CN109877866A - 一种机械爪以及多工位工作台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机械爪，包括环形支架、支撑在环形支架上用以将工件抓起或者放下的抓取组件和用以驱动抓取组件完成抓起或者放下动作的驱动组件，所述抓取组件具有两组，每组所述抓取组件包括四个可旋转地设置在环形支架的夹爪，相邻的两夹爪之间的距离相同且相互传动连接，所述夹爪的自由端朝着环形支架的中心弯曲，所述驱动组件与每组所述抓取组件中的一个夹爪连接。该机械爪能够实现对圆形零件的夹取。

Description

一种机械爪以及多工位工作台

技术领域

本发明涉及工件的夹取设备，具体地，涉及一种机械爪以及多工位工作台。

背景技术

同步环是变速箱换挡时，起到同步的作用，同步环有常压式、惯性式、自行增力式等形式。目前广泛采用的是惯性式同步环。它主要由接合套、同步锁环等组成，它的特点是依靠摩擦作用实现同步。

旧式变速器的换档要采用"两脚离合"的方式，升档在空档位置停留片刻(但是离合器需要抬起来，目的是为了让离合器片也要和飞轮同步，转速必须一致才可顺利挂档，如果换挡慢了，转速落到怠速，也是无法挂进去的)，减档要在空档位置(同时保持离合器抬起)加油门，以减少齿轮的转速差。但这个操作比较复杂，难以掌握精确。因此设计师创造出"同步环"，通过同步环使将要啮合的齿轮达到一致的转速而顺利啮合。

同步环是由三个零件组成，分为同步环外环、同步环中间环和同步环内环，三个零件大体上都是圆形环状结构，在通过普通的机械夹爪夹取经常出现不稳固的现象，所以有必要设计一种针对同步环的夹爪夹取同步环，以便于同步环的装配。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种机械爪，适用于环形或者圆形工件的夹取。

为达到上述目的，本发明提出了以下技术方案：一种机械爪，包括环形支架、支撑在环形支架上用以将工件抓起或者放下的抓取组件和用以驱动抓取组件完成抓起或者放下动作的驱动组件，其特征在于，所述抓取组件具有两组，每组所述抓取组件包括四个可旋转地设置在环形支架的夹爪，相邻的两夹爪之间的距离相同且相互传动连接，所述夹爪的自由端朝着环形支架的中心弯曲，所述驱动组件与每组所述抓取组件中的一个夹爪连接。

优选地，所述夹爪的靠近自由端且朝向环形支架中心的一侧设置有卡槽。

优选地，在环形支架上且对应每个夹爪的位置处设置有固定座，所述固定座不可活动地固定在环形支架上，所述固定座的外缘表面为柱面，夹爪通过旋转座可旋转地固定在固定座上。

优选地，相邻的夹爪采用连杆连接，所述连杆包括一端与旋转座连接的第一连杆和与第一连杆的另一端连接的第二连杆，每个连杆具有两个第一连杆，分别连接在相邻的旋转座上，所述第二连杆的两端分别与两第一连杆的另一端连接。

优选地，所述第一连杆至少包括一沿着环形支架的直径延伸的横杆，所述横杆的一端固定在旋转座上，另一端向着环形支架的中心延伸。

优选地，在两组抓取组件之间至少设置一组驱动组件，在所述环形支架上对应驱动组件的位置处设置有支撑板，所述驱动组件包括支撑在支撑板上的驱动电机以及连接驱动电机与抓取组件的传动组件。

优选地，所述驱动电机的输出轴的轴线平行环形支架的轴线，所述驱动电机的输出轴穿过支撑板，所述传动组件包括固定在驱动电机的输出轴的外端上的主动齿轮以及分别连接主动齿轮与两抓取组件的两锥齿轮组。

优选地，每个锥齿轮组包括通过平行于环形支架的轴线的转轴可旋转地支撑在环形支架上的第一锥齿轮和可旋转地套在环形支架上的第三锥齿轮，所述第一锥齿轮与第三锥齿轮啮合，所述第三锥齿轮与与其靠近的旋转座连接。

