CN110668162A - 一种可变位抓取装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可变位抓取装置，包括三角基板、定位夹爪、两个变位夹爪、顶板、平面扩张螺纹盘、旋转驱动机构、变位驱动机构、螺纹盘提升机构和护罩，定位夹爪向上延伸有定位扩张柱，两个变位夹爪分别向上延伸有变位扩张柱，定位扩张柱和变位扩张柱分别嵌入平面扩张螺纹盘的螺纹槽内，旋转驱动机构用于带动平面扩张螺纹盘转动、使定位夹爪和两个变位夹爪相对三角基板往复运动，变位驱动机构用于带动两个变位夹爪摆动，螺纹盘提升机构用于带动平面扩张螺纹盘上下运动；本发明可以适应多种类型的工件，无需中途更换夹爪，大大提高抓取工件的工作效率，扩展了抓取装置的适用范围，节省生产成本。

Description

一种可变位抓取装置

技术领域

本发明涉及工业生产领域，特别是涉及一种可变位抓取装置。

背景技术

目前，夹取装置的夹爪位置大多都是固定的，无法摆动，当需要夹取回转体类型的工件和长条状的工件时，往往都是通过使用不同类型的夹取装置来实现抓取目的，这样的方式不仅增加了生产成本，效率也低下，适用性不强。

发明内容

本发明的目的在于克服以上所述的缺点，提供一种可变位抓取装置。

为实现上述目的，本发明的具体方案如下：

一种可变位抓取装置，包括三角基板、定位夹爪、两个变位夹爪、顶板、平面扩张螺纹盘、旋转驱动机构、变位驱动机构、螺纹盘提升机构和护罩，所述定位夹爪固定在三角基板一侧的一个角位置上，两个所述变位夹爪分别转动连接在三角基板一侧的另外两个角位置上，所述顶板与三角基板之间连接有四个支撑柱，所述平面扩张螺纹盘支撑于三角基板另一侧上，所述定位夹爪向上延伸有定位扩张柱，两个所述变位夹爪分别向上延伸有变位扩张柱，所述定位扩张柱和变位扩张柱分别嵌入平面扩张螺纹盘的螺纹槽内，所述三角基板设有用于为定位扩张柱移动提供空间的缺口，所述旋转驱动机构固定在顶板上，所述旋转驱动机构用于带动平面扩张螺纹盘转动、使定位夹爪和两个变位夹爪相对三角基板往复运动，所述变位驱动机构固定在三角基板上，所述变位驱动机构用于带动两个变位夹爪摆动，所述螺纹盘提升机构用于带动平面扩张螺纹盘上下运动、使定位扩张柱和变位扩张柱脱离平面扩张螺纹盘的螺纹槽，所述护罩盖合在平面扩张螺纹盘上，并分别与三角基板、定位夹爪、两个变位夹爪配合。

其中，所述变位驱动机构包括变位驱动电机、螺杆、驱动齿条和两个扇形齿轮，所述变位驱动电机固定在三角基板另一侧上，所述驱动齿条滑动连接在三角基板另一侧上，所述螺杆的一端与变位驱动电机的输出端连接，所述螺杆的另一端与驱动齿条螺纹连接，两个所述扇形齿轮分别与两个变位夹爪固定连接，两个所述扇形齿轮还分别与驱动齿条啮合。

其中，所述变位夹爪包括变位爪座、变位滑块和变位爪体，所述变位爪座的一端转动连接在三角基板上，所述变位滑块滑动连接在变位爪座内，所述变位爪体固定在变位滑块上，所述变位爪座的一端穿过三角基板后与扇形齿轮固定连接，所述变位滑块向上延伸有变位扩张柱，所述变位爪座设有用于为变位扩张柱提供移动空间的避让孔，所述变位扩张柱的另一端固定有角接触轴承，该角接触轴承可嵌入平面扩张螺纹盘的螺纹槽内。

其中，所述旋转驱动机构包括旋转驱动电机、主动齿轮和齿圈，所述旋转驱动电机固定在顶板上，所述主动齿轮与旋转驱动电机的输出端固定连接，所述齿圈固定在平面扩张螺纹盘的内壁上，所述主动齿轮与齿圈啮合。

其中，所述螺纹盘提升机构包括电磁铁圈和三个间隔分布的弹性滚动组件，所述电磁铁圈固定在顶板上，三个所述弹性滚动组件的一端可依次活动穿过电磁铁圈和顶板，所述弹性滚动组件的另一端抵接于齿圈上。

