CN112059969A - 一种回转一体式夹爪 - Google Patents

Abstract

本发明涉及回转一体式夹爪；其包括：夹爪本体，夹爪本体包括壳体，壳体内设有活动空间，活动空间内设有移动件以及主拨动件和副拨动件，活动空间的前端设有导轨块，导轨块滑动连接有主夹块和副夹块，主拨动件与主夹块连接，副拨动件与副夹块连接，移动件分别与主拨动件、副拨动件连接；还包括：驱动杆，移动件连通过内中间件与驱动杆活动连接，壳体设有穿孔，驱动杆伸出壳体的穿孔并连接有夹持驱动机构；穿孔连接有旋转驱动机构，旋转驱动机构设有套管，套管与穿孔配合连接，驱动杆穿过套管；夹持驱动机构与旋转驱动机构连接，旋转驱动机构通过外中间件与壳体连接，壳体能相对旋转驱动机构旋转。本发明结构相对简单、使用方便且精度高。

Description

一种回转一体式夹爪

技术领域

本发明涉及一种夹持装置，尤其涉及一种回转一体式夹爪。

背景技术

在工业生产过程中，经常会应用到夹具来夹持物品，由于物品的位置或角度不同，在使用夹具时需要对夹具进行自转旋转，来调整夹具的夹持角度；因此为了方便调整夹持角度在设置夹具时，一般将夹具设置在一个旋转平台上，通过旋转平台来调整整个夹具的角度，以达到调整夹具的夹爪夹持角度；但这种设计在操作时，夹具自身整个都在位置移动，在控制夹具移动的精度上偏低，且成本高，其次，当需要一边夹持一边旋转时，这种方式难以满足夹持精度的需求。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的中夹具的夹持与旋转动作相互干涉带来的精度问题，提供一种回转一体式夹爪，该回转一体式夹爪可以自身调整夹持角度，且对夹持没有干涉，既可以减低成本，同时方便使用。

回转一体式夹爪，其包括：

夹爪本体，所述夹爪本体包括壳体，壳体内设有活动空间，所述活动空间内设有能前后移动的移动件以及主拨动件和副拨动件，所述活动空间的前端设有导轨块，导轨块滑动连接有定向移动的主夹块和副夹块，主拨动件的一端穿过导轨块与主夹块连接，副拨动件的一端穿过导轨块与副夹块连接，移动件分别与主拨动件的另一端、副拨动件的另一端连接，当移动件前后移动时，主拨动件、副拨动件分别同时拨动主夹块、副夹块相向或相背移动；

还包括：驱动杆，所述移动件连通过内中间件与驱动杆活动连接，移动件能相对驱动杆旋转，所述壳体设有穿孔，驱动杆的另一端伸出壳体的穿孔并连接有用于驱动驱动杆前后移动的夹持驱动机构；所述穿孔连接有旋转驱动机构，所述旋转驱动机构设有能旋转的套管，套管与穿孔配合连接，驱动杆穿过套管；所述旋转驱动机构通过外中间件与壳体连接，壳体能相对旋转驱动机构旋转。

进一步地，所述导轨块的中部设置有导槽，所述主夹块、副夹块均设有与导槽相配合的滑座部，滑座部与导槽滑动连接。

进一步地，内中间件包括内轴承，移动件设有用于安装内轴承的安装孔，驱动杆的前端与内轴承连接。

优选地：内中间件为圆环或轴承，移动件的安装孔为T形孔，圆环或轴承卡于T形孔的头部并与T形孔的头部侧面之间留有间隙。

进一步地，所述主拨动件的中部通过主铰接轴与壳体铰接，主拨动件设有主拨动臂和主驱动臂，所述导轨块设有与主拨动臂相配合的主活动孔，主夹块设有与主拨动臂的端部相配合的主拨动孔，主拨动臂插入主拨动孔；所述主驱动臂的端部设有主驱动孔，所述移动件设有主推杆，主推杆插入主驱动孔。

进一步地，所述副拨动件的中部通过副铰接轴与壳体铰接，副拨动件设有副拨动臂和副驱动臂，所述导轨块设有与副拨动臂相配合的副活动孔，副夹块设有与副拨动臂的端部相配合的副拨动孔，副拨动臂插入副拨动孔；所述副驱动臂的端部设有副驱动孔，所述移动件设有副推杆，副推杆插入副驱动孔。

