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专利名称：盆形锻件水浸探伤上下料装置

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202011370961.3

专利申请（专利权）人：贵州安大航空锻造有限责任公司
权利人地址：贵州省安顺市西秀区黄果树大街东段322号

专利发明（设计）人：罗顺明,俞隽,张振,强超

专利摘要：本发明公开了一种盆形锻件水浸探伤上下料装置。包括独立活动的第一臂爪、组合式共同运动的第二臂爪和第三臂爪；其中第二臂爪中段和第三臂爪中段交叉固定在第一圆环上，第一臂爪上段穿过第一圆环；第二臂爪上段和第三臂爪上段固定在第二圆环上，与第一臂爪上段活动连接的连接杆活动连接在第二圆环上；第二臂爪和第三臂爪通过两根相对平行的横杆固定连接；穿过第二圆环的导杆上端固定连接大圆环，导杆通过铰链及两根与三个臂爪相连的连杆驱动该装置做抓取运动，大圆环与第二圆环用绳子连接。该装置能在不放干水的情况下完成盆形锻件水浸探伤的上下料操作，节约了水资源和提高了生产效率。该种装置主要用于盆形锻件的超声波水浸探伤中。

主权利要求：
1.一种盆形锻件水浸探伤上下料装置，主要由独立活动的两段式第一臂爪(10)、组合式共同运动的三段式第二臂爪(20)和第三臂爪(30)两个臂爪组成，其特征在于：
其中组合式共同运动的第二臂爪(20)和第三臂爪(30)以固定连接的方式连接，在第二臂爪(20)下段直杆(201)和中段直杆(202)的弯曲处，与第三臂爪(30)下段直杆(301)和中段直杆(302)的弯曲处，固定连接有下端横杆(46)；在第二臂爪(20)上段直杆(203)和中段直杆(202)的弯曲处，与第三臂爪(30)上段直杆(303)和中段直杆(302)的弯曲处，固定连接有上端横杆(42)；第二臂爪(20)中段直杆(202)及第三臂爪(30)中段直杆(302)交叉固定连接在第一圆环(51)上；第二臂爪(20)上段直杆(203)、第三臂爪(30)上段直杆(303)固定连接在第二圆环(52)上；
其中第一臂爪(10)以活动连接的方式与第二臂爪(20)和第三臂爪(30)实现连接；上端横杆(42)通过第一铰链(61)与第一连杆(41)活动连接，第一臂爪(10)上段直杆(102)与连接杆(44)以及第二连杆(43)通过第三铰链(63)活动连接，第一连杆(41)和第二连杆(43)以及导杆(45)通过第二铰链(62)活动连接，第一臂爪(10)上段直杆(102)从第一圆环(51)内穿过，连接杆(44)上端活动连接于第二圆环(52)上，导杆(45)穿过第二圆环(52)，导杆(45)上端与大圆环(81)固定连接，第二圆环(52)与大圆环(81)之间通过绳子(71)连在一起。
2.根据权利要求1所述的盆形锻件水浸探伤上下料装置，其特征在于：连接杆(44)上端活动连接于第二圆环(52)上的方式为，连接杆(44)固定连接在轴承(641)上，轴承(641)套装在第二圆环(52)上。
3.根据权利要求1所述的盆形锻件水浸探伤上下料装置，其特征在于：第一臂爪(10)下段直杆(101)和上段直杆(102)弯曲处内侧、第二臂爪(20)下段直杆(201)与中段直杆(202)弯曲处内侧、第二臂爪(20)中段直杆(202)与上段直杆(203)弯曲处内侧、第三臂爪(30)下段直杆(301)与中段直杆(302)弯曲处内侧、第三臂爪(30)中段直杆(302)与上段直杆(303)弯曲处内侧都固定连接有加强筋。
4.根据权利要求1所述的盆形锻件水浸探伤上下料装置，其特征在于：所述盆形锻件水浸探伤上下料装置整体高度大于水浸探伤设备的水位高度。 说明书 : 盆形锻件水浸探伤上下料装置
