CN105170859A - 一种用于机器人锻造自动线的夹钳 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于机器人锻造自动线的夹钳，其包括夹钳架、楔块、固定夹钳组件和浮动夹钳组件，夹钳架上安装有与楔块相连的驱动缸；该固定夹钳组件包括第一杠杆和第一连杆，第一杠杆的一端与楔块一端的斜槽相连，第一杠杆和第一连杆另一端铰接有固定钳口座，固定钳口座上安装有固定钳口；该浮动夹钳组件包括第二杠杆和第二连杆，第二杠杆的一端与楔块另一端的斜槽相连，第二杠和第二连杆另一端铰接有带弧形面的浮动钳口座，浮动钳口座上安装有背面为与浮动钳口座的弧形面吻合的弧形的浮动钳口；第一杠杆的中部、第一连杆的一端、第二杠杆的中部以及第二连杆的一端均与夹钳架铰接。本发明具有夹持范围变化大、夹持力稳定、夹持可靠等优点。

Description

一种用于机器人锻造自动线的夹钳

技术领域

本发明属于锻造夹钳领域，更具体地，涉及一种用于机器人锻造自动线的夹钳。

背景技术

锻造是一种利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸锻件的加工方法，通过锻造能消除金属在冶炼过程中产生的铸态疏松等缺陷。锻件完成后需要将其从锻造机模具中取出，因为锻件本身的温度以及锻造过程中产生的热量，会使锻件温度很高，需借助于夹钳取出锻件。

现有技术中应用较为广泛的夹钳如图1所示，其包括驱动缸、连杆、两个杠杆及两个固定钳口，该种夹钳存在以下两个问题：首先，锻件的重量和直径ΦD尺寸在小范围内变动，驱动缸的驱动力F一定，连杆的合适角度在15°～30°之间，则夹持力FN也在一合适的范围内，但在锻造车间安排生产时，锻件的ΦD尺寸常常变动较大，甚至最大锻件的ΦD尺寸是最小锻件ΦD尺寸的3-4倍，在生产直径ΦD不同的产品时，为保证连杆的角度在15°～30°之间，维持合适的夹紧力FN，需经常更换不同厚度的钳口，或在钳口后加减不同厚度的垫片，操作非常繁琐；其次，棒料被冷剪后加热或热切落料成一个个的锻件时，其端面较粗糙，又与轴线不垂直，在镦粗后成为不规整的鼓形，而这种形状不规整的幅度、尺寸的变动又是随机出现的，不可预测，也无法避免，采用该夹钳进行夹持时常出现夹持不稳的情况，如图2和图3所示，钳口仅有A1点、B2点与锻件接触，而这两点不在锻件重心的中心线上，易出现锻件翻转甚至翻转后掉落的现象。上述反复出现的问题使得锻件被镦粗后不能被机器人准确的送入下一道工序，中断整条生产线的节拍。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种夹钳，其中结合待夹持锻件的尺寸及夹钳自身的特点，相应设计了用于机器人锻造自动线的夹钳，并对其关键组件如固定夹钳组件和浮动夹钳组件的结构及其具体设置方式进行研究和设计，相应的可有效解决现有夹钳夹持时需不停更换钳口，操作过于繁琐的问题，同时设计了带弧形面的浮动钳口座以及与其相吻合的一面带弧形的浮动钳口，使得夹钳在夹持圆整度较差的锻件时，能自动找正位置，防止锻件翻转及翻转后掉落的现象，因而尤其适用于用机器人所夹持圆形锻件的圆整度稍差、夹持范围变化大的现场工作要求。

为实现上述目的，本发明提出了一种用于机器人锻造自动线的夹钳，其特征在于，包括支撑组件、固定夹钳组件和浮动夹钳组件，其中：

该支撑组件包括夹钳架和楔块，所述夹钳架上安装有驱动缸，所述驱动缸的活塞与所述楔块的中轴线处相连，所述楔块的两端设置有斜槽；

该固定夹钳组件包括第一杠杆和第一连杆，所述第一杠杆的中部以及所述第一连杆的一端分别与所述夹钳架铰接，所述第一杠杆的一端通过轴承与所述楔块一端的斜槽相连；所述第一杠杆的另一端以及所述第一连杆的另一端铰接有固定钳口座，所述固定钳口座上安装有固定钳口；

