一種金屬原位儀機械手夾持裝置的製作方法
2023-05-16 14:14:06
專利名稱：一種金屬原位儀機械手夾持裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種夾持裝置，具體應用於檢測儀器上的機械手。
背景技術：
金屬原位分析儀是對金屬試樣的化學成份和組織結構進行檢測分析的設備，通過同步掃描定位技術獲得材料原位置相對應的各元素原始含量及狀態信息。金屬原位分析儀依賴機械手來實現試樣操作。機械手是實現對樣品進行連續激發、同步掃描的自動化機械裝置，它由框架、叉架、連接筒、升降臺、X軸導軌、Y軸導軌、步進電機組成。目前分析試樣的尺寸為30mmX30mm IlOmmX 110mm。金屬原位分析儀現有試樣夾具裝置採用螺栓壓緊的方式，將試樣固定在機械手上，試樣隨機械手在激發臺上作平面移動。現有技術中的夾持裝置採用兩個螺栓連接兩個壓板，通過調節螺栓來調節兩個壓板之間的間距。現有技術在實際工作中存在以下問題原位儀現有試樣夾具裝置採用螺栓壓緊的方式，將試樣固定在機械手上，試樣隨機械手在激發臺上作平面移動。夾持試樣時，操作人員須多次反覆調整兩邊的螺栓位置，然後才能定位夾緊。如固定30mmX 30mm的試樣後再固定IlOmmXllOmm的試樣，需要幾分鐘時間，並且頻繁旋轉螺栓比較費力，十分不便。
發明內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種金屬原位儀機械手夾持裝置，它具有採用彈簧壓緊機構代替現有技術中的連接螺杆來對兩個壓板進行連接，當夾取試樣時，只需拉動兩個壓板，使兩壓板的間距變大，將試樣放入兩壓板間之後鬆開，利用彈簧自身的回彈力即可實現對試樣的夾持，操作結束後，通過拉大兩壓板間間距即可將試樣取出，能夠適應對不同試樣進行快速夾取的特點。為解決上述技術問題，本實用新型提供了一種金屬原位儀機械手夾持裝置，包括第一壓板、第二壓板，所述第二壓板上設置有與機械臂連接的連接件，其特徵在於，還包括彈簧壓緊機構，所述彈簧壓緊機構包括兩組，兩組彈簧壓緊機構對稱設置於所述第一壓板與第二壓板之間，每組包括彈簧杆、彈簧、套筒和螺母，所述彈簧杆整體呈釘狀結構，其大頭端呈凸緣結構，凸緣外徑大於等於所述彈簧的中徑，小於彈簧外徑，小頭端為連接端設置有外螺紋；所述彈簧的內壁與彈簧杆的外壁間隙配合；所述套筒的內壁與彈簧的外壁間隙配合，套筒的兩端分別為受力端和自由端，自由端的內孔徑小於彈簧外徑；所述套筒的受力端與所述第一壓板連接，所述第二壓板上開設有與彈簧杆的外壁間隙配合的通孔，彈簧杆套裝於彈簧中，彈簧套裝於套筒中，彈簧杆的大頭端朝向套筒的受力端，彈簧杆的連接端穿過第二壓板上的通孔與所述螺母連接，使套筒的自由端與第二壓板的板面壓緊，或，[0011]所述套筒的受力端與所述第二壓板連接，所述第一壓板上開設有與彈簧杆的外壁間隙配合的通孔，彈簧杆套裝於彈簧中，彈簧套裝於套筒中，彈簧杆的大頭端朝向套筒的受力端，彈簧杆的連接端穿過第一壓板上的通孔與所述螺母連接，使套筒的自由端與第二壓板的板面壓緊。對上述基礎方案做出的改進方案為，所述與套筒受力端連接的壓板上開設有盲孔，所述盲孔與彈簧杆連接端連接的壓板上的通孔同軸，所述盲孔的孔徑等於套筒的內徑， 所述套筒的受力端與盲孔孔口位置固定連接，或，套筒固定安裝於所述盲孔中。對上述技術方案進一步的改進為，還包括標準墊塊，所述第一壓板朝向第二壓板的板面上設置有標準墊塊限位槽，所述標準墊塊設置於第一壓板與試樣之間。