CN217478460U - 夹持翻转设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及运输机械技术领域，具体涉及一种夹持翻转设备，设有纵向运动驱动机构、运动支撑平台、横向支撑平台、同时上下位移和翻转的第一运动机构及第二运动机构、第一位移结构、第一抓取结构、第二抓取结构、控制抓取结构同时往复运动的夹持机构。运动驱动机构利用螺纹的螺距精密性，提高了纵向位移的稳定性，可以避免临时停机时重力作用下设备损坏；同时利用单动力源的同步夹持机构实现抓取结构严格同步抓取；利用齿轮结构将线性位移精确转换为翻转角度，提高翻转角度和翻转复位稳定性和精度，可以便捷的实现夹持物品尤其是精密电容设备的拾取、夹持、翻转、翻转复位、运输和放置。

Description

夹持翻转设备

技术领域

本实用新型涉及运输机械技术领域，具体涉及一种夹持翻转设备。

背景技术

当前，在运输技术领域，特别是多个平面需要处理的产品的生产、包装和运输领域，通常仍然使用机械手和人工进行翻转，这类产品往往不光需要翻转，往往还需要高精度的翻转复位。本实用新型发明人发现：现有技术中，对产品生产、包装和运输过程的翻转往往存在翻转角度不可控定位精度差、翻转复位精度差不稳定性的问题，如专利号为“202020191829.5”，用于钣金件的翻转，但是拾取和运输产品需要人工进行，且翻转后复位精度差角度不可控，在实际使用时钣金喷漆容易造成漏喷和缺陷。因此，目前急需提供一种可以对多个平面处理的工业产品和民用商品的稳定、高效和精确的拾取、夹持、翻转和运输的设备。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决上述背景技术中的至少一个技术问题，实现对夹持物品的稳定、高效和精确的拾取、夹持、翻转、运输和放置。

为实现上述目的，本实用新型提供一种夹持翻转设备，设有运动支撑平台、滑动连接于所述运动支撑平台一端的第一运动机构、与所述第一运动机构相对所述运动支撑平台对称设置并滑动连接于所述运动支撑平台另一端的第二运动机构；所述运动支撑平台在所述第一运动机构和所述第二运动机构之间设有控制所述第一运动机构和所述第二运动机构相向往复运动的夹持机构。

优选的，所述第一运动机构设有随所述第一运动机构纵向位移可旋转的第一抓取结构，所述第二运动机构设有随所述第二运动机构纵向位移可旋转的并与所述第一抓取结构相对所述运动支撑平台对称设置的第二抓取结构。

优选的，所述运动支撑平台在设有夹持机构的另一侧还设有纵向运动驱动机构、横向支撑平台；所述纵向运动驱动机构设有滑动穿过所述横向支撑平台的第一位移结构，所述第一位移结构穿过所述横向支撑平台的部分固定连接于所述运动支撑平台；所述夹持机构相对所述运动支撑平台的同一侧设有用于所述第一运动机构和所述第二运动机构相向往复运动的横向导轨。

优选的，所述第一运动机构设有与所述横向导轨滑动连接的第一连接结构；所述第二运动机构设有与所述横向导轨滑动连接的第三连接结构。

进一步地，所述第一运动机构还设有与所述第一连接结构另一端固定连接的第二连接结构；所述第二连接结构设有相对所述第二连接结构滑动连接的第二位移结构、均相对所述第二连接结构滚动连接的第一驱动结构和第一从动结构；所述第一从动结构与所述第一抓取结构的旋转轴心固定连接。

进一步地，所述第二位移结构设有配合所述第一驱动结构滚动的第一连接部，所述第一驱动结构设有配合所述第一连接部的第二连接部；所述第一从动结构设有配合所述第二连接部的第三连接部。

进一步地，所述第一驱动结构和所述第一从动结构为齿轮；所述第二位移结构为单侧具有齿状部的结构。

优选的，所述第一运动机构还设有固定于所述第二连接结构的第一动力单元、设置于所述第一动力单元和所述第二位移结构之间的浮动连接结构及固定于所述第二连接结构的缓冲回复结构；所述浮动连接结构近所述第一动力单元一端设有用于触压所述缓冲回复结构的凸起；所述浮动连接结构和所述第二位移结构近所述第一动力单元的一端浮动连接。

优选的，所述第一抓取结构在近所述第二连接结构一侧且远离所述第二连接结构旋转轴心位置设有第二定位块；所述第二连接结构在近所述第一抓取结构一侧设置有在所述第二定位块旋转平面与所述第二定位块卡合限位的第一定位块和第三定位块；所述第一定位块与所述第三定位块相对所述第二连接结构的旋转轴心对称设置。

优选的，所述第二运动机构还设有与所述第三连接结构另一端固定连接的第四连接结构；所述第四连接结构设有相对所述第四连接结构滚动连接第二运动单元；所述第二运动单元与所述第二抓取结构的旋转轴心固定连接。

优选的，所述第二运动机构还设有和所述第四连接结构固定连接的第一限位板、穿过所述第一限位板并与其滑动连接的导向结构、与所述导向结构远所述第一限位板的一端固定连接的第二限位板、与所述第二限位板固定连接的第五连接结构、与所述第五连接结构滑动连接且与所述第四连接结构固定连接的第一导轨和设置于所述第五连接结构远所述第二限位板一端固定连接的第一运动单元；所述第二运动单元设置有配合所述第一运动单元纵向往复位移的卡合结构。

