CN113492395A - 一种智能机械制造用的机械配件夹持设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能机械制造用的机械配件夹持设备，涉及机械制造技术领域，解决了现有夹持设备主要为定向夹持，不具备根据需要切换水平和垂直抓取方向的高适用性调整功能，不利于夹持固定的问题。一种智能机械制造用的机械配件夹持设备，包括底座，所述底座的主体为L形结构，底座的顶部固定设置有提升器，提升器一侧与底座后端之间铰接设置有提升电缸；提升器的顶部中间一体式设置有圆柱结构，圆柱结构外部设置有蜗轮，通过设置有提升座和折座，提供了切换水平和垂直抓取方向的高适用性调整功能，需要转换抓取方向的时候，第二电缸、第二电缸和铰接座构成了滑块结构，能够将折座转向度，使夹件的抓取方向向下，进而实现夹持工作方向的调整。

Description

一种智能机械制造用的机械配件夹持设备

技术领域

本发明涉及机械制造技术领域，具体为一种智能机械制造用的机械配件夹持设备。

背景技术

夹持器是握住物体进而操控物体的设备，它能够在执行某些动作的同时夹住和松开物体，目前主要应用在物体的搬运和分拣等项目，一般为水平或垂直式抓取，最高端的是机械臂抓取，但机械臂的控制成本相对较高，一般会使用定向移动的抓取装置进行夹持输送。

经过检索例如公开号为CN105437117B的专利公开了一种应用于机械配件生产的夹持装置，包括安装平台和夹持机构，夹持机构设于安装平台上，安装平台上设有转动基座，转动基座上转动连接有转动盘，转动盘上连接有驱动电机，驱动电机位于安装平台的下方，转动盘上设有第一支撑杆，第一支撑杆上滑动连接有升降机构，升降机构上设有固定平台，夹持机构设于固定平台上。本发明中夹持机构能发挥两个夹紧作用，同时夹持两个机械配件，完成一次夹持工作转移，转移到生产工序，提高了工作效率，且能夹持不同大小的机械配件，灵活性高，操作性强，结构简单，制造成本低，经济效益显著。

再例如公开号为CN209698526U的专利公开了一种应用于机械配件生产的夹持装置，涉及机械加工领域，主要为了解决传统夹持装置不能够实现自动对心的问题；该装置包括基座和用于支撑工件的工作台，工作台通过支撑杆安装在基座上，基座的顶部两侧对称固定有支撑板；所述工作台的顶部均布有嵌槽，嵌槽内活动嵌设有滚珠；两侧所述支撑板之间对称设置有夹持板，支撑板上设置有驱动两侧夹持板同步移动的驱动组件。本实用新型实施例的夹持装置通过在工作台上表面嵌设滚珠，使得工件能够在工作台上自由移动，配合能够同步移动的夹持板，能够实现工件的自动对心工作，无需人为摆放，提高夹持效率。

类似于上述申请夹持设备还存在以下几点不足：

第一，现有夹持设备主要为定向夹持，不具备根据需要切换水平和垂直抓取方向的高适用性调整功能，不利于夹持固定；第二，不具备多轴形态切换功能，不能直接提供翻转工件的功能；第三，不具备调整夹持件的工作范围的功能，不便快速对不同大小的工件适应性装配夹取。

因此，不满足现有的需求，对此我们提出了一种智能机械制造用的机械配件夹持设备。

发明内容

（一）技术问题

本发明的目的在于提供一种智能机械制造用的机械配件夹持设备，以解决上述背景技术中提出的第一，现有夹持设备主要为定向夹持，不具备根据需要切换水平和垂直抓取方向的高适用性调整功能，不利于夹持固定；第二，不具备多轴形态切换功能，不能直接提供翻转工件的功能；第三，不具备调整夹持件的工作范围的功能，不便快速对不同大小的工件适应性装配夹取的问题。

（二）技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种智能机械制造用的机械配件夹持设备，包括底座，所述底座的主体为L形结构，底座的顶部固定设置有提升器，提升器一侧与底座后端之间铰接设置有提升电缸；提升器的顶部中间一体式设置有圆柱结构，圆柱结构外部固定设置有蜗轮；提升座，所述提升座通过圆锥滚子轴承旋转设置于提升器的顶部圆柱结构外；提升座的顶部前侧一体式设置有铰接座，铰接座前侧为限位结构；折座，所述折座旋转设置在铰接座的顶部，旋转角度为-度；L形架，所述L形架固定设置在折座的顶部后侧；转套，所述转套旋转设置于L形架中；中间臂，所述中间臂的后端固定设置在转套的中间。

