CN108857540B - 夹爪结构及具有其的夹具 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种夹爪结构及具有其的夹具。该夹爪结构包括导向盘、多个夹爪、传动盘和驱动气缸，夹爪可移动地安装在导向盘上，传动盘与各个夹爪驱动连接，传动盘绕其轴线可转动地设置以驱动各个夹爪沿导向盘的径向移动以相互靠近或相互远离；驱动气缸与传动盘连接以驱动传动盘转动；其中，各个夹爪具有相互靠近的第一位置以及相互远离的第二位置，各个夹爪移动至第一位置时用于将工件夹紧，各个夹爪移动至第二位置时将工件松开。从而在夹持工件时，气缸与工件不直接接触且与工件间隔较远，不会受到铁销、灰尘以及切削液的影响，保证夹爪结构的正常工作。解决了现有技术中采用三爪气缸夹持并移动工件难以适应机械加工环境的问题。

Description

夹爪结构及具有其的夹具

技术领域

本发明涉及夹持工装设备领域，具体而言，涉及一种夹爪结构及具有其的夹具。

背景技术

在机械加工领域，加工好的工件需要采用夹具进行夹持并移动，现有技术中一般采用三爪气缸夹持并移动工件。

三爪气缸的气缸体和夹爪相互靠近，而机械加工设备周围环境较为恶略，在夹持工件时容易出现三爪气缸的气缸体被铁屑、灰尘等卡死，或者被飞溅出的切削液腐蚀而导致漏气等现象，影响正常的生产。且采用三爪气缸具有成本高、更换频繁等缺点。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种夹爪结构及具有其的夹具，以至少解决现有技术中采用三爪气缸夹持并移动工件难以适应机械加工环境的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的第一个方面，提供了一种夹爪结构，包括：导向盘；多个夹爪，每个夹爪沿导向盘径向可移动地安装在导向盘上，多个夹爪沿导向盘的周向相互间隔设置；传动盘，传动盘与各个夹爪驱动连接，传动盘绕其轴线可转动地设置以驱动各个夹爪沿导向盘的径向移动以相互靠近或相互远离；驱动气缸，与传动盘连接以驱动传动盘转动；其中，各个夹爪具有相互靠近的第一位置以及相互远离的第二位置，各个夹爪移动至第一位置时用于将工件夹紧，各个夹爪移动至第二位置时将工件松开。

进一步地，导向盘上开设有导向槽，导向槽为多条，多条导向槽的一端以导向盘的圆心为基点沿径向向导向盘的圆周方向延伸；其中，各个夹爪对应可滑动地设置在各条导向槽内。

进一步地，传动盘上开设有滑槽，滑槽为多条，多条滑槽沿传动盘的周向间隔设置，滑槽具有第一端和第二端，沿第一端至第二端的方向，滑槽逐渐靠近传动盘的圆心点；其中，每个夹爪的至少部分嵌入滑槽内以在滑槽内滑动，传动盘转动时通过滑槽驱动夹爪在第一位置和第二位置之间移动；夹爪的至少部分滑动至滑槽的第一端时，夹爪移动至第二位置，夹爪的至少部分滑动至滑槽的第二端时，夹爪移动至第一位置。

进一步地，滑槽为圆弧形滑槽；其中，夹爪包括驱动端和夹持端，夹持端用于夹持工件，驱动端用于嵌入滑槽内以使夹爪在滑槽的驱动下在第一位置和第二位置之间移动。

进一步地，夹爪结构还包括：过渡盘，设置在导向盘和传动盘之间，过渡盘与导向盘固定连接，传动盘通过轴承与过渡盘连接以相对过渡盘以及导向盘转动；其中，过渡盘上开设有过渡槽，过渡槽为多条，多条过渡槽沿过渡盘的周向间隔设置；各个夹爪对应穿过各条过渡槽与传动盘连接。

进一步地，各条过渡槽均沿过渡盘的径向延伸。

进一步地，过渡盘的中心开设有沿过渡盘的轴心线方向延伸的滑孔，夹爪结构还包括：顶推杆，可滑动地穿设在滑孔内；其中，顶推杆的第一端延伸至各个夹爪之间，顶推杆用于在各个夹爪松开工件时将工件推送至预设位置。

