CN114952908B - 一种基于齿轮齿条的线拉伸出与气电混合动力的夹取机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于齿轮齿条的线拉伸出与气电混合动力的夹取机构，包括伸出单元和夹取单元，其中：伸出单元包括机架以及设置在机架上的伸出驱动端和伸出工作端，伸出工作端与伸出驱动端连接以在伸出驱动端的驱动下发生水平方向的移动；夹取单元包括翻转机构、轨道、左夹爪机构和右夹爪机构，翻转机构与伸出工作端连接以使夹取单元能水平运动，轨道与翻转机构固定连接，左夹爪机构和右夹爪机构设置在轨道上且能在轨道上相对或相背移动，其中，左夹爪机构包括被动转盘，右夹爪机构包括主动转盘，主动转盘和被动转盘配合能够对夹持在两者之间的物料进行翻转。本发明能够实现大范围单自由度快速伸出的同时快速夹取物料，并对物料进行旋转与传送。

Description

一种基于齿轮齿条的线拉伸出与气电混合动力的夹取机构

技术领域

本发明涉及机器人领域，尤其涉及一种基于齿轮齿条的线拉伸出与气电混合动力的夹取机构，主要应用于流水线生产中的物料运送和机器人中的夹取功能。

背景技术

伸出夹取机构是流水线或机器人领域中常见的机构，目前市面上伸出机构应用的机构主要通过剪叉、带传动、链传动实现，夹取机构常使用连杆形式并采用电气驱动实现。对于伸出机构，如果使用剪叉，其运动速度会受限，采用其他形式虽能保证运动速度，其伸出行程会受到限制。对于夹取机构，电气控制运动速度较慢且控制复杂，且不能实现单自由度旋转。如杨彦红在中国发明公开专利CN108045927A中公开了“一种箱体夹抱装置”，该装置包括升降装置、配重装置，其中升降装置与配重装置共同作用完成夹爪及物料的移动，但其不能实现双自由度物料的夹取及单自由度的物料旋转，适用性不高。

发明内容

本装置的目的在于提出一种伸出与夹取装置，尤其是一种基于齿轮齿条的线拉伸出与气电混合动力的夹取机构，实现大范围单自由度快速伸出的同时快速夹取物料，并对物料进行旋转与传送。

为了实现本发明目的，本发明提供的一种基于齿轮齿条的线拉伸出与气电混合动力的夹取机构，包括伸出单元和夹取单元，夹取单元设置在伸出单元上以在伸出单元的作用下发生水平方向的移动，其中：

伸出单元包括机架以及设置在机架上的伸出驱动端和伸出工作端，伸出工作端与伸出驱动端连接以在伸出驱动端的驱动下发生水平方向的移动；

夹取单元包括翻转机构、轨道、左夹爪机构和右夹爪机构，翻转机构与伸出工作端连接以使夹取单元能水平运动，轨道与翻转机构固定连接，左夹爪机构和右夹爪机构设置在轨道上且能在轨道上相对或相背移动，其中，左夹爪机构包括被动转盘，右夹爪机构包括主动转盘，主动转盘和被动转盘配合能够对夹持在两者之间的物料进行翻转。

通过前述夹取机构，能够实现对物料的夹取、单自由度旋转、搬运。机构中含有大量拓展孔位与安装孔位，易于安装及推广应用。

进一步地，所述的伸出机构装配部分分为上下两部分，上半部分为伸出工作端、下半部分为伸出驱动端。驱动端通过齿轮齿条传动以配合动滑轮和驱动绳带动工作端导轨运动，以实现单方向无级控制。伸出机构前端固定夹取单元，通过伸出工作端可以改变夹取机构夹取位置。

进一步地，伸出单元的伸出驱动端包括伸出伺服电机、伸出齿轮、伸出齿条、线轮、限位滑车和两驱动绳，

伸出伺服电机固定在机架上，伸出齿轮固定在伸出伺服电机的输出端，伸出齿条与伸出齿轮啮合连接，且伸出齿条的两端分别设置有所述线轮，两驱动绳的一端均与伸出单元的伸出工作端连接，另一端分别绕过相应的线轮后与限位滑车固定连接，限位滑车固定在在机架上，且伸出齿条从限位滑车内穿过。

