CN204748313U - 一种用于单面研磨抛光的机械手夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于单面研磨抛光的机械手夹具，包括主体、弹簧和用于夹持工件的夹心，主体内开设有一长槽，夹心通过长槽与主体滑动式连接，弹簧设置在长槽内，其两端分别与夹心、主体连接。本实用新型提供的夹具能够使研磨设备与工件之间的抛光力保持在合理的范围内，且在进行抛光处理的过程中施加的抛光力的方向能够保持恒定，因而本实用新型提供的夹具能够保证工件进行抛光处理的质量，提高工件进行抛光处理的良率；同时，构成夹具的主体、弹簧和夹心均为普通的五金器件，所以制造的成本低，有利于大规模进行普及。

Description

一种用于单面研磨抛光的机械手夹具

技术领域

本实用新型涉及研磨抛光领域，更具体地，涉及一种用于单面研磨抛光的机械手夹具。

背景技术

科学技术的发展，对机械抛光工艺提出了高精度、高复杂性的要求，而且由于产品的更新换代也在加快，所以对用于进行机械抛光的产品提出了高精度、高效率、通用性强和灵活性高的要求。数控抛光设备是该领域高度机电一体化的典型产品，但是数控抛光设备具有开发周期长、造价昂贵以及通用性不强的缺陷，因此生产厂家在实际生产中一般采用制造投入成本低、通用性强的机器人对生产的工件进行抛光。

使用机器人对工件进行抛光之前，一般将需要进行抛光的工件安装在机械手夹具上，然后使机械手夹具与机械人进行连接，并使机械手夹具上的工件与研磨设备紧密接触。在进行抛光工艺时，开启研磨设备使研磨设备做径向运动，工件在研磨设备上进行研磨从而实现对工件的抛光。

为满足机器人柔性抛光系统和抛光工艺要求，在抛光加工过程中，应保持研磨设备与工件接触点的压力始终保持在一个稳定的区间。但是由于研磨设备会非线性损耗，且工件接触点会跟随机器人形成复杂的抛光路径，这增加了抛光压力的控制难度。

实用新型内容

本实用新型为解决以上现有技术的缺陷，提供了一种用于单面研磨抛光的机械手夹具，应用该夹具，能够使研磨设备与工件之间的抛光压力保持在一个合理的范围内。

为实现以上实用新型目的，采用的技术方案是：

一种用于单面研磨抛光的机械手夹具，包括主体、弹簧和用于夹持工件的夹心，主体内开设有一长槽，夹心通过长槽与主体滑动式连接，弹簧设置在长槽内，其两端分别与夹心、主体连接。

在使用本实用新型提供的夹具时，首先使夹心通过第一连接法兰夹持工件，或者夹心通过三爪气缸、第一连接法兰夹持工件，三爪气缸的夹轴的表面上开设有防滑槽，第一连接法兰内开设有一径向截面与夹轴径向截面形状大小相等的通孔，夹轴通过通孔与第一连接法兰连接，然后通过第一连接法兰夹持工件，由于第一连接法兰设置了防滑槽，所以夹轴与工件之间不会发生圆周方向上的位移，所以能够保证用户可以便捷地对工件进行抛光处理，也保证工件抛光处理的质量。然后将主体通过第二连接法兰与机器人连接起来，即可通过机器人夹持工件在研磨设备上进行研磨。

上述方案中，在进行抛光研磨时，夹持于夹心上的工件受弹簧弹性力的作用，能够与研磨设备紧密贴合进行抛光处理，即使在研磨设备出现非线性损耗时，也能够保持与研磨设备的紧密贴合，而将夹心安装在长槽内，能够保证向研磨设备施加的抛光力的方向始终保持一致，所以本实用新型提供的夹具能够保证工件进行抛光处理的质量，提高工件进行抛光处理的良率。

