CN115383736A

CN115383736A - 一种锻造操作机机械手

Info

Publication number: CN115383736A
Application number: CN202211121558.6A
Authority: CN
Inventors: 柏民
Original assignee: Shandong Rongsheng Heavy Machinery Co ltd
Current assignee: Shandong Rongsheng Heavy Machinery Co ltd
Priority date: 2022-09-15
Filing date: 2022-09-15
Publication date: 2022-11-25

Abstract

本发明提供一种锻造操作机机械手，涉及锻造加工设备技术领域。该锻造操作机机械手，包括机座，所述机座顶部中心设置有旋转机构，所述旋转机构顶部固定连接有升降调节机构，所述升降调节机构前端滑动安装有横向伸缩机构；所述横向伸缩机构远离机座的一端固定连接有翻转机构，所述翻转机构的输出端固定连接有夹持机构，所述夹持机构的一端固定连接有固定夹具；所述夹持机构的底部固定连接有与固定夹具相对应的锻压成型机构，所述锻压成型机构底部一侧的中心安装有顶出机构。通过设计与机械手为一体的翻转机构、锻压成型机构和顶出机构，金属锻件可以在机械手上完成锻造加工，既保证了加工质量，同时也简化了加工工艺，提高了锻造加工效率。

Description

一种锻造操作机机械手

技术领域

本发明涉及锻造加工设备技术领域，具体为一种锻造操作机机械手。

背景技术

锻造机械手是用以夹持锻坯配合水压机或锻锤完成送进、转动、调头等主要动作的辅助锻压机械。锻造操作锻造机械手机有助于改善劳动条件，提高生产效率。根据需要，操作机也可用于装炉、出炉，并可实现遥控和与主机联动。操作机结构分有轨和无轨两种，其传动方式有机械式、液压式和混合式等。此外，还有专门用于某些辅助工序的操作机，如装取料操作机和工具操作机等。为了配合操作机的工作，有时还配置锻坯回转台，以方便锻坯的调头。在模锻和大件冲压中，机械手的应用已日益普遍，这样的机械手实际上是一种自动的锻造操作机。

在金属锻件锻造加工过程中，需要使用锻造机械手完成取料、上料以及下料操作，其完整的流程是由机械手夹取物料，并将其送入锻造模具中，机械手撤离，由锻造机完成物料的锻造，锻造完成后，由模具中的顶出机构将加工好的零件顶出，最后由原机械手或另一台机械手夹取物料，将其送入指定的区域进行下一步加工，这种传统的机械手结构执行上述工艺流程不仅费时费力，而且在同一加工位置有时需要两台、甚至多台机械手同时操作，不仅成本过高，同时也不利于简化工艺流程，提高锻造加工效率。

为此，我们研发出了新的一种锻造操作机机械手。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种锻造操作机机械手，解决了传统的机械手结构执行现有工艺流程不仅费时费力，而且在同一加工位置有时需要两台、甚至多台机械手同时操作，不仅成本过高，同时也不利于简化工艺流程，提高锻造加工效率的问题。

（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：一种锻造操作机机械手，包括机座，所述机座顶部中心设置有旋转机构，所述旋转机构顶部固定连接有升降调节机构，所述升降调节机构前端滑动安装有横向伸缩机构；

所述横向伸缩机构远离机座的一端固定连接有翻转机构，所述翻转机构的输出端固定连接有夹持机构，所述夹持机构的一端固定连接有固定夹具；

所述夹持机构的底部固定连接有与固定夹具相对应的锻压成型机构，所述锻压成型机构底部一侧的中心安装有顶出机构。

优选的，所述旋转机构包括驱动电机，所述驱动电机安装于机座顶部中心，且驱动电机输出轴的顶端固定连接有旋转连接盘。

通过上述技术方案，驱动电机工作时，其输出轴可以带动旋转连接盘同步旋转，从而带动整个机械手进行旋转，以便完成旋转上料。

优选的，所述升降调节机构包括升降座和升降电机，所述升降座固定连接于旋转连接盘的顶部，所述升降座前端两侧均固定连接有升降导轨，所述升降座前端中心固定连接有第一固定齿条，所述升降电机安装于横向伸缩机构内，升降电机输出端固定连接有第一传动齿轮，且第一传动齿轮与第一固定齿条相啮合。

