[实用新型]一种多功能机械手及回转平台

说明书

本实用新型涉及自动化装配设备领域，具体是一种多功能机械手及回转平台，包括对孔检测装置及C轴回转消隙装置，对孔检测装置包括四个环形均匀阵列在工件上端轴部的测距传感器，C轴回转消隙装置上安装有X轴进给装置，X轴进给装置上安装有Y轴进给装置，Y轴进给装置上安装有Z轴升降装置，Z轴升降装置安装有夹持装置，夹持装置与Z轴升降装置连接处设有偏摆调节装置、倾角调节装置及回转调节装置。本实用新型采用四个维度的进给及三个维度的微调能够完全实现蒸汽发生器管接头的高精度自动化装配，装配耗时短，精度高，避免因管壁的摩擦、撞伤等不可修复的缺陷使得工件报废的情况，减少因装配过程而带来的经济损失。

技术领域

本实用新型涉及自动化装配设备领域，进一步涉及蒸汽发生器自动装配设备领域，具体是指一种多功能机械手及回转平台。

背景技术

蒸汽发生器管接头的精密装配机器人是核领域的关键自动化装备，目前我国相关单位在进行蒸汽发生器管接头装配时，完全通过人工完成，不仅耗时费力，而且装配精度差，容易造成管壁的摩擦、撞伤等不可修复的缺陷，使得工件报废，造成巨大经济损失。再者，此类重型工件通过人工装配，孔轴配合间隙不均匀，无法达到后续焊接工艺的要求，研制专用的蒸汽发生器管接头的精密装配机器人成为必需。

管接头是蒸汽发生器单元中安装对象，其上端为台阶轴，底部是一个托盘和四个弹簧。当托盘两个支耳受到向上的力后，压缩弹簧，沿着导向杆向上运动。管接头的上表面、侧面、支耳、背板为可受力面，托盘只能用来承受弹簧力而不能承受工件自身的重力。

压力容器是蒸汽发生器单元中被安装对象，上端有法兰，法兰面上有48个螺纹。压力容器周向均匀分布16个台阶孔，靠内壁位置孔为管接头的被安装孔，末端有焊接坡口。压力容器内部有一个法兰，法兰上均匀分布16个台阶孔，与工件下端托盘配合。因此，周向孔轴线和对应下端法兰上台阶孔的轴线在同一平面上。

工件上部台阶轴与压力容器周向孔存在孔轴配合。其他位置无配合要求，只是作为安装过程引导作用。工件底部托盘要安装到容器底座的沉孔内，并与沉孔对中，在弹簧的压紧力作用下与沉孔面压紧。

从蒸汽发生器单元装配要求可知，管接头与压力容器的装配实际是孔轴配合。孔轴最理想状态是孔轴同轴，配合后间隙均匀。当是，实际中由于装配系统加工、装配误差、检测系统的检测误差、运动的定位精度等，都会造成孔轴不能完全同轴。对于蒸汽发生器单元装配时存在以下三种偏差情况。安装偏差情况示意图参见图1。

(1)孔轴的轴线平行，但不重合，存在偏移X；

(2)孔轴的轴线不平行，存在夹角θ；

(3)轴插入到孔中时，由于加工误差造成在某一段轴线偏差β或者由于插入运动方向与轴的轴线不平行造成运动角度偏差β。

角度偏差β相对与角度偏差θ和偏移X是可以忽略的，不作为重点考虑。要能够消除轴线偏差θ和偏移X，修正轴的姿态，需要装配系统具有：足够高的灵敏度检测出孔轴偏差量，很高的定位精度使偏差尽可能小，足够的刚度确保系统变形足够小，足够的调整自由度来调整工件的姿态。

基于以上问题及解决技术问题的方向，申请人研制得该多功能机械手及回转平台。

实用新型内容

基于以上问题，本实用新型提供了一种多功能机械手及回转平台。本实用新型采用四个维度的进给及三个维度的微调能够完全实现蒸汽发生器管接头的高精度自动化装配，装配耗时短，精度高，避免因管壁的摩擦、撞伤等不可修复的缺陷使得工件报废的情况，减少因装配过程而带来的经济损失。

为解决以上技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：