[發(fā)明專利]一種六自由度鍛造操作機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210420659.3
• 申請(qǐng)日: 2012-10-30
• 公開（公告）號(hào): CN102935477A
• 公開（公告）日: 2013-02-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 丁華鋒;王園園;馮澤民;賴東東;朱金孟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 燕山大學(xué)
• 主分類號(hào): B21J13/10
• 分類號(hào): B21J13/10
• 代理公司: 石家莊一誠知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所 13116
• 代理人: 崔鳳英

技術(shù)領(lǐng)域??本發(fā)明涉及一種鍛造操作機(jī)。

背景技術(shù)??鍛造操作機(jī)是大型鍛造壓力加工的基本工具之一，是實(shí)現(xiàn)鍛壓生產(chǎn)機(jī)械化、自動(dòng)化的一項(xiàng)主要設(shè)備，與鍛壓機(jī)配合使用。目前的鍛造操作機(jī)有鋼絲繩懸掛式、多桿機(jī)構(gòu)組合式等。鋼絲繩懸掛式鍛造操作機(jī)操作能力較小，用于小型鍛造，多桿機(jī)構(gòu)組合式鍛造操作機(jī)操作能力大，用于大型鍛造。經(jīng)對(duì)現(xiàn)有鍛造操作機(jī)技術(shù)的檢索發(fā)現(xiàn)，公開號(hào)為CN?101879571?A的中國專利公布了一種后懸掛桿斜置式鍛造操作機(jī)提升機(jī)構(gòu)，這種操作機(jī)后懸掛桿同樣是用球鉸與鉗桿后部相連，減弱了此類操作機(jī)的整體承載能力。目前，也有一些大型鍛造操作機(jī)采用低副連接，如公開號(hào)為CN?102303089?A公開的一種鍛造操作機(jī)，但其不能滿足全方位六自由度的鍛造要求；其它有些機(jī)構(gòu)存在過約束情況，使得加工與裝配較為困難。

發(fā)明內(nèi)容??本發(fā)明的目的在于提供一種機(jī)構(gòu)不存在過約束、能增加工作空間的六自由度鍛造操作機(jī)。本發(fā)明主要包括大車移動(dòng)及旋轉(zhuǎn)裝置、夾鉗自轉(zhuǎn)裝置、提升裝置、俯仰裝置、前后緩沖裝置及左右緩沖裝置。

其中，大車移動(dòng)及旋轉(zhuǎn)裝置包括：大車底盤、大車車架及移動(dòng)機(jī)構(gòu)。大車底盤通過鉸鏈與大車車架底部連接，移動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝在大車底盤上，該移動(dòng)機(jī)構(gòu)可以是移動(dòng)副也可以是車輪。

所述夾鉗自轉(zhuǎn)裝置包括：鉗桿和夾鉗。夾鉗后端通過鉸鏈與鉗桿前端連接，上述鉗桿前、后端分別固聯(lián)在前、后連接件的中心孔內(nèi)。

所述提升裝置包括：前連接件、前提升臂、后提升臂、一對(duì)前懸掛桿、一對(duì)同步連桿、一對(duì)升降直線驅(qū)動(dòng)器。前連接件的兩側(cè)分別與一對(duì)前左右直線驅(qū)動(dòng)器的一端固聯(lián)，該前左右直線驅(qū)動(dòng)器鉸接在一對(duì)前懸掛桿上，該前懸掛桿一端通過鉸鏈與前提升臂一端相連，該前提升臂的一部位通過鉸鏈連接在大車車架兩側(cè)壁上，上述前提升臂的另一部位通過鉸鏈與一對(duì)升降直線驅(qū)動(dòng)器的一端相連，該一對(duì)升降直線驅(qū)動(dòng)器的另一端通過鉸鏈連接在大車車架兩側(cè)壁上，上述前提升臂另一端通過鉸鏈與一對(duì)同步連桿的一端相連，該一對(duì)同步連桿的另一端分別通過鉸鏈與后提升臂的一端相連，該后提升臂的一部位通過鉸鏈連接在大車車架兩側(cè)壁上。

