本发明专利技术公开了一种U形钢管管腿自动夹紧定位机械手及其应用方法，属于U形钢管制造领域。本发明专利技术的自动夹紧定位机械手，包括机架、丝杠机构、两个对称布置的机械手、拖链及其连接，用于U形钢管精整线的水压试验工位，当U型钢管由链条机横向移送到该工位时，关电开关发出信号给气缸，通过气缸驱动本机械手中的左手指、右手指和顶板对U形钢管的两个管腿实现自动夹紧定位。通过双向螺纹丝杠机构可调整两个机械手的间距以适应U形钢管弯曲半径的大小，与水压试验机信号互通，即可实现此工位的水压试验自动化，降低了人工成本。降低了人工成本。降低了人工成本。
【技术实现步骤摘要】
一种U形钢管管腿自动夹紧定位机械手及其应用方法
[0001]本专利技术属于U形钢管制造
，具体涉及一种U形钢管管腿自动夹紧定位机械手及其应用方法，用于U形钢管水压试验工位的管腿定位和夹紧。
技术介绍
[0002]U形钢管是利用弯管机将一根直线钢管冷弯成U字形钢管的一种产品，广泛应用于散热器等设备中，根据使用场合不同，U形钢管弯曲半径、管腿长度、钢管直径及壁厚各不相同，形成许多规格型号。
[0003]在将直线钢管弯成U形钢管后，需将其搬运到精整线各工位上依次进行平台检测、水压试验、管腿定尺切头、通径等相应工艺。在U形钢管由横移设备移到水压试验工位时，目前传统工艺是由人工将U形钢管的两根管腿按住，水压试验机伸出两个试水头与两根管腿连接好后进行水压试验，水压试验测到所需参数结果后，自动松开水压试验机试水头与管腿的连接，人工松开U形钢管，再由横移装置将该U形钢管移出水压试验工位。当U形钢管弯曲半径较大时(最大时达到1.2米)，需两名工人在此工位上分别按住U形钢管的两个管腿，生产线自动化程度低，且人工成本高。
技术实现思路
[0004]1、专利技术要解决的技术问题
[0005]针对一定规格范围内的U形钢管，在U形钢管精整线的水压试验工位上，本专利技术拟提供一种U形钢管管腿自动夹紧定位机械手及其应用方法，本专利技术的机械手安装于水压试验机与横移设备端部之间，与水压试验机的试水头相互配合，实现水压试验自动化，并取消此工位的操作人员，降低人工成本。
[0006]2、技术方案
[0007]为达到上述目的，本专利技术提供的技术方案为：
[0008]本专利技术的一种U形钢管管腿自动夹紧定位机械手，包括机架，机架上设有丝杠机构，丝杠机构通过左轴承座和右轴承座安装在机架的侧面顶部；丝杠机构上配合安装有第一机械手和第二机械手，机架下部还设有第一拖链和第二拖链，第一机械手通过第一拖链接与第一拖链相连，第二机械手通过第二拖链接与第二拖链相连，第一机械手和第二机械手结构相同且运动趋势为相对远离或靠近，第一机械手和第二机械手相对于机架的横向中性面对称布置。具体地，第一拖链置于机架的下横梁上左侧，其头部通过第一拖链接与移动座刚性连接；第二拖链置于机架的下横梁上右侧，其头部通过第二拖链接与第二机械手中的移动座刚性连接。
[0009]进一步地，丝杠机构包括手轮、锁紧盘和丝杠，丝杠为双螺旋丝杆且两端分别通过左轴承座和右轴承座安装在机架上，左螺母的内孔为左旋螺纹孔，右螺母的内孔为右旋螺纹孔，左螺母与右螺母分别配合旋在双螺旋丝杆上，并与该自动夹紧定位机械手的横向中性面对称，且左螺母对应与第一机械手的移动座刚性连接，右螺母对应与第二机械手的移
动座刚性连接，左螺母与右螺母外侧面之间的距离等于U形钢管弯曲半径的两倍。
[0010]进一步地，第一机械手包括移动座，移动座上设有导向孔，配合套穿在机架的平行导杆上，具体地，机架上位于丝杠的上下两侧设有两组平行导杆，移动座上对应设有两组平行的导向孔套穿安装；且移动座与丝杠机构中的左螺母刚性连接，气缸的铰支座与移动座下部铰接，气缸活塞杆端部的气缸头通过螺栓与升降部件的下部铰接；升降部件上设有用于夹持的左手指和右手指。
[0011]进一步地，升降部件包括手腕，手腕的底部通过铰孔块与气缸头铰接，手腕顶部两侧通过左连杆和右连杆分别对应与左手指和右手指相铰接，具体地，升降部件的手腕上部分别与左连杆下端和右连杆下端铰接，左手指与左连杆顶端、以及与移动座上端均为铰接，右手指与右连杆顶端、以及与移动座上端均为铰接。手腕后侧中部还设有顶杆，顶杆配合插进移动座上开设的垂直孔位，顶杆和垂直孔两者之间为间隙配合，起到顶杆升降时的导向作用；且顶杆顶部设有顶板。
[0012]进一步地，顶杆、手腕和铰孔块焊接为一体，顶板与顶杆螺纹连接，且相互垂直分布。顶杆与手腕所在面平行，顶板的长边与手腕所在面平行，手腕两侧的两个上铰接孔与顶杆对称，且铰孔块的铰孔与顶杆垂直。
[0013]进一步地，移动座的顶部侧面上通过螺钉固定还设有光电开关，光电开关发出的光线垂直向上并处于移动座的横向中性面内。移动座上还设有高度间隔分布的第一接近开关和第二接近开关，第一接近开关通过第一安装板固定在移动座的侧面，第二接近开关通过第二安装板固定在移动座的同一侧面，两者之间的距离为气缸的行程。
