CN111843998B - 一种卡盘机构、末端执行装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种卡盘机构、末端执行装置及方法，包括卡盘托板，卡盘托板固定有环形筒，所述环形筒内设有卡盘，卡盘与设在卡盘托板的卡接驱动件连接，卡盘边缘与多个卡盘连杆的一端铰接，卡盘连杆的另一端与卡盘卡轴的端部铰接，卡盘卡轴穿过环形筒，并与环形筒滑动连接，本发明的卡盘机构操作简单，连接稳定性好。

Description

一种卡盘机构、末端执行装置及方法

技术领域

本发明涉及连接设备技术领域，具体涉及一种卡盘机构、末端执行装置及方法。

背景技术

这里的陈述仅提供与本发明相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。

在一些可活动的末端执行装置中，常需要卡盘将执行元件进行固定。例如在机械臂末端的执行装置中，需要利用卡盘将机械臂末端与执行元件进行固定，目前，卡盘与执行元件的固定采用多个螺栓进行连接，发明人发现，现有卡盘可能会出现与执行元件连接不牢固，导致执行元件松动的情况，影响作业进展，而且卡盘与执行元件的连接费时费力。

发明内容

本发明的目的是为克服现有技术的不足，提供一种卡盘机构，能够与末端执行元件方便的实现固定连接，且连接可靠，稳定性好。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

第一方面，本发明的实施例提供了一种卡盘机构，包括卡盘托板，卡盘托板固定有环形筒，所述环形筒内设有卡盘，卡盘与设在卡盘托板的卡接驱动件连接，卡盘边缘与多个卡盘连杆的一端铰接，卡盘连杆的另一端与卡盘卡轴的端部铰接，卡盘卡轴穿过环形筒，并与环形筒滑动连接。

结合第一方面，本发明的实施例提供了第一方面的一种可能实施方式，所述卡盘卡轴的轴线沿环形筒的径向设置。

结合第一方面，本发明的实施例提供了第一方面的一种可能实施方式，所述卡盘的边缘设有多个凹槽，所述凹槽内设有转轴，卡盘连杆端部与转轴转动连接，所述卡盘连杆能够收入所述凹槽中。

结合第一方面，本发明的实施例提供了第一方面的一种可能实施方式，所述卡盘连杆一端与卡盘铰接，另一端设有平行的第一耳板和第二耳板，所述卡盘卡轴端部设有能够插入第一耳板和第二耳板之间的第三耳板，第一耳板、第二耳板及第三耳板中穿过有销轴。

结合第一方面，本发明的实施例提供了第一方面的一种可能实施方式，所述环形筒一端与卡盘托板固定连接，另一端可拆卸的连接有卡盘盖。

结合第一方面，本发明的实施例提供了第一方面的一种可能实施方式，所述卡接驱动件采用第一液压马达，所述第一液压马达的壳体与卡盘托板固定连接，第一液压马达的输出轴与卡盘固定连接。

结合第一方面，本发明的实施例提供了第一方面的一种可能实施方式，所述卡盘托板上还固定有执行件驱动件，所述执行件驱动件连接有离合器，执行件驱动件能够通过离合器与末端执行元件连接。

结合第一方面，本发明的实施例提供了第一方面的一种可能实施方式，所述执行件驱动件采用第二液压马达，所述第二液压马达的壳体与卡盘托板固定连接，第二液压马达的输出轴与离合器固定连接。

第二方面，本发明的实施例提供了一种末端执行装置，包括末端执行机构及第一方面所述的卡盘机构，所述末端执行机构包括固定板，所述固定板设有固定孔，固定孔的孔面设有多个与所述卡盘卡轴相匹配的卡孔，所述环形筒能够伸入固定孔内，卡盘卡轴能够伸入卡孔内，实现卡盘机构与固定板的固定连接，所述固定板上还安装有执行元件。

第三方面，本发明的实施例提供了第二方面所述的末端执行装置的装配方法，将环形筒伸入固定板的安装孔内部，卡接驱动件驱动卡盘转动，在卡盘连杆的作用下，卡盘卡轴运动，并插入卡孔中，实现卡盘机构与末端执行机构的卡接固定。

本发明的有益效果：

1.本发明的卡盘机构，具有由卡盘、卡盘连杆及卡盘卡轴，卡盘与卡接驱动件连接，能够通过卡接驱动件驱动卡盘转动，进而利用卡盘转动带动卡盘卡轴运动，将卡盘卡轴插入卡孔中，实现卡盘机构与末端执行机构的固定，无需人工拧紧螺栓，操作方便，省时省力。

2.本发明的卡盘机构，卡接驱动件采用液压马达，能够输出较大的功率，使得卡盘卡轴牢固的插入卡孔中，使得卡盘机构与末端执行机构的连接更加牢固稳定，不易松动，保证了工作的正常进行。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。

