CN213647599U - 一种复合夹钳 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种复合夹钳，使用时装配于工业机器人上，以通过工业机器人代替操作工，进而降低人工成本、提高生产效率。本实用新型的复合夹钳包括：钳体，左、右钳臂中的一个的把柄上设有用于与工业机器人的机械臂连接的连接结构；左、右钳臂中的一个的把柄上设有推拉驱动机构，且推拉驱动机构的动作端传动连接于另一把柄；两个钳嘴形成的钳口可用于夹持焊丝以及线盘。本实用新型的复合夹钳在使用时，可通过连接结构固定安装在工业机器人的机械臂上，通过其中一个把柄上的推拉驱动机构能够带动另一个把柄绕铰接位置转动，并实现钳口的开合，进而能够对焊丝和线盘的夹持，简单方便的实现了自动化生产的目的，降低了人工成本，提高了生产效率。

Description

一种复合夹钳

技术领域

本实用新型涉及一种复合夹钳，主要用于自动层绕机的工业机器人。

背景技术

焊丝在制造完成后，往往通过焊丝层绕设备将其缠绕在线盘上，以便于后续的存储、运输。目前在通过焊丝层绕设备缠绕焊丝的过程中，为了更换、安装线盘，钩挂焊丝头钩，以及防止焊丝缠绕过程中出现乱丝，一般常有操作工在层绕设备处进行操作，这种就使得人工成本非常高，而且生产效率较低，时常还会出现操作工受伤的安全问题，给生产企业带来很大困扰。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种装配于工业机器人上的复合夹钳，以通过工业机器人代替操作工，进而降低人工成本、提高生产效率。

本实用新型的复合夹钳包括：

钳体，包括铰接的左、右钳臂，左、右钳臂的一端为把柄，另一端为钳嘴；

左、右钳臂中的一个的把柄上设有用于与工业机器人的机械臂连接的连接结构；

左、右钳臂中的一个的把柄上设有推拉驱动机构，且推拉驱动机构的动作端传动连接于另一把柄；

两个钳嘴形成的钳口可用于夹持焊丝以及线盘。

本实用新型的复合夹钳在使用时，可通过连接结构固定安装在工业机器人的机械臂上，通过其中一个把柄上的推拉驱动机构能够带动另一个把柄绕铰接位置转动，并实现钳口的开合，进而能够对焊丝和线盘的夹持，简单方便的实现了自动化生产的目的，降低了人工成本，提高了生产效率。

作为一种优化的方案，所述推拉驱动机构为伸缩缸，伸缩缸的活塞杆与对应把柄传动连接。通过伸缩缸作为推拉驱动机构，结构简单体积小，响应快速，而且伸缩缸的动力介质具有一定的柔性缓冲的特点，更便于实现可靠夹紧。

作为另一种优化的方案，推拉驱动机构为直线动作机构，直线动作机构的输出端与连板球铰连接，连板与对应把柄铰接连接。这种直线动作机构配合铰接连杆结构的传动形式，在保证传动可靠的前提下，结构较为简单。

而且，所述连接结构包含有止转连接结构，用于与工业机器人的机械臂末端的转动输出端对接，两个钳嘴形成的钳口与止转连接结构同心。这样机械臂能够在转动输出端输出转动动作时，带动钳体同步同心转动，实现相应的动作。

进一步的，把柄的端部固连有L形固定部件，L形固定部件的第一边与把柄的延伸方向一致，推拉驱动机构固定安装在L形固定部件的第一边上个，L形固定部件的第二边构成所述的用于与工业机器人的机械臂连接的连接结构。通过L形固定部件实现推拉驱动机构的安装以及钳体向机械臂上的安装，结构简单，安装方便。

此外，两个钳嘴的其中一个上在侧面位置固定有防乱丝压块，防乱丝压块的内外两侧面与钳嘴的内外两侧面平齐。通过防乱丝压块能够在线盘开始缠绕焊丝时通过压块的侧面抵靠焊丝对焊丝进行引导，使焊丝紧靠线盘的边缘开始缠绕，避免焊丝缠乱。

优选地，所述防乱丝压块为尼龙块，尼龙块能够避免在对焊丝进行抵靠引导时破坏焊丝。

而且，两个钳嘴的其中一个上在夹持面上开设有T形槽，T形槽的横边延伸至钳嘴宽度方向的两侧面，T形槽的竖边延伸至钳嘴的端部，T形槽用于与线盘外侧面的外缘和加强筋配合，以便钳口夹紧线盘。钳嘴上设置的T形槽能够与线盘的外缘和加强筋配合而咬紧线盘，增大了钳嘴与线盘的接触面积，增强了钳嘴对线盘的夹紧效果，提高了通过复合夹钳更换线盘的可靠性。

