CN114310713A - 一种夹持机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种夹持机构，包括双向引导结构、主动夹紧结构和从动夹紧结构，双向引导结构包括定装基座，定装基座的一侧平行间隔设置的第一滑轨和第二滑轨，第一滑轨和第二滑轨之间设置有中心销柱，中心销柱转动连接有偏移联动杆，主动夹紧结构包括驱动装置和第一滑导块，第一滑导块与第二滑轨滑动连接，从动夹紧结构包括第二滑导块，第二滑导块与第一滑轨滑动连接。通过驱动装置驱动第一滑导块在第二滑轨上滑动，利用偏移联动杆带动第二滑导块在第一滑轨上滑动反向滑动，从而实现主动夹紧推杆和从动夹紧推杆的相向移动，直到将被夹持件夹紧时停止，实现自适应夹紧，而且两个夹爪相互联动，夹持力大小相同，实现可靠、稳定的夹持。

Description

一种夹持机构

技术领域

本发明涉及接机械夹持技术领域，具体涉及一种夹持机构。

背景技术

随着机械自动化的推广，越来越多的人工工作被机械所代替，其中机械手、机械夹持机构扮演者重要的角色，实现工件的装夹、搬运、和流转，从而形成自动化的生产线。现有的夹持机构大都通过驱动装置直接对称驱动各个夹爪向心运动，实现对被夹持件的装夹，结构设计原理较为单一，而且被夹持件的尺寸为设定值，无法进行夹持尺寸的适应性调节。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种夹持机构，结构设计新颖，夹持稳定、可靠，且能够自适应调节夹持尺寸，可夹持范围广。

为了解决上述技术问题，本发明的一种夹持机构，包括双向引导结构、主动夹紧结构和从动夹紧结构，

所述双向引导结构包括定装基座，所述定装基座的一侧平行间隔设置的第一滑轨和第二滑轨，所述第一滑轨和所述第二滑轨之间设置有中心销柱，所述中心销柱的顶端和底端均转动连接有偏移联动杆，两个所述偏移联动杆的一端内侧均滑动设有主动连接块，另一端内侧均滑动设有从动连接块，

主动夹紧结构包括驱动装置和第一滑导块，所述第一滑导块与所述第二滑轨滑动连接，所述驱动装置设于所述定装基座上，用于驱动所述第一滑导块在所述第二滑轨上滑动，所述第一滑导块的一侧连接有主动夹紧推杆，所述主动夹紧推杆上设置有主动销柱，所述主动销柱的两端与所述主动连接块转动连接，

所述从动夹紧结构包括第二滑导块，所述第二滑导块与所述第一滑轨滑动连接，所述第二滑导块的一侧设置有从动夹紧推杆，所述从动夹紧推杆上设置有从动销柱，所述从动销柱的两端与所述从动连接块转动连接，所述从动夹紧推杆与所述主动夹紧推杆的端部之间形成夹持部位。

在上述夹持机构中，主动夹紧结构用于对提供夹持动力和夹持适应调节动力，双向引导结构用于搭载主动夹紧结构和从动夹紧结构，并将主动夹紧结构的输出受力传递至从动夹紧结构，从动夹紧结构用于从动受力辅助完成夹持与夹持适应调节。通过驱动装置驱动第一滑导块在第二滑轨上滑动，利用偏移联动杆带动第二滑导块在第一滑轨上滑动反向滑动，从而实现主动夹紧推杆和从动夹紧推杆的相向移动，直到将被夹持件夹紧时停止，实现适应性的夹紧，适用于较大尺寸范围的被夹持件，而且驱动装置只驱动主动夹紧推杆(视为一个夹爪)，利用偏移联动杆形成的杠杆结构传动给从动夹紧推杆(另一个夹爪)，结构设计新颖，两个夹爪相互联动，夹持力大小相同，能够保持对被夹持件可靠、稳定的夹持。

作为本发明夹持机构的改进，所述驱动装置包括电机、拨动齿轮轴和推导齿条，所述电机用于驱动所述拨动齿轮轴转动，所述拨动齿轮轴与所述推导齿条啮合，所述推导齿条沿所述第一滑导块的滑动方向，滑动设置于所述定装基座上，且末端与所述第一滑导块固定连接。优选的，电机上设置有扭矩限制器，当扭矩达到设定值时，即夹紧被夹持件时停止电机运转。

通过控制电机完成转矩输出，利用电机带动拨动齿轮轴转动，进而使得推导齿条在拨动齿轮轴的拨动下以及内装引导块的限位下完成推导位移，再由推导齿条推动传递联动板，实现第一滑导块在第二滑轨上的滑动。采用电机驱动，控制方便，可以实现自动化夹紧，并且齿轮齿条传动可靠，具有自锁性，能够保持稳定夹持状态。

