CN114193320B - 旋转装夹机构 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种旋转装夹机构，包括：第一传动装置，包括伸缩柱；第一驱动装置，与第一传动装置连接；第二传动装置，包括连接于伸缩柱上的旋转轴；第二驱动装置，与第二传动装置连接；撑开装置，包括连接块及多个滑块，连接块与伸缩柱固定连接，多个滑块滑动地连接于连接块；多个夹爪，与多个滑块固定连接，在第一驱动装置驱动伸缩柱朝向夹爪运动时，多个滑块在连接块上朝垂直于伸缩柱的轴向的方向上远离伸缩柱移动，使多个滑块带动多个夹爪撑开以夹持工件。整个过程不使用弹簧部件，整体不易损坏，使用寿命较长。同时在夹持过程中，通过驱动旋转轴旋转，从而由旋转轴带动伸缩柱以及夹爪旋转，实现夹持过程中夹爪的旋转，适应多种加工方式。

Description

旋转装夹机构

技术领域

本发明涉及装夹设备技术领域，尤其涉及一种旋转装夹机构。

背景技术

在注塑工艺的加工过程中，合模之后注塑工件的表面会产生合模线，影响产品的外观，因此需要对最终产品的外表面进行打磨加工，以使产品表面光滑，更加美观。

在打磨加工过程中，通常需要使用装夹设备将工件夹持住，然后对工件进行加工。然而，现有技术中的装夹设备将工件夹持于多个夹爪之间时，多个夹爪只能进行开合运动，当需要角度或位置切换时，却不能满足需求。

发明内容

鉴于以上内容，有必要提出一种旋转装夹机构，以解决装夹设备中只能进行开合运动，当需要角度或位置切换时，却不能满足需求的问题。

本申请实施例提供一种旋转装夹机构，包括第一传动装置，包括伸缩柱；第一驱动装置，与第一传动装置连接，用于驱动伸缩柱运动；第二传动装置，包括连接于伸缩柱上的旋转轴；第二驱动装置，与第二传动装置连接，用于驱动旋转轴旋转；撑开装置，包括连接块及多个滑块，连接块与伸缩柱固定连接，多个滑块滑动地连接于连接块；多个夹爪，与多个滑块固定连接，在第一驱动装置驱动伸缩柱朝向夹爪运动时，多个滑块在连接块上朝垂直于伸缩柱的轴向的方向上远离伸缩柱移动，使多个滑块带动多个夹爪撑开以夹持工件。

在一些实施例中，连接块的表面设有多个斜槽，斜槽在远离夹爪的方向上逐渐远离伸缩柱，多个滑块滑动地置于多个斜槽。

在一些实施例中，伸缩柱侧面形成限位槽，旋转装夹机构还包括：限位件；第三驱动装置，用于在夹爪撑开时驱动限位件运动使限位件的一端置于限位槽内。

在一些实施例中，第一传动装置还包括第一轴承座与止推轴承，第一轴承座设有安装卡槽，止推轴承套设于伸缩柱的一端且止推轴承固定于安装卡槽中。

在一些实施例中，第一驱动装置包括气缸，气缸与第一轴承座连接，用于驱动第一轴承座、止推轴承以及伸缩柱运动。

在一些实施例中，第二传动装置还包括第二轴承座及定位件，旋转轴转动地连接于第二轴承座，定位件固定套设于旋转轴上并位于第二轴承座远离夹爪的一侧，用于在多个夹爪撑开时与第二轴承座抵持以限制旋转轴在轴向上相对于第二轴承座的运动。

在一些实施例中，旋转轴远离第一驱动装置的一端设有盖板，盖板设有多个滑动槽，连接块位于盖板与旋转轴之间，滑块设于滑动槽中，使连接块带动滑块沿滑动槽运动；旋转装夹机构还包括喷淋水管，喷淋水管朝向盖板和夹爪设置，用于朝盖板以及夹爪喷水。

