热冲压自动线传送机械手及使用方法技术

本发明专利技术公开一种热冲压自动线传送机械手，其中X轴移动机构具有设置在可移动支撑机构上的X轴滑道，X轴伺服电机和X轴传动机构；Z轴升降机构具有设置在X轴滑道上的Z轴底座，Z轴底座上垂直设有Z轴安装板，Z轴安装板上设有Z轴伺服电机、Z轴滑道和Z轴传动机构；A轴旋转机构具有设置在Z轴滑道上的A轴底座，A轴底座上垂直设有A轴安装板，A轴安装板上设有用于控制夹紧机构旋转的旋转电机；所述夹紧机构具有机械臂，机械臂的一端通过轴承组件安装在旋转电机的转轴上，机械臂的另一端装有夹紧气缸和卡爪。该热冲压自动线传送机械手可满足高机械性能待加工料热加工工艺要求，使其生产的零件具有更高的静强度和疲劳强度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术创造属于热冲压加工生产领域，具体涉及一种热冲压自动线传送机械手及使用方法。
技术介绍
机械手是一种能够自动定位控制，并可重新编程改变的多功能设备，广泛用于机械制造、冶金、电子和轻工等部门。热冲压生产技术面向着高速化、自动化、柔性化、精密化的方向发展。将机械手应用于热冲压生产技术中，从根本上改变传统机械化生产，是现代热冲压生产技术的重要发展方向。目前，国内市场上尚无报道过热冲压加工中心。
技术实现思路
本专利技术创造的目的是提供一种热冲压自动线传送机械手及使用方法，该热冲压自动线传送机械手是热冲压生产过程中的关键设备，也可作为整套机加系统有机连接的核心机构。该热冲压自动线传送机械手可满足高机械性能待加工料热加工工艺要求，使其生产的零件具有更高的静强度和疲劳强度，以满足研制生产的新标准、新要求，并且提高生产效率、材料利用率。该专利技术还可柔性调整，还能满足其他高机械性能标准件热加工工艺要求。本专利技术采用的技术方案为：热冲压自动线传送机械手，包括可移动支撑机构(1)，X轴移动机构(2)，Z轴升降机构(3)，A轴旋转机构(4)和夹紧机构(5)；所述X轴移动机构(2)具有设置在可移动支撑机构(1)上的X轴滑道(2.1)，X轴伺服电机(2.2)和X轴传动机构(2.3)；所述X轴滑道(2.1)支撑Z轴升降机构(3)并限定Z轴升降机构(3)在X轴上的走行轨迹；所述X轴伺服电机(2.2)和X轴传动机构(2.3)用于带动Z轴升降机构(3)在X轴滑道(2.1)上移动；所述Z轴升降机构(3)具有设置在X轴滑道(2.1)上并与X轴传动机构(2.3)连接的Z轴底座(3.1)，Z轴底座(3.1)上垂直设有Z轴安装板(3.2)，Z轴安装板(3.2)上设有Z轴伺服电机(3.3)、Z轴滑道(3.4)和Z轴传动机构；所述A轴旋转机构(4)设置在Z轴滑道(3.4)上，并在Z轴伺服电机(3.3)和Z轴传动机构的作用下沿Z轴滑道(3.4)作升降移动；所述A轴旋转机构(4)具有设置在Z轴滑道(3.4)上并与Z轴传动机构连接的A轴底座(4.1)，A轴底座(4.1)上垂直设有A轴安装板(4.2)，A轴安装板(4.2)上设有用于控制夹紧机构(5)旋转的旋转电机(4.3)；所述夹紧机构(5)具有机械臂(5.1)，所述机械臂(5.1)的一端通过轴承组件(5.2)安装在旋转电机(4.3)的转轴上，机械臂(5.1)的一端装有夹紧气缸(5.3)和卡爪(5.4)，通过夹紧气缸(5.3)控制卡爪(5.4)的开启和闭合。所述的热冲压自动线传送机械手，所述可移动支撑机构(1)具有箱体(1.1)，箱体(1.1)上设有台体(1.2)，箱体(1.1)下方四角分别设有走行轮(1.3)，每个走行轮(1.3)的外侧均设有支撑地脚(1.4)；所述箱体(1.1)设有用于控制X轴伺服电机(2.2)、Z轴伺服电机(3.3)、旋转电机(4.3)和夹紧气缸(5.3)工作的总控系统。