优选地，副推杆、主推杆合二为一为推杆，副驱动臂、主驱动臂的端部均设有缺口，副驱动臂的端部插入主驱动臂的缺口，主驱动臂的端部插入副驱动臂的缺口。

进一步地，所述外中间件为单向推力球轴承，旋转驱动机构、壳体分别与单向推力球轴承的两端连接。

进一步地，所述旋转驱动机构包括中空环式电机；所述夹持驱动机构包括直推电机，直推电机内部设有中空的转子，转子与驱动杆螺旋连接，直推电机内部还设有防止驱动杆旋转的防转结构。

优选地，所述直推电机的一端设有用于监测转子旋转角度的角度编码器。

进一步地，回转一体式夹爪还包括外壳，外壳包括端盖、与夹持驱动机构相配合的夹持驱动壳、与旋转驱动机构相配合的旋转驱动壳以及前盖；旋转驱动壳与夹持驱动壳之间设有中间壳；端盖与夹持驱动壳的一端连接，中间壳的两端分别与夹持驱动壳的另一端以及旋转驱动壳的一端连接，前盖与旋转驱动壳的另一端连接。

进一步地，所述驱动杆包括设置于旋转驱动机构内的前驱动段以及设置于夹持驱动机构内的后驱动段，前驱动段与后驱动段连接。

进一步地，所述防转结构包括套于后驱动段前端的内环螺帽，内环螺帽的前端面中部向前延伸有套环；套环外套接有轴承，轴承套接于直推电机的壳体内；后驱动段的前端还套接有夹紧环，夹紧环的后端面向后延伸有环形的夹紧部，夹紧部的外径从外至内逐渐增加或者套环的孔径从内之外逐渐增加；所述夹紧部的侧面设有若干间隙，夹紧部的一端伸入套环内，所述夹紧环的前端连接有预压调整螺帽，预压调整螺帽与直推电机的壳体连接。

本发明的有益效果：本发明通过设置夹持驱动机构、旋转驱动机构、驱动杆以及夹爪本体，使得夹爪本体可以在旋转驱动机构驱动下旋转，同时在夹持驱动机构驱动下可以实现夹持，两者相互独立，结构相对简单、使用方便且精度高。

附图说明

图1为本实施例的一种结构示意图。

图2为本实施例的一种剖视示意图。

图3为本实施例的一种分解示意图。

图4为本实施例的另一种结构示意图。

图5为本实施例另一种结构的剖视示意图。

图6为本实施例另一种结构的分解示意图。

图7为本实施例夹紧环的一种结构示意图。

附图标记包括：

1——角度编码器；2——夹持驱动机构；3——旋转驱动机构；4——壳体；5——导轨块；6——主夹块；7——导槽；8——副夹块；9——转子；10——驱动杆；11——套管；12——外中间件；13——面盖；14——移动件；15——主驱动臂；16——主拨动臂；17——主拨动件；18——轴承；19——副驱动臂；20——副拨动臂；21——副拨动件；22——缺口；23——副铰接轴；24——主铰接轴；25——副拨动孔；26——主拨动孔；27——活动空间；28——推杆；29——套环；30——外壳；31——夹持驱动壳；32——中间壳；33——旋转驱动壳；34——端盖；35——内环螺帽；36——夹紧部；37——轴承；38——夹紧环；39——前盖；40——预压调整螺帽；101——后驱动段；102——前驱动段。

具体实施方式

以下结合附图对发明进行详细的描述。如图1至图3所示。

实施例1：回转一体式夹爪，其包括：

夹爪本体，所述夹爪本体包括壳体4，壳体4内设有活动空间27，所述活动空间27内设有能前后移动的移动件14以及主拨动件17和副拨动件21，所述活动空间27的前端设有导轨块5，导轨块5滑动连接有定向移动的主夹块6和副夹块8，主拨动件17的一端穿过导轨块5与主夹块6连接，副拨动件21的一端穿过导轨块5与副夹块8连接，移动件14分别与主拨动件17的另一端、副拨动件21的另一端连接，当移动件14前后移动时，主拨动件17、副拨动件21分别同时拨动主夹块6、副夹块8相向或相背移动；

还包括：驱动杆10，所述移动件14连通过内中间件与驱动杆10活动连接，移动件14能相对驱动杆10旋转，所述壳体4设有穿孔，驱动杆10的另一端伸出壳体4的穿孔并连接有用于驱动驱动杆10前后移动的夹持驱动机构2；所述穿孔连接有旋转驱动机构3，所述旋转驱动机构3设有能旋转的套管11，套管11与穿孔配合连接，驱动杆10穿过套管11；所述旋转驱动机构3通过外中间件12与壳体4连接，壳体4能相对旋转驱动机构3旋转。