在一些实施例中，伸缩柱侧面设有限位块，旋转轴的内壁设有伸缩槽，限位块嵌设于伸缩槽中，使旋转轴带动伸缩柱旋转的同时伸缩柱沿伸缩槽在轴线方向运动。

在一些实施例中，第一传动装置、第一驱动装置、第二传动装置以及撑开装置均有多个，第二传动装置在第二驱动装置的驱动下带动多个旋转轴同步运动，多个第一传动装置的多个伸缩柱等间隔的平行设置。

在一些实施例中，第二传动装置包括多个同步带以及多个同步轮，同步轮与旋转轴连接，同步带与同步轮以及第二驱动装置连接，用于在第二驱动装置的驱动下带动多个旋转轴同步运动。

如此，旋转装夹机构通过设置伸缩柱在旋转轴内沿旋转轴的轴向移动，伸缩柱带动连接块朝向滑块移动，从而将滑块朝垂直于伸缩柱的轴向的方向上远离伸缩柱顶开，移动的滑块带动夹爪张开，以实现对工件的夹持，整个过程不使用弹簧部件，整体不易损坏，使用寿命较长。同时在夹持过程中，通过第二驱动装置驱动旋转轴旋转，从而由旋转轴带动伸缩柱以及夹爪旋转，实现夹持过程中夹爪的旋转，适应多种加工方式。

附图说明

图1是本申请提供的旋转装夹机构的立体图。

图2是图1中的第二传动装置连接于第二驱动装置的结构示意图。

图3是图1中的旋转装夹机构的俯视示意图。

图4是图1中的撑开装置的结构示意图。

图5是图1中的连接块与滑块的结构示意图。

图6是图1中的滑块的结构示意图。

图7是图2中的旋转装夹机构与限位件连接的结构示意图。

图8是图7中的限位件以及第三驱动装置的结构示意图。

图9是图7中的旋转装夹机构的剖面示意图。

图10是图7中的夹爪的IX处的局部放大示意图。

主要元件符号说明

第一传动装置                     100

伸缩柱                           110

限位槽                           111

第一轴承座                       120

安装卡槽                         121

止推轴承                         130

第一驱动装置                     200

气缸                             210

第二传动装置                     300

旋转轴                           310

第二轴承座                       320

定位件                           330

同步带                           340

同步轮                           350

第二驱动装置                     400

撑开装置                         500

连接块                           510

滑块                             520

斜槽                             511

燕尾槽                           521

夹爪                             600

限位件                           700

第三驱动装置                     800

盖板                             900

滑动槽                           910

喷淋水管                         920

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、顺时针”、“逆时针”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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

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“安装”、“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，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

请参阅图1至图3，本发明的第一实施例提供了一种旋转装夹机构，包括第一传动装置100、第一驱动装置200、第二传动装置300、第二驱动装置400、撑开装置500和多个夹爪600。第一传动装置100包括伸缩柱110。第一驱动装置200与第一传动装置100连接，用于驱动伸缩柱110运动。第二传动装置300包括连接于伸缩柱110上的旋转轴310。第二驱动装置400与第二传动装置300连接，用于驱动旋转轴310旋转。撑开装置500包括连接块510及多个滑块520，连接块510与伸缩柱110固定连接，多个滑块520滑动地连接于连接块510。多个夹爪600与多个滑块520固定连接，在第一驱动装置200驱动伸缩柱110朝向夹爪600运动时，多个滑块520在连接块510上朝垂直于伸缩柱110的轴向的方向上远离伸缩柱110移动，使多个滑块520带动多个夹爪600撑开以夹持工件。

