CN113580039B - 一种智能化机械夹持装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及夹持设备技术领域，公开了一种智能化机械夹持装置，包括驱动件和用于带动驱动件横向移动的第一调节机构，驱动件的输出轴上安装有带动驱动件竖向移动的第二调节机构；第二调节机构上安装有夹持部，夹持部包括安装座和固定在安装座上的外套筒，外套筒内水平滑动连接有内套筒，内套筒内水平滑动连接有夹持座，夹持座上的两侧均竖向滑动连接有夹持板，夹持板上设置有第一楔面，内套筒上设置有与第一楔面配合的第二楔面，安装座上固定有动力件，动力件的输出轴与夹持座固定连接；夹持板上均水平滑动配合有固定在内套筒上的固定件，夹持板之间设置有弹性套，弹性套固定在固定件上。本发明结构简单，以对非直线位置的工件进行夹持。

Description

一种智能化机械夹持装置

技术领域

本发明涉及夹持设备技术领域，具体公开了一种智能化机械夹持装置。

背景技术

在夹具中，用以防止工件在加工过程中产生位移或振动的装置，称为夹紧装置，也称之为夹持装置。现有的夹持装置具有以下特点：在夹持过程中不改变工件的位置，同时，夹紧力大小应能保证工件在加工过程中不产生位移或振动，又不致压伤工件表面或引起变形。

如中国专利，公布号为：CN110203681A公开的夹持装置及带有该夹持装置的桁架，包括第一夹持部、第二夹持部、卡装结构，第一夹持部和第二夹持部相对设置，卡装结构分别设置在第一夹持部和第二夹持部的末端，且两个卡装结构相对设置，所述卡装结构向外突出或者向内凹陷，即所述卡装结构嵌入或者包裹所述夹持物。该夹持装置通过桁架的方式对夹持部进行传输，以导致夹持部仅能直上或者直下，当需要对非直线位置的物品或工件进行夹持时，需要调节整个桁架的位置才能夹持，如此，势必导致工件夹持困难，降低其夹持效率。

因此，为了解决以上提出一种智能化机械夹持装置，能够改变夹持部的角度，对非直线位置的工件或物品进行夹持。

发明内容

本发明意在提供一种智能化机械夹持装置，以对非直线位置的工件或物品进行夹持。

为了达到上述目的，本发明的基础方案如下：一种智能化机械夹持装置，包括驱动件和用于带动驱动件横向移动的第一调节机构，驱动件的输出轴上安装有带动驱动件竖向移动的第二调节机构；

第二调节机构上安装有夹持部，夹持部包括安装座和固定在安装座上的外套筒，外套筒内水平滑动连接有内套筒，内套筒内水平滑动连接有夹持座，夹持座上的两侧均竖向滑动连接有夹持板，夹持板上设置有第一楔面，内套筒上设置有与第一楔面配合的第二楔面，安装座上固定有动力件，动力件的输出轴与夹持座固定连接；

夹持板上均水平滑动配合有固定在内套筒上的固定件，夹持板之间设置有弹性套，弹性套固定在固定件上。

进一步，还包括控制器和安装在任意固定件上的压力传感器，控制器与压力传感器电连接，控制器与动力件电连接；当夹持座与内套筒相抵时，内套筒随动力件运动且直至压力传感器与外套筒相抵，控制器控制动力件停止工作。

有益效果：本方案中，当动力件带动夹持座水平滑动时，在第一楔面和第二楔面的作用下夹持板靠拢以对工件进行夹持，当夹持座与内套筒相抵时，动力件带动内套筒水平滑动，直至压力传感器与外套筒相抵，压力传感器向控制器发送压力信号，控制器以控制动力件停止工作，如此，一方面达到夹持的目的，另一方面限定夹持移动的距离，达到精确夹持和智能控制的目的。

