一種環(huán)形加熱爐的取坯機械手的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種環(huán)形加熱爐的取坯機械手，水平驅動機構的輸出端、垂直驅動機構的輸出端、第一推桿的首端、第二推桿的首端鉸接在一起，所述第一連桿的一端固定機架上，另一端鉸接在上拉桿的首端，所述上拉桿的末端和連接塊的第一鉸接點相鉸接，所述連接塊的第二鉸接點、下拉桿的末端、第二連桿的首端鉸接在一起，所述下拉桿的首端鉸接在第一連桿的桿體上，所述第一推桿的末端鉸接在下拉桿的桿體上，所述第二推桿的末端鉸接在第二連桿的桿體上，所述連接孔的第三鉸接點和第三連桿的首端鉸接。本發(fā)明將坯料直接從爐內夾持托出，然后平穩(wěn)的放置于下一工序工位上，避免坯料的劃傷、碰傷。減少工位轉換的時間，提高了工序之間的配合效率。
【專利說明】
一種環(huán)形加熱爐的取坯機械手
技術領域
[0001] 本發(fā)明涉及一種機械手，尤其涉及的是一種環(huán)形加熱爐的取坯機械手。
【背景技術】
[0002] 軸承坯料生產線上，傳統(tǒng)的環(huán)形加熱爐內坯料出爐是依靠加熱爐出口的斜面滑動 來完成，這樣不僅劃傷了坯料的下表面，影響了坯料的表面質量和成材率，而且對相關設備 產生了較大的沖擊和噪聲，同時縮短了零部件的使用壽命。
[0003] 坯料裝入和出爐過程中由于加熱爐爐口與工位之間有一定距離，如果運輸距離較 長，會導致坯料溫度過低，從而影響下一步工序的使用，目前常用的機械手，結構復雜，造價 高，同時需要解決機械手與環(huán)形加熱爐結構銜接和配套問題。使用起來會極大的增加生產 成本。

【發(fā)明內容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于克服現有技術的不足，提供了一種環(huán)形加熱爐的取坯機械手， 提尚了生廣效率。
[0005] 本發(fā)明是通過以下技術方案實現的，本發(fā)明包括機架和分別設置于機架上的水平 驅動機構、垂直驅動機構、上拉桿、下拉桿、第一連桿、第一推桿、第二推桿、第二連桿、第三 連桿、連接塊、移動臂;所述連接塊具有三個鉸接點，所述水平驅動機構的輸出端、垂直驅動 機構的輸出端、第一推桿的首端、第二推桿的首端鉸接在一起，所述第一連桿的一端固定機 架上，另一端鉸接在上拉桿的首端，所述上拉桿的末端和連接塊的第一鉸接點相鉸接，所述 連接塊的第二鉸接點、下拉桿的末端、第二連桿的首端鉸接在一起，所述下拉桿的首端鉸接 在第一連桿的桿體上，所述第一推桿的末端鉸接在下拉桿的桿體上，所述第二推桿的末端 鉸接在第二連桿的桿體上，所述連接孔的第三鉸接點和第三連桿的首端鉸接，所述第三連 桿的末端和移動臂末端鉸接，所述第二連桿的末端鉸接在移動臂的臂體上。
[0006] 所述水平驅動機構為水平液壓油缸，所述水平驅動機構通過第二推桿驅動移動臂 沿水平方向移動。通過液壓油缸來實現水平移動。
[0007] 所述垂直驅動機構為垂直液壓油缸，所述垂直驅動機構通過第一推桿驅動移動臂 沿垂直方向移動。通過液壓油缸來實現垂直移動。
[0008] 所述連接塊為三角形，所述三個鉸接點分別位于三角形的三個頂點上。通過三角 鉸接塊結構簡單，使用方便。
[0009] 所述移動臂的首端設有夾緊機構，所述夾緊機構包括鉗口、夾緊卡塊、夾緊套管； 所述夾緊套管一端固定在移動臂與第二連桿的鉸接處，另一端固定夾緊卡塊，所述移動臂 的首端套設在所述夾緊套管內，所述鉗口有兩個，分別鉸接在移動臂的首端。移動臂水平向 前，鉗口張開夾持坯料，移動臂水平向后，鉗口收縮夾緊坯料，從而實現對坯料的夾緊運輸。
[0010] 所述機械手還包括旋轉機構和旋轉驅動機構;所述旋轉機構設置于機架的底部， 所述旋轉驅動機構驅動旋轉機構。通過旋轉實現整個機械手的旋轉運動。
[0011] 所述旋轉機構包括圓柱齒輪和內齒圈，所述旋轉驅動機構的輸出端連接圓柱齒 輪，所述內齒圈套設在圓柱齒輪上，所述內齒圈與所述圓柱齒輪相嚙合，所述機架設置于內 齒圈上。具有調速方便，啟動和制動可靠及時。
[0012] 作為本發(fā)明的優(yōu)選方式之一，所述旋轉機構的底部設有基座。
[0013] 作為本發(fā)明的優(yōu)選方式之一，所述旋轉驅動機構為液壓馬達。
