CN112893748A

CN112893748A - 一种智能装夹锻造设备

Info

Publication number: CN112893748A
Application number: CN202110061422.XA
Authority: CN
Inventors: 丁南亮
Original assignee: Taizhou Texing Mould Co ltd
Current assignee: Shandong Lai Forging Machinery Co ltd
Priority date: 2021-01-18
Filing date: 2021-01-18
Publication date: 2021-06-04
Anticipated expiration: 2041-01-18
Also published as: CN112893748B

Abstract

本发明公开了一种智能装夹锻造设备，包括工作台面、锻造板、装夹装置、第一机械臂、旋转驱动电机、淬火箱和定位板，所述工作台面的底部外端固定焊接分布有支撑腿，所述支撑腿均为圆柱形钢管结构，所述支撑腿的底部粘接有EVA垫板，所述定位板设于工作台面的顶部两端，所述定位板的外端固定设有第二丝杆，所述第二丝杆的外端连接有第二电动推杆装置，所述工作台面的上方设有锻造板，所述锻造板的顶部经过液压杆连接有液压装置，所述液压装置的顶部固定焊接有顶板，所述锻造板的侧端设有装夹装置。该智能装夹锻造设备，涉及机械制造技术领域，高强度锻造工件，将工件滑动夹持，自动化性能高，横向滑动调节位置，锻造之后淬火加工。

Description

一种智能装夹锻造设备

技术领域

本发明涉及机械制造技术领域，具体为一种智能装夹锻造设备。

背景技术

装夹是工件在开始加工前，首先必须使工件在机床上或夹具中占有某一正确的位置，这个过程称为定位。工件在开始加工前，首先必须使工件在机床上或夹具中占有某一正确的位置，这个过程称为定位。为了使定位好的工件不致于在切削力的作用下发生位移，使其在加工过程始终保持正确的位置，还需将工件压紧夹牢，这个过程称为夹紧。定位和夹紧的整个过程合起来称为装夹。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，锻压(锻造与冲压)的两大组成部分之一。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，优化微观组织结构，同时由于保存了完整的金属流线，锻件的机械性能一般优于同样材料的铸件。相关机械中负载高、工作条件严峻的重要零件，除形状较简单的可用轧制的板材、型材或焊接件外，多采用锻件。

经检索，中国专利授权号为CN 110238340 B的专利，公开了一种智能装夹锻造系统，包括装夹单元、锻造单元和冷却单元，所述装夹单元包括基座、旋转机构和锻造机械手，所述旋转机构安装在基座上，旋转机构用于驱动锻造机械手以基座为中心作周向旋转；所述锻造单元包括锻压机和锻造台；所述冷却单元包括升降驱动元件和降温机构，升降驱动元件用于驱动降温机构作竖直运动，降温机构用于对锻造机械手进行冷却降温处理。本方案通过设置冷却单元对锻造机械手进行降温，无需采用人工喷水降温的方式，提高了锻造系统的自动化程度，降温速度快，更安全高效。

