CN116690465B - 一种汽车零件用双重吸附型夹具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及夹具领域，公开一种汽车零件用双重吸附型夹具，包括固定座，固定座上弹性伸缩有一工件放置座，在固定座上设有夹块以及驱动机构，在工件放置座、夹块和固定座之间设置有双重吸附机构，双重吸附机构包括第一吸附部、第二吸附部以及联动机构，夹块靠近工件放置座的过程中，当推块接触到推板后，工件放置座与工件的接触面出现负压且负压随夹块的靠近而增大，直至夹块与工件接触为止，随着夹块的继续下压，工件放置座同步收缩，工件放置座与工件的接触面保持负压的同时夹块与工件的接触面出现负压且负压逐渐增大，直至工件放置座压缩至最大位置为止，该夹具只需一个驱动机构就能实现夹持和双重吸附功能。

Description

一种汽车零件用双重吸附型夹具

技术领域

本发明涉及夹具领域，尤其涉及一种汽车零件用双重吸附型夹具。

背景技术

夹具是包括汽车领域在内的多领域通用工具，许多夹具包括两个夹块以及驱使两个夹块靠近的驱动机构，申请号为CN202111565726.6的中国专利申请文件公开一种夹爪装置及具有该夹爪装置的工业机器人，该文公开的夹爪即包括第一夹爪和第二夹爪和连接于第一夹爪和第二夹爪之间的伸缩组件，该伸缩组件具备伸出状态和缩回状态，伸缩组件处于伸出状态时，第一夹爪和第二夹爪松开工件；伸缩组件处于缩回状态时，第一夹爪和第二夹爪夹紧工件，上述的两个夹爪之间只存在夹持力，夹持性能有待提升。

基于上述问题，公告号为CN215848314U的中国专利公开了用于吸盘式夹爪的防撞击装置、吸盘式夹爪及机器人，气主要公开了一种吸盘式的夹爪，在两夹块的相对一侧设置多个吸盘，每个吸盘连接独立的气管，气管与机器人内部气动系统连接。

上述的夹爪在夹持时还能提供吸附力以提高夹持牢固性，但需要独立的气动系统来实现吸附功能。

发明内容

本发明针对现有技术中兼备夹持和吸附功能的夹具需要设置至少两个驱动机构才能实现两种功能的缺点，提供了一种无需增设驱动机构就能提升工件夹持强度的双重吸附型夹具。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：

一种汽车零件用双重吸附型夹具，包括固定座，固定座上弹性伸缩有一工件放置座，在固定座上设有可靠近或远离工件放置座的夹块以及驱使夹块移动的驱动机构，在工件放置座、夹块和固定座之间设置有双重吸附机构，双重吸附机构包括：

第一吸附部，包括平行于固定座且位于夹块远离工件放置座的一侧的安装板、于夹块内沿其伸缩方向贯穿设置的第一吸附管以及设置于第一吸附管内的第一活塞杆，第一活塞杆的杆体与安装板固定连接；

第二吸附部，包括于工件放置座内沿其运动方向贯穿设置的第二吸附管、设置于第二吸附管内的第二活塞杆以及于第二吸附管内设置的驱使第二活塞杆在常压时保持静止的第一弹性件；

联动机构，包括于夹块上向工件放置座垂直延伸且与固定座导向穿插的连动杆、在第二活塞杆的杆体上于工件放置座外固定的推板以及垂直固定于连动杆上的推块，推块和推板的初始间距小于夹块与工件的初始间距；

夹块靠近工件放置座的过程中，当推块接触到推板后，工件放置座与工件的接触面出现负压且负压随夹块的靠近而增大，直至夹块与工件接触为止，随着夹块的继续下压，工件放置座同步收缩，工件放置座与工件的接触面保持负压的同时夹块与工件的接触面出现负压且负压逐渐增大，直至工件放置座压缩至最大位置为止。

