CN109940644B - 一种通用旋转定心夹具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动抓取装置，具体地说是一种通用旋转定心夹具，包括安装板、驱动组件、旋转轮组件和抓手组件，在安装板上侧设有驱动组件和旋转轮组件，所述旋转轮组件设有抓取驱动轮，且所述抓取驱动轮通过所述驱动组件驱动旋转，在安装板下侧设有抓手组件，且所述抓手组件设有上端带滑块和导向轴承的抓手，在所述抓取驱动轮上设有多个螺线槽，在所述安装板下侧沿着圆周方向均布多个直线导轨，且所述螺线槽和直线导轨一一对应，所述抓手上端滑块安装在任一直线导轨上，所述抓手上端的导向轴承安装在与所述直线导轨对应的螺线槽内。本发明能够适应于不同类型货物的抓取作业，动作精准且提高了抓取效率，降低人力成本，自动化程度也大大提高。

Description

一种通用旋转定心夹具

技术领域

本发明涉及一种自动抓取装置，具体地说是一种通用旋转定心夹具。

背景技术

在自动化设备抓取物体时往往要用到夹具等抓取装置，但现有技术中的抓取夹具灵活性较差，只能完成张开以及合拢动作，难以满足复杂工况的需求，而且在很多情况下还需要人员人工辅助取放，不但效率低，而且劳动量巨大，自动化程度也有待提高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种通用旋转定心夹具，能够适应于不同类型货物的抓取作业，动作精准且提高了抓取效率，降低人力成本，自动化程度也大大提高。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种通用旋转定心夹具，包括安装板、驱动组件、旋转轮组件和抓手组件，在所述安装板上侧设有驱动组件和旋转轮组件，所述旋转轮组件设有抓取驱动轮，且所述抓取驱动轮通过所述驱动组件驱动旋转，在所述安装板下侧设有抓手组件，且所述抓手组件设有上端带滑块和导向轴承的抓手，在所述抓取驱动轮上设有多个螺线槽，在所述安装板下侧沿着圆周方向均布多个直线导轨，且所述螺线槽和直线导轨一一对应，各个抓手上端滑块分别安装在不同的直线导轨上，且各个抓手上端的导向轴承安装在与所述直线导轨对应的螺线槽内。

所述旋转轮组件包括抓取驱动轮、接近开关和检测板，所述接近开关通过一个接近开关支架安装于所述安装板上，在所述抓取驱动轮外缘设有与所述接近开关相配合的检测板。

所述抓取驱动轮通过一个轴承组件安装在所述安装板上，所述轴承组件包括轴承座、旋转轴和轴承，所述旋转轴通过轴承支承安装于所述轴承座内，所述轴承座固装于抓取驱动轮上，所述旋转轴与所述安装板固连。

在所述旋转轴内设有一个通孔，且所述通孔内设有线缆保护套。

所述驱动组件包括电机、电机座和电机齿轮，所述电机座固装于所述安装板上，所述电机安装在所述电机座上，在所述电机的输出轴上设有电机齿轮，所述抓取驱动轮外缘设有外啮合齿，且所述电机齿轮与所述外啮合齿啮合。

所述安装板下侧设有到位检测组件，所述到位检测组件包括检测支杆、第一槽型开关和开关安装座，所述开关安装座固装于所述安装板下侧，所述第一槽型开关安装在所述开关安装座上，所述检测支杆通过一个支杆铰轴铰接安装于所述开关安装座上，且在所述支杆铰轴上设有复位扭簧，所述检测支杆与所述开关安装座铰接的端部在所述第一槽型开关的槽内移动。

机构未工作时，所述检测支杆处于向下倾斜状态，机构工作时，所述检测支杆通过货物推动旋转触发所述第一槽型开关。

所述抓手组件包括抓手、检测支板和第二槽型开关，在所述抓手上设有一个开槽，在所述开槽内设有一个检测支板，且所述检测支板上端通过一个支板铰轴与所述抓手上端前侧铰接，在所述支板铰轴上设有复位弹簧，在所述抓手上设有第二槽型开关，且所述检测支板下端设有在所述第二槽型开关槽内移动的检测凸块。

