CN109940649A - 内外弹簧组抓取组件及其抓取装置和抓取系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种内外弹簧组抓取组件及其抓取装置和抓取系统，属于抓取系统技术领域。该内外弹簧组抓取组件包括第一驱动件、第一夹爪和第二夹爪，第一驱动件位于内外弹簧组中外簧的一侧，第一驱动件分别与第一夹爪和第二夹爪连接，第一驱动件能够驱动第一夹爪和第二夹爪互相靠近。该抓取装置包括第二驱动件、承载件和上述内外弹簧组抓取组件，第二驱动件安装在承载件上，第二驱动件与内外弹簧组抓取组件连接，内外弹簧组抓取组件滑动连接在承载件上。该抓取系统包括定位块、上述内外弹簧组抓取组件或内外弹簧组抓取装置。本发明改善了现有技术中的内外弹簧组的抓取作业易导致工作人员的劳动强度较大、安全性较低的技术问题。

Description

内外弹簧组抓取组件及其抓取装置和抓取系统

技术领域

本发明涉及抓取系统技术领域，具体而言，涉及一种内外弹簧组抓取组件及其抓取装置和抓取系统。

背景技术

目前，内外弹簧组广泛应用于交通行业。内外弹簧组包括内簧和外簧，内簧和外簧均为螺旋弹簧，内簧位于外簧内部，且内簧与外簧之间分离。内簧和外簧等高的内外弹簧组通常用于减振，以缓和或者消减车辆由于线路不平和车辆本身等原因受到的各种振动和冲击。内簧和外簧不等高的内外弹簧组通常用于承载。货车车厢转向架、客车车厢、动车车厢、高铁车厢、地铁车厢等处通常安装有内外弹簧组，在对旧车进行维修时还经常需要将内外弹簧组取出检修，检修结束后再将内外弹簧组安装回原位，因而在组装车辆和检修车辆的过程中经常需要抓取内外弹簧组。

现有的内外弹簧组的抓取作业普遍依靠人工完成，由于每种车型至少安装两组型号不同的内外弹簧组，且每组内外弹簧组的体积较大、重量较重(每组内外弹簧组的重量为10～15kg)，工作人员搬运内外弹簧组的日工作量在5吨左右，工作量巨大，因而在组装车辆和检修车辆的过程中，工作人员抓取内外弹簧组的工作强度较大，导致作业效率较低。

此外，车辆的工作环境也较复杂，车辆上的内外弹簧组极易结尘和生出簧锈，而灰尘和簧锈均易导致内外弹簧组脱落，进而易在工作人员抓取内外弹簧组时造成安全事故。

发明内容

本发明的目的在于提供一种内外弹簧组抓取组件及其抓取装置和抓取系统，以解决现有技术中的内外弹簧组的抓取作业易导致工作人员的劳动强度较大、安全性较低的技术问题。

本发明提供一种内外弹簧组抓取组件，内外弹簧组抓取组件包括第一驱动件、第一夹爪和第二夹爪；

第一驱动件位于内外弹簧组中的外簧的一侧，第一驱动件分别与第一夹爪和第二夹爪连接，第一驱动件能够驱动第一夹爪和第二夹爪互相靠近，以使第一夹爪和第二夹爪伸进内外弹簧组中的外簧的相邻两弹簧圈的轴向间隙中并夹住内外弹簧组中的内簧，或者，第一驱动件能够驱动第一夹爪和第二夹爪互相远离，以使第一夹爪和第二夹爪松开内外弹簧组中的内簧。

进一步的，内外弹簧组抓取组件还包括垫块，垫块固定；

第一夹爪的其中一端和第二夹爪的其中一端均铰接在垫块上，第一驱动件的动力输出轴分别与第一夹爪和第二夹爪铰接；

第一驱动件的动力输出轴能够伸缩，第一驱动件用于带动第一夹爪和第二夹爪在垫块上转动，以使第一夹爪的另一端和第二夹爪的另一端互相靠近或者互相远离。

进一步的，内外弹簧组抓取组件还包括底座；

垫块的底面通过第一转轴转动连接在底座上，第一转轴的轴线平行于第一驱动件的动力输出轴的轴线，垫块能够在底座上以第一转轴的轴线为旋转轴转动。

进一步的，内外弹簧组抓取组件还包括动力源，动力源安装在底座上，且动力源的输出轴与垫块连接，动力源用于带动垫块在底座上以第一转轴的轴线为旋转轴转动。

进一步的，内外弹簧组抓取组件还包括第二转轴、传动带和偏心轮；

底座上沿与第一转轴的轴线平行的方向设置有第一孔道，第二转轴套接在底座上的第一孔道中；

底座上沿第一孔道的径向开设有第一贯通孔，第一贯通孔与底座上的第一孔道连通；传动带套接在动力源的输出轴上和第二转轴上，且传动带与第二转轴套接的一端位于第一贯通孔中，传动带用于在动力源的第一驱动件下带动第二转轴转动；

