CN109397320A - 伞齿轮式电动夹爪机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种伞齿轮式电动夹爪机构，包含：一壳体，具有一腔室与一线性滑轨；一传动杆，具有相对的一第一端与一第二端，第二端伸入腔室内并且末端处形成一伞齿轮；一第一导杆，能转动地设置于腔室内且位于伞齿轮的一侧边处，并且第一导杆具有一第一杆体，第一杆体的一端具有与伞齿轮对应地啮合的第一传动齿轮；一第二导杆，能转动地设置于腔室内且位于伞齿轮的另一侧边处，并且第二导杆具有一第二杆体，第二杆体的一端具有与伞齿轮对应地啮合的第二传动齿轮；一第一夹板；以及一第二夹板。本发明的伞齿轮式电动夹爪机构为对称式的水平移动结构，可以均匀地提供双向的平面夹持力，可以轻易地改变夹持力与夹持速度，满足不同的使用需求。

Description

伞齿轮式电动夹爪机构

技术领域

本发明涉及一种夹爪机构，尤指一种伞齿轮式电动夹爪机构。

背景技术

夹爪为取代手掌抓持加工物的机械构件，为自动化设备相当重要的一环，其通常装设于一夹爪机构上，该夹爪机构为通过机构设计具有可以相对开合的两个端点，该两个端点分别供安装一夹头以构成夹爪，而夹爪机构通常装设于一机械手臂或一滑移台上，据此通过该机械手臂或该滑移台的位移结合该夹爪机构的开合，即可利用该夹爪夹持加工物而位移至指定位置，以继续进行下一道工序。

习知夹爪机构如中国台湾新型专利公告第M284508号所示：其为一种改良的夹爪，其包含有一第一爪及一第二爪，该第一爪及该第二爪之间设置驱动该第一爪及该第二爪开合的一连杆结构，其具有一凸片，只要推动该凸片即可连动该连杆结构而使该第一爪和该第二爪做夹紧及放松，此习知夹爪机构为转动式夹合结构，其优点在于夹合的速度快，但容易有受力不均匀的问题产生，通常用于夹持圆柱体，对于矩形体来说并不适用。

又请参阅中国台湾新型专利公告第M495931号所示：其为一种同步夹爪，其设置有一基座、一夹爪组以及一连杆装置，该夹爪组于该基座的两侧分别设置有一第一夹爪与一第二夹爪，并于该基座上设置有一驱动器，该驱动器连接该第一夹爪，而该连杆装置则分别枢接于该基座相邻该第一夹爪与该第二夹爪的两侧，该驱动器带动该第一夹爪朝向该基座靠近或远离该基座时，通过该连杆装置带动该第二夹爪同步朝向该基座靠近或远离该基座。

此习知夹爪中，该第一夹爪与该第二夹爪水平相对靠近，因此不但节省时间，且可避免受力不均匀的问题产生。然而此习知技术利用该连杆装置达成该第一夹爪与该第二夹爪水平同步移动，该连杆装置若受到外力撞击而变形、老化或是组装时存在公差，皆会影响该第一夹爪与该第二夹爪的移动稳定性，且由于通过连杆传动的方式，整体结构所承受的力矩较大，其不耐撞击，且难以适用较大夹持力的需求。综上所述，传统的电动夹爪仍有待改进。

发明内容

本发明的主要目的在于披露一种伞齿轮式电动夹爪机构，其为对称式平面移动结构，且可简单变更设计而满足不同夹持速度与夹持力的使用需求。

为达上述目的，本发明为一种伞齿轮式电动夹爪机构，其包含一壳体、一传动杆、一第一导杆、一第二导杆、一第一夹板与一第二夹板，其中该壳体具有一腔室与一线性滑轨，该传动杆具有相对的一第一端与一第二端，该第二端伸入该腔室内并在末端处形成一伞齿轮。

该第一导杆可转动地设置于该腔室内且位于该伞齿轮的一侧边处，并且该第一导杆具有一第一杆体，该第一杆体的一端具有一对应啮合该伞齿轮的第一传动齿轮，并且该第一杆体的环向侧上具有一第一导螺纹。

