CN102935476A - 部分运动解耦型锻造操作机 - Google Patents

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部分运动解耦型锻造操作机，其夹钳与钳杆前端铰接，前连接件与钳杆和前左右直线驱动器固联，前悬挂杆与前左右直线驱动器和前提升臂铰接，前提升臂和后提升臂铰接在大车车架上，同步连杆与前、后提升臂铰接，升降直线驱动器与后提升臂和大车车架铰接，前后直线驱动器与前悬挂杆和大车车架铰接，俯仰直线驱动器与钳杆和后左右直线驱动器铰接，后左右直线驱动器与同步连杆或后提升臂铰接。本发明部分运动解耦，运动和动力学分析容易，便于控制，有效地提高了工作效率，且全部使用低副，降低加工制造成本。

Description

部分运动解耦型锻造操作机
技术领域  本发明涉及一种锻造操作机。
背景技术  锻造操作机属于重型装备，一般采用液压驱动，其驱动控制输入越简单越好。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。经检索发现，公开号为CN 1745937 A的中国专利公开了一种六维并联型锻造操作机，这种操作机的钳杆可以看做是并联机构的动平台，虽然增加了机构的刚度和承载能力，但使得驱动输入控制系统变得较为复杂，不易实现。公开号为CN 101607296 A的中国专利公开了一种上连杆顺向连接式锻造操作机，该操作机避免使用完全并联形式，多杆机构组合形式，虽然简化了一些运动过程中驱动输入控制系统，但此锻造操作机提升运动时需要同时控制前、后提升驱动器，才能保持夹钳水平运动，从而要调整夹钳精确的位姿，操作起来较为困难，增加了工作时间，降低了工作效率，且该操作机提升机构后悬挂杆采用球铰与钳杆后部相连，减弱了操作机的整体承载能力。
发明内容  本发明的目的在于提供一种部分解耦，能提高工作效率的部分运动解耦型锻造操作机。本发明主要包括大车移动及旋转装置、夹钳自转装置、提升装置、俯仰装置、前后缓冲装置及左右缓冲装置。
其中，大车旋转及行走装置包括：大车底盘、大车车架及移动机构，大车底盘通过铰链与大车车架底部连接，移动机构安装在大车底盘上，该移动机构可以是移动副也可以是车轮。
所述夹钳自转装置包括：钳杆和夹钳，夹钳后端通过铰链与钳杆前端连接，钳杆前端固联在前连接件的中心孔内。
所述提升装置包括：前连接件、前提升臂、后提升臂、一对升降直线驱动器、一对前悬挂杆、同步连杆。前连接件的两端分别与一对前左右直线驱动器的一端固联，该前左右直线驱动器铰接在一对前悬挂杆上，该前悬挂杆的另一端通过铰链与前提升臂的一端连接，该前提升臂的一部位通过铰链连接在大车车架两侧壁上，上述前提升臂的另一端通过铰链与同步连杆的一端连接，该同步连杆的另一端通过铰链与后提升臂的一端连接，该后提升臂的一部位通过铰链连接在大车车架两侧壁上，上述后提升臂的另一端通过铰链与一对升降直线驱动器的一端连接，该升降直线驱动器的另一端通过铰链连接在大车车架两侧壁上。
