加热炉机械臂的制作方法

实用新型涉及机械制造领域，特别涉及一种用于加热炉的机械臂。

背景技术：

在材料制造领域，加热炉具有十分广泛的应用。尤其是中大型加热炉，由于能够单次处理大量的材料而广受各类材料热加工企业的欢迎。

然而，单次处理量大的同时也给材料的上下料带来不便之处，特别是金属等质量较大的材料上下料十分困难。

如今市场上存在一些可用于近距离搬运物料的机械臂，不过因为尺寸、功能等因素往往无法有效地与加热炉进行匹配结合。

因此本领域迫切需要研究开发新的动作灵活，所占空间小，工作范围大且能与加热炉有效匹配结合的加热炉机械臂。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种能与加热炉有效匹配结合的机械臂。

在本实用新型中，本实用新型提供了一种加热炉机械臂，包括第一旋转件、第二旋转件、第三旋转件、第一伸缩杆、第二伸缩杆和机械夹爪。所述第一旋转件安装于加热炉支撑柱上；所述第一旋转件与所述第一伸缩杆可转动连接；所述第二伸缩杆与所述机械夹爪通过所述第三旋转件连接；所述第一伸缩杆能够绕加热炉支撑杆进行二维方向的转动，所述机械夹爪能够绕所述第二伸缩杆进行三维方向的转动。

优选地，所述第一伸缩杆和第二伸缩杆通过第二旋转件连接，组成一个伸缩杆组合；所述伸缩杆组合的可伸缩长度范围匹配于物料台与加热炉腔体的空间距离。

优选地，所述第一伸缩杆和第二伸缩杆的伸缩长度范围不同，所述第二伸缩杆的可伸缩长度范围小于所述第一伸缩杆的可伸缩长度范围。可伸缩范围较小的所述第二伸缩杆安装于近所述机械夹爪的位置，精准地控制所述机械夹爪所夹物料的空间位置。可伸缩长度范围较大的所述第一伸缩杆安装于近所述加热炉支撑柱的位置，这样可以在机械臂工作时在三维方向上对物料位置进行粗调与微调，以便精确控制物料在所述加热炉腔体内的安放位置。

优选地，所述第一伸缩杆的一端通过所述第一旋转件安装于所述加热炉支撑柱上。所述第一伸缩杆可绕所述支撑柱进行二维方向的转动。

优选地，所述第一旋转件和所述第二旋转件分别安装在第一伸缩杆的两端，所述第二旋转件和所述第三旋转件分别安装于第二伸缩杆的两端。

所述第二伸缩杆通过所述第二旋转件与所述第一伸缩杆连接。

所述第一伸缩杆包括第一主杆和第一副杆，所述第一主杆具有内部腔室，所述第一副杆安装于所述第一主杆的内部腔室内并能够从所述第一主杆的内部腔室内伸出和退回所述第一主杆的内部腔室。

所述第二伸缩杆包括第二主杆和第二副杆，所述第二主杆具有内部腔室，所述第二副杆安装于所述第二主杆的内部腔室内并能够从所述第二主杆的内部腔室内伸出和退回所述第二主杆的内部腔室。

所述三个旋转件第一旋转件、第二旋转件以及第三旋转件属于两种类型，所述第一旋转件允许在二维方向转动，旋转角大于90°小于160°；所述第二旋转件允许在三维方向转动，旋转角大于90°小于160°；所述第三旋转件允许在三维方向转动，旋转角大于90°小于160°。所述第一旋转件安装于所述加热炉支撑柱上。

优选地，所述第二伸缩杆安装于第三旋转件的一端并且与所述机械夹爪连接。

所述机械夹爪包括底座、第一机械夹杆和第二机械夹杆，所述第一机械夹杆和所述第二机械夹杆的一端固定与所述底座固定连接，所述第一机械夹杆和所述第二机械夹杆在外力作用下可作张合动作。所述第一机械夹杆和所述第二机械夹杆的最大的张角不大于60°。

优选地，所述机械夹爪的夹放动作匹配于物料的三维物理尺寸；所述机械夹爪的夹放力度匹配于物料的质量。

优选地，所述伸缩杆包括第一伸缩杆和第二伸缩杆采用的材质为高强度金属材料。

优选地，所述机械夹爪采用的材质为耐高温金属材料，所述机械夹爪接触物料的内侧涂覆有一层耐高温防滑涂层。

应理解，在本发明范围内中，本发明的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅，在此不再一一累述。

