具有溫度檢測功能的熱坯料輸送用機器人卡爪的製作方法

2023-10-08 09:02:09 2

專利名稱：具有溫度檢測功能的熱坯料輸送用機器人卡爪的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種具有溫度檢測功能的熱坯料輸送用機器人卡爪，主要用於熱成形技術中的熱板料的輸送及輸送過程中為坯料溫度的檢測。
背景技術：
採用高強度鋼板熱衝壓成形技術可在保證汽車結構安全性的同時減少鋼板厚度，從而實現減重的目的。為了解決高強度鋼板的成形問題，熱成形技術主要工藝為:先將具有高淬透性的鋼板坯料加熱至奧氏體化溫度並保溫一定時間使之均勻奧氏體化，隨後用輸送裝置將處於高溫狀態下的板料送入有冷卻系統的模具內衝壓成形，同時通過模具對零件進行保壓淬火，最終獲得超高強度衝壓零件。熱成形技術充分利用了鋼板在高溫下的低強度高塑性以及淬火的高強度的特點。目前，國內外汽車零部件熱衝壓製造過程中，其鋼板坯料的輸送通常採用工業機器人配備專業機器人卡爪實現板料的抓取與傳送。(I)在熱成形生產過程中，坯料的溫度會加熱到900°C -1000°C左右，它隨著輸送機構在空氣中運動，坯料的溫度會發生變化；(2)由於製品零件的不同，坯料的形狀和厚薄也不同，它在輸送中的冷卻規律也不
易掌握；(3)坯料的成形溫度是影響熱成形後零件強度至關重要的因素，對坯料的溫度進行實時的檢測、跟蹤監控具有重要意義。 發明內容本實用新型的目的是為了解決上述背景技術中的熱坯料檢測監控問題，設計一種滿足高溫服役條件、滿足熱強度和剛度要求具有溫度檢測功能的熱坯料輸送用機器人卡爪。當卡爪拾取熱坯料時，卡爪上的接觸溫度傳感器接觸熱坯料，溫度信號經過卡爪臂上的導線傳遞到溫度檢測控制裝置，實現對熱坯料溫度的連續檢測、跟蹤和記錄。本實用新型的技術方案:本實用新型的具有溫度檢測功能的熱坯料輸送用機器人卡爪包括卡爪基座、臂板、固定在卡爪基座和臂板上的卡爪驅動氣缸、固定在卡爪基座下部的上爪指，卡爪驅動氣缸活塞杆下端通過鉸接軸與下爪指的一端鉸接；下爪指中部的支撐臂通過銷軸鉸接在上爪指上；在上爪指與下爪指的閉合面上設置測溫傳感器。所述的具有溫度檢測功能的熱坯料輸送用機器人卡爪，在下爪指上設支撐釘。所述的測溫傳感器是接觸式溫度傳感器。本實用新型的有益效果:本實用新型的機器人卡爪具備板料溫度溫度跟蹤能力，只需安裝在機器人上，在實現冷板上料和熱板出料的工作的同時，對加熱坯料的溫度進行跟蹤監測。本實用新型較其它測溫方法具有明顯的優越性:(I)相對焊接式溫度傳感器(如焊接熱電偶)具有多次反覆使用的優點，使測溫成本降低；(2)相對輻射測傳感器(如紅外在線測溫儀)，它不受坯料表面輻射率變化的影響而降低測量精度，也不受運動過程中機械結構對檢測目標的遮擋屏蔽而失效。

