[发明专利]机械手钻孔装置

说明书

技术领域

本发明涉及机械领域，具体地，涉及一种机械手钻孔装置。

背景技术

在机械加工过程中，例如在铸造、锻造、焊接及各类切削加工过程中，工件均会由于受外力和温度的作用而产生残余应力。残余应力的产生、叠加及释放过程将造成零件内部应力状况的重新分布，从而可能影响零件的尺寸和形位精度以及零部件的装配精度，由此降低零件的抗疲劳强度、抗应力腐蚀及抗蠕变开裂的能力等。因此，分析零件中的残余应力状况有利于提高零件的性能和使用寿命。

目前在工程应用上存在多种测量残余应力的方法，如包括钻孔法、分割切条法释放法、逐层铣削法等机械释放法，以及X射线衍射法、磁性法等非破坏无损伤测量方法。其中，对于工程机械的焊接部件，优先采用钻孔法测量焊接残余应力，该方法的测量精度高，对构件的破坏性小，而且操作简单方便。

例如参见图1A和图1B，在混凝土泵车中，料斗是混凝土泵车内部和外界链接的一个通道，作为混凝土输送泵中的核心元件，料斗的前墙板3与目镜板1等处工作时受到的压力高达700MPa，这就要求料斗结构具有较高的承载能力及疲劳强度。目前，大部分料斗采用的是厚板高强钢焊接而成。而料斗焊接是一个不均匀的加热和冷却过程，焊缝4及其附近区域的温度严重不均匀，因此焊缝4和邻近区域塑性变形压缩严重，冷却后将产生很大的焊接残余应力和残余变形。由于这些焊接残余应力的存在，料斗结构的稳定性、疲劳强度、承载能力以及加工尺寸精度等受到直接影响。因此，为了掌握料斗的焊接残余应力的分布及规律，控制残余应力的值，避免出现危害，必须对料斗某些关键部位进行残余应力测试。

图1A和图1B显示了现有技术中采用三角支架装置进行盲孔法检测料斗残余应力的位置。由图可见，图1B中A点位置位于焊接热影响区内（搅拌轴承座2的角焊接区），是焊接残余应力最佳测试点，然而现有的三角支架装置只能在图示的B点位置实现精准的打孔，这样，显然无法准确地测定角焊接处的焊接残余应力。换言之，现有技术中，由于支架的占用空间导致钻头的调节幅度小，导致不能对直角焊缝处的残余应力进行测量。而在必须测量某一点位置的残余应力的情况下，只能更换支架及套筒。

发明内容

本发明的目的是提供一种机械手钻孔装置，该机械手钻孔装置适应于多种位置的钻孔操作。

为了实现上述目的，本发明提供一种机械手钻孔装置，该机械手钻孔装置包括磁力支座、位置调节机构、钻孔机构和支腿组，所述位置调节机构安装在所述磁力支座和所述钻孔机构之间，以调节所述钻孔机构的空间位置，所述支腿组与所述钻孔机构连接，用以支撑所述钻孔机构。

优选地，所述钻孔机构包括钻台、钻杆和钻头，所述钻台上设置有通孔，所述钻杆可轴向移动地设置在该通孔内，所述钻头固定在所述钻杆的下端。

优选地，所述磁力支座包括磁性座体和安装在该磁性座体上的滑轴，所述位置调节机构可转动地安装在所述滑轴上，以调节所述钻孔机构的角度。

优选地，所述位置调节机构包括垂直滑块、水平滑块和连杆组，该连杆组分别与所述垂直滑块和所述水平滑块铰接，所述垂直滑块可滑动地安装在所述滑轴上，所述水平滑块可滑动地安装在所述钻台上。

优选地，所述垂直滑块上设置有第一锁紧器，该第一锁紧器用于固定所述垂直滑块。

优选地，所述钻台上设置有第二锁紧器，该第二锁紧器用于限制所述水平滑块的滑动。

优选地，所述连杆组包括第一连杆、第二连杆和连接耳板，所述第一连杆的一端铰接在所述垂直滑块上，所述第二连杆的一端铰接在所述水平滑块上，所述第一连杆和所述第二连杆分别与所述连接耳板铰接。

优选地，所述支腿组包括至少两个支腿和连接件，该连接件位于所述至少两个支腿之间，用于调节所述至少两个所述支腿之间的展开距离，所述钻台与所述连接件连接。

优选地，所述钻台包括固定台和相对于该固定台可转动的转动台，所述固定台与所述连接件连接，所述转动台上设置有所述通孔。

优选地，所述固定台和所述转动台中的一者的端部设置有齿圈，另一者的端部设置有齿轮，该齿轮与所述齿圈以可相对转动且可锁紧的方式接合。

优选地，所述支腿的下端固定有磁性件。

优选地，所述支腿球铰于所述磁性件。

优选地，所述磁性件的末端和/或所述磁性座体的末端为柱面体、球面体或倒圆锥体。