CN216422598U - 夹手取件装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种夹手取件装置，包括气缸以及与气缸连接的拉杆夹持机构，拉杆夹持机构包括上臂、下臂、上拉杆及下拉杆；上臂包括有上臂前段和上臂后段，上臂前段自前往后斜向上延伸，上臂后段自上臂前段的后端往后斜向下延伸；下臂包括有下臂前段和下臂后段，下臂前段自前往后斜向下延伸，下臂后段自下臂前段的后端往后斜向上延伸；上臂前段的前端下侧、下臂前段的前端上侧分别设置有夹持部；上臂后段的后端铰接于气缸的缸体上侧，下臂后段的后端铰接于气缸的缸体下侧；上拉杆的前端铰接于上臂前段和上臂后段的交汇处，上拉杆的后端铰接于气缸的伸缩杆；下拉杆的前端铰接于下臂前段和下臂后段的交汇处，下拉杆的后端铰接于气缸的伸缩杆。

Description

夹手取件装置

技术领域

本实用新型涉及夹手取件装置领域技术，尤其是指一种夹手取件装置。

背景技术

工业机器人的夹手，也称为末端执行器，它是装在工业机器人手臂上直接抓握工件或执行作业的部件，具有夹持、运输、放置工件到某一个位置的功能。

目前，现有取件机的夹手存在以下问题：一、现有取件机的夹手为杠杆结构，力矩损耗很大，取件过程中夹持力不够，造成产品脱落，影响生产；二、现有取件机夹手内部设计有很多铜套，铜套容易磨损，需要经常更换，给设备维护保养造成困难；三、现有取件机夹手的气缸在取件机末端，气缸与夹手之间用长约1.5m的轴连接，力矩传动效率低下。

因此，需要研究一种新的技术方案来解决上述问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种夹手取件装置，其主要是将拉杆夹持机构直接连接于气缸，通过调节气缸行程控制夹持部的开合范围，并且，上臂、下臂为特殊弯折结构，而拉杆铰接于其弯折处，解决取件机夹持力不足的问题，保障生产取件平稳运行，有效降低设备故障发生率和维护保养成本。

为实现上述目的，本实用新型采用如下之技术方案：

一种夹手取件装置，包括气缸以及与气缸连接的拉杆夹持机构，所述拉杆夹持机构包括上臂、下臂、上拉杆及下拉杆；所述上臂包括有上臂前段和上臂后段，所述上臂前段自前往后斜向上延伸，所述上臂后段自上臂前段的后端往后斜向下延伸；所述下臂包括有下臂前段和下臂后段，所述下臂前段自前往后斜向下延伸，所述下臂后段自下臂前段的后端往后斜向上延伸；所述上臂前段的前端下侧、下臂前段的前端上侧分别设置有夹持部；所述上臂后段的后端铰接于气缸的缸体上侧，所述下臂后段的后端铰接于气缸的缸体下侧；

所述上拉杆的前端铰接于上臂前段和上臂后段的交汇处，所述上拉杆的后端铰接于气缸的伸缩杆；所述下拉杆的前端铰接于下臂前段和下臂后段的交汇处，所述下拉杆的后端铰接于气缸的伸缩杆。

作为一种优选方案，所述气缸的前端设置有前安装板，所述上臂后段的后端铰接于前安装板的上侧，所述下臂后段的后端铰接于前安装板的下侧。

作为一种优选方案，所述气缸的伸缩杆的前端连接有上下延伸的连接块，所述上拉杆的后端铰接于连接块的上端，所述下拉杆的后端铰接于连接块的下端。

作为一种优选方案，所述前安装板的前侧凸设有限位柱，所述限位柱位于连接块的后侧以限制连接块向后位移的行程。

作为一种优选方案，所述气缸的伸缩杆的前端设置有调节螺丝、调节螺母，所述调节螺丝穿过连接块并通过调节螺母螺纹连接于调节螺丝上以限位于连接块的后侧。

作为一种优选方案，所述夹持部设置有夹齿。

作为一种优选方案，所述上拉杆的前端通过第一左右向转轴铰接于上臂前段和上臂后段的交汇处，所述上臂后段的后端通过第二左右向转轴铰接于气缸的缸体上侧；所述下拉杆的前端通过第三左右向转轴铰接于下臂前段和下臂后段的交汇处，所述下臂后段的后端通过第四左右向转轴铰接于气缸的缸体下侧；

