CN110102701B - 双边机械臂的随动冷却结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了双边机械臂的随动冷却结构，包括模架连接底座、主连杆、随动气缸和喷头模块，模架连接底座安装在上模架的下表面，模架连接的下表面设置有若干个连接接头，每个连接接头均连接一根主连杆，主连杆的下端均连接到喷头模块，随动气缸的上端与上模架固定，下端与主连杆靠近下端位置连接，随动气缸伸缩拉动主连杆围绕连接接头旋转，主连杆带动喷头模块移动。本发明，应用于热锻模架的上模架和下模架之间，在合模和开模过程中，随动冷却结构能够自动调整角度，喷头始终朝向上模架的热量集中区域喷冷却液，冷却效果好。

Description

双边机械臂的随动冷却结构

技术领域

本发明涉及双边机械臂的随动冷却结构，属于热锻机冷却技术领域。

背景技术

在金属再结晶温度以上进行的锻造工艺称为热锻。热锻又称热模锻，锻造时变形金属流动剧烈，锻件与模具接触时间较长。因此要求模具材料具有高的热稳定性、高温强度和硬度、冲击韧性、耐热疲劳性和耐磨性且便于加工。

传统热锻时，模具需加热至200℃左右，模具润滑采用石墨悬浮液喷涂于模具表面，其蒸发后残余的石墨在高温下起到润滑介质的作用。这种润滑方式的弊端在于，会有大量的石墨蒸汽，造成车间工作环境污染，不值得提倡。大量水的热锻形式中，模具不需要加热，但需要及时的进行冷却，保持模具在生产过程中处于常温状态，依靠快速成形时模具表面残留的水受热汽化成水蒸气进行润滑，若冷却不及时，模具和锻件会出现粘接现象和顶出力量激增的现象，大大的降低了模具的寿命，有时甚至会造成产品无法成形，因此，需要下模冷却、上模冷却装置进行及时冷却。这种冷却方式的弊端在于，通常采用软管直喷大量冷却水的形式，冷却水使用时，冷却软管受模架上下运动影响，经常出现冷却不及时的情况，耗时费力，效果不佳，同时，软管大多需伸入模架成形区域，导致了步进梁无法实现全自动化，经常报警。可见，研发出一款能够随着模架运动及时向冲头喷淋冷却液的冷却机构，且该机构不影响热锻机的正常工作，非常具有实际生产意义。

发明内容

为了解决上述存在的问题，本发明公开了一种双边机械臂的随动冷却结构，其具体技术方案如下：

双边机械臂的随动冷却结构，其应用于热锻机的上模架和下模架之间，用于朝向上模架喷冷却液，包括模架连接底座、主连杆、随动气缸和喷头模块，所述模架连接底座安装在上模架的下表面，所述模架连接底座的下表面设置有若干个连接接头，每个连接接头均连接一根主连杆，所有主连杆的下端均连接到喷头模块。

所述随动气缸的上端与上模架固定，下端与主连杆靠近下端位置连接，随动气缸伸缩拉动主连杆围绕连接接头旋转，主连杆带动喷头模块移动。

进一步的，所述随动气缸和主连杆位于上模架的中心轴的两侧，与上模架形成三角形结构，当上模架和下模架分开时，喷头模块向上喷冷却液，当上模架和下模架合模过程中，随动气缸收缩，拉动主连杆向上移动，主连杆带着喷头模块向上移动，喷头模块始终朝向上模架的热量集中区域喷冷却液，合模完成时，随动气缸收缩到最短行程。

进一步的，所述主连杆的上端与模架连接底座下的连接接头为活动连接，所述连接接头包括两片平行的连接板，主连杆的顶部和连接板均开设有连接孔，所述主连杆的顶部插入到连接板之间，使其连接孔对齐，通过铰接螺栓插入到连接孔中，实现活动连接，主连杆能够围绕铰接螺栓旋转，铰接螺栓的两端连接有螺母，防止其从连接孔中脱落。

进一步的，所述喷头模块包括主进水管和设置在主进水管一侧的若干个喷头，所述喷头朝向上喷冷却液，所述主进水管的两端为盲端，主进水管还设置有两个进水口，进水口中设置有接头。

