专利名称：一种高精度自动对中式多工位工件夹送装置的制作方法
技术领域：
本发明属于一种夹送装置，具体属于一种高精度自动对中式多工位工件夹送装置。
背景技术：
工件换位夹送装置是多工位液压机本体设计结构中必不可少的设备，它实现了工件在不同工位上的移位、定位、对中、高精度合模等要求，在多工位液压机一般保证一个工位的移位、定位、对中、高精度合模等要求，是较容易实现。但在多工位液压机上要实现任何工位的移位、定位、对中、高精度合模等要求，要实现就很困难。如果不能实现其移位、定位、对中、高精度合模等要求，就不能实现多工位成型制造功能。目前，液压机所采用的为外置式辅助装置，主要利用辅助移动式夹送装置，其精度低且效率低，特别对于热模成型效果差、成品率低。而且对于不同工位的对中精度差，这样很难实现高精度合模要求。目前的设备只能实现一种或两种特定的功能，完全能实现移位、定位、对中、高精度合模等要求并集合于一种装置的设备，目前还没有合适的装置来实现多工位移位、定位、对中、高精度合模等要求。
发明内容为解决上述问题，本发明提供一种高精度自动对中式多工位工件夹送装置，其利用连杆机构实现装置自动定位对中，通过液压驱动夹头，实现张开、夹紧工件的动作，该装置并准确的实现夹头机构的高精度伸缩定位，升降控制。为达到上述目的，本发明的技术方案为:一种高精度自动对中式多工位工件夹送装置，由夹头机构、伸缩机构、升降机构、防扭转导向机构和机座机构组成；所述的机座机构由上T型框架和下框架底座构成，上T型框架包括横梁和垂直于横梁中心的连接轴套，连接轴套与防扭转导向机构的中心导向柱刚性连接，中心导向柱滑动设置在下框架底座的导向槽内，升降机构和防扭转导向机构设置在中心导向柱的两侧，升降机构为上T型框架沿竖直方向移动提供动力，防扭转导向机构的中心导向柱保证上T型框架沿竖直方向移动，防扭转导向机构使得上T型框架在水平方向不产生旋转；所述的伸缩机构设置在上T型框架的横梁上端面，所述的伸缩机构包括外轴套、内导柱杆、伸缩油缸、用于驱动内导柱杆的张紧油缸和限位挡，外轴套通过两个轴承座设置在上T型框架的横梁上端，内导柱杆设置在外轴套的内部，其一端与张紧油缸相连，另一端与夹头机构的伸缩连杆相连，伸缩油缸的活塞杆通过限位挡与外轴套连接，伸缩油缸动作，通过限位挡带动外轴套伸缩与定位，实现夹头机构工位的调整；所述的夹头机构包括短连杆、夹爪、长连杆、连杆座、摆臂杆和调节夹爪开口大小的伸缩连杆，连杆座固定设置在伸缩机构中的外轴套端面上，在连杆座的两侧外壁上对称连接有长连杆，每一个长连杆均通过短连杆与夹爪相连，对称设置的长连杆、短连杆所包围的空间内设有两个摆臂杆，两个摆臂杆的中部与连杆座连接，摆臂杆的一端与伸缩连杆相连，另一端与短连杆和夹爪的关节部位相连。所述的防扭转导向机构包括导向杆、防扭转滑轨、中心导向柱和中心滑轨，导向杆的一端垂直设在上T型框架的横梁下部，另一端和水平设置在下框架底座上的防扭转滑轨滑动连接，设置在下框架底座的导向槽的中心滑轨和中心导向柱滑动连接。所述的中心导向柱上设有极限位置滑槽，下框架底座设有与滑槽滑动部位相匹配的定位孔。所述的限位挡设置在两个轴承座之间的外轴套上。所述的伸缩机构还设有一个精确定位的电位移传感器。所述的夹头机构的夹爪采用120° V型内斜面钳口并设有横向防滑槽。所述的短连杆和夹爪的关节部为短连杆和夹爪的连接处。所述的机座机构的上T型框架的横梁的两端设置有平衡杆和平衡支架。所述的机座机构的上T型框架的横梁的横截面为矩形，下框架底座的导向槽为圆柱形。升降机构包括设置在柱塞式油缸两端的两个球铰，两个球铰分别与上T型框架的横梁的下端面、下框架底座的上端面连接。