进一步，弹性套内竖向滑动连接有导向轴，导向轴上固定有贯穿弹性套的检测传感器，检测传感器与控制器电连接，控制器与第一调节机构电连接。

有益效果：当动力件推动夹持座复位，在弹性件的作用下，弹性件推动夹持板复位；当第一调节机构带动驱动件和夹持部朝向工件运动，工件与检测传感器相抵时，检测传感器向控制器发送信号，控制器以控制第一调节机构关闭。

进一步，第一调节机构为直线电机模组，直线电机模组与控制器电连接，控制器控制直线电机模组的启闭。

有益效果：直线电机模组带动驱动件和夹持部横向移动，控制器以控制直线电机模组的启闭；达到精确控制夹持位置的目的。

进一步，第二调节机构包括调节板和输出件，安装座与调节板竖向滑动连接，输出件的输出轴与安装座固定连接，输出件与控制器电连接，控制器用于控制输出件的启闭。

有益效果：输出件带动安装座竖向滑动，以调节驱动件和夹持部的竖向位置，以达到精确对准工件的目的。

进一步，夹持座与内套筒之间构成第一空腔，夹持座上开有若干气孔，气孔与第一空腔连通。

有益效果：当动力件带动夹持座朝向内套筒运动时，夹持座会挤压内套筒内的气体，以通过气孔排出，进而气体吹向工件，以对工件上的杂质等进行清理，达到清洁的目的。

进一步，内套筒与外套筒之间构成第二空腔，内套筒上开有滑槽和与滑槽连通的气道，滑槽内竖向滑动连接有位于气道上方的挤压轴，气道与第二空腔连通。

有益效果：当内套筒随动力件运动时，内套筒会挤压外套筒内的气体，并且气体通过气道进入至滑槽内，并且推动挤压轴朝向夹持板运动，以使得夹持板进一步对工件进行夹持。

进一步，气道上安装有电磁阀，电磁阀与控制器电连接，控制器以控制电磁阀的启闭。

有益效果：通过控制器以控制电磁阀的启闭，当需要进一步对夹持板相抵时，打开电磁阀，气体再进入至滑槽内，当不需要进一步对夹持板相抵时，可关闭电磁阀，以达到调控的目的。

进一步，还包括呈圆形的角度板和设置于角度板上的刻度线，角度板与驱动件的输出轴同轴转动连接，角度板固定在驱动件上。

有益效果：当驱动件转动一定的角度出现误差时，操作人员可以直接转动调节板进行纠正，利用角度板和刻度线，提高调节板转动的精度。

进一步，角度板上开有环形的导向槽，调节板上固定有与导向槽滑动连接的导向板。

有益效果：当调节板转动时，通过导向板进行导向，降低偏移几率。

本发明的原理以及有益效果：(1)本方案中，利用驱动件可以带动第二调节机构和夹持部转动，以使得夹持部能够夹持非直线位置的工件，同时，还能利用角度板进行角度纠正，降低夹持部的朝向偏差，与现有技术相比，能够适应不同的工件位置。

(2)本方案中，动力件带动夹持座水平滑动直至夹持座与内套筒相抵，夹持板相向运动的距离一定，避免了夹持板持续对工件挤压，降低了夹持板对工件的影响。

当然，实施申请的方案并不一定需要同时达到以上所述的所有技术效果。

附图说明

图1为本发明实施例一中智能化机械夹持装置的轴测图；

图2为本发明实施例一中智能化机械夹持装置的俯视图；

图3为本发明实施例一、二、三中智能化机械夹持装置的剖视图；

图4为图3的A部分放大图；

图5为本发明实施例二中夹持部的结构示意图；

图6为本发明实施例三中夹持部的结构示意图。

具体实施方式

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，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。

说明书附图中的附图标记包括：安装座11、调节板12、角度板13、支架131、导向槽132、伺服电机14、直线电机模组15、夹持板16、第一楔面161、内套筒17、固定轴171、压力传感器172、第二楔面173、第二电控缸18、第一电控缸19、夹持座191、气孔192、外套筒21、检测传感器31、导向轴32、弹性套33、气道41、滑槽42、挤压轴43、电磁阀44。

