CN116422927A - 一种卡盘吸盘组合夹持装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种卡盘吸盘组合夹持装置，属于夹持设备技术领域，包括吸盘，卡爪和从上到下依次同轴布置的三个轨道盘，其中，第二、第三轨道盘固定连接，第一、第二轨道盘由驱动机构驱动相对旋转；三个轨道盘分别设有不同的导轨；卡爪沿第一、第二导轨盘上的导轨移动，用于控制其夹持、卸载，吸盘沿第三导轨盘上的轨迹移动，用于控制其沿第一轨道盘轴向伸缩；当卡爪沿第一导轨盘径向移动时，吸盘不沿第三导轨盘轴向移动，当卡爪伸张到最大状态时，吸盘再沿第三导轨盘轴向移动。本发明将卡盘和吸盘的结构进行整合、集成，缩小了组合设备的体积，降低了设备整体质量，有利于降低运行能耗，同时两者仍能独立使用，扩大夹持物体的范围。

Description

一种卡盘吸盘组合夹持装置

技术领域

本发明涉及夹持设备技术领域，具体为一种卡盘吸盘组合夹持装置。

背景技术

卡盘是一种应用广泛的工件夹紧装置，同时部分卡盘，如三爪卡盘，还具有定心功能，其使用时，需要将物体置于卡爪之间，然后各个卡爪相互靠近从而夹持物体，其对物体的夹持力大，对于加工车床非常适用，但不宜用于夹持易碎物品，同时，由于各个卡爪之间距离有限，因而也难以夹取大尺寸物体。真空吸盘是利用负压将吸盘与物体吸附在一起，其对物体尺寸无要求，但对工作环境较为苛刻，要求吸盘与物品之间要能够形成密闭空间，从而产生负压，达到吸紧的作用。因此，两者组合能够扩大夹持装置的适用场景和范围。

目前，已有将卡盘吸盘组合夹持装置，其大体分为两类，一类是将利用吸盘吸附物体，利用卡盘的定心移动物体使得吸盘吸附中心位于物体的几何中心上，使用过程中两者同时夹持物体，这种组合方式并不能扩大其适用场景，另一类是将吸盘和卡盘组合，使用时选择一个去夹持物体，这种组合方式能够扩大夹持物体的范围，但目前的这类组合都是简单地将吸盘和卡盘设置在一个基座上，相对于共用一个基座，根据夹持物体的需要选择使用吸盘或卡盘去夹持物体，整体而言，集成度低，设备体积大。

发明内容

为解决现有技术条件的不足，本发明提供了一种卡盘吸盘组合夹持装置，本发明将吸盘和卡盘集成为一体，吸盘能够沿卡盘中空部位伸缩，需要投用吸盘时，将卡盘的卡爪打开、吸盘伸出卡盘即可，缩小了设备体积。

本发明的具体方案如下：

一种卡盘吸盘组合夹持装置，包括吸盘，卡爪，驱动机构和从上到下依次同轴布置的第一轨道盘、第二轨道盘和第三轨道盘，其中，所述第一轨道盘、所述第二轨道盘均为环状，两者的中空部位对中，所述第二轨道盘与所述第三轨道盘固定连接；所述第一轨道盘、第二轨道盘和第三轨道盘分别设置有第一导轨、第二导轨和第三导轨；所述第一导轨包括圆心与所述第一轨道盘中轴线重合的等径圆弧段，一端与等径圆弧段连通、另一端向所述第一轨道盘中轴线靠近的变径弧形段；所述第二导轨沿所述第二轨道盘径向延伸；所述第三导轨包括与所述第一轨道盘平行的水平段，一端与所述水平段连通、另一端向所述第一轨道盘靠近的倾斜段；所述吸盘经导向结构与所述第一轨道盘限位滑动连接的，所述导向结构用于限定所述吸盘沿所述第一轨道盘的轴向移动；所述驱动机构用于驱动所述第二轨道盘、所述第一轨道盘相对旋转；卡爪至少两个，每个所述卡爪对应一个所述第一导轨、一个所述第二导轨并同时沿其滑动，所述吸盘沿所述第三导轨滑动；当所述卡爪沿所述变径弧形段滑动时，所述吸盘沿所述水平段滑动且所述吸盘位于所述卡爪下侧，当所述卡爪沿所述等径圆弧段滑动时，所述吸盘沿所述倾斜段滑动，当所述吸盘位于所述水平段远离所述倾斜段的一端时，所述吸盘的吸附端位于所述卡爪的上侧。