所述俯仰装置包括：俯仰直线驱动器。俯仰直线驱动器的一端通过铰链与上述钳杆后端连接，该俯仰直线驱动器的另一端固联在后左右直线驱动器的中部。
所述前后缓冲装置包括：一对前后直线驱动器。一对前后直线驱动器的一端通过铰链与上述一对前悬挂杆的另一端连接，该前后直线驱动器的另一端通过铰链连接在大车车架两侧壁上。
所述左右缓冲装置包括：一对与前连接件两端固联的前左右直线驱动器和与俯仰直线驱动器一端固联的后左右直线驱动器。该后左右直线驱动器的另一端有两种连接方式，第一种方式是铰接在上述同步连杆上；第二种方式是铰接在上述后提升臂上。
上述一对升降直线驱动器、一对前后直线驱动器、一对前悬挂杆、一对前左右直线驱动器和一对中左右直线驱动器均左右对称安装在大车车架上。
上述第一种方式所述锻造操作机的升降运动过程：一对升降直线驱动器推动后提升臂，带动同步连杆、前提升臂、前悬挂杆以及前连接件做上下同步运动，从而带动钳杆做上下运动，进而带动钳杆和夹钳做升降运动。前后运动过程：先由移动机构直接驱动大车，带动锻造操作机整体做前后运动，当锻造操作机夹钳接近加工工件时，再由一对前后直线驱动器推动一对前悬挂杆，带动一对前左右直线驱动器、前连接件做前后往返运动，进而带动夹钳做前后运动。俯仰运动过程：俯仰直线驱动器推动钳杆，带动钳杆后端做上下仰俯运动，而前左右直线驱动与前悬挂杆相连的铰链轴线位置保持不变，从而带动夹钳做俯仰运动。横移运动过程：一对前左右直线驱动器、一对后左右直线驱动器分别同向驱动前连接件及其钳杆，带动钳杆与夹钳做横向运动。夹钳自转过程：通过驱动夹钳后端使其绕后端铰链轴线做旋转运动。摆动运动过程：通过驱动大车车架底部使其绕底部铰链轴线转动，带动锻造操作机整体摆动，实现夹钳稳定的摆动运动。
上述第二种方式所述锻造操作机的升降运动过程：一对升降直线驱动器推动前提升臂，带动一对前悬挂杆、一对前左右直线驱动器以及前连接件做上下同步运动，从而带动钳杆做上下运动，带动钳杆后端做升降运动，进而带动钳杆和夹钳做升降运动。前后运动过程：先由移动机构直接驱动大车，带动锻造操作机整体做前后运动，当锻造操作机夹钳接近预期前后位置时，再由一对前后直线驱动器推动一对前悬挂杆，带动一对前左右直线驱动器及前连接件做前后往返运动，进而带动钳杆和夹钳做前后运动。俯仰运动过程：一对俯仰直线驱动器推动一对后左右直线驱动器，带动后连接件及与其固联的钳杆后端做上下仰俯运动，而前左右直线驱动与前悬挂杆相连的铰链轴线位置保持不变，从而带动夹钳做俯仰运动。横移运动过程：一对前左右直线驱动器与一对后左右直线驱动器分别同向驱动前连接件与后连接件，带动钳杆与夹钳做横向运动。夹钳自转过程：通过驱动夹钳后端使其绕后端铰链轴线做旋转运动。摆动运动过程：通过驱动大车车架底部使其绕底部铰链轴线转动，带动锻造操作机整体摆动，实现夹钳稳定的摆动运动。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
1、本发明只有提升运动耦合，其它各主运动均完全解耦，简化了运动学和动力学分析，易于控制，有效地提高了工作效率。 
2、本发明中连接部位均使用低副，避免了使用球铰等高副而导致的承载能力差，降低了加工和制造成本。
