CN211464721U - 一种便于翻转圆环形锻件的锻造操作机及其机械手夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种便于翻转圆环形锻件的锻造操作机及其机械手夹具，属于锻造用夹具技术领域，包括机械手夹具，机械手夹具包括U型架、夹持机构、拉紧机构与转料机构，夹持机构包括第一夹爪、第二夹爪、第一补偿杆与第二补偿杆，拉紧机构包括第一液压缸与拉紧块，转料机构包括两个连接块、两个转动头与两个驱动组件。本实用新型通过上述方案，在翻转圆环形锻件时使圆环形锻件俯仰转动，机械手夹具不会阻挡操作人员的视线，便于操作人员观察圆环形锻件的平整度。

Description

一种便于翻转圆环形锻件的锻造操作机及其机械手夹具

技术领域

本实用新型属于锻造用夹具技术领域，尤其涉及一种便于翻转圆环形锻件的锻造操作机及其机械手夹具。

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。在锻造大型工件时，由于毛坯件的重量较重，通过人工调整圆环形锻件的位置、或通过人工转运圆环形锻件都会非常吃力和危险，因此在锻造大型工件时大多都会使用锻造操作机操作毛坯件。

目前，公开日为2009年08月26日，公告号为CN201295927U的实用新型专利提出了一种锻造法兰用机械手夹具，包括两个夹爪，两夹爪分别设有夹持端和手柄端，夹持端与手柄端相交处分别设有与销配合的铰接孔，在夹持端内侧设有弧形面夹口。在夹持工件时，因夹持端夹口与圆环形锻件之间为面接触，既增大了两者之间的接触面积，也增大了对锻件的夹持力，并且也增大了夹口与锻件之间的摩擦力，使锻件在锻造过程中不易滑落。

上述方案中，在翻转圆环形锻件时，需要在夹爪夹紧圆环形锻件的外端面后，驱动夹爪进行横滚运动，进而使圆环形锻件翻面；而在正常的操作过程中，操作工人需要在翻转圆环形锻件时观察圆环形锻件的平整度，进而决定下一步锤打圆环形锻件的位置，在通过驱动夹爪进行横滚运动时，由于夹爪会挡住操作工人的视线，使得操作工人无法观测圆环形锻件的平整度。

实用新型内容

本实用新型的第一目的在于提出一种机械手夹具，能够在翻转圆环形锻件的同时便于操作工人观察圆环形锻件的平整度。

本实用新型的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种机械手夹具，包括U型架、夹持机构、拉紧机构与转料机构，夹持机构包括第一夹爪、第二夹爪、第一补偿杆与第二补偿杆，第一夹爪与第二夹爪均呈弧形，第一补偿杆的一端与U型架的一端铰接，第一补偿杆的另一端第一夹爪铰接，第二补偿杆的一端与U型架远离第一补偿杆的一端铰接，第二补偿杆的另一端与第二夹爪铰接；拉紧机构包括第一液压缸与拉紧块，第一液压缸的缸体与U型架固定连接，第一液压缸的活塞杆与拉紧块固定连接，第一夹爪与第二夹爪的一端均与拉紧块铰接；转料机构包括两个连接块、两个转动头与两个驱动组件，两个连接块分别固定连接在第一夹爪与第二夹爪远离拉紧块的一端，两个转动头分别设置在两个连接块上，且两个转动头相对设置，转动头与连接块转动连接，两个驱动组件分别与两个转动头连接。

通过上述技术方案，当需要翻转圆环形锻件时，通过收回第一液压缸的活塞杆，再经过夹持机构的传动，将两个转动头夹紧在圆环形锻件的外端面上，并且使两个转动头同轴，此时通过驱动组件驱动转动头转动，圆环形锻件与机械手夹具发生俯仰转动，此时的圆环形锻件不受机械手夹具的遮挡，而且可以通过调整圆环形锻件的俯仰角度使圆环形锻件的端面与操作人员的视线平齐，便于操作人员观察圆环形锻件的平整度。

进一步的，驱动组件包括第二液压缸、齿轮与齿条，两个第二液压缸的缸体分别与第一夹爪和第二夹爪固定连接，第二液压缸的活塞杆与齿条背向齿牙的端面固定连接，第二液压缸的轴向与齿条的长度方向相同，齿轮与连接块转动连接，且齿轮与转动头连接，齿轮与齿条啮合。