该浮动夹钳组件包括第二杠杆和第二连杆，所述第二杠杆的中部以及所述第二连杆的一端分别与所述夹钳架铰接，所述第二杠杆的一端通过轴承与所述楔块另一端的斜槽相连；所述第二杠杆的另一端以及所述第二连杆的另一端铰接有带弧形面的浮动钳口座，所述浮动钳口座上安装有浮动钳口；所述浮动钳口的正面朝向所述固定钳口，其背面的形状为与所述浮动钳口座的弧形面相吻合的弧形。

作为进一步优选的，所述固定钳口和浮动钳口的正面为V形。

作为进一步优选的，所述夹钳架上还安装有过渡法兰，该过渡法兰作为所述夹钳架与机器人之间的连接件。

作为进一步优选的，所述第一杠杆的中部以及所述第一连杆的一端通过销轴与所述夹钳架铰接。

作为进一步优选的，所述第一杠杆和第一连杆的另一端通过销轴与所述固定钳口座铰接。

作为进一步优选的，所述固定钳口通过螺丝安装在所述固定钳口座上。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，主要具备以下的技术优点：

1.本发明提供的用于机器人锻造自动线的夹钳，通过对其关键组件如固定夹钳组件和浮动夹钳组件的具体结构及其具体设置与连接方式进行研究和设计，相应的可有效解决现有夹钳夹持时需不停更换钳口，操作过于繁琐的问题，同时本发明设计了带弧形面的浮动钳口座以及与其相吻合的一面带弧形的浮动钳口，使得夹钳在夹持圆整度较差的锻件时，能自动找正位置，防止锻件翻转及翻转后掉落的现象

2.本发明还通过设置与杠杆平行的连杆，并利用连杆与楔块上斜槽的配合，使得杠杆一端受控于楔块，并保证了两个钳口座的平行移动，具有夹持范围变化大、夹持力稳定、夹持可靠等优点，特别适用于用机器人所夹持圆形锻件的圆整度稍差、夹持范围变化大的现场工作要求。

附图说明

图1是背景技术中夹钳的结构示意图；

图2是锻件翻转示意图；

图3是利用背景技术中夹钳夹持锻件的示意图；

图4是本发明的用于机器人锻造自动线的夹钳的结构示意图；

图5是本发明夹钳夹持锻件时状态示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

本发明的用于机器人锻造自动线的夹钳，其装于夹钳架13内的二根杠杆一端受控于楔块，另一端用销轴与钳口座相连，因二根连杆的作用，二个钳口座为平行移动，并且通过过渡法兰，使其一面与夹钳的外壳相联，另一面与机器人相联，实现受机器人操纵，如图4所示，该夹钳主要包括支撑组件、固定夹钳组件和浮动夹钳组件。

下面将对本发明的关键组件逐一进行更为具体的说明。

作为本发明的关键组件之一，如图4所示，支撑组件包括夹钳架13和楔块2，夹钳架13上安装有驱动缸1，楔块2的中轴线处与驱动缸1的活塞直连，楔块2的两端设置有斜槽，用于控制安装于杠杆一端的轴承。

作为本发明的另一关键组件，固定夹钳组件包括第一杠杆3和第一连杆7，第一杠杆3的中部以及第一连杆7的一端分别通过销轴4与夹钳架13铰接，第一杠杆3的一端安装有轴承，该轴承与楔块2一端的斜槽相连，受楔块控制，第一杠杆3的另一端与固定钳口座5铰接，该铰接方式譬如可采用销轴连接；第一连杆7的另一端铰接有固定钳口座5，该铰接方式譬如可采用销轴连接，固定钳口座5上通过螺丝安装有固定钳口6，固定钳口6的正面朝向锻件。

此外，作为本发明的另一关键组件，浮动夹钳组件包括第二杠杆11和第二连杆12，第二杠杆11的中部以及第二连杆12的一端分别与夹钳架13铰接，该铰接方式譬如可采用销轴连接，第二杠杆11的一端通过轴承与楔块2另一端的斜槽相连，并受楔块控制；第二杠杆11的另一端和第二连杆12的另一端铰接有带弧形面的浮动钳口座9，浮动钳口座9上安装有浮动钳口8；浮动钳口8的正面朝向锻件(即朝向固定钳口6的正面)，浮动钳口8的背面形状为与浮动钳口座9的弧形面相吻合的弧形，其中，固定钳口6的正面和浮动钳口8的正面的形状譬如可为V形。

