一种夹持旋转装置的制作方法

本发明属于机械加工设备技术领域，具体涉及一种夹持旋转装置。

背景技术：

目前工业自动化领域中，有很多夹持装置，双夹抓、三夹抓、多夹抓等等。中国专利201310405745.1公开了一种夹持装置，所述装置为一种双夹抓装置，包括第一夹持臂和第二夹持臂，第一夹持臂和第二夹持臂相互铰接，但对夹持回转体来说，双夹抓不够稳定，且夹持不够有力。

中国专利201320076755.0公开了一种三爪机械手，该机械手通过伸缩杆的滑动而推动导向块沿锥形面运动来控制爪指的开合，能够抓取圆柱体工件，但该装置没有实现工件的旋转且不够稳定。

中国专利201210204307.4公开了一种机械手控制系统，其中提出了一个五爪夹持机构，手指工作时将摄像头获取外部视觉信号传输给控制器，再发出信号驱动步进电机控制手指伸缩、旋转、抓取工件等。但采用机器人控制，大大增加了成本。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种夹持旋转装置，避免了双夹抓夹持力不够、夹持不够稳定，以及多夹抓使用机器人控制麻烦、成本高等问题。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种夹持旋转装置，包括拉伸机构、夹持压紧机构和回转机构；夹持压紧机构设置在回转机构中心，夹持压紧机构一端与拉伸机构固连。

所述拉伸机构包括气缸、气缸安装板、转接螺柱、轴承安装座、第一推力球轴承、第二推力球轴承和轴承连接螺栓；轴承连接螺栓包括依次连接的螺纹轴、轴承安装轴和凸台；沿轴承连接螺栓中心开有一变直径通孔，位于凸台中心的通孔直径大于位于螺纹轴和轴承安装轴中心的通孔直径；气缸安装板中心设有圆孔，气缸的活塞杆穿过所述圆孔，气缸与气缸安装板固连，转接螺柱一端与气缸的活塞杆固连；轴承安装座为圆柱形，一端无端盖，另一端底部开有圆孔，转接螺柱的另一端通过螺纹与轴承安装座无端盖的一端固连；第一推力球轴承、第二推力球轴承均设置在在轴承安装座内；轴承连接螺栓的凸台穿过轴承安装座的底部圆孔，设置在轴承安装座内，凸台与轴承安装座底部之间设有第二推力球轴承，凸台与转接螺柱之间设有第一推力球轴承。

所述夹持压紧机构包括弹性夹套、顶杆、弹簧和拉杆；弹性夹套包括一次连接的第一圆柱、第二圆柱和圆台；第一圆柱的直径大于第二圆柱的直径；圆台直径小的端面与第二圆柱相连，且直径与第二圆柱直径相同；弹性夹套中心设有一变直径的通孔，位于圆台中心的通孔直径小于位于第一圆柱和第二圆柱中心的通孔直径，圆台对称分布若干条直槽，直槽延伸至第二圆柱柱身；顶杆、弹簧和拉杆均设置在弹性夹套中心的变直径通孔内，轴承连接螺栓的螺纹轴通过螺纹与弹性夹套的第一圆柱固连，拉杆一端均设有凸台；顶杆杆身上设有凸台；拉杆设有凸台的一端设置在凸台的中心通孔中，通过轴承连接螺栓的变直径通孔限位，另一端与顶杆的一端通过螺纹固连，顶杆的另一端设置在圆台的中心通孔内；顶杆的凸台与螺纹轴端面之间设有弹簧；弹性夹套设置在回转机构内。

所述弹性夹套材料为弹簧钢。

所述回转机构包括同步带轮、安装板、盖板、轴承套筒和深沟球轴承；轴承套筒一端设有凸台，弹性夹套设置在轴承套筒中心，轴承套筒穿过安装板中心，轴承套筒通过两个并排的深沟球轴承固定在安装板上；盖板位于轴承套筒设有凸台的一端与安装板之间，并与安装板固连，同时将深沟球轴承内圈压紧；同步带轮固定在轴承套筒外壁，通过外接电机，同步带轮带动轴承套筒转动。

本发明与现有技术相比，其显著优点在于：

（1）本发明结构简单紧凑，占用空间小，无需机器人控制，大大节省了成本。

（2）弹性夹套材料为弹簧钢，保证了夹持的稳定性与可靠性。

（3）各连接件之间多采用螺纹连接，方便的拆装与维修。

附图说明

图1为本发明的一种夹持旋转装置的整体结构示意图。

图2为本发明的一种夹持旋转装置的弹性夹套示意图。

图3为本发明的一种夹持旋转装置的轴承连接螺栓示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

结合图1-图3，一种夹持旋转装置包括拉伸机构、夹持压紧机构和回转机构。夹持压紧机构设置在回转机构中心，夹持压紧机构一端与拉伸机构固连。

拉伸机构包括气缸1（市购，亚德客SDA50x5-S）、气缸安装板2、转接螺柱3、轴承安装座4、第一推力球轴承5-1、第二推力球轴承5-2和轴承连接螺栓6。气缸安装板2中心设有圆孔，气缸1的活塞杆穿过所述圆孔，气缸1通过螺栓固连在气缸安装板2上，转接螺柱3一端通过螺纹与气缸1的活塞杆固连。