通过上述技术方案，伸缩第二液压缸的活塞杆再加上齿轮与齿条的传动，即可使转动头带动圆环形锻件发生俯仰转动；同时可以根据控制第二液压缸活塞杆伸出的长度不同控制圆环形锻件的俯仰角，便于操作工人调整圆环形锻件的角度，进而使圆环形锻件的端面与操作人员的视线平齐，便于操作人员观察圆环形锻件的平整度。

进一步的，两个第二液压缸的轴线分别与第一夹爪和第二夹爪的夹持面相切，第二液压缸的轴心与齿轮的轴心不垂直，齿条为斜齿条，齿轮为直齿轮。

通过上述技术方案，使得在第一夹爪与第二夹爪夹持圆环形锻件时，第二液压缸不会影响第一夹爪与第二夹爪的夹持面，同时节省了空间的占用。

进一步的，转料机构还包括第一推力轴承与第二推力轴承，第一推力轴承、第二推力轴承与齿轮同轴，第一推力轴承与第二推力轴承设置在齿轮的两侧，且第一推力轴承与第二推力轴承分别与齿轮的两端面抵接，第一推力轴承与第二推力轴承还与连接块抵接。

通过上述技术方案，由于斜齿轮在驱动齿轮转动时，齿轮会受到轴向力，第一推力轴承与第二推力轴承的设置可以减小齿轮与连接块之间的摩擦力，延长齿轮的寿命。

进一步的，转料机构还包括万向节，万向节的输入轴与齿轮同轴固定连接，转动头与万向节的输出轴固定连接。

通过上述技术方案，转动头与齿轮万向连接，使得转料机构在夹持直径不同的圆环形锻件时，两个转动头可以夹持在圆环形锻件直径的两端并且两个转动头保持同轴，使转料机构具有更良好的夹持效果，圆环形锻件不易掉落，同时不影响转动头的转动。

进一步的，连接块呈中空设置，齿轮、齿条、第一推力轴承、第二推力轴承与万向节均设置在连接块内，连接块靠近转动头的一面上开设有滑槽，万向节的输出轴沿滑槽的长度方向与滑槽滑移连接。

通过上述技术方案，齿轮、斜齿条、第一推力轴承、第二推力轴承与万向节均受连接块保护，不易受损；同时连接块上的滑槽可以限制万向节输出轴与输入轴的转动角度，使得转动头只能在第一夹爪和第二夹爪所在的平面上与连接块发生相对转动。

进一步的，转动头与圆环形锻件抵接的面呈弧形。

通过上述技术方案，在夹持圆环形锻件时，转动头与圆环形锻件之间为面接触，既增大了两者之间的接触面积，放置圆环形锻件掉落，同时可以避免圆环形锻件沿转动头的轴心转动。

进一步的，转动头与圆环形锻件抵接的面上开设有防滑纹，且防滑纹水平设置。

通过上述技术方案，进一步的提升转动头的夹紧性能，在夹紧圆环形锻件时，使得圆环形锻件更不容易掉落。

本实用新型的另一目的是提供一种便于翻转自由锻工件的锻造操作机，能够在翻转工件的同时便于操作工人观察圆环形锻件的平整度。

本实用新型的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种便于翻转圆环形锻件的锻造操作机，包括机架，机架上转动连接有工作台，工作台上设置有用于夹取圆环形锻件的夹取装置、与控制夹取装置的操作台，夹取装置包括第一伸缩臂、第二伸缩臂、第三液压缸、第四液压缸和如第一目的中所述的机械手夹具，第一伸缩臂的一端转动连接在工作台上，第一伸缩臂的另一端与第三液压缸的活塞杆铰接，第一伸缩臂套设在第二伸缩臂外，且第二伸缩臂沿自身的长度方向与第一伸缩臂滑移连接，第四液压缸的缸体与第一伸缩臂固定连接，第四液压缸的活塞杆与第二伸缩臂固定连接，第一液压缸的轴心与第四液压缸的轴心平行，且U型架固定连接在第二伸缩臂远离工作台的一端。

