一种夹持装置及具有该夹持装置的机械手制造方法及图纸

本申请涉及工件夹持的技术领域，尤其是涉及一种夹持装置及具有该夹持装置的机械手，其包括供圆管状工件水平放置的托板和四组分设于托板四角处的限位单元，托板的上表面设有供圆管状工件底部沉入的弧形凹槽，弧形凹槽的轴向与圆管状工件的轴向相同；限位单元上设有用于抵紧圆管状工件端面的第一限位端和用于抵紧圆管状工件内壁的第二限位端；托板的四角处均设有轴向带动单元和径向带动单元。本申请能够准确地对不同规格的圆管状工件进行稳定夹持，并保证同一批次的圆管状工件所处的加工位置和送料位置保持不变。置和送料位置保持不变。置和送料位置保持不变。

【技术实现步骤摘要】
一种夹持装置及具有该夹持装置的机械手


[0001]本申请涉及工件夹持的
，尤其是涉及一种夹持装置及具有该夹持装置的机械手。

技术介绍

[0002]在石油钻井中，钻杆不但连接地面动力设备和井下钻具，同时也是钻井液传输的通道，而钻杆之间往往通过钻杆接头进行连接。钻杆接头在生产加工过程中，为了保证送料效率，通常需要使用机械手对钻杆接头进行夹持送料。
[0003]目前的钻杆接头的前后两端直径不同，若仅对钻杆接头的一端进行夹持，则钻杆接头的另一端将悬空，导致钻杆接头在送料和加工过程中有可能因摇晃震荡而挣脱机械手的夹具；若对钻杆接头的两端均进行夹持，则需要使用特定的夹具，以契合钻杆接头的外形，此种夹具因针对于某一规格的钻杆接头而制成，则该夹具将不易适用于其他规格的钻杆接头，适用性较差，无法满足不同规格的钻杆接头的加工需求；若每次均根据实际需要来更换夹具，则夹具的拆装均需要花费时间，影响了钻杆接头这种类型的圆管状工件的加工效率；另外，不同规格的圆管状工件的长度和直径均不相同，若由人工手动递料至夹具处，则夹具有可能无法每次均夹持在圆管状工件的同一位置，导致圆管状工件在后续的加工位置和送料位置均可能发生改变，影响了圆管状工件在后续加工时的精确度，进而降低了圆管状工件的加工质量，因此需要改进。