采用上述方案，整个机构只需一个驱动机构驱使即可实现对工件的夹持以及双重吸附功能，具体过程如下：将工件放置在工件放置座上后，驱动机构驱使压块靠近工件放置座，由于推块与推板之间的间距小于夹块与工件的间距，故，工件与工件放置座的接触面由于第二活塞杆向远离工件的方向移动而出现负压，当夹块与工件接触之前，工件与工件放置座之间的负压处于持续增大的趋势，而当夹块与工件接触后，夹块带着工件和工件放置座同步移动，此时，夹块、工件、工件放置座、推块和推板处于同步位移的状态，故，工件与工件放置座之间的负压不再增大，而夹块则由于第一活塞杆向背离夹块的一端相对移动而使夹块与工件的接触面出现负压，且随着夹块的持续移动，第一活塞杆持续作远离夹块的运动，使夹块与工件接触面的负压持续增大，直至工件承接座压缩至极限状态为止，此时，工件同时受夹持以及双重吸附力，工件的固定牢固性得电显著提升。

作为优选，工件放置座远离夹块的一端凸设有一与固定座导向插接的插接柱，插接柱远离工件放置座的一侧设置有限位插接柱脱离固定座的限位台，在插接柱上套设有两端分别与工件放置座和固定座弹性抵接的第三弹性件。

采用上述方案，插接柱与固定座之间的导向移动，为工件放置座提供导向作用，以提高工件夹持的稳定性，限位台和工件放置座共同限位插接柱在固定座上的两个极限运动距离，并能够避免工件放置座脱离固定座，第三弹性件不仅为工件放置座的压缩提供缓冲性能，还是形成夹块与工件的接触面的负压的关键部件，即工件放置座的压缩行程决定了夹块与工件的接触面的负压大小。

作为优选，在连动杆和推块之间设置有可调节推块与推板之间的间距以适用不同长度工件的调节锁止机构。

采用上述方案，推块和推板之间的间距的调节，可实现不同高度的工件与工件放置座之间负压保持在定值，也可以调节同种高度工件与工件放置座之间负压的大小。

作为优选，调节锁止机构包括于推块靠近连动杆的一侧凸设的调节拉杆、于连动杆上设置的可供调节拉杆穿过且供调节拉杆沿其移动方向来回移动的调节槽以及将推块锁止在连动杆上的锁止部。

采用上述方案，调节拉杆与调节槽的相对移动可实现推块在连动杆上位置的改变，锁止机构则用于调节拉杆位置调节后的锁止，以供推块在推动推板时相对连动杆处于静止状态。

作为优选，锁止部包括在连动杆靠近推块的一侧上于调节槽的至少一侧设置的延伸至调节槽两端的齿条，在推块靠近连动杆的一侧凹陷有可供齿条上至少一个齿嵌入的齿槽，在调节拉杆远离推块的一端设置有限位推块脱离连动杆的限位块，在调节拉杆上套设有两端分别与限位块和连动杆弹性抵接的第二弹性件。

采用上述方案，通过按压调节拉杆，驱使齿槽脱离齿条，就能移动调节拉杆在调节槽内的位置，并在松开调节拉杆时，在第二弹性件的复位作用下，使齿槽再次与齿条啮合进行锁止。

作为优选，夹块上均布有若干相互独立的第一吸附管，每根第一吸附管内均设置有第一活塞杆，所有的第一活塞杆共同连接于一第一连接块上，该第一连接块与安装板固定连接。

采用上述方案，设置多根第一吸附管，每个第一吸附管形成的负压是相互独立的，夹块上只需存在一个以上第一吸附管与工件完全接触，就能保证两者之间的接触面存在负压以吸附住该工件，故，可适用异形或多孔洞工件的吸附。

作为优选，工件放置座内均布有若干相互独立的第二吸附管，每根第二吸附管内均设置有第二活塞杆，所有的第二活塞杆共同连接于推板上且至少一根第二活塞杆上设置有第一弹性件。

采用上述方案，设置多根第二吸附管，每个第二吸附管形成的负压是相互独立的，工件放置座上只需存在一个以上第二吸附管与工件完全接触，就能保证存两者之间的接触面存在负压吸附住该工件，故，可适用异形或多孔洞工件的吸附，而只需设置一根以上的第一弹性件就能驱使当推块离开推板后，第二活塞杆自动复位恢复至处于高度，从而使工件放置座于工件的接触面恢复至常压。