通过上述技术方案，锻造操作机可以在上料位处取料，并且通过旋转工作台、调整第一伸缩臂的角度、调整第二伸缩臂的伸出高度，将圆环形锻件放置在加工位上，当圆环形锻件的一个端面完成锻压后，通过控制第一液压缸与第四液压缸的伸缩，使转动头夹紧圆环形锻件的外端面，之后通过调整第二液压缸的伸缩和第三液压缸的伸缩，使圆环形锻件俯仰转动，便于操作工人观察圆环形锻件的平整度，之后将圆环形锻件再次放在加工位上，对圆环形锻件不平整的位置进行重点锻压，提高圆环形锻件的平整度。

综上所述，与现有的技术对比，本实用新型的有益效果如下：

1.通过转料结构的设置，使得转动头在夹紧圆环形锻件后，转动头可以带着圆环形锻件在第一液压缸的伸缩方向上进行俯仰转动，使得圆环形锻件不受机械手夹具的遮挡，且可以通过调整圆环形锻件的俯仰角度使圆环形锻件的端面与操作人员的视线平齐，便于操作人员观察圆环形锻件的平整度。

2.通过齿轮、斜齿条和第二液压缸的设置，减少了转料机构占用的空间，使得在第一夹爪与第二夹爪夹持圆环形锻件时，第二液压缸不会影响第一夹爪与第二夹爪的夹持面，同时节省了空间的占用。

3.通过将齿轮、斜齿条、第一推力轴承、第二推力轴承与万向节均设置在连接块内，使得齿轮、斜齿条、第一推力轴承、第二推力轴承与万向节均受连接块保护，不易受损；同时连接块上的滑槽可以限制万向节输出轴与输入轴的转动角度，使得转动头只能在第一夹爪和第二夹爪所在的平面上与连接块发生相对转动。

附图说明

图1为本实施例的整体结构示意图；

图2为机械手夹具的整体结构示意图；

图3为转料机构的局部剖视示意图。

附图标记：1、机架；2、工作台；3、夹取装置；31、第一伸缩臂；32、第二伸缩臂；33、第三液压缸；34、第四液压缸；4、操作台；5、机械手夹具；51、U型架；52、夹持机构；521、第一夹爪；522、第二夹爪；523、第一补偿杆；524、第二补偿杆；53、拉紧机构；531、第一液压缸；532、拉紧块；54、转料机构；541、连接块；5411、第一挡块；5412、第二挡块；542、转动头；5421、防滑纹；543、第一推力轴承；544、第二推力轴承；545、万向节；546、滑槽；55、驱动组件；551、第二液压缸；552、斜齿条；553、直齿轮；6、锻件。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

参照图1，本实施例提出了一种便于翻转圆环形锻件的锻造操作机，包括机架1，机架1上转动连接有工作台2，工作台2上设置有用于夹取圆环形锻件6的夹取装置3、与控制夹取装置3的操作台4。

夹取装置3包括第一伸缩臂31、第二伸缩臂32、第三液压缸33、第四液压缸34与机械手夹具5。第一伸缩臂31的一端转动连接在工作台2上，第一伸缩臂31的另一端与第三液压缸33的活塞杆铰接，第三液压缸33的缸体与工作台2铰接。第一伸缩臂31套设在第二伸缩臂32外，第二伸缩臂32朝向远离第三液压缸33的方向伸出第一伸缩臂31。第四液压缸34的缸体通过螺栓固定连接在第一伸缩臂31的外周面上，第四液压缸34的活塞杆通过螺栓固定连接在第二伸缩臂32的外周面上。

机械手夹具5包括U型架51、夹持机构52、拉紧机构53与转料机构54， U型架51通过螺栓固定连接在第二伸缩臂32远离工作台2的一端，且U型架51沿第四液压缸34的轴心对称设置。

参照图2，夹持机构52包括第一夹爪521、第二夹爪522、第一补偿杆523与第二补偿杆524，第一夹爪521与第二夹爪522均呈弧形，第一补偿杆523的一端与U型架51的一端铰接，第一补偿杆523的另一端第一夹爪521铰接。第二补偿杆524的一端与U型架51远离第一补偿杆523的一端铰接，第二补偿杆524的另一端与第二夹爪522铰接。

