夹爪卡紧机构的制作方法

1.本公开涉及一种夹爪卡紧机构。


背景技术：

2.在非标自动化行业中，经常会遇到圆柱形(实心)或管类(空心)工件定位问题。
3.现有技术中，对这些工件定位时，目前行业的普遍解决方案为：
①
微型工件通过气动手指(气缸)配非标夹爪夹持/外撑定位，因为气动手指气缸开合形成较小，此方式弊端为应用范围窄，通用性差；
②
较大或大工件通过电动卡盘或者手动卡盘夹持/外撑定位，此两种方式均为齿轮进给卡进，结构笨重。且电动卡盘成本高，手动卡盘难以实现设备自动化，效率低下，使用不方便。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术问题之一，本公开提供了一种夹爪卡紧机构。
5.根据本公开的一个方面，提供了一种夹爪卡紧机构，其包括：
6.转动部，所述转动部被驱动以能够转动；
7.主动夹爪，所述主动夹爪被驱动以能够接近或者远离所述转动部的转动中心；
8.驱动装置，所述驱动装置用于驱动主动夹爪，以使得所述主动夹爪接近或者远离所述转动部的转动中心；
9.主动连接结构，所述主动连接结构连接于所述主动夹爪和转动部，以当所述主动夹爪运动时，驱动所述转动部转动；
10.从动夹爪，所述从动夹爪被驱动以能够接近或者远离所述转动部的转动中心；以及
11.从动连接结构，所述从动连接结构连接于所述从动夹爪和转动部，以当转动部转动时，驱动所述从动夹爪接近或者远离所述转动部的转动中心；其中，所述主动夹爪和从动夹爪配合，实现物体的卡紧。
12.根据本公开的至少一个实施方式的夹爪卡紧机构，所述从动夹爪的数量为至少一个。
13.根据本公开的至少一个实施方式的夹爪卡紧机构，所述从动夹爪和主动夹爪沿以所述转动部的转动中心为圆心的圆均匀分布。
14.根据本公开的至少一个实施方式的夹爪卡紧机构，所述驱动装置包括驱动气缸，所述驱动气缸驱动所述主动夹爪直线运动。
15.根据本公开的至少一个实施方式的夹爪卡紧机构，还包括主动导向结构，所述主动夹爪被所述主动导向结构所导向。
16.根据本公开的至少一个实施方式的夹爪卡紧机构，还包括从动导向结构，所述从动夹爪被所述从动导向结构所导向。
17.根据本公开的至少一个实施方式的夹爪卡紧机构，所述主动连接结构包括主动连
杆，所述主动连杆的一端铰接于所述主动夹爪，所述主动连杆的另一端铰接于所述转动部。
18.根据本公开的至少一个实施方式的夹爪卡紧机构，所述从动连接结构包括从动连杆，所述从动连杆的一端铰接于所述从动夹爪，所述从动连杆的另一端铰接于所述转动部。
19.根据本公开的至少一个实施方式的夹爪卡紧机构，还包括：
20.基部，所述转动部设置为能够相对所述基部转动，所述驱动装置设置于所述基部，并使得所述主动夹爪和从动夹爪能够沿基部的表面滑动。
21.根据本公开的至少一个实施方式的夹爪卡紧机构，所述转动部通过旋转支撑轴可转动地支撑于所述基部。
22.根据本公开的至少一个实施方式的夹爪卡紧机构，所述旋转支撑轴的一端固定于所述基部，所述旋转支撑轴的另一端套设有衬套，所述转动部套设于所述衬套。
23.根据本公开的至少一个实施方式的夹爪卡紧机构，所述旋转支撑轴设置有台阶部，所述衬套的一端与所述台阶部接触，并通过旋转支撑轴的台阶部限制所述衬套的位置。
24.根据本公开的至少一个实施方式的夹爪卡紧机构，所述衬套形成有台阶部，所述转动部的一个表面与所述衬套的台阶部接触，并通过转动部的台阶部限制所述转动部的轴向位置。
25.根据本公开的至少一个实施方式的夹爪卡紧机构，所述基部的下表面设置有防震底脚。
26.根据本公开的至少一个实施方式的夹爪卡紧机构，还包括：
27.支撑板，所述支撑板设置于所述旋转支撑轴的另一端。
28.根据本公开的至少一个实施方式的夹爪卡紧机构，所述支撑板的下表面与所述转动部的上表面间隔预设距离。
29.根据本公开的至少一个实施方式的夹爪卡紧机构，所述主动夹爪设置有第一限位块和/或第二限位块；所述第一限位块用于限制所述主动夹爪沿接近所述转动部的转动轴心方向的运动的位置，和/或，所述第二限位块用于限制所述主动夹爪沿远离所述转动部的转动轴心方向的运动的位置。
30.根据本公开的至少一个实施方式的夹爪卡紧机构，还包括：第一缓冲器和/或第二缓冲器，所述第一限位块与第一缓冲器配合，和/或，所述第二限位块与所述第二缓冲器配合。
附图说明
31.附图示出了本公开的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本公开的原理，其中包括了这些附图以提供对本公开的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。