优选的，所述提升座还包括有：调向电机，提升座的底部固定设置有调向电机；蜗杆，调向电机的底部旋转设置有蜗杆，蜗杆与调向电机传动连接，蜗杆与蜗轮传动连接；卡板，提升座的顶部后侧固定设置有卡板，折座处于水平状态时接触卡板；折座的底部前侧铰接设置有第二电缸，第二电缸另一端铰接在提升座的顶部后侧。

优选的，所述L形架包括有：导轮，L形架的前侧顶部固定设置有两组导轮；径向电机，L形架的后端固定设置有径向电机；限位块，L形架的圆孔底部后侧固定设置有限位块。

优选的，所述转套包括有：齿盘，转套的前端外部一体式设置有齿盘，径向电机前端设置齿轮与齿盘啮合；齿片，转套的后侧一体式设置有齿片，齿片与限位块的圆心距一致。

优选的，所述中间臂包括有：平衡环，中间臂的外端后侧固定设置有平衡环，平衡环与导轮贴合；后端片，中间臂的后端固定设置有后端片，中间臂的前端固定设置有轴块；丝杠，后端片和轴块之间旋转设置有丝杠，后端片的后端设置推进电机与丝杠传动连接；U形齿条，中间臂的两侧底部开设有通槽，通槽内滑动设置有U形齿条，U形齿条的中间顶部设置有推进板，推进板与丝杠螺纹连接。

优选的，所述轴块包括有：限位托，轴块的前侧底部一体式设置有限位托，轴块的前侧通过转轴旋转设置有臂板，臂板与转轴固定连接，转轴两端固定设置有两组换向齿轮，换向齿轮与U形齿条啮合。

优选的，所述臂板还包括有：空气分配器，臂板的顶部后端固定设置有空气分配器；应力架，臂板的顶部固定设置有应力架，应力架的前侧铰接设置有两组第一气缸，第一气缸为倾斜设置，第一气缸前端铰接设置有夹件。

优选的，所述夹件包括有：连杆，夹件的底部铰连接设置有四组连杆，两侧连杆分别向外侧倾斜，连杆的后端铰接在臂板的顶部前侧；棱柱，夹件的前端向上转折，夹件的顶部固定设置有棱柱；副夹条，棱柱外滑动设置有副夹条，副夹条与夹件的前端结构一致；第二气缸，副夹条的后端与夹件的顶部后端之间铰接设置有第二气缸。

（三）有益效果

本发明提供了一种智能机械制造用的机械配件夹持设备，通过设置有提升座和折座，提供了切换水平和垂直抓取方向的高适用性调整功能，需要转换抓取方向的时候，直接启动第二电缸，第二电缸、第二电缸和铰接座构成了滑块结构，能够将折座转向度，使夹件的抓取方向向下，进而实现夹持工作方向的调整，使用便利，进一步方便对机械配件进行抓取移动。

调向电机带动蜗杆旋转，配合蜗轮能够构成传动能力，由于蜗轮为固定设置，会产生反作用力促使提升座自动旋转，调整工作位置，并且能够通过蜗轮蜗杆传动自锁，传动的稳定性也强。

中间臂的设置，为夹持装置提供了切换抓取方式的功能，利用提升器进行提升的方式是垂直提升，而第二气缸、副夹条和棱柱构成了滑块结构，能够控制副夹条的高度，通过调整副夹条的高度位置，即可实现对工件夹取面积的调整，进而能够对体积较大的工件进行夹持，利用径向电机带动齿盘旋转，使转套带动中间臂旋转，即可带动夹件整体旋转，实现对工件的翻转。

齿片与限位块能够提供限制功能，使转套的旋转角度不超过一周，能够避免旋转过量导致线路管路缠绕打结，转套的设置，提供了翻转工件的功能，推进电机带动丝杠旋转，丝杠通过螺纹传动移动推进板，U形齿条移动过程中带动换向齿轮旋转，即可将臂板仰起，实现工件的抓取。