附图说明
图1是本发明实施例1的主视示意简图。
图2是图1中大车车架内部立体示意简图。
图3是本发明实施例2的主视示意简图。
图4是图3中大车车架内部立体示意简图。
图中：1-大车车架、2-大车底盘、3-车轮、4-升降直线驱动器、5-俯仰直线驱动器、6-前后直线驱动器、7-前悬挂杆、8-同步连杆、9-夹钳、10-前左右直线驱动器、11-后左右直线驱动器、12-前连接件、13-钳杆、14-前提升臂、15-后提升臂。
具体实施方式
实施例1
在图1和图2所示的一种部分运动解耦型锻造操作机的示意简图中，大车车架底部通过铰链与大车底盘连接，车轮对称安装在大车底盘的底部。夹钳后端通过铰链与钳杆前端连接，该钳杆前端固联在前连接件的中心通孔内，该前连接件的两侧分别与一对前左右直线驱动器的一端固联，该一对前左右直线驱动器铰接在一对前悬挂杆上，该一对前悬挂杆的一端分别通过铰链与前提升臂的一端相连，该前提升臂的一部位通过铰链A连接在大车车架两侧壁上，其另一端通过铰链与同步连杆的一端相连，该同步连杆的另一端分别通过铰链与后提升臂的一端相连，该后提升臂的另一端分别通过铰链与一对升降直线驱动器的一端相连，该一对升降直线驱动器的另一端分别通过铰链D连接在大车车架两侧壁上，上述后提升臂的一部位通过铰链B连接在大车车架两侧壁上，上述一对前悬挂杆的另一端分别与一对前后直线驱动器的一端相连，该一对前后直线驱动器的另一端分别通过铰链C连接在大车车架两侧壁上，上述钳杆后端通过铰链与俯仰直线驱动器的一端相连，该俯仰直线驱动器的另一端固联在后左右直线驱动器的中部，该后左右直线驱动器铰接在同步连杆上。
上述一对升降直线驱动器、一对前后直线驱动器、一对前悬挂杆、一对前左右直线驱动器、一对中左右直线驱动器均左右对称地安装在大车车架上。
实施例2
在图3和图4所示的一种部分运动解耦型锻造操作机的示意简图中，大车车架底部通过铰链与大车底盘连接，车轮对称安装在大车底盘的底部。夹钳后端通过铰链与钳杆前端连接，该钳杆前端固联在前连接件的中心通孔内，该前连接件的两侧分别与一对前左右直线驱动器的一端固联，该一对前左右直线驱动器铰接在一对前悬挂杆上，该一对前悬挂杆的另一端分别通过铰链与前提升臂的一端相连，该前提升臂的一部位通过铰链A连接在大车车架两侧壁上，其另一端通过铰链与一对同步连杆的一端相连，该一对同步连杆的另一端分别通过铰链与后提升臂的一端相连，该后提升臂与后左右直线驱动器铰接，该后左右直线驱动器的中部固联在俯仰直线驱动器的一端，该俯仰直线驱动器的另一端通过铰链与钳杆后端相连，上述前悬挂杆的一部位分别通过铰链与一对前后直线驱动器的一端相连，该一对前后直线驱动器的另一端分别通过铰链D连接在大车车架两侧壁上，上述后提升臂的另一端通过铰链与一对升降直线驱动器的一端相连，该一对升降直线驱动器的另一端分别通过铰链C连接在大车车架两侧壁上，上述后提升臂的另一部位通过铰链B连接在大车车架两侧壁上。
上述一对升降直线驱动器、一对前后直线驱动器、一对前悬挂杆、一对前左右直线驱动器、一对中左右直线驱动器均左右对称地安装在大车车架上。

