CN214641666U - 钻夹头自动化装配机 - Google Patents

Abstract

一种能自动化装配钻夹头的钻夹头自动化装配机。它是在机架上设置钻夹芯旋转定位系统、钻夹爪定位编码及运送顶爪系统、齿圈螺母检测定位系统、齿圈螺母压断系统、齿圈螺母和外壳安装及钻夹头旋转检测系统、钻夹头装配质量检测系统、机械手系统以及给排料机构，各系统和机构在整机控制系统的控制和指挥下协同动作，持续进行钻夹芯旋转定位、钻夹爪定位编码及运送顶爪、齿圈螺母检测定位、齿圈螺母压断、半圆齿圈螺母搬运及安装、钻壳压入过盈安装、成品钻夹头旋转检测等各道工序的工作，高效完成钻夹头的自动化装配且不良率低，具备工业化应用的经济性和可行性，可为企业解放大量耗费在手工装配钻夹头产线上的人力资源。

Description

钻夹头自动化装配机

技术领域

本实用新型涉及一种自动化装配设备，尤其是能自动化装配钻夹头的钻夹头自动化装配机。

背景技术

钻夹头是电钻类电动工具的主要配件之一。目前，公知的钻夹头自动化装配机构造是由机架、钻夹芯固定机构、钻夹爪安装机构、齿圈螺母安装机构、钻壳安装机构及送排料机构组成。在机架上，钻夹爪安装机构、齿圈螺母安装机构依次将三个钻夹爪和两个半圆齿圈螺母安装在钻夹芯固定机构上固定的钻夹芯上，随后钻壳安装机构将钻壳安装在钻夹芯上，给料机构持续输送待装配的钻夹芯、钻夹爪、半圆齿圈螺母及钻壳并将已装配完毕的成品钻夹头取走。但是，看似结构简单的钻夹头其实存在诸多不利于实现自动化装配的因素：钻夹芯上沿120度均布的三个钻夹爪安装预置孔位并非垂直而是带有一定倾斜角度且其轴线必须相交于空间某一点；看似相同的三个钻夹爪实则分为螺纹不同的钻夹爪A、钻夹爪B和钻夹爪C，安装的角度及先后顺序出现偏差就会导致其整体螺纹混乱、不连续、不顺畅，安装高度出现偏差就会导致三个爪尖不能保持齐平；两个半圆齿圈螺母要精确拼缝、对接且在组装过程中须一直保持这种精确的拼缝和对接，否则就会导致其整体螺纹混乱、不连续、不顺畅；三个钻夹爪作为一个整体、两个半圆齿圈螺母作为一个整体，它们相互之间的螺纹必须精确配合、严丝合缝，否则钻夹头就不能顺畅运转甚至不能运转；因加工精度问题以及在标准化和规范化方面做的不到位，批量生产情况下的同一型号的三个钻夹爪A、B、C及两个半圆齿圈螺母，其尺寸、表面光洁度、爪爪之间的螺纹匹配度、爪圈之间的螺纹配套都难免会有偏差，而这种偏差又会给钻夹头自动化装配质量带来太多难以管控的不确定性因素。公知的钻夹头自动化装配机不能有效或全面解决钻夹头本身所存在着的诸多不利于实现自动化装配的因素，导致自动化装配品控失败、不良率过高，已经在实质上失去了工业化应用的经济性和可行性，曾经有若干家国内钻夹头生产厂家做过多次尝试，但最后都被迫放弃并重新回到靠人工来装配钻夹头的老路上。

发明内容

为了克服现有的钻夹头自动化装配机不能有效或全面解决钻夹头本身所存在着的诸多不利于实现自动化装配的因素的不足，本实用新型提供一种钻夹头自动化装配机，该钻夹头自动化装配机不仅能解决钻夹芯上的三个钻夹爪安装预置孔位并非垂直而是带有一定倾斜角度且其轴线必须相交于空间某一点的安装难题，而且能解决钻夹爪和半圆齿圈螺母各自的整体螺纹容易出现混乱、不连续、不顺畅的问题以及两者的整体螺纹之间必须精确配合、三个爪尖必须保持齐平的问题，还能在自动化装配过程中妥善解决批量生产情况下同一型号的钻夹爪和半圆齿圈螺母在尺寸、表面光洁度、爪爪之间的螺纹匹配度以及爪圈之间的螺纹配套方面难免会有偏差的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

在机架的平台上设置一个U型基座，U型基座两个侧壁高度相同且均垂直于底板并在两个侧壁及底板上分别设置若干个电缆气管穿孔以便布设线管，在U形基座两个侧壁的顶端分别设置一套相同且对称的钻夹芯旋转角度调整轴并在两轴之间设置一套与两轴一体、横跨U型基座顶端且中间开孔的钻夹芯旋转角度调整轴支架，在其中一套钻夹芯旋转角度调整轴的外端由里至外依次设置一个动扇形齿轮和一个带键的定扇形齿轮，在定扇形齿轮和动扇形齿轮下方的侧壁上设置一个用来调整钻夹芯上的三个钻夹爪安装预置孔位角度且带有主动齿轮的角度调整电机，主动齿轮与定扇形齿轮和动扇形齿轮啮合在一起且定扇形齿轮和动扇形齿轮内置弹簧并与主动齿轮配合以消除背隙或间隙，在另一套钻夹芯旋转角度调整轴的外端设置一组限位开关碰块，在限位开关碰块下方的侧壁上设置一组对旋转角度进行限位的限位开关，在钻夹芯旋转角度调整轴支架的下方设置一套悬挂支架，悬挂支架两端的悬臂固定在钻夹芯旋转角度调整轴支架的两个侧翼上，在悬挂支架位于钻夹芯旋转角度调整轴支架开孔处的正下方设置一套夹盘，在夹盘内壁沿120度间隔均布三个T形槽，钻夹芯设置在夹盘里被夹紧固定且通过更换钻夹芯下方的调整垫来调整其高度，三个T形槽分别与钻夹芯上的三个钻夹爪T形定位块联动以实现钻夹芯的夹紧与松开，在夹盘下部设置一个为钻夹芯提供自旋动力的自旋电机并通过电机轴与夹盘相连接，钻夹芯设置有三个自旋定位角度即0度或360度、120度及240度，在夹盘外壁设置一圈滑动槽，在悬挂支架上设置一套拨叉机构，拨叉机构卡在滑动槽上以便于拨叉机构通过球头螺栓对夹盘进行拨动，在夹盘及自旋电机另一侧的悬挂支架上设置一套松夹气缸，松夹气缸气缸杆通过连杆与拨叉机构相连接并带动拨叉机构夹紧和松开钻夹芯，钻夹芯旋转角度调整轴及钻夹芯旋转角度调整轴支架、角度调整电机及主动齿轮、定扇形齿轮和动扇形齿轮、限位开关及限位开关碰块、夹盘、自旋电机、拨叉机构及松夹气缸集成在U型基座上，共同构成钻夹芯旋转定位系统；

在钻夹芯旋转定位系统一侧的机架的平台上设置一个带有单立柱式升降支架的底座并在升降支架上端设置一套中间带支撑块的小链轮双层支架，在小链轮双层支架靠近钻夹芯旋转定位系统一侧的上下层之间、支撑块外侧处设置一套包括两个较小规格的链轮及链轮轴的小链轮组件，在小链轮组件正上方的小链轮双层支架的上表面设置一套气缸支架并在其上设置一套垂直的顶爪气缸，在小链轮双层支架远离钻夹芯旋转定位系统一侧的上下层之间、支撑块内侧处设置一套链条旋转电机，设置一套中间带支撑块的大链轮双层支架并与小链轮双层支架之间通过铰链轴连接在一起且它们均能绕铰链轴转动，小链轮双层支架上的链条旋转电机和大链轮双层支架上的支撑块均靠近铰链轴，在大链轮双层支架远离铰链轴的外侧的上下层之间设置一套包括两个较大规格的链轮及链轮轴的大链轮组件且大、小链轮组件相互配套，在大链轮双层支架远离铰链轴的外侧的上表面设置一套旋转机构支架并沿其外沿依次设置三个相同的钻夹爪夹内管旋转机构，每套钻夹爪夹内管旋转机构均设置一个敞口向外的侧放式U型双层支架并在其上下层之间设置两根垂直的、外套若干段缓冲垫的导杆，在两根导杆上设置一个可沿两根导杆上下滑动并受到缓冲垫保护的、带有多个用于安放设备或部件的孔格的博古架式可动支架，在可动支架上设置一个带有皮带轮的旋转机构电机，在旋转机构电机外侧的可动支架上设置一个垂直的、中间部分外套多极磁铁附件且多极磁铁附件下端带有皮带轮、两端伸出的圆柱状多极磁环，在侧放式U型双层支架的上层上表面设置一个垂直的下降气缸且下降气缸气缸杆伸入侧放式U型双层支架内并与可动支架连接、固定，在大、小链轮组件的双链轮上设置上下两圈同步旋转的可附件链条并使其围绕在大、小链轮双层支架的外围，大、小链轮双层支架可通过绕铰链轴转动来张紧链条，在可附件链条每一组上下对应的可附件链节上均设置一套垂直的、彼此都相同的可附件链节装配体，每套可附件链节装配体均包括一个通过螺丝固定在上下对应的可附件链节上的弹性支撑件、一个通过螺丝固定在弹性支撑件上的、垂直的钻夹爪夹外管以及一个内置于钻夹爪夹外管中的、长度大于钻夹爪夹外管的钻夹爪夹内管，在钻夹爪夹内管上端外套一段弹簧并使弹簧夹在钻夹爪夹外管上端与钻夹爪夹内管顶端所设置的一圈堵头之间，在钻夹爪夹内管的外壁上沿顺时针和逆时针方向、从0度到180度分别加工一道顺时针长螺距导向槽和一道逆时针长螺距导向槽并使其汇集于180度处，再沿轴向加工一段直长导向槽并使其与顺、逆时针长螺距导向槽的汇集点相交，或设置多对这样的顺、逆时针长螺距导向槽并使每对顺、逆时针长螺距导向槽的汇集点均与直长导向槽相交以增加导向可靠性，在钻夹爪夹外管管壁上设置一个底端封闭的圆柱状导向孔，在导向孔内由底端向孔口处依次设置一个弹簧和一个导向钢球并使导向钢球的部分球面在弹簧作用下顶在钻夹爪夹内管的外壁上，在钻夹爪夹内管伸出钻夹爪夹外管下端部分的外壁上设置一道弹性圈，在弹性圈包裹的管壁上开一道槽并在槽内设置一个内管弹子，当链条旋转电机带动上下两圈可附件链条同步旋转时，链条环路内的处于钻夹爪装入位置的三个可附件链节装配体中的钻夹爪夹内管须分别与一个钻夹爪夹内管旋转机构中的多极磁环的下端伸出部分完全正对且三个钻夹爪夹内管中的钻夹爪须分别为螺纹不一样但其它状态相同的钻夹爪A、钻夹爪B、钻夹爪C，同时，链条环路内的处于钻夹爪顶出位置的一个可附件链节装配体中的钻夹爪夹内管既要与其正上方的顶爪气缸气缸杆完全正对，也要与其正下方的、被钻夹芯旋转定位系统所夹紧的钻夹芯上的一个处于正待安装状态即垂直状态的钻夹爪安装预置孔位完全正对，大、小链轮双层支架、大、小链轮组件及链条旋转电机、上下两圈可附件链条及其上负载的可附件链节装配体、顶爪气缸、三个钻夹爪夹内管旋转机构集成在升降支架上，共同构成钻夹爪定位编码及运送顶爪系统；

在机架的平台上设置一个底座，在底座上设置一个中空、封闭的电机支架，在电机支架侧下方安装一个齿圈螺母旋转电机，在电机支架上表面设置一个圆环柱状、外表面封闭、下端与电机支架中空部分相连通的齿圈螺母入位孔，环绕齿圈螺母入位孔圆形均布三个空腔并在每个空腔均内置一套轴向导向轮，在每套轴向导向轮的后端均设置一个可径向平移的弹性滑块与其相连接，齿圈螺母入位时，轴向导向轮与齿圈螺母在弹性滑块的推力下相啮合，齿圈螺母在轴向导向轮的作用下只上下移动而不能旋转，在齿圈螺母入位孔内套一个内径与齿圈螺母外径相匹配的O型圈，在齿圈螺母入位孔中央位置设置一个螺纹与齿圈螺母螺纹相匹配的锥螺轴，在锥螺轴下端设置一个单向超越离合机构，在单向超越离合机构下端设置一个正反转双用电机，锥螺轴、单向超越离合机构以及正反转双用电机电机轴为一体的，在每套轴向导向轮及弹性滑块下方的电机支架中空部分均设置一套挤压支架，在挤压支架靠近锥螺轴的一端分别设置一套挤压轮并在挤压轮的外侧设置一个推动挤压支架靠向锥螺轴的弹簧，其中一个挤压轮轮轴下端设置一个与齿圈螺母旋转电机皮带轮配套的皮带轮，该挤压轮即为主动挤压轮而其它两个则为从动挤压轮，每个挤压支架均可以绕其远离锥螺轴的一端旋转一定角度，在电机支架下表面设置一个缺口检测弹片、一组限位开关和一套电磁铁，缺口检测弹片上端伸入电机支架中空部分并靠近锥螺轴，电磁铁则用来控制缺口检测弹片的弹起及收回复位动作，集成于电机支架上的齿圈螺母旋转电机、齿圈螺母入位孔、轴向导向轮及弹性滑块、O型圈、锥螺轴、单向超越离合机构、正反转双用电机、挤压支架及弹簧、主动挤压轮及从动挤压轮、缺口检测弹片、限位开关以及电磁铁共同构成齿圈螺母检测定位系统，对齿圈螺母上预设的便于压断的缺口以及齿圈螺母螺纹的起始角度进行检测定位；