实施例一：

基本如附图1、附图2、附图3和附图4所示：一种智能化机械夹持装置，包括机架，机架上安装有第一调节机构，第一调节机构为直线电机模组15，直线电机模组15的输出端固定有驱动件，驱动件为伺服电机14，直线电机模组15驱动伺服电机14横向移动，即水平运动。

伺服电机14的输出轴上同轴转动连接有呈圆形的角度板13，角度板13上设置有与伺服电机14外壳固定连接的支架131，角度板13上开有刻度线(图中未示出)，伺服电机14的输出轴上固定有第二调节机构，本实施例中第二调节机构包括调节板12和固定在调节板12上的输出件，输出件为第二电控缸18；调节板12上设置有夹持部。角度板13上开有呈环形的导向槽132，调节板12上螺钉固定有与导向槽132滑动连接的导向板。

本实施例中，夹持部包括与调节板12竖向滑动连接的安装座11，第二电控缸18的输出轴与安装座11螺栓固定连接，安装座11上固定有外套筒21，外套筒21内水平滑动连接有内套筒17，内套筒17内水平滑动连接有夹持座191，安装座11上螺钉固定有动力件，动力件为第一电控缸19，第一电控缸19的输出轴贯穿外套筒21和内套筒17，第一电控缸19的输出轴与外套筒21和内套筒17滑动配合，且第一电控缸19的输出轴与夹持座191固定连接。夹持座191的两侧均竖向滑动连接有夹持板16，夹持板16延伸出内套筒17，夹持板16上一体成型有第一楔面161，内套筒17上一体成型有与第一楔面161配合的第二楔面173，夹持板16上开有通槽，通槽内水平滑动配合有固定件，固定件为固定轴171，固定轴171与内套筒17固定连接，固定轴171上安装有压力传感器172。

夹持板16之间设置有弹性套33，本实施例中弹性套33由弹性材料制成，弹性套33固定在固定轴171上，弹性套33内设置有导向轴32，导向轴32与固定轴171均固定连接，导向轴32上固定有检测传感器31，检测传感器31穿过弹性套33。

本实施例中，还包括控制器，控制器与压力传感器172、检测传感器31、第一电控缸19、第二电控缸18和伺服电机14均电连接。

具体实施过程如下：

控制器控制直线电机模组15和第二电控缸18工作，第二电控缸18带动安装座11竖向滑动至指定位置，控制器控制第二电控缸18停止工作，直线电机模组15带动伺服电机14移动至指定位置，当检测传感器31(也是压力传感器172)与工件相抵时，检测传感器31向控制器发送夹持信号，控制器控制直线电机模组15停止工作，并向第一电控缸19发送工作信号，第一电控缸19带动夹持座191和夹持板水平滑动，在第一楔面161和第二楔面173的配合作用下，夹持板16朝向工件运动且夹持板16将工件夹持，当夹持到位时，夹持座191与内套筒17相抵，夹持座191推动内套筒17随第一电控缸19水平滑动，当压力传感器172与外套筒21相抵时，压力传感器172向控制器发送压力信号，控制器以控制第一电控缸19停止工作。本实施例中，由于夹持座191和内套筒17同步运动，夹持板16停止朝向工件运动，降低了夹持板16持续向工件运动，将工件挤压磨损的几率。

需要调节夹持部的角度时，操作人员通过控制器控制伺服电机14工作，伺服电机14带动第二调节机构和夹持部转动一定的角度，以使得夹持板16之间的位置对准工件，若对准出现偏差，则操作人员可以直接转动第二调节机构，并利用角度板13和刻度线进行校准。

实施例二：

实施例二与实施例一的不同之处在于，如附图3和附图5所示，夹持座191与内套筒17之间构成第一空腔，夹持座191上开有气孔192，气孔192与第一空腔连通。

本实施例中，第一电控缸19带动夹持座191朝向内套筒17运动，直至与内套筒17相抵，在此过程中夹持座191会挤压内套筒17的气体并通过气孔192吹向工件，以将工件上的杂质(如灰尘等)吹走，以达到清理工件的目的。