對上述基礎結構做出的又一改進方案為，還包括標準墊塊，所述標準墊塊設置於試樣與壓板之間，與標準墊塊接觸的壓板上設置有標準墊塊限位槽；所述套筒的受力端設置有凸緣結構；所述第一壓板上開設有沉頭孔，所述沉頭孔的開設位置與彈簧杆連接端連接的第二壓板上開設的通孔同軸，沉頭孔的小孔內徑小於套筒受力端凸緣的外徑；彈簧杆的連接端穿過彈簧後，從套筒受力端一側穿過套筒，再從第一壓板沉頭孔的沉頭一側穿入，從第二壓板的通孔中穿出，再與所述螺母連接。對上述技術方案更進一步的改進為，還包括可伸縮調節的支腳，所述可伸縮調節的支腳至少為三支，分布設置於所述第一壓板、第二壓板上朝向儀器工作檯面的方向。對上述技術方案再進一步的改進為，還包括可伸縮調節的支腳，所述可伸縮調節的支腳至少為三支，分布設置於所述第一壓板、第二壓板上朝向儀器工作檯面的方向。更加優選的技術方案為，所述支腳為四支，均勻分布設置於所述第一壓板、第二壓板上朝向儀器工作檯面的方向。本實用新型的有益效果在於1.由於試樣一般比較小，所需的夾緊力也很小，僅需要克服試樣在激發臺面移動時的磨擦力就可以，所以完全可以採用彈簧壓緊的方式來操作。本技術方案通過在兩個壓板間採用兩組彈簧壓緊機構進行連接，夾取試樣時，通過拉開壓板間距離，放入試樣，鬆開壓板，試樣被夾緊，操作簡單，工作效率高，使用非常方便。2.採用在壓板上設置盲孔，將套筒的固定端固定在盲孔中，或將盲孔的孔徑設置成與套筒內徑相等的，使套筒的固定端在盲孔孔口固定連接，這樣的設計方式能夠使得兩壓板之間的拉升範圍更大。在這樣的設計方式下，再增加標準墊塊，能夠在採用同一尺寸的本裝置時，對很小的試樣到大的試樣都能夠保持很好的夾持力，其通用性更大。3.採在第一壓板上開設沉頭孔，將彈簧杆依次穿過彈簧、套筒、第一壓板沉頭孔、 第二壓板的通孔，再與螺母連接。利用套筒受力端的凸緣與第一壓板的沉頭孔配合，使壓板被拉開使，第一壓板受到套筒受力端限位。當試樣很小時，增加標準墊塊，使得試樣被兩壓板夾緊。能夠使本裝置的各個組成部件易於拆裝、更換及維修。4.在第一壓板、第二壓板上朝向儀器工作檯面的方向上設置可以伸縮調節的支腳，能夠使試樣在不規則的情況下，通過調節各個支腳的長度，使得試樣儘可能與儀器工作檯面相平行，在激發過程中不會發生漏氣現象。本實用新型採用彈簧壓緊機構代替現有技術中的連接螺杆來對兩個壓板進行連接，當夾取試樣時，只需拉動兩個壓板，使兩壓板的間距變大，將試樣放入兩壓板間之後鬆開，利用彈簧自身的回彈力即可實現對試樣的夾持，操作結束後，通過拉大兩壓板間間距即可將試樣取出，能夠對不同試樣進行快速夾取，操作簡單，工作效率高，使用方便。
圖1為本實用新型實施例四的結構示意圖。圖2為本實用新型實施例一的彈簧壓緊機構與兩壓板間的連接狀態放大示意圖。圖3為本實用新型實施例二的彈簧壓緊機構與兩壓板間的連接狀態放大示意圖。圖4為本實用新型實施例三的彈簧壓緊機構與兩壓板間的連接狀態放大示意圖。其中，1-機械臂，2-第一壓板，3-第二壓板，4-彈簧杆，5-彈簧，6_套筒，7_螺母， 8-試樣，9-標準墊塊，10-沉頭孔，11-套筒連接端設置的凸緣結構，12-彈簧杆大頭端， 13-可伸縮調節的支腳。
具體實施方式
為進一步闡述本實用新型為達成預定實用新型目的所採取的技術手段及功效，
以下結合附圖及較佳實施例，對依據本實用新型提出的金屬原位儀機械手夾持裝置的具體實施方式
