CN112588972A - 一种钣金换模机械手 - Google Patents

Abstract

本发明公布了一种钣金换模机械手包括防侧倾换模移动车，双向互锁式行走控制机构，与换模取送升降机构；防侧倾换模移动车为装置主体，双向互锁式行走控制机构安装在防侧倾换模移动车中部前端，换模取送升降机构安装在防侧倾换模移动车中上部；本发明利用曲柄滑块机构结构简单，重复稳定运行的特点，实现夹板前移、夹取模具、夹模上升、夹模后移、移动送模、夹模前移、夹模下降、松开模具与后移归位的功能。本发明快速钣金换模机械手具有适用性强，应用范围广，既快捷又节省人力，动作安全性高，结构紧凑，工作可靠，效率高等特点。

Description

一种钣金换模机械手

技术领域

本发明涉及一种钣金换模研究领域，特别是涉及一种适用于工厂钣金折弯机的钣金换模机器手。

背景技术

钣金折弯机是板料折弯的专用装备,其操作简单、工艺通用性好,在钣金加工行业中得到广泛应用，但在正常生产中都免不了要频繁地更换模具，所以，模具更换时间的长短也就成了影响钣金折弯生产效率的主要因素之一。为了提高钣金折弯的生产效率，减轻操作者的劳动强度，快速换模。模具的更换，大多数是在一个零件加工完成之后利用人工将模具从钣金折弯机的工作区拖出，然后将下一工件的模具拖入。换模时间的长短，随着模具的尺寸、重量及复杂程度不同而相差悬殊。

发明内容

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种钣金换模机械手，本发明包括防侧倾换模移动车，双向互锁式行走控制机构，与换模取送升降机构；防侧倾换模移动车为装置主体，双向互锁式行走控制机构安装在防侧倾换模移动车中部前端，换模取送升降机构安装在防侧倾换模移动车中上部；

所述的防侧倾换模移动车包括行走导轨，行走电机，行走电机安装架，行走轮，行走轮架，换模电机安装板，型材车架，换模电机支撑块，防侧倾轮安装架，防侧倾轮与清扫毛刷；行走导轨为铸造工字钢，安装在钣金折弯机与模具架之间的通道上，型材车架由欧标3030铝型材、角码与T型螺栓组合安装而成，行走电机安装架安装在型材车架下部，行走电机固定安装在行走电机安装架上，2个行走轮架安装在型材车架上，2个行走轮装套在2个行走轮架内，行走轮轴与行走电机轴连接，行走电机直驱行走轮轴行走，2个防侧倾轮安装架安装在型材车架前后各一个，各个防侧倾轮安装架的两侧分别安装防侧倾轮，防侧倾轮装夹在行走导轨两侧，清扫毛刷安装在防侧倾轮安装架前端，换模电机安装板安装在型材车架上，换模电机支撑块安装在型材车架上；

所述的双向互锁式行走控制机构包括行走轨迹板，带座轴承，光轴，曲柄盘，直线轴承组件，梅花盘，棘轮轴，曲柄盘轴，连杆，斜面平移块，随动器，随动器连杆，棘轮盘，左棘爪，双面互锁块，右棘爪，弹簧与拨动柱；行走轨迹板为左右对称结构，安装在需要行走控制的其他机构或机器上，2个带座轴承安装在行走轨迹板上，光轴两端分别安装在2个带座轴承内，直线轴承组件装套在光轴上，形成移动副，斜面平移块固定在直线轴承组件上；曲柄盘轴安装在行走轨迹板上，曲柄盘固连在曲柄盘轴上端，连杆两端分别与斜面平移块和曲柄盘铰接，组成曲柄滑块机构；棘轮轴安装在行走轨迹板中，梅花盘固连在棘轮轴上端，棘轮盘固装在棘轮轴下端；双面互锁块固装在曲柄盘轴下端，左棘爪一端与右棘爪一端分别铰接在行走轨迹板上，左棘爪另一端与右棘爪另一端通过弹簧连接，使左棘爪与右棘爪中部分别与双面互锁块面接触或点接触，形成法向垂直自锁，同时，左棘爪与右棘爪一个顶入棘轮盘齿槽中，另一个脱离棘轮盘齿槽，使棘轮盘只能一个方向转动；随动器安装在拨动柱上，拨动柱固连在随动器连杆上，随动器与行走轨迹板配合安装，形成凸轮副；为使机构行走平稳，行走轨迹板上各组机构采用两组对称布置；