实施例三：

实施例三与实施例一的不同之处在于，如附图3和附图6所示，内套筒17与外套筒21之间构成第二空腔，内套筒17上开有滑槽42和与滑槽42连通的气道41，滑槽42内竖向滑动连接有位于气道41上方的挤压轴43，气道41与第二空腔连通，气道41上设置有电磁阀44，电磁阀44与控制器电连接。

本实施例中，第一电控缸19带动夹持座191朝向内套筒17运动，直至与内套筒17相抵，在夹持座191的作用下内套筒17在外套筒21内水平滑动，直至压力传感器172与外套筒21相抵，在此过程中，操作人员可以通过控制器打开电磁阀44，外套筒21内的气体通过气道41进入至滑槽42内，并且推动挤压轴43挤压夹持板16，以增强夹持作用；当不需要打开电磁阀44时，控制器不开启电磁阀44。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (5)

1.一种智能化机械夹持装置 ，其特征在于：包括驱动件、夹持部和用于带动驱动件横向移动的第一调节机构，驱动件的输出轴上安装有带动夹持部竖向移动的第二调节机构；

第二调节机构包括调节板和输出件，安装座与调节板竖向滑动连接，输出件的输出轴与安装座固定连接，输出件与控制器电连接，控制器用于控制输出件的启闭；

夹持部包括安装座和固定在安装座上的外套筒，外套筒内水平滑动连接有内套筒，内套筒内水平滑动连接有夹持座，夹持座上的两侧均竖向滑动连接有夹持板，夹持板上设置有第一楔面，内套筒上设置有与第一楔面配合的第二楔面，安装座上固定有动力件，动力件的输出轴与夹持座固定连接；

夹持板上均水平滑动配合有固定在内套筒上的固定件，夹持板之间设置有弹性套，弹性套固定在固定件上，还包括控制器和安装在任意固定件上的压力传感器，控制器与压力传感器电连接，控制器与动力件电连接；当夹持座与内套筒相抵时，内套筒随动力件运动且直至压力传感器与外套筒相抵，控制器控制动力件停止工作，夹持座与内套筒之间构成第一空腔，夹持座上开有若干气孔，气孔与第一空腔连通，内套筒与外套筒之间构成第二空腔，内套筒上开有滑槽和与滑槽连通的气道，滑槽内竖向滑动连接有位于气道上方的挤压轴，气道与第二空腔连通，动力件为第一电控缸，输出件为第二电控缸；第一电控缸带动夹持座朝向内套筒运动，直至与内套筒相抵，在此过程中夹持座会挤压内套筒的气体并通过气孔吹向工件；

气道上安装有电磁阀，电磁阀与控制器电连接，控制器以控制电磁阀的启闭；操作人员可以通过控制器打开电磁阀，外套筒内的气体通过气道进入至滑槽内，并且推动挤压轴挤压夹持板，以增强夹持作用。

2.根据权利要求1所述的智能化机械夹持装置 ，其特征在于：弹性套内竖向滑动连接有导向轴，导向轴上固定有贯穿弹性套的检测传感器，检测传感器与控制器电连接，控制器与第一调节机构电连接。

3. 根据权利要求2所述的智能化机械夹持装置 ，其特征在于：第一调节机构为直线电机模组，直线电机模组与控制器电连接，控制器控制直线电机模组的启闭。

4.根据权利要求1～3任意一项所述的智能化机械夹持装置 ，其特征在于：还包括呈圆形的角度板和设置于角度板上的刻度线，角度板与驱动件的输出轴同轴转动连接，角度板固定在驱动件上。

5.根据权利要求4所述的智能化机械夹持装置 ，其特征在于：角度板上开有环形的导向槽，调节板上固定有与导向槽滑动连接的导向板。

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