所述俯仰裝置包括：后連接件、一對(duì)俯仰直線驅(qū)動(dòng)器。該后連接件的兩側(cè)分別與一對(duì)后左右直線驅(qū)動(dòng)器的一端固聯(lián)，該后左右直線驅(qū)動(dòng)器鉸接在一對(duì)俯仰直線驅(qū)動(dòng)器的上，該一對(duì)俯仰直線驅(qū)動(dòng)器的另一端通過鉸鏈連接在大車車架兩側(cè)壁上。

所述前后緩沖裝置包括：一對(duì)前后直線驅(qū)動(dòng)器。該一對(duì)前后直線驅(qū)動(dòng)器的一端通過鉸鏈與上述前懸掛桿的一部位相連，其另一端通過鉸鏈與上述后提升臂的另一端連接。

所述左右緩沖裝置包括：上述一對(duì)與前連接件兩側(cè)固聯(lián)的前左右直線驅(qū)動(dòng)器和一對(duì)與后連接件兩側(cè)固聯(lián)的后左右直線驅(qū)動(dòng)器。

上述一對(duì)前懸掛桿、一對(duì)同步連桿、一對(duì)升降直線驅(qū)動(dòng)器、一對(duì)前后直線驅(qū)動(dòng)器、一對(duì)俯仰直線驅(qū)動(dòng)器、一對(duì)前左右直線驅(qū)動(dòng)器以及一對(duì)后左右直線驅(qū)動(dòng)器均左右對(duì)稱安裝在大車車架上。

鍛造操作機(jī)的各個(gè)運(yùn)動(dòng)分別由各個(gè)裝置驅(qū)動(dòng)完成。升降運(yùn)動(dòng)過程：一對(duì)升降直線驅(qū)動(dòng)器推動(dòng)前提升臂，帶動(dòng)一對(duì)前懸掛桿、一對(duì)前左右直線驅(qū)動(dòng)器以及前連接件做上下同步運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)鉗桿前端做升降運(yùn)動(dòng)，同時(shí)一對(duì)俯仰直線驅(qū)動(dòng)器直接推動(dòng)后左右直線驅(qū)動(dòng)器及后連接件，帶動(dòng)鉗桿后端做升降運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)鉗桿和夾鉗做升降運(yùn)動(dòng)。前后運(yùn)動(dòng)過程：先由移動(dòng)機(jī)構(gòu)直接驅(qū)動(dòng)大車，帶動(dòng)鍛造操作機(jī)整體做前后運(yùn)動(dòng)，當(dāng)鍛造操作機(jī)夾鉗接近預(yù)期前后位置時(shí)，再由一對(duì)前后直線驅(qū)動(dòng)器推動(dòng)一對(duì)前懸掛桿，帶動(dòng)一對(duì)前左右直線驅(qū)動(dòng)器及前連接件做前后往返運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)夾鉗做前后運(yùn)動(dòng)。俯仰運(yùn)動(dòng)過程：一對(duì)俯仰直線驅(qū)動(dòng)器推動(dòng)一對(duì)后左右直線驅(qū)動(dòng)器，帶動(dòng)后連接件及與其固聯(lián)的鉗桿后端做上下仰俯運(yùn)動(dòng)，而前左右直線驅(qū)動(dòng)器與前懸掛桿相連的鉸鏈軸線位置保持不變，從而帶動(dòng)夾鉗做俯仰運(yùn)動(dòng)。橫移運(yùn)動(dòng)過程：一對(duì)前左右直線驅(qū)動(dòng)器與一對(duì)后左右直線驅(qū)動(dòng)器分別同向驅(qū)動(dòng)前連接件與后連接件，帶動(dòng)鉗桿與夾鉗做橫向運(yùn)動(dòng)。夾鉗自轉(zhuǎn)過程：通過驅(qū)動(dòng)夾鉗后端使其繞后端鉸鏈軸線做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)過程：通過驅(qū)動(dòng)大車車架底部使其繞底部鉸鏈軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)鍛造操作機(jī)整體擺動(dòng)，實(shí)現(xiàn)夾鉗穩(wěn)定的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1、本發(fā)明中的前后緩沖裝置采用懸掛式，增大了前進(jìn)運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)空間。

2、本發(fā)明的夾鉗具有六個(gè)自由度，可夾持被鍛工件在各種方位和各種姿態(tài)下進(jìn)行靈活鍛造。

3、本發(fā)明中連接部位均使用低副，避免了使用球鉸等高副而導(dǎo)致的承載能力差，降低了加工和制造成本。