所述的换模取送升降机构包括换模电机，移动连杆，升降导轨，升降滑块，挡块，X形连接板，L形连接板，平移滑块，升降连杆，花键套，换模曲柄，换模连杆，花键轴，连接板，支撑块，支撑板，换模导轨，换模夹板滑块，平移导轨，升降折弯板，连接支撑块与曲柄；平移导轨固定在型材车架上，平移滑块与平移导轨配合安装，形成移动副，连接支撑块与平移滑块固连，2个挡块固定在连接支撑块两端，升降导轨固定在连接支撑块上，同时被夹在2个挡块之间，升降滑块配合安装在升降导轨上，形成移动副，X形连接板固定在升降滑块下部，2个L形连接板固定在X形连接板两侧；2个花键轴安装在连接支撑块内部，形成旋转副，2个花键套与2个花键轴配合安装，形成花键副，连接板安装在2个花键套之间，支撑板与连接板固定，支撑块固定在支撑板前端，换模导轨与支撑块固连，2个换模夹板滑块安装在换模导轨上，形成移动副，换模曲柄固定在花键套上端，换模连杆两端分别与换模曲柄与换模夹板滑块铰接，形成曲柄滑块机构；带减速器的换模电机固定在换模电机安装板上，换模电机下部由换模电机支撑块支撑，曲柄与换模电机减速器的输出轴固连，移动连杆两端分别与电机连杆和L形连接板铰接，2个升降折弯板安装在2个花键套两侧，升降连杆两端分别与升降折弯板和L形连接板铰接，组成六杆瓦特机构。

与现有技术相比，本发明的技术效果是：本发明利用曲柄滑块机构结构简单，重复稳定运行的特点，实现夹板前移、夹取模具、夹模上升、夹模后移、移动送模、夹模前移、夹模下降、松开模具与后移归位的功能。本发明快速钣金换模机械手具有适用性强，应用范围广，既快捷又节省人力，动作安全性高，结构紧凑，工作可靠，效率高，便于安装维护等特点。

附图说明

图1是本发明的轴测图；

图2是本发明的防侧倾换模移动车结构轴测图；

图3是本发明拆除型材车架后的防侧倾换模移动车结构图；

图4是本发明的防侧倾换模移动车中型材车架结构图；

图5是本发明的双向互锁式行走控制机构结构图；

图6是本发明的双向互锁式行走控制机构下视图；

图7是本发明的换模取送升降机构结构图；

图8是本发明的换模取送升降机构其他方向视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。

如附图所示：本发明一种钣金换模机械手包括防侧倾换模移动车1，双向互锁式行走控制机构2与换模取送升降机构3；防侧倾换模移动车1为装置主体，双向互锁式行走控制机构2安装在防侧倾换模移动车1中部前端，换模取送升降机构3安装在防侧倾换模移动车1中上部；

所述的防侧倾换模移动车1包括行走导轨101，行走电机102，行走电机安装架103，行走轮104，行走轮架105，换模电机安装板106，型材车架107，换模电机支撑块108，防侧倾轮安装架109，防侧倾轮110与清扫毛刷111；行走导轨101为铸造工字钢，安装在钣金折弯机与模具架之间的通道上，型材车架107由欧标3030铝型材、角码与T型螺栓组合安装而成，行走电机安装架103用螺栓安装在型材车架107下部，行走电机102用螺钉固定安装在行走电机安装架103上，2个行走轮架105用T型螺栓安装在型材车架107上，2个行走轮104装套在2个行走轮架105内，行走轮104轴与行走电机102轴连接，行走电机102直驱行走轮104轴行走，2个防侧倾轮安装架109安装在型材车架107前后各一个，各个防侧倾轮安装架109的两侧分别安装防侧倾轮110，防侧倾轮110装夹在行走导轨101两侧，清扫毛刷111用螺钉安装在防侧倾轮安装架109前端，换模电机安装板106用T型螺栓安装在型材车架107上，换模电机支撑块108用T型螺栓安装在型材车架107上；

