CN102935477A - 一种六自由度锻造操作机 - Google Patents

Abstract

一种六自由度锻造操作机，其主要包括提升装置、俯仰装置、前后缓冲装置、左右缓冲装置、大车旋转装置、大车行走装置和夹钳自转装置。前提升臂和后提升臂分别与大车车架铰接，同步连杆分别与前提升臂和后提升臂铰接，升降直线驱动器分别与后提升臂和大车车架铰接，前悬挂杆分别与前提升臂和前左右直线驱动器铰接，前后直线驱动器分别与前悬挂杆和后提升臂铰接，前连接件分别与前左右直线驱动器和钳杆铰接，后连接件分别与后左右直线驱动器和钳杆铰接，俯仰直线驱动器分别与后左右直线驱动器和大车车架铰接，夹钳与钳杆铰接，大车车架与行走装置铰接。本发明能实现六自由度锻造操作，增大了前进运动空间，且全部使用低副，降低成本，便于安装。

Description

一种六自由度锻造操作机

技术领域  本发明涉及一种锻造操作机。

背景技术  锻造操作机是大型锻造压力加工的基本工具之一，是实现锻压生产机械化、自动化的一项主要设备，与锻压机配合使用。目前的锻造操作机有钢丝绳悬挂式、多杆机构组合式等。钢丝绳悬挂式锻造操作机操作能力较小，用于小型锻造，多杆机构组合式锻造操作机操作能力大，用于大型锻造。经对现有锻造操作机技术的检索发现，公开号为CN 101879571 A的中国专利公布了一种后悬挂杆斜置式锻造操作机提升机构，这种操作机后悬挂杆同样是用球铰与钳杆后部相连，减弱了此类操作机的整体承载能力。目前，也有一些大型锻造操作机采用低副连接，如公开号为CN 102303089 A公开的一种锻造操作机，但其不能满足全方位六自由度的锻造要求；其它有些机构存在过约束情况，使得加工与装配较为困难。

发明内容  本发明的目的在于提供一种机构不存在过约束、能增加工作空间的六自由度锻造操作机。本发明主要包括大车移动及旋转装置、夹钳自转装置、提升装置、俯仰装置、前后缓冲装置及左右缓冲装置。

其中，大车移动及旋转装置包括：大车底盘、大车车架及移动机构。大车底盘通过铰链与大车车架底部连接，移动机构安装在大车底盘上，该移动机构可以是移动副也可以是车轮。

所述夹钳自转装置包括：钳杆和夹钳。夹钳后端通过铰链与钳杆前端连接，上述钳杆前、后端分别固联在前、后连接件的中心孔内。

所述提升装置包括：前连接件、前提升臂、后提升臂、一对前悬挂杆、一对同步连杆、一对升降直线驱动器。前连接件的两侧分别与一对前左右直线驱动器的一端固联，该前左右直线驱动器铰接在一对前悬挂杆上，该前悬挂杆一端通过铰链与前提升臂一端相连，该前提升臂的一部位通过铰链连接在大车车架两侧壁上，上述前提升臂的另一部位通过铰链与一对升降直线驱动器的一端相连，该一对升降直线驱动器的另一端通过铰链连接在大车车架两侧壁上，上述前提升臂另一端通过铰链与一对同步连杆的一端相连，该一对同步连杆的另一端分别通过铰链与后提升臂的一端相连，该后提升臂的一部位通过铰链连接在大车车架两侧壁上。

所述俯仰装置包括：后连接件、一对俯仰直线驱动器。该后连接件的两侧分别与一对后左右直线驱动器的一端固联，该后左右直线驱动器铰接在一对俯仰直线驱动器的上，该一对俯仰直线驱动器的另一端通过铰链连接在大车车架两侧壁上。

所述前后缓冲装置包括：一对前后直线驱动器。该一对前后直线驱动器的一端通过铰链与上述前悬挂杆的一部位相连，其另一端通过铰链与上述后提升臂的另一端连接。

所述左右缓冲装置包括：上述一对与前连接件两侧固联的前左右直线驱动器和一对与后连接件两侧固联的后左右直线驱动器。

上述一对前悬挂杆、一对同步连杆、一对升降直线驱动器、一对前后直线驱动器、一对俯仰直线驱动器、一对前左右直线驱动器以及一对后左右直线驱动器均左右对称安装在大车车架上。