技术实现思路

[0004]为了能够准确地对不同规格的圆管状工件进行稳定夹持，并保证同一批次的圆管状工件所处的加工位置和送料位置保持不变，本申请提供一种夹持装置及具有该夹持装置的机械手。
[0005]第一方面，本申请提供的一种夹持装置，采用如下的技术方案：一种夹持装置，包括可升降并供圆管状工件水平放置的托板和四组分设于托板四角处的限位单元，托板的上表面设有供圆管状工件底部沉入的弧形凹槽，弧形凹槽的轴向与圆管状工件的轴向相同；限位单元上设有用于抵紧圆管状工件端面的第一限位端和用于抵紧圆管状工件内壁的第二限位端；托板的四角处均设有用于带动限位单元沿圆管状工件轴向运动的轴向带动单元和用于带动轴向带动单元沿圆管状工件径向水平运动的径向带动单元；当伸入到圆管状工件内侧的第二限位端与圆管状工件的轴线不处于同一高度时，位于圆管状工件同一端的两个限位单元在相互远离时将通过第二限位端与圆管状工件内壁的相对滑动拉动圆管状工件沿竖直方向运动。
[0006]可选的，所述第一限位端设有供圆管状工件的端面挤压的第一挤压板和供第一挤压板挤压的第一压力传感器，第一挤压板通过第一弹簧连接于第一限位端，第一弹簧的长度方向与圆管状工件的轴向相同；
还包括供第一压力传感器和轴向带动单元耦接的处理器，当四组限位单元共同夹持于圆管状工件的两端时，第一挤压板将被圆管状工件的端面挤压并压紧于第一压力传感器，第一压力传感器将向处理器发射信号，处理器将控制轴向带动单元关闭。
[0007]可选的，所述第二限位端设有供圆管状工件的内壁挤压的第二挤压板和供第二挤压板挤压的第二压力传感器，第二挤压板通过第二弹簧连接于第二限位端，第二弹簧的长度方向呈水平设置并与圆管状工件的径向相同；第二压力传感器和径向带动单元耦接于处理器，当第一挤压板压紧于第一压力传感器，使得处理器接收到第一压力传感器发射的信号时，处理器将控制径向带动单元带动限位单元水平远离于圆管状工件的轴线，直至圆管状工件的轴线上升至第二限位端处，此时第二限位端将抵紧于圆管状工件的内壁，第二挤压板将压紧于第二压力传感器，第二压力传感器将向处理器发射信号，处理器将控制径向带动单元关闭。
[0008]可选的，所述限位单元包括供轴向带动单元带动运动的安装座和呈“L”形设置的限位板，安装座上设有用于带动限位板在水平面上旋转的带动电机，带动电机的输出轴连接于限位板；限位板的两端分别为第一限位端和第二限位端，第一限位端和第二限位端均设有用于在旋转时避让圆管状工件的避让槽，当带动电机带动限位板向圆管状工件的外侧翻转90
°
时，第一限位端将抵紧于圆管状工件的外壁，第二限位端将抵紧于圆管状工件的端面，限位板与圆管状工件轴线之间的距离大于圆管状工件的内径。
[0009]可选的，还包括用于带动托板升降的竖直电缸，竖直电缸的活塞杆连接于托板，弧形凹槽的底部槽壁上设有第三安装槽，第三安装槽内设有供圆管状工件底部挤压的第三压力传感器，竖直电缸、第三压力传感器和带动电机均耦接于处理器；当第二挤压板压紧于第二压力传感器，使得处理器接收到第二压力传感器发射的信号时，处理器将控制竖直电缸带动托板上升，直至圆管状工件的底部压紧于第三压力传感器，第三压力传感器将向处理器发射信号，处理器将控制竖直电缸关闭并控制带动电机带动限位板向圆管状工件的外侧翻转90
°
。
[0010]可选的，所述第一限位端上设有第一安装槽和用于贴合圆管状工件外壁的第一贴合面，第一挤压板、第一弹簧和第一压力传感器均设于第一安装槽内，第一挤压板通过第一弹簧连接于第一安装槽的槽壁，第一压力传感器通过第三弹簧连接于第一安装槽的槽壁，第一安装槽的槽壁上安装有供第一挤压板挤压的第四压力传感器，第四压力传感器耦接于处理器；当处理器控制带动电机带动限位板向圆管状工件的外侧翻转90
°
后，处理器将控制径向带动单元带动限位单元向圆管状工件的轴线运动靠近，直至第一贴合面压紧于圆管状工件的外壁，压紧于第一压力传感器的第一挤压板将运动压紧于第四压力传感器，第四压力传感器将向处理器发射信号，处理器将控制径向带动单元关闭。
[0011]可选的，所述第二限位端上设有第二安装槽和用于贴合圆管状工件端面的第二贴合面，第二挤压板、第二弹簧和第二压力传感器均设于第二安装槽内，第二挤压板通过第二弹簧连接于第二安装槽的槽壁，第二压力传感器通过第四弹簧连接于第二安装槽的槽壁，第二安装槽的槽壁上安装有供第二挤压板挤压的第五压力传感器，第五压力传感器耦接于处理器；
当处理器控制带动电机带动限位板向圆管状工件的外侧翻转90
°
后，处理器将控制轴向带动单元带动限位单元向圆管状工件的端面运动靠近，直至第二贴合面压紧于圆管状工件的端面，压紧于第二压力传感器的第二挤压板将运动压紧于第五压力传感器，第五压力传感器将向处理器发射信号，处理器将控制轴向带动单元关闭。
