CN105127265A - 一种旋压仿真机械手 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种旋压仿真机械手，包括一基座，所述基座的前侧处通过第一万向球活动连接有一赶棒，所述赶棒的中后端处连接有用于驱动其绕着该第一万向球全方位摆动的驱动机构，所述驱动机构设置于所述基座上。控制电路可通过传感器记录人工驱动赶棒挤压坯料进行旋压加工时赶棒的摆动轨迹，然后控制电路再根据记录的摆动轨迹输出信号控制驱动机构驱动赶棒沿着记录的摆动轨迹摆动，即可达到模仿人工驱动赶棒挤压坯料进行旋压加工的目的，既可以加工复杂的产品，同时又可以代替人工驱动赶棒，减少工人工作量，另外，该旋压仿真机械手还可以长时间工作，提高产品的生产效率，增强企业的社会竞争力。

Description

一种旋压仿真机械手

技术领域

本发明涉及一种机械手，特别是一种旋压仿真机械手。

背景技术

众所周知，企业生产圆桶状的金属件时一般是将平板或空心坯料固定在旋压机的模具上，在坯料随床主轴转动的同时，用旋轮或赶棒加压于坯料，使之产生局部的塑性变形。在旋轮的进给运动和坯料的旋转运动共同作用下，使局部的塑性变形逐步地扩展到坯料的全部表面，并紧贴于模具，完成零件的旋压加工。

对于一些简单的产品，可以利用现有的机械设备驱动旋轮或赶棒挤压坯料来进行旋压加工，而对于一些结构相对复杂的产品，如带有较复杂的弧面的产品，现有的机械设备则无法驱动旋轮或赶棒挤压坯料进行旋压加工，该些结构相对复杂的产品一般需要人工驱动旋轮或赶棒挤压坯料进行旋压加工。由于人工驱动旋轮或赶棒挤压坯料十分费劲，工人容易累，经常需要休息，生产效率低。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种结构简单，同时可以模仿人手驱动旋轮或赶棒挤压坯料进行旋压加工的旋压仿真机械手。

本发明为解决其技术问题而采用的技术方案是：

一种旋压仿真机械手，包括一基座，所述基座的前侧处通过第一万向球活动连接有一赶棒，所述赶棒的中后端处连接有用于驱动其绕着该第一万向球全方位摆动的驱动机构，所述驱动机构设置于所述基座上。

作为上述技术方案的改进，所述驱动机构设置有两组，两组驱动机构分别位于所述赶棒的两侧，所述驱动机构包括丝杆机构和电机，所述丝杆机构的丝杆上螺纹连接有螺母，所述螺母与电机驱动连接，所述丝杆的一端连接有一驱动连接件，所述驱动连接件通过第二万向球与所述赶棒活动相连接，同时丝杆的另一端通过一第三万向球活动安装于所述基座上，所述第三万向球上开设有供该丝杆活动穿过的通孔，同时该第三万向球通过一连接器与所述丝杆机构的螺母活动相连接，所述电机固定安装于该连接器上。

作为上述技术方案的进一步改进，所述驱动连接件上还分别设置有两根与两组丝杆机构的两根丝杆平行的导柱，所述连接器上还对应开设有能够让所述导柱活动穿过的导孔。

在本发明中，所述驱动机构包括一纵向导轨，所述纵向导轨上活动设置有能够沿着该纵向导轨上下移动的横向导轨，所述横向导轨上活动导轨有能够沿着该横向导轨水平往复移动的驱动座，所述驱动座与所述赶棒相连接，同时横向导轨和驱动座分别连接有驱动其沿着纵向导轨和横向导轨移动的驱动装置。

优选地，所述赶棒的前端设置有一用于装载各种挤压坯料的工具的连接座，同时该赶棒还连接有一用于驱动其转动的转动电机。

进一步，所述赶棒上活动套接有一能够相对其转动的安装板，所述安装板的下端铰接有一连接杆，所述连接杆的另一端通过第四万向球活动安装于所述基座上，所述转动电机固定安装于所述安装板上。