其中，所述弹性滚动组件包括压轮支架、滚轮和复位弹簧，所述滚轮轴接在压轮支架的一端，所述复位弹簧套设于压轮支架上，所述压轮支架的另一端活动穿过电磁铁圈和顶板，所述滚轮的圆周壁抵接于齿圈上。

其中，所述定位夹爪包括定位爪座、定位滑块和定位爪体，所述定位爪座固定在三角基板上，所述定位滑块滑动连接在定位爪座上，所述定位爪体固定在定位滑块上，所述定位滑块向上延伸有定位扩张柱，所述定位扩张柱的另一端固定有角接触轴承，所述角接触轴承可嵌入平面扩张螺纹盘的螺纹槽内。

本发明的有益效果为：与现有技术相比，本发明通过设置两个变位夹爪，并通过变位驱动机构调整两个变位夹爪相对定位夹爪的位置，从而可以适应多种类型的工件，无需中途更换夹爪，大大提高抓取工件的工作效率，扩展了抓取装置的适用范围，节省生产成本。

附图说明

图1是本发明实施例提供的抓取装置的立体图；

图2是本发明实施例提供的抓取装置的仰视图；

图3是本发明实施例提供的抓取装置隐藏护罩后的结构示意图；

图4是图2中沿A-A方向的剖视图；

图5是图2中沿B-B方向的剖视图；

图6是本发明实施例提供的抓取装置抓取长条状工件时的状态图；

图7是本发明实施例提供的抓取装置的部分结构示意图；

图8是本发明实施例提供的抓取装置另一视角的部分结构示意图；

图9是本发明实施例提供的定位夹爪、变位夹爪、变位驱动机构安装在三角基板上的结构示意图；

图10是本发明实施例提供的弹性滚动组件

图11是本发明实施例提供的平面扩张螺纹盘

附图标记说明：1-三角基板；2-定位夹爪；21-定位扩张柱；22-定位爪座；23-定位滑块；24-定位爪体；3-变位夹爪；31-变位扩张柱；32-变位爪座；33-变位滑块；34-变位爪体；4-顶板；5-平面扩张螺纹盘； 61-旋转驱动电机；62-主动齿轮；63-齿圈； 71-变位驱动电机；72-螺杆；73-驱动齿条；74-扇形齿轮；81-电磁铁圈；82-弹性滚动组件；821-压轮支架；822-滚轮；823-复位弹簧；9-护罩。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明，并不是把本发明的实施范围局限于此。

如图1至图11所示，本实施例所述的一种可变位抓取装置，包括三角基板1、定位夹爪2、两个变位夹爪3、顶板4、平面扩张螺纹盘5、旋转驱动机构、变位驱动机构、螺纹盘提升机构和护罩9，所述定位夹爪2固定在三角基板1一侧的一个角位置上，两个所述变位夹爪3分别转动连接在三角基板1一侧的另外两个角位置上，所述顶板4与三角基板1之间连接有四个支撑柱，所述平面扩张螺纹盘5支撑于三角基板1另一侧上，所述定位夹爪2向上延伸有定位扩张柱21，两个所述变位夹爪3分别向上延伸有变位扩张柱31，所述定位扩张柱21和变位扩张柱31分别嵌入平面扩张螺纹盘5的螺纹槽内，所述三角基板1设有用于为定位扩张柱21移动提供空间的缺口，所述旋转驱动机构固定在顶板4上，所述旋转驱动机构用于带动平面扩张螺纹盘5转动、使定位夹爪2和两个变位夹爪3相对三角基板1往复运动，所述变位驱动机构固定在三角基板1上，所述变位驱动机构用于带动两个变位夹爪3摆动，所述螺纹盘提升机构用于带动平面扩张螺纹盘5上下运动、使定位扩张柱21和变位扩张柱31脱离平面扩张螺纹盘5的螺纹槽，所述护罩9盖合在平面扩张螺纹盘5上，并分别与三角基板1、定位夹爪2、两个变位夹爪3配合。