底座上沿第一孔道的径向开设有第二贯通孔，第二贯通孔与底座上的第一孔道连通；偏心轮固接在第二转轴上，且偏心轮位于第二贯通孔中；

偏心轮与垫块的底面抵接，偏心轮用于在第二转轴的带动下驱动垫块以第一转轴的轴线为旋转轴转动。

进一步的，内外弹簧组抓取组件还包括支架，第一驱动件与垫块均固接在支架上；

支架的底面设置有套接部，套接部中开设有孔洞，套接部中的孔洞的轴线与第一驱动件的动力输出轴的轴线平行；

底座上沿与第一驱动件的动力输出轴的轴向平行的方向设置有第二孔道，底座上设置有第三贯通孔，第三贯通孔与第二孔道连通；

套接部位于第三贯通孔中，且套接部上的孔洞与底座上的第二孔道连通，第一转轴套接在套接部上的孔洞与底座上的第二孔道中。

进一步的，内外弹簧组抓取组件还包括滑块、第一支臂和第二支臂；

第一驱动件的动力输出轴与滑块连接，滑块滑动连接在垫块上，滑块能够在第一驱动件的驱动下在垫块上滑动；

滑块上背离第一驱动件的动力输出轴的一侧开设有凹槽，第一支臂的其中一端和第二支臂的其中一端均铰接在凹槽中；

第一支臂的另一端与第一夹爪铰接，第二支臂的另一端与第二夹爪铰接。

本发明提供一种内外弹簧组抓取装置，内外弹簧组抓取装置包括第二驱动件、承载件和上述技术方案中任一项所述的内外弹簧组抓取组件；

第二驱动件安装在承载件上，第二驱动件的动力输出轴与内外弹簧组抓取组件连接；

内外弹簧组抓取组件滑动连接在承载件上，内外弹簧组抓取组件能够在第二驱动件的驱动下在承载件上滑动，以靠近或者远离内外弹簧组。

进一步的，内外弹簧组抓取装置还包括第三驱动件，第三驱动件安装在承载件上；

内外弹簧组抓取组件为多个，多个内外弹簧组抓取组件分为第一内外弹簧组抓取组件和第二内外弹簧组抓取组件；第一内外弹簧组抓取组件滑动连接在承载件上，第二内外弹簧组抓取组件与第一内外弹簧组抓取组件并排分布；

第二内外弹簧组抓取组件与第三驱动件的动力输出轴连接，第三驱动件用于驱动第二内外弹簧组抓取组件靠近或者远离第一内外弹簧组抓取组件。

本发明提供一种内外弹簧组抓取系统，内外弹簧组抓取系统包括定位块，以及上述技术方案中任一项所述的内外弹簧组抓取组件或上述技术方案中任一项所述的内外弹簧组抓取装置；

定位块上设置有凸起，凸起用于支撑内外弹簧组中的内簧，内外弹簧组中的外簧能够套接在凸起外并位于定位块上。

本发明所提供的内外弹簧组抓取组件及其抓取装置和抓取系统能产生如下有益效果：

本发明提供的内外弹簧组抓取组件包括第一驱动件、第一夹爪和第二夹爪，第一驱动件分别与第一夹爪和第二夹爪连接。在抓取内外弹簧组之前，可以先将第一夹爪和第二夹爪移动至内外弹簧组中外簧的一侧，继而驱动第一驱动件，第一驱动件能够驱动第一夹爪和第二夹爪互相靠近，以使第一夹爪和第二夹爪伸进内外弹簧组中的外簧的相邻两弹簧圈的轴向间隙中并夹住内外弹簧组中的内簧，此时第一夹爪和第二夹爪还能够支撑外簧，移动第一夹爪和第二夹爪即可带动内外弹簧组一起移动。将内外弹簧组移动至目的地后，可以再启动第一驱动件，使第一驱动件驱动第一夹爪和第二夹爪互相远离，继而可以使第一夹爪和第二夹爪松开内外弹簧组中的内簧，继而可以利用驱动件或者外力使第一夹爪和第二夹爪从内外弹簧组中的外簧中退出。

与现有技术相比，本发明提供的内外弹簧组抓取组件利用第一驱动件、第一夹爪和第二夹爪不仅可以节省大量的人力劳动，还可以防止工作人员与内外弹簧组直接接触，保证工作人员的人身安全。因而本发明中的内外弹簧组抓取组件改善了现有技术中的内外弹簧组的抓取作业易导致工作人员的劳动强度较大、安全性较低的技术问题。

本发明提供的内外弹簧组抓取装置包括第二驱动件、承载件和上述内外弹簧组抓取组件，第二驱动件安装在承载件上，第二驱动件的动力输出轴与内外弹簧组抓取组件连接，内外弹簧组抓取组件滑动连接在承载件上。第二驱动件可以驱动内外弹簧组抓取组件在承载件上滑动，以靠近或者远离内外弹簧组，第二驱动件可以增加内外弹簧组抓取组件的移动行程，提升内外弹簧组抓取组件的适用性，进一步的增加工作人员与内外弹簧组之间的距离，保证工作人员的人身安全。

本发明提供的内外弹簧组抓取系统包括定位块，以及上述内外弹簧组抓取组件或上述内外弹簧组抓取装置。定位块上设置有凸起，凸起用于支撑内外弹簧组中的内簧，内外弹簧组中的外簧能够套接在凸起外并位于定位块上。其中，凸起具有一定的高度，可以使内簧的另一端和外簧的另一端齐平。而内簧的另一端和外簧的另一端齐平便于利用内外弹簧组抓取组件或内外弹簧组抓取装置抓取内外弹簧组，以提升抓取内外弹簧组作业效率。

附图说明

为了清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为内外弹簧组与本发明实施例一提供的内外弹簧组抓取组件的结构示意图；

