CN109648594A - 一种宽度可调节的机械手爪 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种宽度可调节的机械手爪，属于机械手爪技术领域；它解决了现有气爪夹持失误率高、稳定性差的技术问题；一种宽度可调节的机械手爪，包括安装座；驱动件，其与安装座顶部固连；传动件，其设置于安装座内并与驱动件相连；手爪，其有两个且在安装座底部对称设置；偏心轴，其有两根且设置于安装座内，偏心轴之内轴与安装座活动相连，两手爪伸入安装座内且分别与两偏心轴之外轴套接，两手爪均与传动件铰接连接；两手爪通过偏心轴与安装座铰接连接，当手爪夹持的工件直径发生变化时，可通过调节偏心轴来调节两手爪间的宽度，满足手爪能夹取不同直径的工件，无需改变驱动件的驱动行程，从而提高了整个手爪装置抓取工件的准确率。

Description

一种宽度可调节的机械手爪

技术领域

本发明属于机械手爪技术领域，涉及一种宽度可调节的机械手爪。

背景技术

机械手爪是目前机械加工设备中常用的机械部件，尤其是轴类工件的加工，通长需要针对不同的加工工艺与加工需求，来设计不同的机械手爪，对于轴类工件的加工，常见的机械手爪为两爪式气动夹爪。

例如，申请号为201711443883.3的发明专利申请公开了一种气动夹爪，包括夹紧座，夹紧座上安装有气缸与两爪体，气缸与夹紧座固连，两爪体与夹紧座铰接连接，气缸与两爪体铰接连接，在气缸的带动下，两爪体能同步以铰接点摆动，从而实现工件的抓取与放开，使用方便，但同时存在以下技术问题，1、现有的气缸是靠活塞杆与缸体内的传感器感应来实现其信号反馈的，而气动夹爪在夹持不同直径的轴类工件时，气缸的活塞杆移动行程是不同的，当夹持的工件直径变化较大时，会造成气缸的活塞杆无法与传感器感应，控制系统无法接收传感器信号，则无法进行下一步工作，导致气动夹爪失误率较高，加工出现停滞，加工效率较低；2、气缸无法对控制系统进行信息反馈，无法执行下一步动作，此时，气缸对工件的夹持也不稳定，极易造成工件脱离气爪，导致工件出现损坏。

综上所述，为了解决上述气动夹爪存在的技术问题，需要设计一种夹持准确率高、稳定性好且能针对不同型号工件进行夹持的宽度可调节的机械手爪。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种夹持准确率高、稳定性好且能针对不同型号工件进行夹持的宽度可调节的机械手爪。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种宽度可调节的机械手爪，包括

安装座；

驱动件，其与安装座顶部固连；

传动件，其设置于安装座内并与驱动件相连；

手爪，其有两个且在安装座底部对称设置；

偏心轴，其有两根且设置于安装座内，偏心轴之内轴与安装座活动相连，两手爪伸入安装座内且分别与两偏心轴之外轴套接，两手爪均与传动件铰接连接；

驱动件能驱动传动件移动并带动两手爪分别以两偏心轴为轴心同步摆动，当两偏心轴转动时，两手爪能相互靠近或远离。

在上述一种宽度可调节的机械手爪中，所述安装座上开设有安装孔，在安装孔内可拆装设置有轴套，所述偏心轴的内轴与轴套套接连接。

在上述一种宽度可调节的机械手爪中，所述安装座外侧壁上开设有与安装孔连通的外定位孔，所述轴套上贯穿设置有内定位孔，所述外定位孔与内定位孔相通。

在上述一种宽度可调节的机械手爪中，两偏心轴的内轴一端均套设有齿轮，在内轴一端外表面设置有相对的平槽，齿轮贯穿设置有与平槽配合的轴孔，两齿轮啮合连接。

在上述一种宽度可调节的机械手爪中，所述传动件包括

传动座，其底部横向设置有容纳槽；

传动块，其位于传动座内并与传动座可拆装相连，传动块上端设置有传动杆，传动杆伸出传动座与驱动件相连；

传动板，其有两块，两传动板一端伸入容纳槽内并与传动座铰接连接，另一端分别与两手爪铰接连接。

在上述一种宽度可调节的机械手爪中，所述安装座内表面设置有滑槽，传动座外表面凸设有滑块，所述滑块位于滑槽内滑动。

在上述一种宽度可调节的机械手爪中，所述安装座外表面贯穿设置有U型槽，在U型槽间形成有调节块，所述调节块的外侧壁与滑槽内表面重合，在安装座的外侧壁上设置有与U型槽连通的调节孔。