目前，现有的智能装夹锻造设备存在如下问题：不能稳定支撑，锻造效果差，强度不足，实用性低，费时费力；不能将工件夹持定位，锻造时导致移位，自动化性能不足，不便将工件调节位置，使用范围局限；无法将装夹装置整体横向滑动调节位置，结构复杂，控制不便；不便直接翻转调节工件的位置和角度，不能自动化升降调节高度；无法直接调节整体角度，直接在锻造之后淬火加工，加工效率低，使用不便。为此，需要设计相应的技术方案给予解决。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种智能装夹锻造设备，解决了不能稳定支撑，锻造效果差，强度不足，实用性低，费时费力；不能将工件夹持定位，锻造时导致移位，自动化性能不足，不便将工件调节位置，使用范围局限；无法将装夹装置整体横向滑动调节位置，结构复杂，控制不便；不便直接翻转调节工件的位置和角度，不能自动化升降调节高度；无法直接调节整体角度，直接在锻造之后淬火加工，加工效率低，使用不便的技术问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种智能装夹锻造设备，包括工作台面、锻造板、装夹装置、第一机械臂、旋转驱动电机、淬火箱和定位板，所述工作台面的底部外端固定焊接分布有支撑腿，所述支撑腿均为圆柱形钢管结构，所述支撑腿的底部粘接有EVA垫板，所述定位板设于工作台面的顶部两端，所述定位板的外端固定设有第二丝杆，所述第二丝杆的外端连接有第二电动推杆装置，所述工作台面的上方设有锻造板，所述锻造板的顶部经过液压杆连接有液压装置，所述液压装置的顶部固定焊接有顶板，所述顶板通过螺纹连接于工作架上，所述锻造板的侧端设有装夹装置，所述装夹装置的底部经过滑轨连接分布有夹持板，所述装夹装置的顶部设有滑动控制装置，所述装夹装置的顶部固定设有滑块，所述滑动控制装置的内部设有第一丝杆，所述滑块设于第一丝杆的外部，所述第一丝杆的右侧电性连接有第一电动推杆装置，所述第一丝杆与第一电动推杆装置位于滑动控制装置的内部，所述滑动控制装置的顶部固定焊接有第一固定杆，所述第一固定杆的顶部经过第一活动轴连接有第一机械臂，所述第一机械臂的顶部右端经过第二活动轴连接有第二机械臂，所述第二机械臂的右端连接有第一电动伸缩装置，所述第一电动伸缩装置的右端经过第三活动轴连接有第三机械臂，所述第三机械臂的底部经过第四活动轴连接有第二电动伸缩装置，所述第二电动伸缩装置的底部连接有第二固定杆，所述第二固定杆的底部经过转轴连接有旋转驱动电机，所述旋转驱动电机的底部设有底座，所述底座的顶部左端设有淬火箱，所述淬火箱的底部前端固定设有排污管，所述支撑腿与底座位于同一水平面上。

优选的，所述滑轨的内部与夹持板的顶部滑动连接有限位板，所述滑轨的内部内外侧均粘接有限位垫，所述夹持板的数量为若干个。

优选的，所述定位板为金属方块结构，所述第一电动推杆装置与第二电动推杆装置的内部结构一致。

优选的，所述淬火箱为方形箱体结构，且所述淬火箱整体采用不锈钢制作，所述排污管的侧端连接有球阀。

优选的，所述滑动控制装置的底部两端固定焊接有限位板，所述限位板的内侧粘接有橡胶垫，所述限位板为矩形板状结构，所述滑动控制装置的底部中间开设有滑槽。

优选的，所述滑块的内部中间开设有孔槽，所述第一丝杆与孔槽直接啮合连接，所述滑块的底部固定连接于固定板，所述固定板为矩形板状结构。

优选的，所述第一活动轴、第二活动轴、第三活动轴与第四活动轴的侧端均电性连接有翻转控制电机，且均为内转轴与外转轴啮合连接，所述外转轴啮合连接于翻转控制电机。

优选的，所述转轴的底部固定连接有驱动轴，所述驱动轴为圆柱形钢管结构，所述驱动轴的底部连接有联轴器，所述驱动轴电性连接于旋转驱动电机。

(三)有益效果

(1)该智能装夹锻造设备，通过在工作台面底部外端固定焊接分布圆柱形钢管结构的支撑腿，钢管型结构强度高，稳定支撑，通过在支撑腿的底部粘接的EVA垫板，降低噪音，弹性高，缓冲减震，防滑耐磨，通过在工作台面的上方设置的锻造板，可高效的经过液压装置控制液压杆往复升降运动，使得锻造板高强度锻造工件，往复循环加工，锤击锻造工件本体上，设计合理，提高了实用性，省时省力。