图2为内外弹簧组与本发明实施例一提供的内外弹簧组抓取组件的另一结构示意图；

图3为图2中的垫块的结构示意图；

图4为图2中的内外弹簧组抓取组件的结构示意图；

图5为图4中的内外弹簧组抓取组件的主视图；

图6为图5中的A-A剖视图；

图7为图4中的底座的结构示意图；

图8为图2中的内外弹簧组抓取组件的另一结构示意图；

图9为图2中的内外弹簧组抓取组件的又一结构示意图；

图10为图9中的动力源、传动带、第二转轴和偏心轮的结构示意图；

图11为图8中的底座、偏心轮、第一转轴、第二转轴、支架、垫块、第一夹爪和第二夹爪的结构示意图；

图12为图11中的偏心轮、第一转轴、第二转轴和支架的结构示意图；

图13为图12中的偏心轮的结构示意图；

图14为图9中的底座和支架的结构示意图；

图15为图9中的垫块、动力源、滑块、第一支臂、第二支臂、第一夹爪和第二夹爪的结构示意图；

图16为图12中的滑块、第一支臂、第二支臂、第一夹爪和第二夹爪的结构示意图；

图17为内外弹簧组和本发明实施例二提供的内外弹簧组抓取装置的结构示意图；

图18为图17中的内外弹簧组抓取装置的结构示意图；

图19为图17中的内外弹簧组抓取装置的另一结构示意图；

图20为本发明实施例二提供的内外弹簧组抓取装置的又一结构示意图；

图21为图20中的承载件、第三驱动件和第二内外弹簧组抓取组件的结构示意图；

图22为图21中的承载件和第二内外弹簧组抓取组件的结构示意图；

图23为内外弹簧组和本发明实施例三提供的定位块的结构示意图；

图24为内外弹簧组和本发明实施例三提供的定位块的另一结构示意图；

图25为图24中的B-B剖视图；

图26为内簧和本发明实施例三提供的定位块的结构示意图；

图27为图26中的定位块的结构示意图。

图中：

1-第一驱动件；10-第一夹爪；11-第二夹爪；13-外簧；14-内簧；2-垫块；20-滑槽；3-底座；30-第一转轴；300-第三贯通孔；31-第二转轴；310-传动带；311-偏心轮；312-传动轮；32-第一孔道；33-第一贯通孔；34-第二贯通孔；35-第二孔道；36-齿条；37-条形孔；38-丝套；39-轴承座；4-动力源；5-支架；50-套接部；6-滑块；60-第一支臂；61-第二支臂；62-凹槽；63-滑动部；7-第二驱动件；70-齿轮；8-承载件；80-定位条；800-上盖；81-第三驱动件；82-丝杠；820-转轮；821-同步带；83-圆杆；9-定位块；90-凸起；91-固定部；910-弧形凹槽；100-第一内外弹簧组抓取组件；200-第二内外弹簧组抓取组件。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

另外，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。

下面结合附图对本发明提供的内外弹簧组抓取组件及其抓取装置和抓取系统进行详细的描述：

实施例一：

如图1-2所示，包括第一驱动件1、第一夹爪10和第二夹爪11，第一驱动件1分别与第一夹爪10和第二夹爪11连接，第一驱动件1能够驱动第一夹爪10和第二夹爪11互相靠近，以使第一夹爪10和第二夹爪11伸进内外弹簧组中的外簧13的相邻两弹簧圈之间的轴向间隙中并夹住内外弹簧组中的内簧14，或者，第一驱动件1能够驱动第一夹爪10和第二夹爪11互相远离，以使第一夹爪10和第二夹爪11松开内外弹簧组中的内簧14并从内外弹簧组中的外簧13中退出。

在抓取内外弹簧组之前，可以先将第一夹爪10和第二夹爪11移动至内外弹簧组中外簧13的一侧，继而驱动第一驱动件1，第一驱动件1能够驱动第一夹爪10和第二夹爪11互相靠近，以使第一夹爪10和第二夹爪11伸进内外弹簧组中外簧13的相邻两弹簧圈之间的轴向间隙中并夹住内外弹簧组中的内簧14。或者，在抓取内外弹簧组之前，可以先将第一夹爪10和第二夹爪11移动至内外弹簧组中外簧13的一侧，并利用外力使第一夹爪10和第二夹爪11伸进内外弹簧组中外簧13的相邻两弹簧圈之间的轴向间隙中，再启动第一驱动件1，第一驱动件1能够驱动第一夹爪10和第二夹爪11互相靠近并夹住内外弹簧组中的内簧14。第一夹爪10和第二夹爪11夹住内簧14后，还能够支撑外簧13，此时移动第一夹爪10和第二夹爪11即可带动内外弹簧组一起移动。

将内外弹簧组移动至目的地后，可以再启动第一驱动件1，使第一驱动件1驱动第一夹爪10和第二夹爪11互相远离，继而可以使第一夹爪10和第二夹爪11松开内外弹簧组中的内簧14，再利用第一驱动件1或者外力驱动第一夹爪10和第二夹爪11从内外弹簧组中的外簧13中退出。

其中，当将内外弹簧组从车辆上取出时，可以先将第一夹爪10和第二夹爪11移动至内外弹簧组中外簧13的暴露出来的一侧，该侧视为内外弹簧组的前端，再将第一夹爪10和第二夹爪11伸进外簧13的相邻两弹簧圈之间的轴向间隙中并使第一夹爪10和第二夹爪11位于内簧14的侧壁外，此时驱动第一夹爪10和第二夹爪11互相靠近以夹住内簧14时不需占用大量内外弹簧组的上下两侧空间和左右两侧空间。因而本实施例提供的内外弹簧组抓取组件可以取出车辆上的内外弹簧组。

将内外弹簧组安装至车辆上时，可以利用第一夹爪10和第二夹爪11夹住内外弹簧组，并将内外弹簧组放置到车辆上的狭窄空间中，再利用第一驱动件1驱动第一夹爪10和第二夹爪11互相远离以松开内簧14，再拉动第一驱动件1，以使第一夹爪10和第二夹爪11与外簧13脱离，此过程同样不会占用大量的内外弹簧组的上下两侧空间和左右两侧空间。因而本实施例提供的内外弹簧组抓取组件可以将内外弹簧组安装在车辆上。

综上所述，与现有技术相比，本实施例提供的内外弹簧组抓取组件利用第一驱动件1、第一夹爪10和第二夹爪11不仅可以节省大量的人力劳动，还可以防止工作人员与内外弹簧组直接接触，保证工作人员的人身安全。

因而本实施例中的内外弹簧组抓取组件改善了现有技术中的内外弹簧组的抓取作业易导致工作人员的劳动强度较大、安全性较低的技术问题。

如图2-3所示，本实施例提供的内外弹簧组抓取组件还可以包括垫块2，垫块2固定，第一夹爪10的其中一端和第二夹爪11的其中一端均铰接在垫块2上，第一驱动件1的动力输出轴分别与第一夹爪10和第二夹爪11铰接。

第一驱动件1的动力输出轴能够伸缩，第一驱动件1用于带动第一夹爪10和第二夹爪11在垫块2上转动，以使第一夹爪10的另一端和第二夹爪11的另一端互相靠近或者互相远离。