优选的，第一运动单元与所述卡合结构配合的一端设置有外凸弧面，和，所述卡合结构为与所述外凸弧面卡合的内凹弧面。

优选的，所述内凹弧面在所述第二运动单元的旋转平面设置有一个或多个。

优选的，所述纵向运动驱动机构还设置有配合所述第一位移结构步进位移的第一滚动连接结构，所述第一滚动连接结构设有与所述第一位移结构配合滑动连接的第六连接结构、和所述第六连接结构固定连接的第一滚动连接结构转子和与所述横向支撑平台固定连接的第一滚动连接结构定子。

优选的，所述第一滚动连接结构为交叉滚子轴承；所述第一位移结构和所述第六连接结构通过螺纹配合连接。

优选的，所述纵向运动驱动机构还设置有固定于所述横向支撑平台的第四动力单元、穿过所述横向支撑平台后与所述运动支撑平台固定连接的第一滑动连接部件、与所述第一滑动连接部件匹配滑动连接并固定于所述横向支撑平台的第二滑动连接部件；所述第四动力单元和所述第一滚动连接结构转子通过传动装置连接。

优选的，所述横向支撑平台在固定所述第四动力单元的同一侧设置有纵向支撑结构；所述纵向支撑结构另一端设置有与其固定连接的第二支撑平台；所述第二支撑平台固定有第三动力单元、与所述纵向支撑结构转动连接并与所述第三动力单元传动连接的传动轴和分布于所述传动轴两端并用于和外部导向装置配合位移的位移装置。

优选的，所述夹持机构在与所述运动支撑平台的连接部位设置有第二滚动连接结构、通过所述第二滚动连接结构与所述夹持机构滚动连接的摆臂、和所述摆臂的一端活动连接的第一连杆、和所述摆臂的另一端活动连接的第二连杆及活动连接于所述摆臂的第二动力单元；所述第二动力单元连接于所述第二连杆和所述摆臂的连接处与所述第二滚动连接结构之间区域，或，所述第二动力单元连接于所述第一连杆和所述摆臂的连接处与所述第二滚动连接结构之间区域；所述第一连杆和所述第二连杆相对于所述第二滚动连接结构和所述摆臂的连接处分散设置；所述第一连杆与所述第一连接结构转动连接且所述第二连杆与所述第三连接结构转动连接。

优选的，第二滚动连接结构设有与所述摆臂固定连接的第二滚动连接结构转子和与所述运动支撑平台固定连接的第二滚动连接结构定子。

有益效果

1.设置有运动驱动机构，运动驱动机构采用带有螺纹的第一位移结构和交叉滚子轴承，利用螺纹的螺距精密性，提高了纵向位移的稳定性，将轴承转速精确转换为纵向位移，同时由于螺纹可以在启动瞬间缓冲动力源巨大扭矩，减少对设备冲击；同时由于螺纹卡合的独特优势可以在动力停止供应瞬间保持位移不变而不需要增加额外的稳定设备，避免了设备在重力作用下突然下降，造成设备损坏，避免了常用技术中液压控制稳定性差和电机直接传动控制启动阶段扭矩过大稳定性差和易损坏设备的缺陷；多组匹配的第一滑动连接部件和第二滑动连接部件，使得纵向位移更稳定和平顺。

2.第一运动机构采用带有间距稳定的齿状部的第二位移结构将第一动力单元的位移精确转换为翻转角度，克服原有技术中利用电机等直接控制翻转角度稳定性、精度差和对电机精度要求较高的问题。

3.同时利用第二位移结构、第一驱动结构、第一从动结构逐层传递的间接传递方式，有利于减少翻转操作启停阶段惯性对精度的影响，进一步提高了控制精度；同时该间接控制方式可以很方便设置成齿状部分分布角度倍数的翻转角度，且翻转角度的设定精度和齿状部分密度成正比，很容易调节齿状部分密度增大翻转角度的控制精度。

4.第一运动机构和第二运动机构同时将翻转的动力由翻转夹具两端双向提供动力改为单向，避免了由于旋转和控制不同步导致的误差；第一运动机构，设置有匹配翻转角度的第一定位块和第二定位块，保证第一运动机构中的夹具在翻转前后均保持翻转角度稳定，具有良好的翻转和翻转复位精度；第二运动机构设计具有弧面结构契合的第一运动单元和第二运动单元，且第一运动单元连接有弹性结构，保证第二运动机构中的夹具在翻转前后均保持翻转角度稳定并提高了与第一运动机构翻转频率一致性。

5.夹持机构采用单摆臂中部设轴承的固定方式、第二动力单元和单摆臂活动连接且连接处位于第一连杆和第二连杆之间的方式，方便的实现了一个动力单元对第一抓取结构及第二抓取结构夹持操作时的同步控制。