、結構、特徵及其功效進行詳細說明。首先，對本實用新型的總體思路進行說明本實用新型是採用彈簧壓緊機構代替現有技術中的連接螺杆來對兩個壓板進行連接，當夾取試樣時，只需拉動兩個壓板，使兩壓板的間距變大，將試樣放入兩壓板間之後鬆開，利用彈簧自身的回彈力即可實現對試樣的夾持，操作結束後，拉大兩壓板間間距即可將試樣取出。具體的實施方式為彈簧壓緊機構包括兩組，兩組彈簧壓緊機構對稱設置於第一壓板2與第二壓板3之間，每組包括彈簧杆4、彈簧5、套筒6和螺母7。彈簧杆4整體呈釘狀結構，其大頭端呈凸緣結構，凸緣外徑大於等於彈簧5的中徑，小於彈簧5外徑，小頭端為連接端設置有外螺紋；彈簧5的內壁與彈簧杆4的外壁間隙配合；套筒6的內壁與彈簧5的外壁間隙配合，套筒6的兩端分別為受力端和自由端，自由端的內孔徑小於彈簧5的外徑。套筒6的受力端與第一壓板2連接，第二壓板3上開設有與彈簧杆4的外壁間隙配合的通孔，彈簧杆4套裝於彈簧5中，彈簧5套裝於套筒6中，彈簧杆4的大頭端朝向套筒6的受力端，彈簧杆4的連接端穿過第二壓板3上的通孔與螺母7連接，使套筒6的自由端與第二壓板3的板面壓緊。或是將彈簧壓緊機構整個調頭，將套筒6的受力端與第二壓板3連接，第一壓板2 上開設有與彈簧杆4的外壁間隙配合的通孔，彈簧杆4套裝於彈簧5中，彈簧5套裝於套筒 6中，彈簧杆4的大頭端朝向套筒6的受力端，彈簧杆4的連接端穿過第一壓板2上的通孔與螺母7連接，使套筒6的自由端與第一壓板的板面壓緊。下面，參照附圖中提供的實施例參考圖，對本實用新型的實施方式進行說明實施例一[0042]如圖2所示的本實用新型實施例二的彈簧壓緊機構與兩壓板間的連接狀態放大示意圖，第一壓板2為一整體結構，不開設於彈簧壓緊機構連接的連接孔。彈簧壓緊機構中套筒6的連接端直接與第一壓板2的板面進行連接，如採取固定焊接的方式進行連接，或在第一壓板2的板面上設置安裝螺母，在套筒6的連接端設置外螺紋，安裝螺母與套筒6的連接端採用螺紋方式連接。將彈簧壓緊機構整個調頭，套筒6與第二壓板採取與第一壓板相同的連接方式進行連接同樣可以實現本實用新型的目的。實施例二 在與套筒6受力端連接的壓板上開設盲孔，盲孔與彈簧杆4連接端連接的壓板上的通孔同軸，套筒6固定安裝於盲孔中。圖3所示的為套筒6受力端連接第一壓板2，彈簧杆4連接端連接第二壓板3。實施例三如圖4所示，在與套筒6受力端連接的壓板上開設盲孔，盲孔與彈簧杆4連接端所連接的壓板上開設的通孔同軸，盲孔的孔徑等於套筒6的內徑，套筒6的受力端與盲孔孔口位置固定連接。這樣，彈簧杆4在壓板間距變化的過程中所運行的路徑，是套筒6與盲孔共同構成的行程路徑。為在採用同一尺寸規格的本實用新型時，對大小不一的試樣都能起到更好的夾持作用，在上述三個實施例中，還可以在試樣和壓板之間增加標準墊塊9。在標準墊塊9所接觸的壓板表面設置防止標準墊塊9移位的標準墊塊限位槽，當試樣8的尺寸很小時，增加標準墊塊9，使得兩個壓板之間的間距由試樣和標準墊塊9共同確定，增大了彈簧5壓縮尺度， 使得夾持力更強。實施例四參照附圖1所示的本實施例四的結構示意圖，將套筒6的受力端設置成具有凸緣的結構。在第一壓板2上開設沉頭孔，沉頭孔的開設位置與彈簧杆4連接端連接的第二壓板 3上所開設的通孔同軸，沉頭孔的小孔內徑要小於套筒6受力端凸緣的外徑，使得在拉開兩壓板時，第一壓板2不會從套筒6上拉出，並且在拉動壓板時，能夠帶動套筒6對彈簧5進行壓縮。