其中，第一驱动件1的打开与关闭可以是利用人工控制的。为提升该内外弹簧组抓取组件的抓取作业效率，本实施例优选将第一驱动件1与外部通用机器人或专用机器人电连接。通过外部通用机器人或专用机器人控制第一驱动件1，继而控制第一夹爪10和第二夹爪11互相靠近以抓取内外弹簧组可以实现内外弹簧组抓取作业的机械化，进一步的降低劳动强度，保证工作人员的人身安全。

其中，第一驱动件1可以为气缸或者油缸。第一夹爪10的其中一端和第二夹爪11的其中一端均可以通过螺栓或者销钉铰接在垫块2上，螺栓或者销钉的轴向与垫块2的厚度方向平行。

由于第一驱动件1的移动行程能够影响第一夹爪10和第二夹爪11之间的夹角大小，因而第一驱动件1的驱动力大小和移动行程均可以根据内簧14的重量决定，以使第一夹爪10和第二夹爪11能够夹紧内簧14。

第一驱动件1的动力输出轴伸长时，会推动第一夹爪10和第二夹爪11在垫块2上转动。如图2所示，此时第一夹爪10的远离第一驱动件1的一端和第二夹爪11的远离第一驱动件1的一端会互相远离，第一夹爪10和第二夹爪11张开，为抓取内簧14做准备。继而可以使第一驱动件1的动力输出轴缩短，以带动第一夹爪10和第二夹爪11在垫块2上反向转动，如图2所示，此时第一夹爪10远离第一驱动件1的一端和第二夹爪11远离第一驱动件1的一端互相靠近，第一夹爪10和第二夹爪11均可以伸进外簧13的相邻两弹簧圈的轴向间隙中并夹住内簧14，由于第一夹爪10和第二夹爪11能够夹住内簧14且可以支撑外簧13，因而第一夹爪10和第二夹爪11可以带动内外弹簧组一起移动，以将内外弹簧组从目的地取出，或者将内外弹簧组放至目的地。

第一夹爪10和第二夹爪11可以更稳定的夹住内外弹簧组，提升抓取内外弹簧组过程中的稳定性，进而可以提升抓取作业的工作效率和进一步的保证工作人员的人身安全。

在实际应用中，可以先使第一夹爪10和第二夹爪11伸进外簧13的相邻两弹簧圈的轴向间隙中，再驱动第一驱动件1伸长，继而驱动第一驱动件1缩短，此时第一夹爪10的另一端和第二夹爪11的另一端之间的靠近或者远离过程同样不会占用大量的内外弹簧组的左右两侧空间。

如图2所示，为使第一夹爪10和第二夹爪11可以进一步的稳定的夹住内外弹簧组，还可以在第一夹爪10和第二夹爪11的侧壁上设置凸起纹路，以增加第一夹爪10和内外弹簧组之间的摩擦力，以及增加第二夹爪11和内外弹簧组之间的摩擦力。

其中，为使第一夹爪10和第二夹爪11能够易于穿过外簧13，第一夹爪10和第二夹爪11均可以为片状。进一步的，第一夹爪10的形状和第二夹爪11的形状均可以与现有的闸瓦钎的形状相同或者均与蟹爪的形状相同。

如图3所示，本实施例中的垫块2的形状可以近似为Y形，垫块2的靠近内外弹簧组的端面上可以安装有摄像头，摄像头能够采集垫块2前端的视频信息，以便于查找和夹取内外弹簧组。

其中，第一夹爪10和第二夹爪11的厚度没有限制，本实施例中第一夹爪10和第二夹爪11的厚度均约为10mm。第一夹爪10的远离垫块2的一端及靠近该端的位置处，以及第二夹爪11的远离垫块2的一端及靠近该端的位置处均为斜面，以使第一夹爪10该位置处的厚度和第二夹爪11的该位置处的厚度均小于10mm，继而可以防止第一夹爪10和第二夹爪11影响摄像头或者肉眼的视角防止因视觉偏差而影响抓取内外弹簧组的工作过程。

进一步的，第一夹爪10的厚度和第二夹爪11的厚度均可以根据具体使用要求或者内外弹簧组的尺寸来加厚或者减薄。

如图3所示，垫块2的靠近内外弹簧组的端面为内凹的弧形，垫块2的端面为弧形可以使垫块2的端面大面积的与外簧13的侧壁贴合，以使垫块2支撑在外簧13的一侧，增加该内外弹簧组抓取组件的使用稳定性。

其中，为实现第一夹爪10和第二夹爪11夹取内外弹簧组的过程，垫块2与第一驱动件1之间是相对静止的。第一驱动件1可以包括壳体和动力输出轴，动力输出轴安装在壳体中，动力输出轴能够在壳体上伸缩。垫块2可以直接与第一驱动件1中的壳体固接，也可以间接的与第一驱动件1中的壳体连接，以使垫块2与第一驱动件1之间相对静止。

其中，第一驱动件1还可以为两个摆动马达，第一夹爪10和第二夹爪11之间铰接，且第一夹爪10和第二夹爪11的连接方式类似剪刀，其中一个摆动马达与第一夹爪10连接，另一个摆动马达与第二夹爪11连接。两个摆动马达可以驱动第一夹爪10和第二夹爪11互相靠近或者互相远离，以实现抓取或者松开内外弹簧组的过程。

如图4-7所示，本实施例提供的内外弹簧组抓取组件还包括底座3，垫块2的底面通过第一转轴30转动连接在底座3上，第一转轴30的轴线平行于第一驱动件1的动力输出轴的轴线，垫块2能够在底座3上以第一转轴30的轴线为旋转轴转动。

如图4所示，垫块2的底面与底座3之间沿第一转轴30的径向方向具有间隙，间隙用于为垫块2提供转动空间。

垫块2在底座3上以第一转轴30的轴线为旋转轴转动时，垫块2上的第一夹爪10和第二夹爪11也可以随着垫块2一起转动，以改变第一夹爪10和第二夹爪11所在平面与内外弹簧组径向之间的夹角，进而可以使第一夹爪10和第二夹爪11分别对准外簧13的相邻两弹簧圈轴向间隙，使第一夹爪10和第二夹爪11能够更加轻易的从外簧13的相邻两弹簧圈轴向间隙中伸进并夹住内簧14，提升抓取内外弹簧组的工作效率。