所述检测支板通过货物推动旋转触发所述第二槽型开关。

所述安装板上侧设有上导向柱和上定位座，且所述上导向柱上端为锥端，所述安装板下侧设有截面呈圆形的第一下导向柱和截面呈菱形的第二下导向柱。

本发明的优点与积极效果为：

1、本发明中的抓取驱动轮上设有螺旋槽，且所述螺旋槽基于阿基米德螺旋原理分布，实现抓取驱动轮的旋转动作到抓手直线动作的转换，能够适应于不同类型货物的抓取作业，通用性强且抓取动作精准。

2、本发明在安装板下侧设有到位检测组件，另外在抓手上设有判断货物夹紧程度的检测支板和槽型开关，自动化程度大大提高。

3、本发明无需仓管人员人工辅助取放货物，解放人力，降低了人力成本。

附图说明

图1为本发明的结构示意图，

图2为图1中本发明另一角度的结构示意图，

图3为图1中旋转齿轮组件的示意图，

图4为图1中轴承组件的示意图，

图5为图1中驱动组件的示意图，

图6为图2中到位检测组件的示意图，

图7为图2中抓手组件的示意图，

图8为图1中上导向柱的示意图。

其中，1为旋转轮组件，101为接近开关，102为检测板，103为抓取驱动轮，1031为螺线槽，1032为外啮合齿，104为接近开关支架，2为轴承组件，201为轴承座，202为旋转轴，203为轴承，204为线缆保护套，3为驱动组件，301为电机座，302为电机齿轮，303为电机，4为安装板，401为上导向柱，4011为锥端，4012为安装法兰，402为第一下导向柱，403为第二下导向柱，404为上定位座，405为直线导轨，5为到位检测组件，501为检测支杆，502为第一槽型开关，503为开关安装座，504为支杆铰轴，6为抓手组件，601为抓手，602为检测支板，603为第二槽型开关，604为支板铰轴，605为导向柱，606为导向轴承。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详述。

如图1～8所示，本发明包括安装板4、驱动组件3、旋转轮组件1、到位检测组件5和抓手组件6，在所述安装板4上侧设有驱动组件3和旋转轮组件1，所述旋转轮组件1设有抓取驱动轮103，且所述抓取驱动轮103通过所述驱动组件3驱动旋转，在所述安装板4下侧设有到位检测组件5和抓手组件6，所述抓手组件6设有上端带滑块和导向轴承606的抓手601，如图3所示，在所述抓取驱动轮103上设有多个基于阿基米德螺旋原理分布的螺线槽1031，如图2所示，在所述安装板4下侧沿着圆周方向均布多个直线导轨405，所述螺线槽1031和直线导轨405一一对应，且各个抓手601上端的滑块分别安装在不同的直线导轨405上，各个抓手601上端的导向轴承606安装在其所在的直线导轨405对应的螺线槽1031内，当所述抓取驱动轮103转动时，抓手601上端在螺旋槽1031内相对移动，并通过螺旋槽1031驱动沿着对应的直线导轨405直线移动张开或缩回。

如图1和图3所示，所述旋转轮组件1包括抓取驱动轮103、接近开关101和检测板102，所述接近开关101通过一个接近开关支架104安装于所述安装板4上，在所述抓取驱动轮103外缘设有与所述接近开关101相配合的检测板102，所述检测板102转至所述接近开关101的感应区域时即触发所述接近开关101发出信号，所述接近开关101和检测板102用于检测抓取驱动轮103的旋转动作，在所述抓取驱动轮103外缘设有一圈外啮合齿1032。

如图1所示，所述抓取驱动轮103通过一个轴承组件2安装在所述安装板4上，如图4所示，所述轴承组件2包括轴承座201、旋转轴202和轴承203，所述旋转轴202通过轴承203支承安装于所述轴承座201内，所述轴承座201固装于抓取驱动轮103上，所述旋转轴202与所述安装板4固连，在所述旋转轴202内设有一个通孔用于走线，且所述通孔内设有线缆保护套204保护线路。