图1为本发明实施例1整体结构示意图；

图2为本发明实施例1整体结构主视图；

图3为本发明实施例1卡盘托板与环形筒装配示意图；

图4为本发明实施例1卡盘结构示意图；

图5为本发明实施例1卡盘连杆结构示意图；

图6为本发明实施例1卡盘卡轴结构示意图；

图7为本发明实施例1卡盘托板、卡盘、卡盘连杆及卡盘卡轴装配示意图；

图8为本发明实施例1第一液压马达结构示意图；

图9为本发明实施例3卡盘机构与末端执行机构锁紧状态时示意图；

图10为本发明实施例3卡盘机构与末端执行机构解除锁紧状态时示意图；

其中，1.卡盘托板，2.环形筒，3.第一通孔，4.螺丝孔，5.第二通孔，6.安装孔，7.第三通孔，8.卡盘，9.凹槽，10.第四通孔，11.第五通孔，12.卡盘连杆，13.第六通孔，14.转轴，15.第一圆孔，16.卡盘卡轴，17.第二圆孔，18.销轴，19.卡盘盖，20.十字槽沉头螺钉，21.第一液压马达，22.输出轴，23.内六角圆柱头螺钉，24.第二液压马达，25.牙嵌离合器。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

为了方便叙述，本发明中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

正如背景技术所介绍的，现有的卡盘与末端执行元件连接费时费力，且连接不稳定、易松动，针对上述问题，本申请提出了一种卡盘机构。

本申请的一种典型实施方式实施例1中，如图1-图8所示，一种卡盘机构，包括卡盘托板、卡盘、卡接驱动件、卡盘连杆、卡盘卡轴等元件。

卡盘托板1中部固定有环形筒2，环形筒侧面均匀分布四个圆形的第一通孔3，环形筒底面与卡盘托板固定连接，顶面匀分布六个螺丝孔4；卡盘托板中心具有一圆形的第二通孔5，第二通孔周围均匀分布三个圆形的安装孔6；卡盘托板两侧各有一圆形的第三通孔7。

卡盘8位于环形筒内，卡盘的弧形侧面均匀分布与卡盘连杆相匹配的四个凹槽9，并设有四个第四通孔10贯穿卡盘的凹槽位置，卡盘的中心有圆形的第五通孔11，且该圆形的第五通孔孔径与卡盘托板中心圆形的第二通孔的孔径一致。

卡盘连杆12一端有一圆形第六通孔13，凹槽内部通过第四通孔设有转轴14，转轴直径与第六通孔和第四通孔直径一致，卡盘通过第六通孔与转轴转动连接，实现卡盘连杆与卡盘边缘的铰接，卡盘连杆绕转轴转动，卡盘连杆整体能够收入所述凹槽中，卡盘连杆另一端具有第一耳板和第二耳板，第一耳板和第二耳板上均设有第一圆孔15。卡盘卡轴16一端有插入第一耳板和第二耳板空间的第三耳板，第三耳板设有第二圆孔17。销轴18穿过卡盘连杆第一耳板和第二耳板的第一圆孔和第三耳板的第二圆孔，将卡盘连杆与卡盘卡轴铰接，销轴直径与第一圆孔和第二圆孔的孔径相等，卡盘卡轴一端与卡盘连杆通过销轴铰接，另一端从环形筒侧面的第一通孔插入，并伸出至环形筒的外侧，卡盘卡轴与环形筒滑动连接。

所述环形筒的顶面还连接有卡盘盖19，所述卡盘盖与环形筒及卡盘托板形成腔室，卡盘、卡盘连杆位于所述腔室内，卡盘盖为与环形筒相匹配的圆形板，其边缘处均匀分布六个小孔，十字槽沉头螺钉20穿过小孔进入环形筒顶面的螺丝孔内，将卡盘盖固定在环形筒上。所述卡盘与卡接驱动件连接，所述卡接驱动件采用第一液压马达21，第一液压马达一端有输出轴22，输出轴截面圆半径与卡盘托板和卡盘中心第二通孔、第五通孔的孔径一致，输出轴外周的液压马达壳体上均匀分布三个螺纹孔，输出轴穿过卡盘托板和卡盘中心的圆形通孔，并于卡盘固定连接；内六角圆柱头螺钉23穿过卡盘托板圆形通孔周围的三个安装孔，插入第一液压马达的三个螺纹孔内，将第一液压马达与卡盘托板固定。

所述第三通孔处安装有执行件驱动件，所述执行件驱动件采用第二液压马达24，第二液压马达与第一液压马达的结构相同，通过螺钉与卡盘托板固定连接，所述第二液压马达的输出轴与离合器连接，第二液压马达的输出轴能够通过离合器与执行元件连接，驱动执行元件的工作。

