CN110303482B - 一种用于微小多孔零件定心夹持装置 - Google Patents

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Abstract

本发明专利公开了一种用于微小多孔零件定心夹持装置，属于精密机械技术领域，该装置包括气爪、气爪安装板、夹指、弹簧柱塞、弹簧、导向轴、直线轴承测力传感器、弹簧片及三自由度精密位移滑台。该夹持装置的夹指安装在气爪上，夹指上装有弹簧柱塞有，可以随夹指移动。另外一个通过弹簧和导向轴以及直线轴承安装在气爪安装板上，可以沿导向轴移动。通过安装在夹指上的两个弹簧柱塞确保零件的可靠夹持，而且弹簧柱塞可以伸入到被夹持零件的孔中，防止夹持时被夹持零件发生转动，被同时能够实现被夹持零件的准确定位。

Description

一种用于微小多孔零件定心夹持装置
技术领域
本发明专利属于精密机械领域，尤其涉及一种用于微小多孔零件定心夹持装置。
背景技术
精密机械领域中，在进行自动装配作业时需要将两个零部件上的孔对准，故在自动夹持装置在拾取这类多孔零件时，保证夹持可靠的同时也要确保零件处于水平方向，即被夹持零件不能与夹持装置发生相对转动。然而由于夹指的加工精度和该类零件本身形状的限制，即不能保证被夹持零件与定位面贴紧，而且零件与夹持装置之间的相对转动也不易限制。因此，设计一种结构简单且能够解决上述问题的微小多孔零件夹持装置是十分必要的。
发明内容
本发明针对现有技术中无法对微小多孔零件的定心夹持问题，本发明提出一种结构简单、具有精确定心夹持功能的用于微小多孔零件定心夹持装置。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种用于微小多孔零件定心夹持装置，该装置包括Z轴精密位移滑台1、Y轴精密位移滑台3、X轴精密位移滑台4、机械臂安装板2、测力传感器5、夹持部分6、测力传感器安装板7、弹簧片支承板8、弹簧片9和弹簧片安装板10。所述Y轴精密位移滑台3安装在X轴精密位移滑台4的安装台上；所述Z轴精密位移滑台1安装在Y轴精密位移滑台3的安装台上；所述Z轴精密位移滑台1、Y轴精密位移滑台3，X轴精密位移滑台4在空间中两两垂直；组合在一起构成XYZ三自由度精密位移滑台，用来调整夹持部分6在空间中的位置。所述测力传感器5通过测力传感器安装板7和四个形状、结构、尺寸相同的弹簧片9安装在弹簧片安装板10上，弹簧片安装板10安装在机械臂安装板2上，机械臂安装板2上，机械臂安装板2安装在Z轴精密位移滑台1的安装台上；所述夹持部分6安装在测力传感器5上。所述一种用于微小多孔零件定心夹持装置通过XYZ三自由度精密位移滑台及夹持部分6的配合，实现对微小多孔零件的拾取和定心夹持。
进一步的，所述夹持部分6包括气爪安装板11、气爪13、弹簧14、导向轴安装框18，导向轴22、直线轴承23、球头柱塞安装块26和球头柱塞a29、球头柱塞b30和球头柱塞c31。
进一步的，所述气爪安装板11安装在测力传感器5上；所述气爪13安装在气爪安装板11的方板下方，气爪13上装有左夹指20和右夹指27，夹指可以张开闭合，用于夹持零件35；所述导向轴安装框18安装在气爪安装板11前端、上表面；所述导向轴22共有两个，平行安装导向轴安装框18内，并通过螺钉a12、螺钉b16、螺钉c21和螺钉d25固定。所述球头柱塞安装块26的空间结构为L型，其竖直端通过两个直线轴承23滑动安装在导向轴22上，通过紧定螺钉a15和紧定螺钉24来限制球头柱塞安装块26和直线轴承23之间的相对运动，即球头柱塞安装块26可以随直线轴承23在导向轴22上滑动，球头柱塞安装块26的水平端与气爪安装板11平行，且指向远离气爪安装板11的一侧。所述弹簧14共有两个，套装在直线轴承23外部，用于支撑球头柱塞安装块26；所述球头柱塞a29安装在右夹指27上，通过球头柱塞安装螺钉a28固定；所述球头柱塞b30安装在球头柱塞安装块26的水平端端面，通过球头柱塞安装螺钉b17固定；所述球头柱塞c31安装在左夹指20上，通过球头柱塞安装螺钉c19固定；所述球头柱塞a29和球头柱塞c31相向安装。所述夹持部分6通过三个球头柱塞和气爪13的配合，实现对微小多孔零件的定心夹持。
所述球头柱塞a29、球头柱塞b30和球头柱塞c31结构相同，均包括球头32、球头弹簧33和壳体34；所述壳体34沿轴向开有阶梯通孔；所述球头弹簧33一端固定安装在壳体34阶梯通孔的阶梯处，球头弹簧33另一端与球头32固定连接，球头弹簧33用于支撑球头32；所述球头32可以在外部压力的作用下移动，压缩弹簧33；所述球头柱塞通过球头32和微小多孔零件上螺纹孔的同心定位实现微小多孔零件的精准定位。
本发明的有益效果：本发明专利公开的夹持装置对多孔零件进行夹持时，通过三个弹簧柱塞确保零件35的可靠夹持，而且三个弹簧柱塞可以伸入到被夹持零件35的孔中，防止夹持时被夹持零件35发生转动。通过调整气爪的行程来调整弹簧柱塞之间的相对位置，能够实现不同大小的多孔零件的夹持。
附图说明
图1为本发明专利的整体结构示意图。
图2为夹持装置夹持部分结构示意图。
图3为所述弹簧柱塞结构示意图。
图4为所述微小多孔类零件示意图。
注：图2中弹簧14、导向轴22、直线轴承23均有两个。由于零部件之间存在相互遮挡，故图2中为方便标注仅画出一个。
