CN109927069B - 一种单作用三爪机械夹持机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种单作用三爪机械夹持机构，包括机座、第一夹持臂、第二夹持臂、第三夹持臂、第一齿轮和第二齿轮，第一夹持臂滑动设置在第一直线导向槽内，第二夹持臂滑动设置在第二直线导向槽内，第三夹持臂滑动设置在第三直线导向槽内；第一夹持臂的两侧、第二夹持臂和第三夹持臂的一侧均设有齿条；第一齿轮和第二齿轮均转动安装在机座上，第一齿轮分别与第一夹持臂和第二夹持臂上的齿条啮合，第二齿轮分别与第一夹持臂和第三夹持臂上的齿条啮合。本发明无需额外的控制装置，完全依靠机械结构实现所需机械动作，并通过简单地调整夹持爪的结构或/和尺寸即可适用不同的零件，该机构结构简单，运动可靠，制造方便。

Description

一种单作用三爪机械夹持机构

技术领域

本发明涉及一种机械夹持机构，特别涉及一种单作用三爪机械夹持机构。

背景技术

在自动化机械设备中一般都需要对所生产的零件进行抓取或准确定位，现有设备中常使用机械爪、推杆机构+定位块等进行结构设计，这些结构一般针对特定零件，生产柔性差，而且结构较为复杂或者需要额外的控制系统才能实现规定动作。

发明内容

本发明的目的在于提供一种单作用三爪机械夹持机构，本发明无需额外的控制装置，完全依靠机械结构实现所需机械动作，并通过简单地调整夹持爪的结构或/和尺寸即可适用不同的零件，该机构结构简单，运动可靠，制造方便。

为了解决上述问题，本发明提供了一种单作用三爪机械夹持机构，包括机座、第一夹持臂、第二夹持臂、第三夹持臂、第一齿轮和第二齿轮，所述机座上设有第一直线导向槽、第二直线导向槽和第三直线导向槽，所述第一夹持臂滑动设置在所述第一直线导向槽内，所述第二夹持臂滑动设置在所述第二直线导向槽内，所述第三夹持臂滑动设置在所述第三直线导向槽内；

所述第一夹持臂、第二夹持臂和第三夹持臂的前端均设置一夹持爪，三个所述夹持爪位于工件外周的同一平面上；

所述第一夹持臂的两侧、所述第二夹持臂和第三夹持臂的一侧均设有齿条；

所述第一齿轮和第二齿轮均转动安装在所述机座上，所述第一齿轮分别与所述第一夹持臂和第二夹持臂上的齿条啮合，所述第二齿轮分别与所述第一夹持臂和第三夹持臂上的齿条啮合。

较佳的，所述第二直线导向槽和第三直线导向槽分别位于所述第一直线导向槽的两侧。

较佳的，所述第二直线导向槽与第一直线导向槽之间的夹角为30°；

所述第三直线导向槽与第一直线导向槽之间的夹角为30°；

所述第二直线导向槽与第三直线导向槽之间的夹角为60°。

较佳的，所述第一夹持臂为直杆。

较佳的，所述第二夹持臂与第三夹持臂以所述第一夹持臂为对称轴结构对称。

较佳的，所述第二夹持臂和第三夹持臂为弯杆：

所述第二夹持臂包括固定连接的直杆部一和弯折部一，所述直杆部一滑动设置在所述第二直线导向槽内，所述直杆部一的外侧设置有齿条；所述弯折部一的外端部设有夹持爪；

所述第三夹持臂包括固定连接的直杆部二和弯折部二，所述直杆部二滑动设置在所述第三直线导向槽内，所述直杆部二的外侧设置有齿条，所述弯折部二的外端部设有夹持爪。

较佳的，所述夹持爪的夹持面为弧形面。

较佳的，所述夹持爪的夹持面为平面。

较佳的，所述第一齿轮位于所述第一夹持臂和第二夹持臂之间，所述第二齿轮位于所述第一夹持臂和第三夹持臂之间。

较佳的，所述第一夹持臂、第二夹持臂和第三夹持臂的前端均设置一螺纹孔，所述夹持爪通过螺纹紧固件与螺纹孔紧固连接。

较佳的，所述第一夹持臂的后端与一气压缸驱动连接，所述气压缸固定安装在所述机座上。

较佳的，所述气压缸通过电磁阀与气源连接，所述电磁阀与溢流阀连接。

与现有技术相比，本发明存在以下技术效果：

1、本发明无需额外的控制装置，完全依靠机械结构实现所需机械动作，并通过简单地调整夹持爪的结构或/和尺寸即可适用不同的零件，该机构结构简单，运动可靠，制造方便；

2、本发明的夹持机构可安装于其它运动机构上，实现零件在装置夹紧后的搬运动作；

3、本发明在改变夹持臂或/和夹持爪的夹持端的外形尺寸可适应不同直径圆柱的抓取；

4、本发明在改变夹持臂或/和夹持爪的夹持端的夹持面的形状或/和尺寸可适应不同形状的柱体的准确定位。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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。附图中：

