用于柔性拉伸成形机的仿关节自由度可控推拉机构制造技术

本发明专利技术公开了用于柔性拉伸成形机的仿关节自由度可控推拉机构，由拉料部、仿关节连接部和夹料部依次铰接组成，仿关节连接部由肘关节杆与腕关节杆可拆卸地固定连接组成，肘关节杆与拉料部之间通过双球面铰接形成仿人体上肢的“肘关节”，仿关节连接部相对于拉料部仅在一个方向上摆动；腕关节杆与夹料部之间通过单球面铰接形成仿人体上肢的“腕关节”，仿关节连接部相对于夹料部在多个方向上旋转或摆动。本发明专利技术通过模仿人体上肢的“肘关节”和“腕关节”相配合的运动组合部件，在不影响钳体实现柔性拉伸成形所需的灵活度的前提下，对钳体运动的自由度进行限制，实现对钳体运动灵活且可控，使板料拉伸成形厚度分布更均匀，降低板料减薄率。率。

【技术实现步骤摘要】
用于柔性拉伸成形机的仿关节自由度可控推拉机构


[0001]本专利技术属于板料柔性拉伸成形
，具体涉及用于柔性拉伸成形机的仿关节自由度可控推拉机构。

技术介绍

[0002]拉伸成形是较为常用的一种板材成形工艺，传统的拉伸成形设备工作时，由于设备的一体式钳体与拉伸机构，在拉伸横向曲率交较大的曲面板材零件时，极易出现板料贴膜度低、拉裂、起皱等现象，影响成形的精度。
[0003]基于以上技术问题，本领域技术人员开发设计出柔性拉伸成形工艺，并匹配设计出柔性拉伸成形设备，例如：ZL200920093938.7板材拉形机；ZL200910217701.X高柔性多头拉形机；ZL201010266441.8多夹钳式拉伸成形机；ZL201010273822.9拉伸成形机用万向推拉机构等。上述已公开专利中均通过离散式夹钳，且一一对应配置万向式推拉机构，能够实现板料与模具的高贴合度，有效解决难以贴膜、拉裂、起皱等问题，使得板料拉伸成形精度得到大幅度提升。
[0004]在上述已公开的柔性拉伸成形设备实际使用过程中，用于拉伸板件的钳体通过万向推拉机构实现加载拉伸，但由于万向推拉机构的自由度过高，各离散分布的钳体为了使板料最大程度贴膜，使得钳体在拉伸成形过程中因无自由度限制导致产生的位移量过大，大量的位移又导致了曲面板件的减薄率过高，造成板料成形厚度分布不均，仍然会影响板材成形质量。