进一步地，夹爪结构还包括：弹簧，套设在顶推杆上；弹簧顶片，设置在顶推杆的第一端，弹簧的一端与过渡盘抵接，弹簧的另一端与弹簧顶片抵接；其中，顶推杆具有沿滑孔滑动的第三位置和第四位置，各个夹爪夹持工件时，工件克服弹簧的弹力推动顶推杆由第三位置滑动至第四位置以使各个夹爪将工件夹紧；各个夹爪松开工件时，顶推杆在弹簧的作用下将工件推送至预设位置。

根据本发明的第二个方面，提供了一种夹具，包括夹爪结构，夹爪结构为上述的夹爪结构。

进一步地，夹具还包括：法兰连接部，法兰连接部用于与机器人的机器手臂连接；第一连接臂，第一连接臂为多根，多根第一连接臂的第一端与法兰连接部连接；其中，夹爪结构为多个，多个夹爪结构对应设置在多根第一连接臂上。

进一步地，夹爪结构的导向盘的侧方设置有第二连接臂，导向盘通过第二连接臂与第一连接臂的第二端连接。

进一步地，夹爪结构的传动盘的侧方设置有驱动臂；其中，夹爪结构的驱动气缸的气缸体与第一连接臂铰接，驱动气缸的活塞杆与驱动臂铰接以通过驱动臂驱动传动盘转动。

应用本发明技术方案的夹爪结构，包括导向盘、多个夹爪、传动盘和驱动气缸；每个夹爪沿导向盘径向可移动地安装在导向盘上，多个夹爪沿导向盘的周向相互间隔设置；传动盘与各个夹爪驱动连接，传动盘绕其轴线可转动地设置以驱动各个夹爪沿导向盘的径向移动以相互靠近或相互远离；驱动气缸与传动盘连接以驱动传动盘转动；其中，各个夹爪具有相互靠近的第一位置以及相互远离的第二位置，各个夹爪移动至第一位置时用于将工件夹紧，各个夹爪移动至第二位置时将工件松开。从而在夹持工件时，气缸与工件不直接接触且与工件间隔较远，不会受到铁销、灰尘以及切削液的影响，保证夹爪结构的正常工作。解决了现有技术中采用三爪气缸夹持并移动工件难以适应机械加工环境的问题。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例可选的夹爪结构的立体结构示意图；

图2是根据本发明实施例可选的夹具的第一视角的结构示意图；

图3是根据本发明实施例可选的夹具的第二视角的结构示意图；

图4是根据本发明实施例可选的夹爪结构的未夹持状态的结构示意图；

图5是根据本发明实施例可选的夹爪结构的夹持状态的结构示意图；

图6是根据本发明实施例可选的夹具的导向盘的结构示意图；

图7是根据本发明实施例可选的夹具的传动盘的结构示意图；以及

图8是根据本发明实施例可选的夹具的过渡盘的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、导向盘；11、导向槽；12、第二连接臂；20、夹爪；30、传动盘；31、滑槽；32、驱动臂；40、驱动气缸；41、气缸体；42、活塞杆；50、过渡盘；51、过渡槽；52、轴套；60、轴承；61、孔用弹簧挡圈；62、轴用弹簧挡圈；70、顶推杆；80、弹簧；90、弹簧顶片；100、法兰连接部；110、第一连接臂；120、工件。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

根据本发明实施例的夹爪结构，如图1至图5所示，包括导向盘10、多个夹爪20、传动盘30和驱动气缸40；每个夹爪20沿导向盘10径向可移动地安装在导向盘10上，多个夹爪20沿导向盘10的周向相互间隔设置；传动盘30与各个夹爪20驱动连接，传动盘30绕其轴线可转动地设置以驱动各个夹爪20沿导向盘10的径向移动以相互靠近或相互远离；驱动气缸40与传动盘30连接以驱动传动盘30转动；其中，各个夹爪20具有相互靠近的第一位置以及相互远离的第二位置，各个夹爪20移动至第一位置时用于将工件120夹紧，各个夹爪20移动至第二位置时将工件120松开。

