CN216781864U - 一种气动夹持装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种气动夹持装置，包括夹持本体，夹持本体上设置有气缸组件，且可滑移地连接有一对夹爪，夹爪上均设置有楔形槽，气缸组件的活塞杆上连接有楔形块，楔形块上设置有一对与楔形槽一一对应的楔形滑块，楔形滑块可滑移地连接在楔形槽中，两个楔形滑块的斜面之间的角度为70°～78°。本实用新型的气动夹持装置，通过楔面的配合，使得夹爪的运动方向与气缸组件的活塞杆的运动方向相垂直，结构简单可靠，将两楔形滑块的斜面的角度设置为70°～78°，在保证行程的前提下，有效的提高了两个夹爪之间的夹持力和夹持装置的通用性。

Description

一种气动夹持装置

技术领域

本实用新型涉及夹具技术领域，尤其是指一种气动夹持装置。

背景技术

夹持装置是实现夹持功能的关键装置，现有技术的夹持装置一般是采用气动夹爪，采用压缩空气向上或者向下推动活塞，活塞杆配合楔面结构实现夹爪的相对同步移动，但是现有技术的气动夹爪的夹持力较小，通用性不高。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种气动夹持装置，可以提高夹爪的夹持力，可以简化夹持装置的结构，可以提高夹持装置的通用性。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种气动夹持装置，包括夹持本体，所述夹持本体上设置有气缸组件，且可滑移地连接有一对夹爪，所述夹爪上均设置有楔形槽，所述气缸组件的活塞杆上连接有楔形块，所述楔形块上设置有一对与所述楔形槽一一对应的楔形滑块，所述楔形滑块可滑移地连接在所述楔形槽中，两个所述楔形滑块的楔面之间的角度为70°～78°。

在本实用新型的一个实施例中，所述夹持本体包括夹爪座，所述夹爪座上设置有夹爪滑槽，所述夹爪可滑移地连接在所述夹爪滑槽中。

在本实用新型的一个实施例中，所述夹爪滑槽是T型槽。

在本实用新型的一个实施例中，所述夹持本体还包括气缸座，所述气缸座与所述夹爪座可拆卸连接。

在本实用新型的一个实施例中，所述夹爪座上形成有凸缘，所述气缸座内部中空形成有活塞壁，所述凸缘插入所述气缸座的一端，所述气缸座的另一端设置有底盖，所述凸缘与所述活塞壁、底盖之间相连接形成有腔体，所述腔体内可滑移地连接所述气缸组件的活塞杆。

在本实用新型的一个实施例中，所述气缸组件的活塞杆包括活塞杆本体，所述活塞杆本体将所述腔体形成第一腔体和第二腔体。

在本实用新型的一个实施例中，所述气缸座的外壁上设置有两个气孔，其中一个气孔与所述第一腔体相连通，另一个气孔与所述第二腔体相连通。

在本实用新型的一个实施例中，所述楔形块上还设置有楔形块连接杆，所述凸缘上设置有通孔，所述楔形块连接杆穿过所述通孔与所述气缸组件的活塞杆相连接。

在本实用新型的一个实施例中，所述气缸座与所述底盖可拆卸连接。

在本实用新型的一个实施例中，所述凸缘的内壁与所述楔形块连接杆之间、所述凸缘的外壁与所述活塞壁之间、所述活塞壁与所述气缸组件的活塞杆之间、所述底盖与所述气缸座之间均设置有密封圈。

本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

本实用新型所述的气动夹持装置，夹持本体上设置气缸组件和夹爪，夹爪在夹持本体上可滑动，气缸组件的活塞杆与楔形块，楔形块上设置有楔形滑块，夹爪上设置有楔形槽，楔形滑块在楔形槽中可滑动安装，通过楔面的配合，使得夹爪的运动方向与气缸组件的活塞杆的运动方向相垂直，结构简单可靠，将两楔形滑块的斜面的角度设置为70°～78°，在保证行程的前提下，有效的提高了两个夹爪之间的夹持力和夹持装置的通用性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本实用新型的气动夹持装置的结构示意图；

