專利名稱：雙球鉸伸縮式六維并聯(lián)鍛造操作機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種雙球鉸伸縮式六維并聯(lián)鍛造操作機，用于自由鍛造時對鍛件毛坯的抓取操作，屬于機械工程中鍛壓加工領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
鍛造操作機是大型鍛造壓力加工的基本工具之一，與壓力機配合使用。目前的鍛造操作機有鋼絲繩懸掛式、多桿機構(gòu)組合式等。鋼絲繩懸掛式鍛造操作機操作能力較小，用于小型鍛造，多桿機構(gòu)組合式鍛造操作機操作能力大，用于大型鍛造。一般來說，鍛造操作機需要實現(xiàn)的鍛造操作功能包括鉗口夾緊、鉗桿旋轉(zhuǎn)、鉗桿升降、鉗桿俯仰、鉗桿橫移、鉗桿擺動、大車行走等七個運動。其中，鉗口夾緊、鉗桿旋轉(zhuǎn)、大車行走三個動作從結(jié)構(gòu)上相互獨立，分別由電機或液壓獨立驅(qū)動。鉗桿升降、鉗桿俯仰兩個動作若由鋼絲繩懸掛方式實現(xiàn)，為鋼絲繩懸掛式鍛造操作機，若由一套復(fù)合連桿機構(gòu)來實現(xiàn)，則為多桿機構(gòu)組合式鍛造操作機。該復(fù)合連桿機構(gòu)包含四只單自由度的擺動導(dǎo)桿機構(gòu)，各由一只液壓缸驅(qū)動，通過相互配合實現(xiàn)所要求的操作運動。鉗桿橫移、鉗桿擺動另由雙滑塊機構(gòu)實現(xiàn)，由兩只液壓缸同步同向或反向驅(qū)動。經(jīng)檢索發(fā)現(xiàn)，申請?zhí)枮?8216126.1的中國實用新型專利公開了屬于通用機床技術(shù)領(lǐng)域的一種懸掛式鍛造操作機，包括鉗體、懸掛架和液壓傳動系統(tǒng)三部分。其中懸掛架托承住鉗體并可縱向移動調(diào)整鉗體重心平衡；液壓油缸控制鉗臂夾持鍛件并調(diào)整懸掛架位置。該鍛造操作機適合小型鍛造企業(yè)使用。該專利的鍛造操作機在鍛造過程中因鍛件延展變形所需要的夾鉗退讓動作是完全依靠大車行走來實現(xiàn)的，運動慣量巨大，消耗能源多，控制較為困難；其鉗桿升降、鉗桿俯仰、鉗桿橫移、鉗桿擺動四個動作則由不同機構(gòu)實現(xiàn)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，零部件數(shù)量多，制造成本較高，且該鍛造操作機可操作噸位小，只適用于中小型鍛造加工。通過文獻檢索分析，目前的鍛造操作機其鉗桿升降、鉗桿俯仰、鉗桿橫移、鉗桿擺動等運動均由不同機構(gòu)組合起來實現(xiàn)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，零部件數(shù)量多，制造成本較高，且均為小型鍛造操作機，可操作噸位低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種雙球鉸伸縮式六維并聯(lián)鍛造操作機，由一套機構(gòu)實現(xiàn)所需要的大型鍛件的多方位操作，簡化鍛造操作機結(jié)構(gòu)，降低制造成本，提高生產(chǎn)效率。
為實現(xiàn)這樣的目的，本發(fā)明設(shè)計的雙球鉸伸縮式六維并聯(lián)鍛造操作機主要包括六只相同的定球鉸、六套相同的液壓缸、六只相同的動球鉸、一只鉗桿平臺、一只夾鉗、一只上平臺、以及六組相同的立柱。六組立柱在行走大車底盤上對稱布置，六組立柱上端固接上平臺，每組立柱通過一只定球鉸連接一套液壓缸，液壓缸再通過一只動球鉸與鉗桿平臺相連，六只動球鉸在鉗桿平臺上對稱布置，鉗桿平臺上安裝抓取鍛件的夾鉗。
鍛造鍛件時，六套液壓缸按各自設(shè)定規(guī)律運動，進而通過六只動球鉸帶動鉗桿平臺作六維運動，從而實現(xiàn)固定在鉗桿平臺上的夾鉗進行任意方向的鍛造操作。因此，來自于六套液壓缸的伸縮運動和力，傳遞、合成于鉗桿平臺和夾鉗上，實現(xiàn)鍛件毛坯的多維操作。