技术实现思路

[0005]针对上述现有技术中存在的缺陷，本专利技术公开了一种用于柔性拉伸成形机的仿关节自由度可控推拉机构，所述推拉机构通过模仿人体上肢的“肘关节”和“腕关节”相配合的运动组合部件，在不影响钳体实现柔性拉伸成形所需的灵活度的前提下，一定程度上对钳体运动的自由度进行了限制，实现对钳体运动灵活且可控，使板料拉伸成形的厚度分布更均匀，降低了板料的减薄率。
[0006]结合说明书附图，本专利技术的技术方案如下：
[0007]用于柔性拉伸成形机的仿关节自由度可控推拉机构，由拉料部、连接部和夹料部依次铰接组成，拉料部与柔性拉伸成形机的拉伸加载装置相连，夹料部与夹钳相连，其特征在于：
[0008]所述连接部为仿关节连接部，由肘关节杆与腕关节杆可拆卸地固定连接组成；
[0009]所述肘关节杆与拉料部之间通过双球面铰接形成仿人体上肢的“肘关节”，仿关节连接部相对于拉料部仅在一个方向上摆动；
[0010]所述腕关节杆与夹料部之间通过单球面铰接形成仿人体上肢的“腕关节”，仿关节连接部相对于夹料部在多个方向上旋转或摆动。
[0011]进一步地，所述肘关节杆采用双凸球面肘关节杆；
[0012]所述双凸球面肘关节杆首端顶部与双凸球面肘关节块铰接匹配，双凸球面肘关节块固定在拉料部支撑壳体内，双凸球面肘关节杆首端根部通过肘关节球瓦一轴向固定在拉料部支撑壳体内。
[0013]更进一步地，所述双凸球面肘关节杆首端设有两个相对于双凸球面肘关节杆轴向轴对称分布的肘关节杆凸球面，且两个肘关节杆凸球面之间连接有肘关节杆凸球过渡面，肘关节杆凸球过渡面为相对于两个肘关节杆凸球面向内凹陷，且与两个肘关节杆凸球面光滑曲面过渡连接；
[0014]更进一步地，所述双凸球面肘关节块为一体式双凸球面肘关节块；
[0015]所述一体式双凸球面肘关节块的底部外沿固定在拉料部支撑壳体对应位置的环形凹槽内，一体式双凸球面肘关节块的顶面为与双凸球面肘关节杆的首端球面配合的双凹球面，且双凹球面与两个肘关节杆凸球面以及中间的肘关节杆凸球过渡面的底部共同构成的光滑曲面相匹配。
[0016]更进一步地，所述双凸球面肘关节块为分体式双凸球面肘关节块；
[0017]所述分体式双凸球面肘关节块包括：底板一，弹性座一和球面支撑块一；
[0018]所述底板一外沿固定安装在拉料部支撑壳体对应位置的环形凹槽内，所述弹性座一底部固定在底板一内端面上，弹性座一顶面开有两个安装槽，两个球面支撑块一匹配安装在弹性座一顶面的安装槽内，球面支撑块一顶面开有与双凸球面肘关节杆底部对应肘关节杆凸球面相匹配的凹球面，所述双凸球面肘关节杆的两个肘关节杆凸球面底部匹配安装在对应的球面支撑块一内，双凸球面肘关节杆的中间的肘关节杆凸球过渡面顶靠在两个球面支撑块一之间的弹性座一凸台上。
[0019]进一步地，所述肘关节杆采用双凹球面肘关节杆；
[0020]所述双凹球面肘关节杆首端顶部与双凹球面肘关节块铰接匹配，双凹球面肘关节块固定在拉料部支撑壳体内，双凹球面肘关节杆首端根部通过肘关节球瓦二轴向固定在拉料部支撑壳体内。
[0021]更进一步地，所述双凹球面肘关节杆的首端设有两个相对于双凹球面肘关节杆轴向轴对称分布的肘关节杆凹球面，且两个肘关节杆凹球面之间连接有肘关节杆凹球过渡面。
[0022]更进一步地，所述分体式双凹球面肘关节块为一体式双凹球面肘关节块；
[0023]所述一体式双凹球面肘关节块通过底部外沿固定安装在拉料部支撑壳体对应位置的环形凹槽内，一体式双凹球面肘关节块的顶面为与肘关节杆凹球面相匹配的双凸球面相对设置所构成的“V”形球面凹槽。
[0024]更进一步地，所述分体式双凹球面肘关节块为分体式双凹球面肘关节块；
[0025]所述分体式双凹球面肘关节块包括：底板二，弹性座二和球面支撑块二；
[0026]所述底板二外沿固定安装在拉料部支撑壳体对应位置的环形凹槽内，所述弹性座二底部固定在底板二内端面上，弹性座二顶面开有安装槽，所述球面支撑块二匹配安装在弹性座二顶面的安装槽内，球面支撑块二的顶面开有与双凹球面肘关节杆底部对应肘关节杆凹球面相匹配的凸球面，所述双凹球面肘关节杆的两个肘关节杆凹球面底部匹配安装在对应的球面支撑块二上，两个肘关节杆凹球面相匹配的球面支撑块二的两个凸球面之间开有嵌置槽，双凹球面肘关节杆10的中间的肘关节杆凹球过渡面1002嵌置在所述嵌置槽内。
