一種加熱爐上下料機械手的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及機械加工領域，具體涉及一種加熱爐上下料機械手。
【背景技術】
[0002]熱沖壓成形技術是將板料加熱到九百多度高溫，再迅速轉移到具有冷卻功能的模具上進行成形淬火，得到超高強度成形件的一種工藝。然而，在熱沖壓自動化生產線上，為了防止加熱后的板材與空氣接觸后過快降溫，要求能夠迅速轉移高溫板材，同時又由于生產線上的爐具與沖床之間的距離要盡可能的小，以節(jié)約運送時間，因此應用到了機械手臂結構，機械手能模仿人的手和臂的某些動作和功能，用來按固定程序抓取、搬運物件或操作工具。機械手是最早出現(xiàn)的工業(yè)機器人，也是最早出現(xiàn)的現(xiàn)代機器人，它可代替人的繁重勞動以實現(xiàn)生產的機械化和自動化，能在有害環(huán)境下操作以保護人身安全，因而廣泛應用于機械制造、冶金、電子、輕工和原子能等部門；要求機器人上使用的機械臂要在一定尺寸范圍內，在必須滿足行程的情況下盡可能小。
[0003]現(xiàn)有的加熱爐上下料機械手雖然可以達到上下料的功能，把人們從惡劣的工作環(huán)境中解救出來，但是現(xiàn)有的加熱爐機械手大多采用氣缸驅動定位方式，鏈式傳動，帶式傳動等單級輸送型式，普遍存在一個共同的缺點:移動速度慢，工作效率低，不利于加熱后取出的零件保持一定的溫度，尤其是冬季，空氣溫度很低，零件溫度下降快，影響加熱爐生產線的整體工作效率。
[0004]由于上述問題的存在，本發(fā)明人對現(xiàn)有的機械手技術進行了深入研究，以便設計制造出運行速度快，工作效率高、安全穩(wěn)定、并可減少加熱零件滯留在空氣中的時間的機械手。

【發(fā)明內容】

[0005]為了克服上述問題，本發(fā)明人進行了銳意研究，結果發(fā)現(xiàn)，通過設計一種帶有二級伸縮臂結構的伸縮臂，其中第二級伸縮臂由皮帶傳動，以類似于滑輪的原理進行工作，一級伸縮臂帶動二級伸縮臂以更快的速度運動，通過RV減速機作為旋轉軸，帶動伸縮臂旋轉，并且通過X軸直線定位系統(tǒng)和Z軸直線定位系統(tǒng)帶動整個伸縮臂沿著X軸方向和Z軸方向移動，實現(xiàn)多自由度運動；并且在加熱爐下料機械手的機械臂外部安裝保溫罩，使工件與外界的冷空氣隔絕，從而完成本發(fā)明。
[0006]本發(fā)明的主要目的在于提供以下方面:
[0007](I) 一種加熱爐上下料機械手，其特征在于，該機械手包括，
[0008]端頭固定梁1，兩個端頭固定梁I對稱地設置于機械手的兩側，端頭固定梁I包括，
[0009]立柱12，兩個立柱都豎直放置，
[0010]橫梁11，其橫置于立柱頂部，橫梁與立柱固定連接，
[0011]斜梁13，從立柱12側面延伸至地面，與立柱一起支撐橫梁；
[0012]X軸直線定位系統(tǒng)2，包括X軸鋼梁21和傳動板，X軸鋼梁21橫置固定于兩個端頭固定梁的橫梁上11;
[0013]Z軸直線定位系統(tǒng)3，包括Z軸鋼梁31，Z軸鋼梁31豎直設置，并與X軸直線定位系統(tǒng)2相連，Z軸鋼梁31底部連接有減速機安裝板5，減速機安裝板5呈板狀，其中間位置設有通孔，其中，X軸直線定位系統(tǒng)2通過齒輪齒條傳動的方式帶動Z軸直線定位系統(tǒng)3沿X軸方向移動(I軸直線定位系統(tǒng)3通過齒輪齒條傳動的方式帶動Z軸鋼梁31上的減速機安裝板5沿Z軸方向移動；
[0014]旋轉系統(tǒng)4，包括
[0015]電機41，其設置于Z軸鋼梁31內部的底部，電機安裝在減速機安裝板5上，
[0016]RV減速機42，其頂部與減速機安裝板5固定連接，且與電機41相連通，RV減速機42輸入軸的軸心和輸出軸的軸心重合，且與電機41主軸的軸心共線，和
[0017]伸縮臂連接板43，其呈板狀，頂部固定在RV減速機上，伸縮臂連接板43底部固定接進給系統(tǒng)6，
[0018]其中，電機41通過RV減速機42驅動伸縮臂連接板43繞著電機主軸旋轉；
[0019]和
[0020]進給系統(tǒng)6，包括
[0021 ] 伸縮臂驅動機構61，其包括，伸縮臂驅動電機611、和減速機612，其中，減速機612固定于伸縮臂連接板43上；伸縮臂驅動電機611通過減速機612驅動固定在減速機612上的伸縮臂驅動齒輪613 ;在伸縮臂連接板43底部設置一級滑塊614，