夹件的设置，提供了夹持功能，以及调整夹持件的工作范围的功能，第一气缸伸展的过程中会给夹件施加向两侧推开的撑力，第一气缸与连杆构成了平推结构，连杆可以保证夹件展开时保持平衡，第一气缸的伸展可以通过四边形的形变原理将夹件向两侧展开，进而利用夹件可以实现夹持的功能，可以用于在机械制造中夹持配件，或运输或者机加工均可，升起提升器即可将工件抓起。

本申请具有双轴向旋转、双轴向伸展和夹持件扩展功能，通过结构的组合配合能够以极高的适用性应用在不同场地场合提供方便的机械加工辅助功能，能够适应大部分的机加工不足，使用便利。

附图说明

图1为本发明实施例中的立体前视结构示意图；

图2为本发明实施例中的立体后视结构示意图；

图3为本发明实施例中的立体仰视结构示意图；

图4为本发明实施例中的左视结构示意图；

图5为本发明实施例中的局部立体结构示意图；

图6为本发明实施例中的局部拆解结构示意图；

图7为本发明实施例中臂板的侧仰结构示意图；

图8为本发明实施例中U形齿条的立体结构示意图；

图9为本发明实施例中的A局部放大结构示意图；

图10为本发明实施例中的B局部放大结构示意图；

在图1至图10中，部件名称或线条与附图编号的对应关系为：

1、底座；101、提升器；102、提升电缸；103、蜗轮；2、提升座；201、调向电机；202、蜗杆；203、铰接座；204、卡板；3、折座；301、第二电缸；4、L形架；401、导轮；402、径向电机；403、限位块；5、转套；501、齿盘；502、齿片；6、中间臂；601、平衡环；602、后端片；603、丝杠；604、推进电机；605、U形齿条；606、推进板；7、轴块；701、限位托；8、臂板；801、换向齿轮；802、空气分配器；803、应力架；804、第一气缸；9、夹件；901、连杆；902、棱柱；903、副夹条；904、第二气缸。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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装置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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1至图10，本发明提供的一种实施例：一种智能机械制造用的机械配件夹持设备，包括底座1，底座1的主体为L形结构，底座1的顶部固定设置有提升器101，提升器101一侧与底座1后端之间铰接设置有提升电缸102；提升器101的顶部中间一体式设置有圆柱结构，圆柱结构外部固定设置有蜗轮103；提升座2，提升座2通过圆锥滚子轴承旋转设置于提升器101的顶部圆柱结构外；提升座2的顶部前侧一体式设置有铰接座203，铰接座203前侧为限位结构；折座3，折座3旋转设置在铰接座203的顶部，旋转角度为0-90度；L形架4，L形架4固定设置在折座3的顶部后侧；转套5，转套5旋转设置于L形架4中；中间臂6，中间臂6的后端固定设置在转套5的中间。

其中，提升座2还包括有：调向电机201，提升座2的底部固定设置有调向电机201；蜗杆202，调向电机201的底部旋转设置有蜗杆202，蜗杆202与调向电机201传动连接，蜗杆202与蜗轮103传动连接；卡板204，提升座2的顶部后侧固定设置有卡板204，折座3处于水平状态时接触卡板204；折座3的底部前侧铰接设置有第二电缸301，第二电缸301另一端铰接在提升座2的顶部后侧。

参考图3，通过设置蜗杆202与蜗轮103，能够提供旋转功能，利用调向电机201带动蜗杆202旋转，配合蜗轮103能够造成传动能力，而蜗轮103为固定设置，于是会产生反作用力促使提升座2自动旋转，调整工作位置；此外，第二电缸301伸展后能够将折座3旋转90度竖起，变更夹持设备的工作方向，提供适用性。

其中，L形架4包括有：导轮401，L形架4的前侧顶部固定设置有两组导轮401；径向电机402，L形架4的后端固定设置有径向电机402；限位块403，L形架4的圆孔底部后侧固定设置有限位块403；转套5包括有：齿盘501，转套5的前端外部一体式设置有齿盘501，径向电机402前端设置齿轮与齿盘501啮合；齿片502，转套5的后侧一体式设置有齿片502，齿片502与限位块403的圆心距一致。

