CN111331067A - 一种基于齿轮齿条传动的定心夹爪 - Google Patents
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Abstract
本发明属于自动化锻造领域,具体涉及一种基于齿轮齿条传动的定心夹爪。包括气缸,导杆,轴承,齿轮,纵向齿条,横向齿条,夹持块和定位块,夹持块与横向齿条连接,横向齿条套装在导杆上,横向齿条和纵向齿条与齿轮配合安装,纵向齿条与气缸连接。纵向齿条向上运动时,带动齿轮转动,齿轮带动横向齿条运动,两个夹持块背向运动,此时夹爪为张开状态;纵向齿条向下运动时,带动齿轮转动,齿轮带动横向齿条运动,两个夹持块相向运动,此时夹爪为夹紧状态。本发明的夹爪将动力机构的往复运动通过齿轮齿条的传动,转化为夹持块的往复运动,且通过定位块,保证被夹持工件的中心始终处于同一个位置;避免了高温环境和脱模剂对气缸的直接影响。
Description
技术领域
本发明属于六轴机器人自动化锻造锻造设备领域,具体涉及一种基于齿轮齿条传动的定心夹爪。
背景技术
锻造生产线工件棒料处于高温状态,然后压机的多次冲压成型,在成为锻造最终成品之前需要对工件进行转移。锻造生产环境比较恶劣,压机模具需要通过连续的喷脱模剂来保证产品不出现粘模现象,脱模剂进入气缸会导致气缸使用寿命降低,同时气缸离高温工件越近,气缸的使用寿命会降低。
另外,随着机器人自动化生产线的普及,自动化生产线的产品品种由单一产品逐渐转变为多种产品,这样对机器人手爪的兼容性要求逐渐提高。且提高机器人手爪的兼容性和定心性,同样也提高了自动化生产线程序的兼容性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于齿轮齿条传动的定心夹爪。
实现本发明目的的技术解决方案为:一种基于齿轮齿条传动的定心夹爪,包括:
夹持机构:包括两个夹持手指,用于夹持工件;
齿轮齿条传动机构:与夹持机构连接,用于驱动所述夹持机构的两个夹持手指同时轴向对心移动;
动力驱动机构:与齿轮齿条传动机构连接,为齿轮齿条传动机构提供动力。
进一步的,所述两个夹持手指分别包括夹持块和定位块;
所述定位块可拆卸固定在夹持块的夹持端,两个定位块用于夹持工件。
进一步的,所述定位块为夹持式或内撑式;
夹持式定位块通过夹持作用实现对工件的夹持,内撑式定位块通过内撑作用实现对工件的夹持,适用于带有孔的工件。
进一步的,夹持式定位块为V型定位块,两个V型定位块的V部相对设置,用于夹持工件。
进一步的,还包括安装机构,用于固定安装所述夹持机构,齿轮齿条传动机构和动力驱动机构。
进一步的,所述齿轮齿条传功机构包括纵向齿条,齿轮和横向齿条;
所述纵向齿条为双侧齿条,所述齿轮和横向齿条均为两个,且对称的分布在纵向齿条的两侧;
所述纵向齿条两侧的齿条分别与两侧的齿轮配合,两侧的齿轮分别与相应侧的横向齿条配合;
所述动力驱动机构驱动纵向齿条往复运动,纵向齿条向上运动时,带动齿轮转动,齿轮带动横向齿条运动,两个夹持块背向运动,此时夹爪为张开状态;纵向齿条向下运动时,带动齿轮转动,齿轮带动横向齿条运动,两个夹持块相向运动,此时夹爪为夹紧状态。
进一步的,所述安装机构上安装有导杆;
所述横向齿条上设有与导杆相配合的导向孔,所述横向齿条套设在导杆上,且在导杆上可滑动设置。
进一步的,所述两个夹持块分别和两个横向齿条固定连接,优选螺钉连接。
进一步的,所述动力驱动机构为油缸或气缸;所述安装机构包括机器人安装法兰板,所述油缸或气缸安装在机器人安装法兰板上。
进一步的,所述齿轮内圈与轴承配合,所述轴承内设有限位轴,限位轴固定在安装机构的安装板上。
本发明与现有技术相比,其显著优点在于:
(1)本发明的定心夹爪,通过齿轮齿条传动机构、V型定位块和导杆结构,实现了两侧夹持手指的同时、轴向对心移动,从而保证手爪夹持工件时工件的中心位置不变;且可以满足多直接棒料的夹持。
(2)本发明的定心夹爪,将动力驱动机构即油缸或气缸与高温、多脱模剂环境隔离,降低恶劣环境对气缸寿命的影响。
(3)本发明的定心夹爪,当采用油缸作为驱动力时,仍能保证提供可靠的夹持力或内撑力,而油缸提供的动力上限值远远大于气缸,夹持工件的重量范围也就更大,从而保证了对重量偏大的工件仍能提供可靠的夹持力或内撑力。
附图说明
图1为本发明的定心夹爪俯视图。
图2为本发明的定心夹爪轴测图。
附图标记说明:
1-机器人安装法兰板,2-气缸,3-安装板,4-纵向齿条,5-齿轮,6-轴承,7-横向齿条,8-导杆,9-夹持块,10-V型定位块,11-工件棒料。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
如图1-2所示,一种基于齿轮齿条传动的定心夹爪,包括机器人安装法兰板1、气缸2、纵向齿条4、齿轮5、横向齿条7、导杆8、夹持块9和V型定位块10;
所述V型定位块10固定在夹持块9上,夹持块9与横向齿条7连接,横向齿条7套装在导杆8上,横向齿条7和纵向齿条4与齿轮5配合安装,纵向齿条4与气缸2连接。
所述气缸2动作为伸出时,纵向齿条4向上运动,带动齿轮5转动,齿轮5带动横向齿条7运动,两个夹持块9背向运动,此时夹爪为张开状态;所述气缸2动作为收缩时,纵向齿条4向下运动,带动齿5轮转动,齿轮5带动横向齿条7运动,两个夹持块9相向运动,此时夹爪为夹紧状态。
所述齿轮齿条传动机构包括纵向气缸2,纵向齿条4,齿轮5,轴承6,横向齿条7,导杆8;
所述气缸2安装在机器人安装法兰板1上,通过螺钉固定连接;
所述纵向齿条4为双侧齿条,所述纵向齿条4与气缸2连接,跟随气缸2的运动而运动。
所述齿轮5内圈与轴承6配合,所述齿轮5与纵向齿条4配合,所述齿轮5与横向齿条6配合。
所述轴承6内设有限位轴,限位轴固定在安装板3上。
所述横向齿条7内设有导向孔,所述横向齿条7与齿轮5配合。
所述导杆8穿入横向齿条7内的导向孔,横向齿条7能够在导杆8上滑动。
所述的夹持块9与横向齿条7通过螺钉相连,所述V型定位块10与夹持块9通过螺钉相连。
所述气缸2的运动通过纵向齿条4、齿轮5、横向齿条7和导杆8等结构传递给夹持块9,夹持块9和V型块10同时运动。
本申请结合轴头锻造工艺要求,综合分析温度、脱模剂和多品种等工况对夹爪性能的影响,研究机器人末端执行器对高温、粉尘等恶劣环境的防护方法与措施,以及对于现在生产线多产品的兼容性的解决措施,提高末端执行器稳定性和使用寿命,提高生产线程序的兼容性。
Claims (10)
1.一种基于齿轮齿条传动的定心夹爪,其特征在于,包括:
夹持机构:包括两个夹持手指,用于夹持工件;
齿轮齿条传动机构:与夹持机构连接,用于驱动所述夹持机构的两个夹持手指同时轴向对心移动;
动力驱动机构:与齿轮齿条传动机构连接,为齿轮齿条传动机构提供动力。
2.根据权利要求1所述的定心夹爪,其特征在于,所述两个夹持手指分别包括夹持块(9)和定位块;
所述定位块可拆卸固定在夹持块(9)的夹持端,两个定位块用于夹持工件(11)。
3.根据权利要求2所述的定位夹爪,其特征在于,所述定位块为夹持式或内撑式;
夹持式定位块通过夹持作用实现对工件的夹持,内撑式定位块通过内撑作用实现对工件的夹持,适用于带有孔的工件。
4.根据权利要求3所述的定位夹爪,其特征在于,夹持式定位块为V型定位块,两个V型定位块的V部相对设置,用于夹持工件。
5.根据权利要求2所述的定心夹爪,其特征在于,还包括安装机构,用于固定安装所述夹持机构,齿轮齿条传动机构和动力驱动机构。
6.根据权利要求5所述的定心夹爪,其特征在于,所述齿轮齿条传功机构包括纵向齿条(4),齿轮(5)和横向齿条(7);
所述纵向齿条(4)为双侧齿条,所述齿轮(5)和横向齿条(7)均为两个,且对称的分布在纵向齿条(4)的两侧;
所述纵向齿条(4)两侧的齿条分别与两侧的齿轮(5)配合,两侧的齿轮(5)分别与相应侧的横向齿条(7)配合;
所述动力驱动机构驱动纵向齿条(4)往复运动,纵向齿条(4)向上运动时,带动齿轮(5)转动,齿轮(5)带动横向齿条(7)运动,两个夹持块(9)背向运动,此时夹爪为张开状态;纵向齿条(4)向下运动时,带动齿(5)轮转动,齿轮(5)带动横向齿条(7)运动,两个夹持块(9)相向运动,此时夹爪为夹紧状态。
7.根据权利要求6所述的定心夹爪,其特征在于,所述安装机构上安装有导杆(8);
所述横向齿条(7)上设有与导杆相配合的导向孔,所述横向齿条(7)套设在导杆(8)上,且在导杆(8)上可滑动设置。
8.根据权利要求6所述的定心夹爪,其特征在于,所述两个夹持块(9)分别和两个横向齿条(7)固定连接,优选螺钉连接。
9.根据权利要求6所述的定心夹爪,其特征在于,所述动力驱动机构为油缸或气缸;所述安装机构包括机器人安装法兰板(1),所述油缸或气缸安装在机器人安装法兰板(1)上。
10.根据权利要求6所述定心夹爪,其特征在于,所述齿轮(5)内圈与轴承(6)配合,所述轴承(6)内设有限位轴,限位轴固定在安装机构的安装板上。
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