CN217019579U - 一种机械手用工件自动夹持换向装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机械手用工件自动夹持换向装置，包括：工件夹持机构，包括第一驱动部件和多个夹爪，所述第一驱动部件用于驱动所述夹爪动作，以夹持或释放工件的第一端；工件承载机构，包括工件承载平台，所述工件承载平台具有承载工件的第二端的承载面，所述工件承载平台位于所述工件夹持机构的下方，并间隔一定距离；升降机构，用于驱动所述工件夹持机构升降；其中，所述工件夹持机构由所述升降机构驱动下降并靠近所述工件承载平台，所述工件夹持机构释放工件的第一端，并使工件的第二端承载于所述工件承载平台的承载面。其通过工件的抓取和直线运动即可配合机械手实现掉头转向，效率更高，而且对于空间的要求更小。

Description

一种机械手用工件自动夹持换向装置

技术领域

本实用新型用于机械加工领域，特别是涉及一种机械手用工件自动夹持换向装置。

背景技术

在加工件的生产过程中，往往需要对工件的两端进行加工，常规的加工过程中实现自动化方法是，先对同一批加工件，使用机械手单方向依次上料，在机床上加工其中一端，加工完成后由机械手放回料盘，待同一批加工件一端全部完成加工后，再将工件重新使用机械手再依次上料至机床上进行另一端的加工。

其中第一端加工完成后，工件的掉头仍需要工人手动操作进行掉头，加工过程中需要频繁操作，劳动强度大、工作效率低。为了降低劳动强度提高工作效率，现有技术中出现了通过旋转气缸驱动夹爪转动工件实现掉头转向的技术方案。但是这种结构形式对空间的要求较大，使得其更适合尺寸较短的工件转向，而对于尺寸较长的工件很难适用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种机械手用工件自动夹持换向装置，其通过工件的抓取和直线运动即可配合机械手实现掉头转向，效率更高，而且对于空间的要求更小。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种机械手用工件自动夹持换向装置，包括：

工件夹持机构，包括第一驱动部件和多个夹爪，所述第一驱动部件用于驱动所述夹爪动作，以夹持或释放工件的第一端；

工件承载机构，包括工件承载平台，所述工件承载平台具有承载工件的第二端的承载面，所述工件承载平台位于所述工件夹持机构的下方，并间隔一定距离；

升降机构，用于驱动所述工件夹持机构升降；

其中，所述工件夹持机构由所述升降机构驱动下降并靠近所述工件承载平台，所述工件夹持机构释放工件的第一端，并使工件的第二端承载于所述工件承载平台的承载面。

在一些实施例中，所述工件夹持机构包括三个夹爪，三个所述夹爪向所述工件承载机构方向延伸一定长度，三个所述夹爪能够由所述第一驱动部件驱动同步聚拢或分散，以夹持或释放工件的第一端。

在一些实施例中，所述工件夹持机构包括夹爪导轨座和驱动转盘，所述驱动转盘位于所述夹爪导轨座的下方，所述夹爪导轨座底部设有三个夹爪导轨，所述夹爪导轨由所述夹爪导轨座的中部沿径向向外缘延伸，所述夹爪导轨上设有夹爪滑块，所述驱动转盘上设有三个对应所述夹爪导轨的驱动槽，所述驱动槽由所述驱动转盘的中部向外缘延伸，所述驱动槽与对应的所述夹爪导轨互成夹角，所述夹爪穿过所述驱动槽与对应的所述夹爪滑块连接，所述夹爪凸出于所述驱动转盘的底部表面，所述驱动转盘与所述第一驱动部件的输出端传动连接，所述第一驱动部件带动所述驱动转盘转动，所述驱动转盘通过所述驱动槽驱动所述夹爪沿对应的所述夹爪导轨移动。

在一些实施例中，所述驱动槽为与对应的所述夹爪导轨互成夹角的斜槽，三个所述驱动槽的倾斜方向相同，且与对应所述夹爪导轨的夹角均相同。

在一些实施例中，所述驱动槽为弧形槽。

在一些实施例中，所述第一驱动部件包括旋转气缸。

在一些实施例中，所述工件承载平台在所述承载面上设有沉槽，所述沉槽沿所述夹爪移动的方向延伸。

在一些实施例中，所述升降机构包括升降导轨座、升降座、升降导轨和第二驱动部件，所述升降导轨座与所述工件承载机构连接，并位于所述工件承载平台侧方，所述升降导轨安装于所述升降导轨座，并沿高度方向延伸，所述升降座通过升降座滑块安装于所述升降导轨，所述工件夹持机构安装于所述升降座。