图2是本实用新型的气动夹持装置的左视图；

图3是图2中A-A处的剖视图；

图4是本实用新型的气动夹持装置的楔形块的结构示意图；

图5是本实用新型的气动夹持装置的夹爪的结构示意图；

图6是本实用新型的气动夹持装置的夹爪座的结构示意图；

图7是本实用新型的气动夹持装置的气缸座的结构示意图；

图8是本实用新型的气动夹持装置的气缸组件的活塞杆的结构示意图；

图9是本实用新型的气动夹持装置的楔形块处的楔面受力分析示意图。

说明书附图标记说明：

1、夹持本体；2、气缸组件；3、夹爪；4、楔形槽；5、楔形块；6、楔形滑块；7、夹爪座；8、夹爪滑槽；9、凸缘；10、活塞壁；11、底盖；12、腔体； 13、第一腔体；14、第二腔体；15、气孔；16、楔形块连接杆；17、通孔；18、密封圈；19、活塞杆本体；20、活塞杆连接件；21、夹爪本体；22、夹爪安装部；23、凸出部；24、气缸座。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，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。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一：

参照图1～图9所示，本实用新型的气动夹持装置，包括夹持本体1，夹持本体1上设置有气缸组件2，且可滑移地连接有一对夹爪3，夹爪3上均设置有楔形槽4，气缸组件2的活塞杆上连接有楔形块5，楔形块5上设置有一对与楔形槽4一一对应的楔形滑块6，楔形滑块6可滑移地连接在楔形槽4中，两个楔形滑块6的楔面之间的角度为70°～78°。

气动夹持装置包括夹持本体1，在夹持本体1上设置气缸组件2和夹爪3，且夹爪3设置一对，夹爪3可滑移地连接在夹持本体1上，这样夹爪3便可以在夹持本体1上实现往复运动；气缸组件2通过气体提供动力源，使得气缸组件2的活塞杆可以实现伸缩运动；气缸组件2的活塞杆上连接有楔形块5，这样楔形块5可以随着气缸组件2的活塞杆实现往复运动；楔形块5的两端均设置有楔形滑块6，夹爪3上均设置有楔形槽4，楔形滑块6与楔形槽4一一对应，即，其中一个楔形滑块6在与其相应的楔形槽4中往复滑动，同时，另一个楔形滑块6在另一个楔形槽4中往复滑动。为了提高两个夹爪3之间的夹持力，两个楔形滑块6的楔面之间的角度设置为70°～78°，与两个楔形槽4的楔面之间的角度保持一致。

受力分析如图9所示，以气缸组件2的活塞壁10直径D＝8mm为例，其中，气缸组件2的活塞杆直径d为3mm，气缸气压P＝0.6Mpa。

通过计算可知，气缸组件2所产生的推力为F＝π/4(D²-d²)P＝25N；

2α＝78°时，理论实际作用力Fj＝F/tan39°≈30N≈1.2F，増力比Fj:F≈1.2；

2α＝75°时，理论实际作用力Fj＝F/tan37.5°≈32.58N≈1.30F，増力比Fj:F≈1.3；

2α＝70°时，理论实际作用力Fj＝F/tan35°≈35.70N≈1.42F，増力比Fj:F≈1.42。

其中α为两个楔形滑块6的楔面之间的角度。通过分析可知，当减小角度α时，可以相应的增加实际作用力，也就是会增加两个夹爪3之间的夹持力，但是角度α不是越小越好，角度α减小相应的比例，那么两个夹爪3之间的最大行程便会减小相应的比例，因此角度α设置为70°～78°的范围内，在此范围内，可以在保证实际工况中夹爪行程的前提下提高夹爪3之间的夹持力。优选的，设置75°，在此角度下可以有效的兼顾行程与夹持力的综合效果。