本发明还提供一种多工位工作台，包括支架，在支架上形成有多个工位台，多个所述工位台相对于支架的竖向中心线等角度地位于同一圆周上，其特征在于，在所述支架上支撑有能够绕着所述竖向中心线可旋转的多个上述机械手，多个所述机械手的数量与工位台的数量相同，且多个所述机械手相对于所述竖向中心线等角度地位于同一圆周上，所述工位台所在的圆周与机械手所在的圆周沿着所述竖向中心线的方向对齐。

优选地，所述机械手通过旋转升降结构支撑在支架上，所述旋转升降结构包括支撑在支架上的旋转分度盘、支撑在旋转分度盘的输出端上的升降气缸以及支撑在升降气缸的气缸杆的自由端上的连接架，所述连接架具有多个延伸臂，所述延伸臂沿着平行于所述机械手所在圆周的径向延伸，所述延伸臂的数量与机械手的数量相同且相对于所述竖向中心线等角度地设置，所述旋转分度盘的输出端的轴线、气缸杆的轴线以及竖向中心线共线，所述气缸杆的自由端向上延伸，所述机械手通过旋转气缸悬挂在对应的延伸臂上，所述旋转气缸的缸体悬挂在延伸臂上，所述旋转气缸的气缸杆的自由端朝下延伸，所述机械手通过第二安装板固定在旋转气缸的气缸杆的自由端上，在所述机械手的环形支架上设置有两相对的连接件，所述连接件与第二安装板连接，所述连接件呈框型，所述驱动组件的驱动电机位于连接件内。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1)所述机械手通过将多个夹爪通过环形支架固定在同一圆周上，适用于同步环等圆形结构的抓取；

2)夹爪之间通过连杆连接，连杆的一部分向着环形支架的中心延伸一段距离，通过延长力臂，有助于夹持力在夹爪之间传递；

3)夹爪的驱动组件设置在环形支架上，与现有技术中将驱动组件设置在机械手的中间位置，更节省空间；

4)所述工作台具有多个工位，通过机械手能够将工件从一个工位移动到另一个工位，能够实现自动化加工生产，提高生产效率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为实施例一的装配图；

图2为实施例一的环形支架的结构图；

图3为实施例一的驱动组件的结构图；

图4为实施例一的抓取组件的结构图；

图5为实施例一的A处的放大图；

图6和7为实施例二的立体图；

图8和9是实施例二的机械爪与旋转升降组件的连接结构图。

具体实施方式

以下将以图式揭露本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明的部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与组件在图式中将以简单的示意的方式绘示之。

实施例一

如图1-5所示，一种机械爪5，包括环形支架51、支撑在环形支架51上用以将工件100抓起或者放下的抓取组件53和用以驱动抓取组件53完成抓起或者放下动作的驱动组件52。

所述抓取组件53具有两组且对称设置，两组抓取组件53的结构完全相同。具体地，每个所述抓取组件53包括四个可旋转地设置在环形支架51的夹爪538，相邻的两夹爪538之间的距离相同，所述夹爪538的自由端朝着环形支架51的中心弯曲一定角度，并且在所述夹爪538的靠近自由端且朝向环形支架51中心的一侧设置有卡槽530，通过将工件100卡入卡槽530中便于将工件100夹起。

进一步，在环形支架51上且对应每个夹爪538的位置处设置有固定座536，所述固定座536不可活动地固定在环形支架51上，优选地，所述环形支架51的沿着直径方向的截面为矩形或者正方形，所述固定座536的轴线上形成有与环形支架51的截面形状一致的通孔，当将固定座536套在环形支架51的相应位置后可以通过焊接或者在固定座536的两端设置卡环将固定座536固定在环形支架51上以防止固定座536沿轴向移动。当然为了方便安装和拆卸，也可以将环形支架51设置成多段，将环形支架51上的结构设置在对应的相应段的环形支架51的端部处。

所述固定座536的外缘表面为柱面，夹爪538通过旋转座537可旋转地固定在固定座536上，具体地，所述旋转座537通过轴承539固定在旋转座537上，进而所述夹爪538能够绕着固定座536旋转，当夹爪538的自由端向着环形支架51的中心旋转时，能够夹紧工件(同步环)100，当夹爪538的自由端向着远离环形支架51的中心旋转时，能够松开工件100。

