CN108861568A - 一种夹持机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种夹持机构，包括安装架，其内设有导轨；一对滑块，对称地滑动于安装架的卡槽内，转向块由驱动机构驱动运动；一对夹持块，分别连接于滑块，并由驱动机构带动两个滑块靠近或分离；其中至少一个滑块浮动滑块，浮动滑块又包括至少两个串接的浮动块以及连接于相邻浮动块之间的弹簧，其中一端的浮动块由转向块驱动，另一端的浮动块连接夹持块。本发明提供的夹持机构相比于现有的夹爪气缸，结构紧凑小巧，便于结构设计、能稳定夹持大尺寸物体且因夹爪有弹性能有效保护工件。

Description

一种夹持机构

技术领域

本发明涉及机械手技术领域，具体涉及一种夹持机构。

背景技术

气动夹爪是利用压缩空气作为动力，用来夹取或抓取工件的执行装置，主要作用是替代人的抓取工作，可有效地提高生产效率及工作的安全性。目前已经被国内外自动化企业广泛使用。按照样式通常可分为Y型夹指和平型夹指。而气动夹爪的夹取是一个撞击过程，冲击在原理上存在，难以消除，因此被夹持的工件可能会由此产生损伤。因此，在气动夹爪上设置缓冲机构能够在一定程度上减轻对工件的损伤。

现有一种自动柔性卡具，包括一安装支架和两套对称设置的夹持装置，其中一套夹持装置直接固定连接在所述安装支架底部一侧，另一套夹持装置通过一套浮动机构连接在所述安装支架底部另一侧；所述两夹持装置的底部分别对称设置有两夹爪。其中一个为浮动夹爪，包括由转轴连接的固定板和浮动板。固定板上设有若干工艺孔，孔内设有一顶杆，顶杆的一端伸出工艺孔与浮动板相抵，另一端设有弹簧与固定板固定。在一套夹持装置上设置浮动机构，避免了夹持过程两套夹持装置对被夹持工件的过定位，既能够补偿各种定位误差，保证了稳定的抓取，又避免了因为过定位等原因导致的对工件的损坏；两套夹持装置上均设置有一浮动夹爪，可补偿工件表面的形状误差，增大卡具与工件的接触面积，降低对工件表面的损伤。

现有气动夹爪结构中夹爪是通过可在导轨或滑槽上滑动运动的滑动臂连接在气缸上的，通常夹爪与滑动臂为L型一体件。当被夹持物的尺寸发生变化，即需要更大的夹持长度时，只能通过增加导轨或滑槽的长度，以及增加夹爪上滑动臂的长度来实现。但通常一个夹持装置中的导轨或者滑槽其长度是固定的，不便于调节或更换，因此通常通过增加夹爪与导轨或滑槽连接的滑动臂的长度使其可以夹持的长度变长，而随着夹爪的滑动臂长度的增加，夹爪与滑动臂之间会形成较长的悬臂梁结构，众所周知，悬臂梁结构中当悬臂梁长度增加后其自由端易出现晃动同时悬臂梁易受力矩作用发生变形，即滑动臂长度增加后，夹爪端相对于滑动臂另一端部的距离变长，此时在夹紧工件，工件对夹爪反作用力的力矩也随之增大，因此滑动臂容易产生变形和夹爪晃动，容易造成夹持不稳的不良影响。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的夹爪宽度增加后晃动幅度大夹持不稳的缺陷，从而提供一种不需要增加夹爪宽度就能稳定夹持且能有效保护工件的夹持机构。

本发明提供一种夹持机构，包括安装架，其内设有卡槽；一对滑块，对称地滑动设置于所述卡槽内，所述滑块由驱动机构驱动运动；

一对夹持块，分别连接于所述滑块，并由所述滑块带动彼此靠近或分离；

其中至少一个所述滑块为浮动滑块，包括至少两个串接的浮动块以及连接于相邻浮动块之间的弹性件，其中一端的所述浮动块由所述驱动机构驱动，另一端的浮动块连接于所述夹持块。

所述浮动滑块包括若干依次连接的第一浮动块和第二浮动块，其中第一浮动块与所述第二浮动块互相扣合设置，且第一浮动块与第二浮动块之间连接有所述弹性件。

所述第一浮动块包括第一浮动块本体以及第一扣合部，所述第二浮动块包括第二浮动块本体以及第二扣合部；其中第一扣合部活动连接于所述第二浮动块本体内，浮动块上所述第二扣合部活动连接于所述第一浮动块本体内，且第一、第二扣合部之间连接有所述弹性件。