作为优选，驱动机构包括固定于安装板上的气缸，气缸的活塞杆端部与夹块固定连接。

采用上述方案，气缸的缸体与安装板固定后，活塞杆的伸缩可驱使夹块靠近或远离工件放置座。

作为优选，夹块和工件放置座相对的一侧分别设置有第一弹性层和第二弹性层，第一弹性层和第二弹性层上设置有分别与第一吸附管和第二吸附管对应的过气孔。

采用上述方案，第一弹性层和第二弹性层的设置可驱使夹块与工件以及工件与工件放置座之间的接触面形成完全的密封，从而保持吸附的有效性。本发明由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：整个机构只需一个驱动机构驱使即可实现对工件的夹持以及双重吸附功能，具体过程如下：将工件放置在工件放置座上后，驱动机构驱使压块靠近工件放置座，由于推块于推板之间的间距小于夹块与工件的间距，故，工件与工件放置座的接触面由于第二活塞杆向远离工件的方向移动而出现负压，当夹块与工件接触之前，工件与工件放置座之间的负压处于持续增大的趋势，而当夹块与工件接触后，夹块带着工件和工件放置座同步移动，此时，夹块、工件、工件放置座、推块和推板处于同步位移的状态，故，工件与工件放置座之间的负压不再增大，而夹块则由于第一活塞杆向背离夹块的一端相对移动而使夹块与工件的接触面出现负压，且随着夹块的持续移动，第一活塞杆持续作远离夹块的运动，使夹块与工件接触面的负压持续增大，直至工件承接座压缩至极限状态为止，此时，工件同时受夹持以及双重吸附力，工件的固定牢固性得电显著提升。

附图说明

图1-图2是本实施例的一种汽车零件用双重吸附型夹具的拆分图；

图3是图1的A的放大图；

图4是本实施例的一种汽车零件用双重吸附型夹具的轴测图；

图5是本实施例的一种汽车零件用双重吸附型夹具的主视图；

图6是图5的A-A的剖视图；

图7是本实施例的推块与推板刚接触时的剖视图；

图8是本实施例的夹块刚接触工件时的剖视图；

图9是本实施例的工件放置收缩至极限位置时的剖视图。

以上附图中各数字标号所指代的部位名称如下：1、固定座；101、导块；102、让位槽；103、第二导槽；104、插槽；2、安装板；3、工件放置座；301、插接柱；302、第一导槽；303、限位台；4、第二弹性层；5、过气孔；6、第二连接块；7、推板；8、连动杆；9、导条；10、第三弹性件；11、夹块；12、第一弹性层；13、气缸；14、第一连接块；15、配合柱；16、第一吸附管；17、第一活塞杆；18、第二活塞杆；19、第二吸附管；20、第一弹性件；21、调节槽；22、齿条；23、推块；24、调节拉杆；25、限位块；26、第二弹性件；27、齿槽。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例

一种汽车零件用双重吸附型夹具，参照图1-4所示，包括固定座1，固定座1上弹性伸缩有一工件放置座3，该工件放置座3靠近固定座1的一侧设置有一插接柱301，固定座1上设置有可供插接柱301穿过的插槽104，在插接柱301和插槽104之间设置有第一导向机构，第一导向机构包括于插接柱301上沿其伸缩方向延伸的第一导槽302以及于插槽104内凸设的与第一导槽302导向配合的导块101，远离工件放置座3的一侧设置有直径大于插接柱301的限位台303，插接柱301和固定座1在插接柱301上套设有两端分别与工件放置座3和固定座1弹性抵接的第三弹性件10，第三弹性件10驱使限位台303处于与固定座1弹性抵接的状态，第三弹性件10为一弹簧。

在固定座1上设置有一可靠近或远离工件放置座3的夹块11，夹块11的移动受控于一驱动机构，该驱动机构为一气缸13，气缸13的活塞杆与夹块11远离工件放置座3的一侧固定连接。