所述离合器采用牙嵌离合器25，包括连接轴和齿盘，所述连接轴与第二液压马达的输出轴固定连接，齿盘用于与设置在执行元件的牙嵌离合器的齿盘相啮合。

实施例2：

本实施例公开了一种末端执行装置，包括末端执行机构及实施例1所述的卡盘机构，所述末端执行机构包括固定板，所述固定板设有固定孔，固定孔的孔面设有多个与所述卡盘卡轴相匹配的卡孔，所述环形筒伸入固定孔内，卡盘卡轴能够伸入卡孔内，实现卡盘机构与固定板的固定连接，所述固定板上还安装有执行元件，所述执行元件设有与卡盘机构的牙嵌离合器相匹配的牙嵌离合器，两个牙嵌离合器能够相互啮合，利用第二液压马达驱动执行元件的工作。

实施例3：

如图9-图10所示，本实施例公开了实施例2所述的末端执行装置的装配方法：起初，卡盘连杆与卡盘卡轴位于同一直线上。随后，在第一液压马达作用下，卡盘绕卡盘液压马达输出轴转动，带动卡盘连杆转动；卡盘连杆一端绕与卡盘相连的转轴转动，另一端在卡盘卡轴制约下，绕连接卡盘连杆与卡盘卡轴的销轴相对转动，卡盘连杆与卡盘的凹槽逐渐接近并最终收入凹槽中；在此过程中，在卡盘卡轴带孔一端与卡盘连杆的相对转动下，卡盘卡轴另一端沿环形筒的圆形通孔轴线向内缩回，并最终完全缩进通孔内。这时，将环形筒插入固定板的固定孔内，并将卡盘机构和末端执行元件的牙嵌离合器相啮合，将卡盘卡轴与卡孔对准。接着，第一液压马达带动卡盘连杆反方向转动，同上述过程恰好相反，卡盘卡轴伸出环形筒，并插入卡孔内，实现卡盘与末端执行机构的锁紧。此时可以在第二液压马达作用下，带动执行元件工作。

第一液压马达带动卡盘转动，卡盘卡轴缩入环形筒内，此时可将卡盘机构与末端执行机构分开。

本实施例的末端执行装置，装配时无需手动拧紧螺栓，只需要操作第一液压马达即可完成，省时省力，而且第一液压马达能够输出较大的功率，能够保证卡盘机构与末端执行件机构的连接强度和稳定性，不易松动，保证了正常工作的进行。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (8)

1.一种卡盘机构，其特征在于，包括卡盘托板，卡盘托板固定有环形筒，所述环形筒内设有卡盘，卡盘与设在卡盘托板的卡接驱动件连接，卡盘边缘与多个卡盘连杆的一端铰接，卡盘连杆的另一端与卡盘卡轴的端部铰接，卡盘卡轴穿过环形筒，并与环形筒滑动连接，所述卡盘卡轴的轴线沿环形筒的径向设置，所述卡盘的边缘设有多个凹槽，所述凹槽内设有转轴，卡盘连杆端部与转轴转动连接，在所述卡盘轴向方向看，所述凹槽包括第一凹槽边和第二凹槽边，当卡盘卡轴完全收入所述环形筒时，所述第一凹槽边和所述卡盘连杆相抵限制所述卡盘的进一步转动；当卡盘卡轴完全伸出环形筒时，所述第二凹槽边和所述卡盘连杆相抵限制所述卡盘的进一步转动。

2.如权利要求1所述的一种卡盘机构，其特征在于，所述卡盘连杆一端与卡盘铰接，另一端设有平行的第一耳板和第二耳板，所述卡盘卡轴端部设有能够插入第一耳板和第二耳板之间的第三耳板，第一耳板、第二耳板及第三耳板中穿过有销轴。

3.如权利要求1所述的一种卡盘机构，其特征在于，所述环形筒一端与卡盘托板固定连接，另一端可拆卸的连接有卡盘盖。

4.如权利要求1所述的一种卡盘机构，其特征在于，所述卡接驱动件采用第一液压马达，所述第一液压马达的壳体与卡盘托板固定连接，第一液压马达的输出轴与卡盘固定连接。

5.如权利要求1所述的一种卡盘机构，其特征在于，所述卡盘托板上还固定有执行件驱动件，所述执行件驱动件连接有离合器，执行件驱动件能够通过离合器与末端执行元件连接。

6.如权利要求5所述的一种卡盘机构，其特征在于，所述执行件驱动件采用第二液压马达，所述第二液压马达的壳体与卡盘托板固定连接，第二液压马达的输出轴与离合器固定连接。

7.一种末端执行装置，其特征在于，包括末端执行机构及权利要求1-6任一项所述的卡盘机构，所述末端执行机构包括固定板，所述固定板设有固定孔，固定孔的孔面设有多个与所述卡盘卡轴相匹配的卡孔，所述环形筒能够伸入固定孔内，卡盘卡轴能够伸入卡孔内，实现卡盘机构与固定板的固定连接，所述固定板上还安装有执行元件。

8.一种权利要求7所述的末端执行装置的装配方法，其特征在于，将环形筒伸入固定板的安装孔内部，卡接驱动件驱动卡盘转动，在卡盘连杆的作用下，卡盘卡轴运动，并插入卡孔中，实现卡盘机构与末端执行机构的卡接固定。

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