图1为本发明一种单作用三爪机械夹持机构的结构示意图；

图2为本发明的第二夹持臂的结构示意图；

图3为本发明的夹紧运动的结构示意图；

图4为本发明的松开运动的结构示意图；

图5为本发明的夹持爪的夹持面为弧形面的结构示意图；

图6为本发明的夹持爪的夹持面为平面的结构示意图；

图7为本发明的夹持机构对工件具有角度定位的结构示意图；

图8为本发明的夹持机构对圆柱体工件进行周向定位的初始结构示意图；

图9为本发明的夹持机构对圆柱体工件进行周向定位的结构示意图；

图10为本发明的夹持机构对六棱柱工件进行周向定位的初始结构示意图；

图11为本发明的夹持机构对六棱柱工件进行周向定位的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合图1至图11对本发明提供的单作用三爪机械夹持机构进行详细的描述，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例，本领域技术人员在不改变本发明精神和内容的范围内，能够对其进行修改和润色。

请参考图1至图11，一种单作用三爪机械夹持机构，包括机座1、第一夹持臂2、第二夹持臂5、第三夹持臂6、第一齿轮3和第二齿轮4，所述机座1上设有第一直线导向槽、第二直线导向槽和第三直线导向槽，所述第一夹持臂2滑动设置在所述第一直线导向槽内，所述第二夹持臂5滑动设置在所述第二直线导向槽内，所述第三夹持臂6滑动设置在所述第三直线导向槽内；

所述第一夹持臂2、第二夹持臂5和第三夹持臂6的前端均设置一夹持爪7，三个所述夹持爪7位于工件8外周的同一平面上；

所述第一夹持臂2的两侧、所述第二夹持臂5和第三夹持臂6的一侧均设有齿条；

所述第一齿轮3和第二齿轮4均转动安装在所述机座1上，所述第一齿轮3分别与所述第一夹持臂2和第二夹持臂5上的齿条啮合，所述第二齿轮4分别与所述第一夹持臂2和第三夹持臂6上的齿条啮合。

在本实施例中，所述第二直线导向槽和第三直线导向槽分别位于所述第一直线导向槽的两侧。

所述第二直线导向槽与第一直线导向槽之间的夹角为30°；

所述第三直线导向槽与第一直线导向槽之间的夹角为30°；

所述第二直线导向槽与第三直线导向槽之间的夹角为60°。

在本实施例中，所述第一夹持臂2为直杆。

所述第二夹持臂5与第三夹持臂6以所述第一夹持臂2为对称轴结构对称，即所述第二夹持臂5与第三夹持臂6的结构相同。

请参考图3，所述第二夹持臂5和第三夹持臂6为弯杆：

所述第二夹持臂5包括固定连接的直杆部一51和弯折部一，所述直杆部一51滑动设置在所述第二直线导向槽内，所述直杆部一51的外侧设置有齿条；所述弯折部一的外端部设有夹持爪7；所述弯折部一包括杆一52、杆二53和杆三54，所述直杆部一51、杆一52、杆二53和杆三54依次弯折固定连接，杆三54的外端部设有夹持爪7。在本实施例中，直杆部一51、杆一52、杆二53和杆三54一体制成。

所述第三夹持臂6包括固定连接的直杆部二和弯折部二，所述直杆部二滑动设置在所述第三直线导向槽内，所述直杆部二的外侧设置有齿条，所述弯折部二的外端部设有夹持爪7；所述弯折部二包括杆四、杆五和杆六，所述直杆部二、杆四、杆五和杆六依次弯折固定连接，杆六的外端部设有夹持爪7。在本实施例中，直杆部二、杆四、杆五和杆六一体制成。

在本实施例中，第二夹持臂5的杆一52、第三夹持臂6的杆四均与直杆形式的第一夹持臂2平行。

在本实施例中，所述第一齿轮3位于所述第一夹持臂2和第二夹持臂5之间，所述第二齿轮4位于所述第一夹持臂2和第三夹持臂6之间。

所述第一夹持臂2、第二夹持臂5和第三夹持臂6的前端均设置一螺纹孔，所述夹持爪7通过螺纹紧固件9(如螺栓、螺钉等)与螺纹孔紧固连接。

在本实施例中，所述第一夹持臂2的后端与一气压缸10驱动连接，所述气压缸10固定安装在所述机座1上。第一夹持臂2的后端以及气压缸10的活塞杆101上对应设置一供连接销穿入的连接孔201，气压缸10的活塞杆101通过连接销与第一夹持臂2的后端固定连接。

所述气压缸10通过三位四通电磁阀12与气源13连接，所述三位四通电磁阀12与溢流阀11连接。

工作原理：

请参考图4，夹紧运动：气源13供气，三位四通电磁阀12左侧电磁铁通电，左位机能工作，压缩空气通过气路进入气压缸10左腔推动气压缸10活塞向右运动，活塞杆101带动第一夹持臂2向右运动。同时第一夹持臂2通过其两侧的齿条分别带动第一齿轮3和第二齿轮4转动，并带动与第一齿轮3和第二齿轮4啮合的第二夹持臂5和第三夹持臂6运动，最终完成三爪夹紧动作。三爪夹紧力调节可以由气路中溢流阀11控制气路最高压力来实现。