在机架的平台上设置一个两侧带滑轨的液压缸底座并在其封闭端设置一个移动液压缸，在液压缸底座上设置一个可以在移动液压缸的活塞杆推动下沿滑轨移动的、中空的下压断工作台，在下压断工作台上部设置一个齿圈螺母下压断模腔，沿下压断模腔腔壁设置若干个内置橡胶球的橡胶球安装孔且橡胶球均有部分球面探出于下压断模腔内，下压断模腔底部的压断工作面设置为凹陷压断面并在凹陷压断面上设置若干个圆柱形通透孔洞，在下压断工作台位于下压断模腔下方的空间内设置一个通长的弹簧，在弹簧中内置一根垂直的活塞杆式压杆且在下压断工作台底座上为压杆上下移动留有空间，在压杆上端设置一个与压杆垂直且一体的圆台并在圆台上表面设置与圆台一体、垂直于圆台、长度相同、与凹陷压断面上的孔洞数量相同且位置相匹配的铁顶柱，铁顶柱穿过孔洞且在圆台紧贴下压断模腔下表面时铁顶柱顶端与下压断模腔顶端齐平，在每根铁顶柱位于凹陷压断面孔洞上开口处均套置一个磁环，一体的压杆、圆台、铁顶柱以及磁环、弹簧共同构成一套弹性磁顶柱，在液压缸底座正上方设置一个H型压断支架，H型压断支架两个侧支撑板分别固定在液压缸底座两外侧的中间位置且H型压断支架中间支撑板下方的空间足够容纳下压断工作台穿梭其中，在H型压断支架顶端设置一个液压缸支撑板并在其上设置一个压断液压缸，以压断液压缸垂直向下的活塞杆作为上压断模柱且上压断模柱向下穿过液压缸支撑板和中间支撑板并可伸入其下方空间，上压断模柱位于液压缸支撑板和中间支撑板之间的部分外套复位弹簧，上压断模柱底端的压断工作面设置为凸脊压断面并与下压断模腔底部的凹陷压断面相匹配，液压缸底座及移动液压缸、下压断工作台及其内置的下压断模腔和弹性磁顶柱、H型压断支架及其上的压断液压缸和上压断模柱共同构成齿圈螺母压断系统；

在每个需要抓取、搬运工件的工位上均设置机械手，机械手的旋转臂及动力装置均安装在机械手底座上且旋转臂轴心端上的旋转轴与动力装置的动力输出轴同心，其中，如电机直接为机械手提供动力则电机轴为动力输出轴，如电机通过减速齿轮组为机械手提供动力则相应的齿轮轴为动力输出轴，在旋转臂的轴心端设置一个与旋转轴同心的同步带轮或链轮，在旋转臂的转动端设置一个同步带轮或链轮并在其上安装一个夹具支架，转动端上的同步带轮或链轮以及夹具支架通过轴承或滑套与旋转臂相连，轴心端上的同步带轮或链轮与转动端上的同步带轮或链轮通过同步带或链条连接在一起，在夹具支架上设置一个直线电机或气缸作为机械手的小臂，根据设置在小臂上的工作部件的不同分为两种机械手，一种是在机械手的小臂上设置夹具构成搬运机械手，搬运机械手均设置在除齿圈螺母压断系统的齿圈螺母完成工位之外的其它工位处，另一种是设置在齿圈螺母压断系统的齿圈螺母完成工位处的齿圈螺母与钻夹芯搬运安装专用机械手，齿圈螺母与钻夹芯搬运安装专用机械手是在机械手的小臂末端设置一套腕关节支架并通过腕臂连接机构与小臂相连接，在腕关节支架一端设置一个内支架旋转电机并在其上方的电机轴上设置一个主动同步带轮，在腕关节支架另一端设置一个与其配套的从动同步带轮，在从动同步带轮下方设置内置滚针轴承的轴承室，在轴承室下方设置一套内支架并在内支架下方设置一套齿条支架，从动同步带轮的轮轴通过轴承室与内支架上端相连接，沿内支架外沿均布若干根垂直的、连接内支架顶端与齿条支架上表面的内支架支撑柱并在每根内支架支撑柱相同高度处外套一个规格相同的铜轮，内支架外罩一个上部与轴承室外壳相连接、下部为开放敞口且与齿条支架不接触的内支架外壳，沿内支架外壳内壁设置一圈环形轨槽且铜轮运行其中，内支架可在内支架外壳中旋转而内支架外壳保持不动，在齿条支架下端两侧分别设置一根可纵向移动的齿条且两根齿条平行、齿面相对，在内支架中央设置一个工作在转矩模式的夹紧电机并在其电机轴外端设置一个与两根齿条同时啮合的夹紧齿轮，腕关节支架及腕臂连接机构、内支架旋转电机及主动同步带轮和从动同步带轮、轴承室、内支架及内支架外壳、齿条支架共同组成齿圈螺母与钻夹芯搬运安装专用机械手的腕关节，在每根齿条的外端均设置一组电磁铁，电磁铁线圈在外、电磁铁铁芯在内并相对，电磁铁铁芯相对端均设置为便于吸附齿圈螺母的圆弧面，夹紧电机及夹紧齿轮、齿条及电磁铁共同组成齿圈螺母与钻夹芯搬运安装专用机械手的指关节，搬运机械手和齿圈螺母与钻夹芯搬运安装专用机械手共同构成机械手系统；

在机架的平台上设置一个目字型钻壳压入支架，在钻壳压入支架底板上方的两个侧壁的内侧分别设置一条等高、等长的水平滑轨并在其中一条滑轨下方设置一条水平的齿条，设置一个两侧带有移动导槽且正中间处开孔的下模移动底座，下模移动底座通过移动导槽下在滑轨上并能在滑轨上移动，在下模移动底座下表面上设置两个下模电机支架，在一个下模电机支架上设置一个电机轴带主动齿轮且水平摆放的下模移位电机，其主动齿轮与齿条啮合在一起，在另一个下模电机支架上设置一个电机轴带主动齿轮且垂直摆放的下模旋转电机，下模旋转电机固定在转矩模式下工作，在下模移动底座上表面正中间处设置一套安放无钻壳钻夹头总成和钻壳的钻壳压入下模，沿钻壳压入下模模腔腔壁设置若干个内置弹簧及橡胶球的孔洞，橡胶球在弹簧作用下均有部分球面探出于模腔内以挤压定位无钻壳钻夹头总成，在钻壳压入下模外壳上设置一个钻壳人口，在钻壳压入下模下端设置一个与其一体的空心转动轴且空心转动轴向下穿过下模移动底座的中间开孔，在空心转动轴与下模旋转电机的主动齿轮等高处套置一个下模旋转齿轮且下模旋转齿轮与下模旋转电机的主动齿轮啮合在一起，在空心转动轴正下方设置一个成品钻夹头顶出气缸，成品钻夹头顶出气缸气缸杆在顶出状态时可穿过空心转动轴将成品钻夹头顶出，下模移动底座、下模旋转电机和下模移位电机、钻壳压入下模及其空心转动轴和下模旋转齿轮共同组成一套钻壳压入下模总成，在钻壳压入支架顶端设置一个液压缸支撑板并在其上设置一个钻壳压入液压缸，设置一个上端带定位键槽的钻壳压入上模且在其模腔中内置一根通长的顶出杆，钻壳压入液压缸垂直向下的活塞杆向下穿过液压缸支撑板后与垂直状态的钻壳压入上模及顶出杆相连接，钻壳压入上模向下穿过钻壳压入支架的中间支撑板，在中间支撑板穿过处预置带定位键的滑动铜套以供钻壳压入上模从其中穿过，在钻壳压入上模位于液压缸支撑板和中间支撑板处套置钻壳压入上模回位弹簧并同时在钻壳压入上模设置卡簧和弹簧把握以固定和约束钻壳压入上模回位弹簧，在钻壳压入上模位于中间支撑板下方的下端处套置一个钻壳压入上模锁套且钻壳压入上模与钻壳压入上模锁套的末端保持齐平，在钻壳压入上模位于钻壳压入上模锁套上方处套置一段锁套摩擦正压和回位弹簧并同时在钻壳压入上模锁套上端设置弹簧定位槽、在钻壳压入上模设置卡簧和弹簧把握以固定和约束锁套摩擦正压和回位弹簧，在钻壳压入上模下端的模腔中设置两个圆柱形、互相连通的上模上空腔和上模下空腔且上模下空腔内径大于上模上空腔内径，钻壳压入上模锁套和钻壳压入上模的末端面共同组成环形摩擦旋转面，摩擦旋转面与齿圈螺母齿面规格相匹配，顶出杆末端设置为直径与上模上空腔内径相匹配、中空且敞口向下的活塞式圆环柱体，在顶出杆位于上模上空腔顶部与活塞式圆环柱体顶部之间套置一个通长的顶出弹簧，上模下空腔可容纳钻夹头齿圈螺母以上部分而活塞式圆环柱体中空部分可容纳三个钻夹爪爪尖，在钻壳压入上模锁套末端的内壁上沿120度均布三个弧形钢球挤入面槽，在每个钢球挤入面槽均内置一个钢球且钢球能在钢球挤入面槽和钻夹头钥匙孔之间运动并在钻夹头撤走之后不会从钢球挤入面槽中掉出来，当钻壳压入和成品钻夹头旋转检测时钻壳压入上、下模须保持正对，在钻壳压入支架上设置一套带有压电陶瓷或其它拾音器的成品钻夹头旋转检测装置并使之贴近钻壳压入上、下模处的成品钻夹头，下模旋转电机带动成品钻夹头反复进行正、反向旋转，当钻夹爪有毛刺或装配质量有瑕疵时，成品钻夹头旋转时就会产生噪音，压电陶瓷或其它拾音器即会产生电脉冲尖波，电脉冲尖波经过信号放大器处理后再通过峰值阈值对比即可对钻夹头装配质量进行判断，钻壳压入下模总成、成品钻夹头顶出气缸、钻壳压入液压缸、钻壳压入上模及顶出杆和钻壳压入上模回位弹簧、钻壳压入上模锁套及锁套摩擦正压和回位弹簧、成品钻夹头旋转检测装置集成在钻壳压入支架上，共同构成钻壳安装及成品钻夹头旋转检测系统；

设置整机控制系统，控制和指挥钻夹芯旋转定位系统、钻夹爪定位编码及运送顶爪系统、齿圈螺母检测定位系统、齿圈螺母压断系统、钻壳安装及成品钻夹头旋转检测系统、机械手系统以及给排料机构协同动作，持续不断地进行钻夹芯旋转定位、钻夹爪定位编码及运送顶爪、齿圈螺母检测定位、齿圈螺母压断、半圆齿圈螺母搬运及安装、钻壳压入过盈安装、成品钻夹头旋转检测等各道工序的工作，批量完成钻夹头的自动化装配任务；

钻夹芯旋转定位系统、钻夹爪定位编码及运送顶爪系统、齿圈螺母检测定位系统、齿圈螺母压断系统、钻壳安装及成品钻夹头旋转检测系统、机械手系统、给料机构以及整机控制系统集成于机架上并根据各系统的工作任务和机械手系统的工作范围合理布设，共同构成钻夹头自动化装配机。

在钻夹芯旋转定位系统上设置一个对准钻夹芯上的钻夹爪安装预置孔位的润滑油加油管，在三个钻夹爪依次被装入钻夹爪安装预置孔位时，自动加注润滑油。

在钻夹爪夹内管外壁上位于顺、逆时针长螺距导向槽下端处设置若干道O型圈槽并配置相应的O型圈，O型圈使钻夹爪夹内、外管之间保持弹性接触并有利于减震、降噪和减轻磨损；在钻夹爪夹内管外壁上位于O型圈槽与内管弹子之间处设置一道弹性圈，在弹性圈包裹的管壁上设置两个位置对称的倒角孔，在每个倒角孔内均设置一个橡胶球并使橡胶球在管腔内露出部分球面，露出的部分球面使钻夹爪夹内管与钻夹爪之间保持弹性接触并有利于减震、降噪和减轻磨损。

设置一个带A、B两腔的连通器，在连通器内灌入水银并在水银液面上灌入机械油，初始状态时A腔没有水银，A腔底部与钻夹爪形状相吻合，在B腔水银液面之上设置一个带升降动力的浸块。

A腔放入位置随机的钻夹爪，B腔的浸块压入水银液面下，水银液面在A、B两腔等高上升，A腔的钻夹爪浮起并在重力和浮力作用下翻转至唯一的平衡位置，B腔的浸块上升，A、B两腔水银液面同时下降，当A腔水银完全撤走时，钻夹爪就以唯一的平衡位置与A腔底部产生模与范的吻合，定位完毕，钻夹爪等待被机械手取走；机械油可以封死水银液面、防止剧毒的水银蒸汽进入空气中，同时产生动阻尼、使钻夹爪尽快翻转至平衡位置。

钻夹芯旋转定位系统工作流程：

松夹气缸A口供气，B口出气，气缸杆顶出，通过连杆拨动拨叉机构并联合夹盘运动，实现对钻夹芯的夹紧动作，钻夹芯旋转定位系统开始工作；自旋电机动作，通过电机轴带动夹盘及被夹盘夹紧的钻夹芯在0度或360、120度、240度这三个定位点进行自旋定位；同时，角度调整电机动作，通过其主动齿轮与定扇形齿轮、动扇形齿轮配合，为钻夹芯旋转角度调整轴和钻夹芯旋转角度调整轴支架提供动力，带动U形基座框架里面的整个机构进行旋转来调整角度，在此过程中，限位开关碰块通过位置调整来配合限位开关对旋转位置进行精准限制；当钻夹芯上的即将被安装钻夹爪的钻夹爪安装预置孔位自旋到钻夹爪顶出位置即顶爪气缸气缸杆完全正对的正下方并与顶爪气缸气缸杆正要从钻夹爪夹内管顶出的钻夹爪型号正好相符且钻夹爪安装预置孔位正好处于垂直的正待安装状态时，自旋电机和角度调整电机停止动作，钻夹芯旋转定位系统完成旋转定位；此时，钻夹芯上的三个钻夹爪安装预置孔位的轴线、钻夹芯旋转角度调整轴的轴线、钻夹爪夹内管的轴线以及顶爪气缸气缸杆的轴线，这六条轴线须相交于空间同一点；达到这个标准，则钻夹芯在0度或360度、120度和240度这三个定位点无论怎么旋转定位，均能确保钻夹爪顺利装配，否则就不能做到；三个钻夹爪A、B、C依次完成组装后，松夹气缸B口供气，A口出气，气缸杆退回，通过连杆拨动拨叉机构并联合夹盘运动，实现对钻夹芯的松开动作，搬运机械手取走已装配好钻夹爪的钻夹芯并往夹盘里送入下一个待装配的钻夹芯；同时，待装配钻夹芯中的任一个被搬运机械手装入夹盘后，给料机构检测到缺料即启动送料动作，将待装配钻夹芯补齐；该过程循环往复、重复进行。

钻夹爪夹内管旋转机构工作流程：

当一个钻夹爪夹内管旋转机构正对一个可附件链节装配体中的钻夹爪夹内管时，下降气缸动作、落下，通过下降气缸气缸杆带动可动支架及其上的旋转机构电机、多极磁铁附件及多极磁环沿导杆落下，多极磁环下端伸出部分与钻夹爪夹内管套在一起，旋转机构电机动作，通过皮带轮带动多极磁铁附件和多极磁环旋转，多极磁环与钻夹爪夹内管产生电磁扭矩，带动钻夹爪夹内管旋转；当内管弹子锁定钻夹爪后，钻夹爪夹内管停止旋转，下降气缸通过气缸杆带动可动支架及其上的旋转机构电机、多极磁铁附件及多极磁环沿导杆升起、回位，为可附件链条转动创造条件；三个钻夹爪夹内管旋转机构依次动作。