所述上臂后段和下臂后段的左、右侧面分别设置有长面板，以限制前、后端转轴位置。

作为一种优选方案，所述上拉杆的后端通过第五左右向转轴铰接于连接块的上端，所述下拉杆的后端通过第六左右向转轴铰接于连接块的下端；

所述连接块的左、右侧分别设置有短面板，以限制连接块的上、下端转轴位置。

本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知，其主要是夹手取件装置的拉杆夹持机构直接连接于气缸，降低了力矩传输之间的损失；并且，其通过调节气缸行程可以控制夹持部的开合范围，通用性强；另外，拉杆夹持机构中上臂、下臂为特殊弯折结构，而上、下拉杆通过转轴与上、下臂的交汇处连接，拉杆夹持机构使用合金钢材质即可达到使用需求，上、下臂不易磨损，极大的降低了设备故障率。其结构简单、便于拆装维护。

为更清楚地阐述本实用新型的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本实用新型进行详细说明。

附图说明

图1是本实用新型之实施例的立体图；

图2是本实用新型之实施例的侧视图；

图3是本实用新型之实施例的正视图；

图4是本实用新型之实施例的分解图；

图5 是本实用新型之实施例的上臂的受力示意图。

附图标识说明：

10、拉杆夹持机构 10a、上臂

10b、下臂 11、交汇处

12、长面板 13a、上拉杆

13b、下拉杆 14、连接块

15、调节螺丝 16、调节螺母

17、短面板 18a、上夹持部

18b、下夹持部 α、斜度

20、气缸 21、伸缩杆

22、第一气管 23、第二气管

30、前安装板 31、限位柱

40、中安装板 50、后安装板

60、垫块。

具体实施方式

请参照图1至图5所示，其显示出了本实用新型之实施例的具体结构。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙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、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本实用新型的具体保护范围。

一种夹手取件装置，包括气缸20以及与气缸20连接的拉杆夹持机构10，所述拉杆夹持机构10包括上臂10a、下臂10b、上拉杆13a及下拉杆13b。所述上臂10a包括有上臂10a前段和上臂10a后段，所述上臂10a前段自前往后斜向上延伸，所述上臂10a后段自上臂10a前段的后端往后斜向下延伸。所述下臂10b包括有下臂10b前段和下臂10b后段，所述下臂10b前段自前往后斜向下延伸，所述下臂10b后段自下臂10b前段的后端往后斜向上延伸。所述上臂10a前段的前端下侧、下臂10b前段的前端上侧分别设置有夹持部。所述上臂10a后段的后端铰接于气缸20的缸体上侧，所述下臂10b后段的后端铰接于气缸20的缸体下侧。所述上拉杆13a的前端铰接于上臂10a前段和上臂10a后段的交汇处11，所述上拉杆13a的后端铰接于气缸20的伸缩杆21；所述下拉杆13b的前端铰接于下臂10b前段和下臂10b后段的交汇处11，所述下拉杆13b的后端铰接于气缸20的伸缩杆21。

图1至图4所示，其分别展示出了夹手取件装置的立体图、侧视图、正视图、分解图。所述上拉杆13a的前端通过第一左右向转轴铰接于上臂10a前段和上臂10a后段的交汇处11，所述上臂10a后段的后端通过第二左右向转轴铰接于气缸20的缸体上侧。所述下拉杆13b的前端通过第三左右向转轴铰接于下臂10b前段和下臂10b后段的交汇处11，所述下臂10b后段的后端通过第四左右向转轴铰接于气缸20的缸体下侧。所述上拉杆13a的后端通过第五左右向转轴铰接于连接块14的上端，所述下拉杆13b的后端通过第六左右向转轴铰接于连接块14的下端。气缸20前端的前安装板30直接与上臂10a、下臂10b连接，降低了力矩传输之间的损失。

在本实施例中，所述气缸20的前端设置有前安装板30，所述上臂10a后段的后端铰接于前安装板30的上侧，所述下臂10b后段的后端铰接于前安装板30的下侧。具体而言，所述上臂10a后段的后端通过第二左右向转轴铰接于前安装板30上侧。所述下臂10b后段的后端通过第四左右向转轴铰接于气缸20的缸体下侧。