在上述一种宽度可调节的机械手爪中，所述手爪包括

爪座，其伸入安装座内并与偏心轴套接，爪座上端与传动件铰接连接；

爪块，其设置有一安装槽，所述爪座位于安装槽内并与爪块可拆装相连。

在上述一种宽度可调节的机械手爪中，所述安装槽内设置有向爪块内部凹陷的定位槽，所述爪座上对应设置有定位块，所述定位块嵌设于定位槽内。

在上述一种宽度可调节的机械手爪中，安装座其中一外表面设置有罩板，两内轴一端均贯穿盖板且平槽伸出罩板外，所述齿轮位于罩板内，安装座另一外表面设置有面板，两内轴另一端均贯穿面板，所述罩板与面板均与安装座可拆装连接。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本发明中，两手爪通过偏心轴与安装座铰接连接，当手爪夹持的工件直径发生变化时，可通过调节偏心轴来调节两手爪间的宽度，满足手爪能夹取不同直径的工件，无需改变驱动件的驱动行程，从而提高了整个手爪装置抓取工件的准确率，保证了正常的加工

2、由于驱动件的行程一致，使得手爪夹持不同直径工件时，均能将不同直径的工件夹紧，工件不易与手爪脱离，提高了工件的安全性，大大降低了工件的损耗。

附图说明

图1为本发明的前视立体图。

图2为本发明的后视立体图。

图3为本发明局部的内部结构图。

图4为本发明的爆炸图。

图中，10、安装座；11、装配槽；12、安装孔；13、轴套；13a、内定位孔；14、外定位孔；15、滑槽；16、U型槽；17、调节块；18、调节孔；

20、驱动气缸；21、活塞杆；

30、传动件；31、传动座；31a、通孔；31b、容纳槽；31c、滑块；32、传动块；32a、传动杆；32b、连接轴；33、传动板；33a、传动轴；

40、手爪；41、爪座；41a、定位块；42、爪块；42a、安装槽；42b、弧形槽；42c、定位槽；43、铰接轴；

50、偏心轴；51、内轴；51a、平槽；52、外轴；53、齿轮；53a、轴孔；

60、罩板；

70、面板。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1-图4所示，本发明一种宽度可调节的机械手爪装置，包括安装座10、驱动件、传动件30、手爪40与偏心轴50。

安装座10为内空结构，其底部开设有横向贯穿安装座10的装配槽11，驱动件与安装座10顶部固连，优选的，该驱动件为驱动气缸20，驱动气缸20的活塞杆21伸入安装座10内，传动件30设置于安装座10内并与驱动件相连，手爪40有两个且在安装座10底部对称设置，偏心轴50有两根且贯穿设置于安装座10内，偏心轴50之内轴51与安装座10活动相连，两手爪40部分伸入安装座10内且分别与两偏心轴50之外轴52套13接，两手爪40均与传动件30铰接连接，工作时，驱动件能驱动传动件30在安装座10内移动，并实现两手爪40分别以两偏心轴50为轴心同步摆动，即实现两手爪40的抓取与放开动作，当工件的直径发生变化时，可通过调节转动两偏心轴50，两手爪40能相互靠近或远离，从而实现两手爪40间距离的调节，以满足对不同直径工件的正常抓取。

值得一提的是，虽然本装置是针对传统的气爪结构中气缸的活塞杆21移动行程不一致进行的改进，但由于本装置通过改变两手爪40间的距离来实现对不同直径工件的抓取，因此，本装置中的驱动件不仅仅可以是气缸，也可以通过电机带动丝杆等其他方式来驱动。

在上述结构基础上，本发明对其作了进一步改进与细化。

如图4所示，在安装座10的两个表面上分别开设有两个安装孔12，所述安装孔12孔径大于偏心轴50最大轴径，在安装孔12内可拆装设置有轴套13，所述偏心轴50的内轴51与轴套13套接连接。

由于偏心轴50有内外两个轴径，若安装孔12孔径与偏心轴50内轴51匹配，则外轴52轴径大于安装孔12直径，造成偏心轴50无法安装，若安装孔12孔径与偏心轴50外轴52匹配，则外轴52安装至安装孔12中无法定位，而通过设置轴套13，安装孔12的孔径可大于外轴52轴径，从而便于偏心轴50进出安装座10，待偏心轴50安装至安装孔12内后，再将轴套13由安装孔12外部安装至安装孔12中，用于对偏心轴50进行定位，提高偏心轴50的稳定性，同时，轴套13还能替代偏心轴50对安装座10的磨损，轴套13可拆装，便于更换。