本实施例中旋转装夹机构的工作原理是：旋转轴310为筒形轴套且套设于伸缩柱110外部，在进行打磨加工时，第一驱动装置200与伸缩柱110的一端相连，通过第一驱动装置200带动伸缩柱110在旋转轴310内部沿旋转轴310的轴向进行平移运动，伸缩柱110远离第一驱动装置200的一端带动连接块510朝向滑块520以及夹爪600运动。连接块510与滑块520抵接后继续向前推动，以将滑块520朝向垂直伸缩柱110的轴向的方向上远离伸缩柱110移动，连接块510从多个滑块520之间的中心位置处将多个滑块520撑开，从而将多个夹爪600撑开，以使多个夹爪600将工件装夹于多个夹爪600之间。在装夹过程中，可以通过第二驱动装置400带动旋转轴310旋转，进而由带动伸缩柱110、连接块510、滑块520以及夹爪600同步旋转。

本实施例中，旋转装夹机构通过设置伸缩柱110在旋转轴310内沿旋转轴310的轴向移动，伸缩柱110带动连接块510朝向滑块520移动，从而将滑块520朝垂直于伸缩柱110的轴向的方向上远离伸缩柱110顶开，移动的滑块520带动夹爪600张开，以实现对工件的夹持，整个过程不使用弹簧部件，整体不易损坏，使用寿命较长。同时在夹持过程中，通过第二驱动装置400驱动旋转轴310旋转，从而由旋转轴310带动伸缩柱110以及夹爪600旋转，实现夹持过程中夹爪600方位的旋转，适用于各种加工方式。

请参阅图4至图6，在一些实施例中，连接块510的表面设有多个斜槽511，斜槽511在远离夹爪600的方向上逐渐远离伸缩柱110，多个滑块520滑动地置于多个斜槽511。可以理解的是，连接块510成十字形，且有四个以伸缩柱110轴线为对称中心各自朝向外侧延伸的端部，每个端部的左右两侧分别设有一个斜槽511，滑块520与连接块510相连接的一端形成燕尾槽521，连接块510嵌入燕尾槽521中，以使滑块520的边缘嵌入斜槽511中，使滑块520沿斜槽511滑动。

如此，通过将多个滑块520滑动地置于多个斜槽511，以使滑块520在受到连接块510的推力时能够沿斜槽511进行更加稳定的滑动运动，使得夹爪600张开的过程更加平滑稳定。

请参阅图7至图8，在一些实施例中，伸缩柱110侧面形成限位槽111，旋转装夹机构还包括限位件700与第三驱动装置800，第三驱动装置800用于在夹爪600撑开时驱动限位件700靠近伸缩柱110运动使限位件700的一端置于限位槽111内。可以理解的是，限位槽111由两个环绕伸缩柱110轴线的环面组成，两个环面之前成夹角设置，限位件700置于限位槽111中后，限位件700的一个表面与限位槽111中的任意一个环面相对设置，使得伸缩柱110依旧可以自由转动，同时当伸缩柱110由于振动或者气压不稳等原因发生轴向上的运动时，限位件700与限位槽111中的其中一个环面抵住，防止伸缩柱110发生不稳定的移动从而导致夹爪600夹持力变小。第三驱动装置800还用于在工件加工完成后，驱动限位件700远离伸缩柱110运动使限位件700脱离限位槽111，从而使伸缩柱110可在第一驱动装置200的驱动下远离夹爪600运动而复位。

在一些实施例中，第一传动装置100还包括第一轴承座120与止推轴承130，第一轴承座120设有安装卡槽121，止推轴承130套设于伸缩柱110的一端且止推轴承130固定于安装卡槽121中。

第一驱动装置200用于驱动第一轴承座120移动，从而使第一轴承座120带动止推轴承130与伸缩柱110运动，提高装夹以及加工过程中的便捷性。

在一些实施例中，第一驱动装置200包括气缸210，气缸210与第一轴承座120连接，用于驱动第一轴承座120、止推轴承130以及伸缩柱110运动。

如此，通过设置由气缸210带动第一轴承座120连接，使得气缸210推动第一轴承座120运动的过程精确可控。

请参阅图9，在一些实施例中，第二传动装置300还包括第二轴承座320及定位件330，旋转轴310转动地连接于第二轴承座320，定位件330固定套设于旋转轴310上并位于第二轴承座320远离夹爪600的一侧，用于在多个夹爪600撑开时与第二轴承座320抵持以限制旋转轴310在轴向上相对于第二轴承座320的运动。可以理解的是，定位件330可以为圆环套件，第二轴承座320的内壁形成用于卡住定位件330的槽，定位件330固定套设于旋转轴310上之后，嵌设于第二轴承座320内壁的槽中，以使旋转轴310的位置固定，便于伸缩柱110将滑块520顶出，装夹过程更加稳定。