本發(fā)明具有實質(zhì)性特點和顯著進步，通過一個雙球鉸伸縮式六維并聯(lián)鍛造操作機，利用六套液壓缸的伸縮運動和輸出力作為運動和力輸入，得到大噸位操作力和六維操作運動，以較低成本實現(xiàn)大型鍛件的鉗桿升降、鉗桿俯仰、鉗桿橫移、鉗桿擺動、鍛造過程中鍛件延展變形的夾鉗退讓等多方位操作。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、可模塊化設(shè)計、制造容易，鍛件鍛造時可通過輸入運動的控制來適應(yīng)鍛件毛坯的變形，避免鍛造過程中行走大車的伺服跟蹤運動，易于保證鍛件的鍛造質(zhì)量，降低能耗，提高生產(chǎn)效率。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
圖1中，1為軌道，2為行走大車，3為鍛件，4為夾鉗，5為鉗桿平臺，6為動球鉸，7為液壓缸，8為定球鉸，9為立柱，10為上平臺。
圖2本發(fā)明結(jié)構(gòu)效果圖。
具體實施例方式
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步描述。
圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本發(fā)明的雙球鉸伸縮式六維并聯(lián)鍛造操作機主要包括六只相同的定球鉸8、六套相同的液壓缸7、六只相同的動球鉸6、一只鉗桿平臺5、一只夾鉗4、一只上平臺10、以及六組相同的立柱9。六組立柱9在行走大車2底盤上對稱布置，六組立柱9上端固接上平臺10，每組立柱9通過一只定球鉸8，連接一套液壓缸7，液壓缸7再通過一只動球鉸6與鉗桿平臺5相連，六只動球鉸6在鉗桿平臺5上對稱布置，其布置方式與六組立柱9在行走大車2底盤上布置方式相對應(yīng)，鉗桿平臺5上安裝抓取鍛件3的夾鉗4。
鍛造操作時，六套液壓缸7按各自設(shè)定規(guī)律運動，進而通過六只動球鉸6帶動鉗桿平臺5作六維運動，從而實現(xiàn)固定在鉗桿平臺5上的夾鉗4進行任意方向的鍛造操作。因此，來自于六套液壓缸7的伸縮運動和力，傳遞、合成于鉗桿平臺5和夾鉗4上，實現(xiàn)鍛件毛坯3的多維操作。
權(quán)利要求
1.一種雙球鉸伸縮式六維并聯(lián)鍛造操作機，其特征在于包括六只相同的定球鉸(8)，六套相同的液壓缸(7)，六只相同的動球鉸(6)，一只鉗桿平臺(5)，一只夾鉗(4)，一只上平臺(10)，以及六組相同的立柱(9)，六組立柱(9)在行走大車(2)底盤上對稱布置，六組立柱(9)上端固接上平臺(10)，每組立柱(9)通過一只定球鉸(8)連接一套液壓缸(7)，液壓缸(7)再通過一只動球鉸(6)與鉗桿平臺(5)相連，六只動球鉸(6)在鉗桿平臺(5)上對稱布置，鉗桿平臺(5)上安裝抓取鍛件(3)的夾鉗(4)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種雙球鉸伸縮式六維并聯(lián)鍛造操作機，由六只相同的定球鉸、六套相同的液壓缸、六只相同的動球鉸、一只鉗桿平臺、一只夾鉗、一只上平臺、以及六組相同的立柱組成。六組立柱在行走大車底盤上對稱布置，每組立柱通過一只定球鉸連接一套液壓缸，液壓缸再通過一只動球鉸與鉗桿平臺相連，六只動球鉸在鉗桿平臺上對稱布置，其布置方式與六組立柱在行走大車底盤上布置方式相對應(yīng)，鉗桿平臺上安裝抓取鍛件的夾鉗。本發(fā)明利用六套液壓缸的伸縮運動和輸出力作為運動和力輸入，得到大噸位操作力和六維操作運動，以較低成本實現(xiàn)了大型鍛件的多方位操作。
文檔編號B21J13/00GK1772411SQ20051011044
公開日2006年5月17日 申請日期2005年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月17日
發(fā)明者高峰, 郭為忠, 林忠欽, 趙現(xiàn)朝, 來新民 申請人:上海交通大學(xué)