本技术方案的夹爪本体在实施夹持时，通过夹持驱动结构驱动驱动杆10前后移动，驱动杆10前后移动时带动移动件14前后移动，移动件14前后移动时通过主拨动件17、副拨动件21驱动主夹块6、副夹块8相向或相背移动，实现夹持动作；由于主夹块6、副夹块8沿着导轨块5的表面移动，与移动件14的的移动方向几乎垂直，因此主拨动件17、副拨动件21可采用L形件，或齿轮等；当采用齿轮时，主夹块6、移动件14均与主拨动件17啮合，且主夹块6、移动件14相互垂直；副拨动件21、移动件14也采用相类似的结构。其次，驱动杆10与移动件14通过内中间件连接，壳体4与旋转驱动机构3通过外中间件12连接，驱动杆10与套管11之间保持间隙，不接触，因此旋转驱动机构3在驱动壳体4旋转时，带动夹爪本体旋转，而不影响驱动杆10；同时驱动杆10的移动不影响旋转驱动机构3以及壳体4；因此夹持驱动机构2、旋转驱动机构3的工作相互独立且互不影响干涉，可以在夹持的同时进行旋转；也可以分别单独进行。其次不需考虑线材在旋转过程中缠绕问题。本申请中的前后等方向，均以附图为参考，仅用于理解，对本技术方案保护范围不做限定。

进一步地，所述导轨块5的中部设置有导槽7，所述主夹块6、副夹块8均设有与导槽7相配合的滑座部，滑座部与导槽7滑动连接。

为使得主夹块6、副夹块8能定向移动，本技术方案在导轨块5上设置导槽7，主夹块6、副夹块8上设置滑座部，通过滑座部与导槽7的配合实现滑动连接。作为另外一种等同变形：导轨块5上设置导轨，主夹块6、副夹块8设置与导轨相配合的滑槽。

进一步地，内中间件包括内轴承，移动件14设有用于安装内轴承的安装孔，驱动杆10的前端与内轴承连接。

为实现移动件14与驱动杆10能相对旋转，且驱动杆10能驱动移动件14移动，本技术方案将内中间件设置为内轴承。当然，内中间件也可以为其他结构或零部件。

优选地：内中间件为圆环或轴承18，移动件14的安装孔为T形孔，圆环或轴承18卡于T形孔的头部。在设置T形孔时，可在移动件14的主体外连接一个面盖13，移动件14的主体设置有T形孔头部部分，面盖13设置有T形孔尾部部分等。在设置成圆环时，与T形孔的头部侧面之间留有间隙。

进一步地，所述主拨动件17的中部通过主铰接轴24与壳体4铰接，主拨动件17设有主拨动臂16和主驱动臂15，所述导轨块5设有与主拨动臂16相配合的主活动孔，主夹块6设有与主拨动臂16的端部相配合的主拨动孔26，主拨动臂16插入主拨动孔26；所述主驱动臂15的端部设有主驱动孔，所述移动件14设有主推杆，主推杆插入主驱动孔。

主拨动臂16、主驱动臂15可以呈L形设置，主驱动臂15通过设置主驱动孔，移动件14设置主推杆，移动件14在前后移动时，主推杆前后拨动主驱动臂15前后摇摆，主拨动臂16上下摇摆，进而主拨动臂16驱动主夹块6在导轨块5上上下移动。在具体设置时，主拨动臂16与主拨动孔26滑动连接。

进一步地，所述副拨动件21的中部通过副铰接轴23与壳体4铰接，副拨动件21设有副拨动臂20和副驱动臂19，所述导轨块5设有与副拨动臂20相配合的副活动孔，副夹块8设有与副拨动臂20的端部相配合的副拨动孔25，副拨动臂20插入副拨动孔25；所述副驱动臂19的端部设有副驱动孔，所述移动件14设有副推杆，副推杆插入副驱动孔。

副拨动件21的设置与主动拨动件的设置相同，在移动件14移动时，带动副拨动件21旋转并驱动副夹块8移动。

其次，在具体设置主拨动件17与主夹块6时，可采用曲柄滑块结构；如在主夹块6内设有移动槽，移动槽内设有滑块，滑块的端部与主拨动件17铰接。通过主拨动件17驱动滑块移动的同时，滑块带动主夹块6移动。当然还可以采用其他结构，不再赘述。副拨动件21与副夹块8的设置也可以采用上述结构。

优选地，副推杆、主推杆合二为一为推杆28，副驱动臂19、主驱动臂15的端部均设有缺口22，副驱动臂19的端部插入主驱动臂15的缺口22，主驱动臂15的端部插入副驱动臂19的缺口22。

