CN209792515U - 四轴锻压机械手 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种四轴锻压机械手，属于锻压锻造设备领域，解决了高温工件不易夹持的问题，其技术方案要点是包括控制机柜、安装于控制机柜上的旋转台机构、固定于旋转台机构上的升降机构、连接于升降机构上的伸缩机构、以及位于伸缩机构端部的夹爪机构，所述夹爪机构包括至少三个呈圆周均匀分布的爪勾件、以及驱动爪勾件开合的驱动机构，达到了多点夹持，提高夹持可靠性的效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及锻压锻造设备领域，特别地，涉及一种四轴锻压机械手。
背景技术
从世界制造业及锻压行业的发展趋势来看，绿色制造、生产过程自动化是一种必然的趋势，现有锻压厂家均需要提高生产过程自动化程度，降低生产过程对工人的健康危害，提高生产效率及产品质量。
目前企业中锻压设备的机械化、自动化程度很低，多数锻压设备处于手工运料或半手工送料的落后状态。生产过程中，一般都是由工人用钳子将烧到1000多摄氏度的坯料夹到锻压设备上，锻压过程中用钳子翻转工件，完成后再由人工用钳子将工件取出，加工过程中反复夹取钢铁工件，劳动强度大。高温以及重型的压力设备对操作工人时刻构成了严重的安全威胁。
如申请号为201721685270.6的中国专利，公开了一种四轴锻压机械手，包括底部安装板和主机Z轴，所述底部安装板的顶部固定安装有主机Z轴，回转轴的顶部固定安装有主机，第一机械臂的一端底部安装有第二机械臂。第二机械臂的一端底部安装有夹子，夹子在第二机械臂的底部滑动，第二机械臂控制机控制夹子的滑动，上述的夹子仅仅依靠两个相对的夹持力，如果是点接触的夹持，对于夹持环形高温铁块容易打滑或掉落；如果以环抱方式夹持，则由于接触面较多，铁块高温对夹子传递热量，对夹子产生不好的影响以及容易降低铁块的温度。由此可见，上述四轴锻压机械手在操作过程中夹持并不可靠。
实用新型内容
本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。有鉴于此，本实用新型目的在于提出四轴锻压机械手，具有结构刚性强、运行稳定、夹持可靠的优势。
为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种四轴锻压机械手，包括控制机柜、安装于控制机柜上的旋转台机构、固定于旋转台机构上的升降机构、连接于升降机构上的伸缩机构、以及位于伸缩机构端部的夹爪机构，所述旋转台机构包括第一减速电机、以及受减速电机传动的圆台；
所述升降机构包括固定于圆台上的丝杆座、竖直安装于丝杆座内的丝杆轴、套接在丝杆轴上配合丝杆座上下滑移的滑动座、以及驱动丝杆轴旋转的Z轴电机；
所述伸缩机构包括横向固定于滑动座上的齿条座、滑移连接在齿条座上的齿条杆、转动安装在齿条座内啮合所述齿条杆并驱动齿条伸缩滑移的主动齿轮、连接于主动齿轮的X轴电机；
所述夹爪机构包括至少三个呈圆周均匀分布的爪勾件、以及驱动爪勾件开合的驱动机构。
通过上述设置，旋转台机构实现旋转动作，升降机构实现升降动作，伸缩机构实现伸缩动作，夹爪机构实现夹持，由此可见可以在一定的空间范围内实现工件的夹持和移动。升降上采用丝杆传动原理，则比较稳定，放置的位置便于控制，伸缩则是利用了齿条齿轮传动，动作比较快速。为了有效改善夹持高温工件的可靠性，采取多个夹持点的方式进行，另外还通过点接触的方式，降低导热情况。