在一些实施例中，所述第二驱动部件包括电机，所述电机的输出端设有平行于所述升降导轨的丝杆，所述丝杆设有螺母，所述升降导轨座与所述螺母连接。

在一些实施例中，还包括：

第一感应开关，安装于所述工件夹持机构，用于检测放入所述夹爪的工件；

第二感应开关，安装于所述工件承载机构，用于检测放置于所述工件承载平台的工件。

上述技术方案中的一个技术方案至少具有如下优点或有益效果之一：采用本实用新型技术方案对工件进行掉头转向时，机械手把第二端加工完成的工件取下并放置在工件夹持机构，工件夹持机构通过夹爪夹持工件的第一端，升降机构驱动工件夹持机构下降，工件夹持机构靠近工件承载机构的工件承载平台。到位后，工件夹持机构的夹爪释放工件的第一端，并将工件的第二端承载于工件承载平台的承载面。换向后，再由机械手抓取工件的第一端，并完成再次加工上料。本技术方案通过工件的抓取和直线运动即可配合机械手实现掉头转向，效率更高，而且对于空间的要求更小。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本实用新型一个实施例结构轴测图；

图2是图1所示的一个实施例结构侧视图；

图3是图2中A处向视图。

具体实施方式

本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

本实用新型中，如果有描述到方向(上、下、左、右、前及后)时，其仅是为了便于描述本实用新型的技术方案，而不是指示或暗示所指的技术特征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。

本实用新型中，“若干”的含义是一个或者多个，“多个”的含义是两个以上，“大于”“小于”“超过”等理解为不包括本数；“以上”“以下”“以内”等理解为包括本数。在本实用新型的描述中，如果有描述到“第一”“第二”仅用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型中，除非另有明确的限定，“设置”“安装”“连接”等词语应做广义理解，例如，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，还可以是一体成型；可以是机械连接，也可以是电连接或能够互相通讯；可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

其中，图1和图2给出了本实用新型实施例的参考方向坐标系，以下结合图1和图2所示的方向，对本实用新型的实施例进行说明。

参见图1，本实用新型的实施例提供了一种机械手用工件自动夹持换向装置，其能够与机械手协同配合实现，工件在机床上的掉头换向。具体的，机械手用工件自动夹持换向装置包括工件夹持机构1、工件承载机构2和升降机构3。

其中，工件夹持机构1用于夹持由机床取下的工件的第一端，并进一步在升降机构3的作用下，将工件放置于下方的工件承载机构2。工件夹持机构1包括第一驱动部件11和多个夹爪12，第一驱动部件11用于驱动夹爪12动作，以夹持或释放工件的第一端。当需要对放入工件夹持机构1的工件的第一端夹持定位时，第一驱动部件11驱动多个夹爪12动作，使多个夹爪12从工件第一端的外围向中部收拢，最终将工件稳定夹持。夹爪12上可设置护套以避免损伤工件的第一端。

工件承载机构2用于承载由工件夹持机构1放下的工件，以便完成工件的掉头换向，并方便机械手再次将工件抓取完成在机床上的上料。工件承载机构2包括工件承载平台21和机架22，工件承载平台21具有承载工件的第二端的承载面23，工件承载平台21位于工件夹持机构1的下方，并间隔一定距离；承载面23呈水平设置，以保证由工件夹持机构1放下的工件能够稳定的直立于承载面23。

升降机构3用于驱动工件夹持机构1升降。其中，工件夹持机构1由升降机构3驱动下降并靠近工件承载平台21，工件夹持机构1释放工件的第一端，并使工件的第二端承载于工件承载平台21的承载面23。工件夹持机构1释放工件后，升降机构3驱动工件夹持机构1上升复位。

结合图1，采用本实用新型技术方案对工件进行掉头转向时，机械手把第二端加工完成的工件取下并放置在工件夹持机构1，工件夹持机构1通过夹爪12夹持工件的第一端，升降机构3驱动工件夹持机构1下降，工件夹持机构1靠近工件承载机构2的工件承载平台21。到位后，工件夹持机构1的夹爪12释放工件的第一端，并将工件的第二端承载于工件承载平台21的承载面23。换向后，再由机械手抓取工件的第一端，并完成再次加工上料。本技术方案通过工件的抓取和直线运动即可配合机械手实现掉头转向，效率更高，而且对于空间的要求更小。

本实用新型的内容结构合理、动作简单，同时可以自动调节以适应多种工件，解决了目前掉头难和掉头机构复杂的问题，同时可以和机械手配合完成一个工件的完整加工，可以实现整改加工过程的全自动操作。