优选地，所述夹心包括相互连接的夹持部和连接杆，连接杆通过长槽与主体滑动式连接，弹簧的两端分别与连接杆、主体连接。

优选地，由于普通的圆柱状连接杆在进行抛光处理时会发生打滑自转的情况，这导致技术人员在进行抛光处理时操作十分不便，也影响抛光质量，为了避免此种情况，所述连接杆的径向截面为方形，长槽的径向截面也为方形，两者的径向截面的面积相等。由于两者的径向截面的面积相等，所以连接杆能够与长槽的内壁紧密贴合，不会在处理过程中出现抖动的情况，且由于连接杆、长槽的径向截面为方形，所以能够抵消抛光处理时研磨设备施加在连接杆上的沿圆周方向的力，避免出现连接杆发生打滑自转的情况。

优选地，所述连接杆与弹簧常态下的总长度大于长槽的长度。

优选地，为了能够对抛光压力设置一个阈值，使研磨设备与工件之间的抛光压力保持在一个合理的范围内，所述夹持部的直径大于长槽的直径。其具体原理如下：夹持部通过对弹簧在轴向方向上的形变进行限位使研磨设备与工件之间的抛光压力保持在一个合理的范围内，比如，当施加在弹簧上逐渐增大，弹簧的轴向形变越来越大直至连接杆全部位于长槽内，此时若夹持部的直径大于长槽的直径，则能够对弹簧在轴向方向上的形变进行限位，从而使研磨设备与工件之间的抛光压力保持在一个合理的范围内。

优选地，所述夹持部为圆柱状。

优选地，由于弹簧在进行抛光处理的过程中会受力收缩，若弹簧的直径尺寸比较小，弹簧容易在抛光处理过程中由于受力过大而发生径向方向上的形变，这会使得弹簧施加至夹心的抛光力的方向发生变化，从而影响工件抛光处理的质量，为了避免这一情况，所述弹簧的直径与长槽的直径相等。弹簧与长槽的内壁紧贴，即使在弹簧受力较大时，也能够保证弹簧不会发生径向方向上的形变，因而可以保证弹簧向研磨设备施加的抛光力的方向始终保持一致。优选地，所述主体包括第一组件、转轴和轴承，第一组件包覆在转轴的外周且与转轴紧密连接，轴承设置于第一组件的右侧，轴承与第一组件连接；长槽开设在转轴上，弹簧的两端分别与夹心、轴承连接。

优选地，所述第一组件包括夹套、后盖和前盖，后盖和前盖安装在夹套上，夹套、后盖和前盖与转轴连接。

上述方案中，构成夹具的主体、弹簧和夹心均为普通的五金器件，所以制造的成本低，有利于大规模进行普及。

优选地，抛光处理时研磨设备会在连接杆上施加沿圆周方向的力，此时若转轴与夹套的结合不够紧密，则转轴容易在竖直方向上发生抖动或震动，这会导致研磨质量的下降，为了避免此种情况，所述主体还包括有橡胶弹簧，橡胶弹簧的内圈与转轴紧密连接，橡胶弹簧的外圈与夹套紧密连接。通过增设橡胶弹簧，使转轴与夹套紧密结合，避免转轴在竖直方向上发生抖动或震动使得施加的抛光力的方向发生变化，影响抛光处理的质量。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型提供的夹具能够使研磨设备与工件之间的抛光力保持在合理的范围内，且在进行抛光处理的过程中施加的抛光力的方向能够保持恒定，因而本实用新型提供的夹具能够保证工件进行抛光处理的质量，提高工件进行抛光处理的良率；同时，构成夹具的主体、弹簧和夹心均为普通的五金器件，所以制造的成本低，有利于大规模进行普及。

附图说明

图1为夹具的轴向剖面图。

图2为夹具的主视图。

图3为夹具的爆炸图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；

以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步的阐述。

实施例1

如图1、图2、图3所示，本实用新型提供了一种用于单面研磨抛光的机械手夹具，包括主体1、弹簧2和用于夹持工件的夹心3，主体1内开设有一长槽11，夹心3通过长槽11与主体1滑动式连接，弹簧2设置在长槽11内，其两端分别与夹心3、主体1连接。

