CN104626172B - 一种工件夹持装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种工件夹持装置，包括夹持部件和动力传动部件，所述夹持部件包括基座、钳夹、托架和调节销块，所述基座与钳夹通过调节销块固定连接，托架与基座转动连接，在基座上位于基座与托架之间的位置处设有相对于基座水平面垂直的垂直复位机构；所述动力传动部件包括传动轴和轴套，所述传动轴和托架固定连接，在传动轴上设有轴向复位装置，所述轴套与传动轴相连接，所述调节销块上设有钳夹初始位置调节结构。本发明能有效的对工件进行定位和初始导正，能有效避免在夹持过程中发生刚性碰撞，从而延长工件夹持装置寿命，同时不会造成机械或自动化设备损坏。

Description

一种工件夹持装置

技术领域

本发明属于工件夹持装置技术领域，具体涉及一种安装在机械或自动化设备上用于工件的夹持、搬运和放置的工件夹持装置。

背景技术

在工业生产中，工件从一个工位移动到另一个工位越来越多地使用到机械或自动化设备，通常需要在机械或自动化设备上安装专用的工件夹持装置来完成夹持、搬运和放置的操作。

步进梁系统作为这些机械或自动化设备中的一种，因成本优势和对多工位连续作业的良好适应性，使其在工业生产中应用非常广泛。以其为例，在实际应用中步进梁都需要安装专用的工件夹持装置，这些工件夹持装置一般需要根据需要生产的产品进行非标设计，但是现有的非标设计出的工件夹持装置普遍存在如下问题：1. 定位不可靠，无法有效的对工件进行定位和初始导正，容易导致夹持失败；2. 钳口的初始位置调整困难，操作起来十分麻烦；3.在夹持过程中经常发生刚性碰撞，容易导致工件夹持装置过快损坏，并同时造成步进梁的受力变形。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种钳夹初始位置调整方便，能有效的对工件进行定位和初始导正，能有效避免在夹持过程中发生刚性碰撞，从而延长工件夹持装置寿命，同时不会造成机械或自动化设备损坏的工件夹持装置。

本发明技术方案如下：

一种工件夹持装置，包括夹持部件和动力传动部件，其特征在于，所述夹持部件包括基座、钳夹、托架和调节销块，所述基座与钳夹通过调节销块固定连接，托架与基座转动连接，在基座上位于基座与托架之间的位置处设有相对于基座水平面垂直的垂直复位机构；所述动力传动部件包括传动轴和轴套，所述传动轴和托架固定连接，在传动轴上设有轴向复位装置，所述轴套与传动轴相连接，所述调节销块上设有钳夹初始位置调节结构。

进一步地，所述基座的水平轴线位置处设有托架槽，托架一端通过转动销转动嵌入固定于基座上，托架另一端通过第一紧固螺钉固定于传动轴上。

进一步地，在所述基座上与基座水平轴线平行的左、右两侧设有与调节销块相适配的导向槽，所述调节销块成对布置，通过第二紧固螺钉固定分置于基座上左、右调节销块导向槽内并和基座上的导向槽嵌合，所述调节销块上设有钳夹初始位置调节结构为在各调节销块上设有与所述调节销块移动位置相一致的调节锁止螺钉，调节锁止螺钉的端部和基座触接。

进一步地，所述基座内的垂直复位机构包括垂直复位弹簧，垂直复位销，所述垂直复位弹簧套在垂直复位销上，一端与基座触接，另一端与垂直复位销头部的一面触接，垂直复位销头部的另一面与托架触接。

进一步地，以所述传动轴的轴心线为X轴，与轴心线垂直的方向分别为Y轴和Z轴方向，所述钳夹的前端为一双层夹体钳口，所述钳口为梯形开放状，所述钳口的前端设有对工件在Y轴方向和Z轴方向进行导正的导向倾角。

进一步地，还包括用于检测传动轴在X轴方向上位置状态变化的位置传感器，所述位置传感器设于位于传动轴尾部的相对位置处。

进一步地，所述钳夹的后端为一U形夹臂，所述U形夹臂的两支臂通过定位销分别定位于基座两侧的调节销块并通过第三紧固螺钉锁紧固定于所述的调节销块上。

进一步地，所述传动轴为花键轴，所述轴套为花键套，所述轴向复位装置为一复位弹簧，所述复位弹簧套在花键轴上，花键轴一端与托架固定连接，另一端穿过复位弹簧与花键套连接。

