CN121018212A - 一种阀门机械夹具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种阀门机械夹具，包括快换组件、气缸组件和夹指结构，所述快换组件包括连接架和连接盘，连接架的顶端设置有连接盘，连接盘的顶端连接有气缸组件。自适应贴合：即使初始夹持时夹指镶块的圆弧面无法完全紧贴阀门法兰板的夹持面，受力合力方向偏离夹指主体的夹持力方向时，夹指镶块会发生浮动，使圆弧面部分贴合阀门法兰板的夹持面。

Description

一种阀门机械夹具

技术领域

本发明属于机械夹具领域，具体为一种机械夹具。

背景技术

20世纪80-90年代，四爪夹具开始普及，其设计理念源于“模拟人类手指的协同抓取”，利用四个爪部可通过独立驱动（如伺服电机、气动缸）实现不同轨迹运动，从而调整抓取力分布，适应大型、异形、易碎物体（如汽车保险杠、液晶面板）。

但现有的四爪夹具一般采用刚性的夹指结构，不能进行浮动调节，导致四爪夹具在抓取阀门法兰板时，会因为阀门法兰板姿态不完全水平而导致夹持面贴合程度较低，从而可能出现阀门法兰板松脱掉落的情况，由此提出一种阀门机械夹具。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于现有技术中存在以下技术问题：现有的四爪夹具一般采用刚性的夹指结构，不能进行浮动调节，导致四爪夹具在抓取阀门法兰板时，会因为阀门法兰板姿态不完全水平而导致夹持面贴合程度较低，从而可能出现阀门法兰板松脱掉落的情况。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种阀门机械夹具，包括快换组件、气缸组件和夹指结构，所述快换组件包括连接架和连接盘，连接架的顶端设置有连接盘，连接盘的顶端连接有气缸组件；

气缸组件包括连接筒、限位座、限位通道和滑块，所述连接筒的下侧与连接盘的上侧连接，连接筒的顶部固定连接有限位座，限位座的顶部开设有四个限位通道，限位通道环形阵列分布，滑块上安装有夹指结构。

作为一种阀门机械夹具的优选技术方案，限位通道和滑块的形状为倒T字形，所述限位座与同步气动机构连接。

作为一种阀门机械夹具的优选技术方案，夹指结构包括夹指主体、连接沟、主体安装螺丝、等高螺丝、夹指浮动座和夹指镶块，夹指主体的底部开设有连接沟，主体安装螺丝穿过连接沟的一端与滑块螺纹连接，主体安装螺丝的头部抵接夹指主体，夹指主体的顶端连接有夹指浮动座，夹指浮动座的一侧设置有等高螺丝，等高螺丝的底端与夹指主体的顶端螺纹连接，夹指浮动座的另一侧设置有夹指镶块，夹指镶块远离夹指浮动座一侧的竖直面为圆弧面，夹指浮动座与夹指主体活动连接；

若初始夹持时夹指镶块的圆弧面无法完全紧贴阀门法兰板的夹持面，受力合力方向偏离夹指主体的夹持力方向时，夹指镶块会发生浮动，使圆弧面部分贴合阀门法兰板的夹持面。

作为一种阀门机械夹具的优选技术方案，夹指结构还包括浮动套筒、限位销和浮动槽，等高螺丝的顶部套接有浮动套筒，浮动套筒的顶部伸入夹指浮动座的内侧，夹指浮动座下侧的一侧插接有限位销，夹指主体上侧的一侧开设有浮动槽，浮动槽的直径为限位销直径的1.3倍以上，限位销伸入浮动槽；

等高螺丝与浮动套筒转动连接，夹指浮动座可绕着浮动套筒和等高螺丝共同中心轴线转动，限位销与浮动槽配合，限位销在浮动槽内活动，限制夹指浮动座绕着浮动套筒的中心轴线的转动范围，即夹指浮动座和夹指镶块可在一定范围内浮动。