伸出驱动端还包括直线导轨、滑动设置在直线导轨上的滑块以及设置在直线导轨两侧的滑块限位块，伸出齿条的尾部与滑块固定连接。

进一步地，伸出工作端包括抽屉导轨，所述的伸出工作端装配部分中抽屉导轨通过伸出垫板固定在机架上，线轮连接块与抽屉导轨固连。伸出驱动端装配部分中，滑车和直线导轨作为齿条的直线限位分别固连在机架上，齿条一端连接至直线导轨的滑块上，一端穿过滑车。为保证滑车限位的有效性，需要增加齿条厚度而不影响齿轮齿条啮合传动，因此在齿条两侧分别装有齿条填充板，使齿条尽可能与滑车轴承贴合。

进一步地，所述的齿轮齿条装配部分中齿条的两端分别竖直安装有两滑轮，滑轮中部为一个轴承，可使用螺钉将滑轮的转轴固定在齿条上。驱动齿条的电机通过电机座连接至机架，齿轮通过法兰盘连接至电机并与齿条啮合。

进一步地，所述的伸出装配部分中驱动绳连接在滑车上从而固定在机架上，羊眼螺钉通过双螺母固定在线轮连接板上，通过调节双螺母位置可以调节羊眼螺钉的轴向位置，以保证驱动绳为持续紧绷状态。

驱动绳分为前后两端，前段下端通过固定连接在滑车上从而固定在机架上，驱动绳通过齿条前方的滑轮后与伸出连接块上的羊眼螺钉固定在抽屉导轨上。驱动绳后段下端通过连接在滑车上从而固定在机架上，驱动绳通过齿条后方的滑轮后与伸出连接块上的羊眼螺钉固定在抽屉导轨上。

进一步地，取单元还包括气缸，气缸的两端分别与左夹爪机构和右夹爪机构连接以驱动左夹爪机构和右夹爪机构在轨道上做相对或相背移动。

进一步地，所述的夹取单元中左右两端均分别设置有伺服电机，可使夹取单元整体绕pitch轴旋转0～200度。电机通过翻转夹爪板连接至伸出单元的工作端，当伸出工作端运动时，可带动夹取单元运动。

翻转机构包括翻转电机座、翻转伺服电机和前臂，翻转电机座与伸出单元的伸出工作端固定连接，翻转伺服电机固定设置在翻转电机座上，前臂与翻转伺服电机的输出端连接，且轨道与前臂的自由端部连接。

翻转电机座包括外翻转电机座、内翻转电机座和翻转电机填充，外翻转电机座和内翻转电机座之间通过同步铝管和同步铝管角铝连接，翻转电机填充与内翻转电机座固定连接，翻转伺服电机与内翻转电机座固定连接。

翻转机构还包括轨道固定和手肘，轨道的两端分别设置有所述轨道固定，每个所述轨道固定分别通过一所述手肘与前臂固定连接。

进一步地，所述的夹取装配部分中包括左右夹爪机构两个部分，左右夹爪机构的限位滑车在同一轨道上移动，通过气缸控制夹爪的开合状态。

左夹爪机构还包括两左夹爪顶板、左夹爪前后侧板和左夹爪小侧板，两左夹爪顶板、左夹爪前后侧板和左夹爪小侧板围拢成左夹爪基础框架，被动转盘设置在左夹爪基础框架的前端，轨道从左夹爪基础框架后端内部穿过。

进一步地，右夹爪机构还包括右夹爪顶板、右夹爪内侧板、右夹爪滑车侧板、右夹爪撞板和物料旋转伺服电机，右夹爪顶板、右夹爪内侧板、右夹爪滑车侧板和右夹爪撞板围拢成右夹爪基础框架，轨道穿过右夹爪基础框架后端内部，主动转盘设置在右夹爪基础框架前端且与被动转盘相对设置，物料旋转伺服电机固定设置在右夹爪基础框架内，且通过同步带和带轮与主动转盘连接。

夹取装配部分中，右夹爪机构后端装有主动同步轮，前端装有从动同步带轮，其由伺服电机驱动，同步带轮通过同步带传动。从动同步带轮与主动转盘轴固连，主动轮转动可带动从动轮转动，进而带动与主动转盘轴固连的转盘转动。左夹爪前端为一个与轴承配合的从动转盘轴，从动转盘连接在从动转盘轴。夹紧六面体物料后，可通过主动转盘调节物料的相对转角。

