专利名称：一种金属原位仪机械手夹持装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种夹持装置，具体应用于检测仪器上的机械手。
背景技术：
金属原位分析仪是对金属试样的化学成份和组织结构进行检测分析的设备，通过同步扫描定位技术获得材料原位置相对应的各元素原始含量及状态信息。金属原位分析仪依赖机械手来实现试样操作。机械手是实现对样品进行连续激发、同步扫描的自动化机械装置，它由框架、叉架、连接筒、升降台、X轴导轨、Y轴导轨、步进电机组成。目前分析试样的尺寸为30mmX30mm IlOmmX 110mm。金属原位分析仪现有试样夹具装置采用螺栓压紧的方式，将试样固定在机械手上，试样随机械手在激发台上作平面移动。现有技术中的夹持装置采用两个螺栓连接两个压板，通过调节螺栓来调节两个压板之间的间距。现有技术在实际工作中存在以下问题原位仪现有试样夹具装置采用螺栓压紧的方式，将试样固定在机械手上，试样随机械手在激发台上作平面移动。夹持试样时，操作人员须多次反复调整两边的螺栓位置，然后才能定位夹紧。如固定30mmX 30mm的试样后再固定IlOmmXllOmm的试样，需要几分钟时间，并且频繁旋转螺栓比较费力，十分不便。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种金属原位仪机械手夹持装置，它具有采用弹簧压紧机构代替现有技术中的连接螺杆来对两个压板进行连接，当夹取试样时，只需拉动两个压板，使两压板的间距变大，将试样放入两压板间之后松开，利用弹簧自身的回弹力即可实现对试样的夹持，操作结束后，通过拉大两压板间间距即可将试样取出，能够适应对不同试样进行快速夹取的特点。为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种金属原位仪机械手夹持装置，包括第一压板、第二压板，所述第二压板上设置有与机械臂连接的连接件，其特征在于，还包括弹簧压紧机构，所述弹簧压紧机构包括两组，两组弹簧压紧机构对称设置于所述第一压板与第二压板之间，每组包括弹簧杆、弹簧、套筒和螺母，所述弹簧杆整体呈钉状结构，其大头端呈凸缘结构，凸缘外径大于等于所述弹簧的中径，小于弹簧外径，小头端为连接端设置有外螺纹；所述弹簧的内壁与弹簧杆的外壁间隙配合；所述套筒的内壁与弹簧的外壁间隙配合，套筒的两端分别为受力端和自由端，自由端的内孔径小于弹簧外径；所述套筒的受力端与所述第一压板连接，所述第二压板上开设有与弹簧杆的外壁间隙配合的通孔，弹簧杆套装于弹簧中，弹簧套装于套筒中，弹簧杆的大头端朝向套筒的受力端，弹簧杆的连接端穿过第二压板上的通孔与所述螺母连接，使套筒的自由端与第二压板的板面压紧，或，[0011]所述套筒的受力端与所述第二压板连接，所述第一压板上开设有与弹簧杆的外壁间隙配合的通孔，弹簧杆套装于弹簧中，弹簧套装于套筒中，弹簧杆的大头端朝向套筒的受力端，弹簧杆的连接端穿过第一压板上的通孔与所述螺母连接，使套筒的自由端与第二压板的板面压紧。对上述基础方案做出的改进方案为，所述与套筒受力端连接的压板上开设有盲孔，所述盲孔与弹簧杆连接端连接的压板上的通孔同轴，所述盲孔的孔径等于套筒的内径， 所述套筒的受力端与盲孔孔口位置固定连接，或，套筒固定安装于所述盲孔中。对上述技术方案进一步的改进为，还包括标准垫块，所述第一压板朝向第二压板的板面上设置有标准垫块限位槽，所述标准垫块设置于第一压板与试样之间。