所述第二扣合部上设有允许所述第一扣合部插入并在其中滑动的滑槽。

所述第一扣合部上远离所述第一浮动块本体的端部设有第一限位块，所述第二扣合部上远离所述第二浮动块本体的端部设有第二限位块，所述弹性件两端分别与所述第一限位块和所述第二限位块相抵接。

所述卡槽为所述安装架内开设的通槽，所述滑块与所述通槽滑动连接，所述通槽两端设有开口，所述连接板连接于所述通槽内的滑块的一端部，所述夹持块可拆卸地连接于所述滑块的另一端部。

所述驱动机构包括：

气缸，设置于安装架上；

转向结构，连接所述气缸与所述滑块，将所述气缸的竖直运动转换为所述滑块的水平运动。

所述转向结构为连接于所述气缸底端的转向块，所述转向块上设有与气缸呈夹角设置的导向槽，位于其两侧的所述滑块的端部设有与所述导向槽滑动连接的定位销。

一对所述滑块均为浮动滑块，所述浮动滑块分别包括一个第一浮动块和一个第二浮动块，所述第一浮动块与所述转向结构连接，所述第二浮动块与所述夹持块连接。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的夹持机构，包括内设有导轨的安装架，导轨内对称地滑动设置有一对滑块，滑块由驱动机构驱动运动。一对滑块分别连接有一对夹持块，并在滑块带动下彼此靠近或分离；其中至少一个滑块为浮动滑块，驱动装置带动两侧的滑块靠近运动，使两侧夹持块之间间距减小，从而能够夹持工件。当两侧夹持块与工件接触后，驱动装置继续驱动两滑块向彼此靠近方向运动，但由于工件阻碍了夹持块进一步靠近，使得两侧夹持块对工件两侧产生压力夹紧工件，此时浮动滑块可以伸长。因此，给予了滑块向靠近方向运动的空间。既可以进一步施加夹紧力，也不妨碍滑块的继续运动，有效防止工件被夹持块压坏或夹碎。由于浮动滑块包括至少两个串接的浮动块以及连接于相邻浮动块之间的弹性件，其中一端的浮动块由驱动机构驱动，另一端的浮动块连接夹持块，所以当工件的宽度增大需要更大的夹持宽度时，可以增加浮动滑块的长度或者串接数量，代替了增加夹持块滑动臂长度的做法，使得夹持块直接与滑块连接，而滑块与安装架上的导轨相配合，避免了夹持块悬臂长度增加后容易晃动夹持不稳的情况发生。

2.本发明提供的夹持机构，浮动滑块包括第一浮动块和第二浮动块，其中第一浮动块与第二浮动块互相扣合设置，且第一浮动块与第二浮动块之间连接有弹性件。相互扣合的第一浮动块和第二浮动块分别在驱动机构和工件的反作用力下彼此分开，使得浮动滑块被拉长，给予了第一浮动块及驱动机构继续活动的空间，防止工件被损伤。设置在第一浮动块及第二浮动块之间的弹性件施加了使第一浮动块和第二浮动块相靠近的力，使得第一浮动块和第二浮动块始终处于一个整体，保证了驱动机构的夹紧力能传递到工件上。

3.本发明提供的夹持机构，第一浮动块包括第一浮动块本体以及第一扣合部，第二浮动块包括第二浮动块本体以及第二扣合部；由于第一扣合部活动连接于第二扣合部内，所以第一浮动块和第二浮动块可以相对彼此分离或靠近，使得浮动滑块的长度可以变化。同时第一、第二扣合部之间连接有弹性件，当未夹持工件时，在弹性件的作用力下，第一浮动块与第二浮动块相互靠近，整个浮动滑块处于最短长度，为夹紧时滑块留出伸长空间。

4.本发明提供的夹持机构，第二浮动块本体上设有允许第一扣合部插入并在其中滑动的滑槽，第一扣合部上远离第一浮动块本体的端部设有第一限位块，第二扣合部上远离第二浮动块本体的端部设有第二限位块，弹性件两端分别与第一限位块和第二限位块相抵接。第一扣合部通过滑槽与第二扣合部向配合，实现了第一浮动块和第二浮动块相对直线运动，并且第一限位块和第二限位块相互限制下，即使浮动滑块被拉动至最长，也不会发生第一扣合部从第二扣合部中脱离的情况，有效地保证了连接的可靠性。弹性件的两端分别与第一、第二限位块抵接，向第一、第二施加使彼此分离的力，从而使得第一、第二浮动块具有彼此靠近的趋势。在未夹持工件时，第一限位块和第二限位块被弹性件抵推至分别与第二浮动块本体和第一浮动块本体相抵接，从而让浮动滑块整体处于最短长度状态，而当夹持工件后，第一限位块和第二限位块之间距离减小，弹性件被压缩，从而保证了第一浮动块和第二浮动块之间连接的可靠性，实现了力在浮动滑块上的传递。

