專利名稱：浮動機械手的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及浮動機械手，具體涉及有中心定位精度要求的夾緊卡盤等設備送料的浮動機械手。
背景技術：
在鋼管的加工過程中，利用機械手為多臺機床上下料是很普遍的，現有的機械手如圖1-圖3所示，機械手包括導軌1a、支架2a、夾緊機構3a、鎖緊螺栓4a、固定套5a。支架2a可沿導軌1a移動，其上部固定有固定套5a，夾緊機構3a通過鎖緊螺栓4a安裝在固定套5a內。該機械手的主要功能是通過夾緊機構3a將鋼管接頭6a夾緊后沿導軌1a移動到鋼管接頭6a加工的卡盤7a，即將鋼管接頭6a水平送到夾緊卡盤7a，讓卡盤將鋼管接頭夾緊，然后機械手夾緊機構3a放開鋼管接頭6a退回到上料起始位，卡盤7a便帶鋼管接頭6a旋轉完成相應的加工過程。
利用這種機械手移送鋼管接頭上料存在如下不足1)因為機械手上的所有部件都無法調整，因此難以保證上料時機械手與卡盤的同心度精度要求，從而無法保證鋼管接頭的加工質量。這是因為，機械手上料中心(即夾緊機構3a)與卡盤7a中心在機床安裝時就已經調整好并固定，但在長期使用中，支架2a沿導軌1a移動產生的機械磨損以及鋼管接頭本身的尺寸誤差，造成上料時鋼管接頭與卡盤不同心，如圖2所示，由于機械手上料時鋼管接頭6a與卡盤7a有同心度誤差，當卡盤夾緊時，卡盤與機械手分別夾緊在鋼管接頭6a的兩端，而作用力又不在同一同心線上，造成鋼管接頭夾緊后，鋼管接頭中心線與卡盤夾緊中心線有一個偏差夾角α，這樣必然造成后面接頭加工質量問題；2)機械手的零部件容易損壞，使用壽命低。由于機械手上料過程中存在的卡盤7a與鋼管接頭6a的不同心問題，當夾緊卡盤在夾緊鋼管接頭時，卡盤的夾緊力大于機械手的夾緊力，這樣在卡盤夾緊力的作用下，機械手便會傾斜，從而將一些零部件損壞，降低了其使用壽命。
發明內容
因此，本實用新型的目的是提供一種浮動機械手，解決機械手上料時鋼管接頭與卡盤的不同心問題，即利用浮動機械手可浮動性來滿足鋼管接頭上料時與夾緊卡盤的同心度，避免鋼管接頭加工的產品質量問題和機械手零部件損壞的缺陷。
為實現上述目的，根據本實用新型的浮動機械手包括導軌、支架、浮動裝置、脹緊套、夾緊機構，所述浮動裝置固定于可沿導軌移動的支架上，其中，所述浮動裝置至少包括具有兩端開口的空腔的固定座，和位于空腔中且圓周上徑向可調節地固定于固定座上的可在圓周上浮動的浮動體，所述浮動體設有通孔，夾緊機構穿過所述空腔的開口和所述通孔通過脹緊套固定于浮動體上。
根據本實用新型的一個技術方案，浮動機械手中浮動裝置的固定座還包括基座，壓蓋，兩個平面軸承，緊固件，其中，壓蓋通過緊固件與基座組裝在一起，兩個平面軸承分別安裝于基座和壓蓋內側，從而在兩個平面軸承之間形成所述空腔；所述浮動體由中心浮動件、彈簧和調節件組成，所述浮動體上的通孔設于中心浮動件上，彈簧的一端固定于中心浮動件，另一端固定于調節件上，其中，所述浮動體是通過調節件固定于固定座上的。