在夹块11、工件放置座3和固定座1之间设置有双重吸附机构，双重吸附机构包括第一吸附部、第二吸附部以及联动机构。

其中，结合图5-图6所示，第一吸附部包括于夹块11远离工件放置座3的一侧固定设置的安装板2，夹块11靠近安装板2的一侧凸设有一配合柱15，在夹块11内部沿夹块11运动方向延伸有贯穿配合柱15和夹块11的第一吸附管16，该第一吸附管16均布于整个配合柱15上，所有的第一吸附管16内均设置有第一活塞杆17，第一活塞杆17的杆体小于活塞且朝向安装板2，所有的杆体同时固定于第一连接块14上，该第一连接块14与安装板2固定连接，第一吸附管16靠近第一连接块14的一端的孔径小于活塞直径且大于或等于杆体直径，气缸13的缸体固定在安装板2上，设置多根第一吸附管16，当夹块11靠近工件放置座3时，第一活塞杆17的活塞与夹块11靠近工件放置座3的一侧之间的间距增大，若该端面与工件接触，则会出现负压且负压随夹块11的进一步靠近工件放置座3而不断增大，设置多根第一吸附管16是由于，上述结构驱使每根第一吸附管16出现的气压变化均是独立的，当与不规则或多孔洞的工件接触时，只需存在一个以上的第一吸附管16与工件的实体部位完全接触，就会产生负压进行吸附。

其中，第二吸附部包括于工件放置座3内沿其伸缩方向设置的贯穿至插接柱301的第二吸附管19，第二吸附管19均布整个插接柱301上，在第二吸附管19内设置有第二活塞杆18，第二活塞杆18的杆体背离夹块11且同时固定在位于插接柱301外的第二连接块6上，第二吸附管19靠近第二连接块6的一端的孔径小于第二活塞杆18活塞直径且大于或等于其杆体直径，在至少一根第二活塞杆18上套设有两端与其活塞以及第二吸附管19远离活塞的一端内壁弹性抵接的第一弹性件20，该第一弹性件20为弹簧，当驱使第二连接块6向背离夹块11的方向移动时，第二活塞杆18的活塞与工件放置座3靠近工件的一侧之间的间距不断增大，则工件与工件放置座3的接触面会出现负压且负压随第二连接块6的背离距离的增加而增大。

其中，联动机构包括于夹块11上向工件放置座3方向垂直延伸的连动杆8，固定座1上设置有可供连动杆8穿过的让位槽102，连动杆8和让位槽102之间设置有驱使夹块11稳定靠近或远离工件放置座3的第二导向机构，第二导向机构包括于连动杆8的两侧凸设的延伸至其两端的导条9以及于让位槽102的两侧凹陷的可供导条9导向滑移的第二导槽103，第二连接块6靠近连动杆8的一侧凸设有一推板7，在连动杆8靠近推板7的一侧固定有一推块23，当推块23运动至与推板7抵接后可推动推板7向远离工件放置座3的一侧运动，推块23与推板7之间的初始间距始终小于夹块11与工件的初始间距，这样设置的理由是，在夹块11靠近工件放置座3的过程中，推块23与推板7的接触早于夹块11与工件的接触时间，上述过程可参照图7所示，直至夹块11与工件接触前，推块23单独推动推板7向背离工件放置座3的方向移动，且同时，工件放置座3保持静止或微压缩状态，微压缩的行程小于推板7的移动行程，这样，第二活塞杆18的活塞必然向背离工件放置座3与工件的接触面，使该接触面出现负压，上述过程可参照图8所示，负压逐渐增大直至夹块11与工件接触为止，此时负压值达到最大，在夹块11的后续运行中，夹块11、工件、工件放置座3、推块23和推板7始终处于同步移动的状态，此时，第二活塞杆18在工件放置座3内保持相对静止状态，上述过程可参照图9所示。

