CN112894301A - 一种用于列车缸体部件的自适应抓手装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于列车缸体部件的自适应抓手装置，包括连接架、传动机构、电机、连杆一、连杆二和卡爪；所述传动机构包括连接螺母和与之连接的丝杠，所述连接架上设有电机，所述电机与丝杠一端连接，所述丝杠另一端与连接架连接，所述连接螺母与通过连接杆一与卡爪连接，所述卡爪通过连杆二与连接架连接。其优点在于，整体尺寸小，结构紧凑，美观，便于拆卸维修；卡爪抓取力更足，夹持更稳定；通过杠杆原理，使得卡爪‑连杆之间伸展或收缩更加自如，抓取范围更大；丝杠结构使装置具备自锁功能，避免物件滑落；具备缓冲功能，可避免装置接触物件时过快造成夹爪或物件损坏，防护性更好；可以对不规则物件进行卡爪位置自适应调整。

Description

一种用于列车缸体部件的自适应抓手装置

技术领域

本申请属于列车生产制造领域，具体为一种用于列车缸体部件的自适应抓手装置。

背景技术

列车在缸体部件的组装生产过程中，依靠人工取料劳动强度大，且人工取料的工作效率低，无法进行大批量生产。抓手装置可应用于生产线系统中产品的上下料，是工业生产中极为常用的辅助设备。现有适用缸体件的抓手多为两爪或三爪,抓取时只有两或三个接触点,卡爪多为径向平动,实现卡爪的并拢抓取物体,结构复杂，整个机构尺寸大，不利于抓取操作；现有的机械抓手多采用液压缸或气动结构作为传动力来实现伸缩或伸展功能，稳定性不高；卡爪表面过于光滑，产生的摩擦力过小，容易造成抓握力不足而使物件脱落，安全性不高；另外现有抓手多不具备缓冲和自适应功能，易对抓取部件及自身造成损伤。

发明内容

基于上述问题，本申请提供一种抓取力更足，夹持更稳定的列车缸体部件的自适应抓手装置，其技术方案为，

一种用于列车缸体部件的自适应抓手装置，包括连接架、传动机构、电机、连杆一、连杆二和卡爪；所述传动机构包括连接螺母和与之连接的丝杠，所述连接架上设有电机，所述电机与丝杠一端连接，所述丝杠另一端与连接架连接，所述连接螺母与通过连接杆一与卡爪连接，所述卡爪通过连杆二与连接架连接。

进一步的，所述连接架包括顶板和底板，所述顶板和底板之间设有导杆，所述导杆上设有缓冲弹簧，所述电机位于顶板上，所述底板上设有连杆固定座，所述连杆固定座与连接螺母对应安装，所述连杆固定座上设有轴承安装孔。

进一步的，所述丝杠一端设有键槽，并通过所述键槽与导向内花键连接，所述导向内花键套装在导向外花键内，所述导向内花键与导向外花键相互啮合，所述导向外花键套装在深沟球轴承内，所述深沟球轴承位于轴承安装孔内，所述轴承安装孔上设有端盖。

进一步的，所述连接螺母上设有丝杠安装孔，所述丝杠安装孔四周均匀分布连杆固定件，所述连杆固定件成U型结构，两侧设有连杆一安装孔，所述连杆一安装孔内设有预紧弹簧。

进一步的，所述轴承安装孔四周均匀分布连接体，所述连接体设有连杆二安装孔，所述连杆固定件与连接体数量相同，位置相对应。

进一步的，所述卡爪整体呈“J”型结构，包括活动部和与之连接的加持部，所述活动部分别与连杆一和连杆二连接，所述加持部上设有凹形面。

进一步的，所述活动部上设有凹槽，所述凹槽两侧设有上通孔和下通孔，所述上通孔安装连杆一，下通孔安装连杆二，所述加持部的凹形面上设有橡胶件，所述橡胶件上带有锯齿状结构，增大摩擦力。

