CN219006106U - 单驱双控式夹持旋转驱动机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种单驱双控式夹持旋转驱动机构，包括基座、驱动电机、夹爪机构、传动机构、离合机构和中间回转筒，基座上设有基座通孔，驱动电机安装在基座上，夹爪机构位于基座通孔的一端，中间回转筒安装在基座通孔内，中间回转筒与基座通孔的孔壁之间通过回转筒轴承连接，回转筒轴承为单向轴承，传动机构安装在基座通孔内且分别与驱动电机的转轴和夹爪机构连接，夹爪机构安装在中间回转筒的一端，离合机构安装在基座通孔内且分别与传动机构和中间回转筒连接。本实用新型实现了通过一个驱动电机即完成先对工件进行夹持驱动再带动传动机构、夹爪机构、中间回转筒和离合机构同步旋转的功能，节约了驱动设备购置成本，减小了整机体积和重量。

Description

单驱双控式夹持旋转驱动机构

技术领域

本实用新型涉及一种能够夹持工件并带动起旋转的夹持旋转驱动机构，尤其涉及一种单驱双控式夹持旋转驱动机构，属于旋转驱动技术领域。

背景技术

在车床加工行业，以及类车床的非标设备设计上，在进行管料或棒料等工件的环切过程中，需要先夹持工件，然后再进行旋转，然后通过刀具进给实现环切功能。其中，夹持工件的方式一般采用卡盘或夹爪机构，卡盘一般通过液压缸驱动夹紧工件，夹爪机构一般通过电机带动多个沿圆周方向安装的夹爪将工件夹紧；旋转方式则通过电机驱动整个夹持机构一起旋转。

上述夹持和旋转两个连贯动作，在传统驱动方式中均采用独立驱动方式完成，所以需要两个驱动设备，比如两个驱动电机或一个驱动电机和一个驱动液压缸等，这种传统结构存在以下缺陷：

如果是采用电机和液压缸的驱动结构，液压缸需要随主轴旋转，则需要使用液压滑环，长时间使用液压滑环会导致漏油失效等问题；如果是采用两个电机驱动，则内部电机与外界的电缆线之间也需要通过滑环进行连接，也会导致滑环磨损失效、接触不良或断开连接等问题；同时，两个驱动设备还存在整体结构较大、质量较大、故障率较高的问题。

另外，当设备需要在恶劣环境如超高温、超低温或强辐射环境中使用时，对这些环境具有耐受性的驱动电机相当昂贵，采用两个驱动设备抬高了企业的生产成本。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种只需一个驱动设备即可完成对工件夹持和旋转驱动的单驱双控式夹持旋转驱动机构。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

一种单驱双控式夹持旋转驱动机构，包括基座、驱动电机和夹爪机构，所述基座上设有径向截面为圆形的基座通孔，所述驱动电机安装在所述基座的外壁上，所述夹爪机构位于所述基座通孔的一端且能够在所述驱动电机的转轴旋转驱动下实现夹持功能并在所述驱动电机的转轴反向旋转驱动下实现松开功能，所述单驱双控式夹持旋转驱动机构还包括传动机构、离合机构和中间回转筒，筒体形状的所述中间回转筒安装在所述基座通孔内且两者的中心线相互重合，所述中间回转筒的外壁与所述基座通孔的孔壁之间通过回转筒轴承连接，所述回转筒轴承为单向轴承，所述传动机构安装在所述基座通孔内且分别与所述驱动电机的转轴和所述夹爪机构连接，所述夹爪机构安装在所述中间回转筒的一端，所述离合机构安装在所述基座通孔内且分别与所述传动机构和所述中间回转筒连接，所述离合机构用于使所述中间回转筒在所述夹爪机构完成夹持功能前不能相对于所述基座旋转且在所述夹爪机构完成夹持功能后能够相对于所述基座旋转。