钻夹爪夹内管的内管弹子锁住钻夹爪工作流程：

钻夹爪通过给排料机构送到预定位置，搬运机械手夹紧钻夹爪后上移，将其送入钻夹爪夹内管，钻夹爪夹内管在钻夹爪夹内管旋转机构的作用下产生旋转，当钻夹爪螺纹断面部分到达内管弹子所处角度时，被内管弹子落下锁住，锁住后的钻夹爪与钻夹爪夹内管即刻保持同步、相互之间不再发生旋转，钻夹爪夹内管停止旋转，然后搬运机械手松开并回位、钻夹爪夹内管旋转机构升起，可附件链节装配体即负载好钻夹爪并在可附件链条带动下被传送。

钻夹爪定位编码及运送顶爪系统工作流程：

三个钻夹爪夹内管旋转机构依次动作，把三个不同螺纹的钻夹爪A、钻夹爪B和钻夹爪C分别在相邻的三个钻夹爪夹内管中定位和固定好，这样在链条环路内，三个相邻的可附件链节装配体上即负载了三个已经被编码好的钻夹爪A、B、C，三个钻夹爪夹内管旋转机构也被编码为分别与钻夹爪A、B、C配套的钻夹爪夹内管旋转机构A、B、C；当三个钻夹爪夹内管旋转机构的下降气缸均完成动作并回位升起至上止点，顶爪气缸同时也升起至上止点，链条旋转电机带动上下两根链条同步旋转，传送钻夹爪以A、B、C的顺序至钻夹芯旋转定位系统所夹紧的钻夹芯正上方；顶爪气缸气缸杆伸入钻夹爪夹内管，在钻夹芯旋转定位系统的自旋电机和角度调整电机配合下，将钻夹爪A、B、C分别顶入钻夹芯上相应的钻夹爪安装预置孔位；在顶入过程中，钻夹爪夹内管管壁上的顺或逆时针长螺距导向槽必定随机经过钻夹爪夹外管管壁上的导向钢球，导向钢球随即会沿着经过它的顺或逆时针长螺距导向槽滚动、迫使钻夹爪夹内管立即被动旋转，随后导向钢球必定会被顺或逆时针长螺距导向槽导向至直长导向槽，导向钢球一旦落入直长导向槽即瞬间停止滚动并卡住钻夹爪夹内管进而迫使其立即停止旋转，钻夹爪与钻夹爪夹内管同步因而被准确定位，确保钻夹爪入位准确，顶爪气缸气缸杆收回，钻夹爪夹内管在其上端弹簧的作用下也收回；随着双链条同步旋转，当离开钻夹爪顶出位置的空载可附件链节装配体运行至钻夹爪装入位置时，会继续被三个钻夹爪夹内管旋转机构A、B、C依次安排负载已经被编码好的钻夹爪A、钻夹爪B、钻夹爪C，然后朝钻夹爪顶出位置运行并继续被顶爪气缸气缸杆顶出钻夹爪、安装在钻夹芯内；同时，钻夹爪A、B、C中的任一个被搬运机械手装入钻夹爪夹内管后，给料机构检测到缺料后即启动送料动作，将钻夹爪A、B、C分别补齐；该过程循环往复、重复进行。

齿圈螺母检测定位系统工作流程：

搬运机械手将齿圈螺母安放入位，正反转双用电机正转，将齿圈螺母螺纹引入锥螺轴并扭紧，齿圈螺母即被锥螺轴向下牵拉入位，同时，在轴向导向轮作用下，齿圈螺母不产生旋转，在此过程中，齿圈螺母脱离轴向导向轮，同时，齿圈螺母下端套进O型圈并受其挤压和摩擦，在锥螺轴牵拉时，来自O型圈的摩擦力使齿圈螺母不产生旋转；齿圈螺母入位后，齿圈螺母旋转电机动作并在其大转矩强力作用下，齿圈螺母克服O型圈的摩擦力产生旋转，当齿圈螺母的缺口旋转到缺口检测弹片处时，缺口检测弹片弹起并卡入缺口位置，齿圈螺母被制动，缺口位置即被锁定并将缺口角度值传送至控制系统；然后正反转双用电机反转，主动挤压轮、两个从动挤压轮以及挤压支架被推开，齿圈螺母旋转电机动力失效，缺口检测弹片在电磁铁控制下收回复位，正反转双用电机带动锥螺轴反转、将螺纹退出，齿圈螺母退出锥螺轴后，等待被搬运机械手搬移，此时，齿圈螺母的缺口位置及螺纹的起始角度均被确定；搬运机械手上的夹具抓住齿圈螺母后，先进行垂直的提拉动作、将齿圈螺母从齿圈螺母入位孔取出后，再在确保齿圈螺母无转动量的情况下将其平移至齿圈螺母压断系统的下压断模腔处；同时，待检齿圈螺母中的任一个被搬运机械手装入齿圈螺母入位孔后，给料机构检测到缺料后即启动送料动作，将齿圈螺母补齐；该过程循环往复、重复进行。

齿圈螺母压断系统工作流程：

移动液压缸动作，推动下压断工作台沿滑轨移动到齿圈螺母装入工位，搬运机械手在确保齿圈螺母无转动量的情况下将其平移并装入下压断模腔，齿圈螺母在磁性作用下被吸附定位在弹性磁顶柱的上平面上，同时，齿圈螺母上的缺口与下压断模腔底部的凹陷压断面相对应；移动液压缸动作，推动下压断工作台沿滑轨移动到齿圈螺母压断工位，压断液压缸动作，推动上压断模柱下压，将齿圈螺母与弹性磁顶柱一起压入下压断模腔最底部，在上压断模柱的凸脊压断面与下压断模腔的凹陷压断面的共同作用下，将齿圈螺母沿缺口方向压断为两体，随后上压断模柱在压断液压缸回位动作及弹簧的作用下回位，在下压断模腔腔壁橡胶球的弹力作用下，两个半圆齿圈螺母拼缝对接并重新弥合为一个整体并在弹性磁顶柱磁性的作用下继续保持弥合状态，弹性磁顶柱在弹簧的作用下将齿圈螺母从下压断模腔底部顶出并回复至装入位置；移动液压缸动作，将下压断工作台沿滑轨推入齿圈螺母完成工位，等待齿圈螺母与钻夹芯搬运安装专用机械手将其移走，压断流程完毕；两个半圆齿圈螺母被齿圈螺母与钻夹芯搬运安装专用机械手取走后，移动液压缸动作，推动下压断工作台沿滑轨继续移动到齿圈螺母装入工位，搬运机械手动作，在确保齿圈螺母无转动量的情况下，将其从齿圈螺母检测定位系统的齿圈螺母入位孔提拉、平移并装入下压断模腔；该过程循环往复、重复进行。

机械手系统工作流程：

工作时，电机或电机通过减速齿轮组带动旋转臂摇动，轴心端上的同步带轮或链轮因与旋转轴同心而与旋转臂同步转动，在同步带或链条的带动下，转动端的同步带轮或链轮与轴心端的同步带轮或链轮始终保持同步、位置始终不发生偏转，而夹具支架因为固定在转动端上的同步带轮或链轮的轴上，所以无论旋转臂怎么摇动，夹具支架、设置于夹具支架上的夹具及被夹具抓取的工件都能一直保持平动、起始姿态或固定比例转动；同时，相对于公知的机械手，该机械手结构简单、复杂程度和成本均大幅降低，而且采用简单的摇动模式即可替代公知的机械手所普遍采用的抓取——移动——放下的运动模式，有利于提高机械手工作效率。

齿圈螺母与钻夹芯搬运安装专用机械手工作流程：

夹紧电机动作，带动夹紧齿轮旋转，夹紧齿轮驱动与其啮合的两条齿条作相向或相反方向的运动，带动指关节的电磁铁吸附定位两个半圆齿圈螺母并进而实现对两个半圆齿圈螺母的夹紧与松开；内支架旋转电机动作，在铜轮和滚针轴承的约束下使腕关节产生旋转进而带动指关节的电磁铁旋转，实现对两个半圆齿圈螺母的螺纹起始位置和钻夹芯上的三个钻夹爪的螺纹起始位置的重合。工作时，指关节在齿圈螺母压断系统的齿圈螺母完成工位处将两个半圆齿圈螺母分别吸住后，指关节张开，齿圈螺母与钻夹芯搬运安装专用机械手运行至钻夹芯旋转定位系统，腕关节旋转，当两个半圆齿圈螺母的螺纹起始位置与三个钻夹爪的螺纹起始位置相重合时，指关节合拢，两个半圆齿圈螺母与带着三个钻夹爪的钻夹芯合为一体进而成为一套无钻壳钻夹头总成，齿圈螺母与钻夹芯搬运安装专用机械手随即将该无钻壳钻夹头总成从钻夹芯旋转定位系统的夹盘中取走并运行至钻壳安装及成品钻夹头旋转检测系统的无钻壳钻夹头总成和钻壳装入工位处，小臂、腕关节和指关节协同动作，将无钻壳钻夹头总成从钻壳压入下模的上入口装入钻壳压入下模中；装入完成后，齿圈螺母与钻夹芯搬运安装专用机械手返回至齿圈螺母压断系统的齿圈螺母完成工位处，重复进行上述动作；该过程循环往复、重复进行。

钻壳安装及成品钻夹头旋转检测系统工作流程：

成品钻夹头顶出气缸气缸杆位于起始位置，下模移位电机带动钻壳压入下模总成移动到无钻壳钻夹头总成和钻壳装入工位，下模旋转电机带动钻壳压入下模旋转，使钻壳人口与给料机构正对，在此工位，钻壳经钻壳人口进入钻壳压入下模，无钻壳钻夹头总成由齿圈螺母与钻夹芯搬运安装专用机械手经钻壳压入下模的上入口装入；然后下模移位电机动作，钻壳压入下模总成运行到钻壳压入和钻夹头旋转检测工位，此时钻壳压入下模与钻壳压入上模正对，钻壳压入上模下压，将无钻壳钻夹头总成压入钻壳；钻壳压入完成后，钻壳压入上模上升一定间隙，此时下模旋转电机带动钻壳压入下模正转，钻壳压入上模锁套在锁套摩擦正压和回位弹簧作用下保持对两个半圆齿圈螺母的压力，旋转时产生的摩擦力带动钻壳压入上模锁套正转，其上的钢球挤入面槽产生对钢球的挤压，钢球产生向心运动趋势，当钢球旋转经过钻夹芯上的钥匙孔时，钢球部分球面被挤入钥匙孔中，将钻夹芯卡住并使其旋转，此时钻夹爪产生夹紧动作；检测装置检测到夹紧后，下模旋转电机反转，钥匙孔挤压钢球使其产生向外运动趋势，当钢球到达钢球挤入面槽弧顶时，钢球离开钥匙孔；下模旋转电机继续反转，钢球被压入下一个钥匙孔中并卡紧，钻夹芯固定；该旋转使钻夹爪松开到完全松开位置时，下模旋转电机正转；重复上述过程若干次，成品钻夹头旋转检测装置将检测结果传送至整机控制系统，同时整机控制系统保存其序号并使其与毛刺检测序号相对应；检测完毕，钻壳压入液压缸回位，钻壳压入上模在钻壳压入上模回位弹簧作用下回位，钻壳压入上模锁套在锁套摩擦正压和回位弹簧作用下回位，钢球位于钢球挤入面槽弧顶，脱离钻夹芯上的钥匙孔，顶出杆的活塞式圆环柱体在顶出弹簧作用下将成品钻夹头与钻壳压入上模脱开，此时成品钻夹头位于钻壳压入下模中；下模移位电机动作，将钻壳压入下模总成移动到成品钻夹头取出工位，搬运机械手运行到钻壳压入下模总成正上方，成品钻夹头顶出气缸气缸杆将成品钻夹头顶出，搬运机械手将其取走并摆盘；成品钻夹头顶出气缸气缸杆回位至起始位置，下模移位电机动作，将钻壳压入下模总成移动到无钻壳钻夹头总成和钻壳装入工位，等待下一轮的无钻壳钻夹头总成和钻壳的装入；上述过程循环往复、重复进行。

钻夹头自动化装配机各系统整体工作流程：

整机控制系统控制和指挥钻夹芯旋转定位系统、钻夹爪定位编码及运送顶爪系统、齿圈螺母检测定位系统、齿圈螺母压断系统、钻壳安装及成品钻夹头旋转检测系统、机械手系统以及给排料机构协同动作，持续不断地进行钻夹芯旋转定位、钻夹爪定位编码及运送顶爪、齿圈螺母检测定位、齿圈螺母压断、半圆齿圈螺母搬运及安装、钻壳压入过盈安装、成品钻夹头旋转检测等各道工序的工作，批量完成钻夹头的自动化装配任务。

本实用新型的有益效果是，可以有效或全面解决钻夹头本身所存在着的诸多不利于实现自动化装配的因素并完成对钻夹头自动化装配质量的控制和检测，在高效装配的同时将不良率降到完全可以接受的范围内，充分具备了工业化应用的经济性和可行性，同时可以帮助钻夹头生产厂家解放耗费在人工装配钻夹头流水线上的庞大人力资源。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型钻夹芯旋转定位系统的结构示意图。