技术领域：[0001] 本发明涉及探伤上下料装置，特别涉及一种盆形锻件的水浸探伤上下料装置。背景技术：[0002] 大型盆形锻件是航空发动机的一类重要零部件的毛坯，需要长期服役在高温高压的条件之下，性能要求较高。在进行超声波水浸探伤时，需要将盆形锻件浸没在深度超过1米的水中，探伤完成后再取出。航空发动机用大型盆形锻件形状复杂，体积庞大，质量较重。在反复吊取过程中极易发生抓取不牢而锻件掉落的事故。现一般上下料多采用绳索直接固定盆形锻件，放入设备工作台后取下绳索再完成探伤的操作方式。此方式每探伤一件盆形锻件就需要加放一次水，造成水资源的极大浪费，同时拆取绳索的过程也极大的降低了工作效率。[0003] 2017年2月15日公开的中国发明专利CN106395235A公开了一种直轴类零部件水浸式超声波探伤设备的上下料设备。该设备包括送料装置、移动装置及下料装置，通过送料装置承载直轴类零部件，通过移动装置的机械手抓取直轴类零部件并送入探伤设备中，在检测后再通过机械手抓取长轴类零件送到下料装置中。该方法在一定程度上减少了水资源的浪费，提高了工作效率。但该设备制作复杂，成本较高。且因机械手开口有限，只能针对长轴类小尺寸规则形状零件。对于盆形锻件一类大尺寸复杂形状的零件则不适用。发明内容：[0004] 本发明要解决的技术问题是提供一种两连杆驱动三臂爪的盆形锻件水浸探伤上下料装置。该上下料装置具有结构简单、制造成本较低、能在不放干水的情况下完成盆形锻件水浸探伤的上下料操作，进而达到节约水资源和提高生产效率的效果。[0005] 为解决上述问题本发明提供一种盆形锻件水浸探伤上下料装置。其上下料装置由独立活动的两段式第一臂爪、组合式共同运动的三段式第二臂爪和第三臂爪两个臂爪组成。[0006] 所述上下料装置中组合式共同运动的第二臂爪和第三臂爪以固定连接的方式连接，在第二臂爪下段直杆和中段直杆的弯曲处，与第三臂爪下段直杆和中段直杆的弯曲处，固定连接有下端横杆；在第二臂爪上段直杆和中段直杆的弯曲处，与第三臂爪上段直杆和中段直杆的弯曲处，固定连接有上端横杆；第二臂爪中段直杆及第三臂爪中段直杆交叉固定连接在第一圆环上；第二臂爪上段直杆、第三臂爪上段直杆固定连接在第二圆环上。[0007] 所述上下料装置其中第一臂爪以活动连接的方式与第二臂爪和第三臂爪实现连接。上端横杆通过第一铰链与第一连杆活动连接，第一臂爪上段直杆与连接杆以及第二连杆通过第三铰链活动连接，第一连杆和第二连杆以及导杆通过第二铰链活动连接，第一臂爪上段直杆从第一圆环内穿过，连接杆上端活动连接于第二圆环上，导杆穿过第二圆环，导杆上端与大圆环固定连接，第二圆环与大圆环之间通过绳子连在一起。[0008] 为进一步解决上述问题，本发明所提供的盆形锻件水浸探伤上下料装置中，连接杆上端活动连接于第二圆环上的方式为，连接杆固定连接在轴承上，轴承套装在第二圆环上。[0009] 为进一步解决上述问题，本发明所提供的盆形锻件水浸探伤上下料装置中，在第一臂爪下段直杆和上段直杆弯曲处内侧、第二臂爪下段直杆与中段直杆弯曲处内侧、第二臂爪在中段直杆与上段直杆弯曲处内侧、第三臂爪下段直杆与中段直杆弯曲处内侧、第三臂爪中段直杆与上段直杆弯曲处内侧都固定连接有加强筋。[0010] 为进一步解决上述问题，本发明所提供的盆形锻件水浸探伤上下料装置中，所述盆形锻件水浸探伤上下料装置整体高度大于水浸探伤设备的水位高度。与现有技术相比，本发明的有益效果如下：[0011] 通过上述描述可以看出，本发明提供了一种盆形锻件水浸探伤上下料装置。该装置将结构简单的三爪式结构与可调式连杆传动结构组合在一起，制造出了半自动盆形锻件水浸探伤上下料装置。