作为优选，为了依次实现空载启动、逐渐加载、带动夹持、旋转驱动的优选传动过程，所述传动机构包括蜗杆、蜗轮组件、传动环、第一压簧、随动环、摩擦环和空心主轴，筒体形状的所述空心主轴置于所述中间回转筒的中心通孔内且两者的中心线相互重合，所述空心主轴中靠近两端中第一端的一段外壁与所述中间回转筒的内壁之间通孔主轴轴承连接，圆环形的所述蜗轮组件、圆环形的所述传动环、圆环形的所述随动环和圆环形的所述摩擦环均通过自身中心通孔套装在所述空心主轴中靠近两端中第二端的一段外壁上且在轴向依次并列排列，所述蜗轮组件包括并列排列且一体成型的蜗轮环和第一直齿环，所述蜗轮环的圆周外壁上均匀设有多个外凸的蜗齿并通过该多个蜗齿与所述蜗杆上的蜗齿啮合连接，所述蜗杆通过蜗杆轴承安装在所述基座通孔内且其轴向与所述基座通孔的轴向相互垂直，所述蜗杆的一端穿过所述基座通孔的孔壁上的对应通孔与所述驱动电机的转轴连接，所述第一直齿环的圆周外壁上均匀设有多个外凸的条形直齿且该条形直齿与所述蜗轮组件的中心通孔的轴向相互平行，所述蜗轮组件的中心通孔与所述空心主轴的外壁之间通过蜗轮组件轴承连接，所述传动环包括向径向外周方向延伸形成的圆盘，所述圆盘的轴向两侧靠近中心通孔的位置分别设有第二直齿环和第三直齿环，所述第二直齿环的圆周内壁上均匀设有多个向中心线方向凸起的条形直齿，所述第三直齿环的圆周外壁上均匀设有多个外凸的条形直齿，所述第二直齿环的条形直齿和所述第三直齿环的条形直齿均与所述传动环的中心通孔的轴向相互平行，所述第二直齿环套装于所述第一直齿环外且所述第二直齿环的条形直齿与所述第一直齿环的条形直齿相互啮合连接，所述第三直齿环的圆周内壁上设有内螺纹，所述空心主轴的外壁上与所述第三直齿环对应的位置设有外螺纹且通过该外螺纹与所述第三直齿环的内螺纹连接，所述随动环的圆周内壁上均匀设有多个向中心线方向凸起的条形直齿且该条形直齿与所述随动环的中心通孔的轴向相互平行，所述随动环通过自身的中心通孔套装在所述第三直齿环外，所述随动环的条形直齿与所述第三直齿环的条形直齿啮合连接，所述随动环上靠近所述传动环的一侧圆环形表面上均匀设有多个随动环盲孔，所述传动环的圆盘上靠近所述随动环的一侧表面上沿圆周方向均匀设有多个传动环盲孔，多个所述第一压簧的两端分别置于多个所述随动环盲孔内和多个所述传动环盲孔内，所述摩擦环的中心通孔孔壁与所述空心主轴的圆周外壁之间紧密接触，所述摩擦环的一侧圆环形表面与所述随动环上远离所述传动环的一侧靠近，所述摩擦环的另一侧圆环形表面与所述空心主轴的圆周外壁上外凸的圆环形台阶表面之间紧密接触，所述空心主轴的第一端靠近所述夹爪机构并与所述夹爪机构连接。

作为优选，为了实现对工件的可靠夹持功能并带动中间回转筒同步旋转，所述夹爪机构包括多个夹爪、多个拉杆、多个销轴、多个连接螺钉、多个驱动螺钉和驱动盘，所述夹爪呈等腰三角形或类等腰三角形且以其两个底角一端为大端、以其顶角一端为小端，多个所述夹爪的大端分别通过多个所述销轴与多个所述拉杆的一端旋转连接，多个所述拉杆的另一端分别均匀安装在所述中间回转筒的对应圆环形端部，多个所述夹爪的小端均靠近所述中间回转筒的中心线并共同围绕呈一个圆形的夹持孔，多个所述连接螺钉分别位于多个所述拉杆与多个所述夹爪的大端之间的空隙并分别与所述空心主轴的第一端圆环形端面连接，多个所述驱动螺钉分别与所述驱动盘和多个所述连接螺钉的大端螺孔连接，多个所述夹爪位于所述驱动盘与所述空心主轴的第一端之间，所述夹爪上靠近所述空心主轴的一侧表面设有外凸的夹爪凸条，所述空心主轴的第一端圆环形端面上沿圆周方向均匀设有多个主轴凹槽，多个所述夹爪凸条分别置于多个所述主轴凹槽内并能够在所述主轴凹槽内滑动一段圆弧距离后被所述主轴凹槽的槽壁挡住。