6.设置和外部导向装置匹配的第一运动驱动机构，可以通过第三动力单元方便的控制夹持翻转设备整体在外部导向装置导向方向上整体移动，配合第一运动机构和第二运动机构拾取、夹持、翻转和放置功能，可以便捷的实现夹持物品的拾取、夹持、翻转、翻转复位、运输和放置。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1示意性表示根据本实用新型的一种实施方式的一种夹持翻转设备的整体组装视图；

图2示意性表示根据本实用新型的一种实施方式的夹持机构的仰视图；

图3a示意性表示根据本实用新型的一种实施方式的第一运动机构的组装视图；

图3b示意性表示根据本实用新型的一种实施方式的第一运动机构的分解视图；

图3c示意性表示根据本实用新型的一种实施方式的第一运动机构的45°俯视分解视图；

图4a示意性表示根据本实用新型的一种实施方式的第二运动机构的组装视图；

图4b示意性表示根据本实用新型的一种实施方式的第二运动机构的分解视图；

图5示意性表示根据本实用新型的一种实施方式的纵向运动驱动机构的俯视视图；

图6示意性表示根据本实用新型的一种实施方式的第一运动驱动机构的俯视视图；

图7示意性表示根据本实用新型的一种实施方式的第一运动机构中第一抓取结构的放大示图；

图8示意性表示根据本实用新型的一种实施方式的第二运动机构中第二抓取结构的放大示图；

图9示意性表示根据本实用新型的一种实施方式的纵向运动驱动机构的第一位移结构和第一滚动连接结构连接视图；

图10示意性表示根据本实用新型的一种实施方式的第一运动机构中的第二位移结构、第一驱动结构和第一从动结构的连接关系；

图11示意性表示根据本实用新型的一种实施方式的第一抓取结构和第二抓取结构夹持方式示意图；

第一运动驱动机构1；纵向运动驱动机构2；第一运动机构3；第二运动机构4；夹持机构5；运动支撑平台6；纵向支撑结构7；横向支撑平台8；横向导轨9；第二支撑平台10；导向轮11；电容器件13；第三动力单元101；减速装置102；第二电机座103；主动同步轮104；同步带105；从动同步轮106；传动轴107；第一支撑结构108；位移装置109；第一位移结构201；外螺纹部2011；第四动力单元202；第一滚动连接结构203；第一滚动连接结构定子2031；第一滚动连接结构转子2032；第六连接结构2033；内螺纹部20331；第一滑动连接部件204；第二滑动连接部件205；第二固定结构207；第三固定结构208；固定基座209；第一动力单元301；第一连接结构303；第二连接结构302；第二位移结构304；第一连接部3041；第一驱动结构305；第二连接部3051；第一从动结构307；第三连接部3071；第一定位块309；第二定位块310；第三定位块321；第一抓取结构311；第一凸起3111；第一支撑部3112；第一安装轴306；第二安装轴308；连接支架312；第一轴承313；第一固定挡板314；缓冲回复结构315；缓冲结构支架316；浮动连接结构317；第二轴承320；第三轴承318；第四轴承319；第三连接结构401；第四连接结构402；导向结构403；第一限位板404；弹性结构405；第二限位板406；第五连接结构407；第一导轨408；第一运动单元409；第二运动单元410；卡合结构4101；第二抓取结构413；第二凸起4131；第二支撑部4132；第五轴承411；固定支架412；第六轴承414；第三安装轴415；第一连杆501；第二连杆502；第二动力单元503；第二滚动连接结构504；第二滚动连接结构定子5041；第二滚动连接结构转子5042；摆臂505；内凹结构1301。

具体实施方式

下面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范围。

在本实用新型的描述中，除非另有说明，术语“顶”、“底”、“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的系统或元件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。

需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在实用新型中的具体含义。

图1示意性表示根据本实用新型的一种实施方式的一种夹持翻转设备的整体组装视图；图2示意性表示根据本实用新型的一种实施方式的夹持机构的仰视图；图3a示意性表示根据本实用新型的一种实施方式的第一运动机构的组装视图；图3b示意性表示根据本实用新型的一种实施方式的第一运动机构的分解视图；图3c示意性表示根据本实用新型的一种实施方式的第一运动机构的45°俯视分解视图；图4a示意性表示根据本实用新型的一种实施方式的第二运动机构的组装视图；图4b示意性表示根据本实用新型的一种实施方式的第二运动机构的分解视图；图5示意性表示根据本实用新型的一种实施方式的纵向运动驱动机构的俯视视图；图6示意性表示根据本实用新型的一种实施方式的第一运动驱动机构的俯视视图；图7示意性表示根据本实用新型的一种实施方式的第一运动机构中第一抓取结构的放大示图；图8示意性表示根据本实用新型的一种实施方式的第二运动机构中第二抓取结构的放大示图；图9示意性表示根据本实用新型的一种实施方式的纵向运动驱动机构的第一位移结构和第一滚动连接结构连接视图；图10示意性表示根据本实用新型的一种实施方式的第一运动机构中的第二位移结构、第一驱动结构和第一从动结构的连接关系。