本发明的有益效果是：由于本发明通过采用第一万向球将赶棒活动安装于一基座上，同时在赶棒的中后端设置有驱动其绕着该第一万向球摆动的驱动机构，该驱动机构连接有控制其运动的控制电路，因此控制电路可通过传感器记录人工驱动赶棒挤压坯料进行旋压加工时赶棒的摆动轨迹，然后控制电路再根据记录的摆动轨迹输出信号控制驱动机构驱动赶棒沿着记录的摆动轨迹摆动，即可达到模仿人工驱动赶棒挤压坯料进行旋压加工的目的，既可以加工复杂的产品，同时又可以代替人工驱动赶棒，减少工人工作量，另外，该旋压仿真机械手还可以长时间工作，因而可以提高产品的生产效率，增强企业的社会竞争力。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明一优选实施例的外观结构示意图；

图2是本发明一优选实施例的侧视图；

图3是本发明一优选实施例的俯视图；

图4是本发明一优选实施例的主视图；

图5是本发明中驱动机构的另一实施例的结构示意图；

图6是本发明一优选实施例处于使用状态时的示意图。

具体实施方式

参照图1至图4，一种旋压仿真机械手，包括一基座10，所述基座10的前侧处通过第一万向球11活动连接有一赶棒20，在本发明中，所述第一万向球11上开设有能够让所述赶棒20从其中穿过的通孔，即所述第一万向球11套接于所述赶棒20上，该基座10上开设有与所述第一万向球11相配合使用的容腔，同时该容腔上也开设有能够让赶棒20从其上穿过的通孔，所述所述赶棒20的中后端处连接有用于驱动其绕着该第一万向球11全方位摆动的驱动机构30，所述驱动机构30设置于所述基座10上且该驱动机构30连接有用于控制其运动的控制电路。

由于本发明通过采用第一万向球11将赶棒20活动安装于一基座10上，同时在赶棒20的中后端设置有驱动其绕着该第一万向球11摆动的驱动机构30，该驱动机构30连接有控制其运动的控制电路，因此控制电路可通过传感器记录人工驱动赶棒20挤压坯料进行旋压加工时赶棒20的摆动轨迹，然后控制电路再根据记录的摆动轨迹输出信号控制驱动机构30驱动赶棒20沿着记录的摆动轨迹摆动，即可达到模仿人工驱动赶棒20挤压坯料进行旋压加工的目的，既可以加工复杂的产品，同时又可以代替人工驱动赶棒20，减少工人工作量，另外，该旋压仿真机械手还可以长时间工作，因而可以提高产品的生产效率，增强企业的社会竞争力。

为了使得驱动机构30可以更好地驱动赶棒20绕着第一万向球11摆动，在这里，作为本发明的一优选实施例，所述驱动机构30设置有两组，两组驱动机构30分别位于所述赶棒20的两侧，所述驱动机构30包括一丝杆机构31和一电机32，优选地，所述电机32为伺服电机，所述丝杆机构31的丝杆310上螺纹连接有螺母311，所述螺母311与电机32驱动连接，所述丝杆310的一端连接有一驱动连接件300，所述驱动连接件300通过第二万向球12与所述赶棒20活动相连接，在这里，所述第二万向球12上开设有供赶棒20穿过的通孔，同时该驱动连接件300上也开设有供赶棒20穿过的通孔，同时丝杆310的另一端通过一第三万向球13活动安装于所述基座10上，所述第三万向球13上开设有供该丝杆310活动穿过的通孔，同时该第三万向球13通过一连接器130与所述丝杆机构31的螺母311活动相连接，所述电机32固定安装于该连接器130上，在这里，所述连接器130可以为一连接板，该连接板上设置有与所述螺母311相连接的轴承，从而使得螺母311与第三万向球13之间的距离固定不变，同时螺母311又可以相对第三万向球13转动，上述的电机32的转动轴可以通过皮带或链条带动所述螺母311转动，作为本发明的一优选实施例，两组驱动机构30的丝杆310共用一个驱动连接件300与所述赶棒20相连接，即两组驱动机构30的两根丝杆310同时连接于一个驱动连接件300上。

