一种用于薄板类工件的精密气动夹持机械手爪的制造方法与工艺

本发明涉及精密机械领域，是一种气动夹紧装置。

背景技术：
在机械工程领域，薄板类工件的夹持方案常用采用夹爪，例如各种气动夹爪，一般精度在0.03到0.05mm，在重复定位精度要求很高的薄板快速夹持场合，如重复定位精度高于0.01mm的生产线上，仅采用普通气动夹爪夹持工件很难保证工件的定位精度要求，往往需要一套较为复杂的定位夹紧机构来完成。

技术实现要素：
本发明的目的是要提供一种重复定位精度高、结构紧凑、高效快捷的气动夹持手爪，以满足薄板类工件高精度快速夹持的要求，精度可达0.01到0.02mm。一种用于薄板类工件的精密气动夹持机械手爪包括手爪夹持机构、手爪移动机构和靠模移动机构；所述手爪夹持机构包括上下对应的一对板状的手爪、左右对应的一对靠模和定位机构；所述手爪移动机构包括滑动底板3和一对内导轨24；所述靠模移动机构包括U形框架4、气缸10和一对外导轨20；所述一对内导轨20和一对外导轨24均位于底板16上，一对内导轨20位于中部，一对外导轨24对称位于一对内导轨20的外侧；所述滑动底板3和U形框架4在同一平面内，滑动底板3位于U形框架4的中部；所述气缸10通过U形框架4带动一对靠模实现沿一对外导轨24的往复移动，一对靠模在移动过程中控制一对手爪实现对被加工的薄板件的夹紧与松开；同时，一对手爪通过滑动底板3实现沿一对内导轨20的往复移动。本发明进一步限定的技术方案如下：所述板状的一对手爪包括上下对应的上夹板1和下夹板2，所述上夹板1和下夹板2均为H形板，长度方向的一端为夹持端；所述下夹板2的底部固定连接着滑动底板3，滑动底板3的一端固定设有支座14，支座14位于一对手爪的夹持端的中部，支座14上固定设有定位触块11，支座14和定位触块11构成定位机构；下夹板2的顶部均布设有两个以上的导向柱19，每个导向柱19上分别套设有导向触块弹簧18，导向触块弹簧18的两端分别固定连接着上夹板1和下夹板2，上夹板1上对应开设有两个以上的导向孔，导向孔和导向柱19配合，使上夹板1和下夹板2实现沿导向柱19的上下移动；所述上夹板1的宽度方向两侧分别对应开设有两个U形槽23，且U形槽23的槽口向外，U形槽23的一侧内壁为斜面22；所述一对靠模包括两块靠模块5，分别固定在U形框架4两侧的顶部，且分别对应位于一对手爪的宽度方向的两侧；所述气缸10位于U形框架4的中部，气缸10的活塞杆固定连接着U形框架4内的中部；所述靠模块5为矩形块状，与上夹板1一侧的两个U形槽23对应靠模块5的一侧面上分别设有两个外凸的凸块26；两块靠模块5上的两个凸块26分别位于上夹板1两侧的两个U形槽23内；在气缸10的作用和U形框架4的带动下，两块靠模块5上的凸块26分别在对应U形槽23的斜面22上移动，使上夹板1和下夹板2上下之间的间隙或增大或减小，增大时为松开夹持状态，减小时为夹紧状态。上夹板1和下夹板2之间的间隙为10～12mm。所述定位机构包括定位触块支座14、定位触块11、定位轴13和触块弹簧12；所述支座14为直立的板状；定位触块11为圆柱状，轴向一端开设有定位盲孔；定位轴13固定在支座14上，定位轴13上套设有触块弹簧12，定位触块11套设在定位轴13上，触块弹簧12的两端分别连接着定位触块支座14和定位触块11；实现定位触块11在定位轴13上的移动和回位。与一对手爪的夹持端对应的底板16上设有限位支座15，限位支座15为直立的立板状；限位支座15的上部对应着定位触块支座14的下部，对定位触块支座14的移动起限位作用。所述外导轨24和内导轨20上分别配合设有滑块，所述配合为燕尾块和燕尾槽的配合。所述靠模块5上分别设有两个圆柱销6，圆柱销6呈水平状，且一端外伸，圆柱销6的外伸端压在下夹板2的上表面上，下夹板2的上表面为下休止面27。所述U形框架4相对应的两内侧壁上分别对应设有限位销7，与两侧的限位销7对应的滑动底板3的两面上分别开设有腰形的腰形槽8，每只限位销7的外伸端位于对应的腰形槽8内；限位销7的外伸端在腰形槽8内的往复移动距离，即为滑动底板3和U形框架4之间的往复移动距离。所述滑动底板3为U形板，与U形框架4呈扣合状态；滑动底板3的两端分别开设有限位盲孔，与两端的限位盲孔对应U形框架4内设有两根限位导杆，每根限位导杆上套设有弹簧21，通过限位盲孔和限位导杆相配合，实现滑动底板3和U形框架4之间的相对移动。所述滑动底板3和U形框架4之间的移动距离为50～60mm。本发明的有益技术效果体现在以下方面：1.可以通过气缸10带动靠模组合体左右移动，利用限位销7和腰形槽8的作用来限制夹爪组合体与框架靠模组合体之间相互移动的行程，有效精确的控制行程内的移动。2.通过靠模板5，圆柱销6上夹板1和下夹板2等之间的相互的作用，被夹工件上可以获得恒定夹紧力；另外导向触块弹簧18的刚度以及压缩量可以根据被夹工件的夹紧要求设置和调节，以便获得所需的夹紧力。3.适当设置腰形槽8的位置，可以实现上夹板1的精确定位，上下夹板夹紧工件的高度由凸块26决定，因而具有比较高的重复定位精度。附图说明图1为本发明结构示意图；图2为本发明爆炸图；图3为靠模、U形框架和一对外导轨的装配示意图；图4为上夹板、下夹板、滑动底板和一对内导轨的配合示意图；图5为定位机构、上夹板和下夹板的配合关系示意图；图6为限位支座、定位触块支座和滑动底板的配合关系示意图；图7为气缸安装位置示意图；图8是本发明一种使用状态示意图。上图中序号：上夹板1、下夹板2、滑动底板3、U形框架4、靠模块5、圆柱销6、限位销7、腰形槽8、连接板9、气缸10、定位触块11、触块弹簧12、定位轴13、定位触块支座14、限位支座15、底板16、调节螺钉17、导向触块弹簧18、导向柱19、外导轨20、弹簧21、斜面22、U形槽23、内导轨24、上休止面25、凸块26、下休止面27、精密气动夹持机械手爪101、拖板102、导轨103、导轨座104、气浮板105、工件106。具体实施方式下面结合附图，通过实施例对本发明作进一步的说明。参见图1，一种用于薄板类工件的精密气动夹持机械手爪包括手爪夹持机构、手爪移动机构和靠模移动机构。参见图2，手爪夹持机构包括上下对应的一对板状的手爪、左右对应的一对靠模和定位机构。手爪移动机构包括滑动底板3和一对内导轨24。靠模移动机构包括U形框架4、气缸10和一对外导轨20。板状的一对手爪包括上下对应的上夹板1和下夹板2，上夹板1和下夹板2均为H形板，长度方向的一端为夹持端。下夹板2的底部固定连接着滑动底板3，滑动底板3的一端固定安装有定位触块支座1...