[0014]本专利技术中当气缸动作使得螺栓的螺栓头到达第二接近开关的位置时，气缸的活塞已收缩到位，左手指和右手指完全打开，顶板降低到最低位，如图1中第一机械手的图示状态；当气缸动作使得螺栓的螺栓头到达第一接近开关的位置时，气缸的活塞杆已全部伸出，左手指和右手指已合上，顶板顶起，如图1中第二机械手的图示状态；使用本专利技术的自动夹紧定位机械手对U形钢管进行加紧定位时，第一机械手和第二机械手的气缸同时工作，即两个机械手同时打开或者同时合上。
[0015]当气缸的活塞杆未伸出时，顶板处于低位，便于U形钢管横移到本专利技术的自动夹紧定位机械手的上方，气缸动作后，在气缸活塞杆的作用下，由升降部件的手腕的升降带动左连杆和右连杆运动，使左手指和右手指能绕下铰支点旋转，从而实现第一机械手中左手指和右手指的开合，达到抓紧和松开U形钢管管腿的目的。当气缸的活塞杆伸出到位时，顶板由升降部件的顶杆推动升到最高位，此时U形钢管管腿的高度与水压试验机的试水头高度一致。
[0016]本专利技术的一种U形钢管管腿自动夹紧定位机械手的应用方法，包括以下步骤：
[0017]S1、根据U形钢管规格松开锁紧盘，通过转动手轮调节第一机械手和第二机械手的间距为U形钢管弯曲半径R的两倍，再锁紧锁紧盘；
[0018]S2、气缸的零位是气缸的活塞杆处于完全收缩状态，左手指和右手指处于打开状态，顶板处于最低位，U形钢管从上一工位由链条机移到自动夹紧定位机械手上方，两个光电开关同时有信号时，链条机和U形钢管停止横移，同时气缸的活塞杆伸出，当第一接近开关有信号时，气缸停止动作，U形钢管管腿已被夹紧并定位，水压试验机的两个试水头可伸出与管腿端部连接进行水压测试；
[0019]S3、水压测试完成并获得相关数据后，水压实验机发出信号，气缸的活塞杆收回，待第二接近开关有信号时，自动夹紧定位机械手已复位，U形钢管通过横移小车运送至下一个工位；
[0020]S4、重复上述S2、S3步骤可进行下一根U形钢管的水压试验位的夹紧定位工作。
[0021]3、有益效果
[0022]采用本专利技术提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
[0023]本专利技术的U形钢管管腿自动夹紧定位机械手，用于U形钢管精整线的水压试验工位，当U型管由横移机构移送到该工位时，通过气缸的驱动，本机械手中的左手指、右手指和顶板对U形钢管的两个管腿实现自动夹紧定位，与水压试验机信号互通，即可实现此工位的水压试验自动化，且取消了此工位上的两名操作工，降低了人工成本。
附图说明
[0024]图1是本专利技术的一种U形钢管管腿自动夹紧定位机械手总装配图；
[0025]图本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种U形钢管管腿自动夹紧定位机械手，其特征在于：包括机架(1)，机架(1)上设有丝杠机构(2)，丝杠机构(2)上配合安装有第一机械手(3)和第二机械手(7)，机架(1)下部还设有第一拖链(5)和第二拖链(8)，第一机械手(3)通过第一拖链接(4)与第一拖链(5)相连，第二机械手(7)通过第二拖链接(6)与第二拖链(8)相连，第一机械手(3)和第二机械手(7)结构相同且运动趋势为相对远离或靠近。2.根据权利要求1所述的一种U形钢管管腿自动夹紧定位机械手，其特征在于：第一机械手(3)包括移动座(11)，移动座(11)上设有导向孔，配合套穿在机架(1)的平行导杆上；且移动座(11)与丝杠机构(2)中的左螺母(31)刚性连接，气缸(17)的铰支座与移动座(11)下部铰接，气缸(17)的气缸头(22)与升降部件(12)的下部铰接；升降部件(12)上设有用于夹持的左手指(9)和右手指(18)。3.根据权利要求2所述的一种U形钢管管腿自动夹紧定位机械手，其特征在于：升降部件(12)包括手腕(25)，手腕(25)的底部通过铰孔块(26)与气缸头(22)铰接，手腕(25)顶部两侧通过左连杆(10)和右连杆(20)分别对应与左手指(9)和右手指(18)相铰接，左手指(9)与左连杆(10)顶端、以及与移动座(11)上端均为铰接，右手指(18)与右连杆(20)顶端、以及与移动座(11)上端均为铰接。4.根据权利要求3所述的一种U形钢管管腿自动夹紧定位机械手，其特征在于：手腕(25)后侧中部还设有顶杆(24)，顶杆(24)配合穿过移动座(11)上开设的垂直孔位，且顶杆(24)顶部设有顶板(23)。5.根据权利要求4所述的一种U形钢管管腿自动夹紧定位机械手，其特征在于：顶杆(24)、手腕(25)和铰孔块(26)焊接为一体，顶板(23)与顶杆(24)螺纹连接，且相互垂直分布。6.根据权利要求5所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：王全先，尚钱，
申请(专利权)人：安徽工业大学，
类型：发明
国别省市：
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