CN114850945A - 高精度夹持装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了高精度夹持装置，包括基座和设于基座上的高精度夹具，高精度夹具包括底座，所述底座上设有用于夹持物料的夹持机构，所述夹持机构一侧设有用于推出其内物料的推料机构和设有用于测量物料插入其内深度的测距机构。通过夹持机构使夹具可适应不同外径的物料，满足柔性化的生产要求；同时，通过推料机构使夹持机构在夹持物料时可适配不同高度的物料，满足柔性化的生产要求，同时，使夹持机构释放物料时可稳定精确脱离，提高装配的精度；同时，通过测距机构可判断进入夹持机构内的物料是否安装到位，提高装配的精度。

Description

高精度夹持装置
本申请是分案申请，原申请的申请号为2020113683952，申请日为2020年11月30日，发明名称为“高精度夹具及高精度夹持装置”
【技术领域】
本申请涉及自动化加工领域，尤其涉及高精度夹持装置。
【背景技术】
传统的轴类零件加工，由人工完成物料上料，以及成品下料作业，作业劳动强度较大，而且零件加工精度对工人的技能水平依赖性大，难以适应大规模生产。
【发明内容】
本发明针对传统轴类零件加工由人工完成物料上料和成品下料作业，劳动强度大、加工精度不稳定的问题作出改进，提供高精度夹持装置。
本发明通过以下技术方案实现：
高精度夹持装置，安装在机械手的末端，其特征在于，包括基座以及设置在所述基座上的高精度夹具，所述高精度夹具包括底座，所述底座上设有用于夹持物料的夹持机构，所述夹持机构一侧设有用于推出其内物料的推料机构和设有用于测量物料插入其内深度的测距机构；
所述推料机构包括在所述夹持机构夹持物料时被物料推入所述夹持机构的推料板，所述推料板上设有使其朝外移动推出物料的推料动力机构；
所述推料动力机构包括设置在所述底座上的本体和设于所述本体上可朝外移动的推料杆，所述推料杆远离所述本体的一端设有所述推料板；
所述测距机构包括设置在所述本体上的磁性开关和设置在所述推料杆上在所述推料板被物料推入所述夹持机构时使所述磁性开关断开的磁性件；
所述夹持机构包括多个沿第二方向延伸的夹头和使多个所述夹头沿第一方向相向靠近或相对远离的夹持动力机构，第二方向与第一方向相互垂直，所述推料机构为若干个，各所述推料机构与各所述夹头在所述夹持动力机构的周侧上交替设置；
上料时，该高精度夹具下移，所述推料板在物料的推动下上移并带动所述推料杆上移断开所述磁性开关，机械手以所述磁性开关断开连接信号时的位置为所述推料板的零位，并记录所述推料板由零位移至物料完全插入所述夹持机构时所移动的距离h，并判断移动距离h与预先录入的物料高度H的大小关系，若h＝H时，判断为安装到位，所述夹持机构夹紧物料，若h>H或h<H时，判断为安装出错，需重新调整物料位置。
如上所述的高精度夹持装置，所述夹头可拆卸地连接在所述夹持动力机构上。
如上所述的高精度夹持装置，所述夹头和所述夹持动力机构上设有使所述夹头可拆卸地连接在所述夹持动力机构上的连接机构；
如上所述的高精度夹持装置，所述连接机构包括一端卡接在所述夹头上并由所述夹头延伸插入所述夹持动力机构内的紧固件，所述紧固件分别与所述夹头和所述连接机构螺纹连接。
如上所述的高精度夹持装置，所述底座上设有使所述推料板朝外移动的导向机构，所述导向机构包括设置在所述底座上的导向气缸，所述导向气缸的输出端连接所述推料板。
如上所述的高精度夹持装置，所述推料杆包括设置在所述本体内的活塞和设置在所述活塞上的活塞杆，所述磁性件设置在所述活塞上，所述磁性开关所处的位置与所述推料杆的初始位置相对。
如上所述的高精度夹持装置，所述高精度夹具为2个，两所述高精度夹具分设在所述基座两端。
如上所述的高精度夹持装置，所述基座呈内凹状，其包括设置在各所述底座上的侧板和连接两所述侧板的连接板，所述侧板朝靠近所述夹持机构的方向延伸。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
本发明提供了高精度夹持装置，包括基座和设于基座上的高精度夹具，高精度夹具包括夹持机构、推料机构和测距机构。通过夹持机构使夹具可适应不同外径的物料，满足柔性化的生产要求；同时，通过推料机构使夹持机构在夹持物料时可适配不同高度的物料，满足柔性化的生产要求，同时，使夹持机构释放物料时可稳定精确脱离，提高装配的精度；同时，通过测距机构可判断进入夹持机构内的物料是否安装到位，提高装配的精度。
【附图说明】
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本申请高精度夹持装置的立体图；
图2为本申请高精度夹具的立体图；
图3为本申请高精度夹具中测距机构的结构示意图；
图4为图3中A-A处的局部放大图；
图5为本申请高精度夹具中夹持机构的立体图。
【具体实施方式】
为了使本申请所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请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申请，并不用于限定本申请。