如图1所示，本实用新型提供一种夹持翻转设备，设有纵向运动驱动机构2、运动支撑平台6、横向支撑平台8、滑动连接运动支撑平台6一端的第一运动机构3、与第一运动机构3相对运动支撑平台6对称设置并滑动连接运动支撑平台6另一端的第二运动机构4；纵向运动驱动机构2设有滑动穿过横向支撑平台8的第一位移结构201，第一位移结构201穿过横向支撑平台8的部分固定连接于运动支撑平台6的一侧；第一运动机构3设有可旋转的第一抓取结构311，第一运动机构4设有可旋转的并与第一抓取结构311相对运动支撑平台6对称设置的第二抓取结构413；运动支撑平台6的另一侧还设有控制第一抓取结构311和第二抓取结构413相向往复运动的夹持机构5和用于第一运动机构3和第二运动机构4相向往复运动的横向导轨9。第一位移结构201带动运动支撑平台6及和运动支撑平台6连接的第一运动机构3及第一运动机构4完成纵向运动；同时，随第一运动机构3和第二运动机构4纵向位移，第一抓取结构311与第二抓取结构413旋转；同时夹持机构5控制第一运动机构3及第一运动机构4在横向导轨9范围内往复运动，并通过第一抓取结构311与第二抓取结构413往复运动完成夹持和释放。

进一步地，如图2、3a、3b、3c所示：第一运动机构3设有与横向导轨9滑动连接的第一连接结构303、与第一连接结构303另一端固定连接的第二连接结构302；第二连接结构302设有相对第二连接结构302滑动连接的第二位移结构304、相对第二连接结构302滚动连接的第一驱动结构305和第一从动结构307；第一从动结构307与第一抓取结构311的旋转轴心固定连接。设置有与第二连接结构302固定连接的第一固定挡板314，第一驱动结构305转动连接于第一安装轴306，第一安装轴306通过螺丝固定连接在第二连接结构302上；第一驱动结构305通过第二轴承320和第三轴承318转动连接于第一安装轴306；第一从动结构307固定于第二安装轴308，第二安装轴308通过第一轴承313转动连接于第一固定挡板314并通过第四轴承319转动连接于第二连接结构302。

进一步地，如图10所示，第二位移结构304设有配合第一驱动结构305滚动的第一连接部3041，第一驱动结构305设有配合第一连接部3041的第二连接部3051；第一从动结构307设有配合第二连接部3051的第三连接部3071。进一步地，第一驱动结构305和第一从动结构307为齿轮；第二位移结构304为单侧具有齿状部的结构3041。第一连接部3041为齿状部结构，可以和第一驱动结构305的第二连接部3051配合，在第二位移结构304纵向位移时，带动第一驱动结构305旋转；同时第一驱动结构305旋转时，通过第二连接部3051和第三连接部3071的传动，促使第一从动结构307旋转，进而带动第一抓取结构311旋转。第二位移结构304将第一动力单元301的位移精确转换为翻转角度，克服原有技术中利用电机等直接控制翻转角度稳定性、精度差和对电机精度要求较高的问题。

如图7所示，第一抓取结构311设有相对旋转轴心对称且与第一从动结构307固定连接的第一支撑部3112，第一支撑部3112与从动结构307连接的另一侧设置有和夹持物品配合的第一凸起3111，第一凸起3111可以深入夹持物品配合连接。

进一步地，第一运动机构3还设有固定于第二连接结构302的第一动力单元301、设置于第一动力单元301和第二位移结构304之间的浮动连接结构317及固定于第二连接结构302的缓冲回复结构315；浮动连接结构317近第一动力单元301一端设有用于触压缓冲回复结构315的凸起3171；浮动连接结构317和第二位移结构304近第一动力单元301的一端浮动连接，浮动连接结构317带动第二位移结构304上下位移时，浮动连接结构317体积小容易安装。

第一动力单元301可以是气动结构或者伺服电机，本机构还设置有与第二连接结构302固定连接的缓冲结构支架316，缓冲回复结构315固定于缓冲结构支架316并对浮动连接结构317缓冲，凸起3171在浮动连接结构317向下移动至限位后触压缓冲，防止第二位移结构304初始位移时较大的加速度导致的第二位移结构304或齿轮损伤。同时第一动力单元301在完成翻转后提供反向动力，使得浮动连接结构317带动第二位移结构304反向位移，并带动第一驱动结构305和第一从动结构307反向旋转，进而实现第一抓取结构311反向旋转。缓冲回复结构315可以是液压缓冲装置。

进一步地，第一抓取结构311在近第二连接结构302一侧且远离第二连接结构302旋转轴心位置设有第二定位块310；第二连接结构302在近第一抓取结构311一侧设置有在第二定位块310旋转平面与第二定位块310卡合限位的第一定位块309和第三定位块321；第一定位块309与第三定位块321相对第二连接结构302的旋转轴心对称设置。当第一抓取结构311旋转，第二定位块310旋转接近第一定位块309，进而完成卡合限位；当完成翻转需要恢复时，当第一抓取结构311在第二位移结构304带动下反向旋转，第二定位块310旋转远离第一定位块309，进而完成解除卡合限位，继续旋转第二定位块310进而和第三定位块321，可以在旋转180°后完成限位卡合。

通过设置第一定位块309、第二定位块310、第三定位块321的位置，可以控制第一抓取结构311在设定角度范围内旋转，如图3a和3b所示，通过对称设置两组相对第二连接结构302旋转轴心成中心对称的第一定位块309和第三定位块321，在翻转0°和180°两个位置与第二定位块310卡合限位，可以实现第一抓取结构311在180°范围内准确翻转和复位。