如图2、图4所示，所述安装座10外侧壁上开设有与安装孔12连通的外定位孔14，所述轴套13上贯穿设置有内定位孔13a，所述外定位孔14与内定位孔13a相通。

通过设置外定位孔14与内定位孔13a，可在偏心轴50转动调节后，在外定位孔14与内定位孔13a内插入固定轴，固定轴可通过螺纹连接等方式与安装座10和轴套13固连，通过固定轴抵在偏心轴50上，对偏心轴50进行周向定位，避免偏心轴50非正常转动，提高偏心轴50的稳定性，同时也能对导套起到限位作用。

如图3、图4所示，两偏心轴50的内轴51一端均套设有齿轮53，在内轴51一端外表面设置有相对的平槽51a，齿轮53贯穿设置有与平槽51a配合的轴孔53a，两齿轮53啮合连接且均位于安装座10外。

通过设置齿轮53，使得两偏心轴50转动调节时能实现同步调节，提高调节效率，也能提高偏心轴50调节时的灵活性，使得两偏心轴50同步转动更加方便、省力。

如图3、图4所示，所述传动件30包括传动座31、传动块32与传动板33，传动座31为方形结构，其上端面开设有通孔31a，底部横向设置有容纳槽31b，传动块32为柱状结构且位于传动座31内，传动块32上端设置有传动杆32a，传动杆32a伸出通孔31a与驱动件相连，传动块32通过一贯穿传动块32与传动座31且可拆装的连接轴32b固连，传动板33有两块，两传动板33一端伸入容纳槽31b内且同时套接在一传动轴33a上，该传动轴33a贯穿传动座31并与传动座31相连，两传动板33的另一端分别与两手爪40铰接连接。

传动座31、传动块32与传动板33间通过连接轴32b与传动轴33a铰接连接，实现了传动座31、传动块32与传动板33三者可拆装连接，便于整个传动件30的装配与拆卸，也方便了传动座31、传动块32与传动板33的加工。

值得注意的是，两手爪40在夹持状态下，两传动板33在传动座31与传动块32的作用下能与传动块32形成90度的夹角，而两传动板33为180度，此时，两传动板33对两手爪40以偏心轴50为轴心施加一定的作用力，该作用力使得两手爪40在工件的自重下不易张开，避免轴类工件在较重情况下与两手爪40分离，而驱动气缸20的活塞杆21移动行程一致，也保证了两手爪40在夹持状态下，两传动板33始终与活塞杆21保持垂直状态。

如图3、图4所示，所述安装座10内表面设置有滑槽15，传动座31外表面凸设有滑块31c，所述滑块31c位于滑槽15内滑动。

滑块31c与滑槽15配合，提高了传动座31在安装座10内移动时的精度与稳定性，避免传动座31在安装座10内晃动，提高了传动座31的移动灵活性与移动效率，从而提高两手爪40的夹持灵活性与夹持效率。

如图2、图4所示，所述安装座10外表面贯穿设置有U型槽16，在U型槽16间形成有调节块17，所述调节块17的外侧壁与滑槽15内表面重合，在安装座10的外侧壁上设置有与U型槽16连通的调节孔18。

由于滑块31c在滑槽15内向下滑动时，两手爪40为收拢夹紧的状态，因此，滑块31c在滑槽15内移动时，越滑动到滑槽15下端的位置，对滑块31c的移动精度要求越高，滑块31c越不能晃动，而通过设置调节孔18与调节块17，可经调节孔18插入相应的调节轴，调节轴可通过螺纹连接等方式与安装座10相连，调节轴抵在调节块17上，能调整调节块17在U形槽内的位置，从而起到调节滑槽15的宽度的作用，以此来达到提高滑块31c移动精度的目的。

如图3、图4所示，所述手爪40包括爪座41与爪块42，爪座41部分伸入安装座10内且中部与偏心轴50套接，爪座41上端与传动板33通过铰接轴43铰接连接，爪块42设置有一安装槽42a，爪座41位于安装槽42a内并与爪块42通过连接件可拆装相连，爪块42的内表面上设置有弧形槽42b，便于夹持工件。

整个手爪40由爪座41与爪块42组成，爪座41与爪块42可拆装相连，便于整个手爪40的加工，降低了加工难度，另外，针对不同型号、形状的工件，爪块42可进行更换，从而提高了手爪40的适用范围与灵活性。