在使用本实用新型提供的夹具时，首先使夹心3通过第一连接法兰101夹持工件，或者夹心3通过三爪气缸、第一连接法兰101夹持工件，三爪气缸的夹轴的表面上开设有防滑槽，第一连接法兰101内开设有一径向截面与夹轴径向截面形状大小相等的通孔，夹轴通过通孔与第一连接法兰101连接，然后通过第一连接法兰101夹持工件，由于第一连接法兰101设置了防滑槽，所以夹轴与工件之间不会发生圆周方向上的位移，所以能够保证用户可以便捷地对工件进行抛光处理，也保证工件抛光处理的质量。然后将主体1通过第二连接法兰102与机器人连接起来，即可通过机器人夹持工件在研磨设备上进行研磨。

上述方案中，在进行抛光研磨时，夹持于夹心3上的工件受弹簧2弹性力的作用，能够与研磨设备紧密贴合进行抛光处理，即使在研磨设备出现非线性损耗时，也能够保持与研磨设备的紧密贴合，而将夹心安装在长槽11内，能够保证向研磨设备施加的抛光力始终保持一致，所以本实用新型提供的夹具能够保证工件进行抛光处理的质量，提高工件进行抛光处理的良率。

其中，夹心3包括相互连接的夹持部31和连接杆32，连接杆32通过长槽11与主体1滑动式连接，弹簧2的两端分别与连接杆32、主体1连接。本实施例中，连接杆32与弹簧2常态下的总长度大于长槽11的长度，夹持部31为圆柱状。同时，为了能够对抛光压力设置一个阈值，使研磨设备与工件之间的抛光压力保持在一个合理的范围内，所述夹持部31的直径大于长槽11的直径。设置阈值的具体原理如下：夹持部31通过对弹簧2在轴向方向上的形变进行限位使研磨设备与工件之间的抛光压力保持在一个合理的范围内，比如，当施加在弹簧2上逐渐增大，弹簧2的轴向形变越来越大直至连接杆32全部位于长槽11内，此时若夹持部31的直径大于长槽11的直径，则能够对弹簧2在轴向方向上的形变进行限位，从而使研磨设备与工件之间的抛光压力保持在一个合理的范围内。

进一步地，由于普通的圆柱状连接杆32在进行抛光处理时会发生打滑自转的情况，这导致技术人员在进行抛光处理时操作十分不便，也影响抛光质量，为了避免此种情况，所述连接杆32的径向截面为方形，长槽11的径向截面也为方形，两者的径向截面的面积相等。两者的径向截面的面积相等，所以连接杆32能够与长槽11的内壁紧密贴合，不会在处理过程中出现抖动的情况，且由于连接杆32、长槽11的径向截面为方形，所以能够抵消抛光处理时研磨设备施加在连接杆32上的沿圆周方向的力，避免出现连接杆32发生打滑自转的情况。

在具体的实时过程中，由于弹簧2在进行抛光处理的过程中会受力收缩，若弹簧2的直径尺寸比较小，弹簧2容易在抛光处理过程中由于受力过大而发生径向方向上的形变，这会使得弹簧2施加至夹心3的抛光力的方向发生变化，从而影响工件抛光处理的质量，为了避免这一情况，所述弹簧2的直径与长槽11的直径相等。弹簧2与长槽11的内壁紧贴，即使在弹簧2受力较大时，也能够保证弹簧2不会发生径向方向上的形变，因而可以保证弹簧2向研磨设备施加的抛光力的方向始终保持一致。

作为对本实施例的一种完善，所述主体1包括第一组件12、转轴13和轴承14，第一组件12包覆在转轴13的外周且与转轴13紧密连接，轴承14设置于第一组件12的右侧，轴承14与第一组件12连接；长槽11开设在转轴13内，弹簧2的两端分别与夹心3、轴承14连接。其中，所述第一组件12包括夹套121、后盖122和前盖123，后盖122和前盖123安装在夹套121上，夹套121、后盖122和前盖123与转轴13连接。在使用夹具时，将第二连接法兰102安装在轴承14上，然后通过第二连接法兰102使得夹具与机器人固定连接。