作为优选，为了便于与传动机构配合实现使中间回转筒在夹爪机构完成夹持功能前不能相对于基座旋转且在夹爪机构完成夹持功能后能够相对于基座旋转的功能，所述离合机构包括离合环、离合杆和第二压簧，圆环形的所述离合环通过自身中心通孔套装在所述中间回转筒外并位于所述基座通孔内，所述离合环的环壁上沿圆周方向均匀设有多个径向的离合环通孔，每个所述离合环通孔内均安装有滚珠，所述滚珠的外径大于所述离合环通孔的轴向长度，所述中间回转筒的圆周外壁上与所述离合环上的多个所述滚珠对应的位置设有多个沿圆周方向均匀分布且在所述中间回转筒的轴向呈条形的回转筒滚珠槽，所述基座通孔的孔壁上与所述离合环上的多个所述滚珠对应的位置设有多个沿圆周方向均匀分布且在所述基座通孔的轴向呈条形的第一基座滚珠槽，所述基座通孔的孔壁上与所述离合环上的多个所述滚珠对应的位置设有圆周方向的第二基座滚珠槽，圆形的所述第二基座滚珠槽分别与多个所述第一基座滚珠槽的中段相交，所述离合环上的多个所述滚珠分别同时置于多个所述回转筒滚珠槽内和多个所述第一基座滚珠槽内，所述离合环的圆周内壁上设有多个沿圆周方向均匀分布且向所述离合环的中心线方向凸起的离合环凸块，所述中间回转筒的圆周外壁上与多个所述离合环凸块对应的位置分别设有径向的回转筒盲孔，多个所述离合环凸块分别置于多个所述回转筒盲孔内，所述第二压簧的轴向与所述中间回转筒的轴向相同，多个所述第二压簧置于多个所述回转筒盲孔内，所述第二压簧的一端与对应的所述离合环凸块的一端接触，所述第二压簧的另一端与所述回转筒盲孔中远离所述传动环的一端孔壁接触，所述中间回转筒的筒壁上沿圆周方向均匀设有多个轴向的回转筒离合孔，多个所述回转筒离合孔的一端与多个所述回转筒盲孔一一对应且相通，多个所述回转筒离合孔的另一端延伸到所述中间回转筒上靠近所述传动环的一端表面并开口，多个所述离合杆分别置于多个所述回转筒离合孔内，多个所述离合杆的一端分别与多个所述离合环凸块的另一端接触，多个所述离合杆的另一端靠近所述传动环的圆盘并能够与所述传动环的圆盘接触。

作为优选，为了便于安装回转筒轴承并便于设置回转筒盲孔，所述中间回转筒的中段圆周外壁向外周方向凸起形成回转筒凸环，所述回转筒凸环位于两个所述回转筒轴承之间，多个所述回转筒盲孔分别穿过所述回转筒凸环，多个所述回转筒滚珠槽设于所述回转筒凸环的外壁上。

作为优选，为了便于对离合杆进行更好的定位并防止传动环的圆盘向靠近中间回转筒的方向移动距离过大导致与蜗轮组件的第一直齿环脱离，所述中间回转筒与所述传动环之间设有圆环形的定位环，所述定位环通过自身中心通孔套装在所述随动环和所述摩擦环外且互不接触，所述定位环与所述中间回转筒的对应端部连接，所述定位环的环壁上设有多个沿圆周方向均匀分布且轴向贯通的定位环通孔，多个所述离合杆分别穿过多个所述定位环通孔。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型通过将驱动电机、传动机构、夹爪机构、离合机构和中间回转筒集成安装在基座上，利用传动机构连接驱动电机与夹爪机构，将夹爪机构与中间回转筒连接，通过回转筒轴承将中间回转筒安装在基座通孔内并利用回转筒轴承的单向旋转功能实现中间回转筒在一个方向顺利旋转、反方向则无法旋转的功能，通过离合机构实现使中间回转筒在夹爪机构完成夹持功能前不能相对于基座旋转且在夹爪机构完成夹持功能后能够相对于基座旋转的功能，最终实现了通过一个驱动电机即完成先对工件进行夹持驱动再带动传动机构、夹爪机构、中间回转筒和离合机构同步旋转的功能，将传统需要两个驱动设备的夹持旋转机构改进为只需要一个驱动电机的夹持旋转机构，节约了驱动设备购置成本，避免了通过滑环连接导致的磨损失效问题，并减小了整机体积和重量，解决了因两个驱动设备共同协作导致故障率高的问题。