所述的双向互锁式行走控制机构2包括行走轨迹板201，带座轴承202，光轴203，曲柄盘204，直线轴承组件205，梅花盘206，棘轮轴207，曲柄盘轴208，连杆209，斜面平移块210，随动器211，随动器连杆212，棘轮盘213，左棘爪214，双面互锁块215，右棘爪216弹簧217与拨动柱218；行走轨迹板201为左右对称结构，安装在需要行走控制的其他机构或机器上，2个带座轴承202用螺钉安装在行走轨迹板201上，光轴203两端分别安装在2个带座轴承202内，直线轴承组件205装套在光轴203上，形成移动副，斜面平移块210用螺钉固定在直线轴承组件205上；曲柄盘轴208安装在行走轨迹板201上，曲柄盘204固连在曲柄盘轴208上端，连杆209两端分别与斜面平移块210和曲柄盘204铰接，组成曲柄滑块机构；棘轮轴207安装在行走轨迹板201中，梅花盘206固连在棘轮轴207上端，棘轮盘213固装在棘轮轴207下端；双面互锁块215固装在曲柄盘轴208下端，左棘爪214一端与右棘爪216一端分别铰接在行走轨迹板201上，左棘爪214另一端与右棘爪216另一端通过弹簧217连接，使左棘爪214与右棘爪216中部分别与双面互锁块215面接触或点接触，形成法向垂直自锁，同时，左棘爪214与右棘爪216一个顶入棘轮盘213齿槽中，另一个脱离棘轮盘213齿槽，使棘轮盘213只能一个方向转动；随动器211安装在拨动柱218上，拨动柱218固连在随动器连杆212上，随动器211与行走轨迹板201配合安装，形成凸轮副；为使机构行走平稳，行走轨迹板201上各组机构采用两组对称布置；

所述的换模取送升降机构3包括换模电机301，移动连杆302，升降导轨303，升降滑块304，挡块305，X形连接板306，L形连接板307，平移滑块308，升降连杆309，花键套310，换模曲柄311，换模连杆312，花键轴313，连接板314，支撑块315，支撑板316，换模导轨317，换模夹板滑块318，平移导轨319，升降折弯板320，连接支撑块321与曲柄322；平移导轨319用T型螺母固定在型材车架107上，平移滑块308与平移导轨319配合安装，形成移动副，连接支撑块321用螺钉与平移滑块308固连，2个挡块305用螺钉固定在连接支撑块321两端，升降导轨303用螺钉固定在连接支撑块321上，同时被夹在2个挡块305之间，升降滑块304配合安装在升降导轨303上，形成移动副，X形连接板306用螺钉固定在升降滑块304下部，2个L形连接板307用螺栓固定在X形连接板306两侧；2个花键轴313安装在连接支撑块321内部，形成旋转副，2个花键套310与2个花键轴313配合安装，形成花键副，连接板314安装在2个花键套310之间，支撑板316用螺栓与连接板314固定，支撑块315用螺钉固定在支撑板316前端，换模导轨317与支撑块315固连，2个换模夹板滑块318安装在换模导轨317上，形成移动副，换模曲柄311用螺钉固定在花键套310上端，换模连杆312两端分别与换模曲柄311与换模夹板滑块318铰接，形成曲柄滑块机构；带减速器的换模电机301用螺钉固定在换模电机安装板106上，换模电机301下部由换模电机支撑块108支撑，曲柄322与换模电机301减速器的输出轴固连，移动连杆302两端分别与电机连杆322和L形连接板307铰接，2个升降折弯板320安装在2个花键套310两侧，升降连杆309两端分别与升降折弯板320和L形连接板307铰接，组成六杆瓦特机构。

本发明工作时，可完成夹板前移、夹取模具、夹模上升、夹模后移、移动送模、夹模前移、夹模下降、松开模具、后移归位与装置归位的功能；装置处于初始状态时，行走电机102与换模电机301停转；

夹板前移：行走电机102停转，换模电机301正转,驱动曲柄322转动，通过曲柄滑块机构使升降滑块304前移，由于升降滑块304摩擦系数较平移滑块308大，故使上部夹取机构随着平移滑块308在平移导轨319上向前移动，随动器211沿行走轨迹板201的凸轮轨迹AB,DE方向直线段移动，完成夹板前移过程；

夹取模具：夹板前移完成后，随动器211继续沿行走轨迹板201的凸轮轨迹AB,DE方向曲线段移动，随动器连杆212摆动一定角度，经由花键副，使固连在花键套310上的换模曲柄311摆动，通过摇杆滑块机构，使2个换模夹板滑块318相向向内运动，完成模具夹取过程；

夹模上升：在夹取模具完成后，行走电机102继续停转，换模电机301继续正转；随动器211到达B点，平移滑块308停止向前移动，升降滑块304开始向前移动，带动X形连接板306与L形连接板307向前移动，通过曲柄滑块机构使2个花键套310及固连在其上的夹取机构整体上移，完成夹模上升动作；

