[實(shí)用新型]一種抓取高溫鋼板的柔性可調(diào)式機(jī)械手

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201120393420.2
• 申請(qǐng)日: 2011-10-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN202506766U
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-10-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 單忠德;張振;姜超;戎文娟;李杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 機(jī)械科學(xué)研究總院先進(jìn)制造技術(shù)研究中心
• 主分類號(hào): B21D43/11
• 分類號(hào): B21D43/11;B25J5/02;B25J15/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種抓取高溫鋼板的柔性可調(diào)式機(jī)械手，屬于熱沖壓成形領(lǐng)域。?

背景技術(shù)

熱沖壓成形技術(shù)是將板料加熱到九百多度高溫，再迅速轉(zhuǎn)移到具有冷卻功能的模具上進(jìn)行成形淬火，得到超高強(qiáng)度成形件的一種工藝。超高強(qiáng)鋼成型件近來(lái)年發(fā)展迅速，特別在汽車行業(yè)，具有減輕車重和提高安全性的雙重作用。?

在熱沖壓自動(dòng)化生產(chǎn)線上，需要將加熱后的高溫鋼板從出料臺(tái)迅速由自動(dòng)上料機(jī)器人轉(zhuǎn)移到?jīng)_壓機(jī)模具上，而機(jī)械手爪是機(jī)器人尤為關(guān)鍵的部分。傳統(tǒng)沖壓工藝的鋼板上料裝置主要采用吸盤(pán)吸取，由于吸取的是鋼板表面，因此可適用于不規(guī)則形狀，不同大小的坯料。對(duì)于熱沖壓上料來(lái)說(shuō)，鋼板的溫度在950°C左右，目前國(guó)內(nèi)外的耐高溫真空吸盤(pán)和電磁鐵均不能滿足這個(gè)溫度要求，不能用于熱沖壓自動(dòng)化上料。此外，高溫狀態(tài)的鋼板強(qiáng)度低，易變性，抓取鋼板的過(guò)程中要確保鋼板變形小，這就需要在鋼板周圍均勻分布，多點(diǎn)受力來(lái)抓取，同時(shí)盡量減少抓取高溫鋼板過(guò)程中與鋼板接觸的局部溫降。目前高溫鋼板抓取機(jī)械手較少，國(guó)外熱沖壓生產(chǎn)線上主要采用方法是用手指分布在鋼板周圍，通過(guò)抓和提的方式完成坯料抓取，這種方法對(duì)于矩形坯料鋼板來(lái)說(shuō)較易實(shí)現(xiàn)，然而，對(duì)于異性、不規(guī)則坯料，手指的分布和同步運(yùn)動(dòng)較難實(shí)現(xiàn)。國(guó)外的解決方案都是針對(duì)坯料形狀做的專用機(jī)械手，使用范圍較窄，成本高。國(guó)內(nèi)熱沖壓自動(dòng)化技術(shù)起步晚，目前尚沒(méi)有成熟的高溫鋼板抓取機(jī)械手爪，也沒(méi)有能適用于一定尺寸范圍內(nèi)不同大小、不規(guī)則形狀鋼板的機(jī)械手爪。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種抓取高溫鋼板的柔性可調(diào)式機(jī)械手，目的是在熱沖壓過(guò)程中，把高溫鋼板從加熱爐出料臺(tái)轉(zhuǎn)移到模具型面，通過(guò)調(diào)整各手指旋轉(zhuǎn)支架在鋁型材上的安裝位置來(lái)適應(yīng)一定尺寸范圍內(nèi)的不規(guī)則鋼板的抓取。同時(shí)在轉(zhuǎn)移過(guò)程中，盡量減少高溫鋼板的變形和局部溫降。?