进一步的，夹持面开设有T形槽的钳嘴上在侧面位置固定有防乱丝压块，防乱丝压块的内外两侧面与钳嘴的内外两侧面平齐，防乱丝压块的内侧面设有与T形槽的横边对应的避让横槽。在设置T形槽的钳嘴上设置防乱丝压块，在一定程度上相当于增大了该钳嘴的宽度，那么在通过该钳嘴夹紧线盘时，具有较大的夹紧面积，夹持更加稳固可靠。

进一步的，与防乱丝压块相对的钳嘴上在夹持面上开设有多个夹持横槽，多个夹持横槽在钳嘴的长度方向上并列间隔布置，夹持横槽的槽宽大于焊丝半径。这样能够更加可靠的夹紧焊丝，避免在夹持焊丝时焊丝相对钳嘴滑移。

附图说明

图1为本实用新型的复合夹钳的实施例一的结构示意图；

图2为本实用新型的复合夹钳在安装在工业机器人上使用时的状态示意图；

图3为本实用新型的复合夹钳在夹紧线盘时的结构示意图；

图4为本实用新型的复合夹钳的一个钳嘴的夹持面的结构示意图；

图5为本实用新型的复合夹钳的另一个钳嘴的夹持面的结构示意图；

图6为本实用新型的复合夹钳在夹紧焊丝时的结构示意图；

图7为本实用新型的复合夹钳在通过防乱丝压块整理焊丝时的结构示意图。

图1中：41-机器人连接板；42-伸缩缸；43-驱动机构固定板；44-右钳臂；45-紧固螺钉；46-防乱丝压块；47-左钳臂；48-铰轴；49-卡圈；410-球铰接头；411-连板。

图2中：1-机器人；10-转动输出端；2-线盘；3-焊丝；4-复合夹钳；5-焊丝层绕设备。

图3中：2-线盘；200-外缘；201-加强筋；44-右钳臂；46-防乱丝压块；47-左钳臂。

图4中：44-右钳臂；440-横边；441-竖边。

图5中：3-焊丝；47-左钳臂；470-横槽。

图6中：3-焊丝；44-右钳臂；46-防乱丝压块；47-左钳臂。

图7中：20-挡线板；3-焊丝；44-右钳臂；46-防乱丝压块；47-左钳臂。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以下结合实施例对本实用新型的特征和性能作进一步的详细描述。

本实用新型的复合夹钳的具体实施例一：

如图1-7所示，本实施例的复合夹钳主要用于安装在工业机器人的机械臂末端，作为机械手完成相应动作。复合夹钳的具体结构如图1所示，包括左钳臂47和右钳臂44，左、右钳臂在靠近一端的位置处通过铰轴48铰接，具体的，铰轴48从两钳臂的一侧分别穿过两钳臂，且在穿过的一端具有环槽，环槽中卡装有卡圈49，防止铰轴48脱离，进而实现两钳臂保证可靠的铰接状态。

两钳臂在处于铰轴48一侧的一端为钳嘴，两钳嘴构成钳口，用于夹持。两钳臂在处于铰轴48的另一侧的一端为把柄，把柄的长度大于钳嘴的长度而构成省力结构。

其中，右钳臂44的端部一体固连有L形固定部件，L形固定固件具体为L形板件，L形板件的一边成型于右钳臂44的端部且与右钳臂44的把柄的延伸方向一致，为驱动机构固定板43，另一边垂直于驱动机构固定板43并向左钳臂47延伸，为用于与机器人连接的机器人连接板41，复合夹钳整体通过机器人连接板41安装于工业机器人的机械臂的末端。驱动机构固定板43上垂直于板面安装有伸缩缸42，伸缩缸42的活塞杆从面向左钳臂47的一侧伸出驱动机构固定板43并安装有球铰接头410，球铰接头410通过两侧的连板411铰接在左钳臂47的端部。

伸缩缸42做为推拉驱动机构能够在两个钳臂的并列方向上输出推拉动作，进而通过与左钳臂之间铰接的连板结构带动左钳臂的把柄端部相对右钳臂的把柄端部靠近和远离，从而实现钳口的开口动作。