图2是本实用新型钻夹爪定位编码及运送顶爪系统的结构示意图。

图3是本实用新型钻夹爪夹内管旋转机构的结构示意图。

图4是本实用新型可附件链节装配体的结构示意图。

图5是本实用新型齿圈螺母检测定位系统的外观示意图。

图6是本实用新型齿圈螺母检测定位系统电机支架内部的结构示意图。

图7是本实用新型齿圈螺母检测定位系统电机支架下方的结构示意图。

图8是本实用新型齿圈螺母检测定位系统挤压支架与单向超越离合机构配合的结构示意图。

图9是本实用新型齿圈螺母压断系统的结构示意图。

图10是本实用新型齿圈螺母压断系统下压断工作台的结构剖面示意图。

图11是本实用新型机械手系统齿圈螺母与钻夹芯搬运安装专用机械手的结构示意图。

图12是本实用新型机械手系统搬运机械手的结构示意图。

图13是本实用新型机械手系统齿圈螺母与钻夹芯搬运安装专用机械手的腕关节和指关节的结构示意图。

图14是本实用新型钻壳安装及成品钻夹头旋转检测系统钻壳压入下模总成的结构示意图。

图15是本实用新型钻壳安装及成品钻夹头旋转检测系统钻壳压入上模、钻壳压入上模锁套与成品钻夹头配合在一起的结构示意图。

图16是本实用新型钻壳安装及成品钻夹头旋转检测系统钻壳压入上模下端的剖面示意图。

图17是本实用新型钻壳安装及成品钻夹头旋转检测系统钻壳压入上模下端的结构示意图。

图18是本实用新型钻壳安装及成品钻夹头旋转检测系统钻壳压入上模锁套的结构示意图。

图19是本实用新型钻壳安装及成品钻夹头旋转检测系统的结构示意图。

图中1.钻夹芯旋转定位系统，2.U形基座，3.侧壁，4.底板，5.电缆气管穿孔，6.钻夹芯旋转角度调整轴，7.钻夹芯旋转角度调整轴支架，8.动扇形齿轮，9.定扇形齿轮，10.主动齿轮，11.钻夹芯，12.角度调整电机，13.限位开关碰块，14.限位开关，15.悬挂支架，16.夹盘，17.自旋电机，18.拨叉机构，19.松夹气缸，20.连杆，21.钻夹爪定位编码及运送顶爪系统，22.升降支架，23.支撑块，24.小链轮双层支架，25.小链轮组件，26.气缸支架，27.顶爪气缸，28.链条旋转电机，29.大链轮双层支架，30.铰链轴，31.大链轮组件，32.旋转机构支架，33.钻夹爪夹内管旋转机构，34.下降气缸，35.可附件链节装配体，36.侧放式U形双层支架，37.缓冲垫，38.导杆，39.可动支架，40.皮带轮，41.旋转机构电机，42.多极磁铁附件，43.多极磁环，44.可附件链节，45.弹性支撑件，46.钻夹爪夹外管，47.钻夹爪夹内管，48.顺时针长螺距导向槽，49.逆时针长螺距导向槽，50.内管弹子弹性圈，51.O型圈槽，52.橡胶球弹性圈，53.齿圈螺母检测定位系统，54.齿圈螺母旋转电机，55.电机支架，56.齿圈螺母入位孔，57.轴向导向轮，58.弹性滑块，59.齿圈螺母，60.锥螺轴，61.单向超越离合机构，62.正反转双用电机，63.挤压支架，64.主动挤压轮，65.从动挤压轮，66.缺口检测弹片，67.齿圈螺母压断系统，68.液压缸底座，69.移动液压缸，70.下压断工作台，71.H型压断支架，72.中间支撑板，73.液压缸支撑板，74.压断液压缸，75.上压断模柱，76.下压断模腔，77.橡胶球安装孔，78.压杆，79.圆台，80.铁顶柱，81.磁环，82.弹性磁顶柱，83.齿圈螺母与钻夹芯搬运安装专用机械手，84.腕关节支架，85.腕臂连接机构，86.内支架旋转电机，87.主动同步带轮，88.从动同步带轮，89.轴承室，90.内支架，91.齿条支架，92.内支架支撑柱，93.铜轮，94.内支架外壳，95.齿条，96.夹紧电机，97.夹紧齿轮，98.电磁铁线圈，99.电磁铁铁芯，100.搬运机械手，101.旋转臂，102.轴心端，103.转动端，104.夹具支架，105.机械手底座，106.机械手电机，107.减速齿轮组，108.夹具直线电机，109.气爪，110.钻壳安装及成品钻夹头旋转检测系统，111.钻壳压入支架，112.钻壳压入液压缸，113.钻壳压入上模，114.钻壳压入上模回位弹簧，115.滑动铜套，116.锁套摩擦正压和回位弹簧，117.钻壳压入下模，118.钻壳压入上模锁套，119.弹簧定位槽，120.钢球挤入面槽，121.上模上空腔，122.上模下空腔，123.顶出弹簧，124.弹簧把握，125.顶出杆，126.钢球，127.卡簧，128.摩擦旋转面，129.定位键槽，130.钻夹头，131.钻壳压入下模总成，132.钻壳，133.钻壳人口，134.下模移动底座，135.下模移位电机，136.成品钻夹头顶出气缸，137.下模旋转电机，138.下模电机支架，139.移动导槽，140.下模旋转齿轮，141.钥匙孔，142.活塞式圆环柱体。

具体实施方式

在图1中，在机架的平台上设置一个U型基座(2)，U型基座(2)两个侧壁(3)高度相同且均垂直于底板(4)并在两个侧壁(3)及底板(4)上分别设置若干个电缆气管穿孔(5)以便布设线管，在U形基座(2)两个侧壁(3)的顶端分别设置一套相同且对称的钻夹芯旋转角度调整轴(6)并在两轴之间设置一套与两轴一体、横跨U型基座(2)顶端且中间开孔的钻夹芯旋转角度调整轴支架(7)，在其中一套钻夹芯旋转角度调整轴(6)的外端由里至外依次设置一个动扇形齿轮(8)和一个带键的定扇形齿轮(9)，在定扇形齿轮(9)和动扇形齿轮(8)下方的侧壁(3)上设置一个用来调整钻夹芯(11)上的三个钻夹爪安装预置孔位角度且带有主动齿轮(10)的角度调整电机(12)，主动齿轮(10)与定扇形齿轮(9)和动扇形齿轮(8)啮合在一起且定扇形齿轮(9)和动扇形齿轮(8)内置弹簧并与主动齿轮(10)配合以消除背隙或间隙，在另一套钻夹芯旋转角度调整轴(6)的外端设置一组限位开关碰块(13)，在限位开关碰块(13)下方的侧壁(3)上设置一组对旋转角度进行限位的限位开关(14)，在钻夹芯旋转角度调整轴支架(7)的下方设置一套悬挂支架(15)，悬挂支架(15)两端的悬臂固定在钻夹芯旋转角度调整轴支架(7)的两个侧翼上，在悬挂支架(15)位于钻夹芯旋转角度调整轴支架(7)开孔处的正下方设置一套夹盘(16)，在夹盘(16)内壁沿120度间隔均布三个T形槽，钻夹芯(11)设置在夹盘(16)里被夹紧固定且通过更换钻夹芯(11)下方的调整垫来调整其高度，三个T形槽分别与钻夹芯(11)上的三个钻夹爪T形定位块联动以实现钻夹芯(11)的夹紧与松开，在夹盘(16)下部设置一个为钻夹芯(11)提供自旋动力的自旋电机(17)并通过电机轴与夹盘(16)相连接，钻夹芯(11)设置有三个自旋定位角度即0度或360度、120度及240度，在夹盘(16)外壁设置一圈滑动槽，在悬挂支架(15)上设置一套拨叉机构(18)，拨叉机构(18)卡在滑动槽上以便于拨叉机构(18)通过球头螺栓对夹盘(16)进行拨动，在夹盘(16)及自旋电机(17)另一侧的悬挂支架(15)上设置一套松夹气缸(19)，松夹气缸(19)气缸杆通过连杆(20)与拨叉机构(18)相连接并带动拨叉机构(18)夹紧和松开钻夹芯(11)，钻夹芯旋转角度调整轴(6)及钻夹芯旋转角度调整轴支架(7)、角度调整电机(12)及主动齿轮(10)、定扇形齿轮(9)和动扇形齿轮(8)、限位开关(14)及限位开关碰块(13)、夹盘(16)、自旋电机(17)、拨叉机构(18)及松夹气缸(19)集成在U型基座(2)上，共同构成钻夹芯旋转定位系统(1)。

在钻夹芯旋转定位系统(1)上设置一个对准钻夹芯(11)上的钻夹爪安装预置孔位的润滑油加油管，在三个钻夹爪依次被装入钻夹爪安装预置孔位时，自动加注润滑油。

在图2中，在钻夹芯旋转定位系统(1)一侧的机架的平台上设置一个带有单立柱式升降支架(22)的底座，底座带有调高螺母和锁紧螺丝，升降支架(22)通过丝杠调整高度，在升降支架(22)上端设置一套中间带支撑块(23)的小链轮双层支架(24)，在小链轮双层支架(24)靠近钻夹芯旋转定位系统(1)一侧的上下层之间、支撑块(23)外侧处设置一套包括两个较小规格的链轮及链轮轴的小链轮组件(25)，在小链轮组件(25)正上方的小链轮双层支架(24)的上表面设置一套气缸支架(26)并在其上设置一套垂直的顶爪气缸(27)，在小链轮双层支架(24)远离钻夹芯旋转定位系统(1)一侧的上下层之间、支撑块(23)内侧处设置一套链条旋转电机(28)，链条旋转电机(28)采用伺服电机，设置一套中间带支撑块(23)的大链轮双层支架(29)并与小链轮双层支架(24)之间通过铰链轴(30)连接在一起且它们均能绕铰链轴(30)转动，小链轮双层支架(24)上的链条旋转电机(28)和大链轮双层支架(29)上的支撑块(23)均靠近铰链轴(30)，在大链轮双层支架(29)远离铰链轴(30)的外侧的上下层之间设置一套包括两个较大规格的链轮及链轮轴的大链轮组件(31)且大、小链轮组件(31)(25)相互配套，在大链轮双层支架(29)远离铰链轴(30)的外侧的上表面设置一套旋转机构支架(32)并沿其外沿依次设置三个相同的钻夹爪夹内管旋转机构(33)，如图3所示，每套钻夹爪夹内管旋转机构(33)均设置一个敞口向外的侧放式U型双层支架(36)并在其上下层之间设置两根垂直的、外套若干段缓冲垫(37)的导杆(38)，在两根导杆(38)上设置一个可沿两根导杆(38)上下滑动并受到缓冲垫(37)保护的、带有多个用于安放设备或部件的孔格的博古架式可动支架(39)，在可动支架(39)上设置一个带有皮带轮(40)的旋转机构电机(41)，旋转机构电机(41)采用直流电机，在旋转机构电机(41)外侧的可动支架(39)上设置一个垂直的、中间部分外套多极磁铁附件(42)且多极磁铁附件(42)下端带有皮带轮(40)、两端伸出的圆柱状多极磁环(43)，在侧放式U型双层支架(36)的上层上表面设置一个垂直的下降气缸(34)且下降气缸(34)气缸杆伸入侧放式U型双层支架(36)内并与可动支架(39)连接、固定，在大、小链轮组件(31)(25)的双链轮上设置上下两圈同步旋转的可附件链条并使其围绕在大、小链轮双层支架(29)(24)的外围，大、小链轮双层支架(29)(24)可通过绕铰链轴(30)转动来张紧链条，在可附件链条每一组上下对应的可附件链节(44)上均设置一套垂直的、彼此都相同的可附件链节装配体(35)，如图4所示，每套可附件链节装配体(35)均包括一个通过螺丝固定在上下对应的可附件链节(44)上的弹性支撑件(45)、一个通过螺丝固定在弹性支撑件(45)上的、垂直的钻夹爪夹外管(46)以及一个内置于钻夹爪夹外管(46)中的、长度大于钻夹爪夹外管(46)的钻夹爪夹内管(47)，其中，弹性支撑件(45)一般用聚氨酯制成，在钻夹爪夹内管(47)上端外套一段弹簧并使弹簧夹在钻夹爪夹外管(46)上端与钻夹爪夹内管(47)顶端所设置的一圈堵头之间，在钻夹爪夹内管(47)的外壁上沿顺时针和逆时针方向、从0度到180度分别加工一道顺时针长螺距导向槽(48)和一道逆时针长螺距导向槽(49)并使其汇集于180度处，再沿轴向加工一段直长导向槽并使其与顺、逆时针长螺距导向槽(48)(49)的汇集点相交，或设置多对这样的顺、逆时针长螺距导向槽(48)(49)并使每对顺、逆时针长螺距导向槽(48)(49)的汇集点均与直长导向槽相交以增加导向可靠性，在钻夹爪夹外管(46)管壁上设置一个底端封闭的圆柱状导向孔，在导向孔内由底端向孔口处依次设置一个弹簧和一个导向钢球并使导向钢球的部分球面在弹簧作用下顶在钻夹爪夹内管(47)的外壁上，在钻夹爪夹内管(47)伸出钻夹爪夹外管(46)下端部分的外壁上设置一道内管弹子弹性圈(50)，在内管弹子弹性圈(50)包裹的管壁上开一道槽并在槽内设置一个内管弹子，当链条旋转电机(28)带动上下两圈可附件链条同步旋转时，链条环路内的处于钻夹爪装入位置的三个可附件链节装配体(35)中的钻夹爪夹内管(47)须分别与一个钻夹爪夹内管旋转机构(33)中的多极磁环(43)的下端伸出部分完全正对且三个钻夹爪夹内管(47)中的钻夹爪须分别为螺纹不一样但其它状态相同的钻夹爪A、钻夹爪B、钻夹爪C，同时，链条环路内的处于钻夹爪顶出位置的一个可附件链节装配体(35)中的钻夹爪夹内管(47)既要与其正上方的顶爪气缸(27)气缸杆完全正对，也要与其正下方的、被钻夹芯旋转定位系统(1)所夹紧的钻夹芯(11)上的一个处于正待安装状态即垂直状态的钻夹爪安装预置孔位完全正对，大、小链轮双层支架(29)(24)、大、小链轮组件(31)(25)及链条旋转电机(28)、上下两圈可附件链条及其上负载的可附件链节装配体(35)、顶爪气缸(27)、三个钻夹爪夹内管旋转机构(33)集成在升降支架(22)上，共同构成钻夹爪定位编码及运送顶爪系统(21)。

在图4中，在钻夹爪夹内管(47)外壁上位于顺、逆时针长螺距导向槽(48)(49)下端处设置若干道O型圈槽(51)并配置相应的O型圈，O型圈使钻夹爪夹内、外管(47)(46)之间保持弹性接触并有利于减震、降噪和减轻磨损；在钻夹爪夹内管(47)外壁上位于O型圈槽(51)与内管弹子之间处设置一道橡胶球弹性圈(52)，在橡胶球弹性圈(52)包裹的管壁上设置两个位置对称的倒角孔，在每个倒角孔内均设置一个橡胶球并使橡胶球在管腔内露出部分球面，露出的部分球面使钻夹爪夹内管(47)与钻夹爪之间保持弹性接触并有利于减震、降噪和减轻磨损。

还可以采用连通器水银漂浮法来对钻夹爪进行精确定位，该技术方案简便易行，但存在一定的水银泄露风险，须严格按程序和规范进行操作。

设置一个带A、B两腔的连通器，在连通器内灌入水银并在水银液面上灌入机械油，初始状态时A腔没有水银，A腔底部与钻夹爪形状相吻合，在B腔水银液面之上设置一个带升降动力的浸块。