安裝時，將彈簧杆4的連接端穿過彈簧5後，從套筒6受力端穿入，再從套筒6自由端穿出。套筒6從第一壓板沉頭孔的沉頭一側穿入，彈簧杆4從第二壓板3的通孔中穿出，再與螺母7連接。此時，第一壓板2可以隨試樣8大小沿套筒移動。當試樣處於基準位置時，彈簧5 依靠預緊力壓緊試樣8 ；當試樣8尺寸大於基準位置尺寸時，拉開兩壓板，彈簧5壓縮，彈簧 5壓緊力隨之加大，試樣8被夾緊；當試樣尺寸小於基準位置尺寸時，試樣8處於松馳狀態， 為保證一定的夾緊力，必須在壓板側增加標準墊塊9，為減輕重量，方便操作，標準墊塊可採用輕質合金製作。這樣各種尺寸的試樣便可以在夾緊裝置上很方便的操作了。在本實施例中，對於試樣8的尺寸小於或等於在不壓縮彈簧5的情況下，在兩個壓板之間的間距時，是必須採用標準墊塊9，而不同於上述三種實施例中，採用標準墊塊9隻是為了增加夾持力。本實施例中標準墊塊9的設置位置和壓板上設置標準墊塊9限位槽的方式同於上文，故不再敖述。另外，由於試樣8的規格，有時並不是非常規整，被夾持時，試樣的工作面可能與儀器工作檯面並不是相互平行的位置關係，那麼在激發時，可能會出現漏氣的現象。為了避
7免漏氣現象的發生，可以在壓板朝向儀器工作檯面的方向設置可以伸縮調節的支腳13。通過調節各個支腳的高度，使得試樣的工作面與儀器工作檯面相互平行。支腳13的設置至少為三支，分布設置於第一壓板2、第二壓板3上。優選的，在第一壓板2及第二壓板3上分別設置兩支支腳13。本實用新型中，第一壓板2與第二壓板3各自所起的作用是可以互換的，即套筒6 的受力端連接第一壓板2，彈簧杆4的連接端與第二壓板3連接，或，套筒6的受力端連接第二壓板3，彈簧杆4的連接端與第一壓板2連接，本裝置通過第二壓板2上的與機械臂1連接的連接件連接到機械臂1上。彈簧5設計時須滿足的條件如下當試樣8處於基準位置時，試樣8與壓板間產生的磨擦力應大於試樣8與激發臺的磨擦力。即HF彡f2G其中，F表示彈簧壓緊力，F=kLl (k是彈簧係數 Ll是彈簧預緊量)；Π表示試樣8與壓板的磨擦係數；f2表示試樣8與激發臺的磨擦係數；G表示試樣的重量。當試樣尺寸大於基準位置尺寸時，彈簧5可按試樣8最大尺寸設計。即須滿足 AL^ L1+L2+20其中，Δ L表示彈簧最大變形量；L2表示基準試樣與最大試樣之間的尺寸變動值。當試樣8尺寸小於基準位置尺寸時，採用標準墊塊9調節彈簧5壓緊力即可。本實用新型在具體操作時，人工拉開第一壓板2與第二壓板3間距離，試樣8放在合適位置，鬆開壓板，試樣8被夾緊；試樣8檢驗完畢後，人工拉開兩壓板間距，取下試樣8， 彈簧壓緊機構10自動回復到基準尺寸原來的位置。最後所應說明的是，以上具體實施方式
僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制，儘管參照實例對本實用新型進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術方案的精神和範圍，其均應涵蓋在本實用新型的權利要求範圍當中。