作为本发明夹持机构的另一种改进，所述主动夹紧推杆的夹持面上设置有稳定防晃结构，所述稳定防晃结构包括与被夹持件接触的第一受力推块和固定于所述主动夹紧推杆上的第二受力推块，所述第一受力推块与所述第二受力推块之间设置有角度调节结构，所述角度调节结构用于调节所述第一受力推块夹持的方向。由于被夹持的件形状各异，可以通过角度调节结构调节第一受力推块的夹持方向，以适应不同被夹持件的表面，使得夹持稳定。优选的，所述主动夹紧推杆上设置有两个稳定防晃结构，从动夹紧推杆上也设置有两个该稳定防晃结构。

进一步的，所述角度调节结构包括与所述第一受力推块固定连接的第一传递推块和与所述第二受力推块弹性连接的第二传递推块，所述第一传递推块的一侧同轴转动连接有两个所述第一收折配导杆，所述第一收折配导杆的末端分别转动连接有一双向定位块，所述双向定位块的另一端转动连接有第二收折推导杆，两个所述第二收折推导杆的末端同轴转动连接于所述第二传递推块的一侧，所述第一传递推块与所述第一收折配导杆、所述第一收折配导杆与所述双向定位块、所述双向定位块与所述第二收折推导杆和所述第二收折推导杆与所述第二传递推块的转轴均呈铰制孔螺栓状，使连接处既可相互转动，又可通过螺母拧紧固定限制相互转动，所述双向定位块的主体上设置有滑动孔，供所述第一收折配导杆和所述第二收折推导杆的转动移动。

通过两个第一收折配导杆、两个双向定位块和两个所述第二传递推块形成六边形的连杆结构，构成上述的角度调节结构。由于该连杆结构的转轴均是呈铰制孔螺栓状，在需要转动时，拧松螺母，即可实现相互转动；在需要固定时，拧紧螺母，连杆将受力贴合在一起，无法转动。根据被夹持件的尺寸调整夹持部位的大小后，将各个转轴处的铰制孔螺栓拧松，调整连杆机构可以轻松将第一受力推块旋转到表面与被夹持件的表面贴合角度，再将各个转轴处的铰制孔螺栓拧紧，保持连杆结构整体固定，从而使得该夹持机构能够适用于多种表面形状的被夹持件，提高夹持的稳定性。

更进一步的，所述第二受力推块的一侧设置有内装卸力管，所述内装卸力管的内部设置有弹簧，所述第二传递推块远离所述第二收折推导杆的一侧设置有导力杆，所述导力杆的末端滑动深入所述内装卸力管内，且设有压缩所述弹簧的压板。

利用受力推块与物体的接触，在夹紧后产生的晃动经过第一受力推块导出至第一传递推块，利用第一传递推块将受力挤压传导至第一收折配导杆，再通过双向定位块和第二收折推导杆的传导，将受力直接导出至第二传递推块，进而使导力杆在内装卸力管内部的滑动，挤压弹簧，从而利用弹簧受力压缩产生的弹性势能，完成对受力的抵消，形成防抖动的夹紧弹性限位

综上所述，采用上述夹持机构，结构设计新颖，适用于较大尺寸范围的夹紧固定，且两个夹爪联动，夹持力大小相同，夹持稳定、可靠；能够自动化的完成夹紧动作，控制方便；能够调整适应不同表面形状的被夹持件，进一步提高夹持的稳定性；在夹持的过程中形成弹性稳定支撑，防止被夹持件磕碰划伤，大大提高了夹持机构的性能。

附图说明

在附图中：

图1为本发明的整体结构图。

图2为本发明的主动夹紧结构示意图。

图3为本发明的从动夹紧结构示意图。

图4为本发明的偏移联动杆安装结构图。

图5为本发明稳定防晃结构示意图

图中，1、双向引导结构；2、主动夹紧结构；3、从动夹紧结构；4、稳定防晃结构；5、动力箱；6、内装引导块；7、电机；8、拨动齿轮轴；9、推导齿条；10、传递联动板；11、第一滑导块；12、主动夹紧推杆；13、主动销柱；14、第二滑导块；15、从动夹紧推杆；151、L型连接臂；152、从动夹紧板；16、从动销柱；17、定装基座；18、第一滑轨；19、第二滑轨；20、中心销柱；21、偏移联动杆；22、主动连接块；23、从动连接块；24、第一受力推块；25、第一传递推块；26、第一收折配导杆；27、双向定位块；28、第二收折推导杆；29、第二传递推块；30、内装卸力管；31、弹簧；32、第二受力推块；33、导力杆。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。