进一步地，轨道上设置有夹爪限位块。

相对于现有技术，本发明至少具有如下优点和技术效果：

1、对于流水线与机器人设计而言，使用本产品可以实现大范围单自由度快速伸出的同时快速夹取物料，并对物料进行旋转与传送。可以大大提高工作效率达到特定的工作效果。

2.本装置结构，零件互换性高，方便制作。

3.本装置通用性强、安装方便快捷，可以使用在需要伸出夹取功能的机器人或流水线上，易于推广应用。

4.本装置响应速度快，可快速、多次的实现运动，提高了工作的效率。

附图说明

图1是本发明实施例提供的夹取机构的整体结构示意图。

图2是本发明实施例提供的夹取机构的俯视图。

图3是本发明实施例提供的夹取机构的侧视图。

图4是本发明实施例提供的伸出单元装配部分轴测图。

图5是本发明实施例提供的伸出单元装配部分整体右视图。

图6是本发明实施例中伸出滑车结构示意图。

图7是本发明实施例中伸出电机组结构示意图。

图8是本发明实施例中夹取单元的装配部分轴测图。

图9是本发明实施例中右夹爪结构示意图。

其中，1011-机架、1012-伸出滑车连接板、1013-滑车垫块、1014-伸出电机座、201-抽屉导轨、2021-线轮连接块、2022-线轮连接板、2023-羊眼螺钉、2031-伸出齿条外垫板、2032-伸出齿条、2033-伸出齿条内垫板、2034-线轮固定板、2035-线轮、2036-驱动绳、2041-伸出滑车底板、2042-伸出滑车侧板、2043-伸出滑车顶板、2044-3x8x4轴承、2045-3x7x3垫片、2046-直线导轨、2047-滑块、2048-滑块垫板、2049-滑块限位块、2051-伸出齿轮、2052-伸出电机法兰、2053-伸出伺服电机、3011-外翻转电机座、3012-内翻转电机座、3013-翻转电机填充、302-同步铝管角铝、303-同步铝管、3041-翻转电机垫块、3042-翻转伺服电机、305-前臂、306-翻转法兰、4011-手肘、4012-轨道固定、4021-轨道、4022-夹爪限位块、4031-左夹爪顶板、4032-左夹爪前后侧板、4033-左夹爪小侧板、4034-左夹爪前端内板、4035-被动转盘、4041-气缸、4042-气缸连接块、4043-短碳管、4051-右夹爪顶板、4052-右夹爪内侧板、4053-右夹爪滑车侧板、4054-右夹爪撞板、4055-右夹爪法兰垫板、4056-右夹爪前端、4057-大带轮法兰、4058-主动转盘、4061-小带轮法兰、4062-小带轮、4063-大带轮、4064-同步带、4065物料旋转伺服电机、4066-物料旋转电机垫板、4067-小带轮法兰垫板、4068-压紧板。

具体实施方式

为更好地理解本装置，下面结合附图对本装置的具体实施例作进一步说明。

请参阅图1-图9，本发明提供的一种基于齿轮齿条的线拉伸出与气电混合动力的夹取机构包括伸出机构100和夹取单元300两个部分。

为在描述运动时更为准确，现定义坐标轴如下，伸出与收回运动方向平行于地面，定义伸出运动方向为X轴正方向，垂直于地面的轴线为Z轴，远离地面方向为Z轴正方向，通过右手法则确定垂直于X轴和Z轴的轴线为Y轴。

伸出单元100包括机架1011以及设置在机架1011上的伸出驱动端和伸出工作端，伸出工作端与伸出驱动端连接以在伸出驱动端的驱动下发生水平方向的移动。夹取单元300包括翻转机构、轨道4021、左夹爪机构和右夹爪机构，翻转机构与伸出工作端连接以使夹取单元300能水平运动，轨道4021与翻转机构固定连接，左夹爪机构和右夹爪机构设置在轨道4021上且能在轨道4021上相对或相背移动，其中，左夹爪机构包括被动转盘4035，右夹爪机构包括主动转盘4058，主动转盘4058和被动转盘4035配合能够对夹持在两者之间的物料进行翻转。

