CN207939950U - 一种柔性夹爪快换装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种柔性夹爪快换装置，包括：快速接头和夹爪；快速接头包括：压紧环、定位套、弹性件和限位件，弹性件套设在定位套上并位于定位套和压紧环之间，限位件将压紧环与定位套连接，定位套下端圆周上包裹多个在径向上有活动量的滚珠，压紧环上设有挤压斜面，通过挤压斜面的挤压或释放挤压滚珠，使滚珠径向收紧或径向扩张；夹爪包括缸体和连接部；当连接夹爪和快速接头时，提起压紧环，挤压斜面不与滚珠作用，连接部可插入定位套中，放开压紧环，挤压斜面挤压滚珠，滚珠抓紧连接部，实现夹爪与快速接头的快速连接。

Description

一种柔性夹爪快换装置
技术领域
本实用新型属于插件机领域，特别涉及一种柔性夹爪快换装置。
背景技术
机器人异型插件机是将电子元器件插装到PCB电路板上指定位置的机器设备，机器人异型插件机通常包括：机器外壳、设备基座、PCB板传送定位装置和机器人。机器人的Z轴上会安装多个夹爪组件用于夹取和插装电子元器件，夹爪组件包括夹爪及驱动夹爪动作的驱动件；PCB板传送定位装置将PCB板传送到预定位置，机器人夹取装置上的夹爪按指令将相应的电子元件插接到PCB板上指定的位置。异型插件机完成一次插件作业需要配备多个形状的夹爪以完成对不同电子元器件的插接，完成一个PCB板产品的插件，需要更换几次夹爪。目前，夹爪一般采用气缸作为驱动件控制其张开或收紧以夹取电子元器件和插件作业，更换夹爪时，需要将夹爪及与其连接的相应的气缸一同更换，夹爪组件采用螺丝的固定方式与机器人连接，更换不同的夹爪组件时，至少需要以下几个步骤：(1)拆除气管；(2)需要将螺丝拆除取出旧夹爪组件；(3)定位重组装新夹爪组件，采用螺丝固定；(4)重新连接气管等。可以看出传统夹爪组件更换费时、费力，不能适应电子行业快速切换产品需求。而且传统夹爪组件更换复杂，也不可能实现夹爪组件自动更换等设备的升级。所以需要研发一种可快速更换的夹爪组件，包括能快速定位、快速固定、快速连接气路等。
实用新型内容
本实用新型提供一种能快速定位、快速固定、快速连接气路的柔性夹爪快换装置。
所述柔性夹爪快换装置包括快速接头(10)和夹爪(20)；快速接头(10)包括：压紧环(11)、中空的定位套(12)、弹性件(13)和限位件(14)；压紧环(11)包括第一容纳部(111)和第二容纳部(112)，第二容纳部(112)设有限位底端面(113)和挤压斜面(114)；定位套(12)容纳在压紧环(11)内，定位套(12)包括上端部(121)和下端部(122)，上端部(121)和下端部(122)之间设有中间部(123)，中间部(123)的外径大于下端部(122)的外径并小于上端部(121)的外径，上端部(121)和中间部(123)容纳在第一容纳部(111)内，下端部(122)容纳在第二容纳部(112)内；弹性件(13)套设在定位套(12)的中间部(123)上，一端与上端部(121)的下端面(124)抵接，另一端与第二容纳部(112)的上端面(115)抵接；限位件(14)固定在下端部(122)靠近底端的位置上并与压紧环(11)的限位底端面(113)抵接，定位套(12)靠近限位件(14)固定的位置的圆周上包裹多个均匀分布可自由滚动并在径向上有活动量的滚珠(15)，滚珠(15)的外径大于定位套(12)的下端部(122)的壁厚，使滚珠(15)的一部分暴露在下端部(122)的外侧，一部分暴露在下端部(122)的内侧，通过挤压斜面(114)的挤压或释放挤压滚珠(15)，使滚珠(15)同时径向收紧或径向扩张；
夹爪(20)包括缸体(21)和连接部(22)，连接部(22)的外径与定位套(12)的下端部(122)的内径匹配，连接部(22)设有滚珠固定扣槽(23)和限位凸缘(24)；