锻造操作机的各个运动分别由各个装置驱动完成。升降运动过程：一对升降直线驱动器推动前提升臂，带动一对前悬挂杆、一对前左右直线驱动器以及前连接件做上下同步运动，从而带动钳杆前端做升降运动，同时一对俯仰直线驱动器直接推动后左右直线驱动器及后连接件，带动钳杆后端做升降运动，进而带动钳杆和夹钳做升降运动。前后运动过程：先由移动机构直接驱动大车，带动锻造操作机整体做前后运动，当锻造操作机夹钳接近预期前后位置时，再由一对前后直线驱动器推动一对前悬挂杆，带动一对前左右直线驱动器及前连接件做前后往返运动，进而带动夹钳做前后运动。俯仰运动过程：一对俯仰直线驱动器推动一对后左右直线驱动器，带动后连接件及与其固联的钳杆后端做上下仰俯运动，而前左右直线驱动器与前悬挂杆相连的铰链轴线位置保持不变，从而带动夹钳做俯仰运动。横移运动过程：一对前左右直线驱动器与一对后左右直线驱动器分别同向驱动前连接件与后连接件，带动钳杆与夹钳做横向运动。夹钳自转过程：通过驱动夹钳后端使其绕后端铰链轴线做旋转运动。摆动运动过程：通过驱动大车车架底部使其绕底部铰链轴线转动，带动锻造操作机整体摆动，实现夹钳稳定的摆动运动。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

1、本发明中的前后缓冲装置采用悬挂式，增大了前进运动的运动空间。

2、本发明的夹钳具有六个自由度，可夹持被锻工件在各种方位和各种姿态下进行灵活锻造。

3、本发明中连接部位均使用低副，避免了使用球铰等高副而导致的承载能力差，降低了加工和制造成本。

4、本发明整个机构不存在过约束情况，便于安装、日常检查和维修。

附图说明：

图1是本发明实施例的主视示意简图。

图2是图1中大车车架内部立体示意简图。

图中：1-大车车架、2-大车底盘、3-车轮、4-升降直线驱动器、5-俯仰直线驱动器、6-前后直线驱动器、7-前悬挂杆、8-同步连杆、9-夹钳、10-前左右直线驱动器、11-后左右直线驱动器、12-前连接件、13-后连接件、14-钳杆、15-前提升臂、16-后提升臂。

具体实施方式：

在图1和图2所示的一种六自由度锻造操作机的示意简图中，大车车架底部通过铰链与大车底盘连接，车轮对称安装在大车底盘上。夹钳后端通过铰链与钳杆前端连接，钳杆前端固联在前连接件的中心通孔内，该前连接件的两端分别与一对前左右直线驱动器的一端固联，该一对前左右直线驱动器铰接在一对前悬挂杆的一端，该一对前悬挂杆的一部位通过铰链与一对前后直线驱动器的一端连接，该一对前后直线驱动器的另一端通过铰链与后提升臂的一端连接，该后提升臂的一部位通过铰链B连接在大车车架两侧壁上，上述一对前悬挂杆的另一端通过铰链与前提升臂一端连接，该前提升臂的一部位通过铰链A连接在大车车架两侧壁上，上述前提升臂的另一部位通过铰链与一对升降直线驱动器的一端连接，该一对升降直线驱动器的另一端通过铰链C连接在大车车架两侧壁上，上述前提升臂另一端通过铰链与一对同步连杆的一端相连，该一对同步连杆的另一端分别通过铰链与后提升臂的另一端相连，上述钳杆的后端固联在后连接件的中心孔内，该后连接件的两端与一对后左右直线驱动器的一端固联，该一对后左右直线驱动器铰接在一对俯仰直线驱动器的一端，该一对俯仰直线驱动器的另一端通过铰链D连接在大车车架两侧壁上。

上述一对升降直线驱动器、一对俯仰直线驱动器、一对前后直线驱动器、一对前悬挂杆、一对同步连杆、一对前左右直线驱动器以及一对后左右直线驱动器均左右对称安装在大车车架上。

Claims (2)

1.一种六自由度锻造操作机，其特征在于：大车车架底部通过铰链与大车底盘连接，移动机构安装在大车底盘上，夹钳后端通过铰链与钳杆前端连接，该钳杆前、后端分别固联在前、后连接件的中心通孔内，该前连接件的两端分别与一对前左右直线驱动器的一端固联，该一对前左右直线驱动器铰接在一对前悬挂杆上，该一对前悬挂杆的一部位通过铰链与一对前后直线驱动器的一端连接，该一对前后直线驱动器的另一端通过铰链与后提升臂的一端连接，该后提升臂的一部位通过铰链连接在大车车架两侧壁上，上述一对前悬挂杆的一端通过铰链与前提升臂一端连接，该前提升臂的一部位通过铰链连接在大车车架两侧壁上，上述前提升臂的另一部位通过铰链与一对升降直线驱动器的一端连接，该一对升降直线驱动器的另一端通过铰链连接在大车车架两侧壁上，上述前提升臂另一端通过铰链与一对同步连杆的一端相连，该一对同步连杆的另一端分别通过铰链与后提升臂的另一端相连，上述后连接件的两端分别与一对后左右直线驱动器的一端固联，该一对后左右直线驱动器铰接在一对俯仰直线驱动器上，该一对俯仰直线驱动器的另一端通过铰链连接在大车车架两侧壁上。

2.根据权利要求1所述的一种六自由度锻造操作机，其特征是：其一对升降直线驱动器、一对俯仰直线驱动器、一对前后直线驱动器、一对前悬挂杆、一对同步连杆、一对前左右直线驱动器以及一对后左右直线驱动器均左右对称安装在大车车架上。

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