CN113858241A

CN113858241A - 一种扭转轴式抓取装置

Info

Publication number: CN113858241A
Application number: CN202111176500.7A
Authority: CN
Inventors: 刘晓强; 孙岩磊; 陈爱军
Original assignee: Nanjing College of Information Technology
Current assignee: Nanjing College of Information Technology
Priority date: 2021-10-09
Filing date: 2021-10-09
Publication date: 2021-12-31

Abstract

本发明公开了一种扭转轴式抓取装置，包括：基板，所述顶部设有驱动装置，底部沿着圆周方向设有导杆组；扭转轴机构，所述扭转轴机构设于基板的中心位置，且贯穿基板与驱动装置的动力输出端连接；导板组，所述导板组中心与扭转轴机构活动设置，导板组中间设有与扭转轴机构螺旋连接的滑动齿轮；所述导杆组与导板组滑动连接，导杆组上设有与滑动齿轮啮合的齿轮组件；所述驱动装置带动扭转轴机构向下移动，使滑动齿轮轴向转动啮合齿轮组件转动；本发明采用一根中心扭转轴轴向移动，推动滑动齿轮带动周边的多套摆动齿轮及摆爪向外扩张抓取工件，装置结构简单紧凑，支撑力大。

Description

一种扭转轴式抓取装置

技术领域

本发明涉及一种扭转轴式抓取装置，属于机械加工技术领域。

背景技术

在工业自动化领域，对于立式柱状物抓取经常使用各种机械手实现抓取动作，各类机械手的结构较为复杂，加工生产成本较高，在向向外抓取套筒件时，一般没有自锁功能。在柔性气动机械手内的进气、通气管路的连接和结构较为复杂，安装和维护的难度较高，可靠性低，而且控制抓取方向的结构较为复杂，安装和拆卸都浪费时间。

发明内容

本发明的目的在于提供一种扭转轴式抓取装置，以解决现有技术控制抓取方向的结构较为复杂，安装和拆卸都浪费时间的缺陷。

一种扭转轴式抓取装置，包括：

基板，所述顶部设有驱动装置，底部沿着圆周方向设有导杆组；

扭转轴机构，所述扭转轴机构设于基板的中心位置，且贯穿基板与驱动装置的动力输出端连接；

导板组，所述导板组中心与扭转轴机构活动设置，导板组中间设有与扭转轴机构螺旋连接的滑动齿轮；

所述导杆组与导板组滑动连接，导杆组上设有与滑动齿轮啮合的齿轮组件；

所述驱动装置带动扭转轴机构向下移动，使滑动齿轮轴向转动啮合齿轮组件转动。

进一步地，所述导板组至少设有两组，每组导板组包括两个平行的导板，所述滑动齿轮位于两个导板之间的中心位置；

所述导板的三个角设有与导杆组滑动连接的通孔，所述齿轮组件的中心与通孔同轴设在导杆组上。

进一步地，所述导杆组的底部设有螺母。

进一步地，所述齿轮组件包括摆动齿轮和摆爪；所述摆动齿轮与滑动齿轮啮合，所述摆爪套设在导杆组上，且与摆动齿轮端面固接。

进一步地，所述导杆组包括立杆，所述立杆与基板之间设有套筒一；在所述立杆上两组导板组之间设有套筒二。

进一步地，所述驱动装置为伸缩气缸；所述伸缩气缸连接有气缸固定板，所述气缸固定板通过气缸固定杆与基板固接。

进一步地，所述伸缩气缸动力输出端设有活塞杆，所述活塞杆与扭转轴机构连接。

进一步地，所述扭转轴机构包括扭转轴，所述扭转轴截面为多边形，由两段圆弧和两段直线相间组成，直线所在的面为螺旋面；

所述滑动齿轮内设有螺旋孔，所述螺旋孔与扭转轴表面形状匹配并滑动配合。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：本发明采用一根中心扭转轴轴向移动，推动滑动齿轮带动周边的多套摆动齿轮及摆爪向外扩张抓取工件，装置结构简单紧凑，支撑力大；扭转轴上的滑动齿轮具有自锁功能，停气后，物体不会松开；控制操作方便，效率高。