作为本实用新型的具体方案可以优选为：所述驱动机构包括第二减速电机、夹爪安装架、连接第二减速电机并在夹爪安装架内旋转的夹爪丝杆、套接在夹爪丝杆上并在夹爪安装架上上下移动的驱动块，所述驱动块的周边与每个爪勾件的中部之间铰接有连杆臂，所述爪勾件的上端铰接在夹爪安装架上。
通过上述设置，第二减速电机工作时能够带动夹爪丝杆旋转，从而能够使得驱动块上下移动，完成爪勾件的开合动作，每个爪勾件动作一致，夹持力的方向都朝向中心，夹持工件比较可靠稳定。
作为本实用新型的具体方案可以优选为：所述爪勾件的内侧壁上设置有若干用于防滑的条形凸起。
通过上述设置，防滑的条形凸起有利于增加夹持可靠性，工件不易打滑。
作为本实用新型的具体方案可以优选为：所述爪勾件的内侧固定连接有圆台形的弹簧，所述弹簧具有大头端和小头端，小头端与爪勾件固定，大头端为自由端并朝向夹持方向的中心。
通过上述设置，将弹簧结构设置在爪勾件的内侧，由此可以借助弹簧来和工件进行首次接触，首先由于弹簧的圆台形结构特点，接触过程中能够扩大接触范围，但是也适合夹持球类的工件，并且弹簧的弹性能够起到缓冲的作用，将工件稳定在爪勾件的范围之内，并且弹簧的结构能够延缓温度快速传递到爪勾件。
本实用新型技术效果主要体现在以下方面：能够在不同的方位上运动，夹持操作的范围广，夹持的工件稳定可靠，工件不易掉落或打滑，也提高了安全性。
附图说明
图1为实施例中结构正视图；
图2为图1的A-A面的剖视图；
图3为实施例中的结构俯视图；
图4为图3的B-B面的剖视图；
图5为实施例中的夹爪机构的结构示意图。
附图标记：1、控制机柜；2、旋转台机构；21、第一减速电机；22、圆台；3、升降机构；31、丝杆座；32、丝杆轴；33、滑动座；34、Z轴电机；4、伸缩机构；41、齿条座；42、齿条杆；43、主动齿轮；44、X轴电机；5、夹爪机构；51、爪勾件；510、条形凸起；52、驱动机构；521、第二减速电机；522、夹爪安装架；523、夹爪丝杆；524、驱动块；525、连杆臂；6、弹簧；61、小头端；62、大头端。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，以使本实用新型技术方案更易于理解和掌握，而不能理解为对本实用新型的限制。
实施例：
一种四轴锻压机械手，参考图1和图2所示，包括控制机柜1、安装于控制机柜1上的旋转台机构2、固定于旋转台机构2上的升降机构3、连接于升降机构3上的伸缩机构4、以及位于伸缩机构4端部的夹爪机构5。控制机柜1主要采用不锈钢材料制造，便于电器设备的安装。旋转台机构2包括第一减速电机21、以及受减速电机传动的圆台22。其中旋转台机构2用于将升降机构3、伸缩机构4和夹爪机构5一起进行旋转。本实施例的结构特点在于采用第一减速电机21驱动，比较稳定可靠。
结合图3和图4所示，升降机构包括固定于圆台22上的丝杆座31、竖直安装于丝杆座31内的丝杆轴32、套接在丝杆轴32上配合丝杆座31上下滑移的滑动座33、以及驱动丝杆轴32旋转的Z轴电机34。
伸缩机构4包括横向固定于滑动座33上的齿条座41、滑移连接在齿条座41上的齿条杆42、转动安装在齿条座41内啮合齿条杆42并驱动齿条伸缩滑移的主动齿轮43、连接于主动齿轮43的X轴电机44。
结合图1和图5所示，本方案的重点在于：夹爪机构5包括至少三个呈圆周均匀分布的爪勾件51、以及驱动爪勾件51开合的驱动机构52。在本实施例中采取了三个爪勾件51，主要是在控制制造成本。驱动机构52包括第二减速电机521、夹爪安装架522、连接第二减速电机521并在夹爪安装架522内旋转的夹爪丝杆523、套接在夹爪丝杆523上并在夹爪安装架522上上下移动的驱动块524，驱动块524的周边与每个爪勾件51的中部之间铰接有连杆臂525，爪勾件51的上端铰接在夹爪安装架522上。第二减速电机521工作时能够带动夹爪丝杆523旋转，从而能够使得驱动块524上下移动，完成爪勾件51的开合动作，每个爪勾件51动作一致，夹持力的方向都朝向中心，夹持工件比较可靠稳定。