当控制电路输出信号控制一个或两个电机32转动时，电机32则带动与其相连接的螺母311转动，因而与转动的螺母311相配合使用的丝杆310则可穿过第三万向球13来回移动，两组驱动机构30的两根丝杆310通过驱动连接件300即可带动赶棒20绕着第一万向球11按着设置的轨迹进行摆动，进而该赶棒20可沿着人工挤压坯料进行旋压生产时的摆动轨迹对坯料进行挤压。

在这里，为了防止安装于连接器130上的电机相对基座10转动，同时使得丝杆310可以更加流畅地穿过第三万向球13，优选地，所述驱动连接件300上还分别设置有两根与两组丝杆机构31的两根丝杆310平行的导柱37，所述连接器130上还对应开设有能够让所述导柱37活动穿过的导孔36，由于丝杆310和导柱37同时穿过连接器130，因而连接器130不会相对丝杆310转动，进而使得固定安装于连接器130上的电机32也不会转动，另外通过导柱37与导孔36的配合导向作用，可以使得丝杆310活动穿过第三万向球13的运动更加流畅。

在这里，所述驱动机构30除了采用上述的结构外，还可以采用以下的结构：参见图5，所述驱动机构30包括一纵向导轨33，所述纵向导轨33上活动设置有能够沿着该纵向导轨33上下移动的横向导轨34，所述横向导轨34上活动导轨有能够沿着该横向导轨34水平往复移动的驱动座35，所述驱动座35与所述赶棒20相连接，同时横向导轨34和驱动座35分别连接有驱动其沿着纵向导轨33和横向导轨34移动的驱动装置，在这里所述驱动装置可以为伺服电机、气缸或液压缸中的一种。通过控制电路控制驱动装置分别驱动横向导轨34和驱动座35沿着纵向导轨33和横向导轨34移动时，驱动座35即可带动赶棒20模仿人工驱动时的运动轨迹进行摆动，在这里，所述驱动座35同样通过一万向球与赶棒20活动相连接。

进一步，为了使得本发明的旋压仿真机械手可以更好地挤压坯料进行旋压生产，优选地，所述赶棒20的前端设置有一用于装载各种挤压坯料的工具的连接座40，因而可以在连接座40上安装各种挤压坯料的工具，如旋轮等，同时该赶棒20还连接有一用于驱动其转动的转动电机21。在这里，所述转动电机21可通过皮带或链条带动赶棒20转动，根据生产的产品的需要，可通过转动电机21驱动赶棒20转动，进而带动连接座40转动切换不同的工具来挤压坯料，因而减少更换挤压坯料的工具的时间，有助于提高生产效率。

为了避免转动电机21与赶棒20之间的传动连接影响到赶棒20绕着第一万向球11的摆动，作为本发明的一优选实施例，所述赶棒20上活动套接有一能够相对其转动的安装板22，所述安装板22的下端铰接有一连接杆23，所述连接杆23的另一端通过第四万向球14活动安装于所述基座10上，所述转动电机21固定安装于所述安装板22上。由于安装板22可相对赶棒20转动，且安装板22的下端铰接有一活动安装于基座10上的连接杆23，在连接杆23的作用下，即使安装于所述安装板22上的转动电机21驱动赶棒20转动，该安装板22也不会跟随赶棒20转动，同时由于安装板22活动套接于赶棒20上，因而赶棒20摆动时，该安装板22也会跟随赶棒20一起摆动，进而该转动电机21也会跟随该赶棒20一起同步摆动，进而可避免连接转动电机21转动轴与赶棒20之间的传动连接会羁绊到赶棒20的摆动。当然上述的转动电机21也可以固定安装于基座10或其他部件上，此时连接的转动电机21的转动轴与赶棒20之间的皮带需要采用弹性的皮带。