本实用新型通过采用由蜗杆、蜗轮组件、传动环、第一压簧、随动环、摩擦环和空心主轴共同构成的传动机构，驱动电机带动蜗杆旋转，蜗杆带动蜗轮组件旋转，从而带动传动环和随动环同步旋转，实现空载启动，传动环旋转的同时向靠近中间回转筒的方向移动，通过第一压簧挤压随动环，随动环挤压摩擦环，实现逐渐加载过程，最终在摩擦力足够大时带动空心主轴同步旋转，空心主轴带动多个夹爪分别围绕对应销轴转动，实现对工件的夹持功能，夹紧后会带动夹爪机构和中间回转筒同步旋转，此时离合机构已经解除中间回转筒的旋转限制，所以可以自由旋转，如此最终依次实现了空载启动、逐渐加载、带动夹持、旋转驱动的优选传动过程。

本实用新型通过采用由多个夹爪、多个拉杆、多个销轴和多个连接螺钉组成的夹爪机构，在空心主轴旋转过程中先带动多个夹爪转动实现对工件的夹持功能，在夹紧后会通过夹爪与空心主轴之间的连接结构以及连接螺钉、驱动螺钉、驱动盘和拉杆共同带动中间回转筒同步旋转，从而实现对工件进行旋转驱动的目的，最终实现通过一个驱动电机完成先夹持再旋转的驱动目的。

本实用新型通过采用由离合环、离合杆和第二压簧组成的离合机构，在传动环开始旋转时，离合环在第二压簧的弹力作用下靠近传动环，此时滚珠同时位于回转筒滚珠槽内和第一基座滚珠槽内且没有位于第二基座滚珠槽内，所以在滚珠作用下中间回转筒不能相对于基座旋转，在传动环旋转一定时间后，传动环的圆盘推动离合杆克服第二压簧的弹力向靠近第二压簧的方向移动，带动离合环凸块和离合环同步向靠近夹爪机构的方向移动，直到滚珠位于第二基座滚珠槽内，此时滚珠可以在第二基座滚珠槽内旋转，所以中间回转筒能够相对于基座旋转，最终实现通过驱动电机带动传动机构、夹爪机构、中间回转筒和离合机构同步旋转的功能。

附图说明

图1是本实用新型所述单驱双控式夹持旋转驱动机构的立体图；

图2是本实用新型所述单驱双控式夹持旋转驱动机构的基座的立体图；

图3是本实用新型所述单驱双控式夹持旋转驱动机构的半剖立体图；

图4是本实用新型所述单驱双控式夹持旋转驱动机构的空心主轴、夹爪机构和中间回转筒的半剖立体图；

图5是本实用新型所述单驱双控式夹持旋转驱动机构的空心主轴、夹爪机构和中间回转筒的主视图；

图6是本实用新型所述单驱双控式夹持旋转驱动机构的蜗轮组件的立体图；

图7是本实用新型所述单驱双控式夹持旋转驱动机构的传动环的立体图；

图8是本实用新型所述单驱双控式夹持旋转驱动机构的随动环的立体图；

图9是本实用新型所述单驱双控式夹持旋转驱动机构的中间回转筒的立体图；

图10是本实用新型所述单驱双控式夹持旋转驱动机构的离合环的立体图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

