[发明专利]滚动轴承外圈夹持用仿形机械手

说明书

本发明公开了一种滚动轴承外圈夹持用仿形机械手，包括驱动轴上活动套设的压盘和固定安装的仿形手。仿形手包括基座及基座上凸设的多个端柱。各端柱上活动穿设一推杆。推杆朝压盘伸出仿形手的部分上安装有弹簧，推杆伸入仿形手的部分上设有环形凹槽，端柱朝外的部分上设有滚动通道，滚动通道内装有滚珠。当压盘受气缸抵顶按压推杆时，凹槽与滚动通道相对，滚珠一部分置于凹槽，仿形手伸入至滚动轴承外圈内径面的待夹持部位。当气缸撤力时，推杆反弹，滚珠移出凹槽且卡在滚动通道开口外露、抵顶待夹持部位，仿形手夹持住滚动轴承外圈。本发明可将滚动轴承外圈牢固夹持住而做匀速、稳定地转动和不同方向的平移运动。

技术领域

本发明涉及一种用于夹持工件的机械手，尤指一种用于夹持滚动轴承外圈的仿形机械手。

背景技术

铁路机车及车辆通过轮轴在钢轨上的高速转动而实现高速运行。在轮轴的轴颈上安装有滚动轴承，满载货物的车箱通过摇枕、侧架落在滚动轴承上，滚动轴承内、外圈通过滚子实现高速运动。尽管铁路货车的滚动轴承形式结构较为简单，但其存在的故障类型很多，主要是滚动轴承外圈及滚子(滚动体)因内部缺陷而产生的剥离、裂纹现象，严重时甚至会出现列车倾覆、脱轨等事故，造成严重的后果。由此可见，滚动轴承是保证铁路机车和车辆安全运行的重要零部件。为了保证滚动轴承的制造和检修质量，目前国内铁路对滚动轴承实施无损超声波探伤，这种探伤手段可以有效保证滚动轴承内、外圈及滚动体的内部质量，其中对滚动轴承外圈的缺陷探伤过程为：将探头置于滚动轴承外圈的外径面上，为了使超声波声束覆盖内径面，需要转动滚动轴承外圈，同时上下移动探头，即探头与滚动轴承外圈两者之间需要同时在外圈轴向和圆周方向上做相对运动。在探伤实物试块上，令Φ0.5mm-Φ1mm平底孔反射波的最小高度为满刻度的20％时生成1条DAC灵敏度曲线，在实际探伤扫查中，当反射波高度超过此曲线时视为超标缺陷孔波。

目前在探伤扫查时采用的还是手工探伤方式，可以看出，探伤人员通过手动操作来实现上述运动是极其困难的。这种手工探伤方式存在以下问题：

第一，滚动轴承外圈的外径面光洁度非常高，经验丰富的探伤人员都有过这样的经历：光洁的表面用油耦合后很难使探头速度保持均匀，常常会发生瞬间打滑或吸滞不动的现象，继而易使Φ0.5mm-Φ1mm平底孔的反射波稍瞬即逝，因此在寻找某一反射波时，无法重现较好的波高。总之，手持探头无法保持探头稳定，直接影响了探伤结果的准确性，尤其是探头与外圈的接触面非常小的时候。

第二，在探伤扫查过程中，用肉眼观察反射波形来检测Φ0.5mm-Φ1mm平底孔的当量缺陷时，探头移动速度必须很慢，通常必须控制在100mm/s以下，可见手持探头方式的探伤效率十分低，且探头速度不可控使得探伤结果准确性无法保证，不能满足大批量生产和检修的要求。

第三，手工探伤方式需要探伤人员注意力高度集中，责任心强，眼睛要时刻观察波形变化，当发现超标波形时要及时复探确认，可见，探伤结果受人为因素影响很大，劳动强度过高，工作效率低下。

发明内容

本发明的目的在于提供一种滚动轴承外圈夹持用仿形机械手，其可将滚动轴承外圈牢固夹持住而做匀速、稳定地转动和不同方向的平移运动。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种滚动轴承外圈夹持用仿形机械手，其特征在于：它包括驱动轴上活动套设的压盘和固定安装的仿形手，其中：

仿形手包括基座及基座上凸设的多个端柱；各端柱上活动穿设一推杆；推杆朝向压盘伸出仿形手的部分上安装有弹簧，推杆伸入仿形手的部分上设有环形凹槽，端柱朝外的部分上与凹槽相对应设有滚动通道，滚动通道内装有滚珠；

当压盘受气缸抵顶按压推杆时，凹槽与滚动通道相对，滚珠一部分置于凹槽，以使仿形手伸入至滚动轴承外圈内径面的待夹持部位；

当气缸撤力时，推杆在弹簧作用下反弹，滚珠移出凹槽且卡在滚动通道开口处外露而抵顶在待夹持部位上，以使仿形手夹持住滚动轴承外圈。