(2)该智能装夹锻造设备，通过在工作台面的顶部两端设置的定位板，可高效的经过第二电动推杆装置控制第二丝杆伸缩移动，便于高效的控制定位板将工件夹持定位，避免锻造时导致移位的问题，通过在装夹装置的底部经过滑轨连接分布的夹持板，方便直接经过夹持板将工件滑动夹持，防止脱落，有效的提高了装夹效果，便于将工件翻转调节位置，自动化性能高，减轻了工作人员的工作难度，适用范围广。

(3)该智能装夹锻造设备，通过在装夹装置的顶部设置的滑动控制装置，可高效的经过装夹装置顶部固定的滑块横向滑动调节位置，通过在滑动控制装置的内部设置的第一丝杆和右侧电性连接的第一电动推杆装置，第一电动推杆装置起到了控制往复伸缩的作用，可高效的使得第一电动推杆装置控制第一丝杆转动，从而使得第一丝杆控制滑块横向滑动，自动化性能高，结构简单。

(4)该智能装夹锻造设备，通过在第一固定杆顶部经过第一活动轴连接的第一机械臂，便于直接翻转调节工件的位置和角度，通过在第一机械臂的顶部右端经过第二活动轴连接的第二机械臂和第二机械臂的右端连接的第一电动伸缩装置，便于直接伸缩转动调节，并且通过在第一电动伸缩装置的右端经过第三活动轴连接的第三机械臂和第三机械臂的底部经过第四活动轴连接的第二电动伸缩装置，便于进一步的控制调节，机械自动化性能高，通过在第二电动伸缩装置的底部连接的第二固定杆，便于自动化升降调节高度，设计合理。

(5)该智能装夹锻造设备，通过在第二固定杆的底部经过转轴连接的旋转驱动电机，便于直接驱动旋转调节整体角度，通过在底座的顶部左端设置的淬火箱和淬火箱的底部前端固定设置的排污管，经过排污管直接排出污水，环保性能高，便于直接在锻造之后淬火加工，旋转调节和淬火为一体化加工效率高，方便了使用，结构简单，值得推广。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的滑动装置结构示意图；

图3为本发明的夹持机械手结构示意图；

图4为本发明的夹持装置结构示意图；

图5为本发明的淬火桶结构示意图；

图6为本发明的机械臂结构示意图；

图7为本发明的升降旋转组件结构示意图。

图中，工作台面100、支撑腿110、锻造板200、液压装置210、装夹装置300、滑动控制装置310、滑块320、第一丝杆330、第一电动推杆装置340、第一固定杆350、第一活动轴360、限位板370、夹持板380、滑轨390、第一机械臂400、第二机械臂410、第三机械臂420、第一电动伸缩装置430、第二活动轴440、第三活动轴450、第四活动轴460、第二电动伸缩装置470、第二固定杆480、旋转驱动电机500、底座510、转轴520、淬火箱600、排污管610、定位板700、第二电动推杆装置720、第二丝杆730。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-7，本发明实施例提供一种技术方案：一种智能装夹锻造设备，包括工作台面100、锻造板200、装夹装置300、第一机械臂400、旋转驱动电机500、淬火箱600和定位板700，所述工作台面100的底部外端固定焊接分布有支撑腿110，所述支撑腿110均为圆柱形钢管结构，所述支撑腿110的底部粘接有EVA垫板，所述定位板700设于工作台面100的顶部两端，所述定位板700的外端固定设有第二丝杆730，所述第二丝杆730的外端连接有第二电动推杆装置720，所述工作台面100的上方设有锻造板200，所述锻造板200的顶部经过液压杆连接有液压装置210，所述液压装置210的顶部固定焊接有顶板，所述顶板通过螺纹连接于工作架上，所述锻造板200的侧端设有装夹装置300，所述装夹装置300的底部经过滑轨390连接分布有夹持板380，所述装夹装置300的顶部设有滑动控制装置310，所述装夹装置300的顶部固定设有滑块320，所述滑动控制装置310的内部设有第一丝杆330，所述滑块320设于第一丝杆330的外部，所述第一丝杆330的右侧电性连接有第一电动推杆装置340，所述第一丝杆330与第一电动推杆装置340位于滑动控制装置310的内部，所述滑动控制装置310的顶部固定焊接有第一固定杆350，所述第一固定杆350的顶部经过第一活动轴360连接有第一机械臂400，所述第一机械臂400的顶部右端经过第二活动轴440连接有第二机械臂410，所述第二机械臂410的右端连接有第一电动伸缩装置430，所述第一电动伸缩装置430的右端经过第三活动轴450连接有第三机械臂420，所述第三机械臂420的底部经过第四活动轴460连接有第二电动伸缩装置470，所述第二电动伸缩装置470的底部连接有第二固定杆480，所述第二固定杆480的底部经过转轴520连接有旋转驱动电机500，所述旋转驱动电机500的底部设有底座510，所述底座510的顶部左端设有淬火箱600，所述淬火箱600的底部前端固定设有排污管610，所述支撑腿110与底座510位于同一水平面上。