如图5所示，所述驱动组件3包括电机303、电机座301和电机齿轮302，所述电机座301固装于所述安装板4上，所述电机303安装在所述电机座301上，在所述电机303的输出轴上设有电机齿轮302，且所述电机齿轮302与所述抓取驱动轮103外缘的外啮合齿1032啮合，所述抓取驱动轮103即通过所述电机303驱动旋转。

如图6所示，所述到位检测组件5包括检测支杆501、第一槽型开关502和开关安装座503，所述开关安装座503固装于所述安装板4下侧，所述第一槽型开关502安装在所述开关安装座503上，所述检测支杆501通过一个支杆铰轴504铰接安装于所述开关安装座503上，且所述检测支杆501的端部在所述第一槽型开关502的槽内移动。机构未工作时，所述检测支杆501处于向下倾斜状态，当机构工作时，货物先升起进入安装板4下侧的抓取工位，当货物触碰所述检测支杆501时会推动所述检测支杆501上移，当所述检测支杆501达到或者超过水平位置时，所述检测支杆501位于所述第一槽型开关502内的端部即触发所述第一槽型开关502发出信号，使控制系统启动驱动组件3，并驱动抓取驱动轮103旋转带动抓手组件6开始抓取作业，在所述支杆铰轴504上设有复位扭簧，当抓手组件6释放货物时，所述检测支杆501在所述复位扭簧作用下恢复原位。

如图7所示，所述抓手组件6包括抓手601、检测支板602和第二槽型开关603，所述抓手601上端设有滑块和导向轴承606，且所述导向轴向606通过一个导向柱605安装于所述抓手601上，且所述导向柱605穿过所述安装板4，在所述抓手601上设有一个开槽，在所述开槽内设有一个检测支板602，且所述检测支板602通过一个支板铰轴604与所述抓手601上端前侧铰接，且在所述支板铰轴604上设有复位弹簧，在所述抓手601下端后侧设有第二槽型开关603，所述检测支板602下端设有检测凸块，且所述检测凸块在所述第二槽型开关603的槽内移动。本发明抓取货物后要通过其他提升机构提升并送至指定工位，所述检测支板602和第二槽型开关603用于判断货物的夹紧程度，当满足夹紧要求时，所述第二槽型开关603发出信号，使控制系统启动提升机构开始提升作业，并将货物运至指定工位。

所述接近开关101、第一槽型开关502和第二槽型开关603均为本领域公知技术。

如图1～2所示，在所述安装板4上侧设有四个上导向柱401和两个上定位座404,其中如图8所示，所述上导向柱401下端通过安装法兰4012固装在安装板4上，所述上导向柱401上端为锥端4011，在所述安装板4下侧设有截面呈圆形的第一下导向柱402和截面呈菱形的第二下导向柱403，本发明在升降过程中通过所述各个导向柱与其他机构配合实现导向，保证垂直升降。

本发明的工作原理为：

本发明在移动设备上悬停在货物上方并下降进行抓取，在下降的过程中，第一下导向柱402和第二下导向柱403与地面定位装置配合，保证本发明竖直下落，到位检测组件5接近货物上表面，并且检测支杆501触碰到货物的上表面后，本发明会继续沿竖直方向下降，直到检测支杆501达到或者超过水平位置，触发第一槽型开关502发出信号，控制系统启动驱动组件3中的电机303带动抓取驱动轮103旋转，此时抓手601上端在螺旋槽1031内相对移动，并通过螺旋槽1031和导向柱605驱动沿着对应的直线导轨405直线移动向内缩回抓取货物，抓手601上设有检测支板602和第二槽型开关603，所述检测支板602和第二槽型开关603用于判断货物的夹紧程度，当满足夹紧要求时，所述第二槽型开关603发出信号，使控制系统启动提升机构开始提升作业，本发明通过上导向柱401实现上升过程的垂直导向，当货物送至指定工位后，所述电机303反向旋转，使抓手601向外张开，完成货物释放动作。

Claims (6)

