CN217195420U - 一种用于门窗智能制造流水线的气动夹爪装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于门窗智能制造流水线的气动夹爪装置，涉及气动夹爪技术领域，其中该气动夹爪包括：夹爪主体；固定夹，安装在夹爪主体上；夹持组件，安装在固定夹的内侧；其中，所述夹持组件包含挤压板，且挤压板后端连接的滚珠与固定夹上活动座活动连接。本实用新型所述的一种用于门窗智能制造流水线的气动夹爪装置，由于采用了弧形的滚珠和活动座配合，对板材进行夹持，所以，有效解决了现有门窗用气动夹爪在使用时，容易对所夹持板材造成挤压的问题，进而实现了挤压板跟随板材的倾斜同步进行倾斜，由此避免板材损坏，由于采用了压力传感器对夹爪与板材之间的贴合程度进行检测，进而实现了以恒定压力对板材进行夹持的目的。

Description

一种用于门窗智能制造流水线的气动夹爪装置

技术领域

本实用新型涉及气动夹爪技术领域，特别涉及一种用于门窗智能制造流水线的气动夹爪装置。

背景技术

气动夹爪又名气动夹爪或气动夹指，是利用压缩空气作为动力，用来夹取或抓取工件的执行装置。最初起源于日本，后被国内自动化企业广泛使用。根据样式通常可分为Y型夹指和平型夹指，缸径分为16mm，20mm，25mm，32mm 和40MM几种，其主要作用是替代人的抓取工作，可有效地提高生产效率及工作的安全性，其次，在门窗生产的过程中就需要使用气动夹爪夹持门窗板材。

现有的气动夹爪装置在使用时，通过伸缩管在气缸内向下滑动使，使连接管下端的波纹管压缩，进而使波纹管下端的吸盘可以贴在加工物件的上表面，然后通过气缸与伸缩管的配合将工件固定在吸盘的下端，抓取比较牢固，防止夹块在夹取物件时滑落，另外，通过橡胶套外表面的防滑纹可以增加夹块与物件的摩擦力，也可以防止物件掉落，且通过橡胶套可以防止夹块在物件表面留下划痕，在橡胶套长期使用磨损后，通过拆卸固定螺母即可对防滑纹进行更换，操作比较简单，较为实用，使用的效果相对于传统方式更好；

但在上述技术方案实施的过程中，发现至少存在如下技术问题：

1、容易对所夹持板材造成挤压：现有的气动夹爪装置在使用时，夹爪与板材之间采用硬性连接，在板材出现倾斜或者与夹爪表面(与板材接触的面) 不平行时，板材与夹爪接触面相互挤压，导致板材发生变形或者损坏，如图6 所示，此时，夹爪端部形成支点(在板材重量恒定时，支点的支撑面积越小，受到的压力越大，即图中填充位置受力增大)；

2、无法确定夹爪对板材(当为木材这类容易发生变形的材料时，受环境影响很大)夹持的压力大小：在现有的气动夹爪装置使用时，夹爪根据程序对指定位置的板材进行夹持，夹持时，夹爪的开合程度固定(由程序控制)，当板材的厚度或者形状不同时，就需要调整夹爪的开合程度，浪费时间与精力，其次，如果不对夹爪的开合程度进行调整，就会导致夹爪无法抓取板材 (或者将板材挤压变形)，为此，我们提出一种用于门窗智能制造流水线的气动夹爪装置。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种用于门窗智能制造流水线的气动夹爪装置，解决现有门窗用气动夹爪在使用时，容易对所夹持板材造成挤压以及无法确定夹爪对板材(当为木材这类容易发生变形的材料时，受环境影响很大)夹持的压力大小的技术问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：

一种用于门窗智能制造流水线的气动夹爪装置，该气动夹爪包括夹爪本体，安装在夹爪本体上的固定夹，固定夹用于带动夹持组件向板材方向移动；

夹爪主体，其包括安装座(内部安装有电机或者气缸)，两个连接在安装座端部的连接座，且位于安装座两侧，两个连接座对称设置，且连接座与固定夹之间通过两个相互平行的连动杆连接，由于两个连动杆相互平行(且长短相等)，且连动杆的两端分别与连接座(位置固定)和固定夹爪连接，因此，在转动时形成平行四边形(如图1到图2所示)，此时，连动杆由安装座内部的驱动器驱动旋转，使得两个固定夹的侧面始终保持平行，从而稳定的对板材进行夹取；