对上述基础结构做出的又一改进方案为，还包括标准垫块，所述标准垫块设置于试样与压板之间，与标准垫块接触的压板上设置有标准垫块限位槽；所述套筒的受力端设置有凸缘结构；所述第一压板上开设有沉头孔，所述沉头孔的开设位置与弹簧杆连接端连接的第二压板上开设的通孔同轴，沉头孔的小孔内径小于套筒受力端凸缘的外径；弹簧杆的连接端穿过弹簧后，从套筒受力端一侧穿过套筒，再从第一压板沉头孔的沉头一侧穿入，从第二压板的通孔中穿出，再与所述螺母连接。对上述技术方案更进一步的改进为，还包括可伸缩调节的支脚，所述可伸缩调节的支脚至少为三支，分布设置于所述第一压板、第二压板上朝向仪器工作台面的方向。对上述技术方案再进一步的改进为，还包括可伸缩调节的支脚，所述可伸缩调节的支脚至少为三支，分布设置于所述第一压板、第二压板上朝向仪器工作台面的方向。更加优选的技术方案为，所述支脚为四支，均勻分布设置于所述第一压板、第二压板上朝向仪器工作台面的方向。本实用新型的有益效果在于1.由于试样一般比较小，所需的夹紧力也很小，仅需要克服试样在激发台面移动时的磨擦力就可以，所以完全可以采用弹簧压紧的方式来操作。本技术方案通过在两个压板间采用两组弹簧压紧机构进行连接，夹取试样时，通过拉开压板间距离，放入试样，松开压板，试样被夹紧，操作简单，工作效率高，使用非常方便。2.采用在压板上设置盲孔，将套筒的固定端固定在盲孔中，或将盲孔的孔径设置成与套筒内径相等的，使套筒的固定端在盲孔孔口固定连接，这样的设计方式能够使得两压板之间的拉升范围更大。在这样的设计方式下，再增加标准垫块，能够在采用同一尺寸的本装置时，对很小的试样到大的试样都能够保持很好的夹持力，其通用性更大。3.采在第一压板上开设沉头孔，将弹簧杆依次穿过弹簧、套筒、第一压板沉头孔、 第二压板的通孔，再与螺母连接。利用套筒受力端的凸缘与第一压板的沉头孔配合，使压板被拉开使，第一压板受到套筒受力端限位。当试样很小时，增加标准垫块，使得试样被两压板夹紧。能够使本装置的各个组成部件易于拆装、更换及维修。4.在第一压板、第二压板上朝向仪器工作台面的方向上设置可以伸缩调节的支脚，能够使试样在不规则的情况下，通过调节各个支脚的长度，使得试样尽可能与仪器工作台面相平行，在激发过程中不会发生漏气现象。本实用新型采用弹簧压紧机构代替现有技术中的连接螺杆来对两个压板进行连接，当夹取试样时，只需拉动两个压板，使两压板的间距变大，将试样放入两压板间之后松开，利用弹簧自身的回弹力即可实现对试样的夹持，操作结束后，通过拉大两压板间间距即可将试样取出，能够对不同试样进行快速夹取，操作简单，工作效率高，使用方便。
图1为本实用新型实施例四的结构示意图。图2为本实用新型实施例一的弹簧压紧机构与两压板间的连接状态放大示意图。图3为本实用新型实施例二的弹簧压紧机构与两压板间的连接状态放大示意图。图4为本实用新型实施例三的弹簧压紧机构与两压板间的连接状态放大示意图。其中，1-机械臂，2-第一压板，3-第二压板，4-弹簧杆，5-弹簧，6_套筒，7_螺母， 8-试样，9-标准垫块，10-沉头孔，11-套筒连接端设置的凸缘结构，12-弹簧杆大头端， 13-可伸缩调节的支脚。
具体实施方式
为进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，