附图说明

图1为本实用新型的一种加热炉机械臂的结构示意图；

图2为伸缩杆组合伸长状态的结构示意图；

图3为机械夹爪张开状态的结构示意图。

具体实施方式

本发明人经过广泛而深入的研究，首次开发了一种可伸缩能与加热炉良好匹配结合的机械臂。

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

如图1所示，一种加热炉机械臂，包括：第一旋转件1、第二旋转件3、第三旋转件8，第一伸缩杆10，第二伸缩杆9和机械夹爪5。在本实施例中，第一旋转件1安装于加热炉支撑柱2上，第一旋转件1与第一伸缩杆10的一端可转动连接，第一伸缩杆10未与第一旋转件1固定连接的一端与第二伸缩杆9通过第二旋转件3连接，第二伸缩杆9未与第二旋转件3连接的一端与机械夹爪5通过第三旋转件8连接；第二伸缩杆9和第一伸缩杆10通过第二旋转件3组成伸缩杆组合，该伸缩杆组合绕加热炉支撑杆2转动，机械夹爪5绕第二伸缩杆9转动。在本实施例中，第二旋转件3和第三旋转件8允许在三维方向转动，转动角大于90°小于160°；第一旋转件1允许在二维方向转动，旋转角大于90°小于160°，这样做的好处是在满足上下物料位置变化要求的同时，可以降低操作难度。

在本实施例中，伸长状态的伸缩杆组合如图2所示，在机械力作用下第一伸缩杆10可往外推伸出第一副杆10-1，该第一副杆10-1是第一伸缩杆10的结构组成部分，第一副杆10-1的长度不超过第一伸缩杆10的长度；在机械力作用下第二伸缩杆9可往外推伸出第二副杆9-1，该副杆9-1是第二伸缩杆9的结构组成部分，第二副杆9-1的长度不超过第二伸缩杆9的长度。在机械力作用下部分伸出的该第二副杆9-1可回缩至第二伸缩杆9的内部腔室，在机械力作用下部分伸出的副杆10-1可回缩至第一伸缩杆10的内部腔室。

在本实施例中，张开状态的机械夹爪结构如图3所示，机械夹爪5的底座7与第三旋转件8连接，机械夹杆4和机械夹杆6分别有一端固定于底座7，在机械力作用下机械夹杆4和机械夹杆6可作张合动作，最大的张角α不大于60°。机械夹杆4和机械夹杆6接触物料的内侧涂覆有防滑的耐高温涂层，这样做的好处在于可在机械夹爪5工作过程中防止物料从机械夹杆4和机械夹杆6滑落，造成经济损失和安全隐患。

在本实施例中，所述机械力由电能控制电机驱动。

本实用新型的主要优点包括：

(a)通过所述加热炉机械臂的使用，大大降低了传统人力方式对加热炉进行上下料的复杂程度和工作强度，在上下料过程中，工人只需将物料放置于物料台上，通过操控所述机械夹爪和所述伸缩杆组合使物料位置来回变化于所述物料台和加热炉腔之间，整个过程更加安全，省力。

(b)加热炉一般采用内加热方式，炉腔内固定安装有脆弱的石墨加热体或金属加热体。通过对所述加热炉机械臂的精准控制，使物料位置准确稳定地发生变化，这使所述物料在上下料过程避免与脆弱的加热炉发生刮擦、碰撞等物理接触，从而对所述加热体起到保护作用。

(c)所述伸缩杆组合的长度伸缩范围匹配于所述物料台与所述加热炉腔体的距离，这使得所述物料可以在加热炉周围空间范围内发生必需的位移变化，减缓了一般机械臂活动范围不适用于加热炉的问题。两个允许三维方向大角度转动和一个允许在二维方向大角度转动的所述旋转件保证了所述物料在三维方向发生位置变化的角度需要。

(d)所述加热炉本身一般具有较大的质量，所述加热炉机械臂安装于所述加热炉支撑柱上，使机械臂免于来回移动，又能够节省安放机械臂的地面空间。

上述结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式。应理解，即使对本实用新型作出各种变化，只要是安装于加热炉上，通过伸缩杆和旋转件组合改变物料空间范围内的三维位置变化的机械臂，都落入本实用新型的保护范围内。

此外应理解，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。