当上模架和下模架完全分离时，此时，随动气缸伸长到其最大行程，此时，所述主连杆的下端向上旋转弯曲到水平状态，且设置有“C”字形的卡接口，主进水管上设置有卡接槽，所述卡接口卡接在主进水管上的卡接槽中。

进一步的，所述随动气缸的顶部通过活动接头与上模架连接，所述随动气缸的下端能够在活动接头中旋转。

进一步的，所述随动气缸的底端通过双连接单头活动模块与主连杆连接，所述双连接单头活动模块的一头与主连杆固定连接，另一头与随动气缸的下端活动连接，在随动气缸收缩过程中，主连杆与双连接单头活动模块锁死固定不动，随动气缸均能够围绕其与双连接单头活动模块的连接轴旋转。

进一步的，所述双连接单头活动模块呈H形状，H形状一端朝向随动气缸的底部，随动气缸的底部插在该端H形状的中间，H形状的两侧壁与其中间的随动气缸的底部贯通开设有通孔，该通孔中插有销钉，随动气缸能够围绕该销钉旋转；

H形状的另一端朝向主连杆，主连杆呈扁平的板条形状，主连杆插入到H形状该端的中间，H形状的该端和其中的主连杆开设有贯通的圆孔，圆孔中插入连杆，连杆两端设置有挡头，挡头、连杆和双连接单头活动模块固定。

进一步的，所述主连杆的圆孔位置设置有限位缺口，所述限位缺口为从主连杆边缘朝向圆孔凹陷的缺口，所述双连接单头活动模块刚好插接在所述限位缺口中，且限位缺口的长度大于双连接单头活动模块的宽度。

本发明的工作原理是：

本发明中主连杆的顶部和随动气缸的顶端分别固定在上模架冲头的两侧，随动气缸的下端与主连杆靠近下部位置连接，形成三角形的连接关系。在上模架和下模架完全开模状态时，随动气缸达到最大行程，此时，喷头模块位于上模架的冲头的垂直下方，喷头朝向冲头喷出冷却液；当上模架下降合模的过程中，随动气缸收缩，随动气缸拉动着主连杆向上旋转移动，主连杆在旋转移动过程中，带着喷头模块一起移动，旋转移动过程中，喷头始终朝着冲头，确保冷却液尽量靠近冲头，便于冲头冷却。

本发明的有益效果是：

本发明实现了冷却结构随着上模架和下模架合模和分模的过程，自动变化位置，全程尽量确保喷头始终朝向冲头喷冷却液，冷却效果更加稳定，尽量让冷却液能够喷淋到冲头上。

本发明结构设计巧妙，通过随动气缸的伸缩控制喷头围绕上模架的冲头移动。

附图说明

图1是本发明的爆炸图，

图2是本发明的喷头模块的放大图，

图3是本发明的双连接单头活动模块的放大图，

图4是本发明的分模时的状态图，

图5是本发明的合模过程中的状态图，

图6是本发明的合模完成后的状态图，

附图标记列表：1—模架连接底座，2—连接接头，3—主连杆，4—连接孔，5—卡接口， 6—双连接单头活动模块，7—随动气缸，8—活动接头，9—进水接头，10—卡接槽，11—主进水管，12—喷头，13—随动气缸的底部，14—圆孔，15—销钉，16—上模架，17—下模架。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明。应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

实施例1：

本双边机械臂的随动冷却结构，应用于热锻机的上模架16和下模架17之间，用于朝向上模架16喷冷却液，结合附图1可见，其包括模架连接底座1、主连杆3、随动气缸7和喷头模块，所述模架连接底座1安装在上模架的下表面，模架连接底座1的下表面设置有若干个连接接头2，每个连接接头2均连接一根主连杆3，所有主连杆3的下端均连接到喷头模块。

