專利名稱：一種具有保溫功能的高溫鋼板抓取機械手的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明專利是一種工業(yè)機械手，特別涉及高溫鋼板的抓取和轉(zhuǎn)移，尤其是能減少鋼板在該過程中的熱量散失。
背景技術(shù)：
汽車輕量化與安全性是汽車發(fā)展的兩大主題。采用高強度鋼結(jié)構(gòu)件是汽車輕量化最有效的途徑之一，在傳統(tǒng)工藝下，很難獲得合格的高強度鋼結(jié)構(gòu)件，因此熱沖壓技術(shù)被廣泛研究并投入到實際生產(chǎn)。熱沖壓技術(shù)是一種將超高強度鋼板加熱到奧氏體化溫度以上并充分保溫，經(jīng)模具淬火、成形后得到高精度、超高強度成形件的新興成形技術(shù)。然而高強度鋼板從加熱爐轉(zhuǎn)移到模具中，是一個經(jīng)歷3-lOs的高溫鋼板轉(zhuǎn)移過程，該過程中鋼板溫度高，并且沉浸在常溫空氣氛圍中。實驗表明高溫鋼板由950°C空冷IOs后溫降已經(jīng)超過 150°C，此時板料的平均溫度約為790°C，因此普通手指抓取式、吸盤式和磁力吸盤式機械手不能用于高溫鋼板的抓取和轉(zhuǎn)移。普通的手指抓取式機械手在高溫環(huán)境下不能長期穩(wěn)定工作，而且會導(dǎo)致手指與高溫鋼板接觸局部溫度降低速度快，幅度大，影響熱成形件的成形質(zhì)量和性能；普通的磁力吸盤式機械手同樣不能實現(xiàn)高溫鋼板的抓取和轉(zhuǎn)移，因為奧氏體溫度以上的高溫鋼板磁性消失；普通吸盤式機械手由于吸盤結(jié)構(gòu)設(shè)計，不能用于高溫工作環(huán)境，因此也不能用于高溫鋼板的抓取和轉(zhuǎn)移。
發(fā)明內(nèi)容針對以上不足，為了能實現(xiàn)高溫鋼板的抓取和轉(zhuǎn)移，并減少鋼板在該過程中的熱量散失，本發(fā)明專利提供一種具有保溫功能的高溫鋼板抓取機械手，該機械手設(shè)計成手指抓取式，但是手指采用陶瓷材料，并設(shè)計有反射罩和加熱系統(tǒng)。其設(shè)計思路是通過反射罩和加熱系統(tǒng)減少鋼板在轉(zhuǎn)移過程中的熱量散失，采用陶瓷手指抓取高溫鋼板減少高溫鋼板局部熱量散失。通過布置在機械手、反射罩上的溫度傳感器能實時監(jiān)測高溫鋼板在轉(zhuǎn)移過程中的溫度；布置在關(guān)鍵線路附近的高溫報警器能防止溫度過高，破壞機械手工作能力；布置在汽缸上的位置行程開關(guān)能，調(diào)節(jié)機械手的抓取范圍，適應(yīng)不同寬度鋼板的抓取和轉(zhuǎn)移。本發(fā)明專利的上述目的實現(xiàn)方法結(jié)合附圖說明如下一種具有保溫功能的高溫鋼板抓取機械手，主要有驅(qū)動桿(2)、主傳動桿(3)、連接桿(I)、副傳動桿(11)、手爪柄(8)、陶瓷手指(10)、支架(6)、反射罩(12)、碳纖維加熱管
(13)、高溫報警器、限位開關(guān)以及其他連接件。連接桿轉(zhuǎn)接頭(9) 一端直接與方鋼連接，中部為楔形結(jié)構(gòu)，另一端與連接桿(I)相連。由外力(如汽缸)帶動驅(qū)動桿(2)運動，驅(qū)動桿(2)帶動主傳動桿(3)轉(zhuǎn)動，使固定在主傳動桿(3 )上的連接桿轉(zhuǎn)接頭(9 )轉(zhuǎn)動，連接桿轉(zhuǎn)接頭(9 ) 一端固定在與主傳動桿(3 )中部，另一端與連接桿(I)連接，連接桿(I)的末端與副傳動桿(11)連接，通過連接桿(I)的傳遞，副傳動桿(11)與主傳動桿(3)同步轉(zhuǎn)動，固定在主傳動桿(3)和副傳動桿(11)上的手爪柄(8)與陶瓷手指(10)轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)高溫鋼板的抓??；主傳動桿(3)和副傳動桿(11)通過軸承座(4)固定在支架(6)上；支架(6)與陶瓷手指(10)之間設(shè)有了反射罩(12)，反射罩(12)通過反射罩連接件(7)固定在支架(6)下部；碳纖維加熱管(13)固定在反射罩(12)底面，驅(qū)動桿(2)、連接桿轉(zhuǎn)接頭(9)、手爪柄(8)通過銷釘固定在主、副傳動桿(11)上；手爪柄(8)與陶瓷手指(10)通過螺栓連接；反射罩(12)采用高精技術(shù)拋光處理，提高反射率。在接近、抓取和轉(zhuǎn)移高溫鋼板的過程中，通過碳纖維加熱管的熱量輸出，能使高溫鋼板維持在恒定溫度范圍內(nèi)；反射罩的作用，一方面隔絕高溫區(qū)域與機械手大部分零部件的熱量傳遞，保護機械手工作環(huán)境溫度；另一方面能反射高溫鋼板與碳纖維加熱管的熱量，減少高溫鋼板的熱量損失，降低能源消耗。