进一步地，所述花键轴的头部设有与托架相适配的凹槽，所述托架嵌入花键轴头部的凹槽并通过第一紧固螺钉连接；所述花键轴的尾部安装有阻止花键轴从花键套中脱出的卡环。

进一步地，所述托架顶端通过螺钉固连防尘罩；所述防尘罩位于基座上方，其下侧端与钳夹的U形夹臂触接。

本发明的有益效果：

本发明工件夹持装置，钳夹的前端为一双层夹体钳口，所述钳口为梯形开放状，所述钳口的前端设有对工件在Y轴方向和Z轴方向进行导正的导向倾角，能够对工件实现有效的定位，提高了夹持的成功率；本发明工件夹持装置，基座和托架通过转动销连接，在基座内部设有套接有垂直复位弹簧的垂直复位销，垂直复位销的头部与托架接触；当工件夹持装置在夹紧工件之前，若钳夹的钳口与障碍物发生接触，例如和模具或其他装置发生了接触，则基座将绕转动销向上转动，此时垂直复位弹簧被压缩，避免钳口和模具或其他装置发生刚性碰撞，提供了轴向缓冲，对工件夹持装置起到保护作用，延长了工件夹持装置的使用寿命；当钳口和模具或其他装置脱离接触后，垂直复位弹簧复位，推动基座和钳夹复位；本发明工件夹持装置，在调节销块上设有用于调节钳夹在X轴方向上位置移动的调节锁止螺钉，钳夹的位置可以根据操作者的需要调节，调节的时候只需改变调节锁止螺钉在调节销块上的旋入深度，操作起来十分方便；本发明工件夹持装置，钳夹通过设于花键套中的套接有复位弹簧的花键轴实现X轴方向上的弹性移动，提供了X轴方向的缓冲，这样在夹持工件的过程中就不会出现刚性碰撞，对工件夹持装置起到保护作用，延长了工件夹持装置的使用寿命；本发明工件夹持装置，在位于花键轴尾部的相对位置处，设有用于检测花键轴在X轴方向上位置状态变化的位置传感器，该位置传感器可以检测出花键轴的在X轴方向上的位移，从而判断工件是否被夹紧，掉落或是出现干涉和碰撞等情况，这样操作者可以准确的知道当前的工件状态，及时的处理问题，有效的提高了工作效率。

附图说明

图1为本发明工件夹持装置的爆炸图。

图2为本发明工件夹持装置的总装图。

图3为钳夹的俯视图。

图中：1-位置传感器；2-卡环；3-轴套；4-轴向复位装置；5-传动轴；6-托架；7-第一紧固螺钉；8-转动销；9-基座；10-左调节销块；11-右调节销块；12-调节锁止螺钉；13-第二紧固螺钉；14-钳夹；15-钳口；16-U形夹臂；17-定位销；18-锁止垫片；19-第三紧固螺钉；20-垂直复位弹簧；21-垂直复位销；22-防尘罩；23-螺钉；β-导向倾角。

具体实施方式

如图1和2所示，本发明工件夹持装置，包括夹持部件和动力传动部件，所述夹持部件包括基座9、钳夹14、托架6和调节销块，调节销块包括左调节销块10和右调节销块11；所述基座9与钳夹14通过调节销块固定连接，托架6与基座9转动连接，在基座9上位于基座9与托架6之间的位置处设有相对于基座9水平面垂直的垂直复位机构，所述垂直复位机构包括垂直复位弹簧20和垂直复位销21，垂直复位弹簧20套在垂直复位销21上，一端与基座9触接，另一端与垂直复位销21头部的一面触接，垂直复位销21头部的另一面与托架6触接。动力传动部件包括传动轴5和轴套3，所述传动轴5和托架6固定连接，在传动轴5上设有轴向复位装置4，所述轴套3与传动轴5相连接，所述调节销块上设有钳夹初始位置调节结构。所述传动轴5为花键轴，所述轴套3为花键套，所述轴向复位装置4为一复位弹簧，所述复位弹簧套在花键轴上，花键轴一端与托架6固定连接，另一端穿过复位弹簧与花键套连接。花键轴的头部设有与托架6相适配的凹槽，所述托架6嵌入花键轴头部的凹槽并通过第一紧固螺钉7连接；所述花键轴的尾部安装有阻止花键轴从花键套中脱出的卡环2。

本发明工件夹持装置，还包括用于检测传动轴5在X轴方向上位置状态变化的位置传感器1，所述位置传感器1设于位于传动轴5尾部的相对位置处。

本发明工件夹持装置，还包括防尘罩22，托架6顶端通过螺钉23固连防尘罩22，防尘罩22位于基座9上方，其下侧端与钳夹14的U形夹臂16触接。防尘罩22可以防止在工作过程中灰尘或其他异物进入。

