CN206633039U - 一种柔性平行夹 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种柔性平行夹，它包括支撑部件、驱动部件和夹持部件；支撑部件用于支撑驱动部件和夹持部件，驱动部件中的蜗轮蜗杆减速器和步进电机配合驱动夹持部件中的摇杆，夹持部件主要包括直线导轨、分别设在直线导轨左右两侧的左、右导轨滑块，摇杆，左、右连杆和左、右夹块，摇杆、左连杆和右连杆依次可转动连接，左、右连杆分别对应的连接在左、右导轨滑块上；左、右导轨滑块上对应的连接有左右支撑板，左右夹块分别对应的设置在左右支撑板的顶部。该柔性平行夹结构设计巧妙、合理，惯性力小，操纵控制简便，灵活性高，速度快，由于虚位小，力矩可断电保持，配合间隙小，平行夹的手部位置定位可调，平行夹的手部位置定位精确。

Description

一种柔性平行夹

技术领域

本实用新型涉及一种平行夹，具体涉及一种柔性平行夹。

背景技术

目前市面平行夹的类型主要有气缸式平行夹、直流电机一级减速器式平行夹。气缸式平行夹通过气压来控制平行夹的夹爪运动，从而实现夹持工件，为减小平行夹的摩擦力，现有的平行夹是采用滚珠式直线导轨技术，而目前用于限位滚珠的挡片与夹爪连接是采用机米螺钉连接锁紧，由于机米螺钉直径小，因此强度低，在平行夹长时间运行容易造成机米螺钉断裂和松动，从而造成挡片脱落。

直流电机一级减速器式平行夹通过电机来控制平行夹的夹爪运动，从而实现夹持工件。这种平行夹由于没有自锁功能，因此当电机断电时，工件容易掉落。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述问题，本实用新型的目的是提供一种结构设计巧妙、合理，能保持力矩，定位精确，动作灵活，夹持力矩大的柔性平行夹。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种柔性平行夹，包括支撑部件、驱动部件和夹持部件；

支撑部件：包括固定座和电机导轨安装板；

所述电机导轨安装板固设在固定座上表面；

驱动部件：包括蜗轮蜗杆减速器和步进电机；

所述蜗轮蜗杆减速器和步进电机分别固定在电机导轨安装板的下表面，步进电机的输出轴与蜗轮蜗杆减速器的动力输入端连接；

夹持部件：包括直线导轨、摇杆、左连杆和右连杆；

所述直线导轨固定在电机导轨安装板的上表面，直线导轨的左侧设有可沿其滑动的左导轨滑块，直线导轨的右侧设有可沿其滑动的右导轨滑块；

所述左导轨滑块上固设有左支撑板，右导轨滑块上固设有右支撑板；

所述左支撑板的顶部设有左直线轴承，右支撑板的顶部设有右直线轴承；

所述左直线轴承上设有与其紧配合的左光轴，右直线轴承上设有与其紧配合的右光轴；

所述左光轴上套设有左弹簧，左弹簧的左端压在左直线轴承的法兰部分，左弹簧的右端连接左夹块，右光轴上套设有右弹簧，右弹簧的右端压在右直线轴承的法兰部分，右弹簧的左端连接右夹块；

所述左连杆的右端、摇杆和右连杆的左端依次连接，且左连杆的右端与摇杆可转动连接，右连杆的左端与摇杆可转动连接，左连杆的左端与左导轨滑块可转动连接，右连杆的右端与右导轨滑块可转动连接；

所述摇杆与所述蜗轮蜗杆减速器的输出轴相连。

作为优化，所述固定座的下表面固设有法兰安装块。

作为优化，所述驱动部件还包括步进电机控制驱动一体器；所述步进电机控制驱动一体器与步进电机连接。

作为优化，所述夹持部件中的直线导轨为两根。

作为优化，所述每根直线导轨的左侧均设有可沿其滑动的左导轨滑块，每根直线导轨的右侧均设有可沿其滑动的右导轨滑块；

在两个左导轨滑块上设有将两个左导轨滑块连接在一起的左滑块连接板，在两个右导轨滑块上设有将两个右导轨滑块连接在一起的左滑块连接板。

作为优化，所述两根直线导轨上分别设有一个对射式光电传感器和用于与对射式光电传感器配合使用的对射式光电传感器触发挡片，两个对射式光电传感器的设置位置位于两根直线导轨相向的表面。

相对于现有技术，本实用新型具有如下优点：

本实用新型提供的柔性平行夹结构设计巧妙、合理，蜗轮蜗杆减速器与步进电机配合，蜗杆与摇杆通过联轴器相配，摇杆与连杆通过阶梯轴及轴承紧密配合，通过调节对射式光电传感器触发挡片与对射式光电传感器，即可调节平行夹的夹持和放松的停止位置，由于平行夹的质量轻，体积小，因此惯性力小，操纵控制简便，灵活性高，速度快，由于虚位小，力矩可断电保持，配合间隙小，平行夹的手部位置定位可调，平行夹的手部位置定位精确，另外整体结构简单、紧凑，易于实现，利于广泛推广应用。