为降低成本，同时方便设置移动件14，本技术方案将副推杆、主推杆合二为一为推杆28，驱动杆同时与主驱动孔、副驱动孔插接；其次，为了使得主驱动臂15、副驱动臂19能够配合，在其端部均设置缺口22。

进一步地，所述外中间件12为单向推力球轴承，旋转驱动机构3、壳体4分别与单向推力球轴承的两端连接。

外中间件12选择单向推力球轴承，如型号为51100轴承，可以使得旋转驱动机构3与壳体4能够相对旋转，外中间件12也可以采用其他结构，如普通轴承的内环向一侧延伸，外环向另一侧延伸，旋转驱动机构3与一侧的内环连接，壳体4与另一侧的外环连接。

进一步地，所述旋转驱动机构3包括中空环式电机；所述夹持驱动机构2包括直推电机，直推电机内部设有中空的转子9，转子9与驱动杆10螺旋连接，直推电机内部还设有防止驱动杆10旋转的防转结构。

优选地，所述直推电机的一端设有用于监测转子9旋转角度的角度编码器1。

为方便设置，本技术方案将旋转驱动机构3设置为中空式电机，中空式电机直接驱动套管11旋转；夹持驱动机构2设置为直推电机，夹持驱动机构2选择为直推电机；驱动杆可以为直推电机的一部分；也可以额外设置。其次，为了监控移动件14移动的长度，本技术方案通过设置角度编码器1来监控驱动杆旋转角度来实现，从而可以进一步地监控主夹块6、副夹块8之间的间距变化。其次，在设置防转结构时，可在直推电机内部设置长度方向的定向槽，驱动杆的侧面连接有定向块，定向块插入定向槽。

参见图4、图6；进一步地，回转一体式夹爪还包括外壳30，外壳30包括端盖34、与夹持驱动机构相配合的夹持驱动壳31、与旋转驱动机构相配合的旋转驱动壳33以及前盖39；旋转驱动壳33与夹持驱动壳31之间设有中间壳32；端盖34与夹持驱动壳31的一端连接，中间壳32的两端分别与夹持驱动壳31的另一端以及旋转驱动壳33的一端连接，前盖39与旋转驱动壳33的另一端连接。

为将夹持驱动机构、旋转驱动机构集合成一个整体，本技术方案设置了外壳30，通过外壳30将旋转驱动机构、夹持驱动机构装设于内部。当然，为方便简化结构，也可以直接将夹持驱动机构与旋转驱动机构连接。

进一步地，所述驱动杆包括设置于旋转驱动机构内的前驱动段102以及设置于夹持驱动机构内的后驱动段101，前驱动段102与后驱动段101连接。

在具体设置驱动杆时，目前由于中空式电机、直推电机基本都是定型的，在设置统一结构的驱动杆时需要对中空式电机、直推电机进行改动，成本较高；为方便利用现有技术或产品，本技术方案将驱动杆设置为两段，每段均对应现有的中空式电机和直推式电机，再将两段连接即可，可采用螺纹连接，套接等方式。

进一步地，所述防转结构包括套于后驱动段101前端的内环螺帽35，内环螺帽35的前端面中部向前延伸有套环29；套环29外套接有轴承37，轴承37套接于直推电机的壳体内；后驱动段101的前端还套接有夹紧环38，夹紧环38的后端面向后延伸有环形的夹紧部36，夹紧部36的外径从外至内逐渐增加或者套环29的孔径从内之外逐渐增加；所述夹紧部36的侧面设有若干间隙，夹紧部36的一端伸入套环29内，所述夹紧环38的前端连接有预压调整螺帽40，预压调整螺帽40与直推电机的壳体连接。

直推电机通过转子旋转驱动后驱动段101前后移动，为防止后驱动段101伴随转子旋转，本技术方案采用了防转结构，通过夹紧环38的夹紧部36与内环螺帽35的套环29配合，使得夹紧环38与后驱动段101紧固，为使得夹紧环38能够夹紧，夹紧部36设置的外径或套环29的孔径设计成斜面，通过预压调整螺帽40向内推而达到夹紧目的；预压调整螺帽40与直推电机的壳体可采用滑动连接的方式。在工作过程中，驱动杆的后驱动段101前后移动，带动夹紧环38前后移动以及预压调整螺帽40前后移动。

以上内容仅为发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对发明的限制。

Claims (10)