第一动力单元301经由第二位移结构304、第一驱动结构305和第一从动结构307动力传递的间接传递方式，有利于减少翻转操作启停阶段惯性对精度的影响，进一步提高了控制精度；同时该间接控制方式可以很方便设置成齿状部分分布角度倍数的翻转角度，且翻转角度的设定精度和齿状部分密度成正比，很容易调节齿状部分密度增大翻转角度的控制精度。

第一运动机构3和第二运动机构4同时将翻转的动力由翻转夹具两端双向提供动力改为单向，避免了由于旋转和控制不同步导致的误差；第一运动机构3，设置有匹配翻转角度的第一定位块309、第二定位块310和第三定位块321，保证第一运动机构3中的夹具在翻转前后均保持翻转角度稳定，具有良好的翻转和翻转复位精度；第二运动机构4设计具有弧面结构契合的第一运动单元409和第二运动单元410，且第一运动单元409通过导向结构403连接有弹性结构405，保证第二运动机构4中的夹具在翻转前后均保持翻转角度稳定并提高了与第一运动机构3翻转频率一致性。

进一步地，如图2、4a、4b所示：第二运动机构4设有与横向导轨9滑动连接的第三连接结构401、与第三连接结构401另一端固定连接的第四连接结构402；第四连接结构402设有相对第四连接结构402滚动连接第二运动单元410；第二运动单元410与第二抓取结构413的旋转轴心固定连接。

如图8所示，第二抓取结构413设有相对旋转轴心对称且与第二运动单元410固定连接的第二支撑部4132，第二支撑部4132与第二运动单元410连接的另一侧设置有和夹持物品配合的第二凸起4131，第二凸起4131可以深入夹持物品配合连接。

本发明的一个方面，如图11所示，采用一种典型的电容器件13，在电容器件13的两端对称设置有用于分别匹配插入第一凸起3111和第二凸起4131的内凹结构1301，内凹结构1301可以是孔洞或凹槽，内部腔室和第一凸起3111和第二凸起4131匹配连接，数量和第一凸起3111和第二凸起4131对应。在第一抓取结构311和第二抓取结构413在夹持机构5作用下相向移动时，第一凸起3111和第二凸起4131同时插入内凹结构1301完成对电容器件13的夹紧和拾取；反之，第一抓取结构311和第二抓取结构413在夹持机构5作用下背向移动时，第一凸起3111和第二凸起4131拔出内凹结构1301完成对待夹持物品的卸载。

优选的，第二运动机构4还设有和第四连接结构402固定连接的第一限位板404、穿过第一限位板404并与其滑动连接的导向结构403、与导向结构403远第一限位板404的一端固定连接的第二限位板406、与第二限位板406固定连接的第五连接结构407、与所述第五连接结构407滑动连接且与所述第四连接结构402固定连接的第一导轨408和设置于第五连接结构407远第二限位板406一端固定连接的第一运动单元409；第二运动单元410设置有配合第一运动单元409纵向往复位移的卡合结构4101。第一运动单元409与卡合结构4101配合的一端设置有外凸弧面4091，卡合结构4101为与外凸弧面4091卡合的内凹弧面。

内凹弧面在第二运动单元410的旋转平面设置有一个或多个。如图4b所示：内凹弧面在第二运动单元410的旋转平面设置有两个。弹性结构可以是弹簧。夹持状态下，第二抓取结构413在夹持物带动下和第一抓取结构311同轴旋转，进而带动第二运动单元410旋转，当第二运动单元410旋转至内凹弧面和外凸弧面4091配合时，弹性结构405舒张状态，当第二运动单元410旋转至非内凹弧面与外凸弧面4091配合时，第一运动单元409、第五连接结构407及导向结构403向远离第二运动单元410旋转轴心方向移动，弹性结构405被第一限位板404和第二限位板406压缩，待旋转180°后，第一运动单元409在弹性结构405作用下回复舒张状态，且同时对称设置的内凹弧面处于原有内凹弧面位置，进一步和外凸弧面4091配合并保持第一运动单元409和第二运动单元410相对稳定。

优选的，如图4a、4b所示，内凹弧面在第二运动单元410的旋转平面设置有两个，可以配合第一抓取结构311和第二抓取结构413的180度旋转和回复。还设有与第四连接结构402固定连接的固定支架412，第二运动单元410固定于第三安装轴415通过第五轴承411旋转连接于固定支架412并通过第六轴承414旋转连接于第四连接结构402。

进一步地，如图2所示：夹持机构5在与运动支撑平台6的连接部位设置有第二滚动连接结构504、通过第二滚动连接结构504与夹持机构5滚动连接的摆臂505、和摆臂505的一端活动连接的第一连杆501、和摆臂505的另一端活动连接的第二连杆502及活动连接于摆臂505的第二动力单元503；第二动力单元503连接于第二连杆502和摆臂505的连接处与第二滚动连接结构504之间区域，或，第二动力单元503连接于第一连杆501和摆臂505的连接处与第二滚动连接结构504之间区域；第一连杆501和第二连杆502位于远离第二滚动连接结构504和摆臂505的连接处的摆臂505的两端；第一连杆501与第一连接结构303转动连接且第二连杆502与第三连接结构401转动连接。