圖1是本實用新型的卡爪結構示意圖。圖2是本實用新型的卡爪另一個側面的結構示意圖。圖3是本實用新型的示意狀態結構示意圖。
具體實施方式
圖1、圖2所示本實用新型的一種實施例，本實用新型的具有溫度檢測功能的熱坯料輸送用機器人卡爪包括卡爪基座1、臂板2、固定在卡爪基座I和臂板2上的卡爪驅動氣缸3、固定在卡爪基座I下部的上爪指4，其卡爪驅動氣缸活塞杆3a下端通過鉸接軸6與下爪指5的一端鉸接；下爪指5中部的支撐臂通過銷軸7鉸接在上爪指4上；在上爪指4與下爪指5的閉合面上設置測溫傳感器9。在下爪指5上設 支撐釘8。所述的測溫傳感器9是接觸式溫度傳感器。從圖1、圖2可以看到，卡爪驅動氣缸3的活塞杆3a的運動，帶動下爪指5繞銷軸7轉動，實現下爪指5與上爪指4的閉合與張開，其閉合與張開位置限位由氣缸內配置的位置傳感器確定。具有溫度檢測跟蹤功能的熱坯料輸送卡爪的工作過程如下:圖3是本實用新型的示意狀態結構示意圖:下爪指5的張開和閉合是由氣卡爪驅動氣缸3的往復運動實現。為使得卡爪的板料夾持具備在高溫條件下服役的能力，採用耐熱鋼為材料。在抓取熱板料10的過程中，下爪指5與上爪指4上下合攏從而將熱板料10夾在下爪指5與上爪指4中，熱板料10與測溫傳感器9接觸，測溫傳感器9獲得熱板料10的溫度信息，並將熱板料10在傳輸過程中的溫度信息持續傳輸給數據接受終端，從而實現對的熱板料溫度變化的跟蹤監測。下爪指的支承釘壓緊坯料3，安裝在上支承釘上的接觸測溫傳感器與坯料3接觸，檢測到坯料的溫度。由於坯料被夾持，機器人可以快速輸送坯料，溫度檢測儀器可以連續記錄輸送過程中坯料的溫度變化。
權利要求1.一種具有溫度檢測功能的熱坯料輸送用機器人卡爪，包括卡爪基座(I)、臂板(2)、固定在卡爪基座(I)和臂板(2 )上的卡爪驅動氣缸(3 )、固定在卡爪基座(I)下部的上爪指(4)，其特徵在於:卡爪驅動氣缸活塞杆(3a)下端通過鉸接軸(6)與下爪指(5)的一端鉸接；下爪指(5)中部的支撐臂通過銷軸(7)鉸接在上爪指(4)上；在上爪指(4)與下爪指(5)的閉合面上設置測溫傳感器(9)。
2.根據權利要求1所述的具有溫度檢測功能的熱坯料輸送用機器人卡爪，其特徵在於:在下爪指(5)上設支撐釘(8)。
3.根據權利要求1或2所述的具有溫度檢測功能的熱坯料輸送用機器人卡爪，其特徵在於:測溫傳感器(9)是接觸式溫度傳感器。
專利摘要本實用新型提供一種具有溫度檢測功能的熱坯料輸送用機器人卡爪，包括卡爪基座、臂板、固定在卡爪基座和臂板上的卡爪驅動氣缸、固定在卡爪基座下部的上爪指，卡爪驅動氣缸活塞杆下端通過鉸接軸與下爪指的一端鉸接；下爪指中部的支撐臂通過銷軸鉸接在上爪指上；在上爪指與下爪指的閉合面上設置測溫傳感器。所述的具有溫度檢測功能的熱坯料輸送用機器人卡爪，在下爪指上設支撐釘。所述的測溫傳感器是接觸式溫度傳感器。本實用新型的機器人卡爪具備板料溫度溫度跟蹤能力，只需安裝在機器人上，在實現冷板上料和熱板出料的工作的同時，對加熱坯料的溫度進行跟蹤監測。
文檔編號B21D43/11GK203091588SQ20132007700
公開日2013年7月31日 申請日期2013年2月19日 優先權日2013年2月19日
發明者葛銳, 張宜生, 宋育來, 劉凱, 龍安, 朱彬, 彭文杰, 劉念, 呂超 申請人:武漢鋼鐵(集團)公司, 華中科技大學