作为本发明的一种具体实施方式，所述驱动机构包括与所述第二轨道盘同轴固定连接的齿轮盘、与所述齿轮盘啮合的锥齿轮和旋转工具，所述旋转工具用于带动所述锥齿轮转动。

作为本发明的一种具体实施方式，所述卡爪包括固定连接的夹持部、杆部和滑块部，所述杆部穿过所述第一导轨，且其两端伸出所述第一导轨并分别与所述夹持部、所述滑块部连接，所述第二导轨为T型槽导轨，所述滑块部布置在所述第二导轨中，用于限定所述滑块沿所述第二导轨滑动。

作为本发明的一种具体实施方式，所述导向结构包括与所述第一轨道盘轴固定连接并沿其轴向延伸的导向杆、沿所述吸盘轴向延伸的导向槽，所述导向杆与所述导向槽滑动连接。

作为本发明的一种具体实施方式，所述第三导轨为T形槽导轨，所述吸盘经一端为T形结构的支撑杆与所述第三导轨滑动连接，用于限定所述吸盘沿所述第三导轨滑动。

作为本发明的一种具体实施方式，所述第三导轨的数量与所述卡爪相同。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)本发明将卡盘和吸盘的结构进行整合、集成，设备总体积明显小于两者之和，因而缩小了组合设备的体积，降低了设备整体质量，有利于降低运行能耗。

(2)本装置的两者夹持结构可以相互切换、单独使用，使用过程中不会相互干扰；同时通过巧妙构造，采用旋转即可完成两种夹持结构的切换以及卡盘的加载、卸载，操作简单，而且不需要额外设置切换操作的动力。

附图说明

图1是本发明一个实施例中组合夹持装置的装配图；

图2是图1中吸盘的布置图；

图3是图1中第一导轨的结构示意图；

图4是图1中第三导轨的结构示意图；

图5是图4中第三导轨的剖视图；

图6是图1组合夹持装置中卡盘处于工作状态的示意图；

图7是图1组合夹持装置中吸盘处于工作状态的示意图；

图中，卡爪100；吸盘200；驱动机构300；第一轨道盘400；第二轨道盘500；第三轨道盘600；壳体700；

夹持部110；杆部120；滑块部130；导向槽210；支撑杆220；齿轮盘310；锥齿轮320；第一导轨410；导向杆420；第二导轨510；第三导轨610；环形壳710；底盖720；

等径圆弧段411；变径弧形段412；水平段611；倾斜段612。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本发明作进一步地的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

在本发明的描述中，需指出的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“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，不能理解为对本发明的限制。