在其中一个实施方式中，夹持本体1包括夹爪座7，夹爪座7上设置有夹爪滑槽8，夹爪3可滑移地连接在夹爪滑槽8中。

夹持本体1包括夹爪座7，在夹爪座7上设置夹爪滑槽8，夹爪3包括夹爪本体21和夹爪安装部22，夹爪本体21的底部充当滑轨，且与夹爪滑槽8的形状和尺寸相匹配，使得夹爪本体21的底部可以在夹爪滑槽8内平稳的往复滑动，通过两个夹爪3的往复运动的配合便可以实现工件的夹持与松开。夹爪安装部 22上至少设置一个安装孔，通过安装孔可以安装附件，不同的附件可以夹持不同形状的工件，以提高夹持装置的通用性。

在其中一个实施方式中，夹爪滑槽8是T型槽。

两个夹爪3在夹爪滑槽8中的往复运动可以夹持具有一定重量的工件，为了夹爪3在夹持工件时，夹爪3能够平稳的在夹爪滑槽8中实现夹持功能，夹爪滑槽8设置为T型，即，T型滑槽，T型滑槽可以有效的防止夹爪3在夹持重物时不会从夹爪滑槽8上脱离。T型滑槽形成凸出部23，为了增大两个夹爪 3之间的夹持力，可以增大凸出部23的厚度或者增大T型滑槽的壁厚，以提高夹爪座7所能承受的由夹爪3产生的倾覆力矩。此外，现有技术的T型滑槽一般是标准件，那么标准件所提供的夹持力一般都较小，本实用新型的T型滑槽的尺寸X、Y有所增加，且配合增大凸出部23的厚度或者增大T型滑槽的壁厚，可以有效的提高夹持装置整体的刚性，以提高夹爪之间的夹持力，其中，T型滑槽尺寸X、Y如图2所示。

在其中一个实施方式中，夹持本体1还包括气缸座24，气缸座24与夹爪座7可拆卸连接。

夹持本体1采用分体结构，包括两部分，一个是气缸座24，另一个是夹爪座7，气缸座24与夹爪座7之间可拆卸连接，进一步的，气缸座24上设置有螺纹孔，夹爪座7上设置有沉头孔，螺栓穿过夹爪座7上的沉头孔与气缸座24 上的螺纹孔相配合将夹爪座7与气缸座24稳固的连接在一起，并且在需要的时候还可以将夹爪座7与气缸座24拆卸分开。此外，气缸座24与夹爪座7可拆卸连接，意味着气缸座24可以更换，不同规格的气缸座24的气缸组件2规格不同，不同规格的气缸组件2所产生的活塞杆推力也就不同，因此可以通过更换气缸座24来选择合适的活塞杆推力，以供用户选择所需的夹持力；且可以更换不同规格的夹爪座7来匹配气缸座24，气缸座24与夹爪座7之间的可拆卸连接极大地提高了夹持装置的通用性。

在其中一个实施方式中，夹爪座7上形成有凸缘9，气缸座24内部中空形成有活塞壁10，凸缘9插入气缸座24的一端，气缸座24的另一端设置有底盖 11，凸缘9与活塞壁10、底盖11之间相连接形成有腔体12，腔体12内可滑移地连接气缸组件2的活塞杆。

气缸组件2包括外壳和活塞杆，活塞杆在外壳的内壁上实现往复运动。气缸座24内部中空设置，因此气缸座24充当气缸组件2的外壳，气缸座24中间形成的内壁充当外壳的内壁；夹爪座7的底部中间凸出形成凸缘9，凸缘9插入到气缸座24的内壁的一端，底盖11插入到气缸座24的内壁的另一端，因此在气缸座24的内壁与凸缘9、底盖11之间形成腔体12，活塞杆在腔体12内实现往复运动，以带动楔形块5实现往复运动。

在其中一个实施方式中，气缸组件2的活塞杆包括活塞杆本体19，活塞杆本体19将腔体12形成第一腔体13和第二腔体14。

气缸组件2的活塞杆包括活塞杆本体19和活塞杆连接件20，活塞杆本体 19在腔体12内做往复运动，并且将将腔体12一分为二，形成两个子腔体，即，第一腔体13和第二腔体14。其中一个腔体负责进气，另一个腔体负责排气，这样在气体的动力下，便可以带动活塞杆本体19在腔体12内实现往复运动，以通过活塞杆连接件20带动楔形块5实现往复运动，以通过楔形块5带动夹爪 3实现往复运动。进一步的，本实用新型的夹持装置可以配合传感器使用，以实现相应的功能，在活塞杆连接件20上开设有卡槽，卡槽上安装挡圈可以将与传感器配合使用的磁环限位在活塞杆连接件20上，以便于给传感器提供感应信号。