以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的金属原位仪机械手夹持装置的具体实施方式
、结构、特征及其功效进行详细说明。首先，对本实用新型的总体思路进行说明本实用新型是采用弹簧压紧机构代替现有技术中的连接螺杆来对两个压板进行连接，当夹取试样时，只需拉动两个压板，使两压板的间距变大，将试样放入两压板间之后松开，利用弹簧自身的回弹力即可实现对试样的夹持，操作结束后，拉大两压板间间距即可将试样取出。具体的实施方式为弹簧压紧机构包括两组，两组弹簧压紧机构对称设置于第一压板2与第二压板3之间，每组包括弹簧杆4、弹簧5、套筒6和螺母7。弹簧杆4整体呈钉状结构，其大头端呈凸缘结构，凸缘外径大于等于弹簧5的中径，小于弹簧5外径，小头端为连接端设置有外螺纹；弹簧5的内壁与弹簧杆4的外壁间隙配合；套筒6的内壁与弹簧5的外壁间隙配合，套筒6的两端分别为受力端和自由端，自由端的内孔径小于弹簧5的外径。套筒6的受力端与第一压板2连接，第二压板3上开设有与弹簧杆4的外壁间隙配合的通孔，弹簧杆4套装于弹簧5中，弹簧5套装于套筒6中，弹簧杆4的大头端朝向套筒6的受力端，弹簧杆4的连接端穿过第二压板3上的通孔与螺母7连接，使套筒6的自由端与第二压板3的板面压紧。或是将弹簧压紧机构整个调头，将套筒6的受力端与第二压板3连接，第一压板2 上开设有与弹簧杆4的外壁间隙配合的通孔，弹簧杆4套装于弹簧5中，弹簧5套装于套筒 6中，弹簧杆4的大头端朝向套筒6的受力端，弹簧杆4的连接端穿过第一压板2上的通孔与螺母7连接，使套筒6的自由端与第一压板的板面压紧。下面，参照附图中提供的实施例参考图，对本实用新型的实施方式进行说明实施例一[0042]如图2所示的本实用新型实施例二的弹簧压紧机构与两压板间的连接状态放大示意图，第一压板2为一整体结构，不开设于弹簧压紧机构连接的连接孔。弹簧压紧机构中套筒6的连接端直接与第一压板2的板面进行连接，如采取固定焊接的方式进行连接，或在第一压板2的板面上设置安装螺母，在套筒6的连接端设置外螺纹，安装螺母与套筒6的连接端采用螺纹方式连接。将弹簧压紧机构整个调头，套筒6与第二压板采取与第一压板相同的连接方式进行连接同样可以实现本实用新型的目的。实施例二 在与套筒6受力端连接的压板上开设盲孔，盲孔与弹簧杆4连接端连接的压板上的通孔同轴，套筒6固定安装于盲孔中。图3所示的为套筒6受力端连接第一压板2，弹簧杆4连接端连接第二压板3。实施例三如图4所示，在与套筒6受力端连接的压板上开设盲孔，盲孔与弹簧杆4连接端所连接的压板上开设的通孔同轴，盲孔的孔径等于套筒6的内径，套筒6的受力端与盲孔孔口位置固定连接。这样，弹簧杆4在压板间距变化的过程中所运行的路径，是套筒6与盲孔共同构成的行程路径。为在采用同一尺寸规格的本实用新型时，对大小不一的试样都能起到更好的夹持作用，在上述三个实施例中，还可以在试样和压板之间增加标准垫块9。在标准垫块9所接触的压板表面设置防止标准垫块9移位的标准垫块限位槽，当试样8的尺寸很小时，增加标准垫块9，使得两个压板之间的间距由试样和标准垫块9共同确定，增大了弹簧5压缩尺度， 使得夹持力更强。实施例四参照附图1所示的本实施例四的结构示意图，将套筒6的受力端设置成具有凸缘的结构。在第一压板2上开设沉头孔，沉头孔的开设位置与弹簧杆4连接端连接的第二压板 3上所开设的通孔同轴，沉头孔的小孔内径要小于套筒6受力端凸缘的外径，使得在拉开两压板时，第一压板2不会从套筒6上拉出，并且在拉动压板时，能够带动套筒6对弹簧5进行压缩。