进一步的，如图4和图5所示，内外弹簧组抓取组件还可以包括动力源4，动力源4安装在底座3上，且动力源4的输出轴与垫块2连接，动力源4用于带动垫块2在底座3上以第一转轴30的轴线为旋转轴转动。

其中，动力源4可以为电机或者摆动气缸。在实际应用中，可以利用人工带动垫块2在底座3上以第一转轴30的轴线为旋转轴转动，以改变第一夹爪10和第二夹爪11所在平面与内外弹簧组径向之间的夹角。为进一步的提升抓取内外弹簧组的工作效率，本实施例优选包括动力源4，利用动力源4的输出轴带动垫块2在底座3上以第一转轴30的轴线为旋转轴转动。

进一步的，如图8-10所示，本实施例提供的内外弹簧组抓取组件还可以包括第二转轴31、传动带310和偏心轮311。如图7所示，底座3上沿与第一转轴30的轴线平行的方向设置有第一孔道32，如图8所示，第二转轴31套接在底座3上的第一孔道32中。

如图9所示，底座3上沿第一孔道32的径向开设有第一贯通孔33，第一贯通孔33与底座3上的第一孔道32连通；传动带310套接在动力源4的输出轴上和第二转轴31上，且传动带310与第二转轴31套接的一端位于第一贯通孔33中，传动带310用于在动力源4的第一驱动件1下带动第二转轴31转动。

如图9所示，底座3上沿第一孔道32的径向开设有第二贯通孔34，第二贯通孔34与底座3上的第一孔道32连通。如图8和图10所示，偏心轮311固接在第二转轴31上，且偏心轮311位于第二贯通孔34中，偏心轮311与垫块2的底面抵接，偏心轮311用于在第二转轴31的带动下驱动垫块2以第一转轴30的轴线为旋转轴转动。

为使动力源4易于带动垫块2在底座3上以第一转轴30的轴线为旋转轴转动，可以不使动力源4的输出轴直接与垫块2连接，而是利用动力源4和传动带310带动位于垫块2和底座3之间的偏心轮311转动，继而可以使垫块2在底座3上以第一转轴30的轴线为旋转轴转动。

其中，如图10所示，偏心轮311近似为圆柱形，但为使偏心轮311能够带动垫块2以第一转轴30的轴线为旋转轴转动，偏心轮311的各处直径值不全部相等。

如图8-10所示，动力源4的输出轴转动后，与动力源4的输出轴连接的传动带310转动，继而带动第二转轴31在底座3上的第一孔道32中转动，第二转轴31转动后会带动偏心轮311转动。由于偏心轮311与垫块2的底面抵接，且偏心轮311各处直径值不全部相等。因而偏心轮311可以驱动垫块2在底座3上以第一转轴30的轴线为旋转轴转动。

其中，偏心轮311的尺寸可以根据内外弹簧组中外簧13的螺旋升角进行设计。

通过对车辆段及机车配件厂的承载内外弹簧组与减振内外弹簧组的调研可以得知机车车辆所使用的内外弹簧组中外簧13为左旋弹簧，内簧14与外簧13的旋向相反。对于主流车型，外簧13的弹簧丝间隙在11mm以上(外簧13的弹簧丝间隙以c表示)，外簧13的螺旋升角在5.6°至6.6°之间(外簧13的螺旋升角以d表示)，参见表1，表1为车辆段及机车配件厂的承载内外弹簧组与减振内外弹簧组中外弹簧的尺寸数据。

表1

如图11-12所示，设定垫块2以第一转轴30为旋转轴转动后的角度为α；垫块2的转角半径为r；偏心轮311的中心与第二转轴31的轴心重合，第二转轴31的轴心与第一转轴30轴心之间的直线距离为e；偏心轮311的直径为R。

其中，R为变量，为求得R的值，即为得知偏心轮311的尺寸，可以对垫块2、第一转轴30、第二转轴31和偏心轮311之间进行几何分析，几何分析如图12所示，可以得到公式1：

R＝r+e×sinα (1)

其中，垫块2转动可以使第一夹爪10和第二夹爪11更好的伸进外簧13中，因而应视垫块2以第一转轴30为旋转轴转动后的角度α等于内外弹簧组中外簧13的螺旋升角，即α为5.6°～6.6°，如图11所示。为得出偏心轮311上各处的R值，可以设定α的增量为0.1°。

其中，r值和e值均可以通过实际测量得知，将r值、e值和α值代入公式(1)中即可得知R值。

例如，r为7.428mm，e为25.758mm，当α的角度为5.6°～6.6°，α的增量为0.1°时，求得的对应的R值为9.952mm～10.389mm，R的增量为0.034mm。

进一步的，如图13所示，偏心轮311分为基础圆部分和凸起部分，基础圆部分的径向截面和凸起部分的径向截面均为扇形，基础圆部分和凸起部分连接以使偏心轮311的径向截面近似为圆形。设定偏心轮311的基础圆半径为α为5.6°时的R值，即偏心轮311的基础圆半径为9.952mm。再设定偏心轮311的基础圆部分所占角度值为β，β等于117°，偏心轮311每次转动角度值为δ，δ等于13.5°，α增加0.1°，此时偏心轮311上的R值增加0.034mm，当R值达到最高点10.389mm后，偏心轮311每转13.5°，R值再减少0.034mm，直至R值为9.952mm。将R值的每个值点连接成一条曲线，此曲线即为偏心轮311的凸起部分径向截面中的外缘线，至此可以得到偏心轮311的尺寸。

其中，影响偏心轮311尺寸的设计的因素还可以包括垫块2底面的形状，当垫块2底面为斜面时，应在设计偏心轮311尺寸时考虑垫块2斜面的倾角。

如图9-10所示，第二转轴31上还可以固接有传动轮312，传动带310分别套接在动力源4的输出轴和传动轮312上，传动带310可以带动传动轮312转动继而可以带动第二转轴31和第二转轴31上的偏心轮311转动。

