CN108858255A - 一种气动夹持装置 - Google Patents

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陈文聪
王凯
胡泽睿
吴杰锋
张艺
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Abstract

本发明公开了一种气动夹持装置，包括机架、多级气缸、承重组件以及夹持组件；机架上对称安装有两个多级气缸，多级气缸的一端固定在机架上，另一端通过承重组件与机架连接；夹持组件安装在承重组件上；承重组件包括承重架、导轨以及气缸安装座；导轨在前后方向上对称地固定在机架上；多级气缸的端部铰接在承重架上；承重轮对称安装在所述承重架的侧壁上，并与导轨滚动连接；所述夹持组件固定在承重架的底面上。本发明可灵活应用于不同的工序中，或者应用于具有多个工位的工序中；本发明实现了同时夹持两个工件的操作，因而在工艺上，两个流水线而可紧密并排设置，以共用一套夹持装置，本发明尤其适用于加工小工件，如象棋等。

Description

一种气动夹持装置
技术领域
本发明涉及工业自动化领域的夹持装置，特别涉及一种气动夹持装置。
背景技术
现有技术中，生产线上的夹持装置通常针对单个工序进行设置，因此，整个生产系统的工艺较为复杂，对布置设备和控制工艺提出了较高的要求。因此，使夹持装置适用于多个工序，提高夹持装置的适应性，或者同一工序中夹持装置能够同时对两个工位进行操作，将对提高生产线的自动化程度和精简生产工艺具有重要意义。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的技术方案是：
一种气动夹持装置，包括机架、多级气缸、承重组件以及夹持组件；
所述机架上对称安装有两个所述多级气缸，所述多级气缸的一端固定在机架上，另一端通过承重组件与机架连接；
所述夹持组件安装在承重组件上；
所述承重组件包括承重架、导轨、承重轮以及气缸安装座；所述导轨在前后方向上对称地固定在机架上；所述多级气缸的端部铰接在承重架上；所述承重轮对称安装在所述承重架的侧壁上，并与导轨滚动连接；所述夹持组件固定在承重架的底面上。
优选的，所述夹持组件包括夹持架体、凸轮机构以及夹持爪；
所述夹持架体固定在承重架上，所述凸轮机构设置在夹持架体上，并控制两个所述夹持爪的运动。
优选的，所述凸轮机构包括偏心轮和从动件；所述偏心轮转动连接于夹持架体上；所述从动件通过夹持架体进行导向；所述夹持爪的上端固定于所述从动件上。
优选的，所述夹持架体上对称设有导向槽，所述夹持爪通过所述导向槽进行导向；
优选的，所述夹持组件还包括弹性件，所述弹性件的两端分别固定在所述导向槽和夹持爪上。
优选的，所述导轨为开口朝外的槽钢。
相对于现有技术，本发明的有益效果是：
1、调换工位时，多级气缸控制夹持组件作线性运动，承重组件对多级气缸的活塞端进行导向。每个多级气缸每伸出一级便对应一个工位，两个多级气缸同步控制，保证两个夹持组件同步工作，从而为提高工作效率打下基础。
2、通过多级气缸和承重组件将夹持组件定位在不同的工位，因而可灵活应用于不同的工序中，或者应用于具有多个工位的工序中。
3、一个气动夹持装置包括两组多级气缸和承重组件，实现了同时夹持两个工件的操作，因而在工艺上，两个流水线可紧密并排设置，以共用一套夹持装置，本发明尤其适用于加工小工件，如象棋等。
4、弹性件使两个夹持爪之间的夹持力具有自动微调节的的空间，夹持时，如工件的尺寸存在误差而偏大，在弹性件与工件共同分担夹持爪的作用力，从而避免夹持爪对工件的损伤。
5、夹持爪松开工件并向两端运动时，弹性件释能，一定程度上缩短夹持爪复位的时间，并且弹性件和凸轮机构共同作用利于保证夹持爪的运动稳定性。
附图说明
图1为本申请夹持装置的局部剖视图；
图2为本申请夹持装置的左视图；
图3为本申请从动件的安装示意图。
其中，101、横板，102、竖板，201、导轨，202、承重轮，203、承重架，204、多级气缸，205、耳板，301、上架体，302、下架体，303、弹性件，401、夹持爪，402、偏心轮，403、从动件，404、轴，405、限位块。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例加以详细说明。
现有技术中，生产线上的夹持装置通常针对单个工序进行设置，因此，整个生产系统的工艺较为复杂，为布置设备和控制工艺提出了较高的要求。故本发明提出一种气动夹持装置。
请参阅图1-3，一种气动夹持装置，包括机架、多级气缸204、承重组件以及夹持组件。
机架采用板件结构，包括横板101和竖板102，其中，在前后方向上，竖板102固定在横板101的中心位置，可采用焊接或紧固件连接等连接方式，竖板102用于连接多级气缸204，横板101连接于“外界设备”上。
本实施例中，气动夹持装置在上下方向的位移自由度和旋转自由度由外界设备进行控制，该处“外界设备”可为生产线上的机械臂等，为便于表达，以下以机械臂进行说明。
承重组件包括承重架203、导轨201以及气缸安装座。导轨201采用槽钢，导轨201开口朝外、上翼缘通过紧固件连接在横板101上。承重架203为凹槽状，承重轮202对称地安装在承重架203相对的两个侧壁的内侧，承重轮202与导轨201的下翼缘滚动连接；本申请不对承重轮202的具体数量进行限定，设相对的两个承重轮202为一组，则承重组件至少包括一组承重轮。气缸安装座包括相对设置的两个耳板205，多级气缸204的活塞端铰接在两耳板205上。
多级气缸204动作时，其活塞端推动承重架203体运动，从而使承重轮202沿导轨201滚动，进而实现对夹持组件的控制。
一个机架上对称设置有两个多级气缸204，多级气缸204的一端安装在竖板102上，另一端(即活塞端)铰接在承重组件上。调换工位时多级气缸204控制夹持组件作线性运动，承重组件对气缸的活塞端进行导向。每个多级气缸204每伸出一级便对应一个工位，若采用二级气缸，则本发明可实现四个工位的操作。两个多级气缸204同步控制，从而保证两个夹持组件同步工作。
本发明通过多级气缸204和承重组件将夹持组件定位在不同的工位，因而可灵活应用于不同的工序中，或者应用于具有多个工位的工序中。另外，一个气动夹持装置包括两组多级气缸204和承重组件，实现了同时夹持两个工件的操作，因而在工艺上，两个流水线可紧密并排设置，以共用一套夹持装置，本发明尤其适用于加工小工件，如象棋等。
具体的，请继续参阅图1-3，夹持组件包括夹持架体、凸轮机构以及夹持爪401。夹持架体固定在承重架203上，可采用板状或柱状结构，凸轮机构安装在夹持架体上，并控制两个夹持爪401相向运动或相背运动，从而使夹持爪401夹持或松开工件。
进一步的，凸轮机构包括偏心轮402和从动件403。偏心轮402转动连接于夹持架体上，偏心轮402通过外界驱动设备进行控制，如以电机等。从动件403位于偏心轮402的上方，可为盘状、方块状等；夹持架体对从动件403进行导向，并约束从动件403在前后方向的位移自由度。如图3所示，本实施例中，夹持架体上设有长孔，从动件403键连接有一轴404，该轴404的另一端连接一限位块405，从动件403上下运动时，长孔对该轴404进行导向。当然，在其他实施例中，从动件403还可通过其他结构连接夹持架体，如夹持架体上不设有长孔，而设有凹槽，从动件403的一端与该凹槽滑动连接。
夹持爪401的上端固定在从动件403上，下端用于夹持工件，中部贯穿夹持架体，并通过夹持架体进行导向。
进一步的，夹持架体包括相互固接的上架体301和下架体302。上架体301可为竖向设置的板件，上述的凸轮机构安装在上架体301上。下架体302可为横向设置的板件，下架体302的左右两边对称设置有导向槽，导向槽为U形。导向槽与夹持爪401一一对应，并用于对夹持爪401进行导向。
进一步的，夹持组件还包括弹性件303，如弹簧等。弹性件303的两端分别固定在导向槽的槽底上和夹持爪401上，考虑到夹持爪401上单个点的运动轨迹为曲线，故弹性件303的两端优选以铰接的方式连接夹持爪401和下架体302上。夹持爪401处于非夹持状态的极端位置时，弹性件303处于微压缩状态或自然状态。
首先，弹性件303使两个夹持爪401之间的夹持力具有自动微调节的的空间，夹持时，如工件的尺寸存在误差而偏大，在弹性件303与工件共同分担夹持爪401的作用力，从而避免夹持爪401对工件的损伤。
其次，夹持爪401向中间运动进行夹持工件时，弹性件303有效缓冲夹持爪401的夹持动，放置夹持爪401的冲力损伤到工件。
再次，夹持爪401松开工件并向两端运动时，弹性件303释能，一定程度上缩短夹持爪401复位的时间，并且弹性件303和凸轮机构共同作用利于保证夹持爪401的运动稳定性。
进一步的，夹持组件还包括柔性体，柔性体粘接在夹持爪401的下端，夹持工件时，夹持爪401通过柔性体与工件接触，从而避免夹持爪401的冲击力损伤到工件。柔性体可采用具有柔性的材料制成，靠考虑到工件需要依靠其与柔性体之间的摩擦力保持夹持状态，故本实施例中选用皮革。
以上公开的仅为本申请的一个具体实施例，但本申请并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在本申请的保护范围内。