圖I具有保溫功能的高溫鋼板抓取機械手等軸測圖 圖2具有保溫功能的高溫鋼板抓取機械手底部結(jié)構(gòu)示意圖圖中1_連接桿；2_驅(qū)動桿；3_主傳動桿；4_軸承座；5_耐高溫軸承；6-支架；7_反射罩連接件；8-手爪柄；9-連接桿轉(zhuǎn)接頭；10-陶瓷手指；11-副傳動桿；12-反射罩；13-碳纖維加熱管。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖實例進一步說明本發(fā)明的內(nèi)容及具體實施方法。由外力(如汽缸)帶動驅(qū)動桿(2)運動，汽缸的運動行程由限位開關(guān)控制，限位開關(guān)安裝在支架(6)上，驅(qū)動桿(2)通過銷釘固定在主傳動桿(3)中部位置，帶動主傳動桿(3)轉(zhuǎn)動，使固定在主傳動桿(3)中部位置上的連接桿轉(zhuǎn)接頭(9)轉(zhuǎn)動，連接桿(I)與連接桿轉(zhuǎn)接頭(9)連接,通過連接桿(I)的傳遞，副傳動桿(11)與主傳動桿(3)同步轉(zhuǎn)動，固定在主傳動桿(3)和副傳動桿(11)上的手爪柄(8)轉(zhuǎn)動，陶瓷手指(10)與手爪柄(8)連接，手爪柄(8)與陶瓷手指(10)共6套，平均布置在主傳動桿(3)和副傳動桿(11)上，實現(xiàn)高溫鋼板的抓取，連接桿轉(zhuǎn)接頭(9)與手爪柄(8)均通過銷釘固定在主傳動桿(3)和副傳動桿(11)上；主傳動桿(3 )和副傳動桿(11)通過耐高溫軸承(5 )和軸承座(4 )固定在支架(6 )上；支架(6)由耐高溫不銹方鋼通過焊接構(gòu)成；反射罩(12)通過反射罩連接件(7)固定在支架(6)上，反射罩連接件(7)通過焊接連接固定在支架(6)上，通過螺栓螺母連接固定反射罩(12);碳纖維加熱管(13)布置在反射罩(12)底部，通過非標(biāo)件連接固定；手爪柄(8)與陶瓷手指
(10)通過滑槽結(jié)構(gòu)與螺栓連接，實現(xiàn)陶瓷手指(10)長短調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)范圍為0-100_ ;碳纖維加熱管(13)與反射罩(12)設(shè)計距離為50mm，與鋼板距離為80mm。本發(fā)明所述的陶瓷手指(10)，耐高溫且能減少與高溫鋼板接觸時局部溫度降低速度快和幅度大。本發(fā)明所述的反射罩(12)，采用高精度拋光技術(shù)，反射率高，一方面能保護具有保溫功能的高溫鋼板抓取機械手工作環(huán)境，另一方面能減少高溫鋼板溫降，減少能源消耗。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，能實現(xiàn)鋼板的抓取和轉(zhuǎn)移，特別是能實現(xiàn)高溫鋼板的抓取和轉(zhuǎn)移，能減少高溫鋼板在轉(zhuǎn)移過程中的溫度降低，提高熱成形件的成形質(zhì)量和性能。
權(quán)利要求1.一種具有保溫功能的高溫鋼板抓取機械手，包括連接桿(I)、驅(qū)動桿(2)、主傳動桿(3)、支架(6)、手爪柄(8)、陶瓷手指(10)、副傳動桿(11)、反射罩(12)、碳纖維加熱管(13)，其中所述驅(qū)動桿(2)固定在主傳動桿(3)中部位置，所述的連接桿(I)與連接桿轉(zhuǎn)接頭(9)連接，所述的連接桿轉(zhuǎn)接頭(9) 一端固定在與主傳動桿(3)中部，另一端與連接桿(I)連接，所述的連接桿(I)末端與副傳動桿(11)連接，所述的手爪柄(8)布置在主傳動桿(3)和副傳動桿(11)上，所述的主傳動桿(3)與副傳動桿(11)的兩端通過耐高溫軸承(5)和軸承座(4)固定在支架(6)上部。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有保溫功能的高溫鋼板抓取機械手，其特征在于所述的支架(6)與陶瓷手指(10)之間設(shè)有了反射罩(12)，所述的反射罩(12)通過反射罩連接件(7)固定在支架(6)下部。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有保溫功能的高溫鋼板抓取機械手，其特征在于設(shè)有了所述的碳纖維加熱管(13)，所述的碳纖維加熱管(13)固定在反射罩(12)底面。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有保溫功能的高溫鋼板抓取機械手，其特征在于所述的連接桿轉(zhuǎn)接頭(9) 一端直接與方鋼連接，中部為楔形結(jié)構(gòu)，另一端與連接桿(I)相連。
專利摘要本實用新型設(shè)計一種具有保溫功能的高溫鋼板機械手，所述的機械手包括有驅(qū)動桿、主傳動桿、連接桿、副傳動桿、手爪柄、陶瓷手指、支架、反射罩、碳纖維加熱管等主要部分。所述的機械手將手指設(shè)計成陶瓷手指，避免了手指與高溫鋼板接觸局部溫度降低速度快，幅度大；通過反射罩保護了零部件的工作環(huán)境，同時也減少了高溫鋼板的熱量散失；利用碳纖維加熱管加熱，使高溫鋼板維持在特定溫度范圍內(nèi)。
文檔編號B25J15/08GK202506757SQ20112039343
公開日2012年10月31日 申請日期2011年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月17日
發(fā)明者單忠德, 葉永盛, 姜超, 莊百亮, 張振, 李乃亮 申請人:機械科學(xué)研究總院先進制造技術(shù)研究中心