实施例

本发明的卡盘吸盘组合夹持装置，包括卡爪100，吸盘200，驱动机构300和从上到下依次同轴布置的第一轨道盘400、第二轨道盘500和第三轨道盘600，其中，第一轨道盘400、第二轨道盘500均为环状，两者的中空部位对中，第二轨道盘500与第三轨道盘600固定连接，驱动机构300用于驱动第二轨道盘500相对于第一轨道盘400旋转；第一轨道盘400、第二轨道盘500和第三轨道盘600上分别设置有第一导轨410、第二导轨510和第三导轨610；第一导410轨包括等径圆弧段411和变径弧形段412，其中，等径圆弧段411的圆心与第一轨道盘400的中轴线重合，变径弧形段412的一端与等径圆弧段411连通、另一端向第一轨道盘400的中轴线靠近；第二导轨510沿第二轨道盘500径向延伸；卡爪100至少有两个，所有卡爪100均绕第一轨道盘100的中轴线环形阵列布置，通过调整其与第一轨道盘400中轴线之间的距离从而夹持、卸载物体；第一轨道410、第二导轨510的数量均与卡爪100数量相等，每个卡爪100对应一个第一导轨410、一个第二导轨510，并同时沿两条导轨滑动，因此，第一轨道盘400、第二轨道盘500相对旋转时，卡爪100受到第一导轨410、第二导轨510共同限制从而形成如下运行轨迹：当卡爪100沿第二导轨510、第一导轨410的变径弧形段412滑动时，卡爪100与第一轨道盘400中轴线之间的距离会不断改变(增大或缩小)，从而实现夹持、卸载动作，当卡爪100沿第二导轨510、第一导轨410的等径圆弧段411滑动时，卡爪100与第一轨道盘400中轴线之间的距离会维持恒定，此时各个卡爪将维持最大的相对距离，即处于完全伸张状态。第三导轨610包括水平段611和倾斜段612，其中，水平段611与第一轨道盘400平行，倾斜段612的一端与水平段连通、另一端向第一轨道盘400靠近；吸盘200经导向结构与第一轨道盘400限位滑动连接的，导向结构用于限定吸盘200沿第一轨道盘400的轴向移动，同时，吸盘200沿第三导轨610滑动，因此，在第三轨道盘600相对于第一轨道盘400旋转过程，当吸盘200沿水平段611滑动时，其不会沿第一轨道盘400的轴向移动，当吸盘200沿倾斜段612滑动时，其会沿第一轨道盘400的轴向移动。此外，当卡爪100沿变径弧形段412滑动时，即卡爪100在加载或卸载物体时，吸盘200沿水平段611滑动且吸盘200位于卡爪100下侧，即位于吸盘200位于卡爪100的活动范围外且不沿第一轨道盘400轴向移动，因而不会影响卡爪夹取物体；当卡爪100沿等径圆弧段411滑动时，即卡爪100完全伸张，吸盘200沿倾斜段612滑动，即沿第一轨道盘400的轴向伸缩，而且当吸盘200到达水平段611远离倾斜段612的一端时，吸盘200的吸附端位于卡爪100的上侧，可以吸附物体，而且不会受到卡爪的影响。

本发明将卡盘和吸盘的结构进行整合、集成，两者可以独立使用，相对于现有的简单组合而言，本发明集成度高，缩小了设备体积。

本发明的驱动机构300用于驱动第一轨道盘400、第二轨道盘500相对旋转，具体实施时可以选择将第一轨道盘400、第二轨道盘500中的任意一个固定，然后驱动另外一个旋转即可，具体的实施方式有很多，比如在一些实施例中，可以采用壳体800来固定第一轨道盘400，如图1所示，其壳体700包括环形壳710和底盖720，两者以可拆卸方式连接形成无盖盒体结构，第一轨道盘400位于无盖盒体结构的开口处柄与环形壳体710固定连接，第二轨道盘500、第三轨道盘600则与壳体800转动连接。当然，在另外一些实施例中也可以采用支撑架来支撑第一轨道盘400。

本发明中驱动机构300属于一种旋转驱动设备，具体实施方式有多种，比如在一些实施例中，驱动机构700包括与第二轨道盘500同轴固定连接的齿轮盘310、与齿轮盘310啮合的锥齿轮320和旋转工具，旋转工具用于带动锥齿轮720转动，具体可以旋转电机或者摇柄。

本发明中，卡爪100要同时沿第一导轨410、第二导轨510滑动，在一些实施例中，卡爪100包括固定连接的夹持部110、杆部120和滑块部130，杆部120，杆部110的两端穿过第一导轨410并分别与夹持部110、滑块部130固定连接，第二导轨510为T型槽导轨，滑块部130布置在第二导轨510中，用于限定滑块130沿第二导轨510滑动。