通过上述技术方案，升降电机工作时，可以通过齿轮啮合来带动横向伸缩机构以及整个机械手进行升降调节，以便将夹持住的金属锻件送至指定的加工位置。

优选的，所述横向伸缩机构包括主固定臂，所述主固定臂滑动连接于两个升降导轨之间，所述主固定臂一端的中心滑动连接有伸缩臂，所述主固定臂内壁前后端均固定连接有限位滑轨，所述伸缩臂前后端的中心均开设有限位滑槽，所述伸缩臂顶部中心固定连接有第二固定齿条，所述主固定臂中心远离机座的一侧安装有伸缩电机，所述伸缩电机的输出端固定连接有第二传动齿轮，且第二传动齿轮与第二固定齿条相啮合。

通过上述技术方案，伸缩电机工作时，可以通过齿轮啮合带动伸缩臂在主固定臂的中心进行移动伸缩。

优选的，所述翻转机构包括固定架，所述固定架固定于伸缩臂的一端，所述固定架内壁的一侧安装有翻转电机。

通过上述技术方案，当夹持机构夹持住金属锻件后，翻转电机可以通过输出轴带动夹持机构进行度旋转，待夹持机构的两个活动夹臂松弛后，金属锻件会自动落在锻压模座顶部一侧开设的成型凹槽中。

优选的，所述夹持机构包括固定夹座，所述固定夹座固定于固定架外壁一侧，所述固定夹座中心靠近固定架的一侧安装有夹持气缸，所述固定夹座的中心远离夹持气缸一侧的前后端均滑动连接有活动夹臂活动夹臂，所述固定夹座上开设有与两个活动夹臂相对应的导向滑槽，所述夹持气缸活塞杆的一端固定连接有与两个活动夹臂相对应的伸缩调节块，两个所述活动夹臂的内侧均开设有与伸缩调节块相对应的定向滑槽。

通过上述技术方案，夹持气缸的活塞杆伸缩时，可以通过伸缩调节块带动两个活动夹臂进行相向或反向运动，以便带动固定夹具进行夹持或松开。

优选的，所述固定夹具包括两个固定座，两个所述固定座分别固定连接于两个活动夹臂的外侧，两个所述固定座的外侧均固定连接有连接块，两个所述连接块的内侧均固定连接有弧形夹板。

通过上述技术方案，当固定夹具移动至金属锻件夹持位置时，两个活动夹臂进行相向运动，两个弧形夹板会夹住金属锻件；当翻转机构带动夹持机构完成翻转后，两个活动夹臂进行反向运动，两个弧形夹板会松开金属锻件，金属锻件会自动落在锻压模座顶部一侧开设的成型凹槽中。

优选的，所述锻压成型机构包括锻压模座，所述锻压模座固定于固定夹座的底部，所述锻压模座顶部的一侧开设有成型凹槽，所述成型凹槽底部中心开设有定位凹槽。

通过上述技术方案，当金属锻件会落在锻压模座顶部一侧开设的成型凹槽中后，由机械手带动锻压成型机构移动至锻造机冲压头底部正下方，由冲压头下冲完成金属锻件的定型。

优选的，所述顶出机构包括安装槽，所述安装槽开设于锻压模座底部一侧，所述锻压模座内安装有顶出气缸，所述顶出气缸活塞杆的顶端固定连接有顶出块，所述顶出块定位于定位凹槽的中心。

通过上述技术方案，待金属锻件的锻造定型完成后，再由翻转机构带动夹持机构完成度翻转，机械手将锻压模座移动至下料位置，此时顶出气缸工作，由顶出气缸的活塞杆带动顶出块活动，从而将成型后的金属零件顶出成型凹槽，完成下料。