本实施例的工作方式是：当需要抓取回转体类的工件时，变位驱动机构处于不工作状态，此时定位夹爪2和两个变位夹爪3均处于径向方向，然后旋转驱动机构带动平面扩张螺纹盘5转动，使定位扩张柱21和变位扩张柱31沿着平面扩张螺纹盘5的螺纹槽逐渐向中心移动，从而使定位夹爪2和两个变位夹爪3朝向中心靠拢，进而将工件夹住，实现工件的抓取，而需要松开工件时，只需旋转驱动机构带动平面扩张螺纹盘5反向旋转，使定位夹爪2和两个变位夹爪3沿径向并向外运动，从而可以松开工件；当需要抓取长条状的工件时，首先螺纹盘提升机构带动平面扩张螺纹盘5向上移动，使定位扩张柱21和两个变位扩张柱31从平面扩张螺纹盘5的螺纹槽内脱离，然后变位驱动机构带动两个变位夹爪3同时摆动，使两个变位夹爪3与定位夹爪2相对，如图6所示，两个变位夹爪3的方位调整完成后，螺纹盘提升机构使平面扩张螺纹盘5复位，再次使定位扩张柱21和两个变位扩张柱31嵌入平面扩张螺纹盘5的螺纹槽内，然后旋转驱动机构带动平面扩张螺纹盘5转动，两个变位夹爪3与定位夹爪2做相向运动，从而可以将长条状的工件夹住，同理，需要松开工件时，只需旋转驱动机构反向带动平面扩张螺纹盘5转动即可。

当然，本实施例还可根据实际工件的形状，通过变位驱动机构调整两个变位夹爪3相对定位夹爪2的位置，使两个变位夹爪3可以在变位范围内任何角度固定，从而可以更好地适应工件的外形，结构更灵活，适用性更强。

本实施例通过设置两个变位夹爪3，并通过变位驱动机构调整两个变位夹爪3相对定位夹爪2的位置，从而可以适应多种类型的工件，无需中途更换夹爪，大大提高抓取工件的工作效率，扩展了抓取装置的适用范围，节省生产成本。

基于上述实施例的基础上，进一步地，图7至图9所示，所述变位驱动机构包括变位驱动电机71、螺杆72、驱动齿条73和两个扇形齿轮74，所述变位驱动电机71固定在三角基板1另一侧上，所述驱动齿条73滑动连接在三角基板1另一侧上，所述螺杆72的一端与变位驱动电机71的输出端连接，所述螺杆72的另一端与驱动齿条73螺纹连接，两个所述扇形齿轮74分别与两个变位夹爪3固定连接，两个所述扇形齿轮74还分别与驱动齿条73啮合；具体地，两个变位夹爪3转动连接在三角基板1一侧后，将两个扇形齿轮74分别对应与两个变位夹爪3固定连接，即两个扇形齿轮74位于三角基板1另一侧，使用时，变位驱动电机71带动螺杆72转动，螺杆72转动后会带动驱动齿条73相对三角基板1滑动，驱动齿条73滑动又会带动两个扇形齿轮74摆动，从而带动两个变位夹爪3摆动，实现调整两个变位夹爪3相对定位夹爪2的位置，以便适应不同工件的外形，解决了不同工件需要更换抓取装置的技术问题，大大降低了生产成本，同时采用螺杆72带动驱动齿条73滑动，自锁力矩大，保证变位夹爪3在相对弧度范围内实现自锁，增加刚性。

基于上述实施例的基础上，进一步地，如图2至图9所示，所述变位夹爪3包括变位爪座32、变位滑块33和变位爪体34，所述变位爪座32的一端转动连接在三角基板1上，所述变位滑块33滑动连接在变位爪座32内，所述变位爪体34固定在变位滑块33上，所述变位爪座32的一端穿过三角基板1后与扇形齿轮74固定连接，所述变位滑块33向上延伸有变位扩张柱31，所述变位爪座32设有用于为变位扩张柱31提供移动空间的避让孔，所述变位扩张柱31的另一端固定有角接触轴承，该角接触轴承可嵌入平面扩张螺纹盘5的螺纹槽内；如此设置，即可使变位爪体34相对三角基板1摆动，以适应工件的外形，又可使变位爪体34变位爪座32相对滑动，实现对工件的抓取，另外，采用角接触轴承，以增加传动精度和使用寿命。