另外需要说明的是，工业机器人1的机械臂末端具有转动输出端10，即能够绕自身轴线转动的转动输出端，机器人连接板41上设有与转动输出端10对接的止口结构，且在对接连接后整个钳体能够被转动输出端10带动转动。当然，为了在转动输出端带动钳体转动时，能够通过钳口准确的完成动作，钳口与机器人连接板41上的止转连接结构同心。

构成钳口的两个钳嘴的结构如图4-5所示，其中，右钳臂44的钳嘴的夹持面上设有T形槽，T形槽的横边440延伸至钳嘴宽度方向的两侧面，T形槽的竖边441延伸至钳嘴的端部；左钳臂47的钳嘴的夹持面上设有多个夹持横槽470，多个夹持横槽470在钳嘴的长度方向上并列间隔布置，夹持横槽470的槽宽大于焊丝3半径。这样的结构设计主要是为了使钳口能够更加可靠稳固的夹紧焊丝3和线盘2。

如图3-7，线盘2包括中部的绕线筒以及设置在绕线筒两端的环形挡线板20，为了提高挡线板20的结构强度，其在外周处设有外翻的外缘200，且在挡线板20的外侧面设有径向延伸至外缘200处的加强筋201，这样外缘200和加强筋201在交汇位置处就形成类似T形的结构。右钳臂钳嘴上的T形槽正是为了能够在夹持线盘时，使外缘200和加强筋201在交汇位置处形成的类似T形凸边对应卡入T形槽中，这样能够使右钳臂的钳嘴与线盘的外缘和加强筋配合而咬紧线盘，增大了钳嘴与线盘的接触面积，增强了钳嘴对线盘的夹紧效果，提高了通过复合夹钳更换线盘的可靠性。当然，由于外缘为弧形，为了保证外缘能够进入T形槽的横边，其横边440具有较大的宽度；而且为了方便加强筋进入T形槽的竖边，其竖边441的宽度大于加强筋的宽度。

而横槽470的设置，能够增大钳嘴与焊丝的接触面积，进而能够更加可靠的夹紧焊丝，避免在夹持焊丝时焊丝相对钳嘴滑移。

此外，右钳臂44的钳嘴在侧面位置还通过紧固螺钉45固定有防乱丝压块46，防乱丝压块46的内外两侧面与钳嘴的内外两侧面平齐，而且端部外轮廓也与钳嘴的端部外轮廓形状一致。如图7所示，通过防乱丝压块46能够在线盘2开始缠绕焊丝3时通过防乱丝压块46的侧面紧贴挂丝处挡线板20的内壁面和焊丝3，使焊丝3紧靠线盘的挡线板20开始缠绕，进而能够使后续缠绕的线圈依次紧挨第一圈，保证了第一圈焊丝从线盘的边缘开始缠起，避免焊丝缠乱。采用紧固螺钉45固定防乱丝压块，在防乱丝压块磨损后，便于对防乱丝压块进行更换。

优选地，防乱丝压块46为尼龙块，考虑到一些焊丝的外侧覆有涂层，尼龙块能够避免在对焊丝进行抵靠引导时划伤破坏焊丝。当然，在其他实施例中，防乱丝压块还可以为聚氨酯块或聚四氟乙烯块。

本实施例中将防乱丝压块46固定在了右钳臂的钳嘴上，那么为了避免在右钳臂的钳嘴夹紧挡线板20外侧面时防乱丝压块46与挡线板20的外缘干涉，相应地，防乱丝压块46的内侧面设有与右钳臂钳嘴上的T形槽的横边对应贯通的避让横槽。这样的设置在一定程度上相当于增大了该钳嘴的宽度，那么在通过该钳嘴夹紧线盘时，具有较大的夹紧面积，夹持更加稳固可靠。当然，在其他实施例中，防乱丝压块46也可以设置在左钳臂的钳嘴上，此时，可以适应的在防乱丝压块46上设置于避让横槽470对应贯通的焊丝夹槽。

本实施例的复合夹钳在安装到工业机器人上使用时，如图2所示，六轴工业机器人1能够通过复合夹钳夹取放置位处的线盘2，并将其安装在焊丝层绕设备5上，然后能够夹取焊丝3并通过旋转钳体在焊丝3的端部弯折出挂钩，然后夹持焊丝将挂钩钩挂在线盘2上后，调整姿态使防乱丝压块紧靠焊丝3和挡线板20，启动焊丝层绕设备进行缠绕动作，在缠绕结束后，通过复合夹钳夹取缠绕好焊丝的线盘将其卸下，即完成缠绕。