参考图5，L形架4和转套5的配合能够提供径向旋转功能，当径向电机402旋转时会通过齿轮带动转套5旋转，进而带动中间臂6旋转实现周向调整，并且齿片502与限位块403能够提供限制功能，避免旋转过量导致线路管路缠绕打结。

其中，中间臂6包括有：平衡环601，中间臂6的外端后侧固定设置有平衡环601，平衡环601与导轮401贴合；后端片602，中间臂6的后端固定设置有后端片602，中间臂6的前端固定设置有轴块7；丝杠603，后端片602和轴块7之间旋转设置有丝杠603，后端片602的后端设置推进电机604与丝杠603传动连接；U形齿条605，中间臂6的两侧底部开设有通槽，通槽内滑动设置有U形齿条605，U形齿条605的中间顶部设置有推进板606，推进板606与丝杠603螺纹连接；轴块7包括有：限位托701，轴块7的前侧底部一体式设置有限位托701，轴块7的前侧通过转轴旋转设置有臂板8，臂板8与转轴固定连接，转轴两端固定设置有两组换向齿轮801，换向齿轮801与U形齿条605啮合。

参考图6，中间臂6能够提供翻转的动力，利用丝杠603推进U形齿条605，U形齿条605带动换向齿轮801旋转可以将臂板8向上抬起，实现仰臂功能，完成将工件夹持后抬起的动作。

其中，臂板8还包括有：空气分配器802，臂板8的顶部后端固定设置有空气分配器802；应力架803，臂板8的顶部固定设置有应力架803，应力架803的前侧铰接设置有两组第一气缸804，第一气缸804为倾斜设置，第一气缸804前端铰接设置有夹件9。

参考图7，利用臂板8和第一气缸804能够提供展开的能力，进而可以将夹件9向两侧展开，实现夹持的准备工作。

其中，夹件9包括有：连杆901，夹件9的底部铰连接设置有四组连杆901，两侧连杆901分别向外侧倾斜，连杆901的后端铰接在臂板8的顶部前侧；棱柱902，夹件9的前端向上转折，夹件9的顶部固定设置有棱柱902；副夹条903，棱柱902外滑动设置有副夹条903，副夹条903与夹件9的前端结构一致；第二气缸904，副夹条903的后端与夹件9的顶部后端之间铰接设置有第二气缸904。

参考图7，两侧的连杆901分别向不同方向倾斜，每侧的两组连杆901之间平行，配合第一气缸804能够构成推进结构，进而将两侧夹件9同步向外移动展开；第二气缸904为副夹条903提供了提升功能，通过增加副夹条903与夹件9的间距，可以增加夹取体型，可以对不同大小的工件进行抓取。

工作原理：实施例一，在需要平行夹取时，直接启动第一气缸804，第一气缸804伸展的过程中会给夹件9施加向两侧推开的撑力，第一气缸804与连杆901构成了平推结构，连杆901可以保证夹件9展开时保持平衡，第一气缸804的伸展可以通过四边形的形变原理将夹件9向两侧展开，进而利用夹件9可以实现夹持的功能，可以用于在机械制造中夹持配件，或运输或者机加工均可，升起提升器101即可将工件抓起。

实施例二，在需要增加抓取面积，对体型较大的工件夹持时，展开第二气缸904即可，第二气缸904、副夹条903和棱柱902构成了滑块结构，能够控制副夹条903的高度，通过调整副夹条903的高度位置，即可实现对工件夹取面积的调整，进而能够对体积较大的工件进行夹持。

实施例三，需要通过上仰的方式抓起工件时，启动推进电机604带动丝杠603旋转，丝杠603通过螺纹传动移动推进板606，U形齿条605移动过程中带动换向齿轮801旋转，即可将臂板8仰起，实现工件的抓取，多用于分拣类加工，可以对制造的机械配件进行排除。

实施例四，需要翻转工件时，启动径向电机402带动齿盘501旋转，使转套5带动中间臂6旋转，即可带动夹件9整体旋转，实现对工件的翻转；齿片502与限位块403能够提供限制功能，使转套5的旋转角度不超过一周，能够避免旋转过量导致线路管路缠绕打结。

