型材夹持倒挂台式设备的制作方法

文档序号:29068596发布日期:2022-03-01 20:22阅读:39来源:国知局

1.本发明涉及台式设备,特别涉及一种型材夹持倒挂台式设备。


背景技术:

2.在锻造行业,在锻造压机的前端,即透热炉的前端,各种型材的上料一直是最繁重的工作。目前透热炉有三种进料方式,一种是操作工用手动夹钳一个接着一个手动夹持送进加热炉口内,不仅劳动强度大同时也有被烫伤灼伤的危险;另一种就是采用振动盘的振动上料方式,在提高生产率的方面振动盘已经可以满足要求。但是,这种方式的缺点是要把振动盘安装的高度设置在透热炉的两倍高度上,同时型材也要从地面提升到这个高度,不仅提升费时费力,同时有安全隐患。另外振动盘最大的缺点是噪音,因为振动盘工作的原理是其盘内的所有短棒料随着盘体工频振动, 一般都要 80 分贝以上,存在噪声污染。还有一种是机器人上料,机器人上料耐热性差,对于精密零部件的热处理不能保证被加热工件和支架面对面接触取放。鉴于上述问题,急需一种用于透热炉上下料的型材夹持或者处理的设备。


技术实现要素:

3.针对上述问题,本发明的目的在于提供一种型材夹持倒挂台式设备,以便完成透热炉上下料,保证被加热工件和支架面对面接触取放。
4.为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:本发明实施例提供的一种型材夹持倒挂台式设备,包括热处理炉、悬挂支架、行走滑板、旋转台、柔性驱动机构及动夹平台,其中悬挂支架设置于热处理炉的进料口上方,悬挂支架的底部设有可沿靠近或远离进料口方向输出动力的直线模组,行走滑板与直线模组连接;行走滑板的下方设有旋转台,旋转台的下方通过两组柔性驱动机构与动夹平台的两侧连接,柔性驱动机构用于调整动夹平台的姿态,动夹平台用于夹取型材进行进料或出料。
5.在一种可能的实现方式中,所述动夹平台包括配重块、驱动箱、夹爪、液压马达、主轴、从动轴及耐热壳,其中驱动箱的一端与耐热壳连接,另一端与配重块连接;主轴和从动轴平行设置于耐热壳内,主轴和从动轴一端容置于驱动箱内,另一端由耐热壳伸出且分别与两个夹爪连接;驱动箱内设有相互啮合的主齿轮和从齿轮,主齿轮套设于主轴上,从齿轮套设于从动轴上,液压马达设置于驱动箱上,且输出端与主轴连接。
6.在一种可能的实现方式中,所述耐热壳与所述驱动箱连接的一端沿周向设有隔热板;所述驱动箱上设有风扇。
7.在一种可能的实现方式中,所述配重块上设有倾角仪和陀螺仪。
8.在一种可能的实现方式中,所述柔性驱动机构包括两个长度可调整的柔性驱动悬索,两个柔性驱动悬索交叉设置,且上端均与所述旋转台铰接,下端均与所述动夹平台铰接。
9.在一种可能的实现方式中,所述柔性驱动悬索包括板簧ⅰ、驱动电机、丝杠、丝母及板簧ⅱ,其中板簧ⅰ和板簧ⅱ的一端通过上球铰链与所述旋转台连接,板簧ⅰ和板簧ⅱ的另一端通过下球铰链与所述动夹平台连接;驱动电机设置于板簧ⅰ上,丝母设置于板簧ⅱ上,丝杠的一端与驱动电机的输出端连接,另一端与丝母螺纹连接,驱动电机驱动丝杠转动,从而带动板簧ⅰ和板簧ⅱ张开或闭合,从而改变所述柔性驱动悬索的长度。
10.在一种可能的实现方式中,所述热处理炉包括热处理炉体及设置于热处理炉体前后侧的前门和后门,前门用于封闭进料口;热处理炉体内的加热腔内设有内部耐热支架。
11.在一种可能的实现方式中,所述热处理炉的进料口外侧设有外部工作台,外部工作台的上部连接有外部耐热支架;所述悬挂支架上设有三维视觉装置,三维视觉装置用于前门打开后,监测内部耐热支架和精密型材的空间位置和姿态变形。
12.本发明的优点及有益效果是:本发明通过安装在悬挂支架上的行走滑板和安装在行走滑板上的旋转台,能够实现动夹平台的进料和出料,动夹平台夹持精密型材,具有工作半径大、工作效率高,噪声低等优点,节省了大量的人工;而且本发明结构简单,工作可靠,制造成本和维护成本也较低。