所述上臂10a前段的前端下侧、下臂10b前段的前端上侧分别设置有夹持部。具体而言，上臂10a前段的前端下侧设置有上夹持部18a，下臂10b前段的前端上侧设置有下夹持部18b。优选地，所述夹持部设置有夹齿。在本实施例中，上夹持部18a、下夹持部18b分别通过螺丝连接有夹齿，并且，在本实施例中，上夹持部18a、下夹持部18b的夹齿上斜度α均设置为5°，以匹配铝压铸件料饼的拔模斜度α。

优选地，所述上臂10a后段和下臂10b后段的左、右侧面分别设置有长面板12，以限制前、后端转轴位置。具体而言，所述上臂10a后段的左、右侧面分别设置有长面板12，以及，所述下臂10b后段的左、右侧面分别设置有长面板12。

优选地，所述连接块14的左、右侧分别设置有短面板17，以限制连接块14的上、下端转轴位置。具体而言，所述连接块14的左、右侧分别设置有短面板17。

另外，所述气缸20的伸缩杆21的前端连接有上下延伸的连接块14，所述上拉杆13a的后端铰接于连接块14的上端，所述下拉杆13b的后端铰接于连接块14的下端。所述气缸20的伸缩杆21的前端设置有调节螺丝15、调节螺母16，所述调节螺丝15穿过连接块14并通过调节螺母16螺纹连接于调节螺丝15上以限位于连接块14的后侧。

所述气缸20的前端设置有前安装板30，以及，所述气缸20的后端设置有中安装板40。在本实施例中，通过螺丝、螺母依次贯穿前安装板30、气缸20、中安装板40，使得：气缸20固定在前安装板30与中安装板40之间。所述中安装板40后端还设置有后安装板50，并且，所述中安装板40与后安装板50之间设置有垫块60。整个夹手取件装置通过后安装板50与取件机连接，垫块60起支撑作用，气缸20为整个装置提供运行动力。所述前安装板30的前侧凸设有限位柱31，所述限位柱31位于连接块14的后侧以限制连接块14向后位移的行程。

图5所示，其展示了夹手取件装置的上臂的受力示意图。在夹手取件装置中，上臂10a与下臂10b具有相同的结构，上臂10a的夹持力与下臂10b的夹持力数值相同，上臂10a的夹持力与下臂10b的夹持力方向相反，故此处对下臂10b的受力分析不再详细说明，避免造成赘述。设定气缸20的压缩空气的压力为P，气缸20的直径为d，上拉杆13a与气缸20的伸缩杆21之间的夹角为θ，气缸20的伸缩杆21对连接块14的拉力为F，连接块14对上拉杆13a的拉力为F1，上拉杆13a对上臂10a的牵引力为F2，上拉杆13a对上臂10a的牵引力沿水平方向的分力为F3，上夹持部18a的夹持力为F夹，连接块14对上拉杆13a的拉力F1为气缸20的伸缩杆21对连接块14的拉力为F沿上拉杆13a方向的分力，得：

F1=cosθ*F=cosθ*0.5*P*0.25*π*d²=0.125*cosθ*π*P*d²；

F2=F1=0.125*cosθ*π*P*d²；

F3=sinθ*F2=0.125*sinθ*cosθ*π*P*d²；

F夹=F3=0.125*π*P*d²*（-（sin²θ-0.5）²+0.25）^(1/2)。

从上述推导公式可以得出，当sin²θ=0.5，即上拉杆13a与气缸20的伸缩杆21之间的夹角是45°时，夹手取件装置可以提供最大的夹持力。工厂使用的压缩空气压力为0.6Mpa，通常夹手取件装置的气缸20活塞直径为80mm，则最大夹持力F夹为计算过程中如下：