在连动杆8和推块23之间设置有可调节推块23与推板7之间的间距的调节锁止机构，结合图2和图6所示，调节锁止机构包括于推块23靠近连动杆8的一侧凸设的调节拉杆24，于连动杆8上设置有可供调节拉杆24穿过且供调节拉杆24沿其移动方向来回移动的调节槽21，在连动杆8和推块23之间设置有将推块23锁止在连动杆8上的锁止部，锁止部包括在连动杆8靠近推块23的一侧上于调节槽21的两侧设置的延伸至调节槽21两端的齿条22，在推块23靠近连动杆8的一侧凹陷有可供两齿条22上的多个齿同时嵌入的齿槽27，在调节拉杆24远离推块23的一端设置有限位推块23脱离连动杆8的限位块25，在调节拉杆24上套设有两端分别与限位块25和连动杆8弹性抵接的第二弹性件26，第二弹性件26为一弹簧，按压限位块25就能驱使推块23远离连动杆8，使齿槽27脱离齿条22，此时，可移动调节拉杆24改变推块23在调节槽21上的位置，松开调节拉杆24后，在第二弹性件26的复位力作用下，推块23靠近连动杆8且齿槽27再次与齿条22啮合形成限位，设置该调节锁止机构，可改变推块23与推板7的初始间距，可实现不同高度的工件与工件放置座3之间的最大负压保持在定值，也可以调节同种高度工件与工件放置座3之间负压的大小，从而提高适用性。

为了提高吸附性能，夹块11和工件放置座3相对的一侧分别设置有第一弹性层12和第二弹性层4，第一弹性层12和第二弹性层4上设置有分别与第一吸附管16和第二吸附管19对应的过气孔5，第一弹性层12和第二弹性层4的设置可驱使夹块11与工件以及工件与工件放置座3之间的接触面形成完全的密封，从而保持吸附的有效性。

夹持吸附原理如下（具体参照图6-图9所示）：

将工件放置在工件放置座3上后，气缸13的活塞杆伸出驱使压块靠近工件放置座3，由于推块23与推板7之间的间距小于夹块11与工件的间距，故，工件与工件放置座3的接触面由于第二活塞杆18向远离工件的方向移动而出现负压，当夹块11与工件接触之前，工件与工件放置座3之间的负压处于持续增大的趋势，而当夹块11与工件接触后，夹块11带着工件和工件放置座3同步移动，此时，夹块11、工件、工件放置座3、推块23和推板7处于同步位移的状态，故，工件与工件放置座3之间的负压不再增大，而夹块11则由于第一活塞杆17向背离夹块11的一端相对移动而使夹块11与工件的接触面出现负压，且随着夹块11的持续移动，第一活塞杆17持续作远离夹块11的运动，使夹块11与工件接触面的负压持续增大，直至工件承接座压缩至极限状态为止；

松开解吸原理如下：

气缸13的活塞杆回缩驱使夹块11同步背离工件，由于第三弹性件10的复位作用，工件放置座3与夹块11同步移动至第三弹性件10复位，推块23远离推板7的行程小于工件放置座3的复位行程，夹块11与工件之间恢复常压且工件放置座3与工件之间仍然存在负压，随着夹块11的进一步背离工件，夹块11远离工件且第二活塞在第一弹性件20的复位力作用复位至第二吸附管19内的初始位置，工件放置座3与工件之间恢复常压，工件可直接取下。

Claims (9)

1.一种汽车零件用双重吸附型夹具，包括固定座(1)，其特征在于：固定座(1)上弹性伸缩有一工件放置座(3)，在固定座(1)上设有可靠近或远离工件放置座(3)的夹块(11)以及驱使夹块(11)移动的驱动机构，在工件放置座(3)、夹块(11)和固定座(1)之间设置有双重吸附机构，双重吸附机构包括：

第一吸附部，包括平行于固定座(1)且位于夹块(11)远离工件放置座(3)的一侧的安装板(2)、于夹块(11)内沿其伸缩方向贯穿设置的第一吸附管(16)以及设置于第一吸附管(16)内的第一活塞杆(17)，第一活塞杆(17)的杆体与安装板(2)固定连接；