夹模后移：在模具夹取上升之后，行走电机102继续停转，换模电机301继续开始反转，通过曲柄滑块机构使升降滑块304后移，由于升降滑块304摩擦系数较平移滑块308大，故使上部夹取机构随着平移滑块308在平移导轨319上开始向后移动，随动器211沿行走轨迹板201的凸轮轨迹B→C,E→F方向移动，完成夹取模具后的后移动作；

移动送模：夹模后移完成后，随动器211到达C、F点，换模电机301停转，已经夹取了模具的换模取送升降机构3整体保持不动，行走电机102开始转动，防侧倾换模移动车1带着换模取送升降机构3从模具架运动到钣金折弯机前，完成移动送模过程；

夹模前移、夹模下降、松开模具、后移归位、装置归位与之前所述的夹模后移、夹模上升、夹取模具、夹板前移、移动送模为完全相反动作过程，至装置全部完全归位；

本发明工作原理为：装置的夹取机械手前移，然后从模具架上夹取模具，再进行向上移动后夹取机械手后移，动作完成后，带着已夹取的模具，整体从模具架运动到钣金折弯机前，装置的夹取机械手前移，然后带着模具向下移动，将模具装入到钣金折弯机的模具槽内，再进行松开夹具后夹取机械手后移归位，动作完成后，整体从钣金折弯机前返回运动到模具架，完成整个模具的取送、移送与归位。

Claims (4)

1.一种钣金换模机械手，其特征在于：包括防侧倾换模移动车，双向互锁式行走控制机构，与换模取送升降机构；防侧倾换模移动车为装置主体，双向互锁式行走控制机构安装在防侧倾换模移动车中部前端，换模取送升降机构安装在防侧倾换模移动车中上部；

所述的防侧倾换模移动车包括行走导轨，行走电机，行走电机安装架，行走轮，行走轮架，换模电机安装板，型材车架，换模电机支撑块，防侧倾轮安装架，防侧倾轮与清扫毛刷；行走导轨为铸造工字钢，安装在钣金折弯机与模具架之间的通道上，型材车架由欧标3030铝型材、角码与T型螺栓组合安装而成，行走电机安装架安装在型材车架下部，行走电机固定安装在行走电机安装架上，2个行走轮架安装在型材车架上，2个行走轮装套在2个行走轮架内，行走轮轴与行走电机轴连接，行走电机直驱行走轮轴行走，2个防侧倾轮安装架安装在型材车架前后各一个，各个防侧倾轮安装架的两侧分别安装防侧倾轮，防侧倾轮装夹在行走导轨两侧，清扫毛刷安装在防侧倾轮安装架前端，换模电机安装板安装在型材车架上，换模电机支撑块安装在型材车架上。

2.根据权利要求1所述的一种钣金换模机械手，其特征在于：所述的换模取送升降机构包括换模电机，移动连杆，升降导轨，升降滑块，挡块，X形连接板，L形连接板，平移滑块，升降连杆，花键套，换模曲柄，换模连杆，花键轴，连接板，支撑块，支撑板，换模导轨，换模夹板滑块，平移导轨，升降折弯板，连接支撑块与曲柄；平移导轨固定在型材车架上，平移滑块与平移导轨配合安装，形成移动副，连接支撑块与平移滑块固连，2个挡块固定在连接支撑块两端，升降导轨固定在连接支撑块上，同时被夹在2个挡块之间，升降滑块配合安装在升降导轨上，形成移动副，X形连接板固定在升降滑块下部，2个L形连接板固定在X形连接板两侧。

3.根据权利要求2所述的换模取送升降机构，其特征在于：2个花键轴安装在连接支撑块内部，形成旋转副，2个花键套与2个花键轴配合安装，形成花键副，连接板安装在2个花键套之间，支撑板与连接板固定，支撑块固定在支撑板前端，换模导轨与支撑块固连，2个换模夹板滑块安装在换模导轨上，形成移动副，换模曲柄固定在花键套上端，换模连杆两端分别与换模曲柄与换模夹板滑块铰接，形成曲柄滑块机构。

4.根据权利要求2所述的换模取送升降机构，其特征在于：带减速器的换模电机固定在换模电机安装板上，换模电机下部由换模电机支撑块支撑，曲柄与换模电机减速器的输出轴固连，移动连杆两端分别与电机连杆和L形连接板铰接，2个升降折弯板安装在2个花键套两侧，升降连杆两端分别与升降折弯板和L形连接板铰接，组成六杆瓦特机构。

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