基座9的水平轴线位置处设有托架槽，托架6一端通过转动销8转动嵌入固定于基座9上，托架6另一端通过第一紧固螺钉7固定于传动轴5上。基座9上与基座9水平轴线平行的左、右两侧设有与调节销块相适配的导向槽，所述调节销块成对布置，包括左调节销块10和右调节销块11，通过第二紧固螺钉13固定分置于基座9上左、右调节销块（10,11）导向槽内并和基座9上的导向槽嵌合，所述调节销块上设有钳夹初始位置调节结构为在各调节销块上设有与所述调节销块移动位置相一致的调节锁止螺钉12，调节锁止螺钉12的端部和基座9触接。

本发明工件夹持装置，以传动轴5的轴心线为X轴，与轴心线垂直的方向分别为Y轴和Z轴方向，

如图1和3所示，本发明工件夹持装置，钳夹14的前端为一双层夹体钳口15，所述钳口15为梯形开放状。钳口15的前端设有对工件在Y轴方向和Z轴方向进行导正的导向倾角β。钳夹14的后端为一U形夹臂16，所述U形夹臂16的两支臂通过定位销17分别定位于基座9两侧的调节销块并通过第三紧固螺钉19锁紧固定于所述的调节销块上。

本发明工作过程如下：

首先将花键套固定在步进梁上，根据工件的实际情况预先松开第二紧固螺钉13，改变调节锁止螺钉12在左调节销块10和右调节销块11内的旋入深度，调整钳夹14在X轴方向上的初始位置，然后拧紧第二紧固螺钉13，这样就很方便的调整好了钳夹14的初始位置。

当夹持工件时，钳夹14的钳口15对工件在Y轴方向和Z轴方向进行导正，钳口15同时施加X轴方向上的力对工件进行夹紧。夹紧过程中花键轴向X轴负向移动，复位弹簧被压缩，位置传感器1测得花键轴在X轴的负向位移信号，向步进梁系统确认工件被夹紧，然后再开始进行夹持搬运。

当钳口15在夹紧工件的过程中，若X轴方向上出现干涉或碰撞使花键轴在X轴向的负向位移达到设定限值时，位置传感器1将向步进梁系统发出报警停车信号，避免了在夹持过程中发生刚性碰撞，导致工件夹持装置损坏，或造成步进梁的受力变形。

当在工件搬运过程中发生工件掉落时，复位弹簧复位，推动花键轴向X轴正向移动，位置传感器1将获得正向位移信号，向步进梁系统确认工件掉落，从而让操作人员第一时间得到工件掉落的信息。

在夹紧工件之前，若钳夹14的钳口15和模具或其他装置发生了接触，则基座9将绕转动销8向上转动，此时垂直复位弹簧20被压缩，避免钳口15和模具或其他装置发生刚性碰撞，对工件夹持装置起到保护作用，延长了工件夹持装置的使用寿命；当钳口15和模具或其他装置脱离接触后，垂直复位弹簧20复位，推动基座9和钳夹14复位。

本发明工件夹持装置不仅可以安装在步进梁上，也可以安装在其他机械或自动化设备上，用于物体的夹持、搬运和放置。

本发明工件夹持装置，钳夹14的前端为一双层夹体钳口15，所述钳口15为梯形开放状，所述钳口15的前端设有对工件在Y轴方向和Z轴方向进行导正的导向倾角β，能够对工件实现有效的定位，提高了夹持的成功率；本发明工件夹持装置，基座9和托架6通过转动销8连接，在基座9内部设有套接有垂直复位弹簧20的垂直复位销21，垂直复位销21的头部与托架6接触；当工件夹持装置在夹紧工件之前，若钳夹14的钳口15与障碍物发生接触，例如和模具或其他装置发生了接触，则基座9将绕转动销8向上转动，此时垂直复位弹簧20被压缩，避免钳口15和模具或其他装置发生刚性碰撞，提供了轴向缓冲，对工件夹持装置起到保护作用，延长了工件夹持装置的使用寿命；当钳口15和模具或其他装置脱离接触后，垂直复位弹簧20复位，推动基座9和钳夹14复位；本发明工件夹持装置，在调节销块上设有用于调节钳夹14在X轴方向上位置移动的调节锁止螺钉12，钳夹14的位置可以根据操作者的需要调节，调节的时候只需改变调节锁止螺钉12在调节销块上的旋入深度，操作起来十分方便；本发明工件夹持装置，钳夹14通过设于花键套中的套接有复位弹簧的花键轴实现X轴方向上的弹性移动，提供了X轴方向的缓冲，这样在夹持工件的过程中就不会出现刚性碰撞，对工件夹持装置起到保护作用，延长了工件夹持装置的使用寿命；本发明工件夹持装置，在位于花键轴尾部的相对位置处，设有用于检测花键轴在X轴方向上位置状态变化的位置传感器1，该位置传感器1可以检测出花键轴的在X轴方向上的位移，从而判断工件是否被夹紧，掉落或是出现干涉和碰撞等情况，这样操作者可以准确的知道当前的工件状态，及时的处理问题，有效的提高了工作效率。