该第二导杆亦可转动地设置于该腔室内且位于该伞齿轮的另一侧边处，并且该第二导杆具有一第二杆体，该第二杆体的一端具有一对应啮合该伞齿轮的第二传动齿轮，并且该第二杆体的环向侧上具有一第二导螺纹。

该第一夹板具有一第一夹靠面与一供该第一杆体穿设且啮合该第一导螺纹的第一螺纹孔，并且该第一夹板滑动地设置于该线性滑轨上；该第二夹板则具有一第二夹靠面与一供该第二杆体穿设且啮合该第二导螺纹的第二螺纹孔，并且该第二夹板滑动地设置于该线性滑轨上，该第一夹靠面与该第二夹靠面相对设置。

由上述说明可知，本发明只要通过控制一马达驱动该传动杆转动，即可通过该伞齿轮在两侧分别啮合该第一传动齿轮与该第二传动齿轮，而使得该第一导杆与该第二导杆以不同的方向进行转动，再通过该第一导螺纹与该第一螺纹孔啮合的传动以及该第二导螺纹与该第二螺纹孔啮合的传动，即可使得该第一夹板与该第二夹板在该线性滑轨上滑移而相对靠近或远离。亦即，本发明可使该第一夹板与该第二夹板相对开合而作为夹爪机构，其为对称式的水平移动结构，可以均匀地提供双向的平面夹持力，并且该伞齿轮与第一、第二导螺纹的螺距在改变之后，即可轻易地改变夹持力与夹持速度，故可以定制化而满足不同的使用需求。

附图说明

图1为本发明结构的外观的示意图。

图2为本发明结构的局部分解示意图。

图3A为本发明局部结构的剖视示意图。

图3B为本发明局部结构的剖视动作示意图。

图4为本发明另一实施例的局部结构剖视图。

具体实施方式

有关本发明的详细说明及技术内容，现配合图示说明如下：

请参阅图1、图2与图3A所示，本发明为一种伞齿轮式电动夹爪机构，其包含一壳体10、一传动杆20、一第一导杆30、一第二导杆40、一第一夹板50与一第二夹板60，其中该壳体10具有一腔室11与一线性滑轨12，该壳体10可以具有对接组成该腔室11的一第一腔体101与一第二腔体102，且该线性滑轨12可包括一第一滑轨121与一第二滑轨122，并且第一滑轨和第二滑轨分别设置于该第一腔体101与该第二腔体102上，即该壳体10可为组装式设计，据以减少该壳体10的制造与组装难度。

该传动杆20具有相对的一第一端21与一第二端22，该第二端22伸入该腔室11内并于末端形成一伞齿轮23，该伞齿轮23可以一体成形于该第二端22的末端，亦可采分离设计，在选用所需的尺寸与规格后，可以利用套合、锁接、焊接等等方式固定，而该传动杆20的该第一端21则连接一驱动马达70，该驱动马达70可以驱动该传动杆20旋转。

该第一导杆30可转动地设置于该腔室11内，且位于该伞齿轮23的一侧边，并且该第一导杆30具有一第一杆体31，该第一杆体31的一端具有一对应啮合该伞齿轮23的第一传动齿轮32，并且该第一杆体31的另一端的环向侧具有一第一导螺纹33；而该第二导杆40亦可转动地设置于该腔室11内，且位于该伞齿轮23的另一侧边，并且该第二导杆40具有一第二杆体41，该第二杆体41的一端具有一对应啮合该伞齿轮23的第二传动齿轮42，并且该第二杆体41的另一端的环向侧具有一第二导螺纹43。另外，为了固定该第一导杆30与该第二导杆40，该腔室11内设置有一固定该第一导杆30的第一轴承80与一固定该第二导杆40的第二轴承81。且为了增加该第一杆体31与该第二杆体41在转动时的稳定性，该第一杆体31与该第二杆体41的另一端可以分别枢接于该腔室11，藉以增加该第一杆体31与该第二杆体41的稳定性。