附图说明

图1是本发明装置向外撑开抓取示意图；

图2是本发明装置向外撑开抓取仰视图；

图3是本发明摆爪收回状态示意图；

图4是本发明导杆组示意图；

图5是本发明扭转轴及滑动齿轮示意图；

图中：10、基板；20、导杆组；30、导板组； 40、扭转轴机构；50、齿轮组件；60、伸缩气缸；71、被夹圆柱筒；20、导杆组；21、立杆；22、套筒一；23、套筒二；24、垫圈；25、螺母；30、导板组；31、导板一；32、导板二；33、导板三；34、导板四；35、中心通孔；36、支撑板；37、通孔；41、扭转轴；42、螺旋面；43、滑动齿轮一；44、滑动齿轮二； 45、螺旋孔；51、摆动齿轮；52、摆爪；60、伸缩气缸；61、气缸固定板；62、气缸固定杆；63、活塞杆。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1-图5所示，公开了一种扭转轴式抓取装置，包括：

基板10，所述顶部设有驱动装置，底部沿着圆周方向设有导杆组20；基板10为设有中心通孔的圆盘形，所述驱动装置为伸缩气缸60；所述伸缩气缸60连接有气缸固定板61，所述气缸固定板61通过气缸固定杆62与基板10固接，

扭转轴机构40，所述扭转轴机构40设于基板10的中心位置，且贯穿基板10与驱动装置的动力输出端连接；伸缩气缸60动力输出端设有活塞杆63，所述活塞杆63与扭转轴机构40连接；伸缩气缸60通过气缸固定板61及气缸固定杆62固定设置在基板10上面中心轴线位置。伸缩气缸60的活塞杆63端部与扭转轴的上端固定联接。伸缩气缸60的活塞杆63轴向伸出或拉回，将扭转轴向下推出或向上收回。

导板组30，所述导板组30中心与扭转轴机构40活动设置，导板组30中间设有与扭转轴机构40螺旋连接的滑动齿轮；所述导杆组20与导板组30滑动连接，导杆组20上设有与滑动齿轮啮合的齿轮组件50；所述齿轮组件50包括摆动齿轮51和摆爪52；所述摆动齿轮51与滑动齿轮啮合，所述摆爪52套设在导杆组20上，且与摆动齿轮51端面固接。

具体的，图例中导板组30共设有两组导板，导板一31和导板二32为第一组，导板三33和导板四34为第二组，各导板的结构相同。在各导板的中心设有同轴的中心通孔35，供扭转轴41滑动穿越；

每组导板间设有间距，其间滑动设有滑动齿轮，第一组导板间滑动设有滑动齿轮一43，第二组导板间滑动设有滑动齿轮二44。在滑动齿轮端部与各导板间可以设有端面轴承。

在各导板的周边均布设有支撑板36，在支撑板36的端部设有通孔37，各导板通过支撑板端部的通孔固定设置在导杆组20的各立杆21上。

在立杆21上，在基板10与导板一31之间固定设有套筒一22；在导板二32与导板三33之间固定设有套筒二23；在导板四34下方设有垫圈24及防松螺母25。

进一步地，滑动齿轮滑动设置在各导板组之间，滑动齿轮的轴向位置由各导板组限定。第一组导板间滑动设有滑动齿轮一43，第二组导板间滑动设有滑动齿轮二44。在滑动齿轮端部与各导板间可以设有端面轴承。

进一步地，所述导板组30至少设有两组，每组导板组30包括两个平行的导板，所述滑动齿轮位于两个导板之间的中心位置；

所述导板的三个角设有与导杆组20滑动连接的通孔37，所述齿轮组件50的中心与通孔37同轴设在导杆组20上；

进一步地，所述扭转轴机构40包括扭转轴41，所述扭转轴41截面为多边形，由两段圆弧和两段直线相间组成，直线所在的面为螺旋面42；

在本实施例中，摆动齿轮51及摆爪50转动设置在各立杆21上，滑动设置在各导板组之间。图例中齿轮及摆爪50共设两组，每组三件。摆爪52与摆动齿轮51固定联接成一体。摆爪52的外侧面及端部为光滑圆弧面。各摆动齿轮51与分别与扭转轴上的滑动齿轮外啮合（见附图1、2、3）。