具体地，在本发明的其中一些实施例中，所述的伸出机构100包括机架1011、伸出滑车连接板1012、滑车垫块1013、伸出电机座1014、作为伸出工作端的抽屉导轨201、线轮连接块2021、线轮连接板2022、羊眼螺钉2023、伸出齿条外垫板2031、伸出齿条2032、伸出齿条内垫板2033、线轮固定板2034、线轮2035、驱动绳2036(可采用伞兵绳)、伸出滑车底板2041、伸出滑车侧板2042、伸出滑车顶板2043、3x8x4轴承2044、3x7x3垫片2045、直线导轨2046、滑块2047、滑块垫板2048、滑块限位块2049、伸出齿轮2051、伸出电机法兰2052、伸出伺服电机2053，详情如图4、图5和图6。

伸出机构100，根据装配顺序依次由抽屉滑轨201通过螺栓连接到机架1011上，羊眼螺钉2023用于连接驱动绳2036，使用羊眼螺钉便于拉紧驱动绳保证机构正常运动，羊眼螺钉2023通过螺栓连接至线轮连接板2022，线轮连接板2022通过螺栓连接至线轮连接块2021，线轮连接块2021通过螺栓连接到抽屉滑轨201上。直线导轨2046通过螺栓固定在机架1011上，滑块2047可在直线导轨2046上移动，直线导轨2046两侧通过通过螺栓与滑块限位块2049固定。伸出滑车底板2041、伸出滑车侧板2042、伸出滑车顶板2043通过榫卯方式连接，并在螺钉孔处串入3X8X4轴承2044和3X7X3垫片2045。伸出滑车底板2041、伸出滑车侧板2042、伸出滑车顶板2043组成的整体结构定义为限位滑车，滑车各板设置的孔位与选定的轴承对由伸出齿条外垫板2031、伸出齿条2032、伸出齿条内垫板2033通过螺栓连接相互固定的子装配体各面有0.1mm的过盈量，使其存在且只存在x轴方向的自由度，下文中提到的所有滑车都是基于这一原理进行设计。随后将滑车和滑车垫块1013通过螺栓连接在伸出滑车连接板1012上，滑车垫块1013用于保证伸出齿条2032相对于机架1011的Z轴高度，保证线拉传动的传动角在预设范围内。滑车连接板1012通过螺栓连接与机架1011固定。伸出伺服电机2053通过螺栓连接至伸出电机座1014，伸出电机法兰2052通过顶丝、D孔以及电机轴上的螺纹孔进行固定，伸出齿轮2051通过螺栓连接至伸出电机法兰2052。伸出齿条外垫板2031、伸出齿条2032、伸出齿条内垫板2033通过螺栓连接相互固定，随后可将相互固定后的伸出齿条外垫板2031、伸出齿条2032、伸出齿条内垫板2033穿过滑车，在相互固定后的伸出齿条外垫板2031、伸出齿条2032、伸出齿条内垫板2033两端分别通过螺栓与线轮固定板2034固连，螺钉穿过线轮固定板2034和线轮2035，使线轮2035定位在两线轮固定板2034中央。在伸出齿条2032尾部，通过螺栓与滑块垫板2048固连，滑块垫板2048通过螺栓与滑块2047相固连。两根驱动绳2036分别穿过前后两线轮2035，并在上端与羊眼螺钉2023、下端与伸出滑车顶板2043通过绳结固连，其中驱动绳2036用于传递水平拉力，线轮2035用于限制驱动绳2036轴向滑动的同时带动驱动绳2036运动。

伸出机构工作时，伸出齿轮2051与伸出齿条2032相啮合，伸出伺服电机2053转动从而带动伸出齿轮2051旋转，使伸出齿条2032做直线运动。物体移动的距离是动滑轮移动距离的两倍，伸出齿条2032带动与之固连的线轮2035直线运动，因此线轮2035在移动相较较小的一段距离后其带动羊眼螺钉2023移动两倍距离，从而带动抽屉导轨201伸出至指定位置。在伸出阶段，位于伸出方向前端的线轮受力，伸出齿条2032往X轴正方向移动，带动抽屉导轨201往X轴正方向移动；在回复阶段，位于回复方向前端的线轮受力，伸出齿条2032往X轴负方向移动，带动抽屉导轨201往X轴负方向移动。在机构运行的同时，伸出滑车底板2041、伸出滑车侧板2042、伸出滑车顶板2043、3x8x4轴承2044、3x7x3垫片2045组成的滑车与直线导轨2046和滑块2047共同为伸出齿条2032做运动方向的限位，保证伸出齿条2032与伸出齿轮2051的啮合度和整个行程中运动的直线度。