应用本发明技术方案的夹爪结构，包括导向盘10、多个夹爪20、传动盘30和驱动气缸40；每个夹爪20沿导向盘10径向可移动地安装在导向盘10上，多个夹爪20沿导向盘10的周向相互间隔设置；传动盘30与各个夹爪20驱动连接，传动盘30绕其轴线可转动地设置以驱动各个夹爪20沿导向盘10的径向移动以相互靠近或相互远离；驱动气缸40与传动盘30连接以驱动传动盘30转动；其中，各个夹爪20具有相互靠近的第一位置以及相互远离的第二位置，各个夹爪20移动至第一位置时用于将工件120夹紧，各个夹爪20移动至第二位置时将工件120松开。从而在夹持工件时，气缸与工件不直接接触且与工件间隔较远，不会受到铁销、灰尘以及切削液的影响，保证夹爪结构的正常工作。解决了现有技术中采用三爪气缸夹持并移动工件难以适应机械加工环境的问题。

具体实施时，如图6所示，导向盘10上开设有导向槽11，导向槽11为多条，在导向盘10的中心开设有圆孔，多条导向槽11的一端以该圆孔为基点沿径向向导向盘10的圆周方向延伸；每条导向槽11的两个侧壁上均设置有台阶结构，各个夹爪20设置有相应的台阶结构从而对应可滑动地设置在各条导向槽11内。

进一步地，如图4、图5和图7所示，传动盘30上开设有滑槽31，滑槽31为圆弧形滑槽，滑槽31为多条，各条滑槽31沿传动盘30的周向间隔设置，滑槽31具有第一端和第二端，沿第一端至第二端的方向，滑槽31逐渐靠近传动盘30的圆心点；其中，夹爪20包括驱动端和夹持端，夹持端用于夹持工件120，驱动端用于嵌入滑槽31内以在滑槽31内滑动，传动盘30转动时通过滑槽31驱动夹爪20在第一位置和第二位置之间移动；夹爪20的至少部分滑动至滑槽31的第一端时，夹爪20移动至第二位置，夹爪20的至少部分滑动至滑槽31的第二端时，夹爪20移动至第一位置。即各个夹爪20滑动到滑槽31的第一端时，各个夹爪20远离传动盘30的中心位置从而处于打卡状态；各个夹爪20滑动到滑槽31的第二端时，各个夹爪20靠近传动盘30的中心位置从而处于闭合状态。

如图1、图4、图5和图8所示，夹爪结构还包括过渡盘50，过渡盘50设置在导向盘10和传动盘30之间，过渡盘50与导向盘10固定连接，过渡盘50上开设有过渡槽51，过渡槽51均沿过渡盘50的径向延伸，过渡槽51为多条，多条过渡槽51沿过渡盘50的周向间隔设置并与导向盘10上的各个导向槽11一一对应。过渡盘50的中心处设置有轴套52，传动盘30的中心处开设有轴孔，过渡盘50的轴套52上套设有轴承60并通过轴承60与安装到传动盘30的轴孔内从而使传动盘30相对于过渡盘50旋转，为了将轴承60密封并定位，传动盘30的轴孔内壁上设置有孔用弹簧挡圈61，孔用弹簧挡圈61的一部分嵌入轴孔内壁的卡槽内，孔用弹簧挡圈61的另一部分与轴承60的下端面抵接以将轴承60的下端面定位并密封；过渡盘50的轴套52的外壁上设置有轴用弹簧挡圈62，轴用弹簧挡圈62的一部分嵌入轴套52外壁上的卡槽内，轴用弹簧挡圈62的另一部分与轴承60的上端面抵接以将轴承的上端面密封并定位。各个夹爪20从下至上依次穿过导向槽11、过渡槽51以使驱动端穿设在传动盘30的滑槽31内。

