应用在自动化生产线的锻件抓取机械手的制作方法

本实用新型涉及锻造生产领域，具体为锻造生产中能够用于自动化锻压生产线的一种锻件抓取机械手。

背景技术：

锻造是一种利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸锻件的加工方法。锻造加工能消除金属在冶炼过程中产生的铸态疏松等缺陷，优化微观组织结构，同时由于保存了完整的金属流线，锻件的机械性能一般优于同样材料的铸件。

锻造加工过程中，需要对一些工件正反面先后进行锻造加工。目前，为实现对工件正反面的锻造加工，需工人利用夹钳将加热后的毛坯料夹紧放入下模中锻造加工，待一面加工完成后，工人需要用夹钳将工件夹起翻转180度后再对另一面进行锻造加工。整个翻转操作中，对工人的体力消耗极大，而且操作效率低，还易对工人的人身安全造成威胁。故而，有必要设计一种能够在锻压过程中用到的，且适用于自动化锻造生产线的工件翻转用抓取机械手，其设计应用不仅有助于降低工人的劳动强度，而且能够显著促进生产效率的提高，有助于避免在锻件翻转操作中可能对工人造成的人身危害。

技术实现要素：

为在锻造生产中借助自动化手段对需要正反两面进行锻造的工件实施翻转操作，以期减轻锻造工人的劳动强度，降低操作危险性，并提高生产效率，本实用新型提供了一种应用在自动化生产线的锻件抓取机械手，该机械手能够牢固地将锻件特别是长条状锻件抓取住，并能够迅速完成翻转动作。

本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：一种应用在自动化生产线的锻件抓取机械手，包括座体、连接臂和抓手；

所述连接臂安装在所述座体上，能够相对所述座体在水平空间旋转。

所述抓手包括上夹板和下夹板，该上、下夹板分别包括连接端和U状夹板。

所述下夹板的连接端一侧与连接臂固定连接，其U状夹板设在其连接端的另一侧。

所述下夹板的连接端上端面，近连接臂的一侧设有驱动部，相对侧设有铰连支座。

所述上夹板的连接端一侧与所述驱动部匹配，另一侧枢轴地与所述铰连支座匹配，同时所述上夹板的U状夹板对应设置在所述下夹板的U状夹板正上方。所述上夹板能够在所述驱动部的作用下绕枢轴上下翻动，而能够切换地使得所述上夹板的U状夹板下板面靠近或远离所述下夹板的U状夹板上板面。

具体实施方式中，所述下夹板上的连接端与对应U状夹板之间用竖直设置的线性轨道匹配，且在所述下夹板的连接端上设有能够对相对应匹配的U状夹板相对该连接端的上下固定位置进行选择限定的紧定调整部。

具体实施方式中，所述上夹板上U状夹板的下端面为由外侧向内侧倾斜的斜面，该斜面与水平面之间的夹角不超过30度。

具体实施方式中，所述上夹板中U状夹板的两臂板上，沿臂板的长度方向相间地分布设有多个螺纹通孔，该螺纹通孔内对应设有压柱。所述压柱的一端固定设有端块，端块的下端面能够相对所述臂板的下板面向下延伸出。所述端块采用耐高温弹性材料制作。

具体实施方式中，所述下夹板中U状夹板的两臂板上，于各臂板的下板面分别设有条状沉槽。所述条状沉槽内设有能够沿所述条状沉槽的槽深方向滑动的托板，所述条状沉槽的槽口设有封板。所述封板上分部设有多个下调整螺杆，且下调整螺杆的螺杆端伸入所述条状沉槽内并对应套设有弹簧，弹簧的另一端压在所述托板的下板面上。

所述下夹板中U状夹板的两臂板上，于各臂板的上板面上分别设有相间分布的多个上调整螺杆，上调整螺杆的螺杆端能够作用在所述托板的上板面上，且于上调整螺杆的两侧分布设有条状通孔。

所述托板的上板面上分布设有条块，所述条块能够经由所述条状通孔穿至所述下夹板中U状夹板的臂板上端面外。优选地，所述条块的上部设为齿状端。即条块能够露在所述下夹板中U状夹板的臂板上端面外的部分呈齿状结构。所述条块宜选择耐高温的弹性材料制作，如果条块的上部为非齿状结构，则同时条块的制作材料适宜具有较大的摩擦系数，以保证与锻件接触时能够形成足够大的接触摩擦力。

具体实施方式中，所述连接臂的一端设为轴部，另一端设有呈U状的插板，且于插板所设端的上方位置设有水平延伸的连接板，下方位置设有竖直延伸的端板。所述下夹板的连接端两侧面设有能够与所述插板相插接的插槽。所述连接板通过螺栓连接在所述下夹板的连接端顶面，所述端板通过双头螺杆连接在所述下夹板的连接端端面。