第二吸附部，包括在工件放置座(3)内沿其运动方向贯穿设置的第二吸附管(19)、设置于第二吸附管(19)内的第二活塞杆(18)以及于第二吸附管(19)内设置的驱使第二活塞杆(18)在常压时保持静止的第一弹性件(20)；

联动机构，包括在夹块(11)上向工件放置座(3)垂直延伸且与固定座(1)导向穿插的连动杆(8)、在第二活塞杆(18)的杆体上于工件放置座(3)外固定的推板(7)以及垂直固定于连动杆(8)上的推块(23)，推块(23)和推板(7)的初始间距小于夹块(11)与工件的初始间距；

夹块(11)靠近工件放置座(3)的过程中，当推块(23)接触到推板(7)后，工件放置座(3)与工件的接触面出现负压且负压随夹块(11)的靠近而增大，直至夹块(11)与工件接触为止，随着夹块(11)的继续下压，工件放置座(3)同步收缩，工件放置座(3)与工件的接触面保持负压的同时夹块(11)与工件的接触面出现负压且负压逐渐增大，直至工件放置座(3)压缩至最大位置为止。

2.根据权利要求1所述的一种汽车零件用双重吸附型夹具，其特征在于：工件放置座(3)远离夹块(11)的一端凸设有一与固定座(1)导向插接的插接柱(301)，插接柱(301)远离工件放置座(3)的一侧设置有限位插接柱(301)脱离固定座(1)的限位台(303)，在插接柱(301)上套设有两端分别与工件放置座(3)和固定座(1)弹性抵接的第三弹性件(10)。

3.根据权利要求1所述的一种汽车零件用双重吸附型夹具，其特征在于：在连动杆(8)和推块(23)之间设置有可调节推块(23)与推板(7)之间的间距以适用不同长度工件的调节锁止机构。

4.根据权利要求3所述的一种汽车零件用双重吸附型夹具，其特征在于：调节锁止机构包括于推块(23)靠近连动杆(8)的一侧凸设的调节拉杆(24)、于连动杆(8)上设置的可供调节拉杆(24)穿过且供调节拉杆(24)沿其移动方向来回移动的调节槽(21)以及将推块(23)锁止在连动杆(8)上的锁止部。

5.根据权利要求4所述的一种汽车零件用双重吸附型夹具，其特征在于：锁止部包括在连动杆(8)靠近推块(23)的一侧上于调节槽(21)的至少一侧设置的延伸至调节槽(21)两端的齿条(22)，在推块(23)靠近连动杆(8)的一侧凹陷有可供齿条(22)上至少一个齿嵌入的齿槽(27)，在调节拉杆(24)远离推块(23)的一端设置有限位推块(23)脱离连动杆(8)的限位块(25)，在调节拉杆(24)上套设有两端分别与限位块(25)和连动杆(8)弹性抵接的第二弹性件(26)。

6.根据权利要求1所述的一种汽车零件用双重吸附型夹具，其特征在于：夹块(11)上均布有若干相互独立的第一吸附管(16)，每根第一吸附管(16)内均设置有第一活塞杆(17)，所有的第一活塞杆(17)共同连接于一第一连接块(14)上，该第一连接块(14)与安装板(2)固定连接。

7.根据权利要求1所述的一种汽车零件用双重吸附型夹具，其特征在于：工件放置座(3)内均布有若干相互独立的第二吸附管(19)，每根第二吸附管(19)内均设置有第二活塞杆(18)，所有的第二活塞杆(18)共同连接于推板(7)上且至少一根第二活塞杆(18)上设置有第一弹性件(20)。

8.根据权利要求1所述的一种汽车零件用双重吸附型夹具，其特征在于：驱动机构包括固定于安装板(2)上的气缸(13)，气缸(13)的活塞杆端部与夹块(11)固定连接。

9.根据权利要求1所述的一种汽车零件用双重吸附型夹具，其特征在于：夹块(11)和工件放置座(3)相对的一侧分别设置有第一弹性层(12)和第二弹性层(4)，第一弹性层(12)和第二弹性层(4)上设置有分别与第一吸附管(16)和第二吸附管(19)对应的过气孔(5)。