为了在各个夹爪20将工件松开后，能够将工件推送至预设位置，进一步地，如图1、图4、图5和图8所示，过渡盘50的中心开设有沿过渡盘50的轴心线方向延伸的滑孔，滑孔即为轴套52的内孔，夹爪结构还包括顶推杆70、弹簧80和弹簧顶片90，顶推杆70可滑动地穿设在滑孔内；其中，顶推杆70的第一端延伸至各个夹爪20之间，弹簧80套设在顶推杆70上；弹簧顶片90设置在顶推杆70的第一端，弹簧80的一端与过渡盘50抵接，弹簧80的另一端与弹簧顶片90抵接；其中，顶推杆70具有沿滑孔滑动的第三位置和第四位置，各个夹爪20夹持工件120时，工件120与弹簧顶片90接触并施加反作用力从而克服弹簧80的弹力推动顶推杆70由第三位置滑动至第四位置，随后各个夹爪20将工件120夹紧；各个夹爪20松开工件120时，顶推杆70在弹簧80的反弹力的作用下将工件120推送至预设位置。

根据本发明的第二个方面，提供了一种夹具，包括夹爪结构，夹爪结构为上述实施例的夹爪结构。应用上述实施例的夹爪结构的夹具，在夹持工件时，气缸与工件不直接接触且与工件间隔较远，不会受到铁销、灰尘以及切削液的影响，保证夹爪结构的正常工作。解决了现有技术中采用三爪气缸夹持并移动工件难以适应机械加工环境的问题。

如图2和图3所示，夹具还包括法兰连接部100和第一连接臂110，法兰连接部100用于与机器人的机器手臂连接；第一连接臂110为多根，多根第一连接臂110的第一端与法兰连接部100连接；其中，夹爪结构为多个，多个夹爪结构对应设置在多根第一连接臂110上。

具体地，如图1所示，夹爪结构的导向盘10的侧方设置有第二连接臂12，导向盘10通过第二连接臂12与第一连接臂110的第二端连接；夹爪结构的传动盘30的侧方设置有驱动臂32；其中，夹爪结构的驱动气缸40的气缸体41与第一连接臂110铰接，驱动气缸40的活塞杆42与驱动臂32铰接以通过驱动臂32驱动传动盘30转动从而实现夹爪结构的打开和闭合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种夹爪结构，其特征在于，包括：

导向盘（10），所述导向盘（10）上开设有导向槽（11），所述导向槽（11）为多条；

多个夹爪（20），每个所述夹爪（20）沿所述导向盘（10）径向可移动地安装在所述导向盘（10）上，多个所述夹爪（20）沿所述导向盘（10）的周向相互间隔设置；各个所述夹爪（20）对应可滑动地设置在各条所述导向槽（11）内；

传动盘（30），所述传动盘（30）与各个所述夹爪（20）驱动连接，所述传动盘（30）绕其轴线可转动地设置以驱动各个所述夹爪（20）沿所述导向盘（10）的径向移动以相互靠近或相互远离；所述传动盘（30）上开设有滑槽（31），所述滑槽（31）为多条；

驱动气缸（40），与所述传动盘（30）连接以驱动所述传动盘（30）转动；

过渡盘（50），设置在所述导向盘（10）和所述传动盘（30）之间，所述过渡盘（50）与所述导向盘（10）固定连接，所述传动盘（30）通过轴承（60）与所述过渡盘（50）连接以相对所述过渡盘（50）以及所述导向盘（10）转动；所述过渡盘（50）上开设有过渡槽（51），所述过渡槽（51）为多条，各个所述夹爪（20）对应穿过各条所述过渡槽（51）与所述传动盘（30）连接；

其中，所述各个所述夹爪（20）具有相互靠近的第一位置以及相互远离的第二位置，各个所述夹爪（20）移动至所述第一位置时用于将工件（120）夹紧，各个夹爪（20）移动至所述第二位置时将所述工件（120）松开；

每个所述夹爪（20）的至少部分嵌入所述滑槽（31）内以在所述滑槽（31）内滑动，所述传动盘（30）转动时通过所述滑槽（31）驱动所述夹爪（20）在所述第一位置和第二位置之间移动。