优选的，第二滚动连接结构504设有与摆臂505固定连接的第二滚动连接结构转子5042和与运动支撑平台6固定连接的第二滚动连接结构定子5041。

夹持机构5采用单摆臂中部设轴承的固定方式、第二动力单元503和摆臂505活动连接且连接处位于第一连杆501和第二连杆502之间的方式，方便的实现第二动力单元503对第一抓取结构311及第二抓取结构413夹持操作时的同步控制。

如图2所示：当第一抓取结构311和第二抓取结构413收缩时，摆臂505在第二动力单元503作用下在图2视图方向顺时针旋转(图2为设备正常放置时仰视视角)，第一连杆501和第二连杆502带动第一抓取结构311和第二抓取结构413相向运动，同时将夹持物品夹紧，可以在翻转过程稳定，进而第一抓取结构311与第二抓取结构413固定连接，可以带动第二抓取结构413旋转；翻转过程中，由于第一抓取结构311与第二抓取结构413夹持作用，夹持物品依然稳定；待完成180°翻转，在第一定位块309、第二定位块310作用下使得第一抓取结构311处于稳定状态；同时在第二运动机构4内凹弧面和外凸弧面4091作用下，第二抓取结构413也处于稳定状态，进而保持夹持物品稳定。

而翻转的过程，是由第一动力单元301提供动力，经第二位移结构304及连接关系逐次传递给第一驱动结构305、第一从动结构307、第一抓取结构311、第二抓取结构413、第二运动单元410；同时部分动力还传递给缓冲回复结构315和弹性结构405。同时，反向翻转的过程则是：第一动力单元301提供反向动力促使第二位移结构304带动第一驱动结构305、第一从动结构307、第一抓取结构311、第二抓取结构413、第二运动单元410反向旋转，直至第一抓取结构311、第二抓取结构413及夹持物品恢复翻转前位置，此时在第一定位块309、第二定位块310作用下使得第一抓取结构311处于稳定状态；同时在第二运动机构4内凹弧面和外凸弧面4091作用下，第二抓取结构413也处于稳定状态，进而保持夹持物品稳定。

进一步地，如图5所示：纵向运动驱动机构2还设置有配合第一位移结构201步进位移的第一滚动连接结构203，第一滚动连接结构203设有与第一位移结构201配合滑动连接的第六连接结构2033、与第六连接结构2033固定连接的第一滚动连接结构转子2032和与横向支撑平台8固定连接的第一滚动连接结构定子2031。

优选的，第一滚动连接结构203为交叉滚子轴承；第一位移结构201和第六连接结构2033通过螺纹配合连接。

优选的，纵向运动驱动机构2还设置有固定于横向支撑平台8的第四动力单元202、穿过横向支撑平台8后与运动支撑平台6固定连接的第一滑动连接部件204、与第一滑动连接部件204匹配滑动连接并固定于横向支撑平台8的第二滑动连接部件205；第四动力单元202和第一滚动连接结构转子2032通过传动装置连接；传动装置为传送带。第一滑动连接部件204可以是光滑的导柱，而第二滑动连接部件205可以是滑动轴承，第一滑动连接部件204可以顺滑的穿过第二滑动连接部件205的内部空腔，而不发生晃动，进而保证第一位移结构201穿过第六连接结构2033和纵向运动驱动机构2纵向位移时的稳定。

如图9所示：第一位移结构201可以是梯形丝杠导柱，在外周设有外螺纹部2011；第六连接结构2033的中空孔设有内螺纹部20331；第一位移结构201与第一滚动连接结构转子2032相对运动为旋转的螺旋运动，在第四动力单元202作用下第一位移结构201相对横向支撑平台8纵向往复位移。

第一位移结构201通过第二固定结构207固定于运动支撑平台6；第一滑动连接部件204通过第三固定结构208固定于运动支撑平台6；第四动力单元202通过固定基座209固定于横向支撑平台8。第二固定结构207、第三固定结构208的固定方式可以是卡扣或螺纹连接。

在纵向运动驱动机构2作用下，夹持翻转设备可以进一步完成对夹持物品取放操作：第四动力单元202带动第一滚动连接结构转子2032及第六连接结构2033转动，内螺纹部20331和外螺纹部2011匹配作用下，第一位移结构201和第一滚动连接结构转子2032转动发生相对位移，第一位移结构201及其连接的运动支撑平台6向下运动至指定位置，在夹持机构5作用下完成第二抓取结构413和第一抓取结构311相向运动，完成对夹持物夹持；并进一步在第二运动机构4和第一运动机构3中具有翻转功能结构作用下实现，夹持物拾取和翻转功能；待完成翻转后可以在夹持机构5作用下完成第二抓取结构413和第一抓取结构311背向运动，解除夹持物夹持，第四动力单元202带动第一滚动连接结构转子2032反向转动，第一位移结构201和第一滚动连接结构转子2032转动发生反向相对位移，第一位移结构201及其连接的运动支撑平台6向上运动至指定位置。