所述的夹取单元300的翻转机构包括翻转电机座、翻转伺服电机3042和前臂305，翻转电机座与伸出单元100的伸出工作端固定连接，翻转伺服电机3042固定设置在翻转电机座上，前臂305与翻转伺服电机3042的输出端连接，且轨道4021与前臂305的自由端部连接。

具体地，在本发明的其中一些实施例中，翻转机构包括外翻转电机座3011、内翻转电机座3012、翻转电机填充3013、翻转电机垫块3041、翻转伺服电机3042、前臂305、翻转法兰306、手肘4011、轨道固定4012，左夹爪机构包括左夹爪顶板4031、左夹爪前后侧板4032、左夹爪小侧板4033、左夹爪前端内板4034、被动转盘4035，右夹爪机构包括右夹爪顶板4051、右夹爪内侧板4052、右夹爪滑车侧板4053、右夹爪撞板4054、右夹爪法兰垫板4055、右夹爪前端4056、大带轮法兰4057、主动转盘4058、小带轮法兰4061、小带轮4062、大带轮4063、同步带4064(可以采用3M同步带)、物料旋转伺服电机4065、物料旋转电机垫板4066、小带轮法兰垫板4067、压紧板4068，夹取单元300还包括夹爪限位块4022、气缸4041、气缸连接块4042、短碳管4043。详情如图7和图8。

具体地，夹取单元300，根据装配顺序依次由同步铝管303通过同步铝管角铝302使用螺栓连接分别与外翻转电机座3011、内翻转电机座3012固连。翻转电机填充3013通过铝柱使用螺栓与内翻转电机座3012固连同时和同步铝管角铝302与同步铝管303通过螺栓连接，以增加电机座刚度。翻转伺服电机3042和翻转电机垫块3041通过螺栓连接至内翻转电机座3012。同步铝管302连接机构两侧的电机座，减小在伸出机构运动时左右两伸出导轨不同步运动带来的X轴方向定位误差，防止损坏机构，经过仿真与测试，选用铝合金零件满足设计强度需求，并可进一步减轻机构重量。前臂305通过螺栓连接至翻转电机法兰306上，翻转电机法兰306通过D孔、顶丝以及电机轴上的螺纹孔与翻转伺服电机3042相连接。左夹爪顶板4031、左夹爪前后侧板4032、左夹爪小侧板4033共同组成左夹爪基础框架，3X8X4轴承和3X7X3垫片通过长螺钉限位在左夹爪基础框架中组成左夹爪滑车。左夹爪前端被动转盘4035通过转轴和轴承压片通过螺钉限位在带挡边的深沟球轴承上。带挡边的深沟球轴承通过安装在左夹爪前端内板4034的凹槽和预留孔位中，并通过轴承压板压紧轴承外圈达到限位作用。请参阅图9，右夹爪中右夹爪顶板4051、右夹爪内侧板4052、右夹爪滑车侧板4053、右夹爪撞板4054(夹爪展开时右夹爪撞板会撞到夹爪限位块4022上，以完成对右夹爪的限位)通过榫卯连接组合成右夹爪基础框架，3X8X4轴承和3X7X3垫片通过长螺钉限位在右夹爪基础框架中组成右夹爪滑车。在右夹爪法兰垫板4055和右夹爪前端4056中分别存在小凹槽用以安装带挡边的深沟球轴承，并分别使用螺钉连接轴承压紧板，以保证轴承的限位。主动转盘4058通过螺栓连接固定在在大带轮法兰4057上，大带轮法兰4057穿过安装在右夹爪法兰垫板4055和右夹爪前端4056的带挡边的深沟球轴承，并在右夹爪法兰垫板4055和大带轮法兰4057之间使用轴用卡簧对大带轮法兰4057进行轴向限位。物料旋转伺服电机4065通过螺栓连接固定在物料旋转电机垫板4066上，物料旋转电机垫板4066通过螺栓连接固定至右夹爪内侧板4052。小带轮法兰垫板4067上存在凹槽用以安装带挡边的深沟球轴承并通过螺栓连接固定在右夹爪撞板4054，小带轮4062通过顶丝和d型孔固定至小带轮法兰4061上，并在小带轮法兰4061上使用垫片使小带轮4062两侧旋转面分别与固定面距离2mm以上，与此同时垫片可以为带挡边的深沟球轴承做轴向限位作用。大带轮4063为自带涨紧套的同步轮，安装时直接通过螺钉锁紧在大带轮法兰4057上，大带轮法兰4057上的轴肩为大带轮4063提供轴向定位。同步带4064安装啮合在两同步带轮后，通过榫卯和螺钉连接将压紧板4068固定在右夹爪基础框架上，右夹爪顶板4051上的槽口和长螺钉共同为用以张紧同步带4064的轴承安装提供限位，同步带外侧经过轴承外部后被张紧。气缸4041一端通过短碳管直接安装在右夹爪的两右夹爪顶板405之间，并用垫片保证气缸4041距离两右夹爪顶板4051的距离相等。气缸4041的另一端通过气缸连接块4042和短碳管4043安装在两左夹爪顶板4031上，并使用垫片保证气缸4041距离两左夹爪顶板4031的距离相等，以增强其受力性能，减少气缸4041工作时因冲击力造成的力矩对机构造成破坏。轨道4021穿过夹爪，并在轨道4021预留孔位以通过铆钉固定夹爪限位块4022，轨道4021通过螺栓连接固定轨道固定4012，轨道固定4012通过螺栓连接固定至手肘4011上，手肘4011通过螺栓连接固定在前臂305上，以保证夹取机构在未翻转起始位置绕pitch轴翻转200°的范围内不与其他机械结构产生干涉。