Claims (6)

1.一种气动夹持装置，其特征在于，包括机架、多级气缸、承重组件以及夹持组件；
所述机架上对称安装有两个所述多级气缸，所述多级气缸的一端固定在机架上，另一端通过承重组件与机架连接；
所述夹持组件安装在承重组件上；
所述承重组件包括承重架、导轨、承重轮以及气缸安装座；所述导轨在前后方向上对称地固定在机架上；所述多级气缸的端部铰接在承重架上；所述承重轮对称安装在所述承重架的侧壁上，并与导轨滚动连接；所述夹持组件固定在承重架的底面上。
2.如权利要求1所述气动夹持装置，其特征在于，所述夹持组件包括夹持架体、凸轮机构以及夹持爪；
所述夹持架体固定在承重架上，所述凸轮机构设置在夹持架体上，并控制两个所述夹持爪的运动。
3.如权利要求2所述气动夹持装置，其特征在于，所述凸轮机构包括偏心轮和从动件；所述偏心轮转动连接于夹持架体上；所述从动件通过夹持架体进行导向；所述夹持爪的上端固定于所述从动件上。
4.如权利要求2所述气动夹持装置，其特征在于，所述夹持架体上对称设有导向槽，所述夹持爪通过所述导向槽进行导向。
5.如权利要求4所述气动夹持装置，其特征在于，所述夹持组件还包括弹性件，所述弹性件的两端分别固定在所述导向槽和夹持爪上。
6.如权利要求1所述气动夹持装置，其特征在于，所述导轨为开口朝外的槽钢。
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