第一位移结构201和第一滚动连接结构转子2032通过螺纹配合连接，提高了纵向位移的稳定性，将第四动力单元202转速精确转换为纵向位移，同时由于螺纹可以在启动瞬间缓冲动力源巨大扭矩，减少对设备冲击；同时由于螺纹卡合的独特优势可以在动力停止供应瞬间保持位移不变而不需要增加额外的稳定设备，避免了设备在重力作用下突然下降，造成设备损坏，避免了常用技术中液压控制稳定性差和电机直接传动控制启动阶段扭矩过大稳定性差和易损坏设备的缺陷；多组匹配的第一滑动连接部件204和第二滑动连接部件205，使得纵向位移更稳定和平顺。

进一步地，如图1和6所示：横向支撑平台8在固定第四动力单元202的同一侧设置有纵向支撑结构7；纵向支撑结构7另一端设置有与其固定连接的第二支撑平台10；纵向支撑结构7可以是多个纵向立柱分散于第二支撑平台10和横向支撑平台8边角区域。第二支撑平台10背向纵向支撑结构7与其连接端一面固定连接有第三动力单元101、与纵向支撑结构7转动连接并与第三动力单元101传动连接的传动轴107和分布于传动轴107两端并用于和外部导向装置配合位移的位移装置109。还设有与纵向支撑结构7固定连接的第一支撑结构108，第一支撑结构108通过轴承与传动轴107滚动连接。

第三动力单元101可以是伺服电机，在传动前端可以连接减速装置102再向传动轴107传动；位移装置109可以是齿轮或较光滑的导向轮，分别匹配外部的齿状导带或导轨，在第三动力单元101作用下进而使得夹持翻转设备各机构均沿外部导向装置定向移动。为了更好的移动，减轻阻力，可以在第二支撑平台10设置多个辅助的导向轮11。

在第一运动驱动机构1作用下，夹持翻转设备可以进一步完成对夹持物品在限定方向运输过程：在外部导向装置限定方向上，第三动力单元101带动传动轴107和位移装置109，位移装置109可以在外部导向装置限定方向上往复移动，配合运动驱动机构2、第一运动机构3、第二运动机构4及夹持机构5完成对夹持物拾取、夹持、翻转、运输和放置。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本实用新型进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本实用新型权利要求书所限定的范围。

Claims (18)

1.夹持翻转设备，其特征在于，设有运动支撑平台(6)、滑动连接于所述运动支撑平台(6)一端的第一运动机构(3)、与所述第一运动机构(3)相对所述运动支撑平台(6)对称设置并滑动连接于所述运动支撑平台(6)另一端的第二运动机构(4)；所述运动支撑平台(6)在所述第一运动机构(3)和所述第二运动机构(4)之间设有控制所述第一运动机构(3)和所述第二运动机构(4)相向往复运动的夹持机构(5)；所述第一运动机构(3)设有随所述第一运动机构(3)纵向位移可旋转的第一抓取结构(311)，所述第二运动机构(4)设有随所述第二运动机构(4)纵向位移可旋转的并与所述第一抓取结构(311)相对所述运动支撑平台(6)对称设置的第二抓取结构(413)。

2.根据权利要求1所述设备，其特征在于，所述运动支撑平台(6)在设有夹持机构(5)的另一侧还设有纵向运动驱动机构(2)、横向支撑平台(8)；所述纵向运动驱动机构(2)设有滑动穿过所述横向支撑平台(8)的第一位移结构(201)，所述第一位移结构(201)穿过所述横向支撑平台(8)的部分固定连接于所述运动支撑平台(6)；所述夹持机构(5)相对所述运动支撑平台(6)的同一侧设有用于所述第一运动机构(3)和所述第二运动机构(4)相向往复运动的横向导轨(9)。

3.根据权利要求2所述设备，其特征在于，所述第一运动机构(3)设有与所述横向导轨(9)滑动连接的第一连接结构(303)；所述第二运动机构(4)设有与所述横向导轨(9)滑动连接的第三连接结构(401)。

4.根据权利要求3所述设备，其特征在于，所述夹持机构(5)在与所述运动支撑平台(6)的连接部位设置有第二滚动连接结构(504)、通过所述第二滚动连接结构(504)与所述夹持机构(5)滚动连接的摆臂(505)、和所述摆臂(505)的一端活动连接的第一连杆(501)、和所述摆臂(505)的另一端活动连接的第二连杆(502)及活动连接于所述摆臂(505)的第二动力单元(503)；所述第二动力单元(503)连接于所述第二连杆(502)和所述摆臂(505)的连接处与所述第二滚动连接结构(504)之间区域，或，所述第二动力单元(503)连接于所述第一连杆(501)和所述摆臂(505)的连接处与所述第二滚动连接结构(504)之间区域；所述第一连杆(501)和所述第二连杆(502)相对于所述第二滚动连接结构(504)和所述摆臂(505)的连接处分散设置；所述第一连杆(501)与所述第一连接结构(303)转动连接且所述第二连杆(502)与所述第三连接结构(401)转动连接。

5.根据权利要求4所述设备，其特征在于，第二滚动连接结构(504)设有与所述摆臂(505)固定连接的第二滚动连接结构转子(5042)和与所述运动支撑平台(6)固定连接的第二滚动连接结构定子(5041)。