进一步改进地，所述滑轨390的内部与夹持板380的顶部滑动连接有限位板，所述滑轨390的内部内外侧均粘接有限位垫，所述夹持板380的数量为若干个，横向滑动调节，缓冲减震。

进一步改进地，所述定位板700为金属方块结构，所述第一电动推杆装置340与第二电动推杆装置720的内部结构一致，使得金属方块结构的定位板700直接定位夹持工件。

进一步改进地，所述淬火箱600为方形箱体结构，且所述淬火箱600整体采用不锈钢制作，所述排污管610的侧端连接有球阀，强度高，耐高温耐腐蚀，排出污水较为方便，控制操作简单。

进一步改进地，所述滑动控制装置310的底部两端固定焊接有限位板370，所述限位板370的内侧粘接有橡胶垫，所述限位板370为矩形板状结构，所述滑动控制装置310的底部中间开设有滑槽，使得夹持更加稳定。

进一步改进地，所述滑块320的内部中间开设有孔槽，所述第一丝杆330与孔槽直接啮合连接，所述滑块320的底部固定连接于固定板，所述固定板为矩形板状结构，方便直接滑动调节位置。

进一步改进地，所述第一活动轴360、第二活动轴440、第三活动轴450与第四活动轴460的侧端均电性连接有翻转控制电机，且均为内转轴与外转轴啮合连接，所述外转轴啮合连接于翻转控制电机，直接通过翻转控制电机控制多个活动轴直接转动翻转，结构简单。

具体的，所述转轴520的底部固定连接有驱动轴，所述驱动轴为圆柱形钢管结构，所述驱动轴的底部连接有联轴器，所述驱动轴电性连接于旋转驱动电机500，旋转驱动电机500直接控制驱动轴转动，使得转轴520快速转动。

工作原理：通过工作台面100底部外端固定焊接分布圆柱形钢管结构的支撑腿110稳定支撑，通过支撑腿110底部粘接的EVA垫板缓冲减震，防滑耐磨，通过工作台面100上方的锻造板2200经过液压装置210控制液压杆升降使得锻造板高强度锻造工件，设计合理，提高了实用性，省时省力；

通过工作台面100顶部两端的定位板700高效的经过第二电动推杆装置720控制第二丝杆730伸缩移动，高效的控制定位板700将工件夹持定位，避免锻造时导致移位的问题，通过装夹装置300底部经过滑轨390连接分布的夹持板380直接将工件滑动夹持，有效的提高了装夹效果，便于将工件调节位置，自动化性能高，减轻了工作人员的工作难度，适用范围广；

通过装夹装置300顶部的滑动控制装置310经过装夹装置300顶部固定的滑块3220横向滑动调节位置，通过滑动控制装置310内部的第一丝杆330和右侧电性连接的第一电动推杆装置340控制第一丝杆330转动，从而控制滑块320横向滑动，自动化性能高，结构简单；