作为一种阀门机械夹具的优选技术方案，夹指镶块的下侧与夹指主体的上侧的间距为2毫米以上，各限位通道靠近连接筒的中心部分接通，限位通道靠近连接筒的中心部分覆盖有盖板，夹指主体与盖板间隙配合。

作为一种阀门机械夹具的优选技术方案，同步气动机构包括同步气缸、回收槽、连接管一、中心腔、活动圆槽、环形腔、连接管二、活塞、连接轴和连接板，连接筒的上侧开设有中心槽，中心槽的内底壁设置有同步气缸，同步气缸的中部开设有中心腔，中心腔的内壁均匀开设有四个活动圆槽，同步气缸上还开设有环形腔，环形腔与活动圆槽一端接通，同步气缸的外周面均匀开设有四个回收槽，回收槽与环形腔之间连接有连接槽，连接槽的中心轴线与活动圆槽的中心轴线重合；每个活动圆槽都活动插接有活塞，活塞的中部设置有连接轴，连接轴的一端穿过环形腔和连接槽、且与连接板连接，连接板与滑块通过螺栓固定连接，连接板与滑块一一对应；

环形腔、活动圆槽、中心腔和活塞配合，实现四个夹指镶块同步、同时分开或聚拢，从而实现快速稳定夹持。

作为一种阀门机械夹具的优选技术方案，气缸组件还包括接头一和接头二，连接筒的外侧设置有接头一，连接架的外侧设置有接头二，接头二与连接管一连接，连接管二与接头一连接；

中心腔的内底壁与连接管一连接，环形腔的内底壁与连接管二连接。

作为一种阀门机械夹具的优选技术方案，连接架的两端分别开设有一个连接圆槽，连接圆槽内插接有连接栓。

作为一种阀门机械夹具的优选技术方案，连接板为L形，连接板与回收槽活动连接，连接轴远离活塞的一端与回收槽活动插接。

作为一种阀门机械夹具的优选技术方案，所述活塞面向环形腔的一侧上环形阵列有数个空隙隔架，空隙隔架与环形腔的内壁活动连接；

空隙隔架在环形腔内形成缝隙，防止活塞与环形腔紧贴导致连接管二的开口封闭导致活塞无法移动。

若没有浮动，在阀门法兰板夹持面贴合程度不高时，夹持时夹指镶块的圆弧面会未完全紧贴阀门法兰板的夹持面，夹持过程中容易发生松动。浮动的设计使夹指镶块夹持阀门法兰板时，夹指镶块的圆弧面会未完全紧贴阀门法兰板的夹持面，夹指镶块受力的合力方向不沿着夹指主体夹持力的方向，夹指镶块发生浮动，夹指镶块的圆弧面部分贴合阀门法兰板的夹持面，继续夹持的过程中夹持力会作用在阀门法兰板变动姿态，使夹指镶块的圆弧面与阀门法兰板的夹持面更加贴合。

本发明的一种阀门机械夹具的有益效果：自适应贴合：初始夹持时夹指镶块的圆弧面无法完全紧贴阀门法兰板的夹持面，受力合力方向偏离夹指主体的夹持力方向时，夹指镶块会发生浮动，使圆弧面部分贴合阀门法兰板的夹持面；

动态姿态调整：在继续夹持过程中，通过接头一和连接管二向环形腔内泵入高压气体，高压气体均匀挤压四个活塞同步移动，活塞通过连接轴和连接板带动滑块和夹指结构向中心聚拢，夹持力作用于阀门法兰板，使其姿态动态调整，最终使夹指镶块的圆弧面与阀门法兰板的夹持面更加紧密贴合。

提升夹持稳定性：浮动设计有效防止夹持过程中的松动，同时空隙隔架在环形腔内形成缝隙，防止活塞与环形腔紧贴导致连接管二的开口封闭导致活塞无法移动，提高了夹具对表面贴合程度不高的阀门法兰板的适应性、夹持可靠性和整体操作效率；

同步夹持：环形腔、活动圆槽、中心腔和活塞配合，实现四个夹指镶块同步、同时分开或聚拢，从而实现快速稳定夹持。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明正面的剖视结构示意图；