如图2、图8、图9和图14所示，内外弹簧组抓取组件还可以包括支架5，第一驱动件1与垫块2均固接在支架5上。如图14所示，支架5的底面设置有套接部50，套接部50中开设有孔洞，套接部50中的孔洞的轴线与第一驱动件1的动力输出轴的轴线平行。底座3上沿与第一驱动件1的动力输出轴的轴向平行的方向设置有第二孔道35，底座3上设置有第三贯通孔300，第三贯通孔300与底座3上的第二孔道35连通，套接部50位于第三贯通孔300中，且套接部50上的孔洞与底座3上的第二孔道35连通，第一转轴30套接在套接部50上的孔洞与底座3上的第二孔道35中。

第一驱动件1和垫块2之间的相对静止可以利用支架5实现，具体为将第一驱动件1的壳体和垫块2分别固定在支架5上。

进一步的，垫块2以第一转轴30的轴线为旋转轴转动的过程，也可以通过支架5实现，具体地，可以将第一转轴30套接在支架5和底座3中，以及将动力源4的输出轴与支架5连接，通过支架5的转动可以带动垫块2转动。

进一步的，当需要利用偏心轮311、传动带310、第二转轴31与动力源4实现垫块2的转动过程时，可以将安装在第二转轴31上的偏心轮311与支架5的底面抵接，如图6和图8所示，偏心轮311被动力源4、传动带310与第二转轴31驱动转动后，可以带动支架5在底座3上以第一转轴30的轴线为旋转轴翻转，继而可以带动垫块2转动。

如图2、图15和图16所示，内外弹簧组抓取组件还可以包括滑块6、第一支臂60和第二支臂61，第一驱动件1的动力输出轴与滑块6连接，滑块6滑动连接在垫块2上，滑块6能够在第一驱动件1的驱动下在垫块2上滑动。

如图15和图16所示，滑块6上背离第一驱动件1的动力输出轴的一侧开设有凹槽62，第一支臂60的其中一端和第二支臂61的其中一端均铰接在凹槽62中，第一支臂60的另一端与第一夹爪10铰接，第二支臂61的另一端与第二夹爪11铰接。

其中，如图15所示，第一支臂60和第二支臂61均可以通过开口销铰接在滑块6上的滑槽20中，第一夹爪10与第一支臂60之间可以通过螺栓或者销钉铰接在一起，第二夹爪11与第二支臂61之间也可以通过螺栓或者销钉铰接在一起，该螺栓或者销钉的轴向与用于铰接第一夹爪10和垫块2以及第二夹爪11和垫块2的螺栓或者销钉的轴向平行。

如图15所示，滑块6的底面上可以设置有滑动部63，垫块2的顶面上与滑动部63对应的位置处设置有滑槽20，滑动部63位于滑槽20中并能够在滑槽20中滑动。滑动部63与滑槽20可以在第一驱动件1的动力输出轴驱动滑块6在垫块2上滑动时，放置滑块6在垫块2上沿滑块6的两侧偏移。其中，第一驱动件1的动力输出轴与滑块6连接，可以防止滑块6在垫块2上滑动时脱离垫块2。

实施例二：

如图17所示，本实施例中的内外弹簧组抓取装置包括第二驱动件7、承载件8和实施例一中的内外弹簧组抓取组件，第二驱动件7安装在承载件8上，第二驱动件7的动力输出轴与内外弹簧组抓取组件连接。

如图17-18所示，内外弹簧组抓取组件滑动连接在承载件8上，内外弹簧组抓取组件能够在第二驱动件7的驱动下在承载件8上滑动，以靠近或者远离内外弹簧组。

在本实施例中，内外弹簧组抓取组件中的底座3滑动连接在承载件8上，承载件8可以与外部通用机器人或专用机器人的机械接口连接，外部通用机器人或专用机器人与第二驱动件7电连接，以控制第二驱动件7工作。第二驱动件7可以驱动内外弹簧组抓取组件靠近或者远离内外弹簧组，第二驱动件7可以进一步的增加第一夹爪10和第二夹爪11的移动行程，提升该内外弹簧组抓取装置的适用性。

其中，第二驱动件7可以为气缸、油缸或者电机。

如图19所示，当第二驱动件7为电机时，可以在内外弹簧组抓取组件中的底座3的一侧固接齿条36，第二驱动件7的动力轴上固接齿轮70，齿轮70与齿条36啮合。当齿轮70被第二驱动件7带动转动时，齿条36会相对于齿轮70行走，继而可以带动底座3在承载件8上滑动，以带动底座3上的第一驱动件1、垫块2、第一夹爪10和第二夹爪11靠近或者远离内外弹簧组。

进一步的，如图17-18所示，为防止底座3与承载件8之间分离，可以在承载件8上固定有定位条80，定位条80顶面上固接上盖800，上盖800和定位条80之间的固定以及定位条80与承载件8之间的固定均可以利用螺钉实现。其中，上盖800的底面的面积大于定位条80顶面的面积。相对应的，在内外弹簧组抓取组件中的底座3上挖设条形孔37，定位条80位于条形孔37中，定位条80上的上盖800位于底座3上的条形孔37的上方，上盖800与底座3的顶面抵接，上盖800可以防止底座3与承载件8之间分离，定位条80与条形孔37配合也可以防止底座3与承载件8之间分离。

为使底座3在承载件8上的滑动过程更加稳定，定位条80、上盖800和条形孔37的数量均为两个，两个条形孔37分别挖设在底座3的中心线的两侧，两个定位条80分别固定在承载件8的中心线的两侧。

如图20和图21所示，内外弹簧组抓取装置还包括第三驱动件81，第三驱动件81安装在承载件8上，内外弹簧组抓取组件为多个，多个内外弹簧组抓取组件分为第一内外弹簧组抓取组件100和第二内外弹簧组抓取组件200；第一内外弹簧组抓取组件100滑动连接在承载件8上，第二内外弹簧组抓取组件200与第一内外弹簧组抓取组件100并排分布。