本發(fā)明的上述目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，綜合附圖說(shuō)明如下：

??????機(jī)械手爪由配對(duì)手指運(yùn)動(dòng)組件9安裝在鋁型材框架10上組成；所述的配對(duì)手指運(yùn)動(dòng)組件9由旋轉(zhuǎn)支架1、旋轉(zhuǎn)支架底座2、氣缸支架3、氣缸座4、氣缸5、驅(qū)動(dòng)銷6、手指連接件7、陶瓷手指8組成；所述的手指連接件7中段有一個(gè)突出的旋轉(zhuǎn)銷，嵌在旋轉(zhuǎn)支架1和旋轉(zhuǎn)支架底座2的沉孔內(nèi)，手指連接件可以繞其擺動(dòng)；所述的氣缸5端部連接驅(qū)動(dòng)銷6，驅(qū)動(dòng)銷可以在手指連接件7的滑槽內(nèi)滑動(dòng)來(lái)驅(qū)動(dòng)手指連接件7的擺動(dòng)。

該手爪中配對(duì)手指運(yùn)動(dòng)組件9的數(shù)量和安裝位置根據(jù)具體坯料尺寸決定。氣缸支架3通過(guò)螺栓和鋁型材框架上的溝槽連接，安裝位置根據(jù)高溫鋼板坯料的長(zhǎng)度可隨意調(diào)整；旋轉(zhuǎn)支架底座2通過(guò)螺栓和鋁型材框架上的溝槽連接，安裝位置根據(jù)高溫鋼板坯料的寬度可隨意調(diào)整；氣缸支架3有長(zhǎng)圓孔，氣缸座4在長(zhǎng)圓孔上的安裝位置可以調(diào)節(jié)，用來(lái)控制氣缸最下端的行程；氣缸支架上有凹槽，限定驅(qū)動(dòng)銷運(yùn)動(dòng)的最高位置，從而控制手指的閉合角度，減少對(duì)高溫鋼板的擠壓變形。

手指連接件7的中段有一個(gè)旋轉(zhuǎn)銷，可以繞旋轉(zhuǎn)支架擺動(dòng)。采用結(jié)構(gòu)緊湊的短氣缸充當(dāng)動(dòng)力源，氣缸頭部安裝一個(gè)驅(qū)動(dòng)銷，通過(guò)在手指連接件7上端滑槽內(nèi)的滑動(dòng)，轉(zhuǎn)變氣缸驅(qū)動(dòng)力的方向，來(lái)使手指連接件擺動(dòng)。采用陶瓷手指8和高溫鋼板接觸，手指連接件7采用不銹鋼材料，連接部分有一沉槽，陶瓷手指8和其相扣連接，可以補(bǔ)償陶瓷手指的易脆性，同時(shí)減少鋼板的局部溫降。

抓取鋼板之前，氣缸缸桿伸出，驅(qū)動(dòng)銷向下運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)手指旋轉(zhuǎn)，可以將末端手指張開(kāi)并抬起一定的高度。高溫鋼板通過(guò)熱沖壓輥底爐下料臺(tái)傳送到手爪下面并定位，氣缸收縮，帶動(dòng)手指旋轉(zhuǎn)閉合，實(shí)現(xiàn)高溫鋼板的平衡抓取。運(yùn)行到模具上面落料時(shí)，通過(guò)氣缸讓手指再次張開(kāi)便可以使高溫鋼板平穩(wěn)精確的落到模具定位銷范圍內(nèi)。

本發(fā)明提供一種抓取高溫鋼板的柔性可調(diào)式機(jī)械手，提出了一種在輥底爐出料臺(tái)抓取高溫鋼板的方法。特殊之處在于：

1、通過(guò)調(diào)整各個(gè)配對(duì)手指運(yùn)動(dòng)組件中旋轉(zhuǎn)支架在鋁型材框架上的安裝位置，用來(lái)調(diào)節(jié)該段抓取的寬度，使其能夠適用于規(guī)則以及不規(guī)則形狀鋼板的抓取。

2、通過(guò)定位銷在氣缸支架的滑動(dòng)槽，限定氣缸的上端行程，用來(lái)控制手指連接件在閉合抓取鋼板的時(shí)候的末端位置，使手指在牢固抓取鋼板的同時(shí)，減少對(duì)鋼板的擠壓變形。通過(guò)氣缸座在氣缸支架上的安裝位置，來(lái)控制氣缸的下端行程，是工作過(guò)程中不撞擊鋁型材支架。

3、抓取手指由不銹鋼連接件和陶瓷手指組合，不銹鋼連接件的凹槽可以使陶瓷手指固定的同時(shí)保護(hù)陶瓷手指，補(bǔ)償陶瓷材料的易脆性，同時(shí)陶瓷件和高溫鋼板接觸，對(duì)鋼板造成的局部溫降較小。