有益效果:本发明可自动的实现工件的对中要求，无需增加人工对模等辅助工序，有效的提高了工作效率，减少了废品率，而且对中精度高，适合于高精度对中要求，同时能够实现多工位的换位、夹取、收回和送出、定位、高精度合模等多项功能集合于一体的要求，保证了工件在不同工序之间更换的在线连续性，大大的缩短了整个工件的成形时间，有效的提高了成形率，工作效率，降低了生产成本。本发明动作时，升降、开合、定位、伸缩区域范围大，调整、操作和控制方便。设备结构简捷，实用性、功能性强，应用广泛，维护成本低，可靠性高。本发明已应用于多工位模锻液压机的换位、夹取、收回和送出、定位、高精度合模等。本发明也可应用于相关的多工位工艺设备在线使用。
图1为本发明的结构示意图；图2为本发明的夹头机构的示意图。图中标记为:1、夹头机构，2、伸缩机构，3、升降机构，4、防扭转导向机构，5、机座机构，101、短连杆，102、夹爪，103、长连杆，104、连杆座，105、摆臂杆，106、伸缩连杆，201、外轴套，202、内导柱杆，203、伸缩油缸，204、张紧油缸，205、限位挡，301、柱塞式油缸，302、球铰，401、导向杆，402、防扭转滑轨，403、中心导向柱，404、中心滑轨，501、上T型框架，502、下框架底座，503、横梁，504、连接轴套，505、轴承座，506、平衡杆，507、平衡支架。
具体实施方式
结合附图及实施例对本发明进一步做详细说明。一种高精度自动对中式多工位工件夹送装置，由夹头机构1、伸缩机构2、升降机构3、防扭转导向机构4和机座机构5组成；所述的机座机构5由上T型框架501和下框架底座502构成，上T型框架501包括横梁503和垂直于横梁中心的连接轴套504，连接轴套504与防扭转导向机构4的中心导向柱403刚性连接，中心导向柱403滑动设置在下框架底座502的导向槽内，升降机构3和防扭转导向机构4设置在中心导向柱403的两侧，升降机构3为上T型框架501沿竖直方向移动提供动力，防扭转导向机构4的中心导向柱403保证上T型框架501沿竖直方向移动，防扭转导向机构4使得上T型框架501在水平方向不产生旋转；所述的伸缩机构2设置在上T型框架501的横梁503上端面，所述的伸缩机构2包括外轴套201、内导柱杆202、伸缩油缸203、用于驱动内导柱杆202的张紧油缸204和限位挡205，外轴套201通过两个轴承座505设置在上T型框架501的横梁503上端，内导柱杆202设置在外轴套201的内部，其一端与张紧油缸204相连，另一端与夹头机构I的伸缩连杆106相连，伸缩油缸203的活塞杆通过限位挡205与外轴套201连接，伸缩油缸203动作，通过限位挡205带动外轴套201伸缩与定位，实现夹头机构I工位的调整；所述的夹头机构I包括短连杆101、夹爪102、长连杆103、连杆座104、摆臂杆105和调节夹爪开口大小的伸缩连杆106，连杆座104固定设置在伸缩机构2中的外轴套201端面上，在连杆座104的两侧外壁上对称连接有长连杆103，每一个长连杆103均通过短连杆101与夹爪102相连，对称设置的长连杆103、短连杆103所包围的空间内设有两个摆臂杆105，两个摆臂杆105的中部与连杆座104连接，摆臂杆105的一端与伸缩连杆106相连，另一端与短连杆101和夹爪102的关节部位相连。所述的防扭转导向机构4包括导向杆401、防扭转滑轨402、中心导向柱403和中心滑轨404，导向杆401的一端垂直设在上T型框架501的横梁503下部，另一端和水平设置在下框架底座502上的防扭转滑轨402滑动连接，设置在下框架底座502的导向槽的中心滑轨404和中心导向柱403滑动连接。