1.一种通用旋转定心夹具，其特征在于：包括安装板(4)、驱动组件(3)、旋转轮组件(1)和抓手组件(6)，在所述安装板(4)上侧设有驱动组件(3)和旋转轮组件(1)，所述旋转轮组件(1)设有抓取驱动轮(103)，且所述抓取驱动轮(103)通过所述驱动组件(3)驱动旋转，在所述安装板(4)下侧设有抓手组件(6)，且所述抓手组件(6)设有上端带滑块和导向轴承(606)的抓手(601)，在所述抓取驱动轮(103)上设有多个螺线槽(1031)，在所述安装板(4)下侧沿着圆周方向均布多个直线导轨(405)，且所述螺线槽(1031)和直线导轨(405)一一对应，各个抓手(601)上端滑块分别安装在不同的直线导轨(405)上，各个抓手(601)上端的导向轴承(606)安装在与所述直线导轨(405)对应的螺线槽(1031)内；

所述安装板(4)下侧设有到位检测组件(5)，所述到位检测组件(5)包括检测支杆(501)、第一槽型开关(502)和开关安装座(503)，所述开关安装座(503)固装于所述安装板(4)下侧，所述第一槽型开关(502)安装在所述开关安装座(503)上，所述检测支杆(501)通过一个支杆铰轴(504)铰接安装于所述开关安装座(503)上，且在所述支杆铰轴(504)上设有复位扭簧，所述检测支杆(501)与所述开关安装座(503)铰接的端部在所述第一槽型开关(502)的槽内移动；机构未工作时，所述检测支杆(501)处于向下倾斜状态，机构工作时，所述检测支杆(501)通过货物推动旋转触发所述第一槽型开关(502)；

所述抓手组件(6)包括抓手(601)、检测支板(602)和第二槽型开关(603)，在所述抓手(601)上设有一个开槽，在所述开槽内设有一个检测支板(602)，且所述检测支板(602)上端通过一个支板铰轴(604)与所述抓手(601)上端前侧铰接，在所述支板铰轴(604)上设有复位弹簧，在所述抓手(601)上设有第二槽型开关(603)，且所述检测支板(602)下端设有在所述第二槽型开关(603)槽内移动的检测凸块；所述检测支板(602)通过货物推动旋转触发所述第二槽型开关(603)。

2.根据权利要求1所述的通用旋转定心夹具，其特征在于：所述旋转轮组件(1)包括抓取驱动轮(103)、接近开关(101)和检测板(102)，所述接近开关(101)通过一个接近开关支架(104)安装于所述安装板(4)上，在所述抓取驱动轮(103)外缘设有与所述接近开关(101)相配合的检测板(102)。

3.根据权利要求1或2所述的通用旋转定心夹具，其特征在于：所述抓取驱动轮(103)通过一个轴承组件(2)安装在所述安装板(4)上，所述轴承组件(2)包括轴承座(201)、旋转轴(202)和轴承(203)，所述旋转轴(202)通过轴承(203)支承安装于所述轴承座(201)内，所述轴承座(201)固装于抓取驱动轮(103)上，所述旋转轴(202)与所述安装板(4)固连。

4.根据权利要求3所述的通用旋转定心夹具，其特征在于：在所述旋转轴(202)内设有一个通孔，且所述通孔内设有线缆保护套(204)。

5.根据权利要求1所述的通用旋转定心夹具，其特征在于：所述驱动组件(3)包括电机(303)、电机座(301)和电机齿轮(302)，所述电机座(301)固装于所述安装板(4)上，所述电机(303)安装在所述电机座(301)上，在所述电机(303)的输出轴上设有电机齿轮(302)，所述抓取驱动轮(103)外缘设有外啮合齿(1032)，且所述电机齿轮(302)与所述外啮合齿(1032)啮合。

6.根据权利要求1所述的通用旋转定心夹具，其特征在于：所述安装板(4)上侧设有上导向柱(401)和上定位座(404)，且所述上导向柱(401)上端为锥端(4011)，所述安装板(4)下侧设有截面呈圆形的第一下导向柱(402)和截面呈菱形的第二下导向柱(403)。

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