升降、钳杆俯仰、钳杆横移、钳杆摆动等运动均由不同机构组合起来实现，结构复杂，零部件数量多，制造成本较高，且均为小型锻造操作机，可操作吨位低。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种双球铰伸缩式六自由度并联锻造操作机，由一套机构实现所需要的大型锻件的多方位操作，简化锻造操作机结构，降低制造成本，提高生产效率。
为实现这样的目的，本发明设计的双球铰伸缩式六自由度并联锻造操作机主要包括：六只相同的定球铰、六套相同的液压缸、六只相同的动球铰、一只钳杆平台、一只夹钳、一只上平台、以及六组相同的立柱。六组立柱在行走大车底盘上对称布置，六组立柱上端固接上平台，每组立柱通过一只定球铰连接一套液压缸，液压缸再通过一只动球铰与钳杆平台相连，六只动球铰在钳杆平台上对称布置，钳杆平台上安装抓取锻件的夹钳。
锻造锻件时，六套液压缸按各自设定规律运动，进而通过六只动球铰带动钳杆平台作六自由度运动，从而实现固定在钳杆平台上的夹钳进行任意方向的锻造操作。因此，来自于六套液压缸的伸缩运动和力，传递、合成于钳杆平台和夹钳上，实现锻件毛坯的多自由度操作。
本发明具有实质性特点和显著进步，通过一个双球铰伸缩式六自由度并联锻造操作机，利用六套液压缸的伸缩运动和输出力作为运动和力输入，得到大吨位操作力和六自由度操作运动，以较低成本实现大型锻件的钳杆升降、钳杆俯仰、钳杆横移、钳杆摆动、锻造过程中锻件延展变形的夹钳退让等多方位操作。本发明结构简单、可模块化设计、制造容易，锻件锻造时可通过输入运动的控制来适应锻件毛坯的变形，避免锻造过程中行走大车的伺服跟踪运动，易于保证锻件的锻造质量，降低能耗，提高生产效率。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图1中，1为轨道，2为行走大车，3为锻件，4为夹钳，5为钳杆平台，6为动球铰，7为液压缸，8为定球铰，9为立柱，10为上平台。
图2本发明结构效果图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的技术方案作进一步描述。
图1为本发明结构示意图。如图1所示，本发明的双球铰伸缩式六自由度并联锻造操作机主要包括：六只相同的定球铰8、六套相同的液压缸7、六只相同的动球铰6、一只钳杆平台5、一只夹钳4、一只上平台10、以及六组相同的立柱9。六组立柱9在行走大车2底盘上对称布置，六组立柱9上端固接上平台10，每组立柱9通过一只定球铰8，连接一套液压缸7，液压缸7再通过一只动球铰6与钳杆平台5相连，六只动球铰6在钳杆平台5上对称布置，其布置方式与六组立柱9在行走大车2底盘上布置方式相对应，钳杆平台5上安装抓取锻件3的夹钳4。
锻造操作时，六套液压缸7按各自设定规律运动，进而通过六只动球铰6带动钳杆平台5作六自由度运动，从而实现固定在钳杆平台5上的夹钳4进行任意方向的锻造操作。因此，来自于六套液压缸7的伸缩运动和力，传递、合成于钳杆平台5和夹钳4上，实现锻件毛坯3的多自由度操作。

Claims (1)

1、一种双球铰伸缩式六自由度并联锻造操作机，其特征在于包括六只相同的定球铰(8)，六套相同的液压缸(7)，六只相同的动球铰(6)，一只钳杆平台(5)，一只夹钳(4)，一只上平台(10)，以及六组相同的立柱(9)，六组立柱(9)在行走大车(2)底盘上对称布置，六组立柱(9)上端固接上平台(10)，每组立柱(9)通过一只定球铰(8)连接一套液压缸(7)，液压缸(7)再通过一只动球铰(6)与钳杆平台(5)相连，六只动球铰(6)在钳杆平台(5)上对称布置，钳杆平台(5)上安装抓取锻件(3)的夹钳(4)。
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