具体实施方式中，所述驱动部为压力缸杆。所述上夹板上连接端的一侧为推臂，所述推臂为由外向内向下倾斜设置，外端与压力缸杆连接。

本实用新型的有益效果是：本专利的技术方案能够使用在自动化锻造生产线中，有助于通过自动化手段对需要正反两面进行锻造的工件实施翻转操作，能够实现减轻锻造工人的劳动强度，降低操作危险性，并提高锻造生产效率的目的。

附图说明

图1为本专利实施方案的整体结构示意图。

图2为本专利实施方案中抓手部分的整体结构示意图。

图3为本专利实施方案下抓手的上夹板结构示意图。

图4为本专利实施方案下抓手的下夹板结构示意图。

图5为本专利实施方案下抓手与连接臂的主视向结构示意图。

图6为本专利实施方案下抓手与连接臂的俯视向结构示意图。

图7为本专利实施方案下抓手的上夹板优化一结构示意图。

图8为本专利实施方案下抓手的上夹板优化二结构示意图。

图9为本专利实施方案下抓手的下夹板优化结构示意图。

图10为图8、图9方案下，上、下夹板的局部对照剖面结构示意图。

图中：3座体，31旋转驱动电机，4连接臂，41插板，42轴部，43连接板，44双头螺杆，5抓手，51下夹板，51a连接端A，51b U状夹板A，511紧配螺栓，512插槽，52 上夹板，52a连接端B，52b U状夹板B，521槽口，522枢轴，523推臂，53压柱，531 端块，532筋板，54托板，541条块，541a齿状端，55上调整螺杆，56下调整螺杆，57 弹簧，58封板，6驱动部，7铰连支座，a顶面，b侧面，c底面

具体实施方式

说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“前”、“后”、“中间”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

如图1所示的一种应用在自动化生产线的锻件抓取机械手，包括座体3、连接臂4和抓手5以及安装在抓手5中的驱动部6和铰连支座7。所述驱动部6一般使用液压杠杆或者气压缸杆，在具体实施方式中，驱动部6也可以使用其他能够实现直线传动的机构，如丝杠滑块机构、齿轮齿条传动机构等。

所述连接臂4安装在所述座体3上，能够相对所述座体3在水平空间旋转，每次旋转的角度为180度的整数倍。图示中驱使所述连接臂4相对座体3旋转的动力装置为旋转驱动电机31，其被安装在座体3上，输出轴与连接臂4的左端相作用(可在座体3上设置变速箱作为旋转驱动电机31与连接臂4的中间换速机构。通过所述旋转驱动电机31控制所述下夹板51(即抓手5)翻转情况，可以通过设定，使得下夹板51单次正向旋转180度，使得上、下板面对照，然后反向旋转180度复位，也可以通过设定，使得下夹板51仅正向或这反向旋转，每次均为180度。

如图1至图4所示，所述抓手5包括下夹板51和上夹板52，且下夹板51包括连接端A 51a和U状夹板A 51b，上夹板52包括连接端B 52a和U状夹板B 52b。其中，

所述下夹板51的连接端A 51a的左侧与连接臂4固定连接，U状夹板A 51b设在连接端A 51a的右侧。所述连接端A 51a的上端面，于左侧设有所述驱动部6，于右侧设有所述铰连支座7。

所述上夹板52的连接端B 52a左侧与所述驱动部6匹配，右侧枢轴地与所述铰连支座7匹配，同时所述上夹板52的U状夹板B 52b对应设置在所述下夹板的U状夹板A 51b 的正上方。所述上夹板52能够在所述驱动部6的作用下绕枢轴522上下翻动，而能够切换地使得所述上夹板52的U状夹板B 52b的(臂板)下板面靠近或远离所述下夹板51的 U状夹板A 51b的(臂板)上板面。如图示，于连接端B 52a上设有槽口521，所述铰连支座7的上端插入该槽口521内，且所述铰连支座7上设有与所述枢轴522匹配的轴孔，枢轴522的两端延伸至槽口521两侧的壁体上，这样上夹板52便能够绕枢轴522旋转。优选地，所述枢轴外部可以套设轴套，而且轴套采用弹性材料，以促使上夹板52在旋转过程中能够有一定的径向位移，或者在其他的实施例中，使得与所述枢轴522匹配的轴孔为间隙配合关系。

如图1至图6，所述下夹板51上的连接端A 51a与U状夹板A 51b之间用竖直设置的线性轨道(燕尾槽--轨结构)匹配，且在所述连接端A 51a上设有能够对U状夹板A 51b 的上下固定位置进行选择性地限定的紧定调整部(即两侧的紧配螺栓511)。这样的设置结构能够调整U状夹板A 51b与U状夹板B 52b之间相对板面之间的间距大小(两夹板的相对板面均处于水平面内时)。

为提升抓手5对锻件的夹持效果，如图7所示，所述上夹板52上U状夹板B 52b的下端面(即底面c)为由外侧向内侧(图示由右向左)倾斜的斜面。该斜面与水平面之间的夹角不超过30度，优选1度至15度区间数值，如2度、3度、5度等。