5.本发明提供的夹持机构，导轨为安装架内开设的通槽，滑块与通槽滑动连接，通槽两端设有开口，驱动机构连接于通槽内的滑块的一端部，夹持块可拆卸地连接于滑块的另一端部。通过滑块和通槽的滑动设置，可以利用通槽对滑块周壁的限制作用，让滑块沿着通槽内的直线方向运动，避免浮动滑块内第一浮动块和第二浮动块之间发生错位。同时通槽和滑块的长度可以根据需要设计成不同长度，满足不同尺寸工件对夹持宽度的要求。夹持块连接与滑块的端部，避免了夹持块上出现了较长的悬臂，影响夹持的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的实施例1中的夹持机构的主视图；

图2为实施例1中浮动滑块的结构示意图；

图3为实施例1中浮动滑块的爆炸图；

图4为实施例1中浮动滑块的俯视图；

图5为实施例1中安装架的左视图

图6为实施例1中驱动机构的结构示意图。

附图标记说明：

1-安装架；2-浮动滑块；3-夹持块；4-驱动机构；

11-卡槽；12-通槽；

21-第一浮动块；22-第二浮动块；23-弹簧；24-压缩弹簧；

41-驱动单元；42-转向块；421-导向槽；

211-第一浮动块本体；212-第一扣合部；221-第二浮动块本体；222-第二扣合部；

2111-定位销；2121-第一限位块；2221-第二限位块；2222-滑槽；

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本实施例提供一种夹持机构，其结构如图1至图6所示，包括内设有卡槽11的安装架1，卡槽11内对称地滑动设置有一对滑块，滑块由驱动机构4驱动运动。一对滑块分别连接有一对夹持块3，并在滑块带动下彼此靠近或分离；其中至少一个滑块为浮动滑块2，本实施例中的两个滑块均为浮动滑块。如图1中所示，驱动装置带动两侧的滑块靠近运动，使两侧架＝夹持块3之间间距减小，从而能够夹持工件。由于浮动滑块2包括两个串接的浮动块以及连接于相邻浮动块之间的弹簧23，其中一端的浮动块由驱动机构4驱动，另一端的浮动块连接持块3，所以当工件的宽度增大需要更大的夹持宽度时，可以增加浮动滑块2的长度或者串接数量，代替了增加夹持块3滑动臂长度的做法，避免了夹持块3悬臂长度增加后容易晃动夹持不稳的情况发生。因为夹持块3直接与滑块连接，不需要增加夹持块3固定点到夹持块3悬臂末端的长度，而滑块与安装架1上的卡槽11相配合，所以增加的长度转移至滑块和卡槽11上。同时，由于滑块内设有弹簧23，其长度为浮动可调节的，当两侧夹持块3与工件接触后，驱动装置继续驱动两滑块向彼此靠近方向运动，但由于工件阻碍了夹持块3进一步靠近，使得两侧夹持块3对工件两侧产生压力夹紧工件，此时浮动滑块2可以伸长。因此，给予了滑块向靠近方向运动的空间。既可以进一步施加夹紧力，也不妨碍滑块的继续运动，有效防止工件被夹持块3压坏或夹碎。

如图2-3所示，本实施例中的浮动滑块2包括第一浮动块21和第二浮动块22，第一浮动块21的一端活动连接，第二浮动块22与夹持块3连接。第一浮动块21与第二浮动块22互相扣合设置，且第一浮动块21与第二浮动块22之间连接有弹簧23。

本实施例中的弹簧23为压缩弹簧24，相互扣合的第一浮动块21和第二浮动块22分别在驱动机构4和工件作用力下彼此分开，使得浮动滑块2被拉长，给予了第一浮动块21及驱动机构4继续活动的空间，防止工件被损伤。设置在第一浮动块21及第二浮动块22之间的压缩弹簧24施加了使第一浮动块21和第二浮动块22相靠近的力，使得第一浮动块21和第二浮动块22始终处于一个整体，保证了驱动机构4的夹紧力能传递到工件上。

如图2和图3所示，本实施例中的第一浮动块21包括第一浮动块本体211以及第一扣合部212，第二浮动块22包括第二浮动块本体221以及第二扣合部222；由于第一扣合部212活动连接于第二扣合部222内，所以第一浮动块21和第二浮动块22可以相对彼此分离或靠近，使得浮动滑块2的长度可以变化。同时第一扣合部212、第二扣合部222之间连接有压缩弹簧24，当未夹持工件时，在弹簧23的作用力下，第一浮动块21与第二浮动块22相互靠近，整个浮动滑块2处于最短长度，为夹紧时滑块留出了伸长空间。