（三）有益效果

本发明提供了一种锻造操作机机械手。具备以下有益效果：

1、该种锻造操作机机械手，通过设计与机械手为一体的翻转机构、锻压成型机构和顶出机构，金属锻件可以在机械手上完成锻造加工，既保证了加工质量，同时也简化了加工工艺，提高了锻造加工效率。

2、该种锻造操作机机械手，通过设计一体化锻造机械手，可以由一台操作机机械手完成一系列锻造加工，无需两台或多台机械手配合使用，不仅保证了加工精度，同时也大大降低了设备成本。

附图说明

图1为本发明的第一视角结构图；

图2为本发明的第二视角结构图；

图3为本发明夹持机构的结构示意图；

图4为本发明翻转机构的结构示意图；

图5为本发明固定夹具的俯视结构图；

图6为本发明锻压成型机构的立体结构示意图；

图7为图5中B-B向剖视图。

其中，1、机座；2、旋转机构；201、驱动电机；202、旋转连接盘；3、升降调节机构；301、升降座；302、升降导轨；303、第一固定齿条；4、横向伸缩机构；401、主固定臂；402、伸缩臂；403、限位滑轨；404、限位滑槽；405、第二固定齿条；5、翻转机构；501、固定架；502、翻转电机；6、夹持机构；601、固定夹座；602、夹持气缸；603、活动夹臂；604、导向滑槽；605、伸缩调节块；606、定向滑槽；7、固定夹具；701、固定座；702、连接块；703、弧形夹板；8、锻压成型机构；801、锻压模座；802、成型凹槽；803、定位凹槽；9、顶出机构；901、安装槽；902、顶出气缸；903、顶出块。

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。

实施例：

如图1-图7所示，本发明实施例提供一种锻造操作机机械手，包括机座1，机座1顶部中心设置有旋转机构2，旋转机构2包括驱动电机201，驱动电机201安装于机座1顶部中心，且驱动电机201输出轴的顶端固定连接有旋转连接盘202，驱动电机201工作时，其输出轴可以带动旋转连接盘202同步旋转，从而带动整个机械手进行旋转，以便完成旋转上料；

旋转机构2顶部固定连接有升降调节机构3，升降调节机构3包括升降座301和升降电机，升降座301固定连接于旋转连接盘202的顶部，升降座301前端两侧均固定连接有升降导轨302，升降座301前端中心固定连接有第一固定齿条303，升降电机安装于横向伸缩机构4内，升降电机输出端固定连接有第一传动齿轮，且第一传动齿轮与第一固定齿条303相啮合，升降电机工作时，可以通过齿轮啮合来带动横向伸缩机构4以及整个机械手进行升降调节，以便将夹持住的金属锻件送至指定的加工位置；

升降调节机构3前端滑动安装有横向伸缩机构4，横向伸缩机构4包括主固定臂401，主固定臂401滑动连接于两个升降导轨302之间，主固定臂401一端的中心滑动连接有伸缩臂402，主固定臂401内壁前后端均固定连接有限位滑轨403，伸缩臂402前后端的中心均开设有限位滑槽404，伸缩臂402顶部中心固定连接有第二固定齿条405，主固定臂401中心远离机座1的一侧安装有伸缩电机，伸缩电机的输出端固定连接有第二传动齿轮，且第二传动齿轮与第二固定齿条405相啮合，伸缩电机工作时，可以通过齿轮啮合带动伸缩臂402在主固定臂401的中心进行移动伸缩；

如图3所示，横向伸缩机构4远离机座1的一端固定连接有翻转机构5，翻转机构5包括固定架501，固定架501固定于伸缩臂402的一端，固定架501内壁的一侧安装有翻转电机502，当夹持机构6夹持住金属锻件后，翻转电机502可以通过输出轴带动夹持机构6进行180度旋转，待夹持机构6的两个活动夹臂603松弛后，金属锻件会自动落在锻压模座801顶部一侧开设的成型凹槽802中；