安装时，将弹簧杆4的连接端穿过弹簧5后，从套筒6受力端穿入，再从套筒6自由端穿出。套筒6从第一压板沉头孔的沉头一侧穿入，弹簧杆4从第二压板3的通孔中穿出，再与螺母7连接。此时，第一压板2可以随试样8大小沿套筒移动。当试样处于基准位置时，弹簧5 依靠预紧力压紧试样8 ；当试样8尺寸大于基准位置尺寸时，拉开两压板，弹簧5压缩，弹簧 5压紧力随之加大，试样8被夹紧；当试样尺寸小于基准位置尺寸时，试样8处于松驰状态， 为保证一定的夹紧力，必须在压板侧增加标准垫块9，为减轻重量，方便操作，标准垫块可采用轻质合金制作。这样各种尺寸的试样便可以在夹紧装置上很方便的操作了。在本实施例中，对于试样8的尺寸小于或等于在不压缩弹簧5的情况下，在两个压板之间的间距时，是必须采用标准垫块9，而不同于上述三种实施例中，采用标准垫块9只是为了增加夹持力。本实施例中标准垫块9的设置位置和压板上设置标准垫块9限位槽的方式同于上文，故不再敖述。另外，由于试样8的规格，有时并不是非常规整，被夹持时，试样的工作面可能与仪器工作台面并不是相互平行的位置关系，那么在激发时，可能会出现漏气的现象。为了避
7免漏气现象的发生，可以在压板朝向仪器工作台面的方向设置可以伸缩调节的支脚13。通过调节各个支脚的高度，使得试样的工作面与仪器工作台面相互平行。支脚13的设置至少为三支，分布设置于第一压板2、第二压板3上。优选的，在第一压板2及第二压板3上分别设置两支支脚13。本实用新型中，第一压板2与第二压板3各自所起的作用是可以互换的，即套筒6 的受力端连接第一压板2，弹簧杆4的连接端与第二压板3连接，或，套筒6的受力端连接第二压板3，弹簧杆4的连接端与第一压板2连接，本装置通过第二压板2上的与机械臂1连接的连接件连接到机械臂1上。弹簧5设计时须满足的条件如下当试样8处于基准位置时，试样8与压板间产生的磨擦力应大于试样8与激发台的磨擦力。即HF彡f2G其中，F表示弹簧压紧力，F=kLl (k是弹簧系数 Ll是弹簧预紧量)；Π表示试样8与压板的磨擦系数；f2表示试样8与激发台的磨擦系数；G表示试样的重量。当试样尺寸大于基准位置尺寸时，弹簧5可按试样8最大尺寸设计。即须满足 AL^ L1+L2+20其中，Δ L表示弹簧最大变形量；L2表示基准试样与最大试样之间的尺寸变动值。当试样8尺寸小于基准位置尺寸时，采用标准垫块9调节弹簧5压紧力即可。本实用新型在具体操作时，人工拉开第一压板2与第二压板3间距离，试样8放在合适位置，松开压板，试样8被夹紧；试样8检验完毕后，人工拉开两压板间距，取下试样8， 弹簧压紧机构10自动回复到基准尺寸原来的位置。最后所应说明的是，以上具体实施方式
仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照实例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