如图1-图10所示，本实用新型所述单驱双控式夹持旋转驱动机构包括基座1、驱动电机5、夹爪机构、传动机构、离合机构和中间回转筒10，基座1上设有径向截面为圆形的基座通孔(图中未标记)，驱动电机5安装在基座1的外壁上，所述夹爪机构位于所述基座通孔的一端且能够在驱动电机5的转轴旋转驱动下实现夹持功能并在驱动电机5的转轴反向旋转驱动下实现松开功能(该功能是现有技术在夹爪机构能够实现的功能)，筒体形状的中间回转筒10安装在所述基座通孔内且两者的中心线相互重合，中间回转筒10的外壁与所述基座通孔的孔壁之间通过回转筒轴承9连接，回转筒轴承9为单向轴承，所述传动机构安装在所述基座通孔内且分别与驱动电机5的转轴和所述夹爪机构连接，所述夹爪机构安装在中间回转筒10的一端，所述离合机构安装在所述基座通孔内且分别与所述传动机构和中间回转筒10连接，所述离合机构用于使中间回转筒10在所述夹爪机构完成夹持功能前不能相对于基座1旋转且在所述夹爪机构完成夹持功能后能够相对于基座1旋转。

如图1-图10所示，本实用新型还公开了以下多种更加优化的具体结构，根据实际需要可以将上述结构与下述一种或多种具体结构进行叠加组合形成更加优化的技术方案。

为了依次实现空载启动、逐渐加载、带动夹持、旋转驱动的优选传动过程，所述传动机构包括蜗杆27、蜗轮组件20、传动环19、第一压簧18、随动环17、摩擦环16和空心主轴21，筒体形状的空心主轴21置于中间回转筒10的中心通孔51内且两者的中心线相互重合，空心主轴21中靠近两端中第一端(图3和图4中的左端)的一段外壁与中间回转筒10的内壁之间通孔主轴轴承15连接，圆环形的蜗轮组件20、圆环形的传动环19、圆环形的随动环17和圆环形的摩擦环16均通过自身中心通孔套装在空心主轴21中靠近两端中第二端(图3和图4中的右端)的一段外壁上且在轴向依次并列排列，蜗轮组件20包括并列排列且一体成型的蜗轮环34和第一直齿环36，蜗轮环34的圆周外壁上均匀设有多个外凸的蜗齿35并通过该多个蜗齿35与蜗杆27上的蜗齿啮合连接，蜗杆27通过蜗杆轴承安装在所述基座通孔内且其轴向与所述基座通孔的轴向相互垂直，蜗杆27的一端穿过所述基座通孔的孔壁上的对应通孔与驱动电机5的转轴连接，第一直齿环36的圆周外壁上均匀设有多个外凸的条形直齿37且该条形直齿37与蜗轮组件20的中心通孔38的轴向相互平行，蜗轮组件20的中心通孔38与空心主轴21的外壁之间通过蜗轮组件轴承22连接，传动环19包括向径向外周方向延伸形成的圆盘39，圆盘39的轴向两侧靠近中心通孔43的位置分别设有第二直齿环44和第三直齿环40，第二直齿环44的圆周内壁上均匀设有多个向中心线方向凸起的条形直齿45，第三直齿环40的圆周外壁上均匀设有多个外凸的条形直齿41，第二直齿环44的条形直齿45和第三直齿环40的条形直齿41均与传动环19的中心通孔43的轴向相互平行，第二直齿环44套装于第一直齿环36外且第二直齿环44的条形直齿45与第一直齿环36的条形直齿37相互啮合连接，第三直齿环40的圆周内壁上设有内螺纹42，空心主轴21的外壁上与第三直齿环40对应的位置设有外螺纹32且通过该外螺纹32与第三直齿环40的内螺纹42连接，随动环17的圆周内壁上均匀设有多个向中心线方向凸起的条形直齿48且该条形直齿48与随动环17的中心通孔49的轴向相互平行，随动环17通过自身的中心通孔49套装在第三直齿环40外，随动环17的条形直齿48与第三直齿环40的条形直齿41啮合连接，随动环17上靠近传动环19的一侧圆环形表面上均匀设有多个随动环盲孔47，传动环19的圆盘39上靠近随动环17的一侧表面上沿圆周方向均匀设有多个传动环盲孔46，多个第一压簧18的两端分别置于多个随动环盲孔47内和多个传动环盲孔46内，摩擦环16的中心通孔孔壁与空心主轴21的圆周外壁之间紧密接触，摩擦环16的一侧圆环形表面与随动环17上远离传动环19的一侧靠近，摩擦环16的另一侧圆环形表面与空心主轴21的圆周外壁上外凸的圆环形台阶表面之间紧密接触，空心主轴21的第一端靠近所述夹爪机构并与所述夹爪机构连接。