2.根据权利要求1所述的夹爪结构，其特征在于，多条所述导向槽（11）的一端以所述导向盘（10）的圆心为基点沿径向向所述导向盘（10）的圆周方向延伸。

3.根据权利要求1所述的夹爪结构，其特征在于，多条所述滑槽（31）沿所述传动盘（30）的周向间隔设置，所述滑槽（31）具有第一端和第二端，沿所述第一端至所述第二端的方向，所述滑槽（31）逐渐靠近所述传动盘（30）的圆心点；

其中，所述夹爪（20）的至少部分滑动至所述滑槽（31）的第一端时，所述夹爪（20）移动至所述第二位置，所述夹爪（20）的至少部分滑动至所述滑槽（31）的第二端时，所述夹爪（20）移动至所述第一位置。

4.根据权利要求3所述的夹爪结构，其特征在于，所述滑槽（31）为圆弧形滑槽；

其中，所述夹爪（20）包括驱动端和夹持端，所述夹持端用于夹持所述工件（120），所述驱动端用于嵌入所述滑槽（31）内以使所述夹爪（20）在所述滑槽（31）的驱动下在所述第一位置和所述第二位置之间移动。

5.根据权利要求1所述的夹爪结构，其特征在于，多条所述过渡槽（51）沿所述过渡盘（50）的周向间隔设置。

6.根据权利要求5所述的夹爪结构，其特征在于，各条所述过渡槽（51）均沿所述过渡盘（50）的径向延伸。

7.根据权利要求5所述的夹爪结构，其特征在于，所述过渡盘（50）的中心开设有沿所述过渡盘（50）的轴心线方向延伸的滑孔，所述夹爪结构还包括：

顶推杆（70），可滑动地穿设在所述滑孔内；

其中，所述顶推杆（70）的第一端延伸至各个所述夹爪（20）之间，所述顶推杆（70）用于在所述各个所述夹爪（20）松开所述工件（120）时将所述工件（120）推送至预设位置。

8.根据权利要求7所述的夹爪结构，其特征在于，所述夹爪结构还包括：

弹簧（80），套设在所述顶推杆（70）上；

弹簧顶片（90），设置在所述顶推杆（70）的第一端，所述弹簧（80）的一端与所述过渡盘（50）抵接，所述弹簧（80）的另一端与所述弹簧顶片（90）抵接；

其中，所述顶推杆（70）具有沿所述滑孔滑动的第三位置和第四位置，各个所述夹爪（20）夹持所述工件（120）时，所述工件（120）克服所述弹簧（80）的弹力推动所述顶推杆（70）由所述第三位置滑动至所述第四位置以使各个所述夹爪（20）将所述工件（120）夹紧；各个所述夹爪（20）松开所述工件（120）时，所述顶推杆（70）在所述弹簧（80）的作用下将所述工件（120）推送至所述预设位置。

9.一种夹具，包括夹爪结构，其特征在于，所述夹爪结构为权利要求1至8中任一项所述的夹爪结构。

10.根据权利要求9所述的夹具，其特征在于，所述夹具还包括：

法兰连接部（100），所述法兰连接部（100）用于与机器人的机器手臂连接；

第一连接臂（110），所述第一连接臂（110）为多根，多根所述第一连接臂（110）的第一端与所述法兰连接部（100）连接；

其中，所述夹爪结构为多个，多个所述夹爪结构对应设置在多根所述第一连接臂（110）上。

11.根据权利要求10所述的夹具，其特征在于，所述夹爪结构的导向盘（10）的侧方设置有第二连接臂（12），所述导向盘（10）通过所述第二连接臂（12）与所述第一连接臂（110）的第二端连接。

12.根据权利要求11所述的夹具，其特征在于，所述夹爪结构的传动盘（30）的侧方设置有驱动臂（32）；

其中，所述夹爪结构的驱动气缸（40）的气缸体（41）与所述第一连接臂（110）铰接，所述驱动气缸（40）的活塞杆（42）与所述驱动臂（32）铰接以通过所述驱动臂（32）驱动所述传动盘（30）转动。