当向压紧环(11)施加轴向外力使限位件(14)脱离压紧环(11)的限位底端面(113)时，弹性件(13)压缩，挤压斜面(114)释放对滚珠(15)的挤压力，连接部(22)插入到下端部(122)过程中，将滚珠(15)延径向方向向外推；当限位凸缘(24)的上端面与下端部(122)的下端面抵接后，释放压紧环(11)上施加的外力，在弹性件(13)的回复力作用下，压紧环(11)向夹爪(20)方向移动，挤压斜面(114)向滚珠(15)施加挤压力，使滚珠(15)同时向内锁紧，扣入滚珠固定扣槽(23)中，实现夹爪(20)与所述快速接头的固定连接。
进一步地，所述柔性夹爪快换装置还包括限位销(16)，限位销(16)设置在夹爪(20)的连接部(22)靠近限位凸缘(24)的位置上并径向方向延伸；定位套(12)的下端部(122)的底端设有与限位销(16)匹配的限位卡槽(125)。
进一步地，夹爪(20)中心轴设有通气道。
进一步地，弹性件(13)为压缩弹簧。
进一步地，在定位套(12)的内部、贴近连接部(22)的顶端位置还设有密封圈(17)。
更进一步地，限位件(14)采用卡簧，定位套(12)的下端部(122)设有卡簧槽(126),限位件(14)卡接在卡簧槽(126)内。
本实用新型的柔性夹爪快换装置，夹爪更换耗时少，提高了生产效率，降低了生产成本。
附图说明
图1为本实用新型采用的柔性夹爪快换装置的结构示意图；
图2为本实用新型采用的快速接头的分解示意图；
图3为本实用新型采用的快速接头的压紧环的剖视图；
图4为本实用新型采用的快速接头的定位套的立体结构示意图；
图5为图1延“B”方向的剖面示意图；
图6为采用的柔性夹爪快换装置组装后的剖面示意图。
具体实施方式
如图1所示，柔性夹爪快换装置包括：快速接头10和夹爪20，快速接头10固定在机器人上，夹爪20可拆卸地连接在快速接头10上。
如图1-4所示，快速接头10包括：压紧环11、中空的定位套12、弹性件13和限位件14；压紧环11包括第一容纳部111和第二容纳部112，第二容纳部112设有限位底端面113和挤压斜面114；定位套12容纳在压紧环11内，定位套12包括上端部121和下端部122，上端部121和下端部122之间设有中间部123，中间部123的外径大于下端部122的外径并小于上端部121的外径，上端部121和中间部123容纳在第一容纳部111内，下端部122容纳在第二容纳部112内；弹性件13套设在定位套12的中间部123上，一端与上端部121的下端面124抵接，另一端与第二容纳部112的上端面115抵接；限位件14固定在下端部122靠近底端的位置上并与压紧环11的限位底端面113抵接，定位套12靠近限位件14固定的位置的圆周上包裹多个均匀分布可自由滚动并在径向上有活动量的滚珠15，滚珠15的外径大于定位套12的下端部122的壁厚，使滚珠15的一部分暴露在定位套12下端部122的外侧，一部分暴露在定位套12下端部122的内侧，通过挤压斜面114的挤压或释放挤压滚珠15，使滚珠15同时径向收紧或径向扩张。
夹爪20包括缸体21和连接部22，连接部22的外径与定位套12的下端部122的内径匹配，连接部22设有滚珠固定扣槽23和限位凸缘24。连接部22设置在缸体21的上端，缸体21的下端可安装夹取电子元器件的夹头。
如图5-6所示，安装时，向压紧环11施加轴向外力使限位件14脱离压紧环11的限位底端面113时，弹性件13压缩，挤压斜面114释放对滚珠15的挤压力，连接部22插入到下端部122过程中，将滚珠15延径向向外推，下端部122的中心通道完全打开，使连接部22可顺畅地插入到下端部122中；当限位凸缘24的上端面与下端部122的下端面抵接后，释放压紧环11上施加的外力，在弹性件13的回复力作用下，压紧环11向夹爪20方向移动，挤压斜面114向滚珠15施加挤压力，使滚珠15同时向内锁紧，扣入滚珠固定扣槽23中，实现夹爪20与快速接头10的劳定连接。拆卸时，用力将压紧环11向上提起，挤压斜面114释放对滚珠15的挤压力，夹爪的连接部22可从快速接头的下端部122拔出，实现夹爪20余快速接头10的分离。
本实用新型的柔性夹爪快换装置还包括限位销16，限位销16设置在夹爪20的连接部22 靠近限位凸缘24的位置上并径向方向延伸；定位套12的下端部122的底端设有与限位销16匹配的限位卡槽125。通过设置限位销16，可以防止夹爪20与快速接头10连接后旋转，使夹爪20的连接部22在旋转方向进一步限位。