如图3所示，翻转机构5的输出端固定连接有夹持机构6，夹持机构6包括固定夹座601，固定夹座601固定于固定架501外壁一侧，固定夹座601中心靠近固定架501的一侧安装有夹持气缸602，固定夹座601的中心远离夹持气缸602一侧的前后端均滑动连接有活动夹臂603，固定夹座601上开设有与两个活动夹臂603相对应的导向滑槽604，夹持气缸602活塞杆的一端固定连接有与两个活动夹臂603相对应的伸缩调节块605，两个活动夹臂603的内侧均开设有与伸缩调节块605相对应的定向滑槽606，夹持气缸602的活塞杆伸缩时，可以通过伸缩调节块605带动两个活动夹臂603进行相向或反向运动，以便带动固定夹具7进行夹持或松开；

如图3所示，夹持机构6的一端固定连接有固定夹具7，固定夹具7包括两个固定座701，两个固定座701分别固定连接于两个活动夹臂603的外侧，两个固定座701的外侧均固定连接有连接块702，两个连接块702的内侧均固定连接有弧形夹板703，当固定夹具7移动至金属锻件夹持位置时，两个活动夹臂603进行相向运动，两个弧形夹板703会夹住金属锻件；当翻转机构5带动夹持机构6完成翻转后，两个活动夹臂603进行反向运动，两个弧形夹板703会松开金属锻件，金属锻件会自动落在锻压模座801顶部一侧开设的成型凹槽802中；

如图6所示，夹持机构6的底部固定连接有与固定夹具7相对应的锻压成型机构8，锻压成型机构8包括锻压模座801，锻压模座801固定于固定夹座601的底部，锻压模座801顶部的一侧开设有成型凹槽802，成型凹槽802底部中心开设有定位凹槽803，当金属锻件会落在锻压模座801顶部一侧开设的成型凹槽802中后，由机械手带动锻压成型机构8移动至锻造机冲压头底部正下方，由冲压头下冲完成金属锻件的定型；

如图7所示，锻压成型机构8底部一侧的中心安装有顶出机构9，顶出机构9包括安装槽901，安装槽901开设于锻压模座801底部一侧，锻压模座801内安装有顶出气缸902，顶出气缸902活塞杆的顶端固定连接有顶出块903，顶出块903定位于定位凹槽803的中心，待金属锻件的锻造定型完成后，再由翻转机构5带动夹持机构6完成180度翻转，机械手将锻压模座801移动至下料位置，此时顶出气缸902工作，由顶出气缸902的活塞杆带动顶出块903活动，从而将成型后的金属零件顶出成型凹槽802，完成下料。

工作原理：旋转机构2、升降调节机构3和横向伸缩机构4按照计算机设定的程序执行设定的运行轨迹，从而进一步带动在翻转机构5、夹持机构6、固定夹具7和锻压成型机构8在指定位置完成夹持固定、上料、定位、加工以及下料操作，当固定夹具7移动至金属锻件夹持位置时，两个活动夹臂603进行相向运动，两个弧形夹板703会夹住金属锻件，在机械手带动金属锻件移动至锻压位置前，翻转机构5会带动夹持机构6完成180度翻转，翻转完成后，两个活动夹臂603进行反向运动，两个弧形夹板703会松开金属锻件，金属锻件会自动落在锻压模座801顶部一侧开设的成型凹槽802中，由机械手带动锻压成型机构8移动至锻造机冲压头底部正下方，由冲压头下冲完成金属锻件的定型，然后由机械手带动加工好的金属零件移动至下料位置，翻转机构5也会在移动过程带动夹持机构6完成180度翻转，抵达下料位置后，顶出气缸902工作，由顶出气缸902的活塞杆带动顶出块903活动，从而将成型后的金属零件顶出成型凹槽802，完成下料。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种锻造操作机机械手，包括机座（1），其特征在于：所述机座（1）顶部中心设置有旋转机构（2），所述旋转机构（2）顶部固定连接有升降调节机构（3），所述升降调节机构（3）前端滑动安装有横向伸缩机构（4）；