夹取单元300工作前，需要调节同步带4064张紧，压紧板4068安装螺钉位置为一槽口，可调节压紧板4068上的螺钉相对距离以张紧同步带4064。夹取单元300运动时，翻转伺服电机3042旋转带动旋转法兰306、前臂305绕Y轴方向旋转，从而带动左右夹爪及轨道绕Y轴方向转动，到达指定位置后停止运动。夹爪非夹取状态时，气缸4041张开带动左右夹爪在轨道4021沿y轴移动，左右夹爪碰到夹爪限位块4022后停止运动，以保证左右夹爪间相距的最大距离。夹爪夹取状态时，气缸4041收紧带动左右夹爪在轨道4021上沿Y轴移动，左右夹爪相距距离减小以夹紧物料。若需要旋转物料，则物料旋转伺服电机4065旋转，带动小带轮4062旋转，通过同步带传动使大带轮4063带动主动转盘4058转动，主动转盘4058通过摩擦力带动物料绕Y轴旋转，同时左夹爪被动转盘4035在保证物料夹紧的同时绕Y轴方向旋转，保证了物料旋转时的稳定性。随后翻转伺服电机4042绕Y轴方向回转，使左右夹爪和轨道回转至另一指定位置，气缸4041张开，使左右夹爪之间距离增加，物料下落。实现了物料从起始位置到指定的过程中，改变了物料在X轴、Z轴方向的位置，同时实现了物料绕Y轴方向转动的运动。

在夹取单元300和伸出单元100协同工作的时候，夹取单元300中的外翻转电机座3011、内翻转电机座3012与抽屉导轨201通过螺钉连接，抽屉导轨201运动带动夹取单元300整体在X轴方向移动，以拾取在X轴不同位置的物料，并经过旋转改变物料绕Y轴表面朝向后将物料运送至Z轴不同高度的位置或运送至机架框架内。

本装置的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本装置的精神实质与原理下所做的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本装置的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于齿轮齿条的线拉伸出与气电混合动力的夹取机构，其特征在于，包括伸出单元（100）和夹取单元（300），夹取单元（300）设置在伸出单元（100）上以在伸出单元（100）的作用下发生水平方向的移动，其中：

伸出单元（100）包括机架（1011）以及设置在机架（1011）上的伸出驱动端和伸出工作端，伸出工作端与伸出驱动端连接以在伸出驱动端的驱动下发生水平方向的移动；

夹取单元（300）包括翻转机构、轨道（4021）、左夹爪机构和右夹爪机构，翻转机构与伸出工作端连接以使夹取单元（300）能水平运动，轨道（4021）与翻转机构固定连接，左夹爪机构和右夹爪机构设置在轨道（4021）上且能在轨道（4021）上相对或相背移动，其中，左夹爪机构包括被动转盘（4035），右夹爪机构包括主动转盘（4058），主动转盘（4058）和被动转盘（4035）配合能够对夹持在两者之间的物料进行翻转；