[0014] 本發(fā)明相比現有技術具有以下優(yōu)點：本發(fā)明采用4個四桿機構和2個液壓缸來完 成，具有靈活調整運動軌跡性能，將坯料直接從爐內夾持托出，然后平穩(wěn)的放置于下一工序 工位上，避免坯料的劃傷、碰傷。減少工位轉換的時間，提高了工序之間的配合效率。
【附圖說明】
[0015] 圖1是本發(fā)明的立體圖；
[0016] 圖2是本發(fā)明的主視圖；
[0017]圖3是本發(fā)明的俯視圖；
[0018]圖4是本發(fā)明的結構簡圖。
【具體實施方式】
[0019] 下面對本發(fā)明的實施例作詳細說明，本實施例在以本發(fā)明技術方案為前提下進行 實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施 例。
[0020] 如圖1~4所示，本實施例包括基座1、機架3、分別設置于機架3上的旋轉驅動機構 (圖中未顯示）、旋轉機構2、水平驅動機構5、垂直驅動機構4、上拉桿7、下拉桿6、第一連桿9、 第一推桿10、第二推桿11、第二連桿12、第三連桿13、連接塊14、移動臂8;
[0021] 所述旋轉機構2設置于機架3的底部，旋轉機構2位于基座1之上，所述旋轉驅動機 構驅動旋轉機構2，所述連接塊14具有三個鉸接點，所述水平驅動機構5的輸出端、垂直驅動 機構4的輸出端、第一推桿10的首端、第二推桿11的首端鉸接在J點，所述第一連桿9的一端 固定機架3上，另一端與上拉桿7的首端鉸接在G點，所述上拉桿7的末端和連接塊14的第一 鉸接點相鉸接在F點，所述連接塊14的第二鉸接點、下拉桿6的末端、第二連桿12的首端鉸接 在D點，所述下拉桿6的首端和第一連桿9的桿體鉸接在H點，所述第一推桿10的末端和下拉 桿6的桿體鉸接I點，所述第二推桿11的末端和第二連桿12的桿體鉸接在C點，所述連接孔的 第三鉸接點和第三連桿13的首端鉸接在G點，所述第三連桿13的末端和移動臂8末端鉸接在 B點，所述第二連桿12的末端和移動臂8的臂體鉸接在A點，水平驅動機構5與機架3鉸接在L 點，垂直驅動機構4與機架3鉸接在K點。
[0022] 本實施例的水平驅動機構5為水平液壓油缸，所述水平驅動機構5通過第二推桿11 驅動移動臂8沿水平方向移動。通過液壓油缸來實現水平移動。
[0023] 本實施例的垂直驅動機構4為垂直液壓油缸，所述垂直驅動機構4通過第一推桿10 驅動移動臂8沿垂直方向移動。通過液壓油缸來實現垂直移動。
[0024]所述連接塊14為三角形，所述三個鉸接點分別位于三角形的三個頂點上。通過三 角鉸接塊結構簡單，使用方便。
[0025]所述移動臂8的首端設有夾緊機構16,所述夾緊機構16包括鉗口 161、夾緊卡塊 162、夾緊套管163;所述夾緊套管163-端固定在移動臂8與第二連桿12的鉸接處，另一端固 定夾緊卡塊162,所述移動臂8的首端套設在所述夾緊套管163內，所述鉗口 161有兩個，分別 鉸接在移動臂8的首端。移動臂8水平向前，鉗口 161張開夾持坯料17，移動臂8水平向后，鉗 口 161收縮夾緊坯料17，從而實現對坯料17的夾緊運輸。
[0026] 所述旋轉機構2包括圓柱齒輪和內齒圈（圖中未顯示），所述旋轉驅動機構的輸出 端連接圓柱齒輪，所述內齒圈套設在圓柱齒輪上，所述內齒圈與所述圓柱齒輪相嚙合，所述 機架3設置于內齒圈上。具有調速方便，啟動和制動可靠及時。
[0027] 本實施例的旋轉驅動機構為液壓馬達。
[0028] 旋轉機構2由液壓馬達驅動完成旋轉運動;鉗口 161的升降由垂直驅動機構4來完 成;鉗口 161的水平運動由水平驅動機構5來完成;鉗口 161夾緊和松開動作由夾緊機構16來 完成。當液壓馬達旋轉時，帶動旋轉機構2旋轉使機架3旋動，即移動臂8和鉗口 161 -起做旋 轉運動;移動臂8依靠兩個液壓油缸使鉗口 161完成平面運動軌跡，鉗口 161完成夾持坯料17 任務。依據工藝要求，鉗口 161具有4個自由度，即旋轉、垂直、水平和夾持4個運動自由度。
[0029] 機械手作業(yè)循環(huán):首先機械手的鉗口 161前進至環(huán)形加熱爐內坯料17放置位置，然 后夾緊坯料17上升、后退、回轉至下一道工序指定位置下降并松開鉗口 161，最后再上升、后 退、回轉至原始位置，完成了一個循環(huán)。