拉紧机构53包括第一液压缸531与拉紧块532，第一液压缸531的缸体通过螺栓固定连接在U型架51上，且第一液压缸531处于U型架51的两个侧臂之间，第一液压缸531的活塞杆通过螺栓与拉紧块532固定连接。第一夹爪521的一端与拉紧块532铰接，第二夹爪522的一端均也与拉紧块532铰接，且第一夹爪521与第二夹爪522沿第一液压缸531的轴心对称。

转料机构54包括两个连接块541、两个转动头542与两个驱动组件55，两个连接块541分别设置在第一夹爪521与第二夹爪522远离拉紧块532的一端，且两个连接块541分别与第一夹爪521和第二夹爪522一体成型，两个连接块541也沿第一液压缸531的轴心对称。两个转动头542分别设置在两个连接块541上，且两个转动头542相对设置。

参照图3，连接块541、第一夹爪521、第二夹爪522均呈中空设置，转料机构54还包括两个第一推力轴承543、两个第二推力轴承544与两个万向节545，每个驱动组件55都包括第二液压缸551、齿条552与齿轮553。

第二液压缸551的缸体通过螺栓固定连接在连接块541的外表面上，且两个第二液压缸551的缸体分别与第一夹爪521和第二夹爪522的夹持面相切，避免第二液压缸551占用过大的空间进而影响夹持机构52夹持锻件6。齿条552的长度方向与第二液压缸551的 轴向平行，且齿条552背向齿牙的端面通过螺栓与第二液压缸551的活塞杆固定连接。齿条552穿过连接块541的外壳伸入到连接块541内，并且齿条552在连接块541内与齿轮553啮合。

齿轮553、第一推力轴承543与第二推力轴承544均设置在连接块541内，齿轮553与连接块541转动连接；连接块541内一体成型有第一挡块5411与第二挡块5412，第一推力轴承543、齿轮553与第二推力轴承544依次设置在第一挡块5411与第二挡块5412之间，且第一挡块5411、第一推力轴承543、齿轮553、第二推力轴承544与第二挡块5412依次同轴抵接。

万向节545的输入轴部分设置在连接块541内，且万向节545的输入轴与齿轮553的齿轮轴同轴键连接。两个连接块541相对的面上均开设有供万向节545输出轴穿过的滑槽546，（如图2所示）滑槽546的长度方向与第一液压缸531的轴心平行。万向节545的输出轴穿过滑槽546与转动头542螺纹连接、卡接或焊接，万向节545的输出轴还可沿滑槽546的长度方向与连接块541滑移。

转动头542远离万向节545的端面呈弧形，该弧形面上开设有增加摩擦力的防滑纹5421，且防滑纹5421水平设置。

本实施例中所有的液压缸均由油泵提供动力。

本实施例的实施原理如下：

在操作工人需要观察圆环形锻件6的平整度时，通过调整第三液压缸33与第四液压缸34，进而调整转动头542的位置；当两个转动头542的连线垂直于锻件6的轴心时，收回第一液压缸531的活塞杆，使两个转动头542夹紧锻件6；之后通过伸出或收回第二液压缸551的活塞杆调整锻件6的俯仰角度，进而方便操作工人在工作台2观察锻件6表面的平整度；在夹持不同直径的锻件6时，由于万向节545的设置，使得两个转动头542的连线可以始终与锻件6的轴心垂直，并且不影响转动头542带动锻件6转动。

本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种机械手夹具，其特征在于，包括U型架（51）、夹持机构（52）、拉紧机构（53）与转料机构（54），夹持机构（52）包括第一夹爪（521）、第二夹爪（522）、第一补偿杆（523）与第二补偿杆（524），第一夹爪（521）与第二夹爪（522）均呈弧形，第一补偿杆（523）的一端与U型架（51）的一端铰接，第一补偿杆（523）的另一端第一夹爪（521）铰接，第二补偿杆（524）的一端与U型架（51）远离第一补偿杆（523）的一端铰接，第二补偿杆（524）的另一端与第二夹爪（522）铰接；拉紧机构（53）包括第一液压缸（531）与拉紧块（532），第一液压缸（531）的缸体与U型架（51）固定连接，第一液压缸（531）的活塞杆与拉紧块（532）固定连接，第一夹爪（521）与第二夹爪（522）的一端均与拉紧块（532）铰接；转料机构（54）包括两个连接块（541）、两个转动头（542）与两个驱动组件（55），两个连接块（541）分别固定连接在第一夹爪（521）与第二夹爪（522）远离拉紧块（532）的一端，两个转动头（542）分别设置在两个连接块（541）上，且两个转动头（542）相对设置，转动头（542）与连接块（541）转动连接，两个驱动组件（55）分别与两个转动头（542）连接。