根據本實用新型的另一個技術方案，在浮動機械手的浮動裝置中，所述中心浮動件沿其外圓周面設有導向凸緣，其面向軸承的兩側為平面，所述平面與軸承的滾珠滑動接觸；在所述固定座的外圓周上，由基座和壓蓋形成三個均勻分布的定位槽，所述調節件固定于所述定位槽中；所述調節件為調節螺栓和與之配合的調節螺母；所述緊固件是通過壓蓋上的定位孔均勻分布的三對雙頭螺栓和螺帽；本實用新型的優點在于通過使用浮動機械手后，實現了機械手上料中心可調整的功能，同時保證了接頭上料的同心度精度。利用浮動機械手，也避免了鋼管接頭上料過程中因夾緊力產生的機械變形而損壞機械手的零部件，同時提高了產品加工的精度和質量，減少了設備故障和產品的報廢，增加了生產效益。
圖1是現有機械手的正視圖；圖2是現有機械手的側視圖；圖3是現有機械手的上料時的狀態圖，示出了鋼管接頭中心線與卡盤夾緊中心線有一個偏差夾角α；圖4是根據本實用新型優選實施例的浮動機械手的正視圖，在浮動裝置的中心位置進行了局剖，示出了夾緊機構的安裝位置；圖5是根據本實用新型優選實施例的浮動機械手的側視圖；圖6是圖5中浮動機械手的浮動裝置的視圖；圖7是沿圖6中A-A線的剖視圖，示出了浮動裝置的內部結構；圖8是圖7中M局部放大圖；圖9是本實用新型優選實施例的浮動機械手上料夾緊前的狀態圖，示出了鋼管接頭與夾緊卡盤不同心；圖10是本實用新型優選實施例的浮動機械手上料夾緊時的狀態圖，示出了鋼管接頭與夾緊卡盤不同心自動消除后的狀態。
具體實施方式
如圖4-8所示，根據本實用新型的浮動機械手包括導軌1、支架2、浮動裝置3、脹緊套4、夾緊機構5。支架2可沿導軌1移動，支架2上固定有浮動裝置3，夾緊機構5通過脹緊套4安裝于浮動裝置3中心位置處的通孔30內。
圖7示出了本實用新型優選實施例中的浮動裝置，所述浮動裝置3包括具有兩端開口的固定座31、位于空腔310中且一端可徑向調節地固定于固定座31上的可在周向上浮動的浮動體32。在該優選實施例中，固定座31包括基座33，壓蓋34，平面軸承35，緊固件36，其中，基座33構成為一端中心處具有開口330、另一端開放的中空圓柱體；壓蓋34也構成為一端中心處具有開口340、另一端開放的中空圓柱體；基座33和壓蓋34通過緊固件36，例如雙頭螺栓361和與之配合的螺帽362組裝在一起，使開口330和開口340位于固定座31的相對兩側，兩個平面軸承35分別安裝于基座33和壓蓋34靠近開口330和340的一側，從而在兩個平面軸承35之間形成上述固定座31的空腔310；實際上，為了將基座33和壓蓋34更好地固定，如圖6和圖7所示，緊固件36沿壓蓋34和基座33的圓周上均勻分布。
再參見圖7，并結合圖6和圖8所示，浮動體32由中心浮動件37、彈簧38和調節件39組成，浮動裝置3上的通孔30設于中心浮動件37上，該中心浮動件37是一個圓柱體，圓柱體的兩側面為平面371，平面軸承35的滾珠351支撐在此平面371上，浮動體32可在兩個平面軸承35之間徑向浮動；中心浮動件37的外圓柱面上均勻分布地固定有3個彈簧38，彈簧38的另一端分別固定有調節件39，如調節螺栓391和與之配合的調節螺母392，三個調節螺栓37分別通過基座33和壓蓋34在外圓周上形成的三個通孔311，三個調節螺栓391分別通過三個調節螺母392固定，從而使得中心浮動件37在受力時可在周向上浮動。