请参考图5，松开运动：气源13供气，三位四通电磁阀12右侧电磁铁通电，右位机能工作，压缩空气通过气路进入气压缸10右腔推动气压缸10活塞向左运动，活塞杆101带动第一夹持臂2向左运动。同时第一夹持臂2通过其两侧的齿条分别带动第一齿轮3和第二齿轮4转动，并带动与第一齿轮3和第二齿轮4啮合的第二夹持臂5和第三夹持臂6运动，最终完成三爪松开动作。第一夹持臂2运动到一定位置，关闭三位四通电磁阀12电源，中位机能工作，装置停止工作。

本发明的夹持机构可安装于其它运动机构上，实现零件在装置夹紧后的搬运动作。

本发明在改变夹持臂或/和夹持爪7的夹持端的外形尺寸可适应不同直径圆柱的抓取。

请参考图5，夹持爪7的夹持面71为弧形面时，夹持爪7起到对圆柱体工件进行抓取的作用；

请参考图6，当夹持爪7的夹持面72为平面时，对工件(包括圆柱体和棱柱等柱体工件)起到准确定位的作用。

当夹持爪7的夹持面72为平面时，对棱柱工件(如三棱柱、六棱柱等)具有角度定位的作用，即角度修正的作用。请参考图7，当夹持面72与棱柱工件的边贴合时，即完成了对棱柱工件的角度修正。

当夹持爪7的夹持面72为平面时，对工件(包括棱柱工件和圆柱体工件)具有周向定位的作用，即中心位置的修正作用。请参考图8和图10，初始时，三个夹持爪的中心位置与工件的中心位置不同，存在偏差；请参考图9和图11，当三个夹持爪同时对工件进行定位时，可修正工件的位置，使两者的中心重合。

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 (5)

1.一种单作用三爪机械夹持机构，其特征在于，包括机座、第一夹持臂、第二夹持臂、第三夹持臂、第一齿轮和第二齿轮，所述机座上设有第一直线导向槽、第二直线导向槽和第三直线导向槽，所述第一夹持臂滑动设置在所述第一直线导向槽内，所述第二夹持臂滑动设置在所述第二直线导向槽内，所述第三夹持臂滑动设置在所述第三直线导向槽内；

所述第一夹持臂、第二夹持臂和第三夹持臂的前端均设置一夹持爪，三个所述夹持爪位于工件外周的同一平面上；

所述第一夹持臂的两侧、所述第二夹持臂和第三夹持臂的一侧均设有齿条；

所述第一齿轮和第二齿轮均转动安装在所述机座上，所述第一齿轮分别与所述第一夹持臂和第二夹持臂上的齿条啮合，所述第二齿轮分别与所述第一夹持臂和第三夹持臂上的齿条啮合；

所述第二直线导向槽和第三直线导向槽分别位于所述第一直线导向槽的两侧；

所述第二直线导向槽与第一直线导向槽之间的夹角为30°；

所述第三直线导向槽与第一直线导向槽之间的夹角为30°；

所述第二直线导向槽与第三直线导向槽之间的夹角为60°；

所述第一夹持臂为直杆；

所述第二夹持臂与第三夹持臂以所述第一夹持臂为对称轴结构对称；

所述第二夹持臂和第三夹持臂为弯杆：

所述第二夹持臂包括固定连接的直杆部一和弯折部一，所述直杆部一滑动设置在所述第二直线导向槽内，所述直杆部一的外侧设置有齿条；所述弯折部一的外端部设有夹持爪；

所述第三夹持臂包括固定连接的直杆部二和弯折部二，所述直杆部二滑动设置在所述第三直线导向槽内，所述直杆部二的外侧设置有齿条，所述弯折部二的外端部设有夹持爪；

所述弯折部一包括杆一、杆二和杆三，所述直杆部一、杆一、杆二和杆三依次弯折固定连接，杆三的外端部设有夹持爪；

所述弯折部二包括杆四、杆五和杆六，所述直杆部二、杆四、杆五和杆六依次弯折固定连接，杆六的外端部设有夹持爪。

2.如权利要求1所述的一种单作用三爪机械夹持机构，其特征在于，所述夹持爪的夹持面为弧形面。

3.如权利要求1所述的一种单作用三爪机械夹持机构，其特征在于，所述夹持爪的夹持面为平面。

4.如权利要求1所述的一种单作用三爪机械夹持机构，其特征在于，所述第一夹持臂的后端与一气压缸驱动连接，所述气压缸固定安装在所述机座上。

5.如权利要求4所述的一种单作用三爪机械夹持机构，其特征在于，所述气压缸通过电磁阀与气源连接，所述电磁阀与溢流阀连接。