其中，第二内外弹簧组抓取组件200与第三驱动件81的动力输出轴连接，第三驱动件81用于驱动第二内外弹簧组抓取组件200靠近或者远离第一内外弹簧组抓取组件100。

在本实施例中，第一内外弹簧组抓取组件100和第二内外弹簧组抓取组件200均与实施例一中的内外弹簧组抓取组件结构相同。当第一内外弹簧组抓取组件100和第二内外弹簧组抓取组件200配合使用时可以同时抓取多个内外弹簧组。

以内外弹簧组抓取组件包括一个第一内外弹簧组抓取组件100和两个第二内外弹簧组抓取组件200为例，第一内外弹簧组抓取组件100和第二内外弹簧组抓取组件200配合使用时可以同时抓取三个内外弹簧组。其中，第一内外弹簧组抓取组件100与第二驱动件7连接，当需要同时抓取两个内外弹簧组时，可以利用第二驱动件7驱动第一内外弹簧组抓取组件100远离内外弹簧组，此时第一内外弹簧组抓取组件100相较于第二内外弹簧组抓取组件200是后退状态，再使该内外弹簧组抓取装置中的第二内外弹簧组抓取组件200靠近内外弹簧组，继而可以利用两个第二内外弹簧组抓取组件200同时抓取两个内外弹簧组。

当只需要抓取一个内外弹簧组时，可以利用第二驱动件7驱动第一内外弹簧组抓取组件100靠近内外弹簧组，此时第一内外弹簧组抓取组件100相较于第二内外弹簧组抓取组件200是前伸状态，可以利用第一内外弹簧组抓取组件100只抓取一个内外弹簧组。

进一步的，为提升该内外弹簧组抓取装置的使用灵活性，本实施例优选多个第二内外弹簧组抓取组件200与第一内外弹簧组抓取组件100之间的间距可以调节，以靠近或者远离第一内外弹簧组抓取组件100。第三驱动件81可以实现第二内外弹簧组抓取组件200靠近或者远离第一内外弹簧组抓取组件100的过程。

其中，第三驱动件81可以位气缸、油缸或者电机。如图21所示，当第三驱动件81为电机时，本实施例中的内外弹簧组抓取装置还包括丝杠82、转轮820和同步带821，第二内外弹簧组抓取组件200中的底座3的底面上固定有丝套38，丝杠82上设置有螺纹，丝套38中设置有与丝杠82上的螺纹相对应的螺纹。

如图21和图22所示，丝杠82穿过承载件8且丝杠82的两端分别与第二内外弹簧组抓取组件200中的底座3上的丝套38螺纹连接，丝杠82的轴向与承载件8的长度方向平行。转轮820固定在丝杠82上，同步带821分别套接在第三驱动件81的输出轴和转轮820上，第三驱动件81可以驱动同步带821转动，继而驱动转轮820和丝杠82转动，丝杠82转动后可以带动丝套38在丝杠82上沿丝杠82的轴向螺旋移动，继而可以带动第二内外弹簧组抓取组件200靠近或者远离第一内外弹簧组抓取组件100。

为使第一内外弹簧组抓取组件100两侧的第二内外弹簧组抓取组件200同时靠近或者同时远离第一内外弹簧组抓取组件100，丝杠82为双向丝杠82，此时丝杠82左右两侧的螺纹旋向相反。

如图21和图22所示，为使第二内外弹簧组抓取组件200能够保持稳定，还可以在承载件8上固定有圆杆83，圆杆83的轴向与丝杠82的轴向平行。第二内外弹簧组抓取组件200中的底座3的底面上还可以设置有轴承座39，轴承座39中穿设有圆孔，圆杆83套接在轴承座39中的圆孔中。当第二内外弹簧组抓取组件200靠近或者远离第一内外弹簧组抓取组件100时，轴承座39能够在圆杆83上移动。

其中，为进一步使第二内外弹簧组抓取组件200能够保持稳定，圆杆83的数量可以为多个，且多个圆杆83平行设置在承载件8上。与之对应的，第二内外弹簧组抓取组件200中的底座3的底面上的轴承座39可以为多个。

在本实施例中，第一驱动件1、第二驱动件7和第二驱动件7均可以根据外部通用机器人或专用机器人发布的指令启动与关闭，继而可以驱动第一内外弹簧组抓取组件100和第二内外弹簧组抓取组件200工作，以实现抓取内外弹簧组的过程。

由于本实施例提供的内外弹簧组抓取装置包括实施例一中的内外弹簧组抓取组件，因而本实施例提供的内外弹簧组抓取装置与实施例一中的内外弹簧组抓取组件能够解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。

实施例三：

如图23-27所示，本实施例提供的内外弹簧组抓取系统还包括定位块9，以及实施例一中的内外弹簧组抓取组件或实施例二中的内外弹簧组抓取装置。如图27所示，定位块9上设置有凸起90，凸起90用于支撑内外弹簧组中的内簧14，内外弹簧组中的外簧13能够套接在凸起90外并位于定位块9上。

当内簧14的其中一端位于凸起90上，内外弹簧组中的外簧13的其中一端套接在凸起90的外侧并位于定位块9上时，定位块9能够固定外簧13的位置。

如图26-27所示，为使外簧13能够稳定的位于定位块9上，定位块9上位于凸起90的一侧可以设置有固定部91，固定部91高于定位块9的顶面但低于凸起90的顶面，固定部91上还可以设置有弧形凹槽910，弧形凹槽910的深度可以沿凹槽62的周向递增或者递减，以使外簧13底部的簧丝能够稳定的位于弧形凹槽910中。

本实施例提供的内外弹簧组抓取系统包括实施例一提供的内外弹簧组抓取组件，可以看出，本实施例提供的内外弹簧组抓取系统与实施例一提供的内外弹簧组抓取组件能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。

应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此。

Claims (10)