如图1-5所示应用在自动化加工上下料领域的高精度夹持装置，安装在机械手末端，机械手安装在行走天轨上。具体地，高精度夹持装置包括基座8，所述基座8上设有高精度夹具100。具体地，所述高精度夹具100包括设置在所述基座8上的底座1，所述底座1上设有用于夹持物料的夹持机构2，所述夹持机构2一侧设有用于推出其内物料的推料机构3和设有用于测量物料插入其内深度的测距机构4。
具体地，所述夹持机构2包括多个沿第二方向延伸的夹头21和使多个所述夹头21沿第一方向相向靠近或相对远离的夹持动力机构22，第二方向与第一方向相互垂直。由图可知，多个所述夹头21沿所述夹持动力机构22的周侧间隔分布，其中，第一方向为所述夹持动力机构22的径向，第二方向为所述夹持动力机构22的轴向，所述夹持动力机构22夹持物料时，物料将伸入由多个所述夹头21形成的腔体内。此结构通过所述夹持动力机构22的自适应使夹具可适应不同外径的物料，满足柔性化的生产要求。
进一步地，所述夹头21和所述夹持动力机构22上设有使所述夹头21可拆卸地连接在所述夹持动力机构22上的连接机构60，所述连接机构60包括一端卡接在所述夹头21上并由所述夹头21延伸插入所述夹持动力机构22内的紧固件61，所述紧固件61分别与所述夹头21和所述连接机构60螺纹连接，具体地，所述紧固件61为螺栓。此结构实现了所述夹头21的更换，使夹具可适应不同外径的物料，满足柔性化的生产要求。
具体地，所述推料机构3包括在所述夹持机构2夹持物料时被物料推入所述夹持机构2的推料板31，所述推料板31上设有使其朝外移动推出物料的推料动力机构32，所述推料动力机构32包括设置在所述底座1上的本体321和设于所述本体321上可朝外移动的推料杆322，所述推料杆322远离所述本体321的一端设有所述推料板31，所述推料杆322包括设置在所述本体321内的活塞和设置在所述活塞上的活塞杆。由图可知，当所述推料杆322处于初始位置时，所述推料板31远离所述推料杆322的一侧与所述夹头21远离所述夹持动力机构22的一侧持平。此结构，一方面使所述夹持机构2可适配不同高度的物料，满足柔性化的生产要求，另一方面使所述夹持机构2释放物料时使物料能稳定精准地脱离，提高装配的精度。
由图可知，所述推料机构3的数量为多个，多个所述推料机构3与所述夹头21在所述夹持动力机构22的周侧上交替设置。
进一步地，所述底座1上设有使所述推料板31朝外移动的导向机构5，所述导向机构5包括设置在所述底座1上的导向气缸51，所述导向气缸51的输出端连接所述推料板31，所述导向气缸51的设置可提高所述推料板31朝外移动推出物料时的稳定性，进一步提高装配的精度。
具体地，所述测距机构4包括设置在所述本体321上的磁性开关41和设置在所述推料杆322上在所述推料板31被物料推入所述夹持机构2时使所述磁性开关41断开的磁性件42。由图可知，所述磁性件42设置在所述活塞上，所述磁性开关41所处的位置与所述推料杆322的初始位置相对，所述磁性件42可使所述磁性开关41连通或断开，当所述推料杆322位于其初始位置时使所述磁性开关41连通，当所述推料杆322脱离其初始位置时使所述磁性开关41断开，所述磁性开关41断开时其与机械手的连接信号断开。
应用本发明进行上料的步骤如下：首先，在机械手中录入物料的高度信息，表示为H；接着，机械手沿行走天轨滑动，使所述高精度夹具100移至物料的中心上方，此时，多个所述夹头21相对远离呈打开状态，所述推料板31位于初始状态，即伸出状态；接着，机械手驱动所述高精度夹具100下移靠近物料，当物料接触到所述推料板31并将所述推料板31推入所述夹持动力机构22时，所述推料杆322脱离初始位置，所述磁性开关41断开，所述磁性开关41断开时其与机械手的连接信号断开，机械手以连接信号断开时的位置为零位；接着，机械手继续下移，直到物料完全插入所述夹头21，机械手记录其由零位至物料完全插入所述夹头21的距离，此距离表示为h，当h＝H时，判断为安装到位；当安装到位时，所述夹头21相向靠近夹紧物料，完成上料；当h>H或h<H时，判断为安装出错，当安装出错时，需重新调整位置后重新安装。
应用本发明进行下料的步骤如下：首先，数控车床三爪卡盘打开；接着，机械手沿行走天轨滑动并下移，使所述高精度夹具100上的物料位于卡盘中心；接着，所述夹头21松开，同时，所述推料动力机构32朝外推动所述推料板31将物料推至三爪卡盘加工的基准面上；接着，车床三爪卡盘夹紧物料，实现物料的初定位；随后，车床三爪卡盘迅速打开后迅速夹紧，此时，所述推料动力机构32始终处于推料状态，以此实现物料的精定位，至此，完成物料上料。
综上可知，本发明通过所述夹持动力机构22和所述连接机构60使夹具可适应不同外径的物料，满足柔性化的生产要求；同时，通过所述推料机构3使所述夹持机构2在夹持物料时可适配不同高度的物料，满足柔性化的生产要求，同时，使所述夹持机构2释放物料时使物料能稳定精准地脱离，提高装配的精度；同时，通过所述测距机构4判断进入所述夹持机构2内的物料是否安装到位，提高装配的精度。