同样为提升抓手5对锻件的夹持效果，还可采取如图8至图10所示的方案：

所述上夹板52中U状夹板B 52b的两臂板上，沿臂板的长度方向相间地分布设有多个螺纹通孔，该螺纹通孔内对应设有压柱53。所述压柱53的一端固定设有端块531，端块531的下端面能够相对所述臂板的下板面向下延伸出。所述端块531采用耐高温弹性材料制作(多选为复合材料)。“高温”即与锻件温度相3适应的高温，需要根据锻造环境具体确定能该高位的温度最低边界值，一般在800度，甚至1000度或1200度以上。为保证所述U状夹板B 52b的两臂板有足够的刚度，其上设有沿臂板长度方向分布的筋板532。

所述下夹板51中U状夹板A 51b的两臂板上，于各臂板的下板面分别设有条状沉槽。所述条状沉槽内设有能够沿所述条状沉槽的槽深方向滑动的托板54，所述条状沉槽的槽口设有封板58。所述封板58上分部设有多个下调整螺杆56，且下调整螺杆56的螺杆端伸入所述条状沉槽内并对应套设有弹簧57，弹簧57的另一端压在所述托板54的下板面上。同时，所述下夹板51中U状夹板A 51b的两臂板上，于各臂板的上板面上分别设有相间分布的多个上调整螺杆55，上调整螺杆55的螺杆端能够作用在所述托板54的上板面上，且于上调整螺杆55的两侧分布设有条状通孔。所述托板54的上板面上分布设有条块541，所述条块541能够经由所述条状通孔穿至所述U状夹板A 51b的臂板上端面外。优选地，所述条块541的上部设为齿状端541a。即条块54能够露在所述下夹板51中U状夹板A 51b 的臂板上端面外的部分呈齿状结构。所述条块54宜选择耐高温的弹性材料制作，如果条块的上部为非齿状结构，则同时条块的制作材料适宜具有较大的摩擦系数，以保证与锻件接触时能够形成足够大的接触摩擦力。

所述压柱53下端的端块531能够作用在锻件表面，自设置于U状夹板B 52b的臂板自由端的压柱53向内(图示为自右向左)，压柱53(即其上的端块531)下端面相对臂板下板面向下延伸出的长度大小不一致，一般为逐渐减小的顺序。这样即便锻件的冲压废边十分不平整，该抓手5也能够稳定地将其夹起(该抓手是在顶杆将经过锻压捶打后的锻件顶起后，伸入到锻件的下方，通过与锻件主体外围的废边作用而降锻件夹起的，所以本专利的方案特别适用于对条状锻件的抓取翻转)。端块531的弹性变形一方面能够增强夹板与锻件废边之间的作用压力，另一面能够增加接触面之间的静摩擦力，表面翻转中锻件由抓手5上滑落，而且有助于实现快速翻转操作。

所述上调整螺杆55能够调整条块541上部伸出U状架板A 51b的高度大小。所述U 状架板A 51b上，对应所述上调整螺杆55设置位置设有阶梯沉孔，且阶梯沉孔的下段为螺纹孔，所述上调整螺杆55的螺帽部分置于阶梯沉孔的上段孔内且螺帽的上端面与阶梯沉孔的上端口之间有轴向的竖直间距。所述下调整螺杆56能够调整弹簧57的初始压缩两，也即弹簧57对托板54施加的弹性压力大小，进而控制条块541上端面能够作用在锻件废边上的压力的大小。图示中，每个臂板的两侧，一侧(外侧)设有一条条块，另一侧(内侧)设有两条条块，而具体实施方式中，两侧均可设置多条条块，两侧条块的数目可以一致或者不同，一般内侧设置的数目多于外侧设置的数目。

如图方案为压柱53与条块541同时使用的情形。在具体实施方式中，压柱53与条块 541可以择一使用。当要求的快速对锻件进行(180度)翻转时，优先选用如图所示方案。

如图1、图6、图6所示，所述连接臂4的一端设为轴部42，另一端设有呈U状的插板41，且于插板41所设端的上方位置设有水平延伸的连接板43，下方位置设有竖直延伸的端板。所述下夹板51的连接端A 51a的两侧面设有能够与所述插板41相插接的插槽512。所述连接板43通过螺栓连接在所述下夹板51的连接端A的顶面a，所述端板通过双头螺杆44连接在所述下夹板51的连接端A的侧面b。这样的设置能够保证下夹板51的悬置刚性，保证长期使用后下夹板51仍能够相对水平面平行，从而保证对锻件夹持的牢固性、可靠性效果能够长期维持。

如图7，所述驱动部6为压力缸杆(液压缸杆或气压缸杆)。所述上夹板52上连接端 B 52a的一侧为推臂523，所述推臂523为由外向内向下倾斜设置，外端与压力缸杆连接。这样的设置能够改善所述U状夹板B 52b与锻件废边之间的作用力效果，增强抓手5对锻件的抓取稳定性和可靠性。

上述实施方式仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。本实用新型还有许多方面可以在不违背总体思想的前提下进行改进，对于熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，可对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。