A腔放入位置随机的钻夹爪，B腔的浸块压入水银液面下，水银液面在A、B两腔等高上升，A腔的钻夹爪浮起并在重力和浮力作用下翻转至唯一的平衡位置，B腔的浸块上升，A、B两腔水银液面同时下降，当A腔水银完全撤走时，钻夹爪就以唯一的平衡位置与A腔底部产生模与范的吻合，定位完毕，钻夹爪等待被机械手(100)取走；机械油可以封死水银液面、防止剧毒的水银蒸汽进入空气中，同时产生动阻尼、使钻夹爪尽快翻转至平衡位置。

在图5、6、7、8中，在机架的平台上设置一个底座，在底座上设置一个中空、封闭的电机支架(55)，在电机支架(55)侧下方安装一个齿圈螺母旋转电机(54)，在电机支架(55)上表面设置一个圆环柱状、外表面封闭、下端与电机支架(55)中空部分相连通的齿圈螺母入位孔(56)，环绕齿圈螺母入位孔(56)圆形均布三个空腔并在每个空腔均内置一套轴向导向轮(57)，在每套轴向导向轮(57)的后端均设置一个可径向平移的弹性滑块(58)与其相连接，齿圈螺母(59)入位时，轴向导向轮(57)与齿圈螺母(59)在弹性滑块(58)的推力下相啮合，齿圈螺母(59)在轴向导向轮(57)的作用下只上下移动而不能旋转，在齿圈螺母入位孔(56)内套一个内径与齿圈螺母(59)外径相匹配的O型圈，在齿圈螺母入位孔(56)中央位置设置一个螺纹与齿圈螺母(59)螺纹相匹配的锥螺轴(60)，在锥螺轴(60)下端设置一个单向超越离合机构(61)，在单向超越离合机构(61)下端设置一个正反转双用电机(62)，锥螺轴(60)、单向超越离合机构(61)以及正反转双用电机(62)电机轴为一体的，在每套轴向导向轮(57)及弹性滑块(58)下方的电机支架(55)中空部分均设置一套挤压支架(63)，在挤压支架(63)靠近锥螺轴(60)的一端分别设置一套挤压轮并在挤压轮的外侧设置一个推动挤压支架(63)靠向锥螺轴(60)的弹簧，其中一个挤压轮轮轴下端设置一个与齿圈螺母旋转电机(54)皮带轮(40)配套的皮带轮(40)，该挤压轮即为主动挤压轮(64)而其它两个则为从动挤压轮(65)，每个挤压支架(63)均可以绕其远离锥螺轴(60)的一端旋转一定角度，在电机支架(55)下表面设置一个缺口检测弹片(66)、一组限位开关(14)和一套电磁铁，缺口检测弹片(66)上端伸入电机支架(55)中空部分并靠近锥螺轴(60)，电磁铁则用来控制缺口检测弹片(66)的弹起及收回复位动作，集成于电机支架(55)上的齿圈螺母旋转电机(54)、齿圈螺母入位孔(56)、轴向导向轮(57)及弹性滑块(58)、O型圈、锥螺轴(60)、单向超越离合机构(61)、正反转双用电机(62)、挤压支架(63)及弹簧、主动挤压轮(64)及从动挤压轮(65)、缺口检测弹片(66)、限位开关(14)以及电磁铁共同构成齿圈螺母检测定位系统(53)，对齿圈螺母(59)上预设的便于压断的缺口以及齿圈螺母(59)螺纹的起始角度进行检测定位。

在图9、10中，在机架的平台上设置一个两侧带滑轨的液压缸底座(68)并在其封闭端设置一个移动液压缸(69)，在液压缸底座(68)上设置一个可以在移动液压缸(69)的活塞杆推动下沿滑轨移动的、中空的下压断工作台(70)，在下压断工作台(70)上部设置一个齿圈螺母(59)下压断模腔(76)，沿下压断模腔(76)腔壁设置若干个内置橡胶球的橡胶球安装孔(77)且橡胶球均有部分球面探出于下压断模腔(76)内，下压断模腔(76)底部的压断工作面设置为凹陷压断面并在凹陷压断面上设置若干个圆柱形通透孔洞，在下压断工作台(70)位于下压断模腔(76)下方的空间内设置一个通长的弹簧，在弹簧中内置一根垂直的活塞杆式压杆(78)且在下压断工作台(70)底座上为压杆(78)上下移动留有空间，在压杆(78)上端设置一个与压杆(78)垂直且一体的圆台(79)并在圆台(79)上表面设置与圆台(79)一体、垂直于圆台(79)、长度相同、与凹陷压断面上的孔洞数量相同且位置相匹配的铁顶柱(80)，铁顶柱(80)穿过孔洞且在圆台(79)紧贴下压断模腔(76)下表面时铁顶柱(80)顶端与下压断模腔(76)顶端齐平，在每根铁顶柱(80)位于凹陷压断面孔洞上开口处均套置一个磁环(81)，一体的压杆(78)、圆台(79)、铁顶柱(80)以及磁环(81)、弹簧共同构成一套弹性磁顶柱(82)，在液压缸底座(68)正上方设置一个H型压断支架(71)，H型压断支架(71)两个侧支撑板分别固定在液压缸底座(68)两外侧的中间位置且H型压断支架(71)中间支撑板(72)下方的空间足够容纳下压断工作台(70)穿梭其中，在H型压断支架(71)顶端设置一个液压缸支撑板(73)并在其上设置一个压断液压缸(74)，以压断液压缸(74)垂直向下的活塞杆作为上压断模柱(75)且上压断模柱(75)向下穿过液压缸支撑板(73)和中间支撑板(72)并可伸入其下方空间，上压断模柱(75)位于液压缸支撑板(73)和中间支撑板(72)之间的部分外套复位弹簧，上压断模柱(75)底端的压断工作面设置为凸脊压断面并与下压断模腔(76)底部的凹陷压断面相匹配，液压缸底座(68)及移动液压缸(69)、下压断工作台(70)及其内置的下压断模腔(76)和弹性磁顶柱(82)、H型压断支架(71)及其上的压断液压缸(74)和上压断模柱(75)共同构成齿圈螺母压断系统(67)。

在图11和12中，在每个需要抓取、搬运工件的工位上均设置机械手，机械手的旋转臂(101)及动力装置均安装在机械手底座(105)上且旋转臂(101)轴心端(102)上的旋转轴与动力装置的动力输出轴同心，在本实施例中，采用机械手电机(106)通过减速齿轮组(107)为机械手提供动力，减速齿轮组(107)的齿轮轴为动力输出轴，在旋转臂(101)的轴心端(102)设置一个与旋转轴同心的同步带轮或链轮，在旋转臂(101)的转动端(103)设置一个同步带轮或链轮并在其上安装一个夹具支架(104)，转动端(103)上的同步带轮或链轮以及夹具支架(104)通过轴承或滑套与旋转臂(101)相连，轴心端(102)上的同步带轮或链轮与转动端(103)上的同步带轮或链轮通过同步带或链条连接在一起，在夹具支架(104)上设置一个夹具直线电机(108)作为机械手的小臂，根据设置在小臂上的工作部件的不同分为两种机械手，一种是如图12所示，在机械手的小臂上设置气爪(109)等作为夹具构成搬运机械手(100)，搬运机械手(100)均设置在除齿圈螺母压断系统(67)的齿圈螺母(59)完成工位之外的其它工位处，另一种是如图11所示、设置在齿圈螺母压断系统(67)的齿圈螺母(59)完成工位处的齿圈螺母与钻夹芯搬运安装专用机械手(83)，在图13中，齿圈螺母与钻夹芯搬运安装专用机械手(83)是在机械手的小臂末端设置一套腕关节支架(84)并通过腕臂连接机构(85)与小臂相连接，在腕关节支架(84)一端设置一个内支架旋转电机(86)并在其上方的电机轴上设置一个主动同步带轮(87)，在腕关节支架(84)另一端设置一个与其配套的从动同步带轮(88)，在从动同步带轮(88)下方设置内置滚针轴承的轴承室(89)，在轴承室(89)下方设置一套内支架(90)并在内支架(90)下方设置一套齿条支架(91)，从动同步带轮(88)的轮轴通过轴承室(89)与内支架(90)上端相连接，沿内支架(90)外沿均布若干根垂直的、连接内支架(90)顶端与齿条支架(91)上表面的内支架支撑柱(92)并在每根内支架支撑柱(92)相同高度处外套一个规格相同的铜轮(93)，内支架支撑柱(92)通常设置为4个，内支架(90)外罩一个上部与轴承室(89)外壳相连接、下部为开放敞口且与齿条支架(91)不接触的内支架外壳(94)，沿内支架外壳(94)内壁设置一圈环形轨槽且铜轮(93)运行其中，内支架(90)可在内支架外壳(94)中旋转而内支架外壳(94)保持不动，在齿条支架(91)下端两侧分别设置一根可纵向移动的齿条(95)且两根齿条(95)平行、齿面相对，在内支架(90)中央设置一个工作在转矩模式的夹紧电机(96)并在其电机轴外端设置一个与两根齿条(95)同时啮合的夹紧齿轮(97)，腕关节支架(84)及腕臂连接机构(85)、内支架旋转电机(86)及主动同步带轮(87)和从动同步带轮(88)、轴承室(89)、内支架(90)及内支架外壳(94)、齿条支架(91)共同组成腕关节，在每根齿条(95)的外端均设置一组电磁铁，电磁铁线圈(98)在外、电磁铁铁芯(99)在内并相对，电磁铁铁芯(99)相对端均设置为便于吸附齿圈螺母(59)的圆弧面，夹紧电机(96)及夹紧齿轮(97)、齿条(95)及电磁铁组成指关节，搬运机械手(100)和齿圈螺母与钻夹芯搬运安装专用机械手(83)共同构成机械手系统。

在图19中，在机架的平台上设置一个目字型钻壳压入支架(111)，在钻壳压入支架(111)底板(4)上方的两个侧壁(3)的内侧分别设置一条等高、等长的水平滑轨并在其中一条滑轨下方设置一条水平的齿条(95)，在图14中，设置一个两侧带有移动导槽(139)且正中间处开孔的下模移动底座(134)，下模移动底座(134)通过移动导槽(139)下在滑轨上并能在滑轨上移动，在下模移动底座(134)下表面上设置两个下模电机支架(138)，在一个下模电机支架(138)上设置一个电机轴带主动齿轮(10)且水平摆放的下模移位电机(135)，其主动齿轮(10)与齿条(95)啮合在一起，在另一个下模电机支架(138)上设置一个电机轴带主动齿轮(10)且垂直摆放的下模旋转电机(137)，下模旋转电机(137)固定在转矩模式下工作，在有毛刺的情况下就会因别劲、阻力大而自动停止转动，在下模移动底座(134)上表面正中间处设置一套安放无钻壳(132)钻夹头(130)总成和钻壳(132)的钻壳压入下模(117)，沿钻壳压入下模(117)模腔腔壁设置若干个内置弹簧及橡胶球的孔洞，橡胶球在弹簧作用下均有部分球面探出于模腔内以挤压定位无钻壳(132)钻夹头(130)总成，在钻壳压入下模(117)外壳上设置一个钻壳人口(133)，钻壳(132)是从给料机构上自动掉入钻壳人口(133)的，在钻壳压入下模(117)下端设置一个与其一体的空心转动轴且空心转动轴向下穿过下模移动底座(134)的中间开孔，在空心转动轴与下模旋转电机(137)的主动齿轮(10)等高处套置一个下模旋转齿轮(140)且下模旋转齿轮(140)与下模旋转电机(137)的主动齿轮(10)啮合在一起，在空心转动轴正下方设置一个成品钻夹头顶出气缸(136)，成品钻夹头顶出气缸(136)气缸杆在顶出状态时可穿过空心转动轴将成品钻夹头(130)顶出，下模移动底座(134)、下模旋转电机(137)和下模移位电机(135)、钻壳压入下模(117)及其空心转动轴和下模旋转齿轮(140)共同组成一套钻壳压入下模总成(131)，在图19中，在钻壳压入支架(111)顶端设置一个液压缸支撑板(73)并在其上设置一个钻壳压入液压缸(112)，在图15、16、17、18和19中，设置一个上端带定位键槽(129)的钻壳压入上模(113)且在其模腔中内置一根通长的顶出杆(125)，钻壳压入液压缸(112)垂直向下的活塞杆向下穿过液压缸支撑板(73)后与垂直状态的钻壳压入上模(113)及顶出杆(125)相连接，钻壳压入上模(113)向下穿过钻壳压入支架(111)的中间支撑板(72)，在中间支撑板(72)穿过处预置带定位键的滑动铜套(115)以供钻壳压入上模(113)从其中穿过，在钻壳压入上模(113)位于液压缸支撑板(73)和中间支撑板(72)处套置钻壳压入上模回位弹簧(114)并同时在钻壳压入上模(113)设置卡簧(127)和弹簧把握(124)以固定和约束钻壳压入上模回位弹簧(114)，在钻壳压入上模(113)位于中间支撑板(72)下方的下端处套置一个钻壳压入上模锁套(118)且钻壳压入上模(113)与钻壳压入上模锁套(118)的末端保持齐平，在钻壳压入上模(113)位于钻壳压入上模锁套(118)上方处套置一段锁套摩擦正压和回位弹簧(116)并同时在钻壳压入上模锁套(118)上端设置弹簧定位槽(119)、在钻壳压入上模(113)设置卡簧(127)和弹簧把握(124)以固定和约束锁套摩擦正压和回位弹簧(116)，在钻壳压入上模(113)下端的模腔中设置两个圆柱形、互相连通的上模上空腔(121)和上模下空腔(122)且上模下空腔(122)内径大于上模上空腔(121)内径，钻壳压入上模锁套(118)和钻壳压入上模(113)的末端面共同组成环形摩擦旋转面(128)，摩擦旋转面(128)与齿圈螺母(59)齿面规格相匹配，顶出杆(125)末端设置为直径与上模上空腔(121)内径相匹配、中空且敞口向下的活塞式圆环柱体(142)，在顶出杆(125)位于上模上空腔(121)顶部与活塞式圆环柱体(142)顶部之间套置一个通长的顶出弹簧(123)，上模下空腔(122)可容纳钻夹头(130)齿圈螺母(59)以上部分而活塞式圆环柱体(142)中空部分可容纳三个钻夹爪爪尖，在钻壳压入上模锁套(118)末端的内壁上沿120度均布三个弧形钢球挤入面槽(120)，在每个钢球挤入面槽(120)均内置一个钢球(126)且钢球(126)能在钢球挤入面槽(120)和钻夹头(130)钥匙孔(141)之间运动并在钻夹头(130)撤走之后不会从钢球挤入面槽(120)中掉出来，当钻壳(132)压入和成品钻夹头(130)旋转检测时钻壳压入上、下模(113)(117)须保持正对，在钻壳压入支架(111)上设置一套带有压电陶瓷或其它拾音器的成品钻夹头(130)旋转检测装置并使之贴近钻壳压入上、下模(113)(117)处的成品钻夹头(130)，下模旋转电机(137)带动成品钻夹头(130)反复进行正、反向旋转，当钻夹爪有毛刺或装配质量有瑕疵时，成品钻夹头(130)旋转时就会产生噪音，压电陶瓷或其它拾音器即会产生电脉冲尖波，电脉冲尖波经过信号放大器处理后再通过峰值阈值对比即可对钻夹头(130)装配质量进行判断，钻壳压入下模总成(131)、成品钻夹头顶出气缸(136)、钻壳压入液压缸(112)、钻壳压入上模(113)及顶出杆(125)和钻壳压入上模回位弹簧(114)、钻壳压入上模锁套(118)及锁套摩擦正压和回位弹簧(116)、成品钻夹头(130)旋转检测装置集成在钻壳压入支架(111)上，共同构成钻壳安装及成品钻夹头旋转检测系统(110)。