图3为本发明俯视的结构示意图；

图4为本发明同步气缸的剖面结构示意图；

图5为本发明夹指主体与等高螺丝、夹指镶块的连接关系结构示意图；

图6为本发明等高螺丝与浮动套筒的位置关系结构示意图；

图7为本发明图2中A部分的局部放大结构示意图。

附图标记：100、快换组件；101、连接架；102、连接盘；103、连接栓；104、连接圆槽；200、气缸组件；201、连接筒；202、限位座；203、限位通道；204、滑块；205、接头一；206、盖板；207、中心槽；208、连接板；211、同步气缸；212、连接管一；213、中心腔；214、活动圆槽；215、环形腔；216、回收槽；218、连接管二；219、活塞；220、连接轴；221、空隙隔架；222、接头二；300、夹指结构；301、夹指主体；302、连接沟；303、主体安装螺丝；304、等高螺丝；305、夹指浮动座；306、夹指镶块；307、浮动套筒；308、限位销；309、浮动槽。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

再其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

如图1~7所示，本发明提出一种阀门机械夹具，包括快换组件100、气缸组件200和夹指结构300，所述快换组件100包括连接架101和连接盘102，连接架101的顶端设置有连接盘102，连接盘102的顶端连接有气缸组件200；

气缸组件200包括连接筒201、限位座202、限位通道203和滑块204，所述连接筒201的下侧与连接盘102的上侧连接，连接筒201的顶部固定连接有限位座202，限位座202的顶部开设有四个限位通道203，限位通道203环形阵列分布，滑块204上安装有夹指结构300。

限位通道203和滑块204的形状为倒T字形，所述限位座202与同步气动机构连接。

夹指结构300包括夹指主体301、连接沟302、主体安装螺丝303、等高螺丝304、夹指浮动座305和夹指镶块306，夹指主体301的底部开设有连接沟302，主体安装螺丝303穿过连接沟302的一端与滑块204螺纹连接，主体安装螺丝303的头部抵接夹指主体301，夹指主体301的顶端连接有夹指浮动座305，夹指浮动座305的一侧设置有等高螺丝304，等高螺丝304的底端与夹指主体301的顶端螺纹连接，夹指浮动座305的另一侧设置有夹指镶块306，夹指镶块306远离夹指浮动座305一侧的竖直面为圆弧面，夹指浮动座305与夹指主体301活动连接；

自适应贴合：即使初始夹持时夹指镶块306的圆弧面无法完全紧贴阀门法兰板的夹持面，受力合力方向偏离夹指主体301的夹持力方向时，夹指镶块306会发生浮动，使圆弧面部分贴合阀门法兰板的夹持面。

夹指结构300还包括浮动套筒307、限位销308和浮动槽309，等高螺丝304的顶部套接有浮动套筒307，浮动套筒307的顶部伸入夹指浮动座305的内侧，夹指浮动座305下侧的一侧插接有限位销308，夹指主体301上侧的一侧开设有浮动槽309，浮动槽309的直径为限位销308直径的1.3倍以上，限位销308伸入浮动槽309；

等高螺丝304与浮动套筒307转动连接，夹指浮动座305可绕着浮动套筒307和等高螺丝304共同中心轴线转动，限位销308与浮动槽309配合，限位销308在浮动槽309内活动，限制夹指浮动座305绕着浮动套筒307的中心轴线的转动范围，即夹指浮动座305和夹指镶块306可在一定范围内浮动。

夹指镶块306的下侧与夹指主体301的上侧的间距为2毫米以上，各限位通道203靠近连接筒201的中心部分接通，限位通道203靠近连接筒201的中心部分覆盖有盖板206，夹指主体301与盖板206间隙配合。