基于上述实施例的基础上，进一步地，如图5、图7和图8所示，所述旋转驱动机构包括旋转驱动电机61、主动齿轮62和齿圈63，所述旋转驱动电机61固定在顶板4上，所述主动齿轮62与旋转驱动电机61的输出端固定连接，所述齿圈63固定在平面扩张螺纹盘5的内壁上，所述主动齿轮62与齿圈63啮合；具体地，旋转驱动电机61带动主动齿轮62转动，主动齿轮62带动齿圈63旋转，从而使齿圈63带动平面扩张螺纹盘5转动，实现工件的抓取和松开。

基于上述实施例的基础上，进一步地，如图4、图5和图10所示，所述螺纹盘提升机构包括电磁铁圈81和三个间隔分布的弹性滚动组件82，所述电磁铁圈81固定在顶板4上，三个所述弹性滚动组件82的一端可依次活动穿过电磁铁圈81和顶板4，所述弹性滚动组件82的另一端抵接于齿圈63上；在不需要调整两个变位夹爪3位置时，三个弹性滚动组件82顶靠主齿圈63，而在需要调整两个变位夹爪3位置时，对电磁铁圈81通电，电磁铁圈81产生磁性，对平面扩张螺纹盘5产生磁性吸附力，由于电磁铁圈81都是端面吸附的，两个磁极附近磁场最强，吸附力最大，从而使平面扩张螺纹盘5向上移动，而定位夹爪2和两个变位夹爪3位置固定，进而使定位扩张柱21和两个变位扩张柱31从平面扩张螺纹盘5的螺纹槽内脱离，以便变位驱动机构带动两个变位夹爪3摆动。

基于上述实施例的基础上，进一步地，如图10所示，所述弹性滚动组件82包括压轮支架821、滚轮822和复位弹簧823，所述滚轮822轴接在压轮支架821的一端，所述复位弹簧823套设于压轮支架821上，所述压轮支架821的另一端活动穿过电磁铁圈81和顶板4，所述滚轮822的圆周壁抵接于齿圈63上；如此设置，在两个变位夹爪3调整完成后，复位弹簧823处于压缩状态，压轮支架821的另一端穿过顶板4伸出，然后电磁铁圈81断电，即电磁铁圈81不再对平面扩张螺纹盘5产生吸附力，此时复位弹簧823恢复形变，带动压轮支架821和滚轮822下压，使平面扩张螺纹盘5复位，即定位扩张柱21和两个变位扩张柱31再次嵌入平面扩张螺纹盘5的螺纹槽内。

基于上述实施例的基础上，进一步地，如图2至图9所示，所述定位夹爪2包括定位爪座22、定位滑块23和定位爪体24，所述定位爪座22固定在三角基板1上，所述定位滑块23滑动连接在定位爪座22上，所述定位爪体24固定在定位滑块23上，所述定位滑块23向上延伸有定位扩张柱21，所述定位扩张柱21的另一端固定有角接触轴承，所述角接触轴承可嵌入平面扩张螺纹盘5的螺纹槽内；如此设置，能够保持定位爪体24的相对位置不变，使定位爪体24相对三角基板1沿径向往复运动，为两个变位夹爪3摆动提供基准，且采用角接触轴承，能够增加传动精度和使用寿命。

以上所述仅是本发明的一个较佳实施例，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，包含在本发明专利申请的保护范围内。

Claims (8)

1.一种可变位抓取装置，其特征在于，其特征在于，其特征在于，包括三角基板（1）、定位夹爪（2）、两个变位夹爪（3）、顶板（4）、平面扩张螺纹盘（5）、旋转驱动机构、变位驱动机构、螺纹盘提升机构和护罩（9），所述定位夹爪（2）固定在三角基板（1）一侧的一个角位置上，两个所述变位夹爪（3）分别转动连接在三角基板（1）一侧的另外两个角位置上，所述顶板（4）与三角基板（1）之间连接有四个支撑柱，所述平面扩张螺纹盘（5）支撑于三角基板（1）另一侧上，所述定位夹爪（2）向上延伸有定位扩张柱（21），两个所述变位夹爪（3）分别向上延伸有变位扩张柱（31），所述定位扩张柱（21）和变位扩张柱（31）分别嵌入平面扩张螺纹盘（5）的螺纹槽内，所述三角基板（1）设有用于为定位扩张柱（21）移动提供空间的缺口，所述旋转驱动机构固定在顶板（4）上，所述旋转驱动机构用于带动平面扩张螺纹盘（5）转动、使定位夹爪（2）和两个变位夹爪（3）相对三角基板（1）往复运动，所述变位驱动机构固定在三角基板（1）上，所述变位驱动机构用于带动两个变位夹爪（3）摆动，所述螺纹盘提升机构用于带动平面扩张螺纹盘（5）上下运动、使定位扩张柱（21）和变位扩张柱（31）脱离平面扩张螺纹盘（5）的螺纹槽，所述护罩（9）盖合在平面扩张螺纹盘（5）上，并分别与三角基板（1）、定位夹爪（2）、两个变位夹爪（3）配合。