所述的中心导向柱504上设有极限位置滑槽，下框架底座502设有与滑槽滑动部位相匹配的定位孔。所述的限位挡205设置在两个轴承座505之间的外轴套201上。所述的伸缩机构2还设有一个精确定位的电位移传感器。所述的夹头机构I的夹爪102采用120° V型内斜面钳口并设有横向防滑槽。所述的短连杆101和夹爪102的关节部为短连杆101和夹爪102的连接处。所述的机座机构5的上T型框架501的横梁503的两端设置有平衡杆506和平衡支架507。所述的机座机构5的上T型框架501的横梁503的横截面为矩形，下框架底座502的导向槽为圆柱形。升降机构3包括设置在柱塞式油缸301两端的两个球铰302，两个球铰302分别与上T型框架501的横梁503的下端面、下框架底座502的上端面连接。具体实施过程:夹头机构I对工件的夹紧及张开是通过伸缩连杆106的动作带动短连杆101、长连杆103、连杆座104、摆臂杆105形成一系列复杂的连杆动作，最终带动夹爪102，对于不同的尺寸的工件，则夹爪102的120° V型中心线始终与工件直径重合，且左右对称，利用连杆结构实现了夹紧及张开动作，同时实现对工件的自动对中动作，夹头机构I的各部件是通过铰接方式连接。伸缩连杆106的动作是通过与内导柱杆202相连的张紧油缸204控制，整个夹头机构I的收回和送出是伸缩机构2的伸缩油缸203驱动，并通过限位挡205定位。夹头机构I的上升是通过柱塞式油缸301驱动，柱塞式油缸301通过两个球铰302和机座机构5连接，下降时利用夹头机构1、伸缩机构2、上T型框架501的自身重量完成下降，无需动力源。防扭转导向机构4的功能是通过在滑轨402上的导向杆401来防扭转，通过中心导向柱403及固定于下框架座502上的中心滑轨404实现精确升降导向定位，由中心导向柱404上设有极限位置滑槽与下框架底座502的定位孔通过插销来实现上下极限定位，本发明通过上述过程来完成工件夹送过程的自动对中、换位、定位和高精度合模。
权利要求1.一种高精度自动对中式多工位工件夹送装置，其特征在于:由夹头机构(I)、伸缩机构(2 )、升降机构(3 )、防扭转导向机构(4)和机座机构(5 )组成； 所述的机座机构(5)由上T型框架(501)和下框架底座(502)构成，上T型框架(501)包括横梁(503)和垂直于横梁中心的连接轴套(504)，连接轴套(504)与防扭转导向机构(4)的中心导向柱(403)刚性连接，中心导向柱(403)滑动设置在下框架底座(502)的导向槽内，升降机构(3 )和防扭转导向机构(4 )设置在中心导向柱(403 )的两侧，升降机构(3 )为上T型框架(501)沿竖直方向移动提供动力，防扭转导向机构(4)的中心导向柱(403)保证上T型框架(501)沿竖直方向移动，防扭转导向机构(4)使得上T型框架(501)在水平方向不产生旋转； 所述的伸缩机构(2)设置在上T型框架(501)的横梁(503)上端面，所述的伸缩机构(2)包括外轴套(201)、内导柱杆 (202)、伸缩油缸(203)、用于驱动内导柱杆(202)的张紧油缸(204)和限位挡(205 )，外轴套(201)通过两个轴承座(505 )设置在上T型框架(501)的横梁(503 )上端，内导柱杆(202 )设置在外轴套(201)的内部，其一端与张紧油缸(204)相连，另一端与夹头机构(I)的伸缩连杆(106)相连，伸缩油缸(203)的活塞杆通过限位挡(205)与外轴套(201)连接，伸缩油缸(203)动作，通过限位挡(205)带动外轴套(201)伸缩与定位，实现夹头机构(I)工位的调整； 