随动气缸7的上端与上模架固定，下端与主连杆3靠近下端位置连接，随动气缸7伸缩拉动主连杆3围绕连接接头2旋转，主连杆3带动喷头模块移动。

实施例2：

进一步设计了随动气缸7和主连杆3的相对位置关系，随动气缸7和主连杆3位于上模架的中心轴的两侧，与上模架形成三角形结构，当上模架和下模架分开时，喷头模块向上喷冷却液，当上模架和下模架合模过程中，随动气缸7收缩，拉动主连杆3向上移动，主连杆3带着喷头模块向上移动，喷头模块始终朝向上模架的热量集中区域喷冷却液，合模完成时，随动气缸7收缩到最短行程。

实施例3：

进一步设计了主连杆3和随动气缸7的结构和连接关系，主连杆3的上端与模架连接底座1下的连接接头2为活动连接，连接接头2包括两片平行的连接板，主连杆3的顶部和连接板均开设有连接孔4，主连杆3的顶部插入到连接板之间，使其连接孔4对齐，通过铰接螺栓插入到连接孔4中，实现活动连接，主连杆3能够围绕铰接螺栓旋转，铰接螺栓的两端连接有螺母，防止其从连接孔4中脱落。

随动气缸7的顶部通过活动接头8与上模架连接，随动气缸7能够在活动接头8中旋转。活动接头8的结构与连接接头2的结构相同。

当上模架和下模架完全分离时，即开模状态，随动气缸7伸长到其最大行程，此时，主连杆3的下端呈向上旋转弯曲到水平状态，且设置有“C”字形的卡接口5，主进水管11上设置有卡接槽10，卡接口5卡接在主进水管11上的卡接槽10中，通过卡接口与卡接槽的固定连接，实现主进水管11与主连杆3的相对位置固定，其相对角度也是固定的。

随动气缸7的底端通过双连接单头活动模块6与主连杆3连接，双连接单头活动模块6的一头与主连杆3连接，另一头与随动气缸7的下端连接，在随动气缸7收缩过程中，主连杆3和双连接单头活动模块6始终为固定连接，随动气缸7均能够围绕其与双连接单头活动模块6的连接轴旋转。

实施例4：

进一步设计了双连接单头活动模块6的结构，结合图3可见，双连接单头活动模块6呈H形状，H形状一端朝向随动气缸的底部13，随动气缸的底部13插在该端H形状的中间，H形状的两侧壁与其中间的随动气缸的底部13贯通开设有通孔，该通孔中插有销钉15，随动气缸7能够围绕该销钉15旋转。

H形状的另一端朝向主连杆3，主连杆3呈扁平的板条形状，主连杆3插入到H形状该端的中间，H形状的该端和其中的主连杆3开设有贯通的圆孔14，圆孔14中插入连杆，连杆两端设置有挡头，连杆能够在圆孔14中任意转动。

主连杆3的圆孔14位置设置有限位缺口，所述限位缺口为从主连杆3边缘朝向圆孔14凹陷的缺口，双连接单头活动模块6刚好插接在所述限位缺口中，且限位缺口的长度大于双连接单头活动模块6的宽度。当随动气缸7移动到最大行程或最小行程时，双连接单头活动模块6的上端或下端刚好与限位缺口的边缘接触，防止其继续移动。

实施例5：

进一步设计了喷头模块，结合图2可见，喷头模块包括主进水管11和设置在主进水管11一侧的若干个喷头12，所述喷头12朝向上喷冷却液。主进水管11的两端为盲端，主进水管11还设置有两个进水口，进水口中设置有进水接头9。使用时，给进水口的进水接头9接上进水管，冷却液或水从进水管进入到主进水管11中，水从主进水管11进入到喷头12，进而喷出来，喷头12内部是空腔体结构，便于冷却液或水缓冲和流淌。

结合图4-6可见，本发明应用于热锻机上后，热锻机处于开模状态时，随动气缸7处于最大行程，与主连杆3形成三角形状态，此时，主连杆3的下端处于其最低位置，喷头12朝向冲头喷冷却液。处于合模过程中时，随动气缸7行程逐渐缩小，拉着主连杆3向上旋转，喷头12朝向冲头（即上模架热量集中区域）旋转，喷头12能够始终朝着冲头喷冷却液。合模完成后，随动气缸7缩小到最小行程，主连杆3靠近上模架，喷头12依旧朝向冲头。