32.图1是根据本公开的一个实施方式的夹爪卡紧机构的俯视结构示意图。
33.图2和图3是根据本公开的一个实施方式的夹爪卡紧机构的不同角度的结构示意图。
34.图4是根据本公开的一个实施方式的夹爪卡紧机构的结构示意图(去除支撑板)。
35.图5是根据本公开的一个实施方式的夹爪卡紧机构的旋转支撑轴的结构示意图。
36.图中附图标记具体为：
另一部件时，不存在中间部件。为此，术语“连接”可以指物理连接、电气连接等，并且具有或不具有中间部件。
60.为了描述性目的，本公开可使用诸如“在
……
之下”、“在
……
下方”、“在
……
下”、“下”、“在
……
上方”、“上”、“在
……
之上”、“较高的”和“侧(例如，如在“侧壁”中)”等的空间相对术语，从而来描述如附图中示出的一个部件与另一(其它)部件的关系。除了附图中描绘的方位之外，空间相对术语还意图包含设备在使用、操作和/或制造中的不同方位。例如，如果附图中的设备被翻转，则被描述为“在”其它部件或特征“下方”或“之下”的部件将随后被定位为“在”所述其它部件或特征“上方”。因此，示例性术语“在
……
下方”可以包含“上方”和“下方”两种方位。此外，设备可被另外定位(例如，旋转90度或者在其它方位处)，如此，相应地解释这里使用的空间相对描述语。
61.这里使用的术语是为了描述具体实施例的目的，而不意图是限制性的。如这里所使用的，除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式“一个(种、者)”和“所述(该)”也意图包括复数形式。此外，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”以及它们的变型时，说明存在所陈述的特征、整体、步骤、操作、部件、组件和/或它们的组，但不排除存在或附加一个或更多个其它特征、整体、步骤、操作、部件、组件和/或它们的组。还要注意的是，如这里使用的，术语“基本上”、“大约”和其它类似的术语被用作近似术语而不用作程度术语，如此，它们被用来解释本领域普通技术人员将认识到的测量值、计算值和/或提供的值的固有偏差。
62.图1是根据本公开的一个实施方式的夹爪卡紧机构的俯视结构示意图。图2和图3是根据本公开的一个实施方式的夹爪卡紧机构的不同角度的结构示意图。
63.如图1至图3所示，本公开的夹爪卡紧机构100可以包括转动部110、主动夹爪120、驱动装置130、主动连接结构140、从动夹爪150和从动连接结构160。
64.在一个实施例中，所述夹爪卡紧机构100可以包括基部170，所述基部170可以形成为板状部件，并且在所述基部170的一侧设置有防震底脚180，以通过防震底脚180能够减小基部170的振动，从而使得物体在夹爪卡紧机构100上定位的更精确。
65.相应地，所述夹爪卡紧机构100的其他部件均固定于基部170的另一侧。
66.所述转动部110被驱动以能够转动；在一个实施例中，所述转动部110可转动地设置于所述基部170。
67.图4是根据本公开的一个实施方式的夹爪卡紧机构的结构示意图(去除支撑板)。图5是根据本公开的一个实施方式的夹爪卡紧机构的旋转支撑轴的结构示意图。
68.更具体地，如图4和图5所示，所述转动部110通过旋转支撑轴190可转动地支撑于所述基部170，此时，所述旋转支撑轴190的一端固定于所述基部170，所述旋转支撑轴190的另一端套设有衬套200，所述转动部110套设于所述衬套200，由此通过衬套200的设置，能够减小转动部110的驱动力。而且，所述转动部110可以与基部170之间具有一定的间隙。
69.在一个优选的实施例中，所述衬套200可以为无油铜导套。
70.所述旋转支撑轴190设置有台阶部，所述衬套200的一端与所述台阶部接触，并通过旋转支撑轴190的台阶部限制所述衬套200的位置。
71.更进一步，所述衬套200形成有台阶部，所述转动部110的一个表面与所述衬套200的台阶部接触，并通过衬套200的台阶部限制所述转动部110的轴向位置。
72.在一个实施例中，所述主动夹爪120被驱动以能够接近或者远离所述转动部110的转动中心；本公开中，接近或者远离所述转动部110的转动中心并不意味着主动夹爪120会朝向转动部110的转动中心运动，或者沿朝向转动部110的转动中心的反方向运动，而是在主动夹爪120的运动过程中，所述主动夹爪120接近所述转动部110的一端与所述转动部110的转动中心之间的距离会发生变化。