2.根据权利要求1所述的一种可变位抓取装置，其特征在于，所述变位驱动机构包括变位驱动电机（71）、螺杆（72）、驱动齿条（73）和两个扇形齿轮（74），所述变位驱动电机（71）固定在三角基板（1）另一侧上，所述驱动齿条（73）滑动连接在三角基板（1）另一侧上，所述螺杆（72）的一端与变位驱动电机（71）的输出端连接，所述螺杆（72）的另一端与驱动齿条（73）螺纹连接，两个所述扇形齿轮（74）分别与两个变位夹爪（3）固定连接，两个所述扇形齿轮（74）还分别与驱动齿条（73）啮合。

3.根据权利要求2所述的一种可变位抓取装置，其特征在于，所述变位夹爪（3）包括变位爪座（32）、变位滑块（33）和变位爪体（34），所述变位爪座（32）的一端转动连接在三角基板（1）上，所述变位滑块（33）滑动连接在变位爪座（32）内，所述变位爪体（34）固定在变位滑块（33）上，所述变位爪座（32）的一端穿过三角基板（1）后与扇形齿轮（74）固定连接，所述变位滑块（33）向上延伸有变位扩张柱（31），所述变位爪座（32）设有用于为变位扩张柱（31）提供移动空间的避让孔，所述变位扩张柱（31）的另一端固定有角接触轴承，该角接触轴承可嵌入平面扩张螺纹盘（5）的螺纹槽内。

4.根据权利要求1所述的一种可变位抓取装置，其特征在于，所述旋转驱动机构包括旋转驱动电机（61）、主动齿轮（62）和齿圈（63），所述旋转驱动电机（61）固定在顶板（4）上，所述主动齿轮（62）与旋转驱动电机（61）的输出端固定连接，所述齿圈（63）固定在平面扩张螺纹盘（5）的内壁上，所述主动齿轮（62）与齿圈（63）啮合。

5.根据权利要求4所述的一种可变位抓取装置，其特征在于，所述螺纹盘提升机构包括电磁铁圈（81）和三个间隔分布的弹性滚动组件（82），所述电磁铁圈（81）固定在顶板（4）上，三个所述弹性滚动组件（82）的一端可依次活动穿过电磁铁圈（81）和顶板（4），所述弹性滚动组件（82）的另一端抵接于齿圈（63）上。

6.根据权利要求5所述的一种可变位抓取装置，其特征在于，所述弹性滚动组件（82）包括压轮支架（821）、滚轮（822）和复位弹簧（823），所述滚轮（822）轴接在压轮支架（821）的一端，所述复位弹簧（823）套设于压轮支架（821）上，所述压轮支架（821）的另一端活动穿过电磁铁圈（81）和顶板（4），所述滚轮（822）的圆周壁抵接于齿圈（63）上。

7.根据权利要求1所述的一种可变位抓取装置，其特征在于，所述定位夹爪（2）包括定位爪座（22）、定位滑块（23）和定位爪体（24），所述定位爪座（22）固定在三角基板（1）上，所述定位滑块（23）滑动连接在定位爪座（22）上，所述定位爪体（24）固定在定位滑块（23）上，所述定位滑块（23）向上延伸有定位扩张柱（21），所述定位扩张柱（21）的另一端固定有角接触轴承，所述角接触轴承可嵌入平面扩张螺纹盘（5）的螺纹槽内。

8.根据权利要求1所述的一种可变位抓取装置，其特征在于，所述定位夹爪（2）包括定位爪座（22）、定位滑块（23）和定位爪体（24），所述定位爪座（22）固定在三角基板（1）上，所述定位滑块（23）滑动连接在定位爪座（22）上，所述定位爪体（24）固定在定位滑块（23）上，所述定位滑块（23）向上延伸有定位扩张柱（21），所述定位扩张柱（21）的另一端固定有角接触轴承，所述角接触轴承可嵌入平面扩张螺纹盘（5）的螺纹槽内。

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