在其中一个实施方式中，气缸座24的外壁上设置有两个气孔15，其中一个气孔15与第一腔体13相连通，另一个气孔15与第二腔体14相连通。

第一腔体13和第二腔体14，其中一个腔体负责进气，另一个腔体负责排气，那么其中一个气孔15与第一腔体13相连通，另一个气孔15与第二腔体 14相连通，因此通过两个气孔15实现气体的流动，以改变两个腔体内的压强，进而推动活塞杆本体19实现往复运动，以通过活塞杆连接件20带动楔形块5 实现往复运动，以通过楔形块5带动夹爪3实现往复运动。

在其中一个实施方式中，楔形块5上还设置有楔形块连接杆16，凸缘9上设置有通孔17，楔形块连接杆16穿过通孔17与气缸组件2的活塞杆相连接。

楔形块5包括楔形滑块6和楔形块连接杆16，在气缸座24的凸缘9上设置通孔17，楔形块连接杆16的形状和尺寸与通孔17相匹配，楔形块连接杆16 穿过通孔17与气缸组件2的活塞杆上的活塞杆连接件20相连接，在活塞杆进行往复运动的时候便可以带动楔形块连接杆16实现往复运动，进而带动楔形滑块6实现往复运动，通过楔形滑块6与楔形槽4的楔面配合，便可以实现夹爪 3在夹爪滑槽8内的运动方向与活塞杆的运动方向垂直，且楔形滑块6与夹爪3 均成对存在，可以满足两个夹爪3同步运动，不需要通过连杆结构来实现，结构简单可靠。

在其中一个实施方式中，气缸座24与底盖11可拆卸连接。

为了提高后续对夹持装置维护的便利性，气缸座24与底盖11的连接采用可拆卸连接方式。优选的，在气缸座24中间与活塞杆配合的内壁底部形成台阶孔，直径较大的孔朝外，用于安装底盖11，且直径较大的孔内设置安装槽，在安装槽内安装卡簧，通过卡簧来将底盖11固定在气缸座24上，这样在后续对夹持装置进行维护的时候可以直接将卡簧取下，便实现了底盖11的拆卸，便于气缸座24内部的维护。此外，只要能实现底盖11与气缸座24之间的可拆卸连接均可，如螺栓等连接结构。

在其中一个实施方式中，凸缘9的内壁与楔形块连接杆16之间、凸缘9 的外壁与活塞壁10之间、活塞壁10与气缸组件2的活塞杆之间、底盖11与气缸座24之间均设置有密封圈18。

活塞杆与外壳之间要实现密封，这样才能保证活塞杆能够正常的工作，且具有一定的推力，以满足夹爪3的夹持力要求。因此在凸缘9的内壁与楔形块连接杆16之间设置密封圈18，在凸缘9的外壁与气缸座24的内壁之间设置密封圈18，在活塞杆与气缸座24之间设置密封圈18，在底盖11与气缸座24之间设置密封圈18，通过以上密封便可以将气体密封在第一腔体13和第二腔体 14中，以避免气流泄漏而导致夹爪3的夹持力不足，或者导致夹爪3无法正常工作。可以根据具体的结构来设置密封圈18的数量以及密封圈18所放置的位置。

实施例二：

本实施例中，以靠近底盖11的腔体为第二腔体14，远离底盖11的腔体为第一腔体13，以夹爪座7在上方，气缸座24在下方的方位为例，具体的工作流程如下，

夹持流程：

通过与第二腔体14相连通的气孔15对第二腔体14执行吸气动作，同时通过与第一腔体13相连通的气孔15对第一腔体13执行充气动作，第一腔体13 内的压强增大，第二腔体14内的压强减小，因而会推动气缸组件2的活塞杆向下运动；