Claims (4)

1.一种部分运动解耦型锻造操作机，其特征在于：大车车架底部通过铰链与大车底盘连接，移动机构安装在大车底盘上，夹钳后端通过铰链与钳杆前端连接，该钳杆前端固联在前连接件的中心通孔内，该前连接件的两侧分别与一对前左右直线驱动器的一端固联，该一对前左右直线驱动器铰接在一对前悬挂杆上，该一对前悬挂杆的一端分别通过铰链与前提升臂的一端相连，该前提升臂一部位通过铰链连接在大车车架两侧壁上，该前提升臂的另一端通过铰链与同步连杆的一端相连，该同步连杆的另一端分别通过铰链与后提升臂的一端相连，该后提升臂的另一端分别通过铰链与一对升降直线驱动器的一端相连，该一对升降直线驱动器的另一端分别通过铰链连接在大车车架两侧壁上，上述后提升臂的一部位通过铰链连接在大车车架两侧壁上，上述一对前悬挂杆的另一端分别通过铰链与一对前后直线驱动器的一端相连，该一对前后直线驱动器的另一端分别通过铰链连接在大车车架两侧壁上，上述钳杆后端通过铰链与俯仰直线驱动器的一端相连，该俯仰直线驱动器的另一端固联在后左右直线驱动器的中部，该后左右直线驱动器的两端铰接在同步连杆上。
2.根据权利要求1所述的部分运动解耦型锻造操作机，其特征在于：所述一对升降直线驱动器、一对前后直线驱动器、一对前悬挂杆和一对前左右直线驱动器均左右对称安装在大车车架上。
3.一种部分运动解耦型锻造操作机，其特征在于：大车车架底部通过铰链与大车底盘连接，移动机构安装在大车底盘上，夹钳后端通过铰链与钳杆前端连接，钳杆前端固联在前连接件的中心通孔内，该前连接件的两侧分别与一对前左右直线驱动器的一端固联，该一对前左右直线驱动器铰接在一对前悬挂杆上，该一对前悬挂杆的另一端分别通过铰链与前提升臂的一端相连，该前提升臂的一部位通过铰链连接在大车车架两侧壁上，该前提升臂的另一端通过铰链与一对同步连杆的一端相连，该一对同步连杆的另一端分别通过铰链与后提升臂的一端相连，后左右直线驱动器铰接在上述后提升臂上，该后左右直线驱动器的中部固联在俯仰直线驱动器的一端，该俯仰直线驱动器的另一端通过铰链与上述钳杆后端相连，上述前悬挂杆的一部位分别通过铰链与一对前后直线驱动器的一端相连，该一对前后直线驱动器的另一端分别通过铰链连接在大车车架两侧壁上，上述后提升臂的另一端通过铰链与一对升降直线驱动器的一端相连，该一对升降直线驱动器的另一端分别通过铰链连接在大车车架两侧壁上，上述后提升臂的另一部位通过铰链连接在大车车架两侧壁上。
4.根据权利要求3所述的部分运动解耦型锻造操作机，其特征是：所述一对升降直线驱动器、一对前后直线驱动器、一对前悬挂杆、一对同步连杆和一对前左右直线驱动器均左右对称安装在大车车架上。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103381466A (zh) * 2013-07-01 2013-11-06 燕山大学 一种侧移直线驱动器下置平行连杆式锻造操作机
CN108405782A (zh) * 2018-05-31 2018-08-17 福州大学 一种小型高效锻造操作机及其使用方法
CN113560478A (zh) * 2021-08-10 2021-10-29 山东工业职业学院 一种轧钢冶炼用钢料雏形捶打稳定性夹持机构

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2080718B (en) * 1980-05-24 1983-06-29 Schloemann Siemag Ag Gripping feed and gripper resilience cylinders on forging manipulators
CN1745937A (zh) * 2005-10-13 2006-03-15 上海交通大学 六维并联型锻造操作机
CZ299587B6 (cs) * 2001-05-17 2008-09-10 Dango & Dienenthal Maschinenbau Gmbh Kovárský manipulátor
CN102728764A (zh) * 2012-06-05 2012-10-17 燕山大学 一种平行连杆式大吨位锻造操作机提升机构
CN202963351U (zh) * 2012-10-30 2013-06-05 燕山大学 部分运动解耦型锻造操作机

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1018774A1 (ru) * 1982-02-11 1983-05-23 Рязанское производственное объединение "Тяжпрессмаш" Манипул тор

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2080718B (en) * 1980-05-24 1983-06-29 Schloemann Siemag Ag Gripping feed and gripper resilience cylinders on forging manipulators
CZ299587B6 (cs) * 2001-05-17 2008-09-10 Dango & Dienenthal Maschinenbau Gmbh Kovárský manipulátor
CN1745937A (zh) * 2005-10-13 2006-03-15 上海交通大学 六维并联型锻造操作机
CN102728764A (zh) * 2012-06-05 2012-10-17 燕山大学 一种平行连杆式大吨位锻造操作机提升机构
CN202963351U (zh) * 2012-10-30 2013-06-05 燕山大学 部分运动解耦型锻造操作机

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
许允斗 等: "一种典型DDS锻造操作机运动学分析", 《机械工程学报》, vol. 48, no. 3, 29 February 2012 (2012-02-29) *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103381466A (zh) * 2013-07-01 2013-11-06 燕山大学 一种侧移直线驱动器下置平行连杆式锻造操作机
CN103381466B (zh) * 2013-07-01 2015-06-10 燕山大学 一种侧移直线驱动器下置平行连杆式锻造操作机
CN108405782A (zh) * 2018-05-31 2018-08-17 福州大学 一种小型高效锻造操作机及其使用方法
CN113560478A (zh) * 2021-08-10 2021-10-29 山东工业职业学院 一种轧钢冶炼用钢料雏形捶打稳定性夹持机构

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