针对成品钻夹头(130)的装配质量检测，还可以另外设置两套方案：一种方案是设置一套磁头读、写检测机构，利用钻夹芯(11)或齿圈螺母(59)的圆柱面进行磁头读、写，进行精确的角度定位，定位对象即是齿圈螺母(59)的缺口位置和螺纹的起始角度；另一种方案是在装配质量检测工位设置一套机器视觉检测机构。在有必要的情况下，这两套方案可以配合钻壳安装及成品钻夹头旋转检测系统(110)的成品钻夹头(130)旋转检测装置使用。

利用铁质圆柱面进行磁头读、写，是一种有几十年历史的成熟技术，比如收录机，而机器视觉则是近十年左右成熟的高技术产品，花钱买合适规格的机器视觉设备用即可，只是价格比较昂贵。另外需要说明的是，无论是纯手工组装还是自动化组装，组装完毕后的质量检测都是一道必不可少的、共有的工序，都需要进行严格的质量检测并剔除或翻工不良品，采用本实用新型所述的钻壳安装及成品钻夹头旋转检测系统(110)的成品钻夹头(130)旋转检测装置或另外两套方案来检测这些被自动化装配完毕的成品钻夹头(130)，并不能认为这是比纯手工组装额外多出了一道检测工序。

设置整机控制系统，控制和指挥钻夹芯旋转定位系统(1)、钻夹爪定位编码及运送顶爪系统(21)、齿圈螺母检测定位系统(53)、齿圈螺母压断系统(67)、钻壳安装及成品钻夹头旋转检测系统(110)、机械手系统以及给料机构协同动作，持续不断地进行钻夹芯(11)旋转定位、钻夹爪定位编码及运送顶爪、齿圈螺母(59)检测定位、齿圈螺母(59)压断、半圆齿圈螺母(59)搬运及安装、钻壳(132)压入过盈安装、成品钻夹头(130)旋转检测等各道工序的工作，批量完成钻夹头(130)的自动化装配任务。

钻夹芯旋转定位系统(1)、钻夹爪定位编码及运送顶爪系统(21)、齿圈螺母检测定位系统(53)、齿圈螺母压断系统(67)、钻壳安装及成品钻夹头旋转检测系统(110)、机械手系统、给料机构以及整机控制系统集成于机架上并根据各系统的工作任务和机械手系统的工作范围合理布设，共同构成钻夹头自动化装配机。

本实用新型实施例各系统的工作流程说明如下。

钻夹芯旋转定位系统(1)工作流程：

在图1中，松夹气缸(19)A口供气，B口出气，气缸杆顶出，通过连杆(20)拨动拨叉机构(18)并联合夹盘(16)运动，实现对钻夹芯(11)的夹紧动作，钻夹芯旋转定位系统(1)开始工作；自旋电机(17)动作，通过电机轴带动夹盘(16)及被夹盘(16)夹紧的钻夹芯(11)在0度或360、120度、240度这三个定位点进行自旋定位；同时，角度调整电机(12)动作，通过其主动齿轮(10)与定扇形齿轮(9)、动扇形齿轮(8)配合，为钻夹芯旋转角度调整轴(6)和钻夹芯旋转角度调整轴支架(7)提供动力，带动U形基座(2)框架里面的整个机构进行旋转来调整角度，在此过程中，限位开关碰块(13)通过位置调整来配合限位开关(14)对旋转位置进行精准限制；当钻夹芯(11)上的即将被安装钻夹爪的钻夹爪安装预置孔位自旋到钻夹爪顶出位置即顶爪气缸(27)气缸杆完全正对的正下方并与顶爪气缸(27)气缸杆正要从钻夹爪夹内管(47)顶出的钻夹爪型号正好相符且钻夹爪安装预置孔位正好处于垂直的正待安装状态时，自旋电机(17)和角度调整电机(12)停止动作，钻夹芯旋转定位系统(1)完成旋转定位；此时，钻夹芯(11)上的三个钻夹爪安装预置孔位的轴线、钻夹芯旋转角度调整轴(6)的轴线、钻夹爪夹内管(47)的轴线以及顶爪气缸(27)气缸杆的轴线，这六条轴线须相交于空间同一点；达到这个标准，则钻夹芯(11)在0度或360度、120度和240度这三个定位点无论怎么旋转定位，均能确保钻夹爪顺利装配，否则就不能做到；三个钻夹爪A、B、C依次完成组装后，松夹气缸(19)B口供气，A口出气，气缸杆退回，通过连杆(20)拨动拨叉机构(18)并联合夹盘(16)运动，实现对钻夹芯(11)的松开动作，搬运机械手(100)取走已装配好钻夹爪的钻夹芯(11)并往夹盘(16)里送入下一个待装配的钻夹芯(11)；同时，待装配钻夹芯(11)中的任一个被搬运机械手(100)装入夹盘(16)后，给料机构检测到缺料即启动送料动作，将待装配钻夹芯(11)补齐；该过程循环往复、重复进行。

钻夹爪夹内管旋转机构(33)工作流程：

在图3中，当一个钻夹爪夹内管旋转机构(33)正对一个可附件链节装配体(35)中的钻夹爪夹内管(47)时，下降气缸(34)动作、落下，通过下降气缸(34)气缸杆带动可动支架(39)及其上的旋转机构电机(41)、多极磁铁附件(42)及多极磁环(43)沿导杆(38)落下，多极磁环(43)下端伸出部分与钻夹爪夹内管(47)套在一起，旋转机构电机(41)动作，通过皮带轮(40)带动多极磁铁附件(42)和多极磁环(43)旋转，多极磁环(43)与钻夹爪夹内管(47)产生电磁扭矩，带动钻夹爪夹内管(47)旋转；当内管弹子锁定钻夹爪后，钻夹爪夹内管(47)停止旋转，下降气缸(34)通过气缸杆带动可动支架(39)及其上的旋转机构电机(41)、多极磁铁附件(42)及多极磁环(43)沿导杆(38)升起、回位，为可附件链条转动创造条件；三个钻夹爪夹内管旋转机构(33)依次动作。

钻夹爪夹内管(47)的内管弹子锁住钻夹爪工作流程：

钻夹爪通过给排料机构送到预定位置，搬运机械手(100)夹紧钻夹爪后上移，将其送入钻夹爪夹内管(47)，钻夹爪夹内管(47)在钻夹爪夹内管旋转机构(33)的作用下产生旋转，当钻夹爪螺纹断面部分到达内管弹子所处角度时，被内管弹子落下锁住，锁住后的钻夹爪与钻夹爪夹内管(47)即刻保持同步、相互之间不再发生旋转，钻夹爪夹内管(47)停止旋转，然后搬运机械手(100)松开并回位、钻夹爪夹内管旋转机构(33)升起，可附件链节装配体(35)即负载好钻夹爪并在可附件链条带动下被传送。

钻夹爪定位编码及运送顶爪系统(21)工作流程：

在图2和图4中，三个钻夹爪夹内管旋转机构(33)依次动作，把三个不同螺纹的钻夹爪A、钻夹爪B和钻夹爪C分别在相邻的三个钻夹爪夹内管(47)中定位和固定好，这样在链条环路内，三个相邻的可附件链节装配体(35)上即负载了三个已经被编码好的钻夹爪A、B、C，三个钻夹爪夹内管旋转机构(33)也被编码为分别与钻夹爪A、B、C配套的钻夹爪夹内管旋转机构(33)A、B、C；当三个钻夹爪夹内管旋转机构(33)的下降气缸(34)均完成动作并回位升起至上止点，顶爪气缸(27)同时也升起至上止点，链条旋转电机(28)带动上下两根链条同步旋转，传送钻夹爪以A、B、C的顺序至钻夹芯旋转定位系统(1)所夹紧的钻夹芯(11)正上方；顶爪气缸(27)气缸杆伸入钻夹爪夹内管(47)，在钻夹芯旋转定位系统(1)的自旋电机(17)和角度调整电机(12)配合下，将钻夹爪A、B、C分别顶入钻夹芯(11)上相应的钻夹爪安装预置孔位；在顶入过程中，钻夹爪夹内管(47)管壁上的顺或逆时针长螺距导向槽(48)(49)必定随机经过钻夹爪夹外管(46)管壁上的导向钢球，导向钢球随即会沿着经过它的顺或逆时针长螺距导向槽(48)(49)滚动、迫使钻夹爪夹内管(47)立即被动旋转，随后导向钢球必定会被顺或逆时针长螺距导向槽(48)(49)导向至直长导向槽，导向钢球一旦落入直长导向槽即瞬间停止滚动并卡住钻夹爪夹内管(47)进而迫使其立即停止旋转，钻夹爪与钻夹爪夹内管(47)同步因而被准确定位，确保钻夹爪入位准确，顶爪气缸(27)气缸杆收回，钻夹爪夹内管(47)在其上端弹簧的作用下也收回；随着双链条同步旋转，当离开钻夹爪顶出位置的空载可附件链节装配体(35)运行至钻夹爪装入位置时，会继续被三个钻夹爪夹内管旋转机构(33)A、B、C依次安排负载已经被编码好的钻夹爪A、钻夹爪B、钻夹爪C，然后朝钻夹爪顶出位置运行并继续被顶爪气缸(27)气缸杆顶出钻夹爪、安装在钻夹芯(11)内；同时，钻夹爪A、B、C中的任一个被搬运机械手(100)装入钻夹爪夹内管(47)后，给料机构检测到缺料后即启动送料动作，将钻夹爪A、B、C分别补齐；该过程循环往复、重复进行。

齿圈螺母检测定位系统(53)工作流程：

在图5、6、7、8中，搬运机械手(100)将齿圈螺母(59)安放入位，正反转双用电机(62)正转，将齿圈螺母(59)螺纹引入锥螺轴(60)并扭紧，齿圈螺母(59)即被锥螺轴(60)向下牵拉入位，同时，在轴向导向轮(57)作用下，齿圈螺母(59)不产生旋转，在此过程中，齿圈螺母(59)脱离轴向导向轮(57)，同时，齿圈螺母(59)下端套进O型圈并受其挤压和摩擦，在锥螺轴(60)牵拉时，来自O型圈的摩擦力使齿圈螺母(59)不产生旋转；齿圈螺母(59)入位后，齿圈螺母旋转电机(54)动作并在其大转矩强力作用下，齿圈螺母(59)克服O型圈的摩擦力产生旋转，当齿圈螺母(59)的缺口旋转到缺口检测弹片(66)处时，缺口检测弹片(66)弹起并卡入缺口位置，齿圈螺母(59)被制动，缺口位置即被锁定并将缺口角度值传送至控制系统；然后正反转双用电机(62)反转，主动挤压轮(64)、两个从动挤压轮(65)以及挤压支架(63)被推开，齿圈螺母旋转电机(54)动力失效，缺口检测弹片(66)在电磁铁控制下收回复位，正反转双用电机(62)带动锥螺轴(60)反转、将螺纹退出，齿圈螺母(59)退出锥螺轴(60)后，等待被搬运机械手(100)搬移，此时，齿圈螺母(59)的缺口位置及螺纹的起始角度均被确定；搬运机械手(100)上的气爪(109)抓住齿圈螺母(59)后，先进行垂直的提拉动作、将齿圈螺母(59)从齿圈螺母入位孔(56)取出后，再在确保齿圈螺母(59)无转动量的情况下将其平移至齿圈螺母压断系统(67)的下压断模腔(76)处；同时，待检齿圈螺母(59)中的任一个被搬运机械手(100)装入齿圈螺母入位孔(56)后，给料机构检测到缺料后即启动送料动作，将齿圈螺母(59)补齐；该过程循环往复、重复进行。

齿圈螺母压断系统(67)工作流程：

在图9、10中，移动液压缸(69)动作，推动下压断工作台(70)沿滑轨移动到齿圈螺母(59)装入工位，搬运机械手(100)在确保齿圈螺母(59)无转动量的情况下将其平移并装入下压断模腔(76)，齿圈螺母(59)在磁性作用下被吸附定位在弹性磁顶柱(82)的上平面上，同时，齿圈螺母(59)上的缺口与下压断模腔(76)底部的凹陷压断面相对应；移动液压缸(69)动作，推动下压断工作台(70)沿滑轨移动到齿圈螺母(59)压断工位，压断液压缸(74)动作，推动上压断模柱(75)下压，将齿圈螺母(59)与弹性磁顶柱(82)一起压入下压断模腔(76)最底部，在上压断模柱(75)的凸脊压断面与下压断模腔(76)的凹陷压断面的共同作用下，将齿圈螺母(59)沿缺口方向压断为两体，随后上压断模柱(75)在压断液压缸(74)回位动作及弹簧的作用下回位，在下压断模腔(76)腔壁上的橡胶球安装孔(77)里的橡胶球的弹力作用下，两个半圆齿圈螺母(59)拼缝对接并重新弥合为一个整体并在弹性磁顶柱(82)磁性的作用下继续保持弥合状态，弹性磁顶柱(82)在弹簧的作用下将齿圈螺母(59)从下压断模腔(76)底部顶出并回复至装入位置；移动液压缸(69)动作，将下压断工作台(70)沿滑轨推入齿圈螺母(59)完成工位，等待半圆齿圈螺母吸附搬运及辅助安装专用机械手(83)将其移走，压断流程完毕；两个半圆齿圈螺母(59)被半圆齿圈螺母吸附搬运及辅助安装专用机械手(83)取走后，移动液压缸(69)动作，推动下压断工作台(70)沿滑轨继续移动到齿圈螺母(59)装入工位，搬运机械手(100)动作，在确保齿圈螺母(59)无转动量的情况下，将其从齿圈螺母检测定位系统(53)的齿圈螺母入位孔(56)提拉、平移并装入下压断模腔(76)；该过程循环往复、重复进行。