13.本发明通过四个空间交错的柔性驱动悬索的协同作用,可改变动夹平台7相对下旋转台5空间姿态,改变方式为欠驱动方式,可对精密型材进行柔性夹取,且保证面面接触夹持,避免点和点接触造成的磕碰和划伤工件表面,提高型材热处理的合格率和质量。
14.本发明中变动夹平台的后端设置配重块,使动夹平台7保持平衡,提高整个平台的稳定性和安全性。
15.本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
16.下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
17.附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中图1为本发明型材夹持倒挂台式设备的结构示意图;图2为本发明型材夹持倒挂台式设备的轴测图;图3为图2中ⅰ处放大图;图4为本发明中动夹平台的轴测图;图5为本发明中动夹平台的内部结构示意图;图中:1为地面,2为热处理炉,201为热处理炉体,202为后门,203为前门,204为加热腔,3为悬挂支架,301为三维视觉装置,4为行走滑板,5为旋转台,6为柔性驱动悬索,601为上球铰链,602为板簧ⅰ,603为驱动电机,604为丝杠,605为下球铰链,606为丝母,607为板簧ⅱ,7为动夹平台,701为配重块,702为驱动箱,703为风扇,704为隔热板,705为夹爪,706为液压马达,707为倾角仪,708为陀螺仪,709为主轴,710为从动轴,711为主齿轮,712为从齿轮,713为耐热内腔,714为耐热壳,8为外部工作台,9为外部耐热支架,10为内部耐热支
架,11为精密型材。
具体实施方式
18.在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
19.此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
20.在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
21.以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。
22.本发明实施例提供的一种型材夹持倒挂台式设备,能提供动夹平台的空间六自由度变化,实现动态夹持精密型材。参见图1-2所示,该型材夹持倒挂台式设备,包括热处理炉2、悬挂支架3、行走滑板4、旋转台5、柔性驱动机构及动夹平台7,其中悬挂支架3设置于热处理炉2的进料口上方,悬挂支架3的底部设有可沿靠近或远离进料口方向输出动力的直线模组,行走滑板4与直线模组连接;行走滑板4的下方设有旋转台5,旋转台5的下方输出端通过两组柔性驱动机构与动夹平台7的两侧连接,旋转台5可带动动夹平台7可进行360
°
旋转,转动轴线垂直于地面;柔性驱动机构用于调整动夹平台7的姿态,动夹平台7用于夹取型材进行进料或出料。
23.参见图1所示,本发明的实施例中,热处理炉2包括热处理炉体201及设置于热处理炉体201前后侧的前门203和后门202,热处理炉体201的下面固定于地面1上,前门203和后门202可独立进行升降,前门203用于封闭进料口;热处理炉体201内的加热腔204内设有内部耐热支架10,内部耐热支架10上用于放置精密型材11。热处理炉2的进料口外侧设有外部工作台8,外部工作台8的上部连接有外部耐热支架9。精密型材11在内部耐热支架10和外部耐热支架9上放置或者离开时,均要求面对面接触夹持,不允许点对点夹持,避免磕碰现象。
24.进一步地,悬挂支架3上设有三维视觉装置301,三维视觉装置301用于前门203打开后,监测内部耐热支架10和精密型材11的空间位置和姿态变形。
