CN102935478B - 一种能减少夹钳运动能耗的锻造操作机 - Google Patents

Abstract

一种能减少夹钳运动能耗的锻造操作机，其主要是：钳杆前端与前连接件固联，钳杆后端与俯仰直线驱动器的一端铰接，其另一端与后左右直线驱动器固联，后左右直线驱动器连接在大车车架上。与前连接件固联的前左右直线驱动器与前悬挂杆中部铰接，前悬挂杆一端与前提升臂前端相连，另一端与前后直线驱动器前端铰接，同步连杆的一端与前提升臂一部位铰接，另一端与后提升臂一部位铰接，前提升臂和后提升臂的另一部位分别连接在大车车架上，后提升臂另一部位与升降直线驱动器一端铰接，升降直线驱动器和前后直线驱动器的另一端分别连接在大车车架上。本发明能实现六自由度锻造操作，整体承载能力高，降低夹钳运动能耗及加工制造成本。

Description

一种能减少夹钳运动能耗的锻造操作机

技术领域   本发明涉及一种锻造操作机。

背景技术   锻造操作机是大型锻造压力加工的基本工具之一，是实现锻压生产机械化、自动化的一项主要设备，与锻压机配合使用。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。经对现有锻造操作机技术的检索发现，公开号为CN 101879571 A的中国专利公开了一种后悬挂杆斜置式锻造操作机提升机构，该操作机提升机构后悬挂部分用两根倾斜对称布置的后悬挂杆与钳杆后部相连，但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，且俯仰直线驱动器处于悬挂连接，没有直接连接于机架，增加了操作机的动载，从而运动能耗大。目前，也有一些大型锻造操作机采用低副连接，如公开号为CN 201192720 Y的中国专利公开的一种无轴锻造操作机，但其不能满足全方位六自由度的锻造要求；其它有些机构存在过约束情况，使得加工与装配较为困难。 

发明内容  本发明的目的在于提供一种可减少运动能耗、具有六个自由度的锻造操作机。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、前后缓冲装置和左右缓冲装置。

其中，大车移动及旋转装置包括：大车底盘、大车车架及移动机构，其移动机构可以是移动副也可以是车轮安装在大车底盘上，大车底盘通过铰链与大车车架底部连接。

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通孔内。

所述提升装置包括：前连接件、前提升臂、后提升臂、一对前悬挂杆、一对同步连杆和一对升降直线驱动器，前连接件的两侧固联在一对前左右直线驱动器的一端，该一对前左右直线驱动器与一对前悬挂杆一部位铰接，该一对前悬挂杆一端通过铰链与前提升臂一端相连，该前提升臂的一部位通过铰链连接在大车车架两侧壁上，上述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通过铰链与后提升臂的一端相连，该后提升臂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一端相连，该一对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，该俯仰直线驱动器的一端通过铰链与上述钳杆后端相连，其另一端固联在后左右直线驱动器中部。

所述前后缓冲装置包括：一对前后直线驱动器，该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相连，其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：上述一对与前连接件两侧固联的前左右直线驱动器和一个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两端通过铰链连接在车车架两侧壁上。

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。

锻造操作机的各个运动分别由各个装置驱动完成。升降运动过程：一对升降直线驱动器推动后提升臂，通过同步连杆带动前提升臂做上下同步运动，通过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运动，从而带动钳杆前端做升降运动；同时一对俯仰直线驱动器直接推动钳杆后端，带动钳杆后端做升降运动，进而带动钳杆和夹钳做水平升降运动。前后运动过程：先由大车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位置时，再由一对前后缓冲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：俯仰直线驱动器直接推动钳杆后端，使其做上下仰俯运动，而一对前左右直线驱动器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和后左右直线驱动器分别同向驱动前连接件与钳杆后端，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、该操作机的升降、左右及前后主运动直线驱动器均直接与机架连接，减少了操作机的动载，有效地解决了夹钳运动能耗问题。

2、同步连杆两端分别通过铰链将前提升臂和后提升臂连接起来，提高了提升臂的承载能力，协调了前后两部分运动，增强了运动的稳定性与准确性。

3、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。

4、本发明的夹钳具有六个自由度，可夹持被锻工件在各种方位和各种姿态下进行灵活锻造。

5、本发明整个机构不存在过约束情况，便于安装、日常检查和维修。

附图说明

图1是本发明实施例的主视示意简图。

图2是图1中大车车架内部立体示意简图。

图中：1-大车车架、2-大车底盘、3-车轮、4-钳杆、5-前提升臂、6-后提升臂、7-升降直线驱动器、8-俯仰直线驱动器、9-前后直线驱动器、10-前悬挂杆、11-同步连杆、12-夹钳、13-前左右直线驱动器、14-后左右直线驱动器、15-前连接件。

具体实施方式：

   在图1和图2所示的一种能减少夹钳运动能耗的锻造操作机的示意简图中，大车车架1底部通过铰链与大车底盘2连接，车轮3对称安装在大车底盘2的底部。夹钳12后端通过铰链与钳杆4前端连接，钳杆4前端固联在前连接件15的中心通孔内，前连接件15的两侧分别固联在一对前左右直线驱动器13的一端，该一对前左右直线驱动器13与一对前悬挂杆10中部铰接，该一对前悬挂杆10一端通过铰链与前提升臂5一端相连，该前提升臂5的一部位通过铰链A连接在大车车架1两侧壁上，上述前提升臂5另一端通过铰链与一对同步连杆11的一端相连，该一对同步连杆11的另一端分别通过铰链与后提升臂6一端相连，该后提升臂6的一部位通过铰链B分别连接在大车车架1两侧壁上，上述后提升臂6的另一端通过铰链与一对升降直线驱动器7一端相连，该一对升降直线驱动器7的另一端通过铰链E分别连接在大车车架1两侧壁上，上述一对前悬挂杆10的另一端通过铰链与一对前后直线驱动器9一端相连，该一对前后直线驱动器9另一端通过铰链C分别连接在大车车架1两侧壁上。上述钳杆4的后端通过铰链与俯仰直线驱动器8一端相连，该俯仰直线驱动器8另一端固联在后左右直线驱动器14中部，该后左右直线驱动器14的两端通过铰链D分别连接在大车车架1两侧壁上。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。

Claims (2)

1.一种能减少夹钳运动能耗的锻造操作机，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、前后缓冲装置和左右缓冲装置；其特征是：大车车架底部通过铰链与大车底盘相连，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相连，钳杆前端固联在前连接件的中心通孔内，该钳杆的后端通过铰链与俯仰直线驱动器一端相连，该俯仰直线驱动器另一端固联在后左右直线驱动器中部，该后左右直线驱动器的两端通过铰链分别连接在大车车架两侧壁上，前连接件的两侧分别固联在一对前左右直线驱动器的一端，该一对前左右直线驱动器与一对前悬挂杆一部位铰接，该一对前悬挂杆一端通过铰链与前提升臂一端相连，该前提升臂的一部位通过铰链连接在大车车架两侧壁上，上述前提升臂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一端相连，该后提升臂的一部位通过铰链分别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一端相连，该一对升降直线驱动器的另一端通过铰链分别连接在大车车架两侧壁上，上述一对前悬挂杆的另一端通过铰链与一对前后直线驱动器一端相连，该一对前后直线驱动器另一端通过铰链分别连接在大车车架两侧壁上。

2.根据权利要求1所述的一种能减少夹钳运动能耗的锻造操作机，其特征是：其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。