通过上文对本实施例的复合夹钳的结构以及使用方式和效果的介绍可知，本实用新型的复合夹钳配合机器人实现了焊丝缠绕全自动化的作业方式，大大降低了人工成本，提高了生产效率。

当然，本实用新型的复合夹钳并不仅限于上述介绍的实施例，以下还提供了基于本实用新型的设计构思的其他复合夹钳的实施例。

例如在其他实施例中，与上文介绍的实施例不同的是，伸缩缸可以由伺服电机代替，伺服电机配合丝杠螺母副输出往复直线动作，丝杠螺母副的直线动作端通过球铰接头以及连板与对应钳臂的把柄传动连接；或者，左钳臂的把柄上设有沿把柄延伸的长孔，推拉驱动机构的直线动作输出端通过穿过长孔的销轴与把柄活动连接，在直线动作输出端输出往复直线动作时，带动把柄靠近和远离；再或者，右钳臂上安装的推拉驱动机构包括伺服电机以及连接在伺服电机输出端的凸轮，两钳臂处于凸轮轮面的一侧，凸轮轮面上设有凸轮槽，左钳臂上设有伸入凸轮槽中的滑销，在凸轮转动时，能够通过滑销与凸轮槽的配合带动左钳臂靠近和远离右钳臂。

或者，在其他实施例中，与上文介绍的实施例不同的是，两个钳臂的钳嘴在夹持面处可以为简单的磨砂结构以实现防滑效果，提高夹持的可靠性；或者在挡线板的外侧面为其他结构形式时，相应的改变钳嘴夹持面处的结构，以增大其与挡线板的接触面积和防滑效果。

再或者，在其他实施例中，与上文介绍的实施例不同的是，左钳臂在把柄端部设置安装板，推拉驱动机构安装在左钳臂的安装板上，右钳臂在把柄的端部设置固定连接板，通过固定连接板与工业机器人的机械臂末端固定连接。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，本实用新型的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种复合夹钳，包括：

钳体，包括铰接的左、右钳臂，左、右钳臂的一端为把柄，另一端为钳嘴；

其特征是，

左、右钳臂中的一个的把柄上设有用于与工业机器人的机械臂连接的连接结构；

左、右钳臂中的一个的把柄上设有推拉驱动机构，且推拉驱动机构的动作端传动连接于另一把柄；

两个钳嘴形成的钳口可用于夹持焊丝以及线盘。

2.根据权利要求1所述的复合夹钳，其特征是，所述推拉驱动机构为伸缩缸，伸缩缸的活塞杆与对应把柄传动连接。

3.根据权利要求1所述的复合夹钳，其特征是，推拉驱动机构为直线动作机构，直线动作机构的输出端与连板球铰连接，连板与对应把柄铰接连接。

4.根据权利要求1所述的复合夹钳，其特征是，所述连接结构包含有止转连接结构，用于与工业机器人的机械臂末端的转动输出端对接，两个钳嘴形成的钳口与止转连接结构同心。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的复合夹钳，其特征是，把柄的端部固连有L形固定部件，L形固定部件的第一边与把柄的延伸方向一致，推拉驱动机构固定安装在L形固定部件的第一边上个，L形固定部件的第二边构成所述的用于与工业机器人的机械臂连接的连接结构。

6.根据权利要求1-4任意一项所述的复合夹钳，其特征是，两个钳嘴的其中一个上在侧面位置固定有防乱丝压块，防乱丝压块的内外两侧面与钳嘴的内外两侧面平齐。

7.根据权利要求6所述的复合夹钳，其特征是，所述防乱丝压块为尼龙块。

8.根据权利要求1-4任意一项所述的复合夹钳，其特征是，两个钳嘴的其中一个上在夹持面上开设有T形槽，T形槽的横边延伸至钳嘴宽度方向的两侧面，T形槽的竖边延伸至钳嘴的端部，T形槽用于与线盘外侧面的外缘和加强筋配合，以便钳口夹紧线盘。

9.根据权利要求8所述的复合夹钳，其特征是，夹持面开设有T形槽的钳嘴上在侧面位置固定有防乱丝压块，防乱丝压块的内外两侧面与钳嘴的内外两侧面平齐，防乱丝压块的内侧面设有与T形槽的横边对应的避让横槽。

10.根据权利要求9所述的复合夹钳，其特征是，与防乱丝压块相对的钳嘴上在夹持面上开设有多个夹持横槽，多个夹持横槽在钳嘴的长度方向上并列间隔布置，夹持横槽的槽宽大于焊丝半径。

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