进一步的，夹钳架13上还安装有过渡法兰14，该过渡法兰14作为夹钳架13与机器人之间的连接件。

在本发明实施例中，所有的销轴上均有滚动轴承，摩擦损耗小，使得驱动缸的出力得到高效利用，各零部件的寿命长。

下面将具体解释按照本发明的用于机器人锻造自动线的夹钳的操作过程及其优点。

结合图5，本发明的用于机器人锻造自动线的夹钳的工作过程如下：

通过过渡法兰将本发明的夹钳连接到机器人，机器人带动夹钳移动到取料点，然后驱动缸1的活塞向前运动，带动楔块2向前，进而使得安装在第一杠杆3以及第二杠杆11一端的轴承在楔块2两端的斜槽内滚动，迫使两杠杆绕杠杆中部的销轴转动，在两杠杆的带动下，固定钳口座5上的固定钳口以及浮动钳口座9上的浮动钳口向中间移动，进而夹紧锻件。因锻件的形状及圆整度差别随机出现，使得钳口的V形槽只有一面或一点接触，通过设置浮动钳口，在夹持过程中使浮动钳口圆弧面在浮动钳口座的圆弧面上相对滑动，自行找正，使钳口V形槽二斜面均接触锻件，避免出现夹紧时固定钳口与浮动钳口各只有一点与锻件接触的状态。

综上，本发明提供的一种用于机器人锻造自动线的夹钳，在夹持过程中具有自动找正功能，并且利用连杆与楔块的配合，保证两个钳口座的平行移动，具有夹持范围变化大、夹持力稳定、夹持可靠等优点，特别适用于用机器人所夹持圆形锻件的圆整度稍差、夹持范围变化大的现场工作要求。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于机器人锻造自动线的夹钳，其特征在于，包括支撑组件、固定夹钳组件和浮动夹钳组件，其中：

该支撑组件包括夹钳架(13)和楔块(2)，所述夹钳架(13)上安装有驱动缸(1)，所述驱动缸(1)的活塞与所述楔块(2)的中轴线处相连，所述楔块(2)的两端设置有斜槽；

该固定夹钳组件包括第一杠杆(3)和第一连杆(7)，所述第一杠杆(3)的中部以及所述第一连杆(7)的一端分别与所述夹钳架(13)铰接，所述第一杠杆(3)的一端通过轴承与所述楔块(2)一端的斜槽相连；所述第一杠杆(3)的另一端以及所述第一连杆(7)的另一端铰接有固定钳口座(5)，所述固定钳口座(5)上安装有固定钳口(6)；

该浮动夹钳组件包括第二杠杆(11)和第二连杆(12)，所述第二杠杆(11)的中部以及所述第二连杆(12)的一端分别与所述夹钳架(13)铰接，所述第二杠杆(11)的一端通过轴承与所述楔块(2)另一端的斜槽相连；所述第二杠杆(11)的另一端以及所述第二连杆(12)的另一端铰接有带弧形面的浮动钳口座(9)，所述浮动钳口座(9)上安装有浮动钳口(8)；所述浮动钳口(8)的正面朝向所述固定钳口(6)，其背面的形状为与所述浮动钳口座(9)的弧形面相吻合的弧形。

2.如权利要求1所述的用于机器人锻造自动线的夹钳，其特征在于，所述固定钳口(6)和浮动钳口(8)的正面为V形。

3.如权利要求2所述的用于机器人锻造自动线的夹钳，其特征在于，所述夹钳架(13)上还安装有过渡法兰(14)，该过渡法兰(14)作为所述夹钳架(13)与机器人之间的连接件。

4.如权利要求3所述的用于机器人锻造自动线的夹钳，其特征在于，所述第一杠杆(3)的中部以及所述第一连杆(7)的一端通过销轴(4)与所述夹钳架(13)铰接。

5.如权利要求3所述的用于机器人锻造自动线的夹钳，其特征在于，所述第一杠杆(3)和第一连杆(7)的另一端通过销轴与所述固定钳口座(5)铰接。

6.如权利要求5所述的用于机器人锻造自动线的夹钳，其特征在于，所述固定钳口(6)通过螺丝安装在所述固定钳口座(5)上。