如图4所示，所述安装槽42a内设置有向爪块42内部凹陷的定位槽42c，所述爪座41上对应设置有定位块41a，所述定位块41a嵌设于定位槽42c内。

定位块41a与定位槽42c配合，可实现爪块42与爪座41的快速定位与安装，从而提高安装效率。

如图1、图2、图4所示，安装座10其中一外表面设置有罩板60，两偏心轴50均贯穿盖板且具有平槽51a的一端伸出罩板60外，所述齿轮53位于罩板60内，安装座10另一外表面设置有面板70，两偏心轴50均贯穿面板70，所述罩板60与面板70均与安装座10可拆装连接。

罩板60与面板70的设置，可对安装于安装座10上的导套进行限位，防止导套移动，提高导套的稳定性，罩板60将两齿轮53盖住，避免外露，防止加工环境中的杂物卡入两齿轮53间，从而保证两齿轮53正常工作，同时也能使整个结构更加美观，而偏心轴50伸出罩板60，则方便从结构外部对偏心轴50进行转动调节。

本发明的工作原理如下：

驱动气缸20伸出活塞杆21并驱动传动块32、传动座31依次向下移动，两传动板33转动并向外张开，在传动板33的作用下，两手爪40上端逐渐远离，手爪40下端逐渐收拢，实现手爪40的夹持动作，反之，驱动气缸20收缩活塞杆21时，两手爪40张开，实现手爪40的放开动作。

当工件的直径改变时，由外部调节偏心轴50转动，实现两手爪40的宽度调节。

当工件的形状改变时，可通过将爪块42由爪座41上拆下，更换对应的爪块42，满足对不同形状工件的夹持。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种宽度可调节的机械手爪，包括

安装座；

驱动件，其与安装座顶部固连；

传动件，其设置于安装座内并与驱动件相连；

手爪，其有两个且在安装座底部对称设置；

偏心轴，其有两根且设置于安装座内，偏心轴之内轴与安装座活动相连，两手爪伸入安装座内且分别与两偏心轴之外轴套接，两手爪均与传动件铰接连接；

驱动件能驱动传动件移动并带动两手爪分别以两偏心轴为轴心同步摆动，当两偏心轴转动时，两手爪能相互靠近或远离。

2.根据权利要求1所述的一种宽度可调节的机械手爪，其特征在于：所述安装座上开设有安装孔，在安装孔内可拆装设置有轴套，所述偏心轴的内轴与轴套套接连接。

3.根据权利要求2所述的一种宽度可调节的机械手爪，其特征在于：所述安装座外侧壁上开设有与安装孔连通的外定位孔，所述轴套上贯穿设置有内定位孔，所述外定位孔与内定位孔相通。

4.根据权利要求1所述的一种宽度可调节的机械手爪，其特征在于：两偏心轴的内轴一端均套设有齿轮，在内轴一端外表面设置有相对的平槽，齿轮贯穿设置有与平槽配合的轴孔，两齿轮啮合连接。

5.根据权利要求1所述的一种宽度可调节的机械手爪，其特征在于：所述传动件包括

传动座，其底部横向设置有容纳槽；

传动块，其位于传动座内并与传动座可拆装相连，传动块上端设置有传动杆，传动杆伸出传动座与驱动件相连；

传动板，其有两块，两传动板一端伸入容纳槽内并与传动座铰接连接，另一端分别与两手爪铰接连接。

6.根据权利要求5所述的一种宽度可调节的机械手爪，其特征在于：所述安装座内表面设置有滑槽，传动座外表面凸设有滑块，所述滑块位于滑槽内滑动。

7.根据权利要求5或6所述的一种宽度可调节的机械手爪，其特征在于：所述安装座外表面贯穿设置有U型槽，在U型槽间形成有调节块，所述调节块的外侧壁与滑槽内表面重合，在安装座的外侧壁上设置有与U型槽连通的调节孔。

8.根据权利要求1所述的一种宽度可调节的机械手爪，其特征在于：所述手爪包括

爪座，其伸入安装座内并与偏心轴套接，爪座上端与传动件铰接连接；

爪块，其设置有一安装槽，所述爪座位于安装槽内并与爪块可拆装相连。

9.根据权利要求8所述的一种宽度可调节的机械手爪，其特征在于：所述安装槽内设置有向爪块内部凹陷的定位槽，所述爪座上对应设置有定位块，所述定位块嵌设于定位槽内。

10.根据权利要求4所述的一种宽度可调节的机械手爪，其特征在于：安装座其中一外表面设置有罩板，两内轴一端均贯穿盖板且平槽伸出罩板外，所述齿轮位于罩板内，安装座另一外表面设置有面板，两内轴另一端均贯穿面板，所述罩板与面板均与安装座可拆装连接。