73.在一个实施例中，所述主动夹爪120能够被所述驱动装置130所驱动，也就是说，所述驱动装置130用于驱动主动夹爪120，以使得所述主动夹爪120接近或者远离所述转动部110的转动中心。
74.本公开中，所述驱动装置130可以为直线驱动机构，例如气缸、液压缸或者电缸等结构。优选地，所述驱动装置130可以为气缸，从而能够方便地对驱动装置130进行控制，并通过所述气缸实现所述主动夹爪120的直线运动。在一个实施例中，所述气缸可以通过气缸安装板固定于所述基部170，由此能够通过气缸为主动夹爪120和从动夹爪150的卡紧和松开提供动力源。
75.本公开中，所述主动夹爪120在运动时，能够通过主动导向结构210所导向，在一个实施例中，所述主动导向结构210设置于所述基部170，并且可以形成为导轨，所述主动夹爪120形成有导轨槽，并通过所述导轨与所述导轨槽的配合，使得所述主动夹爪120沿所述主动导向结构210滑动。本领域技术人员应当知晓，所述主动夹爪120可以形成为导轨，所述主动导向结构210形成为导轨槽，在此不再一一详述。
76.在一个优选实现形式中，所述主动导向结构210的延长方向可以通过所述转动部110的中心，由此能够使得本公开的夹爪卡紧机构具有自定心功能。
77.所述主动连接结构140连接于所述主动夹爪120和转动部110，以当所述主动夹爪120运动时，驱动所述转动部110转动。
78.本公开中，所述主动连接结构140包括主动连杆，所述主动连杆的一端铰接于所述主动夹爪120，所述主动连杆的另一端铰接于所述转动部110。
79.具体地，所述主动连接结构140的一端通过第一铰接轴铰接于所述主动夹爪120，相应地，所述主动连接结构140的另一端通过第二铰接轴铰接于所述转动部110，此时，所述第一铰接轴和第二铰接轴平行设置，更具体地，所述第一铰接轴和第二铰接轴均平行于所述转动部110的转动轴线，由此能够通过主动连接结构140的设置，通过主动夹爪120的直线驱动，驱动转动部110转动。
80.所述从动夹爪150被驱动以能够接近或者远离所述转动部110的转动中心。本公开中，所述从动夹爪150能够被所述转动部110所驱动，也就是说，当转动部110转动时，会使得从动夹爪150产生直线运动。
81.所述从动连接结构160连接于所述从动夹爪150和转动部110，以当转动部110转动时，驱动所述从动夹爪150接近或者远离所述转动部110的转动中心；其中，所述主动夹爪120和从动夹爪150的运动方向相同，即所述主动夹爪120沿接近转动部110的转动中心的方向运动时，所述从动夹爪150也沿接近转动部110的转动中心的方向运动；相应地，当所述主动夹爪120沿远离转动部110的转动中心的方向运动时，所述从动夹爪150也沿远离转动部110的转动中心的方向运动。
82.由此，所述主动夹爪120和从动夹爪150配合，实现物体的卡紧。其中，实现物体的
卡紧包括两个方面，一方面，当所述主动夹爪120和从动夹爪150沿接近转动部110的转动中心的方向运动时，能卡紧物体的外表面，实现物体的卡紧；另一方面，当所述主动夹爪120和从动夹爪150沿远离转动部110的转动中心的方向运动时，能卡紧物体(例如管状物体)的内表面，实现物体的卡紧，相反地过程，即能够实现物体的松开。
83.本公开中，所述从动夹爪150的数量为至少一个。在一个具体的实施例中，所述从动夹爪150的数量为两个，从而主动夹爪120和从动夹爪150的数量之和为三个，从而实现夹爪卡紧机构100能够实现自定心的卡紧。
84.更优选地，所述从动夹爪150和主动夹爪120沿以所述转动部110的转动中心为圆心的圆均匀分布。当然，本领域技术人员应当知晓，所述从动夹爪150和主动夹爪120也可以沿以所述转动部110的转动中心为圆心的圆非均匀分布，从而可以使得本公开的夹爪卡紧机构适合于不同外表面的物体的夹紧。
85.本公开中，所述从动夹爪150在运动时，能够通过从动导向结构220所导向，在一个实施例中，所述从动导向结构220设置于所述基部170，并且可以形成为导轨，所述从动夹爪150形成有导轨槽，并通过所述导轨与所述导轨槽的配合，使得所述从动夹爪150沿所述从动导向结构220滑动。本领域技术人员应当知晓，所述从动夹爪150可以形成为导轨，所述从动导向结构220形成为导轨槽，在此不再一一详述。