所述的热冲压自动线传送机械手，所述可移动支撑机构(1)上还设有柔性放料装置(6)，所述柔性放料装置位于X轴滑道(2.1)的一侧；所述柔性放料装置具有底板(6.1)，底板(6.1)的中部设有螺纹导柱(6.3)，底板(6.1)上位于螺纹导柱(6.3)的周边设有数个光滑导柱(6.2)，螺纹导柱(6.3)的顶端设有用于夹持坯料(8)的V型夹块(6.5)和盖板(6.6)，螺纹导柱(6.3)上设有带螺母的支撑平台(6.4)，所述支撑平台(6.4)上的螺母通过与螺纹导柱(6.3)配合控制支撑平台(6.4)上下移动；所述支撑平台(6.4)上还设有与光滑导柱(6.2)配合的导孔。所述的热冲压自动线传送机械手，所述盖板(6.6)为L型盖板(6.6)并配有可调顶丝，盖板(6.6)一侧壁通过螺栓安装在V型夹块(6.5)上，盖板(6.6)另一侧壁位于V型夹块(6.5)的上方，所述盖板(6.6)另一侧壁具有一豁口；V型夹块(6.5)具有V型开口，所述豁口与V型开口相对设置，所述可调顶丝安装在盖板(6.6)一侧壁上，与V型开口配合；所述坯料(8)通过豁口、可调顶丝和V型开口的作用定位在支撑平台(6.4)上。所述的热冲压自动线传送机械手，所述夹紧气缸(5.3)和卡爪(5.4)之间设有隔热陶瓷片(5.5)，所述卡爪(5.4)为高温合金钢卡爪(5.4)。所述的热冲压自动线传送机械手，所述可移动支撑机构(1)的一端还设有连接组件(7)，所述可移动支撑机构(1)通过连接组件(7)与金属挤压机(9)连接。所述的热冲压自动线传送机械手，所述旋转电机(4.3)通过减速器与机械臂(5.1)连接，即所述机械臂(5.1)的一端通过轴承组件(5.2)安装在减速器的输出轴上。一种热冲压自动线，采用所述的传送机械手，还包括金属挤压机(9)，金属挤压机操作柜(10)和高频感应加热器(11)，所述金属挤压机(9)设置在地基(12)上位于传送机械手的前端，所述高频感应加热器(11)和金属挤压机操作柜(10)分别位于传送机械手的两侧。一种所述热冲压自动线传送机械手的使用方法，包括如下步骤：1)通过可移动支撑机构(1)将传送机械手推至金属挤压机(9)前，并通过连接组件(7)与金属挤压机(9)连接固定；2)将坯料(8)放置在柔性放料装置(6)上，并通过支撑平台(6.4)上的螺母调节坯料(8)的高度，确定坯料(8)高度后，利用V型夹块(6.5)和盖板(6.6)的夹持将坯料(8)定位在支撑平台(6.4)上；5)通过X轴伺服电机(2.2)、Z轴伺服电机(3.3)和旋转电机(4.3)，在速度模式下手动将夹持有光滑棒料的夹紧机构(5)分别调整至柔性放料装置(6)的坯料(8)待夹持位置、高频感应加热器(11)的坯料(8)待加热位置、金属挤压机(9)的坯料(8)待加工位置，进行类似机床的对刀工作，同时记录下三个位置的空间坐标位置；把待加工坯料尺寸参数、运行速度参数、三个位置的空间位置参数写入总控系统；6)智能运行过程：一键式启动停止，首先通过X轴伺服电机(2.2)、Z轴伺服电机(3.3)和旋转电机(4.3)将夹紧机构(5)调整至坯料(8)待夹持位置；通过夹紧机构(5)中夹紧气缸(5.3)控制卡爪(5.4)开启和闭合夹持坯料(8)；然后通过Z轴伺服电机(3.3)控制夹紧机构(5)上升使坯料(8)脱离柔性放料装置(6)，通过X轴伺服电机(2.2)、Z轴伺服电机(3.3)和旋转电机(4.3)将夹紧机构(5)调整至坯料(8)待加热位置，通过控制夹紧气缸(5.3)将夹持坯料(8)的卡爪(5.4)伸至高频感应加热器(11)中，开始加热；加热完成后，通过夹紧气缸(5.3)控制夹持加热坯料(8)的卡爪(5.4)脱离高频感应加热器(11)；通过X轴伺服电机(2.2)、Z轴伺服电机(3.3)和旋转电机(4.3)控制夹紧机构(5)将加热后的坯料(8)送至金属挤压机(9)中待加工位置，再下降进入模具，通过控制夹紧气缸(5.3)开启卡爪(5.4)完成下料；最后，将夹紧机构(5)从金属挤压机(9)中退回，系统回零；5)最后通过金属挤压机操作柜(10)控制金属挤压机(9)工作，完成坯料(8)的加工。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术一种热冲压自动线传送机械手主要包括可移动支撑机构和总控系统、柔性放料装置、X轴移动机构、Z轴升本文档来自技高网...