[0022]第一級伸縮臂62，其上設置伸縮臂驅動齒條621，伸縮臂驅動齒條621與伸縮臂驅動齒輪613相嚙合，在第一級伸縮臂62內部設置兩個端部固定座622，兩個端部固定座622撐緊皮帶傳動機構623，所述皮帶傳動機構623呈環(huán)狀，皮帶傳動機構包括一段皮帶624，所述皮帶624的兩端對接呈環(huán)狀，所述皮帶624的兩端都固連在伸縮臂連接板43上，皮帶的中部與第二級伸縮臂63固連，在第一級伸縮臂62頂部設置兩個一級滑行導軌625，一級滑行導軌625與一級滑塊614相配合，在第一級伸縮臂62兩側下方分別設置有二級滑行導軌626，和
[0023]第二級伸縮臂63，其包括二級滑塊631，二級滑塊631與二級滑行導軌626相配合，第二級伸縮臂上固定連接有托手632。
[0024](2)根據(jù)上述(I)所述的加熱爐上下料機械手，其特征在于，在減速機安裝板5的兩個側面上分別設置有連接塊51，連接塊51下方設置有防撞緩沖座52，防撞緩沖座52側面設置有防撞緩沖頭53，所述防撞緩沖頭53由軟質材料制成，呈子彈頭狀；伸縮臂連接板43的兩個側面上分別設置有撞塊431 ;撞塊431和防撞緩沖頭53的位置關系根據(jù)伸縮臂連接板43的旋轉角度確定。
[0025](3)根據(jù)上述(I)所述的加熱爐上下料機械手，其特征在于，伸縮臂連接板43的旋轉角度為90°。
[0026](4)根據(jù)上述(I)所述的加熱爐上下料機械手，其特征在于，防撞緩沖頭53與撞塊431在豎直方向即Z軸方向上的位置高度相同。
[0027](5)根據(jù)上述(I)所述的加熱爐上下料機械手，其特征在于，進給系統(tǒng)6的第一級伸縮臂62頂部的左右兩側均設有防撞緩沖頭53。
[0028](6)根據(jù)上述(I)所述的加熱爐上下料機械手，其特征在于，托手632呈叉狀，固定在第二級伸縮臂前端，通過第二級伸縮臂帶動托手運動。
[0029](7)根據(jù)上述(I)所述的加熱爐上下料機械手，其特征在于，Z軸直線定位系統(tǒng)3有兩個，每個Z軸直線定位系統(tǒng)帶動一個進給系統(tǒng)6，兩個進給系統(tǒng)并排設置，通過位于左邊的進給系統(tǒng)將工件夾持至加熱爐，所述位于左邊的進給系統(tǒng)即加熱爐上料機械手，通過位于右邊的進給系統(tǒng)從加熱爐中取出工件，所述位于右邊的進給系統(tǒng)即加熱爐下料機械手。
[0030](8)根據(jù)上述(7)所述的加熱爐上下料機械手，其特征在于，加熱爐下料機械手外部設置有保溫罩7，保溫罩7固定在伸縮臂連接板43上，不隨伸縮臂運動。
[0031](9)根據(jù)上述(I)所述的加熱爐上下料機械手，其特征在于，RV減速機42的軸心是旋轉系統(tǒng)4的旋轉軸。
[0032](10)根據(jù)上述(I)所述的加熱爐上下料機械手，其特征在于，Z軸直線定位系統(tǒng)的Z軸鋼梁31上部設有配重氣缸311。
[0033]本發(fā)明的有益效果在于，
[0034](I)本發(fā)明中用RV減速機作為旋轉軸，是擺線針輪的傳動方式，輸入軸的軸心和輸出軸的軸心共線，使得整體結構緊湊，其減速比可以做到很大，并且體積小，節(jié)省空間；
[0035](2)本發(fā)明使用RV減速機，其機械性能好，過載能力強，耐沖擊并且慣性力矩小使得其適用于起動頻繁和正反轉場合；
[0036](3)本發(fā)明的電機安裝在剛梁內部，使得整體結構簡單，既節(jié)省空間，又美觀；
[0037](4)本發(fā)明提供的伸縮臂，結構簡單，運行中的第二級伸縮臂以兩倍于第一級伸縮臂的速度沿著相同的方向滑動，使得伸縮臂運行速度快，效率高，減少高溫板材滯留在空氣中的時間；
[0038](5)本發(fā)明提供的伸縮臂，由于滑塊和滑行導軌配合使用，通過齒輪齒條傳動，保證了第一級與第二級伸縮臂的直線運動，使得該伸縮臂定位精度高，性能穩(wěn)定可靠；
[0039](6)本發(fā)明提供的伸縮臂外部包裹有保溫罩，使得從加熱爐中取出的工件和外界的冷空氣接觸較少，避免了工件熱量流失，溫度降低。
[0040](7)本發(fā)明提供的Z軸鋼梁上部設有配重氣缸，使得Z軸自身的重力通過配重氣缸的往復運動得到緩沖；
[0041](8)本發(fā)明提供的上下料機械手設置有防撞緩沖頭和撞塊，通過防撞緩沖頭和撞塊的配合使用，使得整體結構更安全，磨損程度降低。
【附