本发明中，设置导向结构来限定吸盘200沿第一轨道盘400轴向移动，具体的导向结构有多种，比如，在一些实施例中，导向结构包括与第一轨道盘400轴固定连接并延其轴向延伸的导向杆420、沿吸盘200轴向延伸的导向槽210，导向杆420插入导向槽210，两者滑动连接。

本发明中吸盘200需要沿第三导轨610滑动，在一些实施例中，第三导轨610为T型槽导轨，吸盘200经支撑杆220与第三导轨610滑动连接，且支撑杆220位于第三轨道610中的一端为T形，用于限定吸盘200沿第三导轨610滑动。

本发明中卡爪100的数量可以根据需要设置，比如2个，又比如3个，第三导轨610的数量也可以根据需要选择，比如2条，比如与卡爪100数量相同。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明实施例揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种卡盘吸盘组合夹持装置，其特征在于，包括：

从上到下依次同轴布置的第一轨道盘、第二轨道盘和第三轨道盘，其中，所述第一轨道盘、所述第二轨道盘均为环状，所述第二轨道盘与所述第三轨道盘固定连接；所述第一轨道盘、第二轨道盘和第三轨道盘分别设有第一导轨、第二导轨和第三导轨；所述第一导轨包括圆心与所述第一轨道盘中轴线重合的等径圆弧段，一端与等径圆弧段连通、另一端向所述第一轨道盘中轴线靠近的变径弧形段；所述第二导轨沿所述第二轨道盘径向延伸；所述第三导轨包括与所述第一轨道盘平行的水平段，一端与所述水平段连通、另一端向所述第一轨道盘靠近的倾斜段；

经导向结构与所述第一轨道盘限位滑动连接的吸盘，所述导向结构用于限定所述吸盘沿所述第一轨道盘的轴向移动；

用于驱动所述第二轨道盘、所述第一轨道盘相对旋转的驱动机构；

至少两个卡爪，每个所述卡爪对应一个所述第一导轨、一个所述第二导轨并同时沿其滑动，所述吸盘沿所述第三导轨滑动；当所述卡爪沿所述变径弧形段滑动时，所述吸盘沿所述水平段滑动且所述吸盘位于所述卡爪下侧，当所述卡爪沿所述等径圆弧段滑动时，所述吸盘沿所述倾斜段滑动，当所述吸盘位于所述水平段远离所述倾斜段的一端时，所述吸盘的吸附端位于所述卡爪的上侧。

2.根据权利要求1所述的一种卡盘吸盘组合夹持装置，其特征在于，所述驱动机构包括与所述第二轨道盘同轴固定连接的齿轮盘、与所述齿轮盘啮合的锥齿轮和旋转工具，所述旋转工具用于带动所述锥齿轮转动。

3.根据权利要求1所述的一种卡盘吸盘组合夹持装置，其特征在于，所述卡爪包括固定连接的夹持部、杆部和滑块部；所述杆部穿过所述第一导轨，且其两端伸出所述第一导轨并分别与所述夹持部、所述滑块部连接，所述第二导轨为T型槽导轨，所述滑块部布置在所述第二导轨中。

4.根据权利要求1所述的一种卡盘吸盘组合夹持装置，其特征在于，所述导向结构包括与所述第一轨道盘固定连接并沿其轴向延伸的导向杆、沿所述吸盘轴向延伸的导向槽，所述导向杆与所述导向槽滑动连接。

5.根据权利要求1所述的一种卡盘吸盘组合夹持装置，其特征在于，所述第三导轨为T型槽导轨，所述吸盘经一端为T形结构的支撑杆与所述第三导轨滑动连接。

6.根据权利要求1所述的一种卡盘吸盘组合夹持装置，其特征在于，所述第三导轨的数量与所述卡爪相同。

7.根据权利要求1所述的一种卡盘吸盘组合夹持装置，其特征在于，所述卡爪有三个。

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