熱成形上下料機械手制造技術

本發明專利技術涉及熱成形沖壓技術，特指熱成形上下料機械手。該機械手主要由水平方向的旋轉機構、高度方向的升降機構、執行機構組成；其中，水平方向的旋轉機構主要由旋轉電機、聯軸器、中心軸A、齒輪A、齒輪B、中心軸B、齒輪C、偏心絲杠組成；高度方向的升降機構主要由升降電機、聯軸器、偏心絲杠、中心軸B組成；執行機構主要由機械手臂固定板、兩支橫向機械手臂、組合電磁吸盤、一支縱向機械手臂組成；組合電磁吸盤主要由固定螺釘、焊接螺母和電磁吸盤組成。本發明專利技術解決了高溫板料或者熱成形沖壓件在轉移過程中出現的擾度過大，散熱過多，定位精度不高，夾取不便而導致的效率不高等問題從而提高轉移效率和改善了轉移質量。

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術涉及熱成形沖壓技術，特指熱成形上下料機械手。該機械手主要由水平方向的旋轉機構、高度方向的升降機構、執行機構組成；其中，水平方向的旋轉機構主要由旋轉電機、聯軸器、中心軸A、齒輪A、齒輪B、中心軸B、齒輪C、偏心絲杠組成；高度方向的升降機構主要由升降電機、聯軸器、偏心絲杠、中心軸B組成；執行機構主要由機械手臂固定板、兩支橫向機械手臂、組合電磁吸盤、一支縱向機械手臂組成；組合電磁吸盤主要由固定螺釘、焊接螺母和電磁吸盤組成。本專利技術解決了高溫板料或者熱成形沖壓件在轉移過程中出現的擾度過大，散熱過多，定位精度不高，夾取不便而導致的效率不高等問題從而提高轉移效率和改善了轉移質量。【專利說明】熱成形上下料機械手
本專利技術涉及熱成形沖壓技術，特指熱成形上下機械手。
技術介紹
熱成形沖壓技術作為一項新型的沖壓技術，有著成形性能好，成型件強度高等優點，熱成形沖壓件已經在汽車行業有著廣泛用；其中，熱成形沖壓技術的關鍵在于將板料放在真空加熱爐中加熱到八百攝氏度到九百攝氏度之間，然后轉移至沖壓機上成形、淬火，最后將溫度在一百攝氏度到二百攝氏度的成形件從模具中取出，所以，在熱成形沖壓技術中有兩個步驟均涉及高溫的板料或者沖壓件的轉移:一、板料從真空加熱爐轉移至沖壓機；二、熱成形沖壓件從沖壓機上取出并放到指定位置；板料從真空加熱爐轉移至沖壓機的過程中，如果采用普通機械手作為轉移工具，會造成機械手夾持部位板料降溫迅速，嚴重影響成形件的成形質量，另一方面，采用夾持方式轉移板料會因為板料溫度過高從而導致板料容易變形從而難以準確定位也會導致熱成形沖壓件的沖壓質量不高；在取件過程中，普通機械手如果用于成形件的取出過程，往往因為成形件形狀復雜不易普通機械手夾取而造成轉移效率下降；在熱成形沖壓過程中由于溫度因素的存在，使用普通機械手也會損壞機械手。因此，隨著熱成形沖壓技術在制造業上的應用和發展，實際生產需求使一種熱成形上下料機械手的研制有著實際的工程價值意義。
技術實現思路
本專利技術的目的是要克服上述現有技術中存在的不足，提出一種熱成形上下料機械手，它可以用于轉移高溫板料或熱成形沖壓件；該機械手的水平方向的旋轉運動和高度方向的升降運動分開，機械手的伸長長度可調，兩橫向機械手臂之間的寬度可調，各個電磁吸盤的相對位置可調；該專利技術的目的旨在解決高溫板料或者熱成形沖壓件在轉移過程中出現的擾度過大，散熱過多，定位精度不高，夾取不便而導致的效率不高等問題以便而提高轉移效率和改善轉移質量。本專利技術所涉及的機械手是一種熱成形上下料機械手，該機械手的結構主要包括水平方向的旋轉機構、高度方向的升降機構、執行機構；該機械手的通過上述機構完成水平方向的旋轉運動，高度方向的升降運動，機械手的調整運動等一系列的運動，通過各種運動的相互配合最終完成了高溫板料或熱成形沖壓件從一個位置到另一個位置的轉移。本專利技術中的水平方向的旋轉運動主要是由旋轉電機、聯軸器、中心軸A、齒輪A、齒輪B、中心軸B、齒輪C、偏心絲杠組成的運動鏈實現的，改變旋轉電機的旋轉方向即可實現機械手水平方向順時針、逆時針的轉動，以滿足轉移不同水平位置上高溫板料或熱成形沖壓件的需求。本專利技術中的水平旋轉運動機構中，齒輪A、齒輪B和齒輪C是可以更換的。