86.在一个优选实现形式中，所述从动导向结构220的延长方向可以通过所述转动部110的中心，由此能够使得本公开的夹爪卡紧机构具有自定心功能。
87.所述从动连接结构160包括从动连杆，所述从动连杆的一端铰接于所述从动夹爪150，所述从动连杆的另一端铰接于所述转动部110。
88.具体地，所述从动连接结构160的一端通过第三铰接轴铰接于所述从动夹爪150，相应地，所述从动连接结构160的另一端通过第四铰接轴铰接于所述转动部110，此时，所述第三铰接轴和第四铰接轴平行设置，更具体地，所述第三铰接轴和第四铰接轴均平行于所述转动部110的转动轴线，由此能够通过从动连接结构160的设置，通过转动部110的转动，驱动从动夹爪150直线运动。
89.本公开中，为实现主动夹爪120的限位，所述主动夹爪120设置有第一限位块230和/或第二限位块240；所述第一限位块230用于限制所述主动夹爪120沿接近所述转动部110的转动轴心方向的运动的位置，和/或，所述第二限位块240用于限制所述主动夹爪120沿远离所述转动部110的转动轴心方向的运动的位置。
90.相应地，所述第一限位块230与第一缓冲器250配合，和/或，所述第二限位块240与所述第二缓冲器260配合；相应地，所述第一缓冲器250和第二缓冲器260可以固定于基部170，当所述第一限位块230与第一缓冲器250的接触，以及所述第二限位块240与第二缓冲器260的接触，实现主动夹爪120的缓冲。更优选地，所述第一缓冲器250和第二缓冲器260可以为液压缓冲器。
91.在一个优选的实施例中，所述转动部110可以形成为连接架，所述连接架可以为三角架，并使得主动导向结构210和从动导向结构220连接于所述三角架的各个角部，此时，所述从动夹爪150的数量为两个。更优选地，所述连接架可转动地设置于所述衬套200。
92.所述夹爪卡紧机构还包括：支撑板270，所述支撑板270设置于所述旋转支撑轴190的另一端，即设置于旋转支撑轴190的上端，从而待定位的工件可以放在支撑板270上，以被
所述旋转支撑轴190所支撑。
93.在一个具体的实施例中，所述支撑板270的下表面与所述转动部110的上表面间隔预设距离，从而支撑板270不会影响到转动部110的转动。
94.本公开的夹爪卡紧机构100在使用时，将待夹取的物体(工件)放置在转动部110的上方，通过控制气缸伸出/缩回，实现主动夹爪120和从动夹爪150同步运动，主动夹爪120和从动夹爪150开始对工件卡紧/撑紧；并通过所述第一缓冲器250和第二缓冲器260与限位块结构，降低撞击噪音，保护结构长期工作的稳定性。
95.当工件定位完成后，等待作业(检测/加工/组装等)；工件作业完成，控制系统发出指令：气缸缩回/伸出；夹爪松开工件，回到起始位，工件被取走。
96.本公开的夹爪卡紧机构的定位尺寸可通过调节第一缓冲器250和第二缓冲器260，不仅适用于微型工件定位，同样适用于较大或大型工件定位，通用性强，使用范围广泛。本公开的夹爪卡紧机构结构精简，能够降低制作成本，并且占用空间小；减少自身重量，改善了手动卡盘笨重的结构方式。
97.并且，本公开的夹爪卡紧机构通过改变主动导向结构210和从动导向结构220与主动夹爪120和从动夹爪150的相对位置可满足任意规格尺寸的定位，并且通过主动夹爪120和从动夹爪150的联动，确保产品定位的位置重复精度。
98.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例/方式”、“一些实施例/方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例/方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例/方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例/方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例/方式或示例以及不同实施例/方式或示例的特征进行结合和组合。
99.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
100.本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本公开，而并非是对本公开的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本公开的范围内。