如图3和图4所示，第二浮动块本体221上设有允许第一扣合部212插入并在其中滑动的滑槽2222，第一扣合部212上远离第一浮动块本体211的端部设有第一限位块2121，第二扣合部222上远离第二浮动块本体221的端部设有第二限位块2221，弹簧23两端分别与第一限位块2121和第二限位块2221相抵接。具体的，如图3所示，第一限位块2121和第二限位块2221为分别成型于第一扣合部212以及第二扣合部222远端的阻挡板，第一限位块2121位于第二限位块2221和第二浮动块本体221之间。当浮动滑块2处于最短长度时，第一限位块2121、第二限位块2221分别与第二浮动块本体221和第一浮动块本体211相抵接，而当第一限位块2121与第二限位块2221相抵接时，浮动滑块2处于最大长度。当然，由于第一限位块2121和第二限位块2221之间设有压缩弹簧24，所以当压缩弹簧24被压缩至最短时，浮动滑块2处于最大长度。

第一扣合部212通过滑槽2222与第二扣合部222向配合，实现了第一浮动块21和第二浮动块22相对直线运动，并且第一限位块2121和第二限位块2221相互限制下，即使浮动滑块2被拉动至最长，也不会发生第一扣合部212从第二扣合部222中脱离的情况，有效地保证了连接的可靠性。

本实施例中，如图2和图3所示，第二扣合部222上的滑槽2222、第一限位块2121、第二限位块2221以及第一扣合部212与第一浮动块本体211连接部分合围形成一个容置腔，用以安装压缩弹簧24，压缩弹簧24的两端分别与第一限位块2121、第二限位块2221抵接，向第一限位块2121、第二限位块2221施加使彼此分离的力，从而使得第一浮动块21、第二浮动块22具有彼此靠近的趋势。由于容置腔的最大长度小于压缩弹簧24自然状态下的长度，所以在未夹持工件时，第一限位块2121和第二限位块2221被压缩弹簧24抵推至分别与第二浮动块本体221和第一浮动块本体211相抵接，从而让浮动滑块2整体处于最短长度状态，而当夹持工件后，第一限位块2121和第二限位块2221之间距离减小，压缩弹簧24被压缩，从而保证了第一浮动块21和第二浮动块22之间连接的可靠性，实现了力在浮动滑块2上的传递。

如图5所示，本实施例中的卡槽11为在安装架1内沿水平方向开设的通槽12，滑块与通槽12滑动连接，通槽12两端设有开口，驱动机构4连接于通槽12内的滑块的一端部，夹持块3可拆卸地连接于滑块的另一端部。通过滑块和通槽12的滑动设置，可以利用通槽12对滑块周壁的限制作用，让滑块沿着通槽12内的直线方向运动，避免浮动滑块2内第一浮动块21和第二浮动块22之间发生错位。同时，通槽12和滑块的长度可以根据需要设计成不同长度，满足不同尺寸工件对夹持宽度的要求。夹持块3连接于滑块的端部，避免了夹持块3上出现了较长的悬臂，影响夹持的稳定性。

本实施例中的驱动机构4包括气缸和转向机构，驱动单元为气缸，气缸设置于安装架1上，转向结构连接气缸与滑块，将气缸的竖直运动转换为滑块的水平运动。具体的，如图6所示，本实施例中的转向结构为连接于气缸底端活塞杆上的转向块42，转向块42在气缸的带动下，垂直于滑槽2222方向上下直线运动。转向块42的底部开设有与气缸呈夹角设置的导向槽421，本实施例中的导向槽421为与气缸呈45度设置的开口槽。而位于其两侧的第一浮动块本体211的端部设有通孔，通孔内设有与导向槽421滑动连接的定位销2111。当转向块42向上运动时，导向槽421引导定位销2111向内运动，从而带动两侧的滑块相互靠近。同理，转向块42向下运动时，导向槽421两侧的滑块相互分离。

如图6所示，本实施例中的安装架1呈“凸”字型，凸起部分内部开设有适于转向块42上下移动的滑动槽，滑动槽与设置滑块的通槽12相贯通。由于滑动槽的限制，转向块42可以保持在竖直面内运动，避免给滑块带来其他方向的力，影响滑块的运动。

如图1所示，本实施例中的一对滑块均为浮动滑块2，浮动滑块2分别包括一个第一浮动块21和一个第二浮动块22，第一浮动块21与转向结构连接，第二浮动块22与夹持块3连接。