如此，使得伸缩柱110在旋转轴310内移动时，旋转轴310能够稳定的在第二轴承座320内旋转，不会发生晃动，提高装置整体的稳定性。

请参阅图10，在一些实施例中，旋转轴310远离第一驱动装置200的一端设有盖板900，盖板900设有多个滑动槽910，连接块510位于盖板900与旋转轴310之间，滑块520设于滑动槽910中，使连接块510带动滑块520沿滑动槽910运动；旋转装夹机构还包括喷淋水管920，喷淋水管920朝向盖板900和夹爪600设置，用于朝盖板900以及夹爪600喷水。盖板900与旋转轴310远离第一驱动件的一端固定且与旋转轴310远离第一驱动件的一端之间形成容置腔，连接块510置于容置腔中，并与设置于滑动槽910中的滑块520连接，盖板900上的滑槽位置对于连接块510的形状设置，多个滑槽以伸缩柱110的轴线为中心对称设置。当第一驱动件驱动伸缩柱110朝向夹爪600运动时，带动连接块510朝向盖板900顶出，以将滑块520沿滑动槽910顶开，沿滑动槽910运动的滑块520带动夹爪600张开进行装夹。

如此，使得连接块510与滑块520所处的空间较为封闭，防止加工过程中产生的灰尘以及杂物落入连接块510与滑块520之间，影响夹爪600的运动，同时使用喷淋水管920朝向盖板900和夹爪600喷水，防止加工过程中有过多的粉尘扬起，并对夹爪600进行降温。

在一些实施例中，伸缩柱110侧面设有限位块，旋转轴310的内壁设有伸缩槽，限位块嵌设于伸缩槽中，使旋转轴310带动伸缩柱110旋转的同时伸缩柱110沿伸缩槽在轴线方向运动。可以理解的是，伸缩槽为矩形槽，且伸缩槽的长度延伸方向与伸缩柱110的轴线方向平行，限位块为长度小于伸缩槽的矩形块，当旋转轴310旋转时，限位块与限位槽111的内壁抵接，以使旋转轴310带动限位块进而带动伸缩柱110转动。

如此，使得伸缩柱110在旋转轴310内沿伸缩槽移动的同时，旋转轴310能够带动伸缩柱110进行旋转，结构更加稳定。

在一些实施方式中，每一个夹爪600包括第一夹爪部610及第二夹爪部620，第一夹爪部610与滑块520连接，第二夹爪部620与第一夹爪部610连接，第二夹爪部620用于装夹工件。

在一些实施例中，第一传动装置100、第一驱动装置200、第二传动装置300以及撑开装置500均有多个，第二传动装置300在第二驱动装置400的驱动下带动多个旋转轴310同步运动，多个第一传动装置100的多个伸缩柱110等间隔的平行设置。

如此，使得多个伸缩柱110能够带动多个夹爪600同时进行加工，实现多个工位同时作业，提高加工效率。

在一些实施例中，第二传动装置300包括多个同步带340以及多个同步轮350，同步轮350与旋转轴310连接，同步带340与同步轮350以及第二驱动装置400连接，用于在第二驱动装置400的驱动下带动多个旋转轴310同步运动。多个旋转轴310平行设置，第二传动装置300设于靠近边缘的一根旋转轴310旁边，多个平行设置的旋转轴310中最远离第二传动装置300的一根旋转轴310套设有一个同步轮350，其余旋转轴310均套设有两个同步轮350，第二驱动装置400以及多个旋转轴310之间通过同步带340依次连接。