附图说明

图1为柔性平行夹的结构示意图。

图2为图1的侧视图。

图中，包括支撑部件10：法兰安装块11；蜗轮蜗杆减速器21、步进电机23、步进电机控制驱动一体器25；直线导轨31、对射式光电传感器31-1、对射式光电传感器触发挡片31-2、左弹簧32a、右弹簧32b、左导轨滑块33a、左滑块连接板33a-1、右导轨滑块33b、右滑块连接板33b-1、左夹块34a、右夹块34b、左支撑板35a、右支撑板35b、摇杆36、左直线轴承37a、右直线轴承37b、左连杆38a、右连杆38b、左光轴39a、右光轴39b。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

参见图1和图2，一种柔性平行夹，包括支撑部件、驱动部件和夹持部件。

支撑部件：包括固定座10和电机导轨安装板13；具体实施时，固定座10的下表面固设有法兰安装块11。法兰安装块11设有销孔，用于与机械手的法兰紧密相配合。

所述电机导轨安装板13固设在固定座10上表面；

驱动部件：包括蜗轮蜗杆减速器21和步进电机23；

所述蜗轮蜗杆减速器21和步进电机23分别固定在电机导轨安装板13的下表面，步进电机23的输出轴与蜗轮蜗杆减速器21的动力输入端连接。

作为优化，所述驱动部件还包括步进电机控制驱动一体器25；所述步进电机控制驱动一体器25与步进电机23连接。

夹持部件：包括直线导轨31、摇杆36、左连杆38a和右连杆38b；

所述直线导轨31固定在电机导轨安装板13的上表面，直线导轨31的左侧设有可沿其滑动的左导轨滑块33a，直线导轨31的右侧设有可沿其滑动的右导轨滑块33b；

所述左导轨滑块33a上固设有左支撑板35a，右导轨滑块33b上固设有右支撑板35b；

所述左支撑板35a的顶部设有左直线轴承37a，右支撑板35b的顶部设有右直线轴承37b；

所述左直线轴承37a上设有与其紧配合的左光轴39a，右直线轴承37b上设有与其紧配合的右光轴39b；

所述左光轴39a上套设有左弹簧32a，左弹簧32a的左端压在左直线轴承37a的法兰部分，左弹簧32a的右端连接左夹块34a，右光轴39b上套设有右弹簧32b，右弹簧32b的右端压在右直线轴承37b的法兰部分，右弹簧32b的左端连接右夹块34b；

所述左连杆38a的右端、摇杆36和右连杆38b的左端依次连接，且左连杆38a的右端与摇杆36可转动连接，右连杆38b的左端与摇杆36可转动连接，左连杆38a的左端与左导轨滑块33a可转动连接，右连杆38b的右端与右导轨滑块33b可转动连接；

作为改进，所述夹持部件中的直线导轨31最好为两根。每根直线导轨31的左侧均设有可沿其滑动的左导轨滑块33a，每根直线导轨31的右侧均设有可沿其滑动的右导轨滑块33b；

在两个左导轨滑块33a上设有将两个左导轨滑块33a连接在一起的左滑块连接板33a-1，在两个右导轨滑块33b上设有将两个右导轨滑块33b连接在一起的左滑块连接板33a-1。

具体实施时，两个左导轨滑块33a和左滑块连接板33a-1为一体结构，两个右导轨滑块33b和左滑块连接板33a-1为一体结构，左支撑板35a固设在左滑块连接板33a-1上，右支撑板35b固设在右滑块连接板33b-1上，左连杆38a的左端固定在左滑块连接板33a-1上、右连杆38b的右端固定在右滑块连接板33b-1上。

作为进一步的改进，所述两根直线导轨31上分别设有一个对射式光电传感器31-1和用于与对射式光电传感器31-1配合使用的对射式光电传感器触发挡片31-2，两个对射式光电传感器31-1的设置位置位于两根直线导轨31相向的表面。

所述摇杆36与所述蜗轮蜗杆减速器21的输出轴相连。具体实施时，蜗轮蜗杆减速器21的输出轴通过联轴器与摇杆36相连。

该柔性平行夹的工作原理：

当该柔性平行夹的步进电机控制驱动一体25收到上位控制装置的一个0.1秒或者0.1秒以上高电平信号时，步进电机控制驱动一体25驱动步进电机23旋转，步进电机23通过带动蜗轮蜗杆减速器21后控制由摇杆36、左连杆38a、右连杆38b、左导轨滑块33a和右导轨滑块33b组成的曲柄滑块机构动作，从而控制左夹块34a和右夹块34b直线运动来夹持工件。通过控制步进电机21的旋转方向来控制该平行夹夹持工件和松开工件。