同时，所述上下料装置通过将两个臂爪进行组合式设计，实现了两连杆驱动三臂爪的机械运动模式，简化了传动结构。该装置既有三臂爪结构带来的抓取稳定性，又兼具了连杆传动结构制造的可调式抓口在水浸探伤中抓取不同尺寸盆形锻件的通用性。该上下料装置还具有结构简单、制造成本较低且操作简单方便的特点。能在不放干水的情况下完成盆形锻件水浸探伤的上下料操作，节约了水资源和提高了生产效率。附图说明：[0012] 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。[0013] 图1是盆形锻件示意图；[0014] 图2是盆形锻件水浸探伤上下料装置示意图；[0015] 图3是盆形锻件水浸探伤上下料装置三个臂爪在第一圆环处的连接方式及相互位置放大示意图；[0016] 图4是盆形锻件水浸探伤上下料装置三个臂爪与导杆在第二圆环处的连接方式及相互位置放大示意图；[0017] 图5是盆形锻件水浸探伤上下料装置抓取盆形锻件状态示意图；[0018] 图6是盆形锻件水浸探伤上下料装置放下盆形锻件后从水中取出状态示意图；[0019] 图7是盆形锻件水浸探伤上下料装置抓取检测完成后的盆形锻件状态示意图。具体实施方式：[0020] 下面结合实施例对本发明做进一步说明。[0021] 本发明实施例提供了一种盆形锻件水浸探伤上下料装置。[0022] 如图1所示，盆形锻件90一般直径介于300mm～1000mm，高度介于50mm～350mm，质量介于40Kg～200Kg，材料多为钛合金或粉末合金。本实施例中的盆形锻件材料为TC27，重量61Kg，上端小头直径480mm，通孔直径200mm，下端大头直径540mm，高度120mm。本发明所述的盆形锻件水浸探伤上下料装置，整体结构使用直径8mm的1Cr13棒材制作，整体高度1.2米。[0023] 如图2所示，盆形锻件水浸探伤上下料装置主要由第一臂爪10、第二臂爪20和第三臂爪30组成。第一臂爪10由上下两部分组成，下部为抓取锻件的主要部分是由一根金属长直棒材弯曲而成。最下端弯曲为弯钩状，在金属棒材二分之一处向弯钩方向进行弯曲，形成第一臂爪10的上段直杆102与下段直杆101，在两直杆弯曲处安装有加强筋。上部为一连接杆44，连接杆44下端与第一臂爪10上段直杆102上端通过第三铰链63连接，可实现相互运动。[0024] 所述上下料装置第二臂爪20为金属长直棒材进行三段弯曲而成。通过弯曲形成弯钩、下段直杆201、中段直杆202、上段直杆203结构。在下段直杆201与中段直杆202弯曲处安装有加强筋，中段直杆202与上段直杆203弯曲处安装有加强筋。[0025] 所述上下料装置第三臂爪30为金属长直棒材进行三段弯曲而成。通过弯曲形成弯钩、下段直杆301、中段直杆302、上段直杆303结构。在下段直杆301与中段直杆302弯曲处安装有加强筋，中段直杆302与上段直杆303弯曲处安装有加强筋。[0026] 所述上下料装置在第二臂爪20下段直杆201与中段直杆202的弯曲处，第三臂爪30下段直杆301与中段直杆302的弯曲处，固定连接有下端横杆46。在第二臂爪20上段直杆203与中段直杆202的弯曲处，第三臂爪30上段直杆303与中段直杆302的弯曲处，固定连接有上端横杆42。第二臂爪20上段直杆203、中段直杆202与第三臂爪30上段直杆303、中段直杆302以及两横杆42、46共同组成三个三角形结构，具有极佳的稳定性，使第二臂爪20与第三臂爪30不发生相对运动。[0027] 所述上下料装置上端横杆42通过第一铰链61与第一连杆41活动连接。第一臂爪10上段直杆102与连接杆44以及第二连杆43通过第三铰链63活动链接连接。第一连杆41和第二连杆43以及导杆45通过第二铰链62活动连接。