优选地，为了实现同一组的抓取组件53中的夹爪538能够联动，相邻的夹爪538采用连杆532连接。所述连杆532包括一端与旋转座537连接的第一连杆533和与第一连杆533的另一端连接的第二连杆534，每个连杆532具有两个第一连杆533，分别连接在相邻的旋转座537上，所述第二连杆534的两端分别与两第一连杆533的另一端连接，当相邻的夹爪538都通过连杆532连接时，只需要驱动其中一个夹爪538即可带动其它的夹爪538转动。

具体地，所述第一连杆533至少包括一沿着环形支架51的直径延伸的横杆，横杆从旋转座537向着环形支架51的中心延伸一段距离，这样，通过延长力臂，有助于力的传递。

所述驱动组件52设置在环形支架51上且位于两组抓取组件53之间。具体地，在所述环形支架51上对于驱动组件52的位置处设置有支撑板512，所述驱动组件52包括支撑在支撑板512上的驱动电机521以及连接驱动电机521与抓取组件53的传动组件。所述驱动电机521的输出轴的轴线平行环形支架的轴线51，所述驱动电机521的输出轴穿过支撑板512，所述所述传动组件包括固定在驱动电机521的输出轴的外端上的主动齿轮522以及分别连接主动齿轮52与两抓取组件53的两锥齿轮组。每个锥齿轮组包括通过平行于环形支架51的轴线的转轴可旋转地支撑在环形支架51上的第一锥齿轮523和可旋转地套在环形支架51上的第三锥齿轮531，所述第一锥齿轮523与第三锥齿轮531啮合，所述第三锥齿轮531与与其靠近的旋转座537连接，当第三锥齿轮531旋转时，能够带动与其靠近的夹爪538旋转，进而能够带动其它的夹爪538旋转。

在所述转轴526上且位于第一锥齿轮523的背离第三锥齿轮531的一侧设置有从动齿轮525，所述从动齿轮525与主动齿轮522啮合，进而当驱动电机521旋转时，通过传动组件能够带动夹爪538旋转进而能够实现对工件100的抓取或者放下。

进一步，可以在两组抓取组件53之间均设置所述驱动组件52，对每组抓取组件53的两端同时进行驱动，以使抓取更加的稳定。

该机械爪除了适用于同步环，还适用于其它圆盘或者圆环式的工件。

实施例二

如图6-9所示，该实施例为一种多工位工作台，该工作台采用实施例一种的机械爪。

所述工作台包括支架1，所述机械爪通过旋转升降组件2支撑在支架1上。所述旋转升降组件2包括支撑在支架1上的旋转分度盘21和支撑在旋转分度盘21的输出端的升降气缸22，所述旋转分度盘21的输出端的旋转轴线和升降气缸22的气缸杆同轴且竖向设置，在升降气缸22的气缸杆的自由端向上延伸，并且气缸杆的自由端固定有连接架23，所述连接架23具有多个延伸臂，多个延伸臂相对于气缸杆的轴线等角度地设置，在每个延伸臂上固定有所述机械爪，在所述支架1上设置有多个工位台11，工位台11的数量与机械爪的数量相同，当需要将工位台11上的工件移入下一个工位时，首先升降气缸22下降到相应的位置，将工件100夹住，然后升降气缸22上升，旋转分度盘21旋转设定角度，升降气缸22下降到相应高度，机械爪松开，将工件100放到工位台。所述旋转分度盘21可以采用电动分度盘或者气动分度盘，属于现有技术，此处不再详述。

在机械爪的环形支架51上设置有两相对的连接件511，在两连接件511的顶端设置有第二安装板43，第二安装板43的上端设置有旋转气缸42，所述旋转气缸42的气缸杆与第二安装板43连接，旋转气缸42的第一安装板41悬挂在对应的延伸臂上。通过旋转气缸42能够使夹爪538旋转一定角度，这样能够避让工件100上不适合夹持的部位。