其中，左夹爪机构还包括两左夹爪顶板（4031）、左夹爪前后侧板（4032）和左夹爪小侧板（4033），两左夹爪顶板（4031）、左夹爪前后侧板（4032）和左夹爪小侧板（4033）围拢成左夹爪基础框架，被动转盘（4035）设置在左夹爪基础框架的前端，轨道（4021）从左夹爪基础框架后端内部穿过；

右夹爪机构还包括右夹爪顶板（4051）、右夹爪内侧板（4052）、右夹爪滑车侧板（4053）、右夹爪撞板（4054）和物料旋转伺服电机（4065），右夹爪顶板（4051）、右夹爪内侧板（4052）、右夹爪滑车侧板（4053）和右夹爪撞板（4054）围拢成右夹爪基础框架，轨道（4021）穿过右夹爪基础框架后端内部，主动转盘（4058）设置在右夹爪基础框架前端且与被动转盘（4035）相对设置，物料旋转伺服电机（4065）固定设置在右夹爪基础框架内，且通过同步带和带轮与主动转盘（4058）连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于齿轮齿条的线拉伸出与气电混合动力的夹取机构，其特征在于，伸出单元（100）的伸出驱动端包括伸出伺服电机（2053）、伸出齿轮（2051）、伸出齿条（2032）、线轮（2035）、限位滑车和两驱动绳（2036），伸出伺服电机（2053）固定在机架（1011）上，伸出齿轮（2051）固定在伸出伺服电机（2053）的输出端，伸出齿条（2032）与伸出齿轮（2051）啮合连接，且伸出齿条（2032）的两端分别设置有所述线轮（2035），两驱动绳（2036）的一端均与伸出单元（100）的伸出工作端连接，另一端分别绕过相应的线轮（2035）后与限位滑车固定连接，限位滑车固定在机架（1011）上，且伸出齿条（2032）从限位滑车内穿过。

3.根据权利要求2所述的一种基于齿轮齿条的线拉伸出与气电混合动力的夹取机构，其特征在于，伸出驱动端还包括直线导轨（2046）、滑动设置在直线导轨（2046）上的滑块（2047）以及设置在直线导轨（2046）两侧的滑块限位块（2049），伸出齿条（2032）的尾部与滑块（2047）固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种基于齿轮齿条的线拉伸出与气电混合动力的夹取机构，其特征在于，翻转机构包括翻转电机座、翻转伺服电机（3042）和前臂（305），翻转电机座与伸出单元（100）的伸出工作端固定连接，翻转伺服电机（3042）固定设置在翻转电机座上，前臂（305）与翻转伺服电机（3042）的输出端连接，且轨道（4021）与前臂（305）的自由端部连接。

5.根据权利要求4所述的一种基于齿轮齿条的线拉伸出与气电混合动力的夹取机构，其特征在于，翻转电机座包括外翻转电机座（3011）、内翻转电机座（3012）和翻转电机填充（3013），外翻转电机座（3011）和内翻转电机座（3012）之间通过同步铝管（303）和同步铝管角铝（302）连接，翻转电机填充（3013）与内翻转电机座（3012）固定连接，翻转伺服电机（3042）与内翻转电机座（3012）固定连接。

6.根据权利要求4所述的一种基于齿轮齿条的线拉伸出与气电混合动力的夹取机构，其特征在于，翻转机构还包括轨道固定（4012）和手肘（4011），轨道（4021）的两端分别设置有所述轨道固定（4012），每个所述轨道固定（4012）分别通过一所述手肘（4011）与前臂（305）固定连接。

7.根据权利要求1所述的一种基于齿轮齿条的线拉伸出与气电混合动力的夹取机构，其特征在于，夹取单元（300）还包括气缸（4041），气缸（4041）的两端分别与左夹爪机构和右夹爪机构连接以驱动左夹爪机构和右夹爪机构在轨道（4021）上做相对或相背移动。

8.根据权利要求1-7任一所述的一种基于齿轮齿条的线拉伸出与气电混合动力的夹取机构，其特征在于， 轨道（4021）上设置有夹爪限位块（4022）。