[发明专利]一种刚柔耦合驱动的超大轴类锻件氧化皮在线清除机器人

说明书

本发明属于锻造坯料的氧化皮去除设备技术领域，具体涉及一种刚柔耦合驱动的超大轴类锻件氧化皮在线清除机器人。包括重载操作机主体、行走系统、动臂提升系统、夹钳系统、动力系统、氧化皮清除系统和视觉识别系统；氧化皮清除系统有两组，分别安装在夹钳系统左右两侧的梯形板件上，本发明的氧化皮清除系统了采用刚柔耦合驱动技术，即采用对顶液压缸组、斜拉液压缸、长行程剪刀式伸缩架以及齿轮齿条的刚性驱动与钢丝绳的柔性驱动结合，实现了平行四边形末端清除机构的伸缩和角度倾斜，使得氧化皮清除更加灵活高效，大大提高了大型锻件的产品质量。

技术领域

本发明属于锻造坯料的氧化皮去除设备技术领域，具体涉及一种刚柔耦合驱动的超大轴类锻件氧化皮在线清除机器人。

背景技术

目前，我国装备制造业转型在即，生产智能化已是装备制造业转型升级的必由之路。锻造行业作为传统的劳动密集型工业的组成部分，锻造工业机器人可以替代人工完成整条生产线的所有生产工序，从自动进料、自动上料、自动成型到氧化皮去除、自动切边等工艺，降低人为因素影响。同时采用锻造工业机器人可以实现故障自动提示、报警、保障了安全生产，较大限度的防止设备损坏及人员伤亡，使整条锻造自动化生产线可以实现真正意义上的智能制造。

超大轴类锻件主要应用于高端装备的关键核心部位，是制造重大设备的基础件，体现着国家的极端制造能力与制造水平，是国民经济的重要保证。超大轴类锻件的应用范围十分广泛，主要应用在国家的重点工程和国防项目及重大基础设施的建设，例如：航空航天、海工装备、船舶、核电、火电、风电、轨道交通、石油化工、冶金、新能源等领域。

在超大轴类件的锻造过程中，金属高温与空气中氧和水蒸气等物质发生氧化作用时会产生氧化皮。氧化皮会使锻件表面粗糙影响锻件的外观质量；氧化皮有较高的硬度，锻造时不但增加了变形能量的消耗，而且会加速锻模以及模具的磨损，降低使用寿命；锻造过程中如果不能将氧化皮及时迅速清除而被压入锻件内，会影响产品的质量，严重时甚至报废。例如风电装备中的大型轴类锻件重达数十吨，一旦报废损失巨大。因此,应该采取快速高效的氧化皮在线清除方法。目前,有关氧化皮的消除方法有酸洗钝化、电抛光、激光清除、人工或者高压水等。使用酸洗等化学方法对环境有污染；使用高压水去除会降低始锻温度，影响成品质量；人工清除氧化皮效率低下且操作环境恶劣，因此研发一种基于刚柔耦合驱动的超大轴类锻件氧化皮在线清除机器人对传统锻造行业的转型升级具有重要意义。

发明内容

本发明针对上述问题提供了一种刚柔耦合驱动的超大轴类锻件氧化皮在线清除机器人。

为达到上述目的本发明采用了以下技术方案：

一种刚柔耦合驱动的超大轴类锻件氧化皮在线清除机器人，包括重载操作机主体、行走系统、动臂提升系统、夹钳系统、动力系统、氧化皮清除系统和视觉识别系统；

所述重载操作机主体包括前横梁、前提升臂横梁、后提升臂横梁、侧板、配重块和导轨，两个导轨平行安装于地基上，两个侧板均通过安装在其下方的行走系统分别与两个导轨相接触，所述前横梁和配重块均固定安装与两个侧板之间，且所述前横梁位于侧板的前部，所述配重块位于侧板的后部，所述前提升臂横梁、后提升臂横梁均可转动的安装于两个侧板之间；

所述行走系统包括行走五星液压马达、行走马达联轴器、行走钢轮、行走编码器和液压制动器，在所述侧板下表面的前后端均安装有行走五星液压马达，所述行走钢轮安装于侧板下端的倒U形槽内，并通过马达联轴器与五星液压马达转动连接，所述行走编码器与行走钢轮同轴安装，所述液压制动器安装在倒U形槽内，用于对行走钢轮进行柔性制动；