夹爪20中心轴设有通气道。夹爪20与快速接头10连接后，中间形成空气通道。在定位套12的内部、贴近连接部22的顶端位置还设有密封圈17，密封圈17紧紧包裹连接部22的外径，使连接部22与定位套12中相应的连接部位充分密封，实现夹爪20与快速插头10的中空部位充分通气。
弹性件13为压缩弹簧。
限位件14采用卡簧，定位套12的下端部122设有卡簧槽126。
更换现有的夹爪固定在气缸上的夹爪组件，每个至少要10分钟，本实用新型的柔性夹爪快换装置，从拆卸夹爪到组装新的夹爪，能在10s内完成更换，大大的提升了生产效率；且实现了夹爪组件的标准化，相比于传统夹爪固定于气缸上，部件更少，重量更轻。

Claims (6)

1.一种柔性夹爪快换装置，其特征在于，包括快速接头(10)和夹爪(20)；
快速接头(10)包括：压紧环(11)、中空的定位套(12)、弹性件(13)和限位件(14)；压紧环(11)包括第一容纳部(111)和第二容纳部(112)，第二容纳部(112)设有限位底端面(113)和挤压斜面(114)；定位套(12)容纳在压紧环(11)内，定位套(12)包括上端部(121)和下端部(122)，上端部(121)和下端部(122)之间设有中间部(123)，中间部(123)的外径大于下端部(122)的外径并小于上端部(121)的外径，上端部(121)和中间部(123)容纳在第一容纳部(111)内，下端部(122)容纳在第二容纳部(112)内；弹性件(13)套设在定位套(12)的中间部(123)上，一端与上端部(121)的下端面(124)抵接，另一端与第二容纳部(112)的上端面(115)抵接；限位件(14)固定在下端部(122)靠近底端的位置上并与压紧环(11)的限位底端面(113)抵接，定位套(12)靠近限位件(14)固定的位置的圆周上包裹多个均匀分布可自由滚动并在径向上有活动量的滚珠(15)，滚珠(15)的外径大于定位套(12)的下端部(122)的壁厚，使滚珠(15)的一部分暴露在下端部(122)的外侧，一部分暴露在下端部(122)的内侧，通过挤压斜面(114)的挤压或释放挤压滚珠(15)，使滚珠(15)同时径向收紧或径向扩张；
夹爪(20)包括缸体(21)和连接部(22)，连接部(22)的外径与定位套(12)的下端部(122)的内径匹配，连接部(22)设有滚珠固定扣槽(23)和限位凸缘(24)；
当向压紧环(11)施加轴向外力使限位件(14)脱离压紧环(11)的限位底端面(113)时，弹性件(13)压缩，挤压斜面(114)释放对滚珠(15)的挤压力，连接部(22)插入到下端部(122)过程中，将滚珠(15)延径向方向向外推；当限位凸缘(24)的上端面与下端部(122)的下端面抵接后，释放压紧环(11)上施加的外力，在弹性件(13)的回复力作用下，压紧环(11)向夹爪(20)方向移动，挤压斜面(114)向滚珠(15)施加挤压力，使滚珠(15)同时向内锁紧，扣入滚珠固定扣槽(23)中，实现夹爪(20)与所述快速接头的固定连接。
2.根据权利要求1所述的柔性夹爪快换装置，其特征在于，还包括限位销(16)，限位销(16)设置在夹爪(20)的连接部(22)靠近限位凸缘(24)的位置上并径向方向延伸；定位套(12)的下端部(122)的底端设有与限位销(16)匹配的限位卡槽(125)。
3.根据权利要求1-2任一所述的柔性夹爪快换装置，其特征在于，夹爪(20)中心轴设有通气道。
4.根据权利要求3所述的柔性夹爪快换装置，其特征在于，弹性件(13)为压缩弹簧。
5.根据权利要求3所述的柔性夹爪快换装置，其特征在于，在定位套(12)的内部、贴近连接部(22)的顶端位置还设有密封圈(17)。
6.根据权利要求3所述的柔性夹爪快换装置，其特征在于，限位件(14)采用卡簧，定位套(12)的下端部(122)设有卡簧槽(126),限位件(14)卡接在卡簧槽(126)内。
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