同步气动机构包括同步气缸211、回收槽216、连接管一212、中心腔213、活动圆槽214、环形腔215、连接管二218、活塞219、连接轴220和连接板208，连接筒201的上侧开设有中心槽207，中心槽207的内底壁设置有同步气缸211，同步气缸211的中部开设有中心腔213，中心腔213的内壁均匀开设有四个活动圆槽214，同步气缸211上还开设有环形腔215，环形腔215与活动圆槽214一端接通，同步气缸211的外周面均匀开设有四个回收槽216，回收槽216与环形腔215之间连接有连接槽，连接槽的中心轴线与活动圆槽214的中心轴线重合；

每个活动圆槽214都活动插接有活塞219，活塞219的中部设置有连接轴220，连接轴220的一端穿过环形腔215和连接槽、且与连接板208连接，连接板208与滑块204通过螺栓固定连接，连接板208与滑块204一一对应；

环形腔215、活动圆槽214、中心腔213和活塞219配合，实现四个夹指镶块306同步、同时分开或聚拢，从而实现快速稳定夹持。

气缸组件200还包括接头一205和接头二222，连接筒201的外侧设置有接头一205，连接架101的外侧设置有接头二222，接头二222与连接管一212连接，连接管二218与接头一205连接；

中心腔213的内底壁与连接管一212连接，环形腔215的内底壁与连接管二218连接，环形腔215的内腔与连接管二218的内腔接通。

连接架101的两端分别开设有一个连接圆槽104，连接圆槽104内插接有连接栓103。

连接板208为L形，连接板208与回收槽216活动连接，连接轴220远离活塞219的一端与回收槽216活动插接。

所述活塞219面向环形腔215的一侧上环形阵列有数个空隙隔架221，空隙隔架221与环形腔215的内壁活动连接；

空隙隔架221在环形腔215内形成缝隙，防止活塞与环形腔215紧贴导致连接管二218的开口封闭导致活塞无法移动。

空隙隔架221隔开环形腔215的内壁与活塞219的外侧，使活塞219与环形腔215的内壁之间存在缝隙，向环形腔215内泵气，气体可进入活塞219与环形腔215之间的缝隙推动活塞219移动。

限位销308的中心轴线与浮动槽309的中心轴线重合。

实施方式具体为：接头一205与高压供气管连接、通过接头一205和连接管二218向环形腔215内泵入高压气体，高压气体均匀的挤压四个活塞219同步移动，活塞219沿着活动圆槽214的轴线移动，活塞219通过连接轴220、连接板208和滑块204移动，滑块204带着夹指结构300向中心聚拢，夹指镶块306在夹指结构300聚拢过程中，对四个夹指镶块306中心部分的阀门法兰板进行夹持，中心腔213内的气体从连接管一212和接头二222排出；

接头二222与高压供气管连接、使高压气通过连接管一212和接头二222向中心腔213内泵入，同步推动四个活塞219反向移动，使四个夹指镶块306同步分开，其中环形腔215内的气体通过接头一205和连接管二218排出。

应理解的是，在任何实际实施方式的开发过程中，如在任何工程或设计项目中，可做出大量的具体实施方式决定。这样的开发努力可能是复杂的且耗时的，但对于那些得益于此公开内容的普通技术人员来说，不需要过多实验，所述开发努力将是一个设计、制造和生产的常规工作。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种阀门机械夹具，其特征在于：包括快换组件（100）、气缸组件（200）和夹指结构（300），所述快换组件（100）包括连接架（101）和连接盘（102），连接架（101）的顶端设置有连接盘（102），连接盘（102）的顶端连接有气缸组件（200）；

气缸组件（200）包括连接筒（201）、限位座（202）、限位通道（203）和滑块（204），所述连接筒（201）的下侧与连接盘（102）的上侧连接，连接筒（201）的顶部固定连接有限位座（202），限位座（202）的顶部开设有四个限位通道（203），限位通道（203）环形阵列分布，滑块（204）上安装有夹指结构（300）。