导杆45上端与大圆环81固定连接。[0028] 如图3所示，为所述上下料装置三个臂爪在第一圆环51处的连接方式及相互位置放大示意图。第二臂爪20中段直杆202及第三臂爪30中段直杆302交叉点连接方式为两交叉直杆固定连接在第一圆环51上，第一臂爪10上段直杆102从第一圆环51内穿过。第一臂爪10可通过第一圆环51作相对运动。[0029] 如图4所示，为所述上下料装置三个臂爪与导杆45在第二圆环52处的连接方式及相互位置放大示意图。第二臂爪20上段直杆203、第三臂爪30上段直杆303固定连接在第二圆环52上。在第一臂爪10上段直杆102活动连接的连接杆44上端固定连接有轴承641，轴承641套装在第二圆环52上，可与第二圆环52实现相对运动。导杆45穿过第二圆环52，可实现相对运动。第二圆环52与大圆环81之间通过绳子71连在一起。[0030] 采用此设计方法制造的盆形锻件水浸探伤上下料装置，通过调整第一铰链61、第二铰链62、第三铰链63之间的相对位置控制三个臂爪的开口大小。当第一铰链61、第二铰链62、第三铰链63处于一条直线，即第一铰链61与第三铰链63相对位置最大时，三个臂爪开口最小。当第一铰链61、第二铰链62、第三铰链63构成的夹角小于180度时，夹角越小三个臂爪开口越大，即第一铰链61与第三铰链63相对位置越远时，三个臂爪开口越小。[0031] 如图5所示，在吊取盆形锻件时将盆形锻件90置于一直径大于盆形锻件90通孔直径而小于盆形锻件90下端大头直径的圆柱体上。盆形锻件90下端四周悬空。用天车的挂钩勾住所述上下料装置的大圆环81。将连接第二圆环52的绳子71上端解开，使所述上下料装置处于无限位作用的状态。因重力原因，此时第一铰链61及第三铰链63相对距离最。栊味图水浸探伤上下料装置第一臂爪10与第二臂爪20和第三臂爪30间为开口最大状态。调动天车挂钩向下运动，将所述上下料装置下端弯钩置于盆形锻件90的悬空边缘下，天车挂钩向上运动使所述上下料装置下端弯钩勾住盆形锻件90的悬空边缘，收紧起限位作用的绳子71，将上端系于大圆环81上。此时绳子71受天车挂钩向上的拉力以及所述上下料装置与盆形锻件向下的重力共同作用，绳子71处于紧绷状态。盆形锻件被牢牢抓。舳斐当憧山栊味图90提起。[0032] 如图6所示，将盆形锻件90放置在超声波水浸探伤设备底部的工作台91上。之后解开绳子71，天车挂钩下探，利用挂钩自重使大圆环81向下运动，导杆45带动第二铰链62同时向下运动，促使第一铰链61与第三铰链63靠拢。盆形锻件水浸探伤上下料装置各臂爪自然张开，收紧起限位作用的绳子71，将绳子71上端系在大圆环81上。天车带动所述上下料装置向上运动离开超声波水浸探伤设备，盆形锻件90留于水底做超声波水浸探伤。[0033] 如图7所示，在盆形锻件90完成超声波水浸探伤后，将本发明所述的上下料装置用天车的挂钩勾住大圆环81。连接大圆环81的绳子71上端解开，使所述上下料装置处于无限位作用的状态。因重力原因，此时第一铰链61与第三铰链63相对距离最。錾舷铝献爸酶鞅圩ξ谧畲笞刺。调动天车挂钩向下运动，将盆形锻件水浸探伤上下料装置下端弯钩勾住盆形锻件90的悬空边缘，收紧起限位作用的绳子71，将上端系于大圆环81上。启动天车将盆形锻件90提起。[0034] 以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内做出的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

专利地区：贵州

专利申请日期：2020-11-30

专利公开日期：2024-09-27

专利公告号：2024-09-27