25.参见图4-5所示,本发明的实施例中,动夹平台7包括配重块701、驱动箱702、夹爪705、液压马达706、主轴709、从动轴710及耐热壳714,其中驱动箱702的一端与耐热壳714连接,另一端与配重块701连接;主轴709和从动轴710平行设置于耐热壳714内,主轴709和从动轴710一端容置于驱动箱702内,另一端由耐热壳714伸出且分别与两个夹爪705连接;驱
动箱702内设有相互啮合的主齿轮711和从齿轮712,主齿轮711套设于主轴709上,从齿轮712套设于从动轴710上,液压马达706设置于驱动箱702上,且输出端与主轴709连接。液压马达706通过齿轮传动带动主轴709和从动轴710反向转动,从而实现两个夹爪705的张开或闭合,夹爪705用来夹持精密型材11。
26.进一步地,耐热壳714与驱动箱702连接的一端沿周向设有隔热板704,有隔热和外侧镜面反射辐射热功能;驱动箱702上设有两个风扇703,分别对精密传动零件和驱动部件进行散热。
27.进一步地,配重块701上设有倾角仪707和陀螺仪708,倾角仪707和陀螺仪708用于感知倾角、角速度和角加速度。
28.本发明的实施例中,柔性驱动机构包括两个长度可调整的柔性驱动悬索6,两个柔性驱动悬索6交叉设置,且上端均与旋转台5铰接,下端均与动夹平台7铰接。
29.参见图3所示,本发明的实施例中,柔性驱动悬索6包括板簧ⅰ602、驱动电机603、丝杠604、丝母606及板簧ⅱ607,其中板簧ⅰ602和板簧ⅱ607的一端通过上球铰链601与旋转台5连接,板簧ⅰ602和板簧ⅱ607的另一端通过下球铰链605与动夹平台7连接;驱动电机603设置于板簧ⅰ602上,丝母606设置于板簧ⅱ607上,丝杠604的一端与驱动电机603的输出端连接,另一端与丝母606螺纹连接,驱动电机603驱动丝杠604转动,从而带动板簧ⅱ607和板簧ⅰ602的张开或闭合,进而改变上球铰链601和下球铰链605之间的弹性距离,即改变柔性驱动悬索6的长度。
30.具体地,配重块701和驱动箱702的两侧均设有下铰接轴,旋转台5的下方旋转台上设有两组上铰接轴。
31.本发明的实施例中,四个空间交错的柔性驱动悬索6上端与下旋转台5空间球铰链连接,四个空间交错的柔性驱动悬索6下端与动夹平台7空间球铰链连接。四个空间交错的柔性驱动悬索6均含有驱动电机,通过驱动电机完成柔性驱动悬索6的伸缩运动。通过四个空间交错的柔性驱动悬索6的协同作用下,可改变动夹平台7相对下旋转台5空间姿态,改变方式为欠驱动方式。
32.本实施例中,旋转台5可采用任何一种能实现旋转的现有技术,在此不做限定。
33.本发明实施例提供的一种型材夹持倒挂台式设备,其工作原理是:工作时,热处理炉体201的前门203开启后,内部耐热支架10上的精密型材11由于瞬态热力学,精密型材11空间姿态不断变化。悬挂支架3上的三维视觉301动态捕捉精密型材11空间变化姿态。行走滑板4通过直线模组向前滑动,旋转台5旋转调整动夹平台7的夹爪705方位,四个柔性驱动悬索6协同作用可使动夹平台7进行升降、倾转、俯仰等动作,进而调整动夹平台7的空间姿态,实现动夹平台7的空间六自由度变化,通过动夹平台7动态夹持精密型材11。动夹平台7上的倾角仪707和陀螺仪708也感受动夹平台7的空间姿态与姿态变化,从而使动夹平台7通过夹爪705夹持精密型材11,且保证面面接触夹持。
34.本发明通过安装在悬挂支架上的行走滑板和安装在行走滑板上的旋转台,能够实现动夹平台的进料和出料,动夹平台夹持精密型材,具有工作半径大、工作效率高,噪声低等优点,节省了大量的人工;而且本发明结构简单,工作可靠,制造成本和维护成本也较低。
35.显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围
之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
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