实施例2

本实施例提供一种夹持机构，其结构与实施例1中的基本相同，区别在于，本实施例中的浮动滑块2包括第一浮动块21、第二浮动块22和第三浮动块，其中第一浮动块21的一端与驱动机构4相连接，第三浮动块的一端与夹持块3相连接。

具体的，在本实施例中的第二浮动块22的两端各成型有一个第二扣合部222，第三浮动块上的第三扣合部与第一浮动块上的第一扣合部结构相同，第二浮动块上两端的第二扣合部分别与第一浮动块21上的第一扣合部212以及第三浮动块上的第三扣合部相扣合，并且都在已经扣合的扣合部之间安装有压缩弹簧24。三个浮动块均可以在安装架的通槽内滑动。此种结构的浮动块有更长的浮动距离，可以作为增加夹持宽度的一种方式。

同理，作为可替换的实施方式，本实施例中的第二浮动块远离第一浮动块一端可以成型有第一扣合部，相应的，第三浮动块上成型有与第二扣合部结构相同的第三扣合部。

作为可替换的实施方式，浮动滑块2内的浮动块可以串接三个以上，中间可设有多个第二浮动块，第二浮动块的两端都分别成型有第一扣合部与第二扣合部，以便于相邻的第二浮动块或第一浮动块、第三浮动块之间完成彼此之间的相互扣合，使得夹持机构的夹持宽度能够进一步扩大。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种夹持机构，包括，

安装架(1)，其内设有卡槽(11)；一对滑块，对称地滑动设置于所述安装架的卡槽(11)内，所述滑块由驱动机构(4)驱动运动；

一对夹持块(3)，分别连接于所述滑块，并由所述滑块带动彼此靠近或分离；

其特征在于，

其中至少一个所述滑块为浮动滑块(2)，包括至少两个串接的浮动块以及连接于相邻浮动块之间的弹性件(23)，其中一端的所述浮动块由所述驱动机构(4)驱动，另一端的浮动块连接所述夹持块(3)。

2.根据权利要求1所述的一种夹持机构，其特征在于，所述浮动滑块(2)包括若干依次连接的第一浮动块(21)和第二浮动块(22)，其中第一浮动块(21)与所述第二浮动块(22)互相扣合设置，且第一浮动块(21)与第二浮动块(22)之间连接有所述弹簧(23)。

3.根据权利要求2所述的一种夹持机构，其特征在于，

所述第一浮动块(21)包括第一浮动块本体(211)以及第一扣合部(212)，所述第二浮动块(22)包括第二浮动块本体(221)以及第二扣合部(222)；其中第一扣合部(212)活动连接于所述第二扣合部(222)内，且第一、第二扣合部(222)之间连接有所述弹簧(23)。

4.根据权利要求3所述的一种夹持机构，其特征在于，所述第二扣合部(222)上设有允许所述第一扣合部(212)插入并在其中滑动的滑槽(2222)。

5.根据权利要求4所述的一种夹持机构，其特征在于，所述第一扣合部(212)上远离所述第一浮动块本体(211)的端部设有第一限位块(2121)，所述第二扣合部(222)上远离所述第二浮动块本体(221)的端部设有第二限位块(2221)，所述弹性件(23)两端分别与所述第一限位块(2121)和所述第二限位块(2221)相抵接。

6.根据权利要求1-4任意一项所述的一种夹持机构，其特征在于，所述卡槽(11)为所述安装架(1)内开设的通槽(12)，所述滑块与所述通槽(12)滑动连接，所述通槽(12)两端设有开口，所述驱动机构(4)连接于所述通槽(12)内的滑块的一端部，所述夹持块(3)可拆卸地连接于所述滑块的另一端部。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种夹持机构，其特征在于，所述驱动机构(4)包括：

驱动单元(41)，设置于安装架(1)上；

转向结构，连接所述驱动单元(41)与所述滑块，将所述驱动单元(41)的竖直运动转换为所述滑块的水平运动。

8.根据权利要求7所述的一种夹持机构，其特征在于，所述转向结构为连接于所述驱动单元(41)底端的转向块(42)，所述转向块(42)上设有与驱动单元(41)呈夹角设置的导向槽(421)，位于其两侧的所述滑块的端部设有与所述导向槽(421)滑动连接的定位销(2111)。

9.根据权利要求8所述的一种夹持机构，其特征在于，一对所述滑块均为浮动滑块(2)，所述浮动滑块(2)分别包括一个第一浮动块(21)和一个第二浮动块(22)，所述第一浮动块(21)与所述转向结构连接，所述第二浮动块(22)与所述夹持块(3)连接。