在齒輪A和齒輪B中心距不變的前提下，通過更換齒輪A和齒輪B可以改變傳動比可以實現機械手不同的要求:采用傳動比小的齒輪，可以控制傳動的準確性，增加傳動精度；采用傳動比大的齒輪，可以提聞轉移板料的速度，提聞生廣效率。本專利技術中的水平旋轉運動機構中齒輪B和齒輪C的形狀、尺寸相同，偏心絲杠的下端與齒輪B連接，偏心絲杠的上端與齒輪C連接，且偏心絲杠的軸線垂直于兩齒輪的平面，以保證偏心絲杠上、下兩端做角速度相同的轉動，以免在偏心絲杠水平旋轉過程中對齒輪B和對齒輪C的力不相等。如果偏心絲杠對齒輪B或齒輪C中的任一個的作用力過大的話，齒輪會在機械手的重復運動中受到損壞從而降低機械手的使用壽命。本專利技術中的高度方向的升降運動主要由升降電機、聯軸器、偏心絲杠、中心軸B組成的運動鏈實現的，改變升降電機的旋轉方向即可實現機械手的高度方向的向上或向下移動，以滿足轉移不同高度上的高溫板料或熱成形沖壓件的需求。本專利技術中的偏心絲杠上開有自鎖螺紋，執行機構上的相應位置也開有自鎖螺紋，通過執行機構與偏心絲杠之間的自鎖螺紋連接，以保證執行機構在水平方向的旋轉運動和高度方向的升降運動過程中，不會輕易掉落從而避免了損傷產品和生產安全事故。本專利技術中的執行機構主要由機械手臂固定板、兩支橫向機械手臂和一支縱向機械手臂組成，縱向機械手安裝在兩支橫向機械手之間，機械手布置方式構成“工”字形；機械手臂固定板上開有通槽，固定螺釘帶有螺紋的一端穿過該通槽與橫向機械手臂相連接，調節兩個固定螺釘之間的間隔就能控制兩支橫向機械手臂的位置，以適應夾取不同寬度的高溫板料或熱成形沖壓件。本專利技術中的機械手臂上固定有組合電磁吸盤，具體分布如下:每支橫向機械手臂上各裝有兩個組合電磁吸盤，共四個電磁吸盤，一支縱向機械手臂裝有一個組合電磁吸盤，其中，五個電磁吸盤的相對位置是可以改變，裝在橫向機械手臂的電磁吸盤的位置可以沿橫向改變，裝在縱向機械手臂的電磁吸盤可以沿縱向改變，以適應夾取不同長度和形狀的高溫板料或熱成形沖壓件。本專利技術中的橫向機械手由液壓缸、頂出桿組成；頂出桿頂出的長度和頂出桿的運動方向由液壓缸控制，通過上述部分可以調節頂出桿的頂出距離和頂出方向以完成外伸和收縮運動，以實現機械手對夾取不同距離的高溫板料或熱成形沖壓件的轉移。本專利技術中的組合電磁吸盤主要由固定螺釘、焊接螺母和電磁吸盤組成；電磁吸盤的下表面與高溫板料直接接觸，為降低電磁吸盤的溫度，電磁吸盤的外殼有耐高溫材料制成并在電磁吸盤的下表面涂蓋一層隔熱材料；電磁吸盤上表面的中心處焊接一焊接螺母，橫向機械手臂的電磁吸盤是通過固定螺釘穿過頂出桿末端的通槽與焊接螺母連接固定的，縱向機械手臂的電磁吸盤是通過固定螺釘穿過縱向機械手臂中心處的通槽與焊接螺母連接的。本專利技術中水平方向上的旋轉運動、高度方向上的升降運動，機械手的夾取和釋放運動等運動可通過PLC控制相關機構實現的；通過機械手臂的初始位置、目標位置，計算出機械手水平方向上的進程旋轉角度和回程旋轉角度，高度方向上的上升高度和下降高度，頂出桿的伸出距離和收縮距離等相關參數，將這些參數通過編程輸入PLC中并儲存；在？“:的控制下，旋轉電機、升降電機、機械手、電磁吸盤按照預定的順序發生動作從而完成了夾取件從一個位置到另一個位置的轉移。本專利技術的優點:(I)水平旋轉運動機構中，在齒輪A和齒輪B的中心距不變的前提下，更換齒輪A和齒輪B改變傳動比，可滿足對機械手的不同需求；(2)采用橫向機械手、縱向機械手配合使用，可以有效防止高溫板料的擾度過大，提高板料的定位精度；(3)機械手臂的伸出長度、橫向機械手的寬度可調可以滿足不同尺寸夾取件的夾取需求，擴大使用范圍；(4)各個電磁吸盤的相對位置可調可以轉移形狀復雜的高溫板料或熱成形沖壓件，解決了由于復雜形狀而夾取不便、效率不高的問題；(5)在吸盤接觸的表面與高溫板料之間涂蓋一層傳熱系數低的隔熱材料，降低電磁吸盤的溫度保護了電磁吸盤；(6)本機械手可轉移轉移高溫板料或熱成形沖壓件，也可用于轉移常溫本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳煒，李志朋，曹志福，陳瀧，歐陽康，湯鵬鵬，
申請(專利權)人：江蘇大學，
類型：發明
國別省市：