2.根据权利要求1所述的一种阀门机械夹具，其特征在于：限位通道（203）和滑块（204）的形状为倒T字形，所述限位座（202）与同步气动机构连接。

3.根据权利要求1所述的一种阀门机械夹具，其特征在于：夹指结构（300）包括夹指主体（301）、连接沟（302）、主体安装螺丝（303）、等高螺丝（304）、夹指浮动座（305）和夹指镶块（306），夹指主体（301）的底部开设有连接沟（302），主体安装螺丝（303）穿过连接沟（302）的一端与滑块（204）螺纹连接，夹指主体（301）的顶端连接有夹指浮动座（305），夹指浮动座（305）的一侧设置有等高螺丝（304），等高螺丝（304）的底端与夹指主体（301）的顶端螺纹连接，夹指浮动座（305）的另一侧设置有夹指镶块（306），夹指镶块（306）远离夹指浮动座（305）一侧的竖直面为圆弧面，夹指浮动座（305）与夹指主体（301）活动连接。

4.根据权利要求3所述的一种阀门机械夹具，其特征在于：夹指结构（300）还包括浮动套筒（307）、限位销（308）和浮动槽（309），等高螺丝（304）的顶部套接有浮动套筒（307），浮动套筒（307）的顶部伸入夹指浮动座（305）的内侧，夹指浮动座（305）下侧的一侧插接有限位销（308），夹指主体（301）上侧的一侧开设有浮动槽（309），浮动槽（309）的直径为限位销（308）直径的1.3倍以上，限位销（308）伸入浮动槽（309）。

5.根据权利要求3所述的一种阀门机械夹具，其特征在于：夹指镶块（306）的下侧与夹指主体（301）的上侧的间距为2毫米以上，各限位通道（203）靠近连接筒（201）的中心部分接通，限位通道（203）靠近连接筒（201）的中心部分覆盖有盖板（206），夹指主体（301）与盖板（206）间隙配合。

6.根据权利要求2所述的一种阀门机械夹具，其特征在于：同步气动机构包括同步气缸（211）、回收槽（216）、连接管一（212）、中心腔（213）、活动圆槽（214）、环形腔（215）、连接管二（218）、活塞（219）、连接轴（220）和连接板（208），连接筒（201）的上侧开设有中心槽（207），中心槽（207）的内底壁设置有同步气缸（211），同步气缸（211）的中部开设有中心腔（213），中心腔（213）的内壁均匀开设有四个活动圆槽（214），同步气缸（211）上还开设有环形腔（215），环形腔（215）与活动圆槽（214）一端接通；

同步气缸（211）的外周面均匀开设有四个回收槽（216），回收槽（216）与环形腔（215）之间连接有连接槽，连接槽的中心轴线与活动圆槽（214）的中心轴线重合；

每个活动圆槽（214）都活动插接有活塞（219），活塞（219）的中部设置有连接轴（220），连接轴（220）的一端穿过环形腔（215）和连接槽、且与连接板（208）连接，连接板（208）与滑块（204）一一对应，连接板（208）与滑块（204）通过螺栓固定连接。

7.根据权利要求6所述的一种阀门机械夹具，其特征在于：气缸组件（200）还包括接头一（205）和接头二（222），连接筒（201）的外侧设置有接头一（205），连接架（101）的外侧设置有接头二（222），接头二（222）与连接管一（212）连接，连接管二（218）与接头一（205）连接；

中心腔（213）的内底壁与连接管一（212）连接，环形腔（215）的内底壁与连接管二（218）连接。

8.根据权利要求1所述的一种阀门机械夹具，其特征在于：连接架（101）的两端分别开设有一个连接圆槽（104），连接圆槽（104）内插接有连接栓（103）。

9.根据权利要求6所述的一种阀门机械夹具，其特征在于：连接板（208）为L形，连接板（208）与回收槽（216）活动连接，连接轴（220）远离活塞（219）的一端与回收槽（216）活动插接。

10.根据权利要求7所述的一种阀门机械夹具，其特征在于：所述活塞（219）面向环形腔（215）的一侧上环形阵列有数个空隙隔架（221），空隙隔架（221）与环形腔（215）的内壁活动连接。