[实用新型]一种具有保温功能的高温钢板抓取机械手

说明书

技术领域

本发明专利是一种工业机械手，特别涉及高温钢板的抓取和转移，尤其是能减少钢板在该过程中的热量散失。 

背景技术

汽车轻量化与安全性是汽车发展的两大主题。采用高强度钢结构件是汽车轻量化最有效的途径之一，在传统工艺下，很难获得合格的高强度钢结构件，因此热冲压技术被广泛研究并投入到实际生产。热冲压技术是一种将超高强度钢板加热到奥氏体化温度以上并充分保温，经模具淬火、成形后得到高精度、超高强度成形件的新兴成形技术。然而高强度钢板从加热炉转移到模具中，是一个经历3-10s的高温钢板转移过程，该过程中钢板温度高，并且沉浸在常温空气氛围中。实验表明高温钢板由950℃空冷10s后温降已经超过150℃，此时板料的平均温度约为790℃，因此普通手指抓取式、吸盘式和磁力吸盘式机械手不能用于高温钢板的抓取和转移。 

普通的手指抓取式机械手在高温环境下不能长期稳定工作，而且会导致手指与高温钢板接触局部温度降低速度快，幅度大，影响热成形件的成形质量和性能；普通的磁力吸盘式机械手同样不能实现高温钢板的抓取和转移，因为奥氏体温度以上的高温钢板磁性消失；普通吸盘式机械手由于吸盘结构设计，不能用于高温工作环境，因此也不能用于高温钢板的抓取和转移。 

发明内容

针对以上不足，为了能实现高温钢板的抓取和转移，并减少钢板在该过程中的热量散失，本发明专利提供一种具有保温功能的高温钢板抓取机械手，该机械手设计成手指抓取式，但是手指采用陶瓷材料，并设计有反射罩和加热系统。其设计思路是通过反射罩和加热系统减少钢板在转移过程中的热量散失，采用陶瓷手指抓取高温钢板减少高温钢板局部热量散失。通过布置在机械手、反射罩上的温度传感器能实时监测高温钢板在转移过程中的温度；布置在关键线路附近的高温报警器能防止温度过高，破坏机械手工作能力；布置在汽缸上的位置行程开关能，调节机械手的抓取范围，适应不同宽度钢板的抓取和转移。

本发明专利的上述目的实现方法结合附图说明如下：

一种具有保温功能的高温钢板抓取机械手，主要有驱动杆（2）、主传动杆（3）、连接杆（1）、副传动杆（11）、手爪柄（8）、陶瓷手指（10）、支架（6）、反射罩（12）、碳纤维加热管（13）、高温报警器、限位开关以及其他连接件。

连接杆转接头（9）一端直接与方钢连接，中部为楔形结构，另一端与连接杆（1）相连。由外力（如：汽缸）带动驱动杆（2）运动，驱动杆（2）带动主传动杆（3）转动，使固定在主传动杆（3）上的连接杆转接头（9）转动，连接杆转接头（9）一端固定在与主传动杆（3）中部，另一端与连接杆（1）连接，连接杆（1）的末端与副传动杆（11）连接，通过连接杆（1）的传递，副传动杆（11）与主传动杆（3）同步转动，固定在主传动杆（3）和副传动杆（11）上的手爪柄（8）与陶瓷手指（10）转动，实现高温钢板的抓取；主传动杆（3）和副传动杆（11）通过轴承座（4）固定在支架（6）上；支架（6）与陶瓷手指（10）之间设有了反射罩（12），反射罩（12）通过反射罩连接件（7）固定在支架（6）下部；碳纤维加热管（13）固定在反射罩（12）底面，驱动杆（2）、连接杆转接头（9）、手爪柄（8）通过销钉固定在主、副传动杆（11）上；手爪柄（8）与陶瓷手指（10）通过螺栓连接；反射罩（12）采用高精技术抛光处理，提高反射率。

在接近、抓取和转移高温钢板的过程中，通过碳纤维加热管的热量输出，能使高温钢板维持在恒定温度范围内；反射罩的作用，一方面隔绝高温区域与机械手大部分零部件的热量传递，保护机械手工作环境温度；另一方面能反射高温钢板与碳纤维加热管的热量，减少高温钢板的热量损失，降低能源消耗。

附图说明

图1 具有保温功能的高温钢板抓取机械手等轴测图

图2 具有保温功能的高温钢板抓取机械手底部结构示意图

图中：1-连接杆；2-驱动杆；3-主传动杆；4-轴承座；5-耐高温轴承；6-支架；7-反射罩连接件；8-手爪柄；9-连接杆转接头；10-陶瓷手指；11-副传动杆；12-反射罩；13-碳纤维加热管。

具体实施方式

下面结合附图实例进一步说明本发明的内容及具体实施方法。