另外，使用时，该柔性平行夹和上位控制装置相连接。控制该装置设备可以为模拟数字控制电路、PLC、单片机或工控机等其它具有控制功能的装置，本实施例中，该控制装置选为单片机控制电路。

工作时，由于在柔性平行夹上合理设有步进电机，涡轮蜗杆减速器，可调的对射式光电传感器触发挡片31-2，对射式光电传感器31-1，通过调节对射式光电传感器触发挡片31-2的位置，手抓可以精确定位，因此控制手抓位置精确度高，能满足高精度工作场合的需求，适用范围广。

该柔性平行夹与气缸平行夹相比的优点：

①该柔性平行夹使用不需要高压气泵供气，通电即可工作；

②该柔性平行夹使用噪音小；

③该柔性平行夹结构简单、生产容易；

④该柔性平行夹使用电机来提供夹持的动力，能源利用效率更高；

该柔性平行夹与直流电机一级减速器式平行夹相比的优点：

①该柔性平行夹的控制方式更为简单，只需收到0.1秒的高电平信号即可工作；

②该柔性平行夹采用具有自锁功能的蜗轮蜗杆式减速器，因此当步进电机断电时认可对外输出夹持力，防止工件掉落；

③该柔性平行夹采用容易控制旋转角度和转速的步进电机，因此能够更容易地控制平行夹的夹持大小和夹持速度；

④该柔性平行夹在非做夹持、松开动作时可关电，从而可以节能减排。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种柔性平行夹，其特征在于：包括支撑部件、驱动部件和夹持部件；

支撑部件：包括固定座(10)和电机导轨安装板(13)；

所述电机导轨安装板(13)固设在固定座(10)上表面；

驱动部件：包括蜗轮蜗杆减速器(21)和步进电机(23)；

所述蜗轮蜗杆减速器(21)和步进电机(23)分别固定在电机导轨安装板(13)的下表面，步进电机(23)的输出轴与蜗轮蜗杆减速器(21)的动力输入端连接；

夹持部件：包括直线导轨(31)、摇杆(36)、左连杆(38a)和右连杆(38b)；

所述直线导轨(31)固定在电机导轨安装板(13)的上表面，直线导轨(31)的左侧设有可沿其滑动的左导轨滑块(33a)，直线导轨(31)的右侧设有可沿其滑动的右导轨滑块(33b)；

所述左导轨滑块(33a)上固设有左支撑板(35a)，右导轨滑块(33b)上固设有右支撑板(35b)；

所述左支撑板(35a)的顶部设有左直线轴承(37a)，右支撑板(35b)的顶部设有右直线轴承(37b)；

所述左直线轴承(37a)上设有与其紧配合的左光轴(39a)，右直线轴承(37b)上设有与其紧配合的右光轴(39b)；

所述左光轴(39a)上套设有左弹簧(32a)，左弹簧(32a)的左端压在左直线轴承(37a)的法兰部分，左弹簧(32a)的右端连接左夹块(34a)，右光轴(39b)上套设有右弹簧(32b)，右弹簧(32b)的右端压在右直线轴承(37b)的法兰部分，右弹簧(32b)的左端连接右夹块(34b)；

所述左连杆(38a)的右端、摇杆(36)和右连杆(38b)的左端依次连接，且左连杆(38a)的右端与摇杆(36)可转动连接，右连杆(38b)的左端与摇杆(36)可转动连接，左连杆(38a)的左端与左导轨滑块(33a)可转动连接，右连杆(38b)的右端与右导轨滑块(33b)可转动连接；

所述摇杆(36)与所述蜗轮蜗杆减速器(21)的输出轴相连。

2.如权利要求1所述的柔性平行夹，其特征在于：所述固定座(10)的下表面固设有法兰安装块(11)。

3.如权利要求1所述的柔性平行夹，其特征在于：所述驱动部件还包括步进电机控制驱动一体器(25)；所述步进电机控制驱动一体器(25)与步进电机(23)连接。

4.如权利要求1所述的柔性平行夹，其特征在于：所述夹持部件中的直线导轨(31)为两根。

5.如权利要求4所述的柔性平行夹，其特征在于：所述每根直线导轨(31)的左侧均设有可沿其滑动的左导轨滑块(33a)，每根直线导轨(31)的右侧均设有可沿其滑动的右导轨滑块(33b)；

在两个左导轨滑块(33a)上设有将两个左导轨滑块(33a)连接在一起的左滑块连接板(33a-1)，在两个右导轨滑块(33b)上设有将两个右导轨滑块(33b)连接在一起的左滑块连接板(33a-1)。

6.如权利要求4或5所述的柔性平行夹，其特征在于：所述两根直线导轨(31)上分别设有一个对射式光电传感器(31-1)和用于与对射式光电传感器(31-1)配合使用的对射式光电传感器触发挡片(31-2)，两个对射式光电传感器(31-1)的设置位置位于两根直线导轨(31)相向的表面。