如此，使得第二驱动装置400带动各个同步轮350进行同步转动，以实现多个旋转轴310的同步转动，进而实现多个夹爪600的同步转动。

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涵括在本发明内。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种旋转装夹机构，其特征在于，包括：

第一传动装置，包括伸缩柱；

第一驱动装置，与所述第一传动装置连接，用于驱动所述伸缩柱运动；

第二传动装置，包括连接于所述伸缩柱上的旋转轴；

第二驱动装置，与所述第二传动装置连接，用于驱动所述旋转轴旋转；

撑开装置，包括连接块及多个滑块，所述连接块与所述伸缩柱固定连接，多个所述滑块滑动地连接于所述连接块；

多个夹爪，与多个所述滑块固定连接，在所述第一驱动装置驱动所述伸缩柱朝向所述夹爪运动时，多个所述滑块在所述连接块上朝垂直于所述伸缩柱的轴向的方向上远离所述伸缩柱移动，使所述多个滑块带动多个所述夹爪撑开以夹持工件；

所述伸缩柱侧面设有限位块，所述旋转轴的内壁设有伸缩槽，所述限位块嵌设于所述伸缩槽中，使所述旋转轴带动所述伸缩柱旋转的同时所述伸缩柱沿所述伸缩槽在轴线方向运动。

2.如权利要求1所述的旋转装夹机构，其特征在于，所述连接块的表面设有多个斜槽，所述斜槽在远离夹爪的方向上逐渐远离伸缩柱，所述多个滑块滑动地置于所述多个斜槽。

3.如权利要求1所述的旋转装夹机构，其特征在于，所述伸缩柱侧面形成限位槽，所述旋转装夹机构还包括：

限位件；

第三驱动装置，用于在所述夹爪撑开时驱动所述限位件运动使所述限位件的一端置于所述限位槽内。

4.如权利要求3所述的旋转装夹机构，其特征在于，所述第一传动装置还包括第一轴承座与止推轴承，所述第一轴承座设有安装卡槽，所述止推轴承套设于所述伸缩柱的一端且所述止推轴承固定于所述安装卡槽中。

5.如权利要求4所述的旋转装夹机构，其特征在于，所述第一驱动装置包括气缸，所述气缸与所述第一轴承座连接，用于驱动所述第一轴承座、所述止推轴承以及所述伸缩柱运动。

6.如权利要求1所述的旋转装夹机构，其特征在于，所述第二传动装置还包括第二轴承座及定位件，所述旋转轴转动地连接于所述第二轴承座，所述定位件固定套设于旋转轴上并位于第二轴承座远离夹爪的一侧，用于在所述多个夹爪撑开时与所述第二轴承座抵持以限制所述旋转轴在轴向上相对于所述第二轴承座的运动。

7.如权利要求1所述的旋转装夹机构，其特征在于，所述旋转轴远离所述第一驱动装置的一端设有盖板，所述盖板设有多个滑动槽，所述连接块位于所述盖板与所述旋转轴之间，所述滑块设于所述滑动槽中，使所述连接块带动所述滑块沿所述滑动槽运动；所述旋转装夹机构还包括喷淋水管，所述喷淋水管朝向所述盖板和所述夹爪设置，用于朝所述盖板以及所述夹爪喷水。

8.如权利要求1所述的旋转装夹机构，其特征在于，所述第一传动装置、所述第一驱动装置、所述第二传动装置以及所述撑开装置均有多个，所述第二传动装置在所述第二驱动装置的驱动下带动多个所述旋转轴同步运动，多个所述第一传动装置的多个所述伸缩柱等间隔的平行设置。

9.如权利要求8所述的旋转装夹机构，其特征在于，所述第二传动装置包括多个同步带以及多个同步轮，所述同步轮与所述旋转轴连接，所述同步带与所述同步轮以及所述第二驱动装置连接，用于在所述第二驱动装置的驱动下带动多个所述旋转轴同步运动。

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