2.根据权利要求1所述的一种机械手夹具，其特征在于，所述驱动组件（55）包括第二液压缸（551）、齿轮（553）与齿条（552），两个第二液压缸（551）的缸体分别与第一夹爪（521）和第二夹爪（522）固定连接，第二液压缸（551）的活塞杆与齿条（552）背向齿牙的端面固定连接，第二液压缸（551）的轴向与齿条（552）的长度方向相同，齿轮（553）与连接块（541）转动连接，且齿轮（553）与转动头（542）连接，齿轮（553）与齿条（552）啮合。

3.根据权利要求2所述的一种机械手夹具，其特征在于，两个所述第二液压缸（551）的轴线分别与第一夹爪（521）和第二夹爪（522）的夹持面相切，第二液压缸（551）的轴心与齿轮（553）的轴心不垂直，齿条（552）为斜齿条，齿轮（553）为直齿轮。

4.根据权利要求3所述的一种机械手夹具，其特征在于，所述转料机构（54）还包括第一推力轴承（543）与第二推力轴承（544），第一推力轴承（543）、第二推力轴承（544）与齿轮（553）同轴，第一推力轴承（543）与第二推力轴承（544）设置在齿轮（553）的两侧，且第一推力轴承（543）与第二推力轴承（544）分别与齿轮（553）的两端面抵接，第一推力轴承（543）与第二推力轴承（544）还与连接块（541）抵接。

5.根据权利要求4所述的一种机械手夹具，其特征在于，所述转料机构（54）还包括万向节（545），万向节（545）的输入轴与齿轮（553）同轴固定连接，转动头（542）与万向节（545）的输出轴固定连接。

6.根据权利要求5所述的一种机械手夹具，其特征在于，所述连接块（541）呈中空设置，齿轮（553）、齿条（552）、第一推力轴承（543）、第二推力轴承（544）与万向节（545）均设置在连接块（541）内，连接块（541）靠近转动头（542）的一面上开设有滑槽（546），万向节（545）的输出轴沿滑槽（546）的长度方向与滑槽（546）滑移连接。

7.根据权利要求1-5中任意一条所述的一种机械手夹具，其特征在于，所述转动头（542）与圆环形锻件（6）抵接的面呈弧形。

8.根据权利要求7所述的一种机械手夹具，其特征在于，所述转动头（542）与圆环形锻件（6）抵接的面上开设有防滑纹（5421），且防滑纹（5421）水平设置。

9.一种便于翻转圆环形锻件的锻造操作机，包括机架（1），机架（1）上转动连接有工作台（2），工作台（2）上设置有用于夹取圆环形锻件（6）的夹取装置（3）、与控制夹取装置（3）的操作台（4），其特征在于，夹取装置（3）包括第一伸缩臂（31）、第二伸缩臂（32）、第三液压缸（33）、第四液压缸（34）和如权利要求1-8中任意一条所述的机械手夹具（5），第一伸缩臂（31）的一端转动连接在工作台（2）上，第一伸缩臂（31）的另一端与第三液压缸（33）的活塞杆铰接，第一伸缩臂（31）套设在第二伸缩臂（32）外，且第二伸缩臂（32）沿自身的长度方向与第一伸缩臂（31）滑移连接，第四液压缸（34）的缸体与第一伸缩臂（31）固定连接，第四液压缸（34）的活塞杆与第二伸缩臂（32）固定连接，第一液压缸（531）的轴心与第四液压缸（34）的轴心平行，且U型架（51）固定连接在第二伸缩臂（32）远离工作台（2）的一端。

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