[實(shí)用新型]具有溫度檢測(cè)功能的熱坯料輸送用機(jī)器人卡爪

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320077006.X
• 申請(qǐng)日: 2013-02-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203091588U
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葛銳;張宜生;宋育來(lái);劉凱;龍安;朱彬;彭文杰;劉念;呂超
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 武漢鋼鐵（集團(tuán)）公司;華中科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B21D43/11
• 分類(lèi)號(hào): B21D43/11;B21C51/00
• 代理公司: 武漢開(kāi)元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42104
• 代理人: 劉志菊

本實(shí)用新型涉及一種具有溫度檢測(cè)功能的熱坯料輸送用機(jī)器人卡爪，主要用于熱成形技術(shù)中的熱板料的輸送及輸送過(guò)程中為坯料溫度的檢測(cè)。

采用高強(qiáng)度鋼板熱沖壓成形技術(shù)可在保證汽車(chē)結(jié)構(gòu)安全性的同時(shí)減少鋼板厚度，從而實(shí)現(xiàn)減重的目的。為了解決高強(qiáng)度鋼板的成形問(wèn)題，熱成形技術(shù)主要工藝為：先將具有高淬透性的鋼板坯料加熱至奧氏體化溫度并保溫一定時(shí)間使之均勻奧氏體化，隨后用輸送裝置將處于高溫狀態(tài)下的板料送入有冷卻系統(tǒng)的模具內(nèi)沖壓成形，同時(shí)通過(guò)模具對(duì)零件進(jìn)行保壓淬火，最終獲得超高強(qiáng)度沖壓零件。熱成形技術(shù)充分利用了鋼板在高溫下的低強(qiáng)度高塑性以及淬火的高強(qiáng)度的特點(diǎn)。

目前，國(guó)內(nèi)外汽車(chē)零部件熱沖壓制造過(guò)程中，其鋼板坯料的輸送通常采用工業(yè)機(jī)器人配備專(zhuān)業(yè)機(jī)器人卡爪實(shí)現(xiàn)板料的抓取與傳送。

（1）在熱成形生產(chǎn)過(guò)程中，坯料的溫度會(huì)加熱到900℃?1000℃左右，它隨著輸送機(jī)構(gòu)在空氣中運(yùn)動(dòng)，坯料的溫度會(huì)發(fā)生變化；

（2）由于制品零件的不同，坯料的形狀和厚薄也不同，它在輸送中的冷卻規(guī)律也不易掌握；

（3）坯料的成形溫度是影響熱成形后零件強(qiáng)度至關(guān)重要的因素，對(duì)坯料的溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢測(cè)、跟蹤監(jiān)控具有重要意義。

本實(shí)用新型的目的是為了解決上述背景技術(shù)中的熱坯料檢測(cè)監(jiān)控問(wèn)題，設(shè)計(jì)一種滿足高溫服役條件、滿足熱強(qiáng)度和剛度要求具有溫度檢測(cè)功能的熱坯料輸送用機(jī)器人卡爪。當(dāng)卡爪拾取熱坯料時(shí)，卡爪上的接觸溫度傳感器接觸熱坯料，溫度信號(hào)經(jīng)過(guò)卡爪臂上的導(dǎo)線傳遞到溫度檢測(cè)控制裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)熱坯料溫度的連續(xù)檢測(cè)、跟蹤和記錄。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案：本實(shí)用新型的具有溫度檢測(cè)功能的熱坯料輸送用機(jī)器人卡爪包括卡爪基座、臂板、固定在卡爪基座和臂板上的卡爪驅(qū)動(dòng)氣缸、固定在卡爪基座下部的上爪指，卡爪驅(qū)動(dòng)氣缸活塞桿下端通過(guò)鉸接軸與下爪指的一端鉸接；下爪指中部的支撐臂通過(guò)銷(xiāo)軸鉸接在上爪指上；在上爪指與下爪指的閉合面上設(shè)置測(cè)溫傳感器。

所述的具有溫度檢測(cè)功能的熱坯料輸送用機(jī)器人卡爪，在下爪指上設(shè)支撐釘。

所述的測(cè)溫傳感器是接觸式溫度傳感器。

所述的測(cè)溫傳感器是接觸式溫度傳感器。

本實(shí)用新型的有益效果：本實(shí)用新型的機(jī)器人卡爪具備板料溫度溫度跟蹤能力，只需安裝在機(jī)器人上，在實(shí)現(xiàn)冷板上料和熱板出料的工作的同時(shí)，對(duì)加熱坯料的溫度進(jìn)行跟蹤監(jiān)測(cè)。本實(shí)用新型較其它測(cè)溫方法具有明顯的優(yōu)越性：（1）相對(duì)焊接式溫度傳感器（如焊接熱電偶）具有多次反復(fù)使用的優(yōu)點(diǎn)，使測(cè)溫成本降低；（2）相對(duì)輻射測(cè)傳感器（如紅外在線測(cè)溫儀），它不受坯料表面輻射率變化的影響而降低測(cè)量精度，也不受運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械結(jié)構(gòu)對(duì)檢測(cè)目標(biāo)的遮擋屏蔽而失效。

圖1是本實(shí)用新型的卡爪結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實(shí)用新型的卡爪另一個(gè)側(cè)面的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本實(shí)用新型的示意狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖1、圖2所示本實(shí)用新型的一種實(shí)施例，本實(shí)用新型的具有溫度檢測(cè)功能的熱坯料輸送用機(jī)器人卡爪包括卡爪基座1、臂板2、固定在卡爪基座1和臂板2上的卡爪驅(qū)動(dòng)氣缸3、固定在卡爪基座1下部的上爪指4，其卡爪驅(qū)動(dòng)氣缸活塞桿3a下端通過(guò)鉸接軸6與下爪指5的一端鉸接；下爪指5中部的支撐臂通過(guò)銷(xiāo)軸7鉸接在上爪指4上；在上爪指4與下爪指5的閉合面上設(shè)置測(cè)溫傳感器9。

在下爪指5上設(shè)支撐釘8。

所述的測(cè)溫傳感器9是接觸式溫度傳感器。

從圖1、圖2可以看到，卡爪驅(qū)動(dòng)氣缸3的活塞桿3a的運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)下爪指5繞銷(xiāo)軸7轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)下爪指5與上爪指4的閉合與張開(kāi)，其閉合與張開(kāi)位置限位由氣缸內(nèi)配置的位置傳感器確定。

具有溫度檢測(cè)跟蹤功能的熱坯料輸送卡爪的工作過(guò)程如下：

圖3是本實(shí)用新型的示意狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖：下爪指5的張開(kāi)和閉合是由氣卡爪驅(qū)動(dòng)氣缸3的往復(fù)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)。為使得卡爪的板料夾持具備在高溫條件下服役的能力，采用耐熱鋼為材料。在抓取熱板料10的過(guò)程中，下爪指5與上爪指4上下合攏從而將熱板料10夾在下爪指5與上爪指4中，熱板料10與測(cè)溫傳感器9接觸，測(cè)溫傳感器9獲得熱板料10的溫度信息，并將熱板料10在傳輸過(guò)程中的溫度信息持續(xù)傳輸給數(shù)據(jù)接受終端，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)的熱板料溫度變化的跟蹤監(jiān)測(cè)。

下爪指的支承釘壓緊坯料3，安裝在上支承釘上的接觸測(cè)溫傳感器與坯料3接觸，檢測(cè)到坯料的溫度。由于坯料被夾持，機(jī)器人可以快速輸送坯料，溫度檢測(cè)儀器可以連續(xù)記錄輸送過(guò)程中坯料的溫度變化。