两个固定夹，安装在夹爪主体上，且两个固定夹相互对应(两个固定夹的侧壁相互平行)，夹持时，与板材的表面平行；

夹持组件，安装在固定夹的内侧，与板材的表面贴合；

其中，夹持组件包含挤压板，在夹持时，与板材的表面贴合，且挤压板后端连接的滚珠与固定夹上活动座活动连接，由于活动座和滚珠之间活动连接，且夹持时，板材与挤压板贴合(挤压板后端设有滚珠)，因此在板材与夹爪之间发生相对旋转时，滚珠和活动座之间相对活动，从而调整挤压板的倾斜角度，使其与板材表面始终贴合。

优选的，所述滚珠和活动座的内部均安装有磁铁，且滚珠和活动座之间通过磁铁吸合，使得滚珠和活动座之间始终保持贴合(不分离)，且还能将夹持力传导给板材。

优选的，所述滚珠的外壁以及活动座的内壁均呈弧形，使得滚珠和活动座之间相对旋转时，可以同一个圆心旋转，如图4和图5所示。

优选的，所述活动座的后端连接有活动销，且活动销与固定夹内侧的支撑柱插接，所以活动座和固定夹之间活动连接，并在活动座和活动销之间设置弹簧连接，在板材与挤压板贴合时，弹簧被挤压，弹力指向挤压板，使得挤压板始终与板材保持贴合的状态。

优选的，所述支撑柱和固定夹之间设置有压力传感器，在挤压板与板材表面贴合时，挤压板受到板材向上的阻力，传递到支撑柱和固定夹之间的压力传感器上，由压力传感器检测到压力，此时压力传感器检测到的压力即为夹爪对板材的夹持力。

优选的，所述驱动器包含推杆，且推杆由安装在安装座内部的气缸驱动进行伸缩，推杆的伸缩端连接有滑块，而连接在滑块两端的牵引杆与连动杆的中部连接。由此将推杆前后推动的推力，转化为连动杆旋转的力，再由连动杆的旋转力，转化为固定夹的夹持力(以及开合时的动力)。

优选的，所述驱动器包含丝杆，且丝杆由安装在安装座内部的电机驱动进行旋转，丝杆的外部设置有滑块(滑块两侧的牵引杆间接与安装座活动连接，因此无法与安装座之间发生相对旋转)，而连接在滑块两端的牵引杆与连动杆的中部连接，此时，电机带动丝杆旋转，再由丝杆带动滑块，沿着丝杆的延伸方向前后移动，由此将推杆前后推动的推力，转化为连动杆旋转的力，再由连动杆的旋转力，转化为固定夹的夹持力(以及开合时的动力)。

(三)有益效果

1、由于采用了弧形的滚珠和活动座配合，对板材进行夹持，所以，有效解决了现有门窗用气动夹爪在使用时，容易对所夹持板材造成挤压的问题，进而实现了挤压板跟随板材的倾斜同步进行倾斜，由此避免板材损坏。

2、由于采用了压力传感器对夹爪与板材之间的贴合程度进行检测，所以，有效解决了现有门窗用气动夹爪在使用时，无法确定夹爪对板材(当为木材这类容易发生变形的材料时，受环境影响很大)夹持的压力大小的问题，进而实现了以恒定压力对板材进行夹持的目的。

附图说明

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

图1为本实用新型实施例1的整体结构图之一；

图2为本实用新型实施例1的整体结构图之二；

图3为本实用新型实施例1夹持组件的爆炸示意图；

图4为本实用新型实施例中挤压板夹持板材的局部截面图之一；

图5为本实用新型实施例中挤压板夹持板材的局部截面图之二；

图6为现有气缸夹爪夹持板材时的受力示意图。

图例说明：1、安装座；2、连接座；3、固定夹；4、连动杆；5、推杆；6、滑块；7、牵引杆；8、夹持组件；81、挤压板；82、滚珠；83、活动座； 84、活动销；85、支撑柱。