结合图3，轴承连接螺栓6包括依次连接的螺纹轴6-1、轴承安装轴6-2和凸台6-3，螺纹轴6-1与轴承安装轴6-2的连接处设有螺纹退刀槽，凸台6-3顶部开有一字槽，用于轴承连接螺栓6与夹持压紧机构的连接，结构简单、紧凑。沿轴承连接螺栓6中心开有一变直径通孔，位于凸台6-3和轴承安装轴6-2中心的通孔直径大于位于螺纹轴6-1中心的通孔直径。

轴承安装座4为圆柱形，一端无端盖，另一端底部开有圆孔，转接螺柱3的另一端通过螺纹与轴承安装座4无端盖的一端固连。第一推力球轴承5-1、第二推力球轴承5-2均设置在在轴承安装座4内。轴承连接螺栓6的凸台6-3穿过轴承安装座4的底部圆孔，设置在轴承安装座4内，凸台6-3与轴承安装座4底部之间设有第二推力球轴承5-2，凸台6-3与转接螺柱3之间设有第一推力球轴承5-1。转接螺柱3、第一推力球轴承5-1、凸台6-3、第二推力球轴承5-2和轴承安装座4底部五者之间相互压紧，设置两个推力球轴承避免轴承安装座4、转接螺柱3和气缸1的活塞杆随回转机构转动。

结合图1，夹持压紧机构包括弹性夹套11、顶杆13、弹簧14和拉杆15。弹性夹套11材料为弹簧钢（如65Mn），包括依次连接的第一圆柱11-1、第二圆柱11-2和圆台11-3。第一圆柱11-1的直径大于第二圆柱11-2的直径；圆台11-3直径小的端面与第二圆柱11-2相连，且直径与第二圆柱11-2直径相同。弹性夹套11中心设有一变直径的通孔，位于圆台11-3中心的通孔直径小于位于第一圆柱11-1和第二圆柱11-2中心的通孔直径，圆台11-3对称分布四条直槽，直槽延伸至第二圆柱11-2与第一圆柱11-1的连接处。顶杆13、弹簧14和拉杆15均设置在弹性夹套11中心的变直径通孔内，轴承连接螺栓6的螺纹轴6-1通过螺纹与弹性夹套11的第一圆柱11-1固连，拉杆15一端均设有凸台；顶杆13杆身上设有凸台。拉杆15设有凸台的一端设置在凸台6-3的中心通孔中，通过轴承连接螺栓6的变直径通孔限位，另一端与顶杆13的一端通过螺纹固连，顶杆13的另一端设置在圆台11-3的中心通孔内。顶杆13的凸台与螺纹轴6-1端面之间设有弹簧14。

回转机构包括同步带轮7、安装板8、盖板9、轴承套筒10和深沟球轴承12。轴承套筒10一端设有凸台，中心设置通孔，弹性夹套11设置在轴承套筒10中心。轴承套筒10凸台中心设置锥形孔，与圆台11-3为锥面配合，一方面对弹性套筒11可起到收紧和传递扭矩的作用，另一方面可限制轴承套筒10轴向窜动。轴承套筒10穿过安装板8中心，轴承套筒10通过两个并排的深沟球轴承12固定在安装板8上。盖板9位于轴承套筒设有凸台的一端与安装板8之间，通过螺栓与安装板8固连，同时将深沟球轴承12内圈压紧。同步带轮7固定在轴承套筒10外壁，通过外接电机，同步带轮7带动轴承套筒10转动。

工作过程为：先将工件自弹性夹套11的圆台11-3的中心通孔顶入，顶杆13和拉杆15被工件向气缸1的方向推动一定距离，弹簧14处于压紧状态；然后将气缸1通气，则气缸1带动转接螺柱3、轴承安装座4、轴承连接螺栓6和弹性夹套11一起向气缸1所在的方向运动，弹性夹套11强行沿着轴承套筒10向气缸1所在的方向运动，由于弹性夹套11的材料为弹簧钢，弹性夹套11可以收缩，以达到夹紧物件的目的。同步带轮7通过外带电机做回转运动，带动轴承套筒10做回转运动，进而带动弹性夹套11和工件做回转运动。若气缸1排气卸荷，弹性夹套11复位，弹簧14自动复位同时将工件顶出。