通过第一固定杆350顶部经过第一活动轴360连接的第一机械臂400直接翻转调节工件的位置和角度，通过第一机械臂400顶部右端经过第二活动轴440连接的第二机械臂410和第二机械臂410右端连接的第一电动伸缩装置430直接伸缩转动调节，并且通过第一电动伸缩装置430右端经过第三活动轴450连接的第三机械臂420和第三机械臂420底部经过第四活动轴460连接的第二电动伸缩装置470进一步的控制调节，机械自动化性能高，通过第二电动伸缩装置470底部连接的第二固定杆480自动化升降调节高度；

通过第二固定杆480底部经过转轴520连接的旋转驱动电机500直接驱动旋转调节整体角度，通过底座510顶部左端的淬火箱600和淬火箱600底部前端固定的排污管610直接在锻造之后淬火加工，一体化加工效率高，方便了使用，值得推广；

第一电动推杆装置340和第二电动伸缩装置470的电动推杆又名直线驱动器，主要是由电机推杆和控制装置等机构组成的一种新型直线执行机构，电动推杆是一种将电动机的旋转运动转变为推杆的直线往复运动的电力驱动装置，用于各种简单或复杂的工艺流程中为执行机械使用，以实现远距离控制、集中控制或自动控制；

淬火箱600的淬火工艺是把钢加热到临界温度以上，保温一定时间，然后以大于临界冷却速度进行冷却，从而获得以马氏体为主的不平衡组织的一种热处理工艺方法，淬火是钢热处理工艺中应用最为广泛的工种工艺方法。

本发明的工作台面100、支撑腿110、锻造板200、液压装置210、装夹装置300、滑动控制装置310、滑块320、第一丝杆330、第一电动推杆装置340、第一固定杆350、第一活动轴360、限位板370、夹持板380、滑轨390、第一机械臂400、第二机械臂410、第三机械臂420、第一电动伸缩装置430、第二活动轴440、第三活动轴450、第四活动轴460、第二电动伸缩装置470、第二固定杆480、旋转驱动电机500、底座510、转轴520、淬火箱600、排污管610、定位板700、第二电动推杆装置720、第二丝杆730，部件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知，本发明解决的问题是不能稳定支撑，锻造效果差，强度不足，实用性低，费时费力；不能将工件夹持定位，锻造时导致移位，自动化性能不足，不便将工件调节位置，使用范围局限；无法将装夹装置整体横向滑动调节位置，结构复杂，控制不便；不便直接翻转调节工件的位置和角度，不能自动化升降调节高度；无法直接调节整体角度，直接在锻造之后淬火加工，加工效率低，使用不便，本发明通过上述部件的互相组合，稳定支撑，缓冲减震，防滑耐磨，高强度锻造工件，设计合理，提高了实用性，省时省力，高效的控制定位板将工件夹持定位，避免锻造时导致移位的问题，有效的提高了装夹效果，便于将工件调节位置，自动化性能高，减轻了工作人员的工作难度，适用范围广，横向滑动调节位置，自动化性能高，便于直接翻转调节工件的位置和角度，直接伸缩转动调节，便于自动化升降调节高度，直接驱动旋转调节整体角度，直接在锻造之后淬火加工，一体化加工效率高，方便了使用，结构简单。

涉及到电路的电子元器件和模块均为现有技术，本领域技术人员完全可以实现，无需赘言，本发明所保护的内容也不涉及对于软件和方法的改进。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims

1.一种智能装夹锻造设备，其特征在于：包括工作台面(100)、锻造板(200)、装夹装置(300)、第一机械臂(400)、旋转驱动电机(500)、淬火箱(600)和定位板(700)，所述工作台面(100)的底部外端固定焊接分布有支撑腿(110)，所述支撑腿(110)均为圆柱形钢管结构，所述支撑腿(110)的底部粘接有EVA垫板，所述定位板(700)设于工作台面(100)的顶部两端，所述定位板(700)的外端固定设有第二丝杆(730)，所述第二丝杆(730)的外端连接有第二电动推杆装置(720)，所述工作台面(100)的上方设有锻造板(200)，所述锻造板(200)的顶部经过液压杆连接有液压装置(210)，所述液压装置(210)的顶部固定焊接有顶板，所述顶板通过螺纹连接于工作架上，所述锻造板(200)的侧端设有装夹装置(300)，所述装夹装置(300)的底部经过滑轨(390)连接分布有夹持板(380)，所述装夹装置(300)的顶部设有滑动控制装置(310)，所述装夹装置(300)的顶部固定设有滑块(320)，所述滑动控制装置(310)的内部设有第一丝杆(330)，所述滑块(320)设于第一丝杆(330)的外部，所述第一丝杆(330)的右侧电性连接有第一电动推杆装置(340)，所述第一丝杆(330)与第一电动推杆装置(340)位于滑动控制装置(310)的内部，所述滑动控制装置(310)的顶部固定焊接有第一固定杆(350)，所述第一固定杆(350)的顶部经过第一活动轴(360)连接有第一机械臂(400)，所述第一机械臂(400)的顶部右端经过第二活动轴(440)连接有第二机械臂(410)，所述第二机械臂(410)的右端连接有第一电动伸缩装置(430)，所述第一电动伸缩装置(430)的右端经过第三活动轴(450)连接有第三机械臂(420)，所述第三机械臂(420)的底部经过第四活动轴(460)连接有第二电动伸缩装置(470)，所述第二电动伸缩装置(470)的底部连接有第二固定杆(480)，所述第二固定杆(480)的底部经过转轴(520)连接有旋转驱动电机(500)，所述旋转驱动电机(500)的底部设有底座(510)，所述底座(510)的顶部左端设有淬火箱(600)，所述淬火箱(600)的底部前端固定设有排污管(610)，所述支撑腿(110)与底座(510)位于同一水平面上。

2.根据权利要求1所述的一种智能装夹锻造设备，其特征在于：所述滑轨(390)的内部与夹持板(380)的顶部滑动连接有限位板，所述滑轨(390)的内部内外侧均粘接有限位垫，所述夹持板(380)的数量为若干个。

3.根据权利要求1所述的一种智能装夹锻造设备，其特征在于：所述定位板(700)为金属方块结构，所述第一电动推杆装置(340)与第二电动推杆装置(720)的内部结构一致。

4.根据权利要求1所述的一种智能装夹锻造设备，其特征在于：所述淬火箱(600)为方形箱体结构，且所述淬火箱(600)整体采用不锈钢制作，所述排污管(610)的侧端连接有球阀。

5.根据权利要求1所述的一种智能装夹锻造设备，其特征在于：所述滑动控制装置(310)的底部两端固定焊接有限位板(370)，所述限位板(370)的内侧粘接有橡胶垫，所述限位板(370)为矩形板状结构，所述滑动控制装置(310)的底部中间开设有滑槽。

6.根据权利要求1所述的一种智能装夹锻造设备，其特征在于：所述滑块(320)的内部中间开设有孔槽，所述第一丝杆(330)与孔槽直接啮合连接，所述滑块(320)的底部固定连接于固定板，所述固定板为矩形板状结构。

7.根据权利要求1所述的一种智能装夹锻造设备，其特征在于：所述第一活动轴(360)、第二活动轴(440)、第三活动轴(450)与第四活动轴(460)的侧端均电性连接有翻转控制电机，且均为内转轴与外转轴啮合连接，所述外转轴啮合连接于翻转控制电机。

8.根据权利要求1所述的一种智能装夹锻造设备，其特征在于：所述转轴(520)的底部固定连接有驱动轴，所述驱动轴为圆柱形钢管结构，所述驱动轴的底部连接有联轴器，所述驱动轴电性连接于旋转驱动电机(500)。