爪勾件51的内侧壁上设置有若干用于防滑的条形凸起510。防滑的条形凸起510有利于增加夹持可靠性，工件不易打滑。
爪勾件51的内侧固定连接有圆台22形的弹簧6，弹簧6具有大头端62和小头端61，小头端61与爪勾件51固定，大头端62为自由端并朝向夹持方向的中心。将弹簧6结构设置在爪勾件51的内侧，由此可以借助弹簧6来和工件进行首次接触，首先由于弹簧6的圆台22形结构特点，接触过程中能够扩大接触范围，但是也适合夹持球类的工件，并且弹簧6的弹性能够起到缓冲的作用，将工件稳定在爪勾件51的范围之内，并且弹簧6的结构能够延缓温度快速传递到爪勾件51。弹簧6采用钢材，其粗细或直径选取在2-5cm之间。本实施例中选取了2cm，主要是适合夹持质量在10kg左右的工件，并且具有一定的形变能力（即缓冲作用）。
由此可见，旋转台机构2实现旋转动作，升降机构3实现升降动作，伸缩机构4实现伸缩动作，夹爪机构5实现夹持，由此可见可以在一定的空间范围内实现工件的夹持和移动。升降上采用丝杆传动原理，则比较稳定，放置的位置便于控制，伸缩则是利用了齿条齿轮传动，动作比较快速。为了有效改善夹持高温工件的可靠性，采取多个夹持点的方式进行，另外还通过点接触的方式，降低导热情况。
当然，以上只是本实用新型的典型实例，除此之外，本实用新型还可以有其它多种具体实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求保护的范围之内。
Claims (4)
1.一种四轴锻压机械手，包括控制机柜、安装于控制机柜上的旋转台机构、固定于旋转台机构上的升降机构、连接于升降机构上的伸缩机构、以及位于伸缩机构端部的夹爪机构，其特征是，
所述旋转台机构包括第一减速电机、以及受减速电机传动的圆台；
所述升降机构包括固定于圆台上的丝杆座、竖直安装于丝杆座内的丝杆轴、套接在丝杆轴上配合丝杆座上下滑移的滑动座、以及驱动丝杆轴旋转的Z轴电机；
所述伸缩机构包括横向固定于滑动座上的齿条座、滑移连接在齿条座上的齿条杆、转动安装在齿条座内啮合所述齿条杆并驱动齿条伸缩滑移的主动齿轮、连接于主动齿轮的X轴电机；
所述夹爪机构包括至少三个呈圆周均匀分布的爪勾件、以及驱动爪勾件开合的驱动机构。
2.如权利要求1所述的四轴锻压机械手，其特征是，所述驱动机构包括第二减速电机、夹爪安装架、连接第二减速电机并在夹爪安装架内旋转的夹爪丝杆、套接在夹爪丝杆上并在夹爪安装架上上下移动的驱动块，所述驱动块的周边与每个爪勾件的中部之间铰接有连杆臂，所述爪勾件的上端铰接在夹爪安装架上。
3.如权利要求1所述的四轴锻压机械手，其特征是，所述爪勾件的内侧壁上设置有若干用于防滑的条形凸起。
4.如权利要求1所述的四轴锻压机械手，其特征是，所述爪勾件的内侧固定连接有圆台形的弹簧，所述弹簧具有大头端和小头端，小头端与爪勾件固定，大头端为自由端并朝向夹持方向的中心。
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| CN113954113A (zh) * | 2021-11-19 | 2022-01-21 | 重庆江东机械有限责任公司 | 一种多功能在线轴向径向精密成形机械手 |
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