实施例五，需要转换抓取方向的时候，直接启动第二电缸301，第二电缸301、第二电缸301和铰接座203构成了滑块结构，能够将折座3旋转90度，使夹件9的抓取方向向下，进一步方便对机械配件进行抓取移动；此外利用调向电机201带动蜗杆202旋转，配合蜗轮103能够造成传动能力，而蜗轮103为固定设置，于是会产生反作用力促使提升座2自动旋转，调整工作位置。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (8)

1.一种智能机械制造用的机械配件夹持设备，其特征在于，包括：底座，所述底座的主体为L形结构，底座的顶部固定设置有提升器，提升器一侧与底座后端之间铰接设置有提升电缸；提升器的顶部中间一体式设置有圆柱结构，圆柱结构外部固定设置有蜗轮；提升座，所述提升座通过圆锥滚子轴承旋转设置于提升器的顶部圆柱结构外；提升座的顶部前侧一体式设置有铰接座，铰接座前侧为限位结构；折座，所述折座旋转设置在铰接座的顶部，旋转角度为-度；L形架，所述L形架固定设置在折座的顶部后侧；转套，所述转套旋转设置于L形架中；中间臂，所述中间臂的后端固定设置在转套的中间。

2.根据权利要求1所述的一种智能机械制造用的机械配件夹持设备，其特征在于，所述提升座还包括有：调向电机，提升座的底部固定设置有调向电机；蜗杆，调向电机的底部旋转设置有蜗杆，蜗杆与调向电机传动连接，蜗杆与蜗轮传动连接；卡板，提升座的顶部后侧固定设置有卡板，折座处于水平状态时接触卡板；折座的底部前侧铰接设置有第二电缸，第二电缸另一端铰接在提升座的顶部后侧。

3.根据权利要求1所述的一种智能机械制造用的机械配件夹持设备，其特征在于，所述L形架包括有：导轮，L形架的前侧顶部固定设置有两组导轮；径向电机，L形架的后端固定设置有径向电机；限位块，L形架的圆孔底部后侧固定设置有限位块。

4.根据权利要求1所述的一种智能机械制造用的机械配件夹持设备，其特征在于，所述转套包括有：齿盘，转套的前端外部一体式设置有齿盘，径向电机前端设置齿轮与齿盘啮合；齿片，转套的后侧一体式设置有齿片，齿片与限位块的圆心距一致。

5.根据权利要求1所述的一种智能机械制造用的机械配件夹持设备，其特征在于，所述中间臂包括有：平衡环，中间臂的外端后侧固定设置有平衡环，平衡环与导轮贴合；后端片，中间臂的后端固定设置有后端片，中间臂的前端固定设置有轴块；丝杠，后端片和轴块之间旋转设置有丝杠，后端片的后端设置推进电机与丝杠传动连接；U形齿条，中间臂的两侧底部开设有通槽，通槽内滑动设置有U形齿条，U形齿条的中间顶部设置有推进板，推进板与丝杠螺纹连接。

6.根据权利要求5所述的一种智能机械制造用的机械配件夹持设备，其特征在于，所述轴块包括有：限位托，轴块的前侧底部一体式设置有限位托，轴块的前侧通过转轴旋转设置有臂板，臂板与转轴固定连接，转轴两端固定设置有两组换向齿轮，换向齿轮与U形齿条啮合。

7.根据权利要求6所述的一种智能机械制造用的机械配件夹持设备，其特征在于，所述臂板还包括有：空气分配器，臂板的顶部后端固定设置有空气分配器；应力架，臂板的顶部固定设置有应力架，应力架的前侧铰接设置有两组第一气缸，第一气缸为倾斜设置，第一气缸前端铰接设置有夹件。

8.根据权利要求7所述的一种智能机械制造用的机械配件夹持设备，其特征在于，所述夹件包括有：连杆，夹件的底部铰连接设置有四组连杆，两侧连杆分别向外侧倾斜，连杆的后端铰接在臂板的顶部前侧；棱柱，夹件的前端向上转折，夹件的顶部固定设置有棱柱；副夹条，棱柱外滑动设置有副夹条，副夹条与夹件的前端结构一致；第二气缸，副夹条的后端与夹件的顶部后端之间铰接设置有第二气缸。

Images