优选地，所述连接件511为框型，所述驱动电机521位于其中一个连接件511内。

上所述仅为本发明的实施方式而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理的内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种机械爪，包括环形支架、支撑在环形支架上用以将工件抓起或者放下的抓取组件和用以驱动抓取组件完成抓起或者放下动作的驱动组件，其特征在于，所述抓取组件具有两组，每组所述抓取组件包括四个可旋转地设置在环形支架的夹爪，相邻的两夹爪之间的距离相同且相互传动连接，所述夹爪的自由端朝着环形支架的中心弯曲，所述驱动组件与每组所述抓取组件中的一个夹爪连接。

2.根据权利要求1所述的一种机械爪，其特征在于，所述夹爪的靠近自由端且朝向环形支架中心的一侧设置有卡槽。

3.根据权利要求1所述的一种机械爪，其特征在于，在环形支架上且对应每个夹爪的位置处设置有固定座，所述固定座不可活动地固定在环形支架上，所述固定座的外缘表面为柱面，夹爪通过旋转座可旋转地固定在固定座上。

4.根据权利要求1所述的一种机械爪，其特征在于，相邻的夹爪采用连杆连接，所述连杆包括一端与旋转座连接的第一连杆和与第一连杆的另一端连接的第二连杆，每个连杆具有两个第一连杆，分别连接在相邻的旋转座上，所述第二连杆的两端分别与两第一连杆的另一端连接。

5.根据权利要求4所述的一种机械爪，其特征在于，所述第一连杆至少包括一沿着环形支架的直径延伸的横杆，所述横杆的一端固定在旋转座上，另一端向着环形支架的中心延伸。

6.根据权利要求1所述的一种机械爪，其特征在于，在两组抓取组件之间至少设置一组驱动组件，在所述环形支架上对应驱动组件的位置处设置有支撑板，所述驱动组件包括支撑在支撑板上的驱动电机以及连接驱动电机与抓取组件的传动组件。

7.根据权利要求6所述的一种机械爪，其特征在于，所述驱动电机的输出轴的轴线平行环形支架的轴线，所述驱动电机的输出轴穿过支撑板，所述传动组件包括固定在驱动电机的输出轴的外端上的主动齿轮以及分别连接主动齿轮与两抓取组件的两锥齿轮组。

8.根据权利要求7所述的一种机械爪，其特征在于，每个锥齿轮组包括通过平行于环形支架的轴线的转轴可旋转地支撑在环形支架上的第一锥齿轮和可旋转地套在环形支架上的第三锥齿轮，所述第一锥齿轮与第三锥齿轮啮合，所述第三锥齿轮与与其靠近的旋转座连接。

9.一种多工位工作台，包括支架，在支架上形成有多个工位台，多个所述工位台相对于支架的竖向中心线等角度地位于同一圆周上，其特征在于，在所述支架上支撑有能够绕着所述竖向中心线可旋转的多个权利要求1-8所述的机械手，多个所述机械手的数量与工位台的数量相同，且多个所述机械手相对于所述竖向中心线等角度地位于同一圆周上，所述工位台所在的圆周与机械手所在的圆周沿着所述竖向中心线的方向对齐。

10.根据权利要求9所述的一种多工位工作台，其特征在于，所述机械手通过旋转升降结构支撑在支架上，所述旋转升降结构包括支撑在支架上的旋转分度盘、支撑在旋转分度盘的输出端上的升降气缸以及支撑在升降气缸的气缸杆的自由端上的连接架，所述连接架具有多个延伸臂，所述延伸臂沿着平行于所述机械手所在圆周的径向延伸，所述延伸臂的数量与机械手的数量相同且相对于所述竖向中心线等角度地设置，所述旋转分度盘的输出端的轴线、气缸杆的轴线以及竖向中心线共线，所述气缸杆的自由端向上延伸，所述机械手通过旋转气缸悬挂在对应的延伸臂上，所述旋转气缸的缸体悬挂在延伸臂上，所述旋转气缸的气缸杆的自由端朝下延伸，所述机械手通过第二安装板固定在旋转气缸的气缸杆的自由端上，在所述机械手的环形支架上设置有两相对的连接件，所述连接件与第二安装板连接，所述连接件呈框型，所述驱动组件的驱动电机位于连接件内。