上述方案中，构成夹具的主体1、弹簧2和夹心3均为普通的五金器件，所以制造的成本低，有利于大规模进行普及。

在具体的实施过程中，抛光处理时研磨设备会在连接杆32上施加沿圆周方向的力，此时若转轴13与夹套121的结合不够紧密，则转轴13容易在竖直方向上发生抖动或震动，这会导致研磨质量的下降，为了避免此种情况，所述主体1还包括有橡胶弹簧15，橡胶弹簧15的内圈与转轴13紧密连接，橡胶弹簧15的外圈与夹套121紧密连接。通过增设橡胶弹簧15，使转轴13与夹套121紧密结合，避免转轴13在竖直方向上发生抖动或震动使得施加的抛光力的方向发生变化，影响工件抛光处理的质量。

本实用新型提供的夹具能够使研磨设备与工件之间的抛光力保持在合理的范围内，且在进行抛光处理的过程中施加的抛光力的方向能够保持恒定，因而本实用新型提供的夹具能够保证工件进行抛光处理的质量，提高工件进行抛光处理的良率；同时，构成夹具的主体、弹簧和夹心均为普通的五金器件，所以制造的成本低，有利于大规模进行普及。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于单面研磨抛光的机械手夹具，其特征在于：包括主体（1）、弹簧（2）和用于夹持工件的夹心（3），主体（1）内开设有一长槽（11），夹心（3）通过长槽（11）与主体（1）滑动式连接，弹簧（2）设置在长槽（11）内，其两端分别与夹心（3）、主体（1）连接。

2.根据权利要求1所述的用于单面研磨抛光的机械手夹具，其特征在于：所述夹心（3）包括相互连接的夹持部（31）和连接杆（32），连接杆（32）通过长槽（11）与主体（1）滑动式连接，弹簧（2）的两端分别与连接杆（32）、主体（1）连接。

3.根据权利要求2所述的用于单面研磨抛光的机械手夹具，其特征在于：所述连接杆（32）的径向截面为方形，长槽（11）的径向截面也为方形，两者的径向截面的面积相等。

4.根据权利要求3所述的用于单面研磨抛光的机械手夹具，其特征在于：所述连接杆（32）与弹簧（2）常态下的总长度大于长槽（11）的长度。

5.根据权利要求4所述的用于单面研磨抛光的机械手夹具，其特征在于：所述夹持部（31）的直径大于长槽（11）的直径。

6.根据权利要求5所述的用于单面研磨抛光的机械手夹具，其特征在于：所述夹持部（31）为圆柱状。

7.根据权利要求2所述的用于单面研磨抛光的机械手夹具，其特征在于：所述弹簧（2）的直径与长槽（11）的直径相等。

8.根据权利要求1~7任一项所述的用于单面研磨抛光的机械手夹具，其特征在于：所述主体（1）包括第一组件（12）、转轴（13）和轴承（14），第一组件（12）包覆在转轴（13）的外周且与转轴（13）紧密连接，轴承（14）设置于第一组件（12）的右侧，轴承（14）与第一组件（12）连接；长槽（11）开设在转轴（13）内，弹簧（2）的两端分别与夹心（3）、轴承（14）连接。

9.根据权利要求8所述的用于单面研磨抛光的机械手夹具，其特征在于：所述第一组件（12）包括夹套（121）、后盖（122）和前盖（123），后盖（122）和前盖（123）安装在夹套（121）上，夹套（121）、后盖（122）和前盖（123）与转轴（13）连接。

10.根据权利要求9所述的用于单面研磨抛光的机械手夹具，其特征在于：所述主体（1）还包括有橡胶弹簧（15），橡胶弹簧（15）的内圈与转轴（13）紧密连接，橡胶弹簧（15）的外圈与夹套（121）紧密连接。