具体实施方式

本申请实施例通过提供一种用于门窗智能制造流水线的气动夹爪装置，解决现有门窗用气动夹爪在使用时，容易对所夹持板材造成挤压以及无法确定夹爪对板材(当为木材这类容易发生变形的材料时，受环境影响很大)夹持的压力大小的问题，在气动夹爪使用时，由于采用了弧形的滚珠和活动座配合，对板材进行夹持，进而实现了挤压板跟随板材的倾斜同步进行倾斜，由此避免板材损坏；其次，由于采用了压力传感器对夹爪与板材之间的贴合程度进行检测，进而实现了以恒定压力对板材进行夹持的目的。

实施例1

本申请实施例中的技术方案为解决上述现有门窗用气动夹爪在使用时，容易对所夹持板材造成挤压的问题，总体思路如下：

针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种用于门窗智能制造流水线的气动夹爪装置，该气动夹爪包括夹爪本体，安装在夹爪本体上的固定夹3，固定夹3用于带动夹持组件8向板材方向移动；

夹爪主体，其包括安装座1(内部安装有电机或者气缸)，两个连接在安装座1端部的连接座2，且位于安装座1两侧，两个连接座2对称设置，且连接座2与固定夹3之间通过两个相互平行的连动杆4连接，由于两个连动杆4 相互平行(且长短相等)，且连动杆4的两端分别与连接座2(位置固定)和固定夹3连接，因此，形成可转动的平行四边形(如图1到图2所示)结构，此时，连动杆4由安装座1内部的驱动器驱动旋转，使得两个固定夹3的侧面始终保持平行，从而稳定的对板材进行夹取；

两个固定夹3，安装在夹爪主体上，且两个固定夹3相互对应(两个固定夹3的侧壁相互平行)，夹持时，与板材的表面平行；

夹持组件8，安装在固定夹3的内侧，与板材的表面贴合；

其中，夹持组件8包含挤压板81，在夹持时，与板材的表面贴合，且挤压板81后端连接的滚珠82与固定夹3上活动座83活动连接，由于活动座83 和滚珠82之间活动连接，且夹持时，板材与挤压板81贴合(挤压板81后端设有滚珠82)，因此在板材与夹爪之间发生相对旋转时，滚珠82和活动座 83之间相对活动，从而调整挤压板81的倾斜角度，使其与板材表面始终贴合。

在一些示例中，滚珠82和活动座83的内部均安装有磁铁，且滚珠82和活动座83之间通过磁铁吸合，使得滚珠82和活动座83之间始终保持贴合(不分离)，且还能将夹持力传导给板材。滚珠82的外壁以及活动座83的内壁均呈弧形，使得滚珠82和活动座83之间相对旋转时，可以同一个圆心旋转，如图4和图5所示。

在一些示例中，驱动器包含推杆5，且推杆5由安装在安装座1内部的气缸驱动进行伸缩，推杆5的伸缩端连接有滑块6，而连接在滑块6两端的牵引杆7与连动杆4的中部连接。由此将推杆5前后推动的推力，转化为连动杆4 旋转的力，再由连动杆4的旋转力，转化为固定夹3的夹持力(以及开合时的动力)。

使用时，安装座1内部的气缸带动推杆5向后移动，并带动滑块6向后移动，而且在移动的过程中，滑块6两侧的牵引杆7(一端与连动杆4的中部连接)向内移动，此时，连动杆4一端与连接座2活动连接，以此为圆心(在牵引杆7拉力的作用下，发生旋转)，带动位于连动杆4另一端的固定夹3 进行开合活动。

固定夹3闭合时，如图1到图2所示，固定夹3内侧的挤压板81与板材的表面贴合，形成如图4所示，此时板材两侧的滚珠82，其中心点相互重合，因此在板材旋转时，能够使滚珠82和活动座83之间相对旋转，从而跟随板材的旋转进行同步旋转，防止固定夹3与板材之间发生硬性接触。

实施例2

以实施例1为基础，本申请实施例为驱动器的另一种驱动方式，总体思路如下：

驱动器包含丝杆，且丝杆由安装在安装座1内部的电机驱动进行旋转，丝杆的外部设置有滑块6(滑块6两侧的牵引杆7间接与安装座1活动连接，因此无法与安装座1之间发生相对旋转)，而连接在滑块6两端的牵引杆7 与连动杆4的中部连接，此时，电机带动丝杆旋转，再由丝杆带动滑块6，沿着丝杆的延伸方向前后移动，由此将推杆5前后推动的推力，转化为连动杆4 旋转的力，再由连动杆4的旋转力，转化为固定夹3的夹持力(以及开合时的动力)。