1.一种内外弹簧组抓取组件，其特征在于，所述内外弹簧组抓取组件包括第一驱动件、第一夹爪和第二夹爪；

所述第一驱动件位于内外弹簧组中的外簧的一侧，所述第一驱动件分别与所述第一夹爪和第二夹爪连接，所述第一驱动件能够驱动所述第一夹爪和所述第二夹爪互相靠近，以使所述第一夹爪和所述第二夹爪伸进内外弹簧组中的外簧的相邻两弹簧圈的轴向间隙中并夹住内外弹簧组中的内簧，或者，

所述第一驱动件能够驱动所述第一夹爪和所述第二夹爪互相远离，以使所述第一夹爪和所述第二夹爪松开内外弹簧组中的内簧。

2.根据权利要求1所述的内外弹簧组抓取组件，其特征在于，所述内外弹簧组抓取组件还包括垫块，所述垫块固定；

所述第一夹爪的其中一端和所述第二夹爪的其中一端均铰接在所述垫块上，所述第一驱动件的动力输出轴分别与所述第一夹爪和所述第二夹爪铰接；

所述第一驱动件的动力输出轴能够伸缩，所述第一驱动件用于带动所述第一夹爪和所述第二夹爪在所述垫块上转动，以使所述第一夹爪的另一端和所述第二夹爪的另一端互相靠近或者互相远离。

3.根据权利要求2所述的内外弹簧组抓取组件，其特征在于，所述内外弹簧组抓取组件还包括底座；

所述垫块的底面通过第一转轴转动连接在所述底座上，所述第一转轴的轴线平行于所述第一驱动件的动力输出轴的轴线，所述垫块能够在所述底座上以所述第一转轴的轴线为旋转轴转动。

4.根据权利要求3所述的内外弹簧组抓取组件，其特征在于，所述内外弹簧组抓取组件还包括动力源，所述动力源安装在所述底座上，且所述动力源的输出轴与所述垫块连接，所述动力源用于带动所述垫块在所述底座上以所述第一转轴的轴线为旋转轴转动。

5.根据权利要求4所述的内外弹簧组抓取组件，其特征在于，所述内外弹簧组抓取组件还包括第二转轴、传动带和偏心轮；

所述底座上沿与所述第一转轴的轴线平行的方向设置有第一孔道，所述第二转轴套接在所述底座上的第一孔道中；

所述底座上沿所述第一孔道的径向开设有第一贯通孔，所述第一贯通孔与所述底座上的第一孔道连通；所述传动带套接在所述动力源的输出轴上和所述第二转轴上，且所述传动带与所述第二转轴套接的一端位于所述第一贯通孔中，所述传动带用于在所述动力源的第一驱动件下带动所述第二转轴转动；

所述底座上沿所述第一孔道的径向开设有第二贯通孔，所述第二贯通孔与所述底座上的第一孔道连通；所述偏心轮固接在所述第二转轴上，且所述偏心轮位于所述第二贯通孔中；

所述偏心轮与所述垫块的底面抵接，所述偏心轮用于在所述第二转轴的带动下驱动所述垫块以所述第一转轴的轴线为旋转轴转动。

6.根据权利要求3所述的内外弹簧组抓取组件，其特征在于，所述内外弹簧组抓取组件还包括支架，所述第一驱动件与所述垫块均固接在所述支架上；

所述支架的底面设置有套接部，所述套接部中开设有孔洞，所述套接部中的孔洞的轴线与所述第一驱动件的动力输出轴的轴线平行；

所述底座上沿与所述第一驱动件的动力输出轴的轴向平行的方向设置有第二孔道，所述底座上设置有第三贯通孔，所述第三贯通孔与所述第二孔道连通；

所述套接部位于所述第三贯通孔中，且所述套接部上的孔洞与所述底座上的第二孔道连通，所述第一转轴套接在所述套接部上的孔洞与所述底座上的第二孔道中。

7.根据权利要求2-6任一项所述的内外弹簧组抓取组件，其特征在于，所述内外弹簧组抓取组件还包括滑块、第一支臂和第二支臂；

所述第一驱动件的动力输出轴与所述滑块连接，所述滑块滑动连接在所述垫块上，所述滑块能够在所述第一驱动件的驱动下在所述垫块上滑动；

所述滑块上背离所述第一驱动件的动力输出轴的一侧开设有凹槽，所述第一支臂的其中一端和所述第二支臂的其中一端均铰接在所述凹槽中；

所述第一支臂的另一端与所述第一夹爪铰接，所述第二支臂的另一端与所述第二夹爪铰接。

8.一种内外弹簧组抓取装置，其特征在于，所述内外弹簧组抓取装置包括第二驱动件、承载件和权利要求1-7任一项所述的内外弹簧组抓取组件；

所述第二驱动件安装在所述承载件上，所述第二驱动件的动力输出轴与所述内外弹簧组抓取组件连接；

所述内外弹簧组抓取组件滑动连接在所述承载件上，所述内外弹簧组抓取组件能够在所述第二驱动件的驱动下在所述承载件上滑动，以靠近或者远离内外弹簧组。

9.根据权利要求8所述的内外弹簧组抓取装置，其特征在于，所述内外弹簧组抓取装置还包括第三驱动件，所述第三驱动件安装在所述承载件上；

所述内外弹簧组抓取组件为多个，多个所述内外弹簧组抓取组件分为第一内外弹簧组抓取组件和第二内外弹簧组抓取组件；所述第一内外弹簧组抓取组件滑动连接在所述承载件上，所述第二内外弹簧组抓取组件与所述第一内外弹簧组抓取组件并排分布；

所述第二内外弹簧组抓取组件与所述第三驱动件的动力输出轴连接，所述第三驱动件用于驱动所述第二内外弹簧组抓取组件靠近或者远离所述第一内外弹簧组抓取组件。

10.一种内外弹簧组抓取系统，其特征在于，所述内外弹簧组抓取系统包括定位块，以及权利要求1-7任一项所述的内外弹簧组抓取组件或权利要求8-9任一项所述的内外弹簧组抓取装置；

所述定位块上设置有凸起，所述凸起用于支撑内外弹簧组中的内簧，内外弹簧组中的外簧能够套接在所述凸起外并位于所述定位块上。