此外，如果已知技术的详细描述对于示出本发明的特征是不必要的，则将其省略。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

实施例1

如图1-5所示本发明一种夹持机构，包括双向引导结构1、主动夹紧结构2和从动夹紧结构3，

双向引导结构1包括定装基座17，定装基座17的一侧平行间隔设置的第一滑轨18和第二滑轨19，第一滑轨18和第二滑轨19之间设置有中心销柱20，中心销柱20的顶端和底端均转动连接有偏移联动杆21，两个偏移联动杆21的一端内侧均滑动设有主动连接块22，另一端内侧均滑动设有从动连接块23，

主动夹紧结构2包括驱动装置和第一滑导块11，第一滑导块11与第二滑轨19滑动连接，驱动装置设于定装基座17上，用于驱动第一滑导块11在第二滑轨19上滑动，第一滑导块11的一侧连接有主动夹紧推杆12，主动夹紧推杆12上设置有主动销柱13，主动销柱13的两端与主动连接块22转动连接，

从动夹紧结构3包括第二滑导块14，第二滑导块14与第一滑轨18滑动连接，第二滑导块14的一侧设置有从动夹紧推杆15，从动夹紧推杆15上设置有从动销柱16，从动销柱16的两端与从动连接块23转动连接，从动夹紧推杆15与主动夹紧推杆12的端部之间形成夹持部位。

使用时，通过驱动装置使得第一滑导块11在第二滑轨19上滑动，带动主动夹紧推杆12向夹持部位移动，同时由于主动销柱13与主动连接块22的连接，使得主动连接块22在主动销柱13的推导下，带动偏移联动杆21围绕中心销柱20完成转动。在偏移联动杆21的转动过程中，通过从动连接块23与从动销柱16的连接，使得从动夹紧推杆15整体受到推动力，带动第二滑导块14在第一滑轨18上滑动，使得从动夹紧推杆15向主动夹紧推杆12靠近，形成夹持部位，直到夹紧被夹持件停止移动，完成适应性夹紧定位，整个夹持机构结构巧妙，适用于较大尺寸范围的被夹持件夹紧。

可选的，如图4所示，中心销柱20设于第一滑轨18与第二滑轨19的端部之间连接板上。将中心销柱20布置在两个滑轨的中心，使得偏移联动杆21能够保持几乎对称转动，使两端的主动连接块22和从动连接块23的移动形成相同，传动平稳、可靠。

可选的，如图3所示，从动夹紧推杆15包括L型连接臂151和从动夹紧板152，L型连接臂151的一边端部与第二滑导块14的侧面固定，L型连接臂151的另一边上设置有从动销柱16，且端部连接有从动夹紧板152。通过L型连接臂151连接第二滑导块14和从动夹紧板152，传递动力，巧妙的避让第一滑轨18，也可以有充足的空间布置从动夹紧板152，使从动夹紧板152形成的更大的夹持部位，方便夹持。同样的，如图2所示，主动夹紧推杆12的结构与从动夹紧推杆15的结构类似，最终有两个板状的结构之间形成夹持部位。

可选的，如图2所示，驱动装置包括电机7、拨动齿轮轴8和推导齿条9，电机7用于驱动拨动齿轮轴8转动，拨动齿轮轴8与推导齿条9啮合，推导齿条9沿第一滑导块11的滑动方向，滑动设置于定装基座17上，且末端与第一滑导块11固定连接。优选的，推导齿条9的末端设置有传递联动板10，传递联动板10的末端固定于第一滑导块11的侧面上。

通过控制电机7完成转矩输出，利用电机7带动拨动齿轮轴8转动，进而使得推导齿条9在拨动齿轮轴8的拨动下以及内装引导块6的限位下完成推导位移，再由推导齿条9推动传递联动板10，实现第一滑导块11在第二滑轨19上的滑动。采用电机7驱动，控制方便，可以实现自动化夹紧，并且齿轮齿条传动可靠，具有自锁性，能够保持稳定夹持状态。

优选的，定装基座17由第一滑轨18与第二滑轨19的端部两侧设置的固定板形成。定装基座17设置在两个滑轨的一端，通过端部的两侧设置固定板形成，为第一滑轨18与第二滑轨19提供可靠的支撑固定同时，也为驱动装置提供安装平台，结构简单，制造容易，。