进一步的，所述顶板上均布有直线轴承，所述导杆上端穿过直线轴承，下端与底板螺纹连接。

进一步的，所述底板与卡爪位置相对应处设有豁口，可增大抓手的开合角度，同时具备限位功能。

进一步的，所述导向内花键高度小于导向外花键，导向内花键可在导向外花键内轴向滑动一定距离，实现缓冲弹簧对传动机构的位移补偿。

有益效果

1.整体尺寸小，结构紧凑，美观，便于拆卸维修；

2.卡爪易于制造，卡爪结构均设有夹持锯齿，摩擦力更大，抓取力更足，夹持更稳定，避免物件自由下落；

3.通过杠杆原理，使得卡爪-连杆之间伸展或收缩更加自如，抓取范围更大；

4.丝杠结构使装置具备自锁功能，避免物件滑落；

5.利用缓冲弹簧可避免装置接触物件时过快造成夹爪或物件损坏，防护性更好。

6.预紧弹簧可以对不规则物件进行自适应调整。

附图说明

图1为本申请剖视图；

图2为本申请立体图；

图3为本申请俯视图；

图4为连接架剖视图；

图5为传动机构剖视图；

图6为丝杠结构图；

图7为底板结构图；

图8为连杆固定座结构图；

图9为连接螺母结构图；

图10为卡爪结构图；

1-连接架，101-顶板，102-导杆，103-缓冲弹簧，104-直线轴承，105-底板，106-连杆固定座，107-端盖，108-推力轴承座，2-传动机构，201-丝杠,202-平键，203-连接螺母，204-导向内花键，205-导向外花键，206-深沟球轴承，207-轴套，3-电机，4-连杆一，5-连杆二，6-卡爪。

具体实施方式

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。

一种用于列车缸体部件的自适应抓手装置，包括连接架1、传动机构2、电机3、连杆一4、连杆二5、卡爪6。通过电机3驱动丝杠201转动，连接螺母203直线往复运动带动连杆一4和连杆二5实现卡爪6抓取的开合动作，电机3选用步进电机。

该连接架1包括顶板101、导杆102、缓冲弹簧103、直线轴承104、底板105、连杆固定座106、端盖107、推力轴承座108。顶板101上端通过法兰孔与电机3连接固定，顶板101四周均布圆孔安装直线轴承104，另外顶板101还设有与外部机器连接的安装孔；导杆102通过直线轴承104与连接架1下端的底板105的螺纹孔1051连接，导杆102上穿套缓冲弹簧103实现整体连接架机构的预紧。导杆102顶端开有内六角孔，方便用内六角扳手拧紧。底板105外侧均布设有豁口1052，卡爪6安装位置与豁口1052相对应，可增大抓手的开合角度，同时具备限位功能。底板压载时导杆可伸出顶板，实现缓冲。连杆固定座106整体横截面类似均匀放射分支结构，如三角形、“十”字型、“五角星”型、“米”字型等规则的多边形结构，本实施例图示为“十”字型，底部通过法兰孔与底板105连接固定，连杆固定座106上端中心开有轴承安装孔1061，轴承安装孔1061四周均匀分布连接体1062，连接体1062上端进行倒角处理，所述连接体1062上设有上下两排连杆二安装孔1063。底板105压载时导杆102可伸出顶板101，实现缓冲。端盖107为分体式，通过螺纹孔与连杆固定座106顶部连接，实现深沟球轴承206密封。推力轴承座108与顶板101通过法兰孔连接，内装推力轴承208，连接架1采用独特设计的导杆102连接缓冲弹簧103组合来实现整体装置在轴向上的直线缓冲运动。

传动机构2在竖直方向实现扭矩传递。传动机构2包括丝杠201、平键202、连接螺母203、导向内花键204、导向外花键205、深沟球轴承206、轴套207和推力轴承208。丝杠201与电机3连接处设置有轴肩，与推力轴承208配合，推力轴承208轴承座108内，可有效缓解卡爪抓取重物时所承载向下的重力。丝杠201中间部分加工有梯形螺纹，一端为键孔，平键202位于键孔内，与电机3轴端连接，丝杠201另一端为光轴配有键槽，并通过所述键槽与导向内花键204连接，所述导向内花键204套装在导向外花键205内，所述导向内花键204与导向外花键205相互啮合，所述导向外花键205套装在两个深沟球轴承206内，深沟球轴承206上套有轴套207，所述深沟球轴承206位于轴承安装孔1061内，所述轴承安装孔1061上设有端盖107,所述导向内花键204高度小于导向外花键205，导向内花键204可在导向外花键205内轴向滑动一定距离，实现弹簧缓103冲时传动机构的位移补偿。

连接螺母203横截面类似均匀放射分支结构，如三角形、“十”字型、“五角星”型、“米”字型等规则的多边形结构，本实施例图示为“十”字型，连接螺母203中间为梯形螺纹孔，与丝杠201配合使用，连接螺母203上设有丝杠安装孔2031，所述丝杠安装孔2031四周均匀分连杆固定件2032，连杆固定件2032倒角处理，所述连杆固定件2032成U型结构，两侧设有连杆一安装孔2033，所述连杆一安装孔内设有预紧弹簧2034，卡爪6在抓取不规则物体时可以通过预紧弹簧2034自适应调节角度；所述连杆固定件2032与连接体1062数量相同，位置相对应。