活塞杆向下运动，活塞杆带动活塞杆连接件20向下运动，活塞杆连接件 20带动楔形块连接杆16向下运动，楔形块5上的楔形滑块6在楔形槽4中向下滑动，通过楔面配合使得两个夹爪3在夹爪滑槽8内同步靠近，以实现工件的夹持动作。

松开流程：

通过与第二腔体14相连通的气孔15对第二腔体14执行充气动作，同时通过与第一腔体13相连通的气孔15对第一腔体13执行吸气动作，第一腔体13 内的压强减小，第二腔体14内的压强增大，因而会推动气缸组件2的活塞杆向上运动；

活塞杆向上运动，活塞杆带动活塞杆连接件20向上运动，活塞杆连接件 20带动楔形块连接杆16向上运动，楔形块5上的楔形滑块6在楔形槽4中向上滑动，通过楔面配合使得两个夹爪3在夹爪滑槽8内同步远离，以实现工件的松开动作。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其它等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种气动夹持装置，其特征在于：包括夹持本体(1)，所述夹持本体(1)上设置有气缸组件(2)，且可滑移地连接有一对夹爪(3)，所述夹爪(3)上均设置有楔形槽(4)，所述气缸组件(2)的活塞杆上连接有楔形块(5)，所述楔形块(5)上设置有一对与所述楔形槽(4)一一对应的楔形滑块(6)，所述楔形滑块(6)可滑移地连接在所述楔形槽(4)中，两个所述楔形滑块(6)的楔面之间的角度为70°～78°。

2.根据权利要求1所述的气动夹持装置，其特征在于：所述夹持本体(1)包括夹爪座(7)，所述夹爪座(7)上设置有夹爪滑槽(8)，所述夹爪(3)可滑移地连接在所述夹爪滑槽(8)中。

3.根据权利要求2所述的气动夹持装置，其特征在于：所述夹爪滑槽(8)是T型槽。

4.根据权利要求2所述的气动夹持装置，其特征在于：所述夹持本体(1)还包括气缸座(24)，所述气缸座(24)与所述夹爪座(7)可拆卸连接。

5.根据权利要求4所述的气动夹持装置，其特征在于：所述夹爪座(7)上形成有凸缘(9)，所述气缸座(24)内部中空形成有活塞壁(10)，所述凸缘(9)插入所述气缸座(24)的一端，所述气缸座(24)的另一端设置有底盖(11)，所述凸缘(9)与所述活塞壁(10)、底盖(11)之间相连接形成有腔体(12)，所述腔体(12)内可滑移地连接所述气缸组件(2)的活塞杆。

6.根据权利要求5所述的气动夹持装置，其特征在于：所述气缸组件(2)的活塞杆包括活塞杆本体(19)，所述活塞杆本体(19)将所述腔体(12)形成第一腔体(13)和第二腔体(14)。

7.根据权利要求6所述的气动夹持装置，其特征在于：所述气缸座(24)的外壁上设置有两个气孔(15)，其中一个气孔(15)与所述第一腔体(13)相连通，另一个气孔(15)与所述第二腔体(14)相连通。

8.根据权利要求5所述的气动夹持装置，其特征在于：所述楔形块(5)上还设置有楔形块连接杆(16)，所述凸缘(9)上设置有通孔(17)，所述楔形块连接杆(16) 穿过所述通孔(17)与所述气缸组件(2)的活塞杆相连接。

9.根据权利要求5所述的气动夹持装置，其特征在于：所述气缸座(24)与所述底盖(11)可拆卸连接。

10.根据权利要求8所述的气动夹持装置，其特征在于：所述凸缘(9)的内壁与所述楔形块连接杆(16)之间、所述凸缘(9)的外壁与所述活塞壁(10)之间、所述活塞壁(10)与所述气缸组件(2)的活塞杆之间、所述底盖(11)与所述气缸座(24)之间均设置有密封圈(18)。

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