该第一夹板50具有一第一夹靠面51与一供该第一杆体31穿设且啮合该第一导螺纹33的第一螺纹孔52，并且该第一夹板50滑动地设置于该线性滑轨12上；该第二夹板60则具有一第二夹靠面61与一供该第二杆体41穿设且啮合该第二导螺纹43的第二螺纹孔62，并且该第二夹板60滑动地设置于该线性滑轨12上，且该第一夹板50与该第二夹板60可以分别通过一钢珠保持架55与多个钢珠551而滑动地设置于该线性滑轨12上，藉以降低磨损而增加使用寿命。

此外，该第一夹靠面51与该第二夹靠面61相对设置。且该第一夹靠面51与该第二夹靠面61的相对应位置可以分别设置一安装孔53、63，该二安装孔53、63可以分别供安装一夹头(图未示)；另外，该第一夹板50与该第二夹板60在彼此相邻的对应位置处分别设置有通过相互抵触而使得两个安装孔53、63之间保持一距离的限位凸块54、64。此外，该第一夹靠面51与该第二夹靠面61可以伸出该腔室11之外，由此作为定位使用。

请一并参阅图3B所示，由上述说明可知，本发明披露一种对称的结构，当控制该驱动马达70驱使该传动杆20转动时，由于该伞齿轮23在两侧分别啮合该第一传动齿轮32与该第二传动齿轮42，故会使得该第一导杆30与该第二导杆40以不同的方向进行转动，再通过该第一导螺纹33与该第一螺纹孔52啮合的传动以及该第二导螺纹43与该第二螺纹孔62啮合的传动，即可使得该第一夹板50与该第二夹板60于该线性滑轨12上滑移而相对靠近(如图3A)或远离(如图3B)，亦即，本发明可使得该第一夹板50与该第二夹板60相对开合而作为夹爪机构。

另请再参阅图4所示，其为本发明另一实施例，于此实施例中，该驱动马达70可以通过一主模板100的支撑而固定，且该主模板100通过多个螺纹锁定组件96锁固于该外壳10。

并且在此实施例中，可以进一步包含一齿轮箱90，该齿轮箱90供该传动杆20、该第一导杆30、该第二导杆40穿入，而使得该伞齿轮23、该第一传动齿轮32与该第二传动齿轮42在该齿轮箱90内啮合。且用于固定该第一导杆30与该第二导杆40的该第一轴承80与该第二轴承81可以设置于该齿轮箱90内，并分别通过一卡抵于该齿轮箱90上的C型扣环91、92来固定位置，避免该第一轴承80与该第二轴承81在该齿轮箱90内脱落；另外，该传动杆20可以通过设置于该齿轮箱90内的一传动轴承82来固定该传动杆20的径向位置，且该传动轴承82通过一卡抵于该齿轮箱90上的C型扣环93来固定轴向位置。

又于此实施例，该线性滑轨12可以为单一组件而非分成该第一滑轨121与该第二滑轨122两个部分，且该线性滑轨12的两侧分别通过一螺纹锁定组件94固定于该壳体10上。并且，该齿轮箱90亦可利用一螺纹锁定组件95固定于该线性滑轨12上。

此外，为了制造上的考虑，该第一夹板50可以具有一第一上模块501与一第一下模块502，且该第一上模块501与该第一下模块502之间通过一第一插柱503加以固定；而该第二夹板60可以具有一第二上模块601与一第二下模块602，且该第二上模块601与该第二下模块602之间通过一第二插柱603加以固定，其可降低制造上的难度。

综上所述，本发明的优点至少包含：

1.本发明为对称式的水平移动结构，可以均匀地提供双向的平面夹持力。

2.本发明的该伞齿轮与第一、二导螺纹的螺距可以定制化，从而可轻易地改变夹持力与夹持速度，满足不同的使用需求。

3.本发明没有繁杂的连杆机构，耐撞击能力良好，为具有高可靠度的夹爪机构。

4.通过第一轴承与第二轴承的设置，以及使该第一杆体与该第二杆体的另一端分别枢接于该腔室，可以使得该第一导杆与该第二导杆稳定地转动，增加夹爪机构位移时的稳定性。

5.通过该两个限位凸块的相互抵触，可以使得该第一夹板与该第二夹板之间保持距离，可避免夹头相互撞击。

6.该第一夹靠面与该第二夹靠面伸出该腔室，其外部轮廓可以作为定位使用，且具有足够空间安装夹头。

7.该壳体为对接组合设计，可以大幅减少该壳体的制造与组装难度。

Claims (10)