权利要求1.一种金属原位仪机械手夹持装置，包括第一压板、第二压板，所述第二压板上设置有与机械臂连接的连接件，其特征在于，还包括弹簧压紧机构，所述弹簧压紧机构包括两组，两组弹簧压紧机构对称设置于所述第一压板与第二压板之间，每组包括弹簧杆、弹簧、套筒和螺母，所述弹簧杆整体呈钉状结构，其大头端呈凸缘结构，凸缘外径大于等于所述弹簧的中径，小于弹簧外径，小头端为连接端设置有外螺纹；所述弹簧的内壁与弹簧杆的外壁间隙配合；所述套筒的内壁与弹簧的外壁间隙配合，套筒的两端分别为受力端和自由端，自由端的内孔径小于弹簧外径；所述套筒的受力端与所述第一压板连接，所述第二压板上开设有与弹簧杆的外壁间隙配合的通孔，弹簧杆套装于弹簧中，弹簧套装于套筒中，弹簧杆的大头端朝向套筒的受力端，弹簧杆的连接端穿过第二压板上的通孔与所述螺母连接，使套筒的自由端与第二压板的板面压紧，或，所述套筒的受力端与所述第二压板连接，所述第一压板上开设有与弹簧杆的外壁间隙配合的通孔，弹簧杆套装于弹簧中，弹簧套装于套筒中，弹簧杆的大头端朝向套筒的受力端，弹簧杆的连接端穿过第一压板上的通孔与所述螺母连接，使套筒的自由端与第一压板的板面压紧。
2.如权利要求1所述的金属原位仪机械手夹持装置，其特征在于，所述与套筒受力端连接的压板上开设有盲孔，所述盲孔与弹簧杆连接端连接的压板上的通孔同轴，所述盲孔的孔径等于套筒的内径，所述套筒的受力端与盲孔孔口位置固定连接，或，套筒固定安装于所述盲孔中。
3.如权利要求1或2所述的金属原位仪机械手夹持装置，其特征在于，还包括标准垫块，所述第一压板朝向第二压板的板面上设置有标准垫块限位槽，所述标准垫块设置于第一压板与试样之间。
4.如权利要求1所述的金属原位仪机械手夹持装置，其特征在于，还包括标准垫块，所述标准垫块设置于试样与压板之间，与标准垫块接触的压板上设置有标准垫块限位槽；所述套筒的受力端设置有凸缘结构；所述第一压板上开设有沉头孔，所述沉头孔的开设位置与弹簧杆连接端连接的第二压板上开设的通孔同轴，沉头孔的小孔内径小于套筒受力端凸缘的外径；弹簧杆的连接端穿过弹簧后，从套筒受力端一侧穿过套筒，再从第一压板沉头孔的沉头一侧穿入，从第二压板的通孔中穿出，再与所述螺母连接。
5.如权利要求1至3中任意一项所述的金属原位仪机械手夹持装置，其特征在于，还包括可伸缩调节的支脚，所述可伸缩调节的支脚至少为三支，分布设置于所述第一压板、第二压板上朝向仪器工作台面的方向。
6.如权利要求4所述的金属原位仪机械手夹持装置，其特征在于，还包括可伸缩调节的支脚，所述可伸缩调节的支脚至少为三支，分布设置于所述第一压板、第二压板上朝向仪器工作台面的方向。
7.如权利要求6所述的金属原位仪机械手夹持装置，其特征在于，所述支脚为四支，均勻分布设置于所述第一压板、第二压板上朝向仪器工作台面的方向。
专利摘要本实用新型涉及一种夹持装置，具体应用于检测仪器上的机械手，公开了一种金属原位仪机械手夹持装置，包括第一压板、第二压板，弹簧压紧机构，弹簧压紧机构包括两组，两组弹簧压紧机构对称设置于第一压板与第二压板之间，每组包括弹簧杆、弹簧、套筒和螺母。本实用新型采用弹簧压紧机构代替现有技术中的连接螺杆来对两个压板进行连接，当夹取试样时，只需拉动两个压板，使两压板的间距变大，将试样放入两压板间之后松开，利用弹簧自身的回弹力即可实现对试样的夹持，操作结束后，通过拉大两压板间间距即可将试样取出，能够对不同试样进行快速夹取，操作简单，工作效率高，使用方便。
文档编号B25J15/00GK202029132SQ20112011858
公开日2011年11月9日 申请日期2011年4月21日 优先权日2011年4月21日
发明者余卫华, 夏念平, 张穗忠, 文斌, 李江文, 李良洪, 胡静清, 苏碧辉, 闻向东, 黄炎峰 申请人:武汉钢铁(集团)公司