工件夹持机构1可采用两个或更多夹爪12以对工件进行夹持。在一些实施例中，参见图2、图3，工件夹持机构1包括三个夹爪12，三个夹爪12向工件承载机构2方向延伸一定长度，三个夹爪12能够由第一驱动部件11驱动同步聚拢或分散，以夹持或释放工件的第一端。三个夹爪12能够与工件的外周面配合夹紧，并准确实现对中定位，本实施例的工件夹持机构1能够适应与各种工件的形状，并能够实现稳定夹持。

工件夹持机构1可采用夹爪12气缸直接带动多个夹爪12聚拢或分散，整体结构比较简洁。但由于气缸行程的限制，无法满足较大直径尺寸的工件夹持要求，为了解决这个问题，本实用新型在一些实施例中，参见图2、图3，工件夹持机构1包括夹爪导轨座13和驱动转盘14，驱动转盘14位于夹爪导轨座13的下方，夹爪导轨座13底部设有三个夹爪导轨15，夹爪导轨15由夹爪导轨座13的中部沿径向向外缘延伸，夹爪导轨15上设有夹爪滑块16，驱动转盘14上设有三个对应夹爪导轨15的驱动槽17，驱动槽17由驱动转盘14的中部向外缘延伸，驱动槽17与对应的夹爪导轨15互成夹角，夹爪12穿过驱动槽17与对应的夹爪滑块16连接，夹爪12凸出于驱动转盘14的底部表面。驱动转盘14与第一驱动部件11的输出端传动连接，第一驱动部件11带动驱动转盘14转动，驱动转盘14通过驱动槽17驱动夹爪12沿对应的夹爪导轨15移动，实现夹爪12的夹紧或释放动作。本实施例通过与夹爪导轨15互成夹角的驱动槽17，将驱动转盘14的转动转变为夹爪12沿夹爪导轨15的径向移动，其可以通过调整第一驱动部件11的转动方向调整夹爪12的移动方向。本实施例夹爪12的行程大大延长，能够满足较大直径尺寸的工件夹持要求。

在一些实施例中，驱动槽17为与对应的夹爪导轨15互成夹角的斜槽，三个驱动槽17的倾斜方向相同，且与对应夹爪导轨15的夹角均相同，以保证由每个驱动槽17驱动的夹爪12的动作的同步性。

在一些实施例中，参见图3，驱动槽17为弧形槽，三个弧形槽沿驱动转盘14的同一个方向卷曲，弧形槽相对于斜槽，能够在驱动转盘14转动过程中为夹爪12提供更大的径向驱动力，从而提升夹爪12的夹紧力。

第一驱动部件11可采用气缸或电机，例如在图1、图2所示的一些实施例中，第一驱动部件11包括旋转气缸，工件夹持机构1采用气缸作为第一驱动部件11，成本更低，在车间内可直接连接气源，使用也更加便捷。

在一些实施例中，参见图1，为了保证工件能够平稳的放置于工件承载平台21，工件承载平台21具有平整的承载面23，承载面23的范围不小于工件夹持机构1的行程范围。工件承载平台21在承载面23上设有沉槽24，沉槽24沿夹爪12移动的方向延伸，沉槽24用于工件夹持机构1在工件承载平台21顶部放置工件时为夹爪12提供避让空间，避免夹爪12与承载平台产生干涉，保证夹爪12在放置工件时能够更靠近工件承载平台21的承载面23。

参见图1、图2，升降机构3包括升降导轨座31、升降座32、升降导轨33和第二驱动部件34，升降导轨座31与工件承载机构2连接，并位于工件承载平台21侧方。升降导轨座31为升降导轨33和工件夹持机构1提供支撑。具体的，升降导轨33安装于升降导轨座31，并沿高度方向延伸，升降座32通过升降座32滑块安装于升降导轨33。第二驱动部件34能够驱动升降座32沿升降导轨33下降，工件夹持机构1安装于升降座32，工件夹持机构1将夹持的工件放置于工件承载平台21，而后第二驱动部件34驱动升降座32沿升降导轨33上升复位，工件在由工件夹持机构1转移至工件承载平台21后完成调后换向，后续可由机械手抓取并上料，最终完成工件两端的加工。

升降机构3可采用气缸或电动推杆，例如在图1、图2所示的一些实施例中，第二驱动部件34包括电机，电机的输出端设有平行于升降导轨33的丝杆35，丝杆35设有螺母，升降导轨座31与螺母连接。升降机构3通过电机、丝杆35或螺母驱动，精度更高，能够在靠近工件承载平台21一定距离后停止，并将工件平稳的放置于工件承载平台21，避免倾倒、歪斜。