优选的，驱动装置还包括设于定装基座17中部的动力箱5，动力箱5的内部设有内装引导块6和拨动齿轮轴8，内装引导块6用于滑动支撑推导齿条9，动力箱5的底部设置有电机7，电机7的输出轴连接有拨动齿轮轴8。动力箱5将推导齿条9和拨动齿轮轴8的啮合部位罩设起来，形成保护，防止异物进入，并且通过内装引导块6对推导齿条9进行滑动支撑，提高集成度减少整个夹持机构占用的空间。

如图5所示，主动夹紧推杆12的夹持面上设置有稳定防晃结构4，稳定防晃结构4包括与被夹持件接触的第一受力推块24和固定于主动夹紧推杆12上的第二受力推块32，第一受力推块24与第二受力推块32之间设置有角度调节结构，角度调节结构用于调节第一受力推块24夹持的方向。由于被夹持的件形状各异，可以通过角度调节结构调节第一受力推块的夹持方向，以适应不同被夹持件的表面，使得夹持稳定。优选的，主动夹紧推杆12上设置有两个稳定防晃结构4，从动夹紧推杆15上也设置有两个该稳定防晃结构4，形成稳定的四点夹持。

可选的，角度调节结构包括与第一受力推块24固定连接的第一传递推块25和与第二受力推块32弹性连接的第二传递推块29，

第一传递推块25的一侧同轴转动连接有两个第一收折配导杆26，第一收折配导杆26的末端分别转动连接有一双向定位块27，双向定位块27的另一端转动连接有第二收折推导杆28，两个第二收折推导杆28的末端同轴转动连接于第二传递推块29的一侧，

第一传递推块25与第一收折配导杆26、第一收折配导杆26与双向定位块27、双向定位块27与第二收折推导杆28和第二收折推导杆28与第二传递推块29的转轴均呈铰制孔螺栓状，使连接处既可相互转动，又可通过螺母拧紧固定限制相互转动，

双向定位块27的主体上设置有滑动孔，供第一收折配导杆26和第二收折推导杆28的转动移动。

通过两个第一收折配导杆26、两个双向定位块27和两个第二传递推块29形成六边形的连杆结构，构成上述的角度调节结构。由于该连杆结构的转轴均是呈铰制孔螺栓状，在需要转动时，拧松螺母，即可实现相互转动；在需要固定时，拧紧螺母，连杆将受力贴合在一起，无法转动。使用时，首先根据被夹持件的尺寸调整夹持部位的大小，并放入被夹持件，然后将各个转轴处的铰制孔螺栓拧松，接着将第一受力推块24旋转到表面与被夹持件的表面贴合角度，再将各个转轴处的铰制孔螺栓拧紧，保持连杆结构整体固定，最后启动电机7，驱动主动夹紧推杆12，并带动从动夹紧推杆15，完成装夹。

可选的，第二受力推块32的一侧设置有内装卸力管30，内装卸力管30的内部设置有弹簧31，第二传递推块29远离第二收折推导杆28的一侧设置有导力杆33，导力杆33的末端滑动深入内装卸力管30内，且设有压缩弹簧31的压板。

利用受力推块24与物体的接触，在夹紧后产生的晃动经过第一受力推块24导出至第一传递推块25，利用第一传递推块25将受力挤压传导至第一收折配导杆26，再通过双向定位块27和第二收折推导杆28的传导，将受力直接导出至第二传递推块29，进而使导力杆33在内装卸力管30内部的滑动，挤压弹簧31，从而利用弹簧31受力压缩产生的弹性势能，完成对受力的抵消，形成防抖动的夹紧弹性限位。

最后应当说明的是：以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非对其保护范围的限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解:本领域技术人员阅读本发明后依然可对发明的具体实施方式进行种种变更、修改或者等同替换，但这些变更、修改或者等同替换，均在发明待批的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种夹持机构，其特征在于，包括双向引导结构(1)、主动夹紧结构(2)和从动夹紧结构(3)，

所述双向引导结构(1)包括定装基座(17)，所述定装基座(17)的一侧平行间隔设置的第一滑轨(18)和第二滑轨(19)，所述第一滑轨(18)和所述第二滑轨(19)之间设置有中心销柱(20)，所述中心销柱(20)的顶端和底端均转动连接有偏移联动杆(21)，两个所述偏移联动杆(21)的一端内侧均滑动设有主动连接块(22)，另一端内侧均滑动设有从动连接块(23)，