机械手系统工作流程：

在图12中，工作时，机械手电机(106)通过减速齿轮组(107)带动旋转臂(101)摇动，轴心端(102)上的同步带轮或链轮因与旋转轴同心而与旋转臂(101)同步转动，在同步带或链条的带动下，转动端(103)的同步带轮或链轮与轴心端(102)的同步带轮或链轮始终保持同步、位置始终不发生偏转，而夹具支架(104)因为固定在转动端(103)上的同步带轮或链轮的轴上，所以无论旋转臂(101)怎么摇动，夹具支架(104)、设置于夹具支架(104)上的气爪(109)及被气爪(109)抓取的工件都能一直保持平动、起始姿态或固定比例转动；同时，相对于公知的机械手，该机械手(100)结构简单、复杂程度和成本均大幅降低，而且采用简单的摇动模式即可替代公知的机械手所普遍采用的抓取——移动——放下的运动模式，有利于提高机械手(100)工作效率。

齿圈螺母与钻夹芯搬运安装专用机械手(83)工作流程：

在图13中，夹紧电机(96)动作，带动夹紧齿轮(97)旋转，夹紧齿轮(97)驱动与其啮合的两条齿条(95)作相向或相反方向的运动，带动指关节的电磁铁吸附定位两个半圆齿圈螺母(59)并进而实现对两个半圆齿圈螺母(59)的夹紧与松开；内支架旋转电机(86)动作，在铜轮(93)和滚针轴承的约束下使腕关节产生旋转进而带动指关节的电磁铁旋转，实现对两个半圆齿圈螺母(59)的螺纹起始位置和钻夹芯(11)上的三个钻夹爪的螺纹起始位置的重合。在图11和13中，工作时，指关节在齿圈螺母压断系统(67)的齿圈螺母(59)完成工位处将两个半圆齿圈螺母(59)分别吸住后，指关节张开，齿圈螺母与钻夹芯搬运安装专用机械手(83)运行至钻夹芯旋转定位系统(1)，腕关节旋转，当两个半圆齿圈螺母(59)的螺纹起始位置与三个钻夹爪的螺纹起始位置相重合时，指关节合拢，两个半圆齿圈螺母(59)与带着三个钻夹爪的钻夹芯(11)合为一体进而成为一套无钻壳(132)钻夹头(130)总成，齿圈螺母与钻夹芯搬运安装专用机械手(83)随即将该无钻壳(132)钻夹头(130)总成从钻夹芯旋转定位系统(1)的夹盘(16)中取走并运行至钻壳安装及成品钻夹头旋转检测系统(110)的无钻壳(132)钻夹头(130)总成和钻壳(132)装入工位处，小臂、腕关节和指关节协同动作，将无钻壳(132)钻夹头(130)总成从钻壳压入下模(117)的上入口装入钻壳压入下模(117)中；装入完成后，齿圈螺母与钻夹芯搬运安装专用机械手(83)返回至齿圈螺母压断系统(67)的齿圈螺母(59)完成工位处，重复进行上述动作；该过程循环往复、重复进行。

钻壳安装及成品钻夹头旋转检测系统(110)工作流程：

在图14、15、16、17、18和19中，成品钻夹头顶出气缸(136)气缸杆位于起始位置，下模移位电机(135)带动钻壳压入下模总成(131)移动到无钻壳(132)钻夹头(130)总成和钻壳(132)装入工位，下模旋转电机(137)带动钻壳压入下模(117)旋转，使钻壳人口(133)与给料机构正对，在此工位，钻壳(132)经钻壳人口(133)进入钻壳压入下模(117)，无钻壳(132)钻夹头(130)总成由齿圈螺母与钻夹芯搬运安装专用机械手(83)经钻壳压入下模(117)的上入口装入；然后下模移位电机(135)动作，钻壳压入下模总成(131)运行到钻壳(132)压入和钻夹头(130)旋转检测工位，此时钻壳压入下模(117)与钻壳压入上模(113)正对，钻壳压入上模(113)下压，将无钻壳(132)钻夹头(130)总成压入钻壳(132)；钻壳(132)压入完成后，钻壳压入上模(113)上升一定间隙，此时下模旋转电机(137)带动钻壳压入下模(117)正转，钻壳压入上模锁套(118)在锁套摩擦正压和回位弹簧(116)作用下保持对两个半圆齿圈螺母(59)的压力，旋转时产生的摩擦力带动钻壳压入上模锁套(118)正转，其上的钢球挤入面槽(120)产生对钢球(126)的挤压，钢球(126)产生向心运动趋势，当钢球(126)旋转经过钻夹芯(11)上的钥匙孔(141)时，钢球(126)部分球面被挤入钥匙孔(141)中，将钻夹芯(11)卡住并使其旋转，此时钻夹爪产生夹紧动作；检测装置检测到夹紧后，下模旋转电机(137)反转，钥匙孔(141)挤压钢球(126)使其产生向外运动趋势，当钢球(126)到达钢球挤入面槽(120)弧顶时，钢球(126)离开钥匙孔(141)；下模旋转电机(137)继续反转，钢球(126)被压入下一个钥匙孔(141)中并卡紧，钻夹芯(11)固定；该旋转使钻夹爪松开到完全松开位置时，下模旋转电机(137)正转；重复上述过程若干次，成品钻夹头(130)旋转检测装置将检测结果传送至整机控制系统，同时整机控制系统保存其序号并使其与毛刺检测序号相对应；检测完毕，钻壳压入液压缸(112)回位，钻壳压入上模(113)在钻壳压入上模回位弹簧(114)作用下回位，钻壳压入上模锁套(118)在锁套摩擦正压和回位弹簧(116)作用下回位，钢球(126)位于钢球挤入面槽(120)弧顶，脱离钻夹芯(11)上的钥匙孔(141)，顶出杆(125)的活塞式圆环柱体(142)在顶出弹簧(123)作用下将成品钻夹头(130)与钻壳压入上模(113)脱开，此时成品钻夹头(130)位于钻壳压入下模(117)中；下模移位电机(135)动作，将钻壳压入下模总成(131)移动到成品钻夹头(130)取出工位，搬运机械手(100)运行到钻壳压入下模总成(131)正上方，成品钻夹头顶出气缸(136)气缸杆将成品钻夹头(130)顶出，搬运机械手(100)将其取走并摆盘；成品钻夹头顶出气缸(136)气缸杆回位至起始位置，下模移位电机(135)动作，将钻壳压入下模总成(131)移动到无钻壳(132)钻夹头(130)总成和钻壳(132)装入工位，等待下一轮的无钻壳(132)钻夹头(130)总成和钻壳(132)的装入；上述过程循环往复、重复进行。

钻夹头自动化装配机各系统整体工作流程：

整机控制系统控制和指挥钻夹芯旋转定位系统(1)、钻夹爪定位编码及运送顶爪系统(21)、齿圈螺母检测定位系统(53)、齿圈螺母压断系统(67)、钻壳安装及成品钻夹头旋转检测系统(110)、机械手系统以及给排料机构协同动作，持续不断地进行钻夹芯(11)旋转定位、钻夹爪定位编码及运送顶爪、齿圈螺母(59)检测定位、齿圈螺母(59)压断、半圆齿圈螺母(59)搬运及安装、钻壳(132)压入过盈安装、成品钻夹头(130)旋转检测等各道工序的工作，批量完成钻夹头(130)的自动化装配任务。

Claims (4)

1.一种钻夹头自动化装配机，包括机架和给料机构，其特征是：

在机架的平台上设置一个U型基座，U型基座两个侧壁高度相同且均垂直于底板并在两个侧壁及底板上分别设置若干个电缆气管穿孔以便布设线管，在U形基座两个侧壁的顶端分别设置一套相同且对称的钻夹芯旋转角度调整轴并在两轴之间设置一套与两轴一体、横跨U型基座顶端且中间开孔的钻夹芯旋转角度调整轴支架，在其中一套钻夹芯旋转角度调整轴的外端由里至外依次设置一个动扇形齿轮和一个带键的定扇形齿轮，在定扇形齿轮和动扇形齿轮下方的侧壁上设置一个用来调整钻夹芯上的三个钻夹爪安装预置孔位角度且带有主动齿轮的角度调整电机，主动齿轮与定扇形齿轮和动扇形齿轮啮合在一起且定扇形齿轮和动扇形齿轮内置弹簧并与主动齿轮配合以消除背隙或间隙，在另一套钻夹芯旋转角度调整轴的外端设置一组限位开关碰块，在限位开关碰块下方的侧壁上设置一组对旋转角度进行限位的限位开关，在钻夹芯旋转角度调整轴支架的下方设置一套悬挂支架，悬挂支架两端的悬臂固定在钻夹芯旋转角度调整轴支架的两个侧翼上，在悬挂支架位于钻夹芯旋转角度调整轴支架开孔处的正下方设置一套夹盘，在夹盘内壁沿120度间隔均布三个T形槽，钻夹芯设置在夹盘里被夹紧固定且通过更换钻夹芯下方的调整垫来调整其高度，三个T形槽分别与钻夹芯上的三个钻夹爪T形定位块联动以实现钻夹芯的夹紧与松开，在夹盘下部设置一个为钻夹芯提供自旋动力的自旋电机并通过电机轴与夹盘相连接，钻夹芯设置有三个自旋定位角度即0度或360度、120度及240度，在夹盘外壁设置一圈滑动槽，在悬挂支架上设置一套拨叉机构，拨叉机构卡在滑动槽上以便于拨叉机构通过球头螺栓对夹盘进行拨动，在夹盘及自旋电机另一侧的悬挂支架上设置一套松夹气缸，松夹气缸气缸杆通过连杆与拨叉机构相连接并带动拨叉机构夹紧和松开钻夹芯，钻夹芯旋转角度调整轴及钻夹芯旋转角度调整轴支架、角度调整电机及主动齿轮、定扇形齿轮和动扇形齿轮、限位开关及限位开关碰块、夹盘、自旋电机、拨叉机构及松夹气缸集成在U型基座上，共同构成钻夹芯旋转定位系统；

在钻夹芯旋转定位系统一侧的机架的平台上设置一个带有单立柱式升降支架的底座并在升降支架上端设置一套中间带支撑块的小链轮双层支架，在小链轮双层支架靠近钻夹芯旋转定位系统一侧的上下层之间、支撑块外侧处设置一套包括两个较小规格的链轮及链轮轴的小链轮组件，在小链轮组件正上方的小链轮双层支架的上表面设置一套气缸支架并在其上设置一套垂直的顶爪气缸，在小链轮双层支架远离钻夹芯旋转定位系统一侧的上下层之间、支撑块内侧处设置一套链条旋转电机，设置一套中间带支撑块的大链轮双层支架并与小链轮双层支架之间通过铰链轴连接在一起且它们均能绕铰链轴转动，小链轮双层支架上的链条旋转电机和大链轮双层支架上的支撑块均靠近铰链轴，在大链轮双层支架远离铰链轴的外侧的上下层之间设置一套包括两个较大规格的链轮及链轮轴的大链轮组件且大、小链轮组件相互配套，在大链轮双层支架远离铰链轴的外侧的上表面设置一套旋转机构支架并沿其外沿依次设置三个相同的钻夹爪夹内管旋转机构，每套钻夹爪夹内管旋转机构均设置一个敞口向外的侧放式U型双层支架并在其上下层之间设置两根垂直的、外套若干段缓冲垫的导杆，在两根导杆上设置一个可沿两根导杆上下滑动并受到缓冲垫保护的、带有多个用于安放设备或部件的孔格的博古架式可动支架，在可动支架上设置一个带有皮带轮的旋转机构电机，在旋转机构电机外侧的可动支架上设置一个垂直的、中间部分外套多极磁铁附件且多极磁铁附件下端带有皮带轮、两端伸出的圆柱状多极磁环，在侧放式U型双层支架的上层上表面设置一个垂直的下降气缸且下降气缸气缸杆伸入侧放式U型双层支架内并与可动支架连接、固定，在大、小链轮组件的双链轮上设置上下两圈同步旋转的可附件链条并使其围绕在大、小链轮双层支架的外围，大、小链轮双层支架可通过绕铰链轴转动来张紧链条，在可附件链条每一组上下对应的可附件链节上均设置一套垂直的、彼此都相同的可附件链节装配体，每套可附件链节装配体均包括一个通过螺丝固定在上下对应的可附件链节上的弹性支撑件、一个通过螺丝固定在弹性支撑件上的、垂直的钻夹爪夹外管以及一个内置于钻夹爪夹外管中的、长度大于钻夹爪夹外管的钻夹爪夹内管，在钻夹爪夹内管上端外套一段弹簧并使弹簧夹在钻夹爪夹外管上端与钻夹爪夹内管顶端所设置的一圈堵头之间，在钻夹爪夹内管的外壁上沿顺时针和逆时针方向、从0度到180度分别加工一道顺时针长螺距导向槽和一道逆时针长螺距导向槽并使其汇集于180度处，再沿轴向加工一段直长导向槽并使其与顺、逆时针长螺距导向槽的汇集点相交，或设置多对这样的顺、逆时针长螺距导向槽并使每对顺、逆时针长螺距导向槽的汇集点均与直长导向槽相交以增加导向可靠性，在钻夹爪夹外管管壁上设置一个底端封闭的圆柱状导向孔，在导向孔内由底端向孔口处依次设置一个弹簧和一个导向钢球并使导向钢球的部分球面在弹簧作用下顶在钻夹爪夹内管的外壁上，在钻夹爪夹内管伸出钻夹爪夹外管下端部分的外壁上设置一道弹性圈，在弹性圈包裹的管壁上开一道槽并在槽内设置一个内管弹子，当链条旋转电机带动上下两圈可附件链条同步旋转时，链条环路内的处于钻夹爪装入位置的三个可附件链节装配体中的钻夹爪夹内管须分别与一个钻夹爪夹内管旋转机构中的多极磁环的下端伸出部分完全正对且三个钻夹爪夹内管中的钻夹爪须分别为螺纹不一样但其它状态相同的钻夹爪A、钻夹爪B、钻夹爪C，同时，链条环路内的处于钻夹爪顶出位置的一个可附件链节装配体中的钻夹爪夹内管既要与其正上方的顶爪气缸气缸杆完全正对，也要与其正下方的、被钻夹芯旋转定位系统所夹紧的钻夹芯上的一个处于正待安装状态即垂直状态的钻夹爪安装预置孔位完全正对，大、小链轮双层支架、大、小链轮组件及链条旋转电机、上下两圈可附件链条及其上负载的可附件链节装配体、顶爪气缸、三个钻夹爪夹内管旋转机构集成在升降支架上，共同构成钻夹爪定位编码及运送顶爪系统；