在一些实施例中，参见图1，为了提升整个装置的自动化水平，机械手用工件自动夹持换向装置还包括第一感应开关4和第二感应开关5，其中，第一感应开关4安装于工件夹持机构1，用于检测放入夹爪12的工件。当第一感应开关4检测到有工件放入夹爪12后，系统控制第一驱动部件11驱动夹爪12自动夹紧。第二感应开关5安装于工件承载机构2，用于检测放置于工件承载平台21的工件。当第二感应开关5检测有工件放置于工件承载平台21后，机械手自动抓取工件，完成自动上料。

在本说明书的描述中，参考术语“示例”、“实施例”或“一些实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种机械手用工件自动夹持换向装置，其特征在于，包括：

工件夹持机构，包括第一驱动部件和多个夹爪，所述第一驱动部件用于驱动所述夹爪动作，以夹持或释放工件的第一端；

工件承载机构，包括工件承载平台，所述工件承载平台具有承载工件的第二端的承载面，所述工件承载平台位于所述工件夹持机构的下方，并间隔一定距离；

升降机构，用于驱动所述工件夹持机构升降；

其中，所述工件夹持机构由所述升降机构驱动下降并靠近所述工件承载平台，所述工件夹持机构释放工件的第一端，并使工件的第二端承载于所述工件承载平台的承载面。

2.根据权利要求1所述的机械手用工件自动夹持换向装置，其特征在于，所述工件夹持机构包括三个夹爪，三个所述夹爪向所述工件承载机构方向延伸一定长度，三个所述夹爪能够由所述第一驱动部件驱动同步聚拢或分散，以夹持或释放工件的第一端。

3.根据权利要求2所述的机械手用工件自动夹持换向装置，其特征在于，所述工件夹持机构包括夹爪导轨座和驱动转盘，所述驱动转盘位于所述夹爪导轨座的下方，所述夹爪导轨座底部设有三个夹爪导轨，所述夹爪导轨由所述夹爪导轨座的中部沿径向向外缘延伸，所述夹爪导轨上设有夹爪滑块，所述驱动转盘上设有三个对应所述夹爪导轨的驱动槽，所述驱动槽由所述驱动转盘的中部向外缘延伸，所述驱动槽与对应的所述夹爪导轨互成夹角，所述夹爪穿过所述驱动槽与对应的所述夹爪滑块连接，所述夹爪凸出于所述驱动转盘的底部表面，所述驱动转盘与所述第一驱动部件的输出端传动连接，所述第一驱动部件带动所述驱动转盘转动，所述驱动转盘通过所述驱动槽驱动所述夹爪沿对应的所述夹爪导轨移动。

4.根据权利要求3所述的机械手用工件自动夹持换向装置，其特征在于，所述驱动槽为与对应的所述夹爪导轨互成夹角的斜槽，三个所述驱动槽的倾斜方向相同，且与对应所述夹爪导轨的夹角均相同。

5.根据权利要求3所述的机械手用工件自动夹持换向装置，其特征在于，所述驱动槽为弧形槽。

6.根据权利要求3所述的机械手用工件自动夹持换向装置，其特征在于，所述第一驱动部件包括旋转气缸。

7.根据权利要求3所述的机械手用工件自动夹持换向装置，其特征在于，所述工件承载平台在所述承载面上设有沉槽，所述沉槽沿所述夹爪移动的方向延伸。

8.根据权利要求1所述的机械手用工件自动夹持换向装置，其特征在于，所述升降机构包括升降导轨座、升降座、升降导轨和第二驱动部件，所述升降导轨座与所述工件承载机构连接，并位于所述工件承载平台侧方，所述升降导轨安装于所述升降导轨座，并沿高度方向延伸，所述升降座通过升降座滑块安装于所述升降导轨，所述工件夹持机构安装于所述升降座。

9.根据权利要求8所述的机械手用工件自动夹持换向装置，其特征在于，所述第二驱动部件包括电机，所述电机的输出端设有平行于所述升降导轨的丝杆，所述丝杆设有螺母，所述升降导轨座与所述螺母连接。

10.根据权利要求1所述的机械手用工件自动夹持换向装置，其特征在于，还包括：

第一感应开关，安装于所述工件夹持机构，用于检测放入所述夹爪的工件；

第二感应开关，安装于所述工件承载机构，用于检测放置于所述工件承载平台的工件。

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