6.根据权利要求3所述设备，其特征在于，所述第一运动机构(3)还设有与所述第一连接结构(303)另一端固定连接的第二连接结构(302)；所述第二连接结构(302)设有相对所述第二连接结构(302)滑动连接的第二位移结构(304)、均相对所述第二连接结构(302)滚动连接的第一驱动结构(305)和第一从动结构(307)；所述第一从动结构(307)与所述第一抓取结构(311)的旋转轴心固定连接。

7.根据权利要求6所述设备，其特征在于，所述第二位移结构(304)设有配合所述第一驱动结构(305)滚动的第一连接部(3041)，所述第一驱动结构(305)设有配合所述第一连接部(3041)的第二连接部(3051)；所述第一从动结构(307)设有配合所述第二连接部(3051)的第三连接部(3071)。

8.根据权利要求7所述设备，其特征在于，所述第一驱动结构(305)和所述第一从动结构(307)为齿轮；所述第二位移结构(304)为单侧具有齿状部的结构。

9.根据权利要求8所述设备，其特征在于，所述第一运动机构(3)还设有固定于所述第二连接结构(302)的第一动力单元(301)、设置于所述第一动力单元(301)和所述第二位移结构(304)之间的浮动连接结构(317)及固定于所述第二连接结构(302)的缓冲回复结构(315)；所述浮动连接结构(317)近所述第一动力单元(301)一端设有用于触压所述缓冲回复结构(315)的凸起(3171)；所述浮动连接结构(317)和所述第二位移结构(304)近所述第一动力单元(301)的一端浮动连接。

10.根据权利要求6所述设备，其特征在于，所述第一抓取结构(311)在近所述第二连接结构(302)一侧且远离所述第二连接结构(302)的旋转轴心的位置设有第二定位块(310)；所述第二连接结构(302)在近所述第一抓取结构(311)一侧设置有在所述第二定位块(310)旋转平面与所述第二定位块(310) 卡合限位的第一定位块(309)和第三定位块(321)；所述第一定位块(309)与所述第三定位块(321)相对所述第二连接结构(302)的旋转轴心对称设置。

11.根据权利要求3所述设备，其特征在于，所述第二运动机构(4)还设有与所述第三连接结构(401)另一端固定连接的第四连接结构(402)；所述第四连接结构(402)设有相对所述第四连接结构(402)滚动连接第二运动单元(410)；所述第二运动单元(410)与所述第二抓取结构(413)的旋转轴心固定连接。

12.根据权利要求11所述设备，其特征在于，所述第二运动机构(4)还设有和所述第四连接结构(402)固定连接的第一限位板(404)、穿过所述第一限位板(404)并与其滑动连接的导向结构(403)、与所述导向结构(403)远所述第一限位板(404)的一端固定连接的第二限位板(406)、与所述第二限位板(406)固定连接的第五连接结构(407)、与所述第五连接结构(407)滑动连接且与所述第四连接结构(402)固定连接的第一导轨(408)和设置于所述第五连接结构(407)远所述第二限位板(406)一端固定连接的第一运动单元(409)；所述第二运动单元(410)设置有配合所述第一运动单元(409)纵向往复位移的卡合结构(4101)。

13.根据权利要求12所述设备，其特征在于，第一运动单元(409)与所述卡合结构(4101)配合的一端设置有外凸弧面(4091)，和，所述卡合结构(4101)为与所述外凸弧面(4091)卡合的内凹弧面。

14.根据权利要求13所述设备，其特征在于，所述内凹弧面在所述第二运动单元(410)的旋转平面设置有一个或多个。

15.根据权利要求3所述设备，其特征在于，所述纵向运动驱动机构(2)还设置有配合所述第一位移结构(201)步进位移的第一滚动连接结构(203)，所述第一滚动连接结构(203)设有与所述第一位移结构(201)配合滑动连接的第六连接结构(2033)、和所述第六连接结构(2033)固定连接的第一滚动连接结构转子(2032)和与所述横向支撑平台(8)固定连接的第一滚动连接结构定子(2031)。

16.根据权利要求15所述设备，其特征在于，所述第一滚动连接结构(203)为交叉滚子轴承；所述第一位移结构(201)和所述第六连接结构(2033)通过螺纹配合连接。

17.根据权利要求16所述设备，其特征在于，所述纵向运动驱动机构(2)还设置有固定于所述横向支撑平台(8)的第四动力单元(202)、穿过所述横向支撑平台(8)后与所述运动支撑平台(6)固定连接的第一滑动连接部件(204)、与所述第一滑动连接部件(204)匹配滑动连接并固定于所述横向支撑平台(8)的第二滑动连接部件(205)；所述第四动力单元(202)和所述第一滚动连接结构转子(2032)通过传动装置连接。

18.根据权利要求17所述设备，其特征在于，所述横向支撑平台(8)在固定所述第四动力单元(202)的同一侧设置有纵向支撑结构(7)；所述纵向支撑结构(7)另一端设置有与其固定连接的第二支撑平台(10)；所述第二支撑平台(10)固定有第三动力单元(101)、与所述纵向支撑结构(7)转动连接并与所述第三动力单元(101)传动连接的传动轴(107)和分布于所述传动轴(107)两端并用于和外部导向装置配合位移的位移装置(109)。

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