利用上述浮動裝置3取代現有機械手的固定套5a安裝固定在機械手的支架上，再選一個標準件脹緊套，此脹緊套4的外徑與浮動裝置3的浮動體的中心浮動件37的內孔一致，其內徑與機械手的夾緊機構5外徑一致，把脹緊套4先安裝在浮動裝置3中，再將夾緊機構5放在脹緊套4的內孔中，調整好夾緊機構5的伸出距離，鎖緊脹緊套4，將夾緊機構5固定在浮動裝置3上，從而組合成了浮動機械手(見圖4)。其浮動原理是夾緊機構5固定在浮動裝置3的中心浮動件37上，在彈簧38作用下，中心浮動件37可帶著夾緊機構5在圓周上作徑向浮動，而且可通過浮動裝置3上的調節螺母392調整三個彈簧38的預緊力，實現夾緊機構中心的調整，這樣當機械手在上料時，夾著鋼管接頭6送入到夾緊卡盤中，即使此時機械手上料中心(即鋼管接頭中心)與卡盤7不同心(見圖9)，在圓面上存在任何方向的L偏差，當卡盤在夾緊過程中，鋼管接頭在卡盤夾緊力的作用下，帶動浮動機械手的浮動體相應地徑向移動，從而最終保持鋼管接頭軸心線與卡盤端面的垂直度，同時也保證了鋼管接頭夾緊后與卡盤的同心度(見圖10)，從而依靠浮動機械手的浮動功能，提高了上料工序的精度，保證了加工產品的質量。
通過使用浮動機械手后，實現了機械手上料中心可調整的功能，同時保證了接頭上料的同心度精度。利用浮動機械手，也避免了鋼管接頭上料過程中因夾緊力產生的機械變形而損壞機械手的零部件，同時提高了產品加工的精度和質量，減少了設備故障和產品的報廢，增加了生產效益。
權利要求1.一種浮動機械手，包括導軌、支架、浮動裝置、脹緊套、夾緊機構，浮動裝置固定于可沿導軌移動的支架上，其特征在于，所述浮動裝置至少包括具有兩端開口的空腔的固定座，和位于空腔中且圓周上徑向可調節地固定于固定座上的浮動體，所述浮動體設有通孔，夾緊機構穿過所述空腔的開口和所述通孔通過脹緊套固定于浮動體上。
2.如權利要求1所述的浮動機械手，其特征在于，所述浮動裝置的固定座還包括基座，壓蓋，兩個平面軸承，緊固件，其中，壓蓋通過緊固件與基座組裝在一起，兩個平面軸承分別安裝于基座和壓蓋內側，從而在兩個平面軸承之間形成所述空腔。
3.如權利要求1或2所述的浮動機械手，其特征在于，所述浮動體由中心浮動件、彈簧和調節件組成，所述浮動體上的通孔設于中心浮動件上，彈簧的一端固定于中心浮動件，另一端固定于調節件上，其中，所述浮動體是通過調節件固定于固定座上的。
4.如權利要求2所述的浮動機械手，其特征在于，所述緊固件是通過壓蓋的定位孔均勻分布的三對雙頭螺栓和螺帽。
5.如權利要求3所述的浮動機械手，其特征在于，所述中心浮動件沿其圓周面設有導向凸緣，其面向軸承的兩側為平面，所述平面與軸承的滾珠滑動接觸。
6.如權利要求5所述的浮動機械手，其特征在于，所述中心浮動件可沿徑向浮動。
7.如權利要求3所述的浮動機械手，其特征在于，在所述固定座的外圓周上，由基座和壓蓋形成三個均勻分布的定位槽，所述調節件固定于所述定位槽中。
8.如權利要求7所述的浮動機械手，其特征在于，所述調節件為調節螺栓和與之配合的調節螺母。
專利摘要一種浮動機械手，包括導軌、支架、浮動裝置、脹緊套、夾緊機構，浮動裝置固定于可沿導軌移動的支架上，其中，所述浮動裝置至少包括具有兩端開口的空腔的固定座，和位于空腔中且圓周上徑向可調節地固定于固定座上的浮動體，所述浮動體設有通孔，夾緊機構穿過所述空腔和所述通孔通過脹緊套固定于浮動體上。
文檔編號B25J5/02GK2796935SQ20052004299
公開日2006年7月19日 申請日期2005年6月29日 優先權日2005年6月29日
發明者王小寶 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司