1.一种回转一体式夹爪，其包括：

夹爪本体，所述夹爪本体包括壳体，壳体内设有活动空间，所述活动空间内设有能前后移动的移动件以及主拨动件和副拨动件，所述活动空间的前端设有导轨块，导轨块滑动连接有定向移动的主夹块和副夹块，主拨动件的一端穿过导轨块与主夹块连接，副拨动件的一端穿过导轨块与副夹块连接，移动件分别与主拨动件的另一端、副拨动件的另一端连接，当移动件前后移动时，主拨动件、副拨动件分别同时拨动主夹块、副夹块相向或相背移动；

其特征在于：还包括：驱动杆，所述移动件连通过内中间件与驱动杆活动连接，移动件能相对驱动杆旋转，所述壳体设有穿孔，驱动杆的另一端伸出壳体的穿孔并连接有用于驱动驱动杆前后移动的夹持驱动机构；所述穿孔连接有旋转驱动机构，所述旋转驱动机构设有能旋转的套管，套管与穿孔配合连接，驱动杆穿过套管；夹持驱动机构与旋转驱动机构连接，所述旋转驱动机构通过外中间件与壳体连接，壳体能相对旋转驱动机构旋转。

2.根据权利要求1所述的一种回转一体式夹爪，其特征在于：所述导轨块的中部设置有导槽，所述主夹块、副夹块均设有与导槽相配合的滑座部，滑座部与导槽滑动连接。

3.根据权利要求1所述的一种回转一体式夹爪，其特征在于：内中间件包括内轴承，移动件设有用于安装内轴承的安装孔，驱动杆的前端与内轴承连接。

4.根据权利要求1至3任一所述的一种回转一体式夹爪，其特征在于：所述主拨动件的中部通过主铰接轴与壳体铰接，主拨动件设有主拨动臂和主驱动臂，所述导轨块设有与主拨动臂相配合的主活动孔，主夹块设有与主拨动臂的端部相配合的主拨动孔，主拨动臂插入主拨动孔；所述主驱动臂的端部设有主驱动孔，所述移动件设有主推杆，主推杆插入主驱动孔。

5.根据权利要求4所述的一种回转一体式夹爪，其特征在于：所述副拨动件的中部通过副铰接轴与壳体铰接，副拨动件设有副拨动臂和副驱动臂，所述导轨块设有与副拨动臂相配合的副活动孔，副夹块设有与副拨动臂的端部相配合的副拨动孔，副拨动臂插入副拨动孔；所述副驱动臂的端部设有副驱动孔，所述移动件设有副推杆，副推杆插入副驱动孔。

6.根据权利要求5所述的一种回转一体式夹爪，其特征在于：副推杆、主推杆合二为一为推杆，副驱动臂、主驱动臂的端部均设有缺口，副驱动臂的端部插入主驱动臂的缺口，主驱动臂的端部插入副驱动臂的缺口。

7.根据权利要求1至3任一所述的一种回转一体式夹爪，其特征在于：所述旋转驱动机构包括中空环式电机；所述夹持驱动机构包括直推电机，直推电机内部设有中空的转子，转子与驱动杆螺旋连接，直推电机内部还设有防止驱动杆旋转的防转结构。

8.根据权利要求7所述的一种回转一体式夹爪，其特征在于：所述直推电机的一端设有用于监测转子旋转角度的角度编码器。

9.根据权利要求1至3任一所述的一种回转一体式夹爪，其特征在于：回转一体式夹爪还包括外壳，外壳包括端盖、与夹持驱动机构相配合的夹持驱动壳、与旋转驱动机构相配合的旋转驱动壳以及前盖；旋转驱动壳与夹持驱动壳之间设有中间壳；端盖与夹持驱动壳的一端连接，中间壳的两端分别与夹持驱动壳的另一端以及旋转驱动壳的一端连接，前盖与旋转驱动壳的另一端连接。

10.根据权利要求7所述的一种回转一体式夹爪，其特征在于：所述驱动杆包括设置于旋转驱动机构内的前驱动段以及设置于夹持驱动机构内的后驱动段，前驱动段与后驱动段连接；所述防转结构包括套于后驱动段前端的内环螺帽，内环螺帽的前端面中部向前延伸有套环；套环外套接有轴承，轴承套接于直推电机的壳体内；后驱动段的前端还套接有夹紧环，夹紧环的后端面向后延伸有环形的夹紧部，夹紧部的外径从外至内逐渐增加或者套环的孔径从内之外逐渐增加；所述夹紧部的侧面设有若干间隙，夹紧部的一端伸入套环内，所述夹紧环的前端连接有预压调整螺帽，预压调整螺帽与直推电机的壳体连接。

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