【技术保护点】
热冲压自动线传送机械手，其特征在于，包括可移动支撑机构(1)，X轴移动机构(2)，Z轴升降机构(3)，A轴旋转机构(4)和夹紧机构(5)；所述X轴移动机构(2)具有设置在可移动支撑机构(1)上的X轴滑道(2.1)，X轴伺服电机(2.2)和X轴传动机构(2.3)；所述X轴滑道(2.1)支撑Z轴升降机构(3)并限定Z轴升降机构(3)在X轴上的走行轨迹；所述X轴伺服电机(2.2)和X轴传动机构(2.3)用于带动Z轴升降机构(3)在X轴滑道(2.1)上移动；所述Z轴升降机构(3)具有设置在X轴滑道(2.1)上并与X轴传动机构(2.3)连接的Z轴底座(3.1)，Z轴底座(3.1)上垂直设有Z轴安装板(3.2)，Z轴安装板(3.2)上设有Z轴伺服电机(3.3)、Z轴滑道(3.4)和Z轴传动机构；所述A轴旋转机构(4)设置在Z轴滑道(3.4)上，并在Z轴伺服电机(3.3)和Z轴传动机构的作用下沿Z轴滑道(3.4)作升降移动；所述A轴旋转机构(4)具有设置在Z轴滑道(3.4)上并与Z轴传动机构连接的A轴底座(4.1)，A轴底座(4.1)上垂直设有A轴安装板(4.2)，A轴安装板(4.2)上设有用于控制夹紧机构(5)旋转的旋转电机(4.3)；所述夹紧机构(5)具有机械臂(5.1)，所述机械臂(5.1)的一端通过轴承组件(5.2)安装在旋转电机(4.3)的转轴上，机械臂(5.1)的一端装有夹紧气缸(5.3)和卡爪(5.4)，通过夹紧气缸(5.3)控制卡爪(5.4)的开启和闭合。...

【技术特征摘要】
1.热冲压自动线传送机械手，其特征在于，包括可移动支撑机构(1)，X轴移动机构(2)，Z轴升降机构(3)，A轴旋转机构(4)和夹紧机构(5)；所述X轴移动机构(2)具有设置在可移动支撑机构(1)上的X轴滑道(2.1)，X轴伺服电机(2.2)和X轴传动机构(2.3)；所述X轴滑道(2.1)支撑Z轴升降机构(3)并限定Z轴升降机构(3)在X轴上的走行轨迹；所述X轴伺服电机(2.2)和X轴传动机构(2.3)用于带动Z轴升降机构(3)在X轴滑道(2.1)上移动；所述Z轴升降机构(3)具有设置在X轴滑道(2.1)上并与X轴传动机构(2.3)连接的Z轴底座(3.1)，Z轴底座(3.1)上垂直设有Z轴安装板(3.2)，Z轴安装板(3.2)上设有Z轴伺服电机(3.3)、Z轴滑道(3.4)和Z轴传动机构；所述A轴旋转机构(4)设置在Z轴滑道(3.4)上，并在Z轴伺服电机(3.3)和Z轴传动机构的作用下沿Z轴滑道(3.4)作升降移动；所述A轴旋转机构(4)具有设置在Z轴滑道(3.4)上并与Z轴传动机构连接的A轴底座(4.1)，A轴底座(4.1)上垂直设有A轴安装板(4.2)，A轴安装板(4.2)上设有用于控制夹紧机构(5)旋转的旋转电机(4.3)；所述夹紧机构(5)具有机械臂(5.1)，所述机械臂(5.1)的一端通过轴承组件(5.2)安装在旋转电机(4.3)的转轴上，机械臂(5.1)的一端装有夹紧气缸(5.3)和卡爪(5.4)，通过夹紧气缸(5.3)控制卡爪(5.4)的开启和闭合。2.如权利要求1所述的热冲压自动线传送机械手，其特征在于，所述可移动支撑机构(1)具有箱体(1.1)，箱体(1.1)上设有台体(1.2)，箱体(1.1)下方四角分别设有走行轮(1.3)，每个走行轮(1.3)的外侧均设有支撑地脚(1.4)；所述箱体(1.1)设有用于控制X轴伺服电机(2.2)、Z轴伺服电机(3.3)、旋转电机(4.3)和夹紧气缸(5.3)工作的总控系统。3.如权利要求1所述的热冲压自动线传送机械手，其特征在于，所述可移动支撑机构(1)上还设有柔性放料装置(6)，所述柔性放料装置位于X轴滑道(2.1)的一侧；所述柔性放料装置具有底板(6.1)，底板(6.1)的中部设有螺纹导柱(6.3)，底板(6.1)上位于螺纹导柱(6.3)的周边设有数个光滑导柱(6.2)，螺纹导柱(6.3)的顶端设有用于夹持坯料(8)的V型夹块(6.5)和盖板(6.6)，螺纹导柱(6.3)上设有带螺母的支撑平台(6.4)，所述支撑平台(6.4)上的螺母通过与螺纹导柱(6.3)配合控制支撑平台(6.4)上下移动；所述支撑平台(6.4)上还设有与光滑导柱(6.2)配合的导孔。4.如权利要求3所述的热冲压自动线传送机械手，其特征在于，所述盖板(6.6)为L型盖板(6.6)并配有可调顶丝，盖板(6.6)一侧壁通过螺栓安装在V型夹块(6.5)上，盖板(6.6)另一侧壁位于V型夹块(6.5)的上方，所述盖板(6.6)另一侧壁具有一豁口；V型夹块(6.5)
\t具有V型开口，所述豁口与V型开口相对设置，所述可调顶丝安装在盖板(6.6)一侧壁上，与V型开口配合；所述坯料(8)通过豁口、可调顶丝...

【专利技术属性】
技术研发人员：安军，孙朝海，陶春君，
申请(专利权)人：沈阳飞机工业集团有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21