图中：1Z轴精密位移滑台；2机械臂安装板；3Y轴精密位移滑台；4X轴精密位移滑台；5测力传感器；6夹持部分6；7测力传感器安装板；8弹簧片支承板；9弹簧片9；10弹簧片安装板；11气爪安装板；12螺钉a；13气爪；14弹簧；15紧定螺钉a；16螺钉b；17球头柱塞安装螺钉b；18导向轴安装框；19螺钉c；20左夹指；21螺钉c；22导向轴；23直线轴承；24紧定螺钉；25螺钉d；26球头柱塞安装块；27右夹指；28螺钉a；29球头柱塞a；30球头柱塞b；31球头柱塞c；32球头；33球头弹簧；34壳体；35零件。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
如图1一种用于微小多孔零件定心夹持装置，该装置包括Z轴精密位移滑台1、Y轴精密位移滑台3、X轴精密位移滑台4、机械臂安装板2、测力传感器5、夹持部分6、测力传感器安装板7、弹簧片支承板8、弹簧片9和弹簧片安装板10。所述Y轴精密位移滑台3安装在X轴精密位移滑台4的安装台上；所述Z轴精密位移滑台1安装在Y轴精密位移滑台3的安装台上；所述Z轴精密位移滑台1、Y轴精密位移滑台3，X轴精密位移滑台4在空间中两两垂直；组合在一起构成XYZ三自由度精密位移滑台，用来调整夹持部分6在空间中的位置。所述测力传感器5通过测力传感器安装板7和四个形状、结构、尺寸相同的弹簧片9安装在弹簧片安装板10上，弹簧片安装板10安装在机械臂安装板2上，机械臂安装板2安装在Z轴精密位移滑台1的安装台上；所述夹持部分6安装在测力传感器5上。所述一种用于微小多孔零件定心夹持装置通过XYZ三自由度精密位移滑台及夹持部分6的配合，实现对微小多孔零件的拾取和定心夹持。
如图2所示的夹持部分6包括气爪安装板11、气爪13、弹簧14、导向轴安装框18，导向轴22、直线轴承23、球头柱塞安装块26和球头柱塞a29、球头柱塞b30和球头柱塞c31。所述气爪安装板11安装在测力传感器5上；所述气爪13安装在气爪安装板11的方板下方，气爪13上装有左夹指20和右夹指27，夹指可以张开闭合，用于夹持零件35；所述导向轴安装框18安装在气爪安装板11前端、上表面；所述导向轴22共有两个，平行安装导向轴安装框18内，并通过螺钉a12、螺钉b16、螺钉c21和螺钉d25固定。所述球头柱塞安装块26通过两个直线轴承23滑动安装在导向轴22上，通过紧定螺钉a15和紧定螺钉24来限制球头柱塞安装块26和直线轴承23之间的相对运动，即球头柱塞安装块26可以随直线轴承23在导向轴22上滑动，球头柱塞安装块(26)的水平端与气爪安装板(11)平行，且指向远离气爪安装板(11)的一侧；。所述弹簧14共有两个，套装在直线轴承23外部，用于支撑球头柱塞安装块26；所述球头柱塞安装块26的空间结构为L型，其竖直端安装在直线轴承23上；所述球头柱塞a29安装在右夹指27上，通过球头柱塞安装螺钉a28固定；所述球头柱塞b30安装在球头柱塞安装块26的水平端端面，通过球头柱塞安装螺钉b17固定；所述球头柱塞c31安装在左夹指20上，通过球头柱塞安装螺钉c19固定；所述球头柱塞a29和球头柱塞c31相向安装。所述夹持部分6通过三个球头柱塞和气爪13的配合，实现对微小多孔零件的定心夹持。
如图3所示球头柱塞a29、球头柱塞b30和球头柱塞c31结构相同，均包括球头32、球头弹簧33和壳体34；所述壳体34沿轴向开有阶梯通孔；所述球头弹簧3一端固定安装在壳体34阶梯通孔阶梯处，球头弹簧33另一端与球头32固定连接，球头弹簧33用于支撑球头32；所述球头32可以在外部压力的作用下移动，压缩弹簧33；所述球头柱塞通过球头32和微小零件上螺纹孔的同心定位实现微小零件的精准定位。
如图4所示的被夹持的微小多孔零件35结构示意图。该零件35有四个均匀布置的盲孔A、B、C、D，这四个孔的轴线位于同一平面内，且相邻两孔之间的角度为90度。
本发明专利执行夹持操作时，先有Z轴精密位移滑台1、Y轴精密位移滑台3，X轴精密位移滑台4构成XYZ三自由度精密位移滑台驱动夹持部分6准确移动至被夹持零件35处，此时夹持部分6中的气爪13处于开启状态。夹持时先由X轴精密位移滑台4驱动夹持部分6，使球头柱塞b30与被夹持零件35的孔A接触，当球头柱塞a29、球头柱塞c31分别接近被夹持零件35的两侧的孔B、C时，气爪13闭合，球头柱塞a29、球头柱塞c 31的球头32在气爪13夹持力的作用下与被夹持零件35的孔B、C的孔保持同轴。同时球头柱塞a29、球头柱塞c31中的弹簧34被压缩，球头退回使左夹指20和右夹持27与被夹持零件35的外表面贴紧，确保被夹持零件35可靠夹持。而球头柱塞b30会随着球头柱塞安装块26沿导向轴22，向弹簧14的压缩方向移动，将弹簧14压缩并依靠其压缩力保证球头柱塞b30与被夹持零件35的孔A保持接触，避免被夹持零件35在夹持装置中发生旋转。那么被夹持零件35在夹持装置的位置就不会发生变化，即能够通过球头柱塞a29、球头柱塞b30、球头柱塞c31能够实现被夹持零件35的定位。
当然，上述说明也并不仅限于上述举例，本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上实施例仅用于说明本发明的技术方案并非是对本发明的限制，参照优选的实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离本发明的宗旨，也应属于本发明的权利要求保护范围。