F夹=0.125*π*0.6*1000000*0.08*0.08*0.5=754（N）；

因此，通常情况下，在工厂使用的压缩空气压力为0.6Mpa，夹手取件装置的气缸20活塞直径为80mm，该夹手取件装置最大可以提供754N的夹持力。

接下来，本实用新型的工作原理，详述如下：

当第一气管22通入压缩空气，气缸20推动连接块14向前运动，上拉杆13a、下拉杆13b在转轴的作用下迫使上臂10a、下臂10b向外运动，上夹持部18a、下夹持部18b张开；把压缩空气转入由第二气管23通入，气缸20拉动连接块14向后运动，连接块14联动上拉杆13a、下拉杆13b在转轴的作用下迫使上臂10a、下臂10b向内侧运动，上夹持部18a、下夹持部18b在向内运动的过程中夹紧产品，然后取件机运动将产品取出；当夹手取件装置夹住产品运动至传送带上方，压缩空气再次转入由第一气管22通入，气缸20推动连接块14向前运动，上夹持部18a、下夹持部18b张开，产品直接落入传送带等待处理，夹手取件装置完成一个工作循环。在夹取过程中，夹手取件装置通过调节气缸20的行程控制夹持部的开合范围，其通用性很强；并且，夹手取件装置受力区域均使用的是拉杆夹持机构10，拉杆夹持机构10可以使用合金钢材质以达到使用需求，如此，上臂10a、下臂10b不易磨损，降低了设备故障率。

本实用新型的设计重点在于，主要是夹手取件装置的拉杆夹持机构直接连接于气缸，降低了力矩传输之间的损失；并且，其通过调节气缸行程可以控制夹持部的开合范围，通用性强；另外，拉杆夹持机构中上臂、下臂为特殊弯折结构，而上、下拉杆通过转轴与上、下臂的交汇处连接，拉杆夹持机构使用合金钢材质即可达到使用需求，上、下臂不易磨损，极大的降低了设备故障率。其结构简单、便于拆装维护。

Claims (8)

1.一种夹手取件装置，包括气缸以及与气缸连接的拉杆夹持机构，其特征在于：所述拉杆夹持机构包括上臂、下臂、上拉杆及下拉杆；所述上臂包括有上臂前段和上臂后段，所述上臂前段自前往后斜向上延伸，所述上臂后段自上臂前段的后端往后斜向下延伸；所述下臂包括有下臂前段和下臂后段，所述下臂前段自前往后斜向下延伸，所述下臂后段自下臂前段的后端往后斜向上延伸；所述上臂前段的前端下侧、下臂前段的前端上侧分别设置有夹持部；所述上臂后段的后端铰接于气缸的缸体上侧，所述下臂后段的后端铰接于气缸的缸体下侧；

所述上拉杆的前端铰接于上臂前段和上臂后段的交汇处，所述上拉杆的后端铰接于气缸的伸缩杆；所述下拉杆的前端铰接于下臂前段和下臂后段的交汇处，所述下拉杆的后端铰接于气缸的伸缩杆。

2.根据权利要求1所述的夹手取件装置，其特征在于：所述气缸的前端设置有前安装板，所述上臂后段的后端铰接于前安装板的上侧，所述下臂后段的后端铰接于前安装板的下侧。

3.根据权利要求2所述的夹手取件装置，其特征在于：所述气缸的伸缩杆的前端连接有上下延伸的连接块，所述上拉杆的后端铰接于连接块的上端，所述下拉杆的后端铰接于连接块的下端。

4.根据权利要求3所述的夹手取件装置，其特征在于：所述前安装板的前侧凸设有限位柱，所述限位柱位于连接块的后侧以限制连接块向后位移的行程。

5.根据权利要求1所述的夹手取件装置，其特征在于：所述气缸的伸缩杆的前端设置有调节螺丝、调节螺母，所述调节螺丝穿过连接块并通过调节螺母螺纹连接于调节螺丝上以限位于连接块的后侧。

6.根据权利要求1所述的夹手取件装置，其特征在于：所述夹持部设置有夹齿。

7.根据权利要求1至6任一项所述的夹手取件装置，其特征在于：所述上拉杆的前端通过第一左右向转轴铰接于上臂前段和上臂后段的交汇处，所述上臂后段的后端通过第二左右向转轴铰接于气缸的缸体上侧；所述下拉杆的前端通过第三左右向转轴铰接于下臂前段和下臂后段的交汇处，所述下臂后段的后端通过第四左右向转轴铰接于气缸的缸体下侧；

所述上臂后段和下臂后段的左、右侧面分别设置有长面板，以限制前、后端转轴位置。

8.根据权利要求3所述的夹手取件装置，其特征在于：所述上拉杆的后端通过第五左右向转轴铰接于连接块的上端，所述下拉杆的后端通过第六左右向转轴铰接于连接块的下端；

所述连接块的左、右侧分别设置有短面板，以限制连接块的上、下端转轴位置。

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