[0012]可选的，所述第一安装槽和第二安装槽的槽壁上均安装有若干弹性凸起，弹性凸起部分突出于第一安装槽外或第二安装槽外并用于抵紧圆管状工件；当第一挤压板压紧于第一压力传感器而未压紧于第四压力传感器和/或第二挤压板压紧于第二压力传感器而未压紧于第五压力传感器时，弹性凸起将被压缩并抵紧于圆管状工件，第一贴合面和第二贴合面将未抵紧于圆管状工件；当第一挤压板压紧于第四压力传感器和/或第二挤压板压紧于第五压力传感器时，弹性凸起将被进一步压缩并抵紧于圆管状工件，第一贴合面和第二贴合面将抵紧于圆管状工件。
[0013]可选的，所述第一贴合面呈弧形设置，第二贴合面呈平面形设置。
[0014]第二方面，本申请提供的一种具有夹持装置的机械手，采用如下的技术方案：一种具有夹持装置的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种夹持装置，其特征在于：包括可升降并供圆管状工件水平放置的托板（1）和四组分设于托板（1）四角处的限位单元（2），托板（1）的上表面设有供圆管状工件底部沉入的弧形凹槽（11），弧形凹槽（11）的轴向与圆管状工件的轴向相同；限位单元（2）上设有用于抵紧圆管状工件端面的第一限位端（22）和用于抵紧圆管状工件内壁的第二限位端（23）；托板（1）的四角处均设有用于带动限位单元（2）沿圆管状工件轴向运动的轴向带动单元（3）和用于带动轴向带动单元（3）沿圆管状工件径向水平运动的径向带动单元（4）；当伸入到圆管状工件内侧的第二限位端（23）与圆管状工件的轴线不处于同一高度时，位于圆管状工件同一端的两个限位单元（2）在相互远离时将通过第二限位端（23）与圆管状工件内壁的相对滑动拉动圆管状工件沿竖直方向运动。2.根据权利要求1所述的一种夹持装置，其特征在于：所述第一限位端（22）设有供圆管状工件的端面挤压的第一挤压板（222）和供第一挤压板（222）挤压的第一压力传感器（223），第一挤压板（222）通过第一弹簧（224）连接于第一限位端（22），第一弹簧（224）的长度方向与圆管状工件的轴向相同；还包括供第一压力传感器（223）和轴向带动单元（3）耦接的处理器（5），当四组限位单元（2）共同夹持于圆管状工件的两端时，第一挤压板（222）将被圆管状工件的端面挤压并压紧于第一压力传感器（223），第一压力传感器（223）将向处理器（5）发射信号，处理器（5）将控制轴向带动单元（3）关闭。3.根据权利要求2所述的一种夹持装置，其特征在于：所述第二限位端（23）设有供圆管状工件的内壁挤压的第二挤压板（232）和供第二挤压板（232）挤压的第二压力传感器（233），第二挤压板（232）通过第二弹簧（234）连接于第二限位端（23），第二弹簧（234）的长度方向呈水平设置并与圆管状工件的径向相同；第二压力传感器（233）和径向带动单元（4）耦接于处理器（5），当第一挤压板（222）压紧于第一压力传感器（223），使得处理器（5）接收到第一压力传感器（223）发射的信号时，处理器（5）将控制径向带动单元（4）带动限位单元（2）水平远离于圆管状工件的轴线，直至圆管状工件的轴线上升至第二限位端（23）处，此时第二限位端（23）将抵紧于圆管状工件的内壁，第二挤压板（232）将压紧于第二压力传感器（233），第二压力传感器（233）将向处理器（5）发射信号，处理器（5）将控制径向带动单元（4）关闭。4.根据权利要求3所述的一种夹持装置，其特征在于：所述限位单元（2）包括供轴向带动单元（3）带动运动的安装座（24）和呈“L”形设置的限位板（21），安装座（24）上设有用于带动限位板（21）在水平面上旋转的带动电机（25），带动电机（25）的输出轴连接于限位板（21）；限位板（21）的两端分别为第一限位端（22）和第二限位端（23），第一限位端（22）和第二限位端（23）均设有用于在旋转时避让圆管状工件的避让槽（26），当带动电机（25）带动限位板（21）向圆管状工件的外侧翻转90
°
时，第一限位端（22）将抵紧于圆管状工件的外壁，第二限位端（23）将抵紧于圆管状工件的端面，限位板（21）与圆管状工件轴线之间的距离大于圆管状工件的内径。5.根据权利要求4所述的一种夹持装置，其特征在于：还包括用于带动托板（1）升降的竖直电缸（6），竖直电缸（6）的活塞杆连接于托板（1），弧形凹槽（11）的底部槽壁上设有第三安装槽（12），第三安装槽（12）内设有供圆管状工件底部挤压的第三压力传感器（13），竖直
电缸（6）、第三压力传感器（13）和带动电机（25）均耦接于处理器（5）；当第二挤压板（232）压紧于第二压力传感器（233），使得处理器（5）接收到第二压力传感器（233）发射的信号时，处理器（5）将控制竖直电缸（6）带动托板（1）上升，直至圆管状工件的底部压紧于第三压力传感器（13），...

【专利技术属性】
技术研发人员：邸久生，孙立强，李明，
申请(专利权)人：承德石油高等专科学校，
类型：发明
国别省市：