Claims (1)

1.一种用于微小多孔零件定心夹持装置，其特征在于，该用于微小多孔零件定心夹持装置包括Z轴精密位移滑台(1)、Y轴精密位移滑台(3)、X轴精密位移滑台(4)、机械臂安装板(2)、测力传感器(5)、夹持部分(6)、测力传感器安装板(7)、弹簧片支承板(8)、弹簧片(9)和弹簧片安装板(10)；
所述Y轴精密位移滑台(3)安装在X轴精密位移滑台(4)的安装台上，所述Z轴精密位移滑台(1)安装在Y轴精密位移滑台(3)的安装台上，Z轴精密位移滑台(1)、Y轴精密位移滑台(3)和X轴精密位移滑台(4)在空间中两两垂直，组合在一起构成XYZ三自由度精密位移滑台，用来调整夹持部分(6)在空间中的位置；所述测力传感器(5)通过测力传感器安装板(7)和四个形状、结构、尺寸相同的弹簧片(9)安装在弹簧片安装板(10)上，弹簧片安装板(10)安装在机械臂安装板(2)上，机械臂安装板(2)安装在Z轴精密位移滑台(1)的安装台上；所述夹持部分(6)安装在测力传感器(5)上；所述一种用于微小多孔零件定心夹持装置通过XYZ三自由度精密位移滑台及夹持部分(6)的配合，实现对微小多孔零件的拾取和定心夹持；
所述夹持部分(6)包括气爪安装板(11)、气爪(13)、弹簧(14)、导向轴安装框(18)、导向轴(22)、直线轴承(23)、球头柱塞安装块(26)、球头柱塞a(29)、球头柱塞b(30)和球头柱塞c(31)；
所述气爪安装板(11)末端安装在测力传感器(5)上；所述气爪(13)安装在气爪安装板(11)下方，气爪(13)上装有左夹指(20)和右夹指(27)，夹指可张开闭合，用于夹持零件(35)；所述导向轴安装框(18)安装在气爪安装板(11)前端、上表面；所述导向轴(22)共有两个，平行安装在导向轴安装框(18)内，并通过螺钉a(12)、螺钉b(16)、螺钉c(21)和螺钉d(25)固定；所述球头柱塞安装块(26)的空间结构为L型，其竖直端通过两个直线轴承(23)滑动安装在导向轴(22)上，通过紧定螺钉a(15)和紧定螺钉b(24)来限制球头柱塞安装块(26)和直线轴承(23)之间的相对运动，即球头柱塞安装块(26)可随直线轴承(23)在导向轴(22)上滑动，球头柱塞安装块(26)的水平端与气爪安装板(11)平行，且指向远离气爪安装板(11)的一侧；所述弹簧(14)共有两个，套装在直线轴承(23)外部，用于支撑球头柱塞安装块(26)；所述球头柱塞a(29)安装在右夹指(27)上，通过球头柱塞安装螺钉a(28)固定；所述球头柱塞b(30)安装在球头柱塞安装块(26)的水平端端面，通过球头柱塞安装螺钉b(17)固定；所述球头柱塞c(31)安装在左夹指(20)上，通过球头柱塞安装螺钉c(19)固定；所述球头柱塞a(29)和球头柱塞c(31)相向安装；所述夹持部分(6)通过三个球头柱塞和气爪(13)的配合，实现对微小多孔零件的定心夹持。
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