在机架的平台上设置一个底座，在底座上设置一个中空、封闭的电机支架，在电机支架侧下方安装一个齿圈螺母旋转电机，在电机支架上表面设置一个圆环柱状、外表面封闭、下端与电机支架中空部分相连通的齿圈螺母入位孔，环绕齿圈螺母入位孔圆形均布三个空腔并在每个空腔均内置一套轴向导向轮，在每套轴向导向轮的后端均设置一个可径向平移的弹性滑块与其相连接，齿圈螺母入位时，轴向导向轮与齿圈螺母在弹性滑块的推力下相啮合，齿圈螺母在轴向导向轮的作用下只上下移动而不能旋转，在齿圈螺母入位孔内套一个内径与齿圈螺母外径相匹配的O型圈，在齿圈螺母入位孔中央位置设置一个螺纹与齿圈螺母螺纹相匹配的锥螺轴，在锥螺轴下端设置一个单向超越离合机构，在单向超越离合机构下端设置一个正反转双用电机，锥螺轴、单向超越离合机构以及正反转双用电机电机轴为一体的，在每套轴向导向轮及弹性滑块下方的电机支架中空部分均设置一套挤压支架，在挤压支架靠近锥螺轴的一端分别设置一套挤压轮并在挤压轮的外侧设置一个推动挤压支架靠向锥螺轴的弹簧，其中一个挤压轮轮轴下端设置一个与齿圈螺母旋转电机皮带轮配套的皮带轮，该挤压轮即为主动挤压轮而其它两个则为从动挤压轮，每个挤压支架均可以绕其远离锥螺轴的一端旋转一定角度，在电机支架下表面设置一个缺口检测弹片、一组限位开关和一套电磁铁，缺口检测弹片上端伸入电机支架中空部分并靠近锥螺轴，电磁铁则用来控制缺口检测弹片的弹起及收回复位动作，集成于电机支架上的齿圈螺母旋转电机、齿圈螺母入位孔、轴向导向轮及弹性滑块、O型圈、锥螺轴、单向超越离合机构、正反转双用电机、挤压支架及弹簧、主动挤压轮及从动挤压轮、缺口检测弹片、限位开关以及电磁铁共同构成齿圈螺母检测定位系统，对齿圈螺母上预设的便于压断的缺口以及齿圈螺母螺纹的起始角度进行检测定位；

在机架的平台上设置一个两侧带滑轨的液压缸底座并在其封闭端设置一个移动液压缸，在液压缸底座上设置一个可以在移动液压缸的活塞杆推动下沿滑轨移动的、中空的下压断工作台，在下压断工作台上部设置一个齿圈螺母下压断模腔，沿下压断模腔腔壁设置若干个内置橡胶球的橡胶球安装孔且橡胶球均有部分球面探出于下压断模腔内，下压断模腔底部的压断工作面设置为凹陷压断面并在凹陷压断面上设置若干个圆柱形通透孔洞，在下压断工作台位于下压断模腔下方的空间内设置一个通长的弹簧，在弹簧中内置一根垂直的活塞杆式压杆且在下压断工作台底座上为压杆上下移动留有空间，在压杆上端设置一个与压杆垂直且一体的圆台并在圆台上表面设置与圆台一体、垂直于圆台、长度相同、与凹陷压断面上的孔洞数量相同且位置相匹配的铁顶柱，铁顶柱穿过孔洞且在圆台紧贴下压断模腔下表面时铁顶柱顶端与下压断模腔顶端齐平，在每根铁顶柱位于凹陷压断面孔洞上开口处均套置一个磁环，一体的压杆、圆台、铁顶柱以及磁环、弹簧共同构成一套弹性磁顶柱，在液压缸底座正上方设置一个H型压断支架，H型压断支架两个侧支撑板分别固定在液压缸底座两外侧的中间位置且H型压断支架中间支撑板下方的空间足够容纳下压断工作台穿梭其中，在H型压断支架顶端设置一个液压缸支撑板并在其上设置一个压断液压缸，以压断液压缸垂直向下的活塞杆作为上压断模柱且上压断模柱向下穿过液压缸支撑板和中间支撑板并可伸入其下方空间，上压断模柱位于液压缸支撑板和中间支撑板之间的部分外套复位弹簧，上压断模柱底端的压断工作面设置为凸脊压断面并与下压断模腔底部的凹陷压断面相匹配，液压缸底座及移动液压缸、下压断工作台及其内置的下压断模腔和弹性磁顶柱、H型压断支架及其上的压断液压缸和上压断模柱共同构成齿圈螺母压断系统；

在每个需要抓取、搬运工件的工位上均设置机械手，机械手的旋转臂及动力装置均安装在机械手底座上且旋转臂轴心端上的旋转轴与动力装置的动力输出轴同心，其中，如电机直接为机械手提供动力则电机轴为动力输出轴，如电机通过减速齿轮组为机械手提供动力则相应的齿轮轴为动力输出轴，在旋转臂的轴心端设置一个与旋转轴同心的同步带轮或链轮，在旋转臂的转动端设置一个同步带轮或链轮并在其上安装一个夹具支架，转动端上的同步带轮或链轮以及夹具支架通过轴承或滑套与旋转臂相连，轴心端上的同步带轮或链轮与转动端上的同步带轮或链轮通过同步带或链条连接在一起，在夹具支架上设置一个直线电机或气缸作为机械手的小臂，根据设置在小臂上的工作部件的不同分为两种机械手，一种是在机械手的小臂上设置夹具构成搬运机械手，搬运机械手均设置在除齿圈螺母压断系统的齿圈螺母完成工位之外的其它工位处，另一种是设置在齿圈螺母压断系统的齿圈螺母完成工位处的齿圈螺母与钻夹芯搬运安装专用机械手，齿圈螺母与钻夹芯搬运安装专用机械手是在机械手的小臂末端设置一套腕关节支架并通过腕臂连接机构与小臂相连接，在腕关节支架一端设置一个内支架旋转电机并在其上方的电机轴上设置一个主动同步带轮，在腕关节支架另一端设置一个与其配套的从动同步带轮，在从动同步带轮下方设置内置滚针轴承的轴承室，在轴承室下方设置一套内支架并在内支架下方设置一套齿条支架，从动同步带轮的轮轴通过轴承室与内支架上端相连接，沿内支架外沿均布若干根垂直的、连接内支架顶端与齿条支架上表面的内支架支撑柱并在每根内支架支撑柱相同高度处外套一个规格相同的铜轮，内支架外罩一个上部与轴承室外壳相连接、下部为开放敞口且与齿条支架不接触的内支架外壳，沿内支架外壳内壁设置一圈环形轨槽且铜轮运行其中，内支架可在内支架外壳中旋转而内支架外壳保持不动，在齿条支架下端两侧分别设置一根可纵向移动的齿条且两根齿条平行、齿面相对，在内支架中央设置一个工作在转矩模式的夹紧电机并在其电机轴外端设置一个与两根齿条同时啮合的夹紧齿轮，腕关节支架及腕臂连接机构、内支架旋转电机及主动同步带轮和从动同步带轮、轴承室、内支架及内支架外壳、齿条支架共同组成齿圈螺母与钻夹芯搬运安装专用机械手的腕关节，在每根齿条的外端均设置一组电磁铁，电磁铁线圈在外、电磁铁铁芯在内并相对，电磁铁铁芯相对端均设置为便于吸附齿圈螺母的圆弧面，夹紧电机及夹紧齿轮、齿条及电磁铁共同组成齿圈螺母与钻夹芯搬运安装专用机械手的指关节，搬运机械手和齿圈螺母与钻夹芯搬运安装专用机械手共同构成机械手系统；

在机架的平台上设置一个目字型钻壳压入支架，在钻壳压入支架底板上方的两个侧壁的内侧分别设置一条等高、等长的水平滑轨并在其中一条滑轨下方设置一条水平的齿条，设置一个两侧带有移动导槽且正中间处开孔的下模移动底座，下模移动底座通过移动导槽下在滑轨上并能在滑轨上移动，在下模移动底座下表面上设置两个下模电机支架，在一个下模电机支架上设置一个电机轴带主动齿轮且水平摆放的下模移位电机，其主动齿轮与齿条啮合在一起，在另一个下模电机支架上设置一个电机轴带主动齿轮且垂直摆放的下模旋转电机，下模旋转电机固定在转矩模式下工作，在下模移动底座上表面正中间处设置一套安放无钻壳钻夹头总成和钻壳的钻壳压入下模，沿钻壳压入下模模腔腔壁设置若干个内置弹簧及橡胶球的孔洞，橡胶球在弹簧作用下均有部分球面探出于模腔内以挤压定位无钻壳钻夹头总成，在钻壳压入下模外壳上设置一个钻壳人口，在钻壳压入下模下端设置一个与其一体的空心转动轴且空心转动轴向下穿过下模移动底座的中间开孔，在空心转动轴与下模旋转电机的主动齿轮等高处套置一个下模旋转齿轮且下模旋转齿轮与下模旋转电机的主动齿轮啮合在一起，在空心转动轴正下方设置一个成品钻夹头顶出气缸，成品钻夹头顶出气缸气缸杆在顶出状态时可穿过空心转动轴将成品钻夹头顶出，下模移动底座、下模旋转电机和下模移位电机、钻壳压入下模及其空心转动轴和下模旋转齿轮共同组成一套钻壳压入下模总成，在钻壳压入支架顶端设置一个液压缸支撑板并在其上设置一个钻壳压入液压缸，设置一个上端带定位键槽的钻壳压入上模且在其模腔中内置一根通长的顶出杆，钻壳压入液压缸垂直向下的活塞杆向下穿过液压缸支撑板后与垂直状态的钻壳压入上模及顶出杆相连接，钻壳压入上模向下穿过钻壳压入支架的中间支撑板，在中间支撑板穿过处预置带定位键的滑动铜套以供钻壳压入上模从其中穿过，在钻壳压入上模位于液压缸支撑板和中间支撑板处套置钻壳压入上模回位弹簧并同时在钻壳压入上模设置卡簧和弹簧把握以固定和约束钻壳压入上模回位弹簧，在钻壳压入上模位于中间支撑板下方的下端处套置一个钻壳压入上模锁套且钻壳压入上模与钻壳压入上模锁套的末端保持齐平，在钻壳压入上模位于钻壳压入上模锁套上方处套置一段锁套摩擦正压和回位弹簧并同时在钻壳压入上模锁套上端设置弹簧定位槽、在钻壳压入上模设置卡簧和弹簧把握以固定和约束锁套摩擦正压和回位弹簧，在钻壳压入上模下端的模腔中设置两个圆柱形、互相连通的上模上空腔和上模下空腔且上模下空腔内径大于上模上空腔内径，钻壳压入上模锁套和钻壳压入上模的末端面共同组成环形摩擦旋转面，摩擦旋转面与齿圈螺母齿面规格相匹配，顶出杆末端设置为直径与上模上空腔内径相匹配、中空且敞口向下的活塞式圆环柱体，在顶出杆位于上模上空腔顶部与活塞式圆环柱体顶部之间套置一个通长的顶出弹簧，上模下空腔可容纳钻夹头齿圈螺母以上部分而活塞式圆环柱体中空部分可容纳三个钻夹爪爪尖，在钻壳压入上模锁套末端的内壁上沿120度均布三个弧形钢球挤入面槽，在每个钢球挤入面槽均内置一个钢球且钢球能在钢球挤入面槽和钻夹头钥匙孔之间运动并在钻夹头撤走之后不会从钢球挤入面槽中掉出来，当钻壳压入和成品钻夹头旋转检测时钻壳压入上、下模须保持正对，在钻壳压入支架上设置一套带有压电陶瓷或其它拾音器的成品钻夹头旋转检测装置并使之贴近钻壳压入上、下模处的成品钻夹头，下模旋转电机带动成品钻夹头反复进行正、反向旋转，当钻夹爪有毛刺或装配质量有瑕疵时，成品钻夹头旋转时就会产生噪音，压电陶瓷或其它拾音器即会产生电脉冲尖波，电脉冲尖波经过信号放大器处理后再通过峰值阈值对比即可对钻夹头装配质量进行判断，钻壳压入下模总成、成品钻夹头顶出气缸、钻壳压入液压缸、钻壳压入上模及顶出杆和钻壳压入上模回位弹簧、钻壳压入上模锁套及锁套摩擦正压和回位弹簧、成品钻夹头旋转检测装置集成在钻壳压入支架上，共同构成钻壳安装及成品钻夹头旋转检测系统；

设置整机控制系统，控制和指挥钻夹芯旋转定位系统、钻夹爪定位编码及运送顶爪系统、齿圈螺母检测定位系统、齿圈螺母压断系统、钻壳安装及成品钻夹头旋转检测系统、机械手系统以及给排料机构协同动作，持续不断地进行钻夹芯旋转定位、钻夹爪定位编码及运送顶爪、齿圈螺母检测定位、齿圈螺母压断、半圆齿圈螺母搬运及安装、钻壳压入过盈安装、成品钻夹头旋转检测等各道工序的工作，批量完成钻夹头的自动化装配任务。

2.根据权利要求1所述的钻夹头自动化装配机，其特征是：在钻夹芯旋转定位系统上设置一个对准钻夹芯上的钻夹爪安装预置孔位的润滑油加油管，在三个钻夹爪依次被装入钻夹爪安装预置孔位时，自动加注润滑油。

3.根据权利要求1所述的钻夹头自动化装配机，其特征是：在钻夹爪夹内管外壁上位于顺、逆时针长螺距导向槽下端处设置若干道O型圈槽并配置相应的O型圈，O型圈使钻夹爪夹内、外管之间保持弹性接触并有利于减震、降噪和减轻磨损；在钻夹爪夹内管外壁上位于O型圈槽与内管弹子之间处设置一道弹性圈，在弹性圈包裹的管壁上设置两个位置对称的倒角孔，在每个倒角孔内均设置一个橡胶球并使橡胶球在管腔内露出部分球面，露出的部分球面使钻夹爪夹内管与钻夹爪之间保持弹性接触并有利于减震、降噪和减轻磨损。

4.根据权利要求1所述的钻夹头自动化装配机，其特征是：设置一个带A、B两腔的连通器，在连通器内灌入水银并在水银液面上灌入机械油，初始状态时A腔没有水银，A腔底部与钻夹爪形状相吻合，在B腔水银液面之上设置一个带升降动力的浸块。

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