本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述技术手段所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (9)

1.双边机械臂的随动冷却结构，其应用于热锻机的上模架和下模架之间，用于朝向上模架喷冷却液，其特征在于包括模架连接底座、主连杆、随动气缸和喷头模块，所述模架连接底座安装在上模架的下表面，所述模架连接底座的下表面设置有若干个连接接头，每个连接接头均连接一根主连杆，所有主连杆的下端均连接到喷头模块，

所述随动气缸的上端与上模架固定，下端与主连杆靠近下端位置连接，随动气缸伸缩拉动主连杆围绕连接接头旋转，主连杆带动喷头模块移动。

2.根据权利要求1所述的双边机械臂的随动冷却结构，其特征在于所述随动气缸和主连杆位于上模架的中心轴的两侧，与上模架形成三角形结构，当上模架和下模架分开时，喷头模块向上喷冷却液，当上模架和下模架合模过程中，随动气缸收缩，拉动主连杆向上移动，主连杆带着喷头模块向上移动，喷头模块始终朝向上模架的热量集中区域喷冷却液，合模完成时，随动气缸收缩到最短行程。

3.根据权利要求1所述的双边机械臂的随动冷却结构，其特征在于所述主连杆的上端与模架连接底座下的连接接头为活动连接，所述连接接头包括两片平行的连接板，主连杆的顶部和连接板均开设有连接孔，所述主连杆的顶部插入到连接板之间，使其连接孔对齐，通过铰接螺栓插入到连接孔中，实现活动连接，主连杆能够围绕铰接螺栓旋转，铰接螺栓的两端连接有螺母，防止其从连接孔中脱落。

4.根据权利要求1所述的双边机械臂的随动冷却结构，其特征在于所述喷头模块包括主进水管和设置在主进水管一侧的若干个喷头，所述喷头朝向上喷冷却液，所述主进水管的两端为盲端，主进水管还设置有两个进水口，进水口中设置有接头。

5.根据权利要求4所述的双边机械臂的随动冷却结构，其特征在于当上模架和下模架完全分离时，此时，随动气缸伸长到其最大行程，此时，所述主连杆的下端向上旋转弯曲到水平状态，主连杆的下端设置有“C”字形的卡接口，主进水管上设置有卡接槽，所述卡接口卡接在主进水管上的卡接槽中，实现主连杆与主进水管固定连接。

6.根据权利要求1所述的双边机械臂的随动冷却结构，其特征在于所述随动气缸的顶部通过活动接头与上模架连接，所述随动气缸能够在活动接头中旋转。

7.根据权利要求1所述的双边机械臂的随动冷却结构，其特征在于所述随动气缸的底端通过双连接单头活动模块与主连杆连接，所述双连接单头活动模块的一头与主连杆固定连接，另一头与随动气缸的下端活动连接，在随动气缸收缩过程中，主连杆与双连接单头活动模块锁死固定不动，随动气缸均能够围绕其与双连接单头活动模块的连接轴旋转。

8.根据权利要求7所述的双边机械臂的随动冷却结构，其特征在于所述双连接单头活动模块呈H形状，H形状一端朝向随动气缸的底部，随动气缸的底部插在该端H形状的中间，H形状的两侧壁与其中间的随动气缸的底部贯通开设有通孔，该通孔中插有销钉，随动气缸能够围绕该销钉旋转；

H形状的另一端朝向主连杆，主连杆呈扁平的板条形状，主连杆插入到H形状该端的中间，H形状的该端和其中的主连杆开设有贯通的圆孔，圆孔中插入连杆，连杆两端设置有挡头，挡头、连杆和双连接单头活动模块固定。

9.根据权利要求8所述的双边机械臂的随动冷却结构，其特征在于所述主连杆的圆孔位置设置有限位缺口，所述限位缺口为从主连杆边缘朝向圆孔凹陷的缺口，所述双连接单头活动模块刚好插接在所述限位缺口中，且限位缺口的长度大于双连接单头活动模块的宽度。

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