Claims (10)

1.一种工件夹持装置，包括夹持部件和动力传动部件，其特征在于：所述夹持部件包括基座（9）、钳夹（14）、托架（6）和调节销块，所述基座（9）与钳夹（14）通过调节销块固定连接，托架（6）与基座（9）转动连接，在基座（9）上位于基座（9）与托架（6）之间的位置处设有相对于基座（9）水平面垂直的垂直复位机构；所述动力传动部件包括传动轴（5）和轴套（3），所述传动轴（5）和托架（6）固定连接，在传动轴（5）上设有轴向复位装置（4），所述轴套（3）与传动轴（5）相连接，所述调节销块上设有钳夹初始位置调节结构。

2.根据权利要求1 所述的工件夹持装置，其特征在于：所述基座（9）的水平轴线位置处设有托架槽，托架（6）一端通过转动销（8）转动嵌入固定于基座（9）上，托架（6）另一端通过第一紧固螺钉（7）固定于传动轴（5）上。

3.根据权利要求1 或2 所述的工件夹持装置，其特征在于：在所述基座（9）上与基座（9）水平轴线平行的左、右两侧设有与调节销块相适配的导向槽，所述调节销块成对布置，通过第二紧固螺钉（13）固定分置于基座（9）上左、右调节销块导向槽内并和基座（9）上的导向槽嵌合，所述调节销块上设有钳夹初始位置调节结构为在各调节销块上设有与所述调节销块移动位置相一致的调节锁止螺钉（12），调节锁止螺钉（12）的端部和基座（9）触接。

4.根据权利要求1 所述的工件夹持装置，其特征在于：所述基座（9）内的垂直复位机构包括垂直复位弹簧（20），垂直复位销（21），所述垂直复位弹簧（20）套在垂直复位销（21）上，一端与基座（9）触接，另一端与垂直复位销（21）头部的一面触接，垂直复位销（21）头部的另一面与托架（6）触接。

5.根据权利要求1 所述的工件夹持装置，其特征在于：以所述传动轴（5）的轴心线为X轴，与轴心线垂直的方向分别为Y 轴和Z 轴方向，所述钳夹（14）的前端为一双层夹体钳口（15），所述钳口（15）为梯形开放状，所述钳口（15）的前端设有对工件在Y 轴方向和Z 轴方向进行导正的导向倾角（β）。

6.根据权利要求1 所述的工件夹持装置，其特征在于：还包括用于检测传动轴（5）在X轴方向上位置状态变化的位置传感器（1），所述位置传感器（1）设于位于传动轴（5）尾部的相对位置处。

7.根据权利要求1 所述的工件夹持装置，其特征在于：所述钳夹（14）的后端为一U 形夹臂（16），所述U 形夹臂（16）的两支臂通过定位销（17）分别定位于基座（9）两侧的调节销块并通过第三紧固螺钉（19）锁紧固定于所述的调节销块上。

8.根据权利要求1 所述的工件夹持装置，其特征在于：所述传动轴（5）为花键轴，所述轴套（3）为花键套，所述轴向复位装置（4）为一复位弹簧，所述复位弹簧套在花键轴上，花键轴一端与托架（6）固定连接，另一端穿过复位弹簧与花键套连接。

9.根据权利要求8 所述的工件夹持装置，其特征在于：所述花键轴的头部设有与托架（6）相适配的凹槽，所述托架（6）嵌入花键轴头部的凹槽并通过第一紧固螺钉（7）连接；所述花键轴的尾部安装有阻止花键轴从花键套中脱出的卡环（2）。

10.根据权利要求7所述的工件夹持装置，其特征在于：所述托架（6）顶端通过螺钉（23）固连防尘罩（22）；所述防尘罩（22）位于基座（9）上方，其下侧端与钳夹（14）的U 形夹臂（16）触接。