[0030] 如圖4所示，整個機械手包括四個四桿機構:ABED、⑶IJ、GroH和HI JL。水平液壓油 缸活塞桿驅動第二推桿11帶動四桿機構ABED沿圖中左右方向延伸，同時四桿機構GFDH對其 運動限位，確保移動臂8水平移動，垂直液壓油缸活塞桿驅動第一推桿10帶動四桿機構GFDH 沿圖中上下方向延伸，同時四桿機構ABED對其運動限位，確保移動臂8垂直移動。
[0031] 首先環(huán)形加熱爐爐門打開，移動臂8伸長過程中使鉗口 161插入爐內，然后鉗口 161 將坯料17夾緊，垂直液壓油缸通過移動臂8使鉗口 161抬起，水平液壓油缸的活塞桿縮短過 程中使夾持坯料17的鉗口 161在移動臂8的帶動下退出爐門外，爐門關閉。移動臂8在旋轉機 構2帶動下使鉗口 161按照指令要求旋轉一個指定的角度，移動臂8又在水平液壓油缸的活 塞桿驅動下其伸長過程使鉗口 161到達指定位置，垂直液壓油缸縮回使鉗口 161下降到指定 位置，鉗口 161松開，坯料17放在指定的工位上。垂直液壓油缸提起鉗口 161離開工位，在旋 轉機構2的驅動下，旋轉反回到指定的原始位置。上述過程完成了取坯的一個循環(huán)過程。 [0032]上述動作的協調和邏輯關系控制采用PLC完成。
[0033] 主要技術參數：
[0035]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
【主權項】
1. 一種環(huán)形加熱爐的取坯機械手，其特征在于，包括機架和分別設置于機架上的水平 驅動機構、垂直驅動機構、上拉桿、下拉桿、第一連桿、第一推桿、第二推桿、第二連桿、第三 連桿、連接塊、移動臂;所述連接塊具有三個鉸接點，所述水平驅動機構的輸出端、垂直驅動 機構的輸出端、第一推桿的首端、第二推桿的首端鉸接在一起，所述第一連桿的一端固定機 架上，另一端鉸接在上拉桿的首端，所述上拉桿的末端和連接塊的第一鉸接點相鉸接，所述 連接塊的第二鉸接點、下拉桿的末端、第二連桿的首端鉸接在一起，所述下拉桿的首端鉸接 在第一連桿的桿體上，所述第一推桿的末端鉸接在下拉桿的桿體上，所述第二推桿的末端 鉸接在第二連桿的桿體上，所述連接孔的第三鉸接點和第三連桿的首端鉸接，所述第三連 桿的末端和移動臂末端鉸接，所述第二連桿的末端鉸接在移動臂的臂體上。2. 根據權利要求1所述的一種環(huán)形加熱爐的取坯機械手，其特征在于，所述水平驅動機 構為液壓油缸，所述水平驅動機構通過第二推桿驅動移動臂沿水平方向移動。3. 根據權利要求1所述的一種環(huán)形加熱爐的取坯機械手，其特征在于，所述垂直驅動機 構為液壓油缸，所述垂直驅動機構通過第一推桿驅動移動臂沿垂直方向移動。4. 根據權利要求1所述的一種環(huán)形加熱爐的取坯機械手，其特征在于，所述連接塊為三 角形，所述三個鉸接點分別位于三角形的三個頂點上。5. 根據權利要求1所述的一種環(huán)形加熱爐的取坯機械手，其特征在于，所述移動臂的首 端設有夾緊機構，所述夾緊機構包括鉗口、夾緊卡塊、夾緊套管;所述夾緊套管一端固定在 移動臂與第二連桿的鉸接處，另一端固定夾緊卡塊，所述移動臂的首端套設在所述夾緊套 管內，所述鉗口有兩個，分別鉸接在移動臂的首端。6. 根據權利要求1所述的一種環(huán)形加熱爐的取坯機械手，其特征在于，所述機械手還包 括旋轉機構和旋轉驅動機構;所述旋轉機構設置于機架的底部，所述旋轉驅動機構驅動旋 轉機構。7. 根據權利要求6所述的一種環(huán)形加熱爐的取坯機械手，其特征在于，所述旋轉機構包 括圓柱齒輪和內齒圈，所述旋轉驅動機構的輸出端連接圓柱齒輪，所述內齒圈套設在圓柱 齒輪上，所述內齒圈與所述圓柱齒輪相嚙合，所述機架設置于內齒圈上。8. 根據權利要求6所述的一種環(huán)形加熱爐的取坯機械手，其特征在于，所述旋轉機構的 底部設有基座。9. 根據權利要求6所述的一種環(huán)形加熱爐的取坯機械手，其特征在于，所述旋轉驅動機 構為液壓馬達。
【文檔編號】B25J9/10GK105922249SQ201610476273
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年6月23日
【發(fā)明人】朱廣宏, 陸志忠, 周永, 胡雯雯, 商瑩, 郭亞東
【申請人】馬鞍山馬鋼表面工程技術有限公司