所述的夹头机构(I)包括短连杆(101)、夹爪(102)、长连杆(103)、连杆座(104)、摆臂杆(105)和调节夹爪开口大小的伸缩连杆(106)，连杆座(104)固定设置在伸缩机构(2)中的外轴套(201)端面上，在连杆座(104)的两侧外壁上对称连接有长连杆(103)，每一个长连杆(103)均通过短连杆(101)与夹爪(102)相连，对称设置的长连杆(103)、短连杆(103)所包围的空间内设有两个摆臂杆(105)，两个摆臂杆(105)的中部与连杆座(104)连接，摆臂杆(105)的一端与伸缩连杆(106)相连，另一端与短连杆(101)和夹爪(102)的关节部位相连。
2.根据权利要求1所述的一种高精度自动对中式多工位工件夹送装置，其特征在于:所述的防扭转导向机构(4 )包括导向杆(401)、防扭转滑轨(402 )、中心导向柱(403 )和中心滑轨(404)，导向杆(401)的一端垂直设在上T型框架(501)的横梁(503)下部，另一端和水平设置在下框架底座(502 )上的防扭转滑轨(402 )滑动连接，设置在下框架底座(502 )的导向槽的中心滑轨(404 )和中心导向柱(403 )滑动连接。
3.根据权利要求1所述的一种高精度自动对中式多工位工件夹送装置，其特征在于:所述的中心导向柱(504)上设有极限位置滑槽，下框架底座(502)设有与滑槽滑动部位相匹配的定位孔。
4.根据权利要求1所述的一种高精度自动对中式多工位工件夹送装置，其特征在于:所述的限位挡(205)设置在两个轴承座(505)之间的外轴套(201)上。
5.根据权利要求1所述的一种高精度自动对中式多工位工件夹送装置，其特征在于:所述的伸缩机构(2)还设有一个精确定位的电位移传感器。
6.根据权利要求1所述的一种高精度自动对中式多工位工件夹送装置，其特征在于:所述的夹头机构(I)的夹爪(102)采用120° V型内斜面钳口并设有横向防滑槽。
7.根据权利要求1所述的一种高精度自动对中式多工位工件夹送装置，其特征在于:所述的短连杆(101)和夹爪(102)的关节部为短连杆(101)和夹爪(102)的连接处。
8.根据权利要求1所述的一种高精度自动对中式多工位工件夹送装置，其特征在于:所述的机座机构(5)的上T型框架(501)的横梁(503)的两端设置有平衡杆(506)和平衡支架(507)。
9.根据权利要求1所述的一种高精度自动对中式多工位工件夹送装置，其特征在于:所述的机座机构(5)的上T型框架(501)的横梁(503)的横截面为矩形，下框架底座(502)的导向槽为圆柱形。
10.根据权利要求1所述的一种高精度自动对中式多工位工件夹送装置，其特征在于:升降机构(3)包括设置在柱塞式油缸(301)两端的两个球铰(302)，两个球铰(302)分别与上T型框架(501)的横梁(5 03)的下端面、下框架底座(502)的上端面连接。
专利摘要一种高精度自动对中式多工位工件夹送装置，属于夹送装置领域，由夹头机构、伸缩机构、升降机构、防扭转导向机构和机座机构组成，升降机构和防扭转导向机构设置在中心导向柱的两侧，伸缩机构设置在上T型框架的横梁上端面，夹头机构的伸缩连杆和伸缩机构的内导柱杆相连，伸缩机构控制夹头机构的伸缩及开合。本实用新型可自动的实现工件的对中要求，且可以同时满足多工位时的换位、夹取、收回和送出、定位、高精度合模等多功能的要求；动作时，升降、开合、定位、伸缩区域范围大，调整、操作和控制方便。
文档编号B21J13/10GK202963352SQ20122063379
公开日2013年6月5日 申请日期2012年11月27日 优先权日2012年11月27日
发明者王正华, 张宏洲, 游健 申请人:中信重工机械股份有限公司, 洛阳中重自动化工程有限责任公司