[0027]进一步地，所述腕关节杆为单凸球面腕关节杆；
[0028]所述单凸球面腕关节杆的首端端面为与单凸球面腕关节杆同轴且外凸的腕关节杆下半球面，腕关节杆上半球面与腕关节杆下半球面相对设置，且腕关节杆上半球面与腕关节杆下半球面的圆心均与单凸球面腕关节杆同轴设置；腕关节杆上半球面的外径尺寸大于腕关节杆下半球面的外径尺寸。
[0029]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
[0030]1、本专利技术所述仿关节自由度可控推拉机构采用模仿人体上肢的“肘关节”和“腕关节”相配合的分体式组合部件，通过灵活度较高的“腕关节”配以限制自由度的“肘关节”，使得与“腕关节”相连夹钳的自由度得意控制，拉伸成形过程中，在不影响贴膜的前提下，降低板料的减薄率，使板料厚度分布更均匀。
[0031]2、本专利技术所述仿关节自由度可控推拉机构，采用“双球面”配合铰接的肘关节铰接组件，模仿人体上肢的“肘关节”，并在“双球面”配合的肘关节铰接组件的肘关节头与肘关节座直间设有调节间隙，实现肘关节铰接组件在所限制的旋转自由度下进行微调，实现肘关节铰接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于柔性拉伸成形机的仿关节自由度可控推拉机构，由拉料部、连接部和夹料部依次铰接组成，拉料部与柔性拉伸成形机的拉伸加载装置相连，夹料部与夹钳相连，其特征在于：所述连接部为仿关节连接部，由肘关节杆与腕关节杆可拆卸地固定连接组成；所述肘关节杆与拉料部之间通过双球面铰接形成仿人体上肢的“肘关节”，仿关节连接部相对于拉料部仅在一个方向上摆动；所述腕关节杆与夹料部之间通过单球面铰接形成仿人体上肢的“腕关节”，仿关节连接部相对于夹料部在多个方向上旋转或摆动。2.如权利要求1所述用于柔性拉伸成形机的仿关节自由度可控推拉机构，其特征在于：所述肘关节杆采用双凸球面肘关节杆；所述双凸球面肘关节杆首端顶部与双凸球面肘关节块铰接匹配，双凸球面肘关节块固定在拉料部支撑壳体内，双凸球面肘关节杆首端根部通过肘关节球瓦一轴向固定在拉料部支撑壳体内。3.如权利要求2所述用于柔性拉伸成形机的仿关节自由度可控推拉机构，其特征在于：所述双凸球面肘关节杆首端设有两个相对于双凸球面肘关节杆轴向轴对称分布的肘关节杆凸球面，且两个肘关节杆凸球面之间连接有肘关节杆凸球过渡面，肘关节杆凸球过渡面为相对于两个肘关节杆凸球面向内凹陷，且与两个肘关节杆凸球面光滑曲面过渡连接。4.如权利要求2或3所述用于柔性拉伸成形机的仿关节自由度可控推拉机构，其特征在于：所述双凸球面肘关节块为一体式双凸球面肘关节块；所述一体式双凸球面肘关节块的底部外沿固定在拉料部支撑壳体对应位置的环形凹槽内，一体式双凸球面肘关节块的顶面为与双凸球面肘关节杆的首端球面配合的双凹球面，且双凹球面与两个肘关节杆凸球面以及中间的肘关节杆凸球过渡面的底部共同构成的光滑曲面相匹配。5.如权利要求2或3所述用于柔性拉伸成形机的仿关节自由度可控推拉机构，其特征在于：所述双凸球面肘关节块为分体式双凸球面肘关节块；所述分体式双凸球面肘关节块包括：底板一，弹性座一和球面支撑块一；所述底板一外沿固定安装在拉料部支撑壳体对应位置的环形凹槽内，所述弹性座一底部固定在底板一内端面上，弹性座一顶面开有两个安装槽，两个球面支撑块一匹配安装在弹性座一顶面的安装槽内，球面支撑块一顶面开有与双凸球面肘关节杆底部对应肘关节杆凸球面相匹配的凹球面，所述双凸球面肘关节杆的两个肘关节杆凸球面底部匹配安装在对应的球面支撑块一内，双凸球面肘关...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩奇钢，王元昊，李锐，陈泰宇，梁策，李明哲，雒锋，李义，梁继才，于开锋，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：