主动夹紧结构(2)包括驱动装置和第一滑导块(11)，所述第一滑导块(11)与所述第二滑轨(19)滑动连接，所述驱动装置设于所述定装基座(17)上，用于驱动所述第一滑导块(11)在所述第二滑轨(19)上滑动，所述第一滑导块(11)的一侧连接有主动夹紧推杆(12)，所述主动夹紧推杆(12)上设置有主动销柱(13)，所述主动销柱(13)的两端与所述主动连接块(22)转动连接，

所述从动夹紧结构(3)包括第二滑导块(14)，所述第二滑导块(14)与所述第一滑轨(18)滑动连接，所述第二滑导块(14)的一侧设置有从动夹紧推杆(15)，所述从动夹紧推杆(15)上设置有从动销柱(16)，所述从动销柱(16)的两端与所述从动连接块(23)转动连接，所述从动夹紧推杆(15)与所述主动夹紧推杆(12)的端部之间形成夹持部位。

2.根据权利要求1所述的一种夹持机构，其特征在于，所述中心销柱(20)设于所述第一滑轨(18)与所述第二滑轨(19)的端部之间连接板上。

3.根据权利要求1所述的一种夹持机构，其特征在于，所述从动夹紧推杆(15)包括L型连接臂(151)和从动夹紧板(152)，所述L型连接臂(151)的一边端部与所述第二滑导块(14)的侧面固定，所述L型连接臂(151)的另一边上设置有所述从动销柱(16)，且端部连接有所述从动夹紧板(152)。

4.根据权利要求1所述的一种夹持机构，其特征在于，所述驱动装置包括电机(7)、拨动齿轮轴(8)和推导齿条(9)，所述电机(7)用于驱动所述拨动齿轮轴(8)转动，所述拨动齿轮轴(8)与所述推导齿条(9)啮合，所述推导齿条(9)沿所述第一滑块(11)的滑动方向，滑动设置于所述定装基座(17)上，且末端与所述第一滑导块(11)固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种夹持机构，其特征在于，所述驱动装置还包括设于所述定装基座(17)中部的动力箱(5)，所述动力箱(5)的内部设有内装引导块(6)和所述拨动齿轮轴(8)，所述内装引导块(6)用于滑动支撑所述推导齿条(9)，所述动力箱(5)的底部设置有电机(7)，所述电机(7)的输出轴连接有所述拨动齿轮轴(8)。

6.根据权利要求4所述的一种夹持机构，其特征在于，所述定装基座(17)由所述第一滑轨(18)与所述第二滑轨(19)的端部两侧设置的固定板形成。

7.根据权利要求4所述的一种夹持机构，其特征在于，所述推导齿条(9)的末端设置有传递联动板(10)，所述传递联动板(10)的末端固定于所述第一滑导块(11)的侧面上。

8.根据权利要求1所述的一种夹持机构，其特征在于，所述主动夹紧推杆(12)的夹持面上设置有稳定防晃结构(4)，所述稳定防晃结构(4)包括与被夹持件接触的第一受力推块(24)和固定于所述主动夹紧推杆(12)上的第二受力推块(32)，所述第一受力推块(24)与所述第二受力推块(32)之间设置有角度调节结构，所述角度调节结构用于调节所述第一受力推块(24)夹持的方向。

9.根据权利要求8所述的一种夹持机构，其特征在于，所述角度调节结构包括与所述第一受力推块(24)固定连接的第一传递推块(25)和与所述第二受力推块(32)弹性连接的第二传递推块(29)，

所述第一传递推块(25)的一侧同轴转动连接有两个所述第一收折配导杆(26)，所述第一收折配导杆(26)的末端分别转动连接有一双向定位块(27)，所述双向定位块(27)的另一端转动连接有第二收折推导杆(28)，两个所述第二收折推导杆(28)的末端同轴转动连接于所述第二传递推块(29)的一侧，

所述第一传递推块(25)与所述第一收折配导杆(26)、所述第一收折配导杆(26)与所述双向定位块(27)、所述双向定位块(27)与所述第二收折推导杆(28)和所述第二收折推导杆(28)与所述第二传递推块(29)的转轴均呈铰制孔螺栓状，使连接处既可相互转动，又可通过螺母拧紧固定限制相互转动，

所述双向定位块(27)的主体上设置有滑动孔，供所述第一收折配导杆(26)和所述第二收折推导杆(28)的转动移动。

10.根据权利要求9所述的一种夹持机构，其特征在于，

所述第二受力推块(32)的一侧设置有内装卸力管(30)，所述内装卸力管(30)的内部设置有弹簧(31)，

所述第二传递推块(29)远离所述第二收折推导杆(28)的一侧设置有导力杆(33)，所述导力杆(33)的末端滑动深入所述内装卸力管(30)内，且设有压缩所述弹簧(31)的压板。

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