图例中扭转轴向下移动，滑动齿轮逆时针转动，各摆动齿轮51带动摆爪52顺时针转动，摆爪52外端部径向向外伸出，撑紧工件；扭转轴向上移动，滑动齿轮顺时针转动，各摆动齿轮51带动摆爪52逆时针转动，摆爪52外端部径向向内收回，松开工件。

工作过程：

所述滑动齿轮45内设有螺旋孔45，所述螺旋孔45与扭转轴41表面形状匹配并滑动配合；

伸缩气缸60的活塞杆63轴向向下伸出，推动扭转轴向下移动，各滑动齿轮逆时针转动，各摆动齿轮51带动摆爪52顺时针转动，摆爪52外端部径向向外伸出，撑紧工件，（如附图1、2所示）；

伸缩气缸60的活塞杆63轴向向上收回，拉动扭转轴向上移动，各滑动齿轮顺时针转动，各摆动齿轮51带动摆爪52逆时针转动，摆爪52外端部径向向内收回，松开工件，（如附图3所示）。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种扭转轴式抓取装置，其特征在于，包括：

基板（10），所述顶部设有驱动装置，底部沿着圆周方向设有导杆组（20）；

扭转轴机构（40），所述扭转轴机构（40）设于基板（10）的中心位置，且贯穿基板（10）与驱动装置的动力输出端连接；

导板组（30），所述导板组（30）中心与扭转轴机构（40）活动设置，导板组（30）中间设有与扭转轴机构（40）螺旋连接的滑动齿轮；

所述导杆组（20）与导板组（30）滑动连接，导杆组（20）上设有与滑动齿轮啮合的齿轮组件（50）；

所述驱动装置带动扭转轴机构（40）向下移动，使滑动齿轮轴向转动啮合齿轮组件（50）转动。

2.根据权利要求1所述的扭转轴式抓取装置，其特征在于，所述导板组（30）至少设有两组，每组导板组（30）包括两个平行的导板，所述滑动齿轮位于两个导板之间的中心位置；

所述导板的三个角设有与导杆组（20）滑动连接的通孔（37），所述齿轮组件（50）的中心与通孔（37）同轴设在导杆组（20）上。

3.根据权利要求1所述的扭转轴式抓取装置，其特征在于，所述导杆组（20）的底部设有螺母（25）。

4.根据权利要求1所述的扭转轴式抓取装置，其特征在于，所述齿轮组件（50）包括摆动齿轮（51）和摆爪（52）；所述摆动齿轮（51）与滑动齿轮啮合，所述摆爪（52）套设在导杆组（20）上，且与摆动齿轮（51）端面固接。

5.根据权利要求1所述的扭转轴式抓取装置，其特征在于，所述导杆组（20）包括立杆（21），所述立杆（21）与基板（10）之间设有套筒一（22）；在所述立杆（21）上两组导板组（30）之间设有套筒二（23）。

6.根据权利要求1所述的扭转轴式抓取装置，其特征在于，所述驱动装置为伸缩气缸（60）；所述伸缩气缸（60）连接有气缸固定板（61），所述气缸固定板（61）通过气缸固定杆（62）与基板（10）固接。

7.根据权利要求6所述的扭转轴式抓取装置，其特征在于，所述伸缩气缸（60）动力输出端设有活塞杆（63），所述活塞杆（63）与扭转轴机构（40）连接。

8.根据权利要求1所述的扭转轴式抓取装置，其特征在于，所述扭转轴机构（40）包括扭转轴（41），所述扭转轴（41）截面为多边形，由两段圆弧和两段直线相间组成，直线所在的面为螺旋面（42）；

所述滑动齿轮（45）内设有螺旋孔（45），所述螺旋孔（45）与扭转轴（41）表面形状匹配并滑动配合。