使用时，安装座1内部的电机带动丝杆旋转，滑块6在其与丝杆之间螺纹的作用下，沿着丝杆进行向后移动，并带动滑块6向后移动，而且在移动的过程中，滑块6调动，其两侧的牵引杆7(一端与连动杆4的中部连接)一起向内移动，此时，连动杆4一端与连接座2活动连接，以此为圆心(在牵引杆7拉力的作用下，发生旋转)，带动位于连动杆4另一端的固定夹3进行开合活动。

实施例3

以实施例1为基础，本申请实施例为现有门窗用气动夹爪在使用时，无法确定夹爪对板材(当为木材这类容易发生变形的材料时，受环境影响很大) 夹持的压力大小的问题，总体思路如下：

支撑柱85和固定夹3之间设置有压力传感器，在挤压板81与板材表面贴合时，挤压板81受到板材向上的阻力，传递到支撑柱85和固定夹3之间的压力传感器上，由压力传感器检测到压力，此时压力传感器检测到的压力即为夹爪对板材的夹持力。

实施例4

以实施例1为基础，本申请实施例为保证夹持时，挤压板81始终与板材保持贴合，总体思路如下：

活动座83的后端连接有活动销84，且活动销84与固定夹3内侧的支撑柱85插接，所以活动座83和固定夹3之间活动连接，并在活动座83和活动销84之间设置弹簧连接，在板材与挤压板81贴合时，弹簧被挤压，弹力指向挤压板81，使得挤压板81始终与板材保持贴合的状态。

最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种用于门窗智能制造流水线的气动夹爪装置，其特征在于，该气动夹爪包括：

夹爪主体；

两个固定夹(3)，均安装在夹爪主体上，且两个固定夹(3)相互对应；

夹持组件(8)，安装在固定夹(3)的内侧；

其中，所述夹持组件(8)包含挤压板(81)，且挤压板(81)后端连接的滚珠(82)与固定夹(3)上活动座(83)活动连接。

2.如权利要求1所述的一种用于门窗智能制造流水线的气动夹爪装置，其特征在于：所述滚珠(82)和活动座(83)的内部均安装有磁铁，且滚珠(82)和活动座(83)之间通过磁铁吸合。

3.如权利要求1所述的一种用于门窗智能制造流水线的气动夹爪装置，其特征在于：所述滚珠(82)的外壁以及活动座(83)的内壁均呈弧形。

4.如权利要求1所述的一种用于门窗智能制造流水线的气动夹爪装置，其特征在于：所述活动座(83)的后端连接有活动销(84)，且活动销(84)与固定夹(3)内侧的支撑柱(85)插接，并在活动座(83)和活动销(84)之间设置弹簧连接。

5.如权利要求4所述的一种用于门窗智能制造流水线的气动夹爪装置，其特征在于：所述支撑柱(85)和固定夹(3)之间设置有压力传感器。

6.如权利要求1所述的一种用于门窗智能制造流水线的气动夹爪装置，其特征在于：所述夹爪主体包括安装座(1)，两个连接在安装座(1)端部的连接座(2)，且连接座(2)与固定夹(3)之间通过两个相互平行的连动杆(4)连接，连动杆(4)由安装座(1)内部的驱动器驱动旋转。

7.如权利要求6所述的一种用于门窗智能制造流水线的气动夹爪装置，其特征在于：所述驱动器包含推杆(5)，且推杆(5)由安装在安装座(1)内部的气缸驱动进行伸缩，推杆(5)的伸缩端连接有滑块(6)，而连接在滑块(6)上的牵引杆(7)与连动杆(4)的中部连接。

8.如权利要求6所述的一种用于门窗智能制造流水线的气动夹爪装置，其特征在于：所述驱动器包含丝杆，且丝杆由安装在安装座(1)内部的电机驱动进行旋转，丝杆的外部通过螺纹连接有滑块(6)，而连接在滑块(6)两端的牵引杆(7)与连动杆(4)的中部连接。

9.如权利要求1所述的一种用于门窗智能制造流水线的气动夹爪装置，其特征在于：两个所述固定夹(3)的侧壁相互平行。

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