进一步地，所述高精度夹具100的数量为多个，多个所述高精度夹具100在所述基座8上间隔设置，具体地，所述高精度夹具100的数量为2个，两所述高精度夹具100分别设于所述基座8两端。此设置可实现上下料的交替进行，提高生产效率。
具体地，所述基座8包括设置在所述底座1上的侧板81和连接两所述侧板81的连接板82，所述侧板81朝靠近所述夹持机构2的方向延伸。由图可知，所述基座8呈内凹状，此结构可有效减少夹持装置的厚度，使夹持装置能在狭窄的数控车床中顺利上下料。
应当理解的是，本申请中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。此外，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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申请和简化描述，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申请的限制。
如上所述是结合具体内容提供的一种或多种实施方式，并不认定本申请的具体实施只局限于这些说明。凡与本申请的方法、结构等近似、雷同，或是对于本申请构思前提下做出若干技术推演，或替换都应当视为本申请的保护范围。

Claims (7)

1.高精度夹持装置，安装在机械手的末端，其特征在于，包括基座(8)以及设置在所述基座(8)上的高精度夹具(100)，所述高精度夹具(100)包括底座(1)，所述底座(1)上设有用于夹持物料的夹持机构(2)，所述夹持机构(2)一侧设有用于推出其内物料的推料机构(3)和设有用于测量物料插入其内深度的测距机构(4)；
所述推料机构(3)包括在所述夹持机构(2)夹持物料时被物料推入所述夹持机构(2)的推料板(31)，所述推料板(31)上设有使其朝外移动推出物料的推料动力机构(32)；
所述推料动力机构(32)包括设置在所述底座(1)上的本体(321)和设于所述本体(321)上可朝外移动的推料杆(322)，所述推料杆(322)远离所述本体(321)的一端设有所述推料板(31)；
所述测距机构(4)包括设置在所述本体(321)上的磁性开关(41)和设置在所述推料杆(322)上在所述推料板(31)被物料推入所述夹持机构(2)时使所述磁性开关(41)断开的磁性件(42)；
所述夹持机构(2)包括多个沿第二方向延伸的夹头(21)和使多个所述夹头(21)沿第一方向相向靠近或相对远离的夹持动力机构(22)，第二方向与第一方向相互垂直，所述推料机构(3)为若干个，各所述推料机构(3)与各所述夹头(21)在所述夹持动力机构(22)的周侧上交替设置；
上料时，该高精度夹具下移，所述推料板(31)在物料的推动下上移并带动所述推料杆(322)上移断开所述磁性开关(41)，机械手以所述磁性开关(41)断开连接信号时的位置为所述推料板(31)的零位，并记录所述推料板(31)由零位移至物料完全插入所述夹持机构(2)时所移动的距离h，并判断移动距离h与预先录入的物料高度H的大小关系，若h＝H时，判断为安装到位，所述夹持机构(2)夹紧物料，若h>H或h<H时，判断为安装出错，需重新调整物料位置。
2.根据权利要求1所述的高精度夹持装置，其特征在于，所述夹头(21)可拆卸地连接在所述夹持动力机构(22)上。
3.根据权利要求2所述的高精度夹持装置，其特征在于，所述夹头(21)和所述夹持动力机构(22)上设有使所述夹头(21)可拆卸地连接在所述夹持动力机构(22)上的连接机构(60)；
所述连接机构(60)包括一端卡接在所述夹头(21)上并由所述夹头(21)延伸插入所述夹持动力机构(22)内的紧固件(61)，所述紧固件(61)分别与所述夹头(21)和所述连接机构(60)螺纹连接。
4.根据权利要求1所述的高精度夹持装置，其特征在于，所述底座(1)上设有使所述推料板(31)朝外移动的导向机构(5)，所述导向机构(5)包括设置在所述底座(1)上的导向气缸(51)，所述导向气缸(51)的输出端连接所述推料板(31)。
5.根据权利要求1所述的高精度夹持装置，其特征在于，所述推料杆(322)包括设置在所述本体(321)内的活塞和设置在所述活塞上的活塞杆，所述磁性件(42)设置在所述活塞上，所述磁性开关(41)所处的位置与所述推料杆(322)的初始位置相对。
6.根据权利要求1所述的高精度夹持装置，其特征在于，所述高精度夹具(100)为2个，两所述高精度夹具(100)分设在所述基座(8)两端。
7.根据权利要求6所述的高精度夹持装置，其特征在于，所述基座(8)呈内凹状，其包括设置在各所述底座(1)上的侧板(81)和连接两所述侧板(81)的连接板(82)，所述侧板(81)朝靠近所述夹持机构(2)的方向延伸。
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