所述横向伸缩机构（4）远离机座（1）的一端固定连接有翻转机构（5），所述翻转机构（5）的输出端固定连接有夹持机构（6），所述夹持机构（6）的一端固定连接有固定夹具（7）；

所述夹持机构（6）的底部固定连接有与固定夹具（7）相对应的锻压成型机构（8），所述锻压成型机构（8）底部一侧的中心安装有顶出机构（9）。

2.根据权利要求1所述的一种锻造操作机机械手，其特征在于：所述旋转机构（2）包括驱动电机（201），所述驱动电机（201）安装于机座（1）顶部中心，且驱动电机（201）输出轴的顶端固定连接有旋转连接盘（202）。

3.根据权利要求2所述的一种锻造操作机机械手，其特征在于：所述升降调节机构（3）包括升降座（301）和升降电机，所述升降座（301）固定连接于旋转连接盘（202）的顶部，所述升降座（301）前端两侧均固定连接有升降导轨（302），所述升降座（301）前端中心固定连接有第一固定齿条（303），所述升降电机安装于横向伸缩机构（4）内，升降电机输出端固定连接有第一传动齿轮，且第一传动齿轮与第一固定齿条（303）相啮合。

4.根据权利要求3所述的一种锻造操作机机械手，其特征在于：所述横向伸缩机构（4）包括主固定臂（401），所述主固定臂（401）滑动连接于两个升降导轨（302）之间，所述主固定臂（401）一端的中心滑动连接有伸缩臂（402），所述主固定臂（401）内壁前后端均固定连接有限位滑轨（403），所述伸缩臂（402）前后端的中心均开设有限位滑槽（404），所述伸缩臂（402）顶部中心固定连接有第二固定齿条（405），所述主固定臂（401）中心远离机座（1）的一侧安装有伸缩电机，所述伸缩电机的输出端固定连接有第二传动齿轮，且第二传动齿轮与第二固定齿条（405）相啮合。

5.根据权利要求4所述的一种锻造操作机机械手，其特征在于：所述翻转机构（5）包括固定架（501），所述固定架（501）固定于伸缩臂（402）的一端，所述固定架（501）内壁的一侧安装有翻转电机（502）。

6.根据权利要求5所述的一种锻造操作机机械手，其特征在于：所述夹持机构（6）包括固定夹座（601），所述固定夹座（601）固定于固定架（501）外壁一侧，所述固定夹座（601）中心靠近固定架（501）的一侧安装有夹持气缸（602），所述固定夹座（601）的中心远离夹持气缸（602）一侧的前后端均滑动连接有活动夹臂（603），所述固定夹座（601）上开设有与两个活动夹臂（603）相对应的导向滑槽（604），所述夹持气缸（602）活塞杆的一端固定连接有与两个活动夹臂（603）相对应的伸缩调节块（605），两个所述活动夹臂（603）的内侧均开设有与伸缩调节块（605）相对应的定向滑槽（606）。

7.根据权利要求6所述的一种锻造操作机机械手，其特征在于：所述固定夹具（7）包括两个固定座（701），两个所述固定座（701）分别固定连接于两个活动夹臂（603）的外侧，两个所述固定座（701）的外侧均固定连接有连接块（702），两个所述连接块（702）的内侧均固定连接有弧形夹板（703）。

8.根据权利要求6所述的一种锻造操作机机械手，其特征在于：所述锻压成型机构（8）包括锻压模座（801），所述锻压模座（801）固定于固定夹座（601）的底部，所述锻压模座（801）顶部的一侧开设有成型凹槽（802），所述成型凹槽（802）底部中心开设有定位凹槽（803）。

9.根据权利要求8所述的一种锻造操作机机械手，其特征在于：所述顶出机构（9）包括安装槽（901），所述安装槽（901）开设于锻压模座（801）底部一侧，所述锻压模座（801）内安装有顶出气缸（902），所述顶出气缸（902）活塞杆的顶端固定连接有顶出块（903），所述顶出块（903）定位于定位凹槽（803）的中心。