權利要求1.一種金屬原位儀機械手夾持裝置，包括第一壓板、第二壓板，所述第二壓板上設置有與機械臂連接的連接件，其特徵在於，還包括彈簧壓緊機構，所述彈簧壓緊機構包括兩組，兩組彈簧壓緊機構對稱設置於所述第一壓板與第二壓板之間，每組包括彈簧杆、彈簧、套筒和螺母，所述彈簧杆整體呈釘狀結構，其大頭端呈凸緣結構，凸緣外徑大於等於所述彈簧的中徑，小於彈簧外徑，小頭端為連接端設置有外螺紋；所述彈簧的內壁與彈簧杆的外壁間隙配合；所述套筒的內壁與彈簧的外壁間隙配合，套筒的兩端分別為受力端和自由端，自由端的內孔徑小於彈簧外徑；所述套筒的受力端與所述第一壓板連接，所述第二壓板上開設有與彈簧杆的外壁間隙配合的通孔，彈簧杆套裝於彈簧中，彈簧套裝於套筒中，彈簧杆的大頭端朝向套筒的受力端，彈簧杆的連接端穿過第二壓板上的通孔與所述螺母連接，使套筒的自由端與第二壓板的板面壓緊，或，所述套筒的受力端與所述第二壓板連接，所述第一壓板上開設有與彈簧杆的外壁間隙配合的通孔，彈簧杆套裝於彈簧中，彈簧套裝於套筒中，彈簧杆的大頭端朝向套筒的受力端，彈簧杆的連接端穿過第一壓板上的通孔與所述螺母連接，使套筒的自由端與第一壓板的板面壓緊。
2.如權利要求1所述的金屬原位儀機械手夾持裝置，其特徵在於，所述與套筒受力端連接的壓板上開設有盲孔，所述盲孔與彈簧杆連接端連接的壓板上的通孔同軸，所述盲孔的孔徑等於套筒的內徑，所述套筒的受力端與盲孔孔口位置固定連接，或，套筒固定安裝於所述盲孔中。
3.如權利要求1或2所述的金屬原位儀機械手夾持裝置，其特徵在於，還包括標準墊塊，所述第一壓板朝向第二壓板的板面上設置有標準墊塊限位槽，所述標準墊塊設置於第一壓板與試樣之間。
4.如權利要求1所述的金屬原位儀機械手夾持裝置，其特徵在於，還包括標準墊塊，所述標準墊塊設置於試樣與壓板之間，與標準墊塊接觸的壓板上設置有標準墊塊限位槽；所述套筒的受力端設置有凸緣結構；所述第一壓板上開設有沉頭孔，所述沉頭孔的開設位置與彈簧杆連接端連接的第二壓板上開設的通孔同軸，沉頭孔的小孔內徑小於套筒受力端凸緣的外徑；彈簧杆的連接端穿過彈簧後，從套筒受力端一側穿過套筒，再從第一壓板沉頭孔的沉頭一側穿入，從第二壓板的通孔中穿出，再與所述螺母連接。
5.如權利要求1至3中任意一項所述的金屬原位儀機械手夾持裝置，其特徵在於，還包括可伸縮調節的支腳，所述可伸縮調節的支腳至少為三支，分布設置於所述第一壓板、第二壓板上朝向儀器工作檯面的方向。
6.如權利要求4所述的金屬原位儀機械手夾持裝置，其特徵在於，還包括可伸縮調節的支腳，所述可伸縮調節的支腳至少為三支，分布設置於所述第一壓板、第二壓板上朝向儀器工作檯面的方向。
7.如權利要求6所述的金屬原位儀機械手夾持裝置，其特徵在於，所述支腳為四支，均勻分布設置於所述第一壓板、第二壓板上朝向儀器工作檯面的方向。
專利摘要本實用新型涉及一種夾持裝置，具體應用於檢測儀器上的機械手，公開了一種金屬原位儀機械手夾持裝置，包括第一壓板、第二壓板，彈簧壓緊機構，彈簧壓緊機構包括兩組，兩組彈簧壓緊機構對稱設置於第一壓板與第二壓板之間，每組包括彈簧杆、彈簧、套筒和螺母。本實用新型採用彈簧壓緊機構代替現有技術中的連接螺杆來對兩個壓板進行連接，當夾取試樣時，只需拉動兩個壓板，使兩壓板的間距變大，將試樣放入兩壓板間之後鬆開，利用彈簧自身的回彈力即可實現對試樣的夾持，操作結束後，通過拉大兩壓板間間距即可將試樣取出，能夠對不同試樣進行快速夾取，操作簡單，工作效率高，使用方便。
文檔編號B25J15/00GK202029132SQ20112011858
公開日2011年11月9日 申請日期2011年4月21日 優先權日2011年4月21日
發明者餘衛華, 夏念平, 張穗忠, 文斌, 李江文, 李良洪, 胡靜清, 蘇碧輝, 聞向東, 黃炎峰 申請人:武漢鋼鐵(集團)公司