卡爪6，连杆固定件2032，连接体1062，豁口1052的数量保持对应，卡爪6整体呈“J”型结构，包括活动部602和与之连接的加持部603，所述加持部603上设有凹形面，所述加持部的凹形面上设有橡胶件601，所述橡胶件601上带有锯齿状结构，增大摩擦力。所述活动部602上设有凹槽，所述凹槽两侧设有上通孔6021和下通孔6022，所述上通孔6021安装连杆一4，下通孔6022安装连杆二5。

每个卡爪6上设置四个连杆二和一个连杆一，所述连杆二对称分布在卡爪6两侧，成上下分布，其中下层连杆二的一端安装在上通孔6021上，另一端安装在下排的连杆二安装孔1063内，上层连杆二的一端安装在上通孔6021内，另一端安装在上排的连杆二安装孔1063内，连杆一的一端安装在活动部602上设有凹槽内，与上层连杆二的一端轴连接，连杆一的另一端安装在连杆固定件2032成U型结构内，固定轴2034穿过连杆一安装孔2033将连杆一和上层连杆二连接固定。

工作原理

具体的，本发明使用时，连接架1底板接触物体，缓冲弹簧103缓冲，导杆102伸出顶板101；利用电机3转动带动丝杠201旋转，从而带动连接螺母203上下直线运动，进而带动连杆一4驱动卡爪6开合，根据杠杆原理，连杆二5从动，使卡爪在连接螺母在升降过程中始终保持固定姿态，故可以稳定的夹紧和放开物体，预紧弹簧2034可以对不规则物件进行卡爪位置自适应调整。整个装置操作更方便，夹持更稳定，抓握力更足。

当然，上述说明并非是对本申请的限制，本申请也并不仅限于举例，本技术领域的技术人员在本申请的实质范围所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于列车缸体部件的自适应抓手装置，其特征在于，包括连接架、传动机构、电机、连杆一、连杆二和卡爪；所述传动机构包括连接螺母和与之连接的丝杠，所述连接架上设有电机，所述电机与丝杠一端连接，所述丝杠另一端与连接架连接，所述连接螺母与通过连接杆一与卡爪连接，所述卡爪通过连杆二与连接架连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于列车缸体部件的自适应抓手装置，其特征在于，所述连接架包括顶板和底板，所述顶板和底板之间设有导杆，所述导杆上设有缓冲弹簧，所述电机位于顶板上，所述底板上设有连杆固定座，所述连杆固定座与连接螺母对应安装，所述连杆固定座上设有轴承安装孔。

3.根据权利要求1所述的一种用于列车缸体部件的自适应抓手装置，其特征在于，所述丝杠一端设有键槽，并通过所述键槽与导向内花键连接，所述导向内花键套装在导向外花键内，所述导向内花键与导向外花键相互啮合，所述导向外花键套装在深沟球轴承内，所述深沟球轴承位于轴承安装孔内，所述轴承安装孔上设有端盖。

4.根据权利要求2所述的一种用于列车缸体部件的自适应抓手装置，其特征在于，所述连接螺母上设有丝杠安装孔，所述丝杠安装孔四周均匀分布连杆固定件，所述连杆固定件成U型结构，两侧设有连杆一安装孔，所述连杆一安装孔内设有预紧弹簧。

5.根据权利要求4所述的一种用于列车缸体部件的自适应抓手装置，其特征在于，所述轴承安装孔四周均匀分布连接体，所述连接体设有连杆二安装孔，所述连杆固定件与连接体数量相同，位置相对应。

6.根据权利要求1所述的一种用于列车缸体部件的自适应抓手装置，其特征在于，所述卡爪整体呈“J”型结构，包括活动部和与之连接的加持部，所述活动部分别与连杆一和连杆二连接，所述加持部上设有凹形面。

7.根据权利要求6所述的一种用于列车缸体部件的自适应抓手装置，其特征在于，所述活动部上设有凹槽，所述凹槽两侧设有上通孔和下通孔，所述上通孔安装连杆一，下通孔安装连杆二，所述加持部的凹形面上设有橡胶件，所述橡胶件上带有锯齿状结构，增大摩擦力。

8.根据权利要求2所述的一种用于列车缸体部件的自适应抓手装置，其特征在于，所述顶板上均布有直线轴承，所述导杆上端穿过直线轴承，下端与底板螺纹连接。

9.根据权利要求1所述的一种用于列车缸体部件的自适应抓手装置，其特征在于，所述底板与卡爪位置相对应处设有豁口，可增大抓手的开合角度，同时具备限位功能。

10.根据权利要求3所述的一种用于列车缸体部件的自适应抓手装置，其特征在于，所述导向内花键高度小于导向外花键，导向内花键可在导向外花键内轴向滑动一定距离，实现缓冲弹簧对传动机构的位移补偿。

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