1.一种伞齿轮式电动夹爪机构，其特征在于，所述伞齿轮式电动夹爪机构包含：

一壳体，所述壳体具有一腔室与一线性滑轨；

一传动杆，所述传动杆具有彼此相对的一第一端与一第二端，所述第二端伸入所述腔室内并且在所述第二端的末端处形成一伞齿轮；

一第一导杆，该第一导杆能转动地设置于所述腔室内且位于所述伞齿轮的一侧边处，并且所述第一导杆具有一第一杆体，所述第一杆体的一端具有一与所述伞齿轮对应地啮合的第一传动齿轮，并且所述第一杆体的环向侧上具有一第一导螺纹；

一第二导杆，所述第二导杆能转动地设置于所述腔室内且位于所述伞齿轮的另一侧边处，并且所述第二导杆具有一第二杆体，所述第二杆体的一端具有一与所述伞齿轮对应地啮合的第二传动齿轮，并且所述第二杆体的环向侧上具有一第二导螺纹；

一第一夹板，所述第一夹板具有一第一夹靠面与一供所述第一杆体穿设且与所述第一导螺纹啮合的第一螺纹孔，并且所述第一夹板滑动地设置于所述线性滑轨上；以及

一第二夹板，所述第二夹板具有一第二夹靠面与一供所述第二杆体穿设且与所述第二导螺纹啮合的第二螺纹孔，并且所述第二夹板滑动地设置于所述线性滑轨上，且所述第一夹靠面与所述第二夹靠面相对地设置。

2.根据权利要求1所述的伞齿轮式电动夹爪机构，其特征在于，所述第一杆体的另一端与所述第二杆体的另一端分别枢接于所述腔室。

3.根据权利要求1所述的伞齿轮式电动夹爪机构，其特征在于，所述第一夹靠面与所述第二夹靠面的相对应的位置处分别设置有一安装孔。

4.根据权利要求3所述的伞齿轮式电动夹爪机构，其特征在于，所述第一夹板与所述第二夹板在彼此相邻的对应位置处分别设置有一限位凸块，通过所述限位凸块相互抵触而使得在所述安装孔之间保持一距离。

5.根据权利要求1所述的伞齿轮式电动夹爪机构，其特征在于，所述第一夹靠面与所述第二夹靠面伸出所述腔室之外。

6.根据权利要求1所述的伞齿轮式电动夹爪机构，其特征在于，所述壳体具有通过彼此对接而组成所述腔室的一第一腔体与一第二腔体。

7.根据权利要求6所述的伞齿轮式电动夹爪机构，其特征在于，所述线性滑轨由一第一滑轨与一第二滑轨组成，并且所述第一滑轨与所述第二滑轨分别设置于所述第一腔体与所述第二腔体上。

8.根据权利要求1所述的伞齿轮式电动夹爪机构，其特征在于，所述第一夹板与所述第二夹板分别通过一钢珠保持架与多个钢珠而滑动地设置于所述线性滑轨上。

9.根据权利要求1所述的伞齿轮式电动夹爪机构，其特征在于，所述伞齿轮式电动夹爪机构还包括一齿轮箱，所述齿轮箱供所述传动杆、所述第一导杆、所述第二导杆穿入，从而使得所述伞齿轮、所述第一传动齿轮与所述第二传动齿轮在所述齿轮箱内啮合。

10.根据权利要求9所述的伞齿轮式电动夹爪机构，其特征在于，所述线性滑轨的两侧分别通过一螺纹锁定组件固定于所述壳体上，并且所述齿轮箱利用另一螺纹锁定组件固定于所述线性滑轨上。