参照图6，将本发明的旋压仿真机械手设置于车床主轴的一侧，并使得赶棒20的前端邻近安装于车床主轴上的模具50，然后将坯料固定安装于模具50上，当开动车床时，车床主轴带动模具50及坯料一起高速转动，此时控制电路输出信号控制驱动机构30带动赶棒20绕着第一万向球11摆动，而赶棒20的前端可直接挤压坯料或通过安装于连接座40上的工具间接挤压坯料进行旋压加工，为了使得本发明的赶棒20可沿着平行于车床主轴的方向移动并挤压坯料，在本发明中，所述基座10滑动安装于一与车床主轴平行的水平导轨60上，所述基座10还连接有驱动其沿着水平导轨60左右移动的动力装置，在这里所述动装置可以为气缸、液压缸或丝杆机构与电机的组合机构。

以上所述仅为本发明的优先实施方式，只要以基本相同手段实现本发明目的的技术方案都属于本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种旋压仿真机械手，其特征在于：包括一基座（10），所述基座（10）的前侧处通过第一万向球（11）活动连接有一赶棒（20），所述赶棒（20）的中后端处连接有用于驱动其绕着该第一万向球（11）全方位摆动的驱动机构（30），所述驱动机构（30）设置于所述基座（10）上。

2.根据权利要求1所述的一种旋压仿真机械手，其特征在于：所述驱动机构（30）设置有两组，两组驱动机构（30）分别位于所述赶棒（20）的两侧，所述驱动机构（30）包括丝杆机构（31）和电机（32），所述丝杆机构（31）的丝杆（310）上螺纹连接有螺母（311），所述螺母（311）与电机（32）驱动连接，所述丝杆（310）的一端连接有一驱动连接件（300），所述驱动连接件（300）通过第二万向球（12）与所述赶棒（20）活动相连接，同时丝杆（310）的另一端通过一第三万向球（13）活动安装于所述基座（10）上，所述第三万向球（13）上开设有供该丝杆（310）活动穿过的通孔，同时该第三万向球（13）通过一连接器（130）与所述丝杆机构（31）的螺母（311）活动相连接，所述电机（32）固定安装于该连接器（130）上。

3.根据权利要求2所述的一种旋压仿真机械手，其特征在于：所述驱动连接件（300）上还分别设置有两根与两组丝杆机构（31）的两根丝杆（310）平行的导柱（37），所述连接器（130）上还对应开设有能够让所述导柱（37）活动穿过的导孔（36）。

4.根据权利要求1所述的一种旋压仿真机械手，其特征在于：所述驱动机构（30）包括一纵向导轨（33），所述纵向导轨（33）上活动设置有能够沿着该纵向导轨（33）上下移动的横向导轨（34），所述横向导轨（34）上活动导轨有能够沿着该横向导轨（34）水平往复移动的驱动座（35），所述驱动座（35）与所述赶棒（20）相连接，同时横向导轨（34）和驱动座（35）分别连接有驱动其沿着纵向导轨（33）和横向导轨（34）移动的驱动装置。

5.根据权利要求1所述的一种旋压仿真机械手，其特征在于：所述赶棒（20）的前端设置有一用于装载各种挤压坯料的工具的连接座（40），同时该赶棒（20）还连接有一用于驱动其转动的转动电机（21）。

6.根据权利要求5所述的一种旋压仿真机械手，其特征在于：所述赶棒（20）上活动套接有一能够相对其转动的安装板（22），所述安装板（22）的下端铰接有一连接杆（23），所述连接杆（23）的另一端通过第四万向球（14）活动安装于所述基座（10）上，所述转动电机（21）固定安装于所述安装板（22）上。