为了实现对工件(图中未示出)的可靠夹持功能并带动中间回转筒10同步旋转，所述夹爪机构包括多个夹爪3、多个拉杆28、多个销轴29、多个连接螺钉(图中未标记)、多个驱动螺钉4和驱动盘2，夹爪3呈类等腰三角形(也可以为等腰三角形)且以其两个底角一端为大端、以其顶角一端为小端，多个夹爪3的大端分别通过多个销轴29与多个拉杆28的一端旋转连接，多个拉杆28的另一端分别均匀安装在中间回转筒10的对应圆环形端部，多个夹爪3的小端均靠近中间回转筒10的中心线并共同围绕呈一个圆形的夹持孔33，多个所述连接螺钉分别位于多个拉杆28与多个夹爪3的大端之间的空隙并分别与空心主轴21的第一端圆环形端面连接，多个驱动螺钉4分别与驱动盘2和多个所述连接螺钉的大端螺孔连接，多个夹爪3位于驱动盘2与空心主轴21的第一端之间，夹爪3上靠近空心主轴21的一侧表面设有外凸的夹爪凸条13，空心主轴21的第一端圆环形端面上沿圆周方向均匀设有多个主轴凹槽(图中未标记)，多个夹爪凸条13分别置于多个所述主轴凹槽内并能够在所述主轴凹槽内滑动一段圆弧距离后被所述主轴凹槽的槽壁挡住。

为了便于与传动机构配合实现使中间回转筒10在夹爪机构完成夹持功能前不能相对于基座1旋转且在夹爪机构完成夹持功能后能够相对于基座1旋转的功能，所述离合机构包括离合环12、离合杆26和第二压簧23，圆环形的离合环12通过自身的中心通孔52套装在中间回转筒10外并位于所述基座通孔内，离合环12的环壁上沿圆周方向均匀设有多个径向的离合环通孔(图中未标记)，每个所述离合环通孔内均安装有滚珠11，滚珠11的外径大于所述离合环通孔的轴向长度，中间回转筒10的圆周外壁上与离合环12上的多个滚珠11对应的位置设有多个沿圆周方向均匀分布且在中间回转筒10的轴向呈条形的回转筒滚珠槽31，所述基座通孔的孔壁上与离合环12上的多个滚珠11对应的位置设有多个沿圆周方向均匀分布且在所述基座通孔的轴向呈条形的第一基座滚珠槽7，所述基座通孔的孔壁上与离合环12上的多个滚珠11对应的位置设有圆周方向的第二基座滚珠槽6，圆形的第二基座滚珠槽6分别与多个第一基座滚珠槽7的中段相交，离合环12上的多个滚珠11分别同时置于多个回转筒滚珠槽31内和多个第一基座滚珠槽7内，离合环12的圆周内壁上设有多个沿圆周方向均匀分布且向所述离合环的中心线方向凸起的离合环凸块25，中间回转筒10的圆周外壁上与多个离合环凸块25对应的位置分别设有径向的回转筒盲孔24，多个离合环凸块25分别置于多个回转筒盲孔24内，第二压簧23的轴向与中间回转筒10的轴向相同，多个第二压簧23置于多个回转筒盲孔24内，第二压簧23的一端与对应的离合环凸块25的一端接触，第二压簧23的另一端与回转筒盲孔24中远离传动环19的一端孔壁接触，中间回转筒10的筒壁上沿圆周方向均匀设有多个轴向的回转筒离合孔50，多个回转筒离合孔50的一端与多个回转筒盲孔24一一对应且相通，多个回转筒离合孔50的另一端延伸到中间回转筒10上靠近传动环19的一端表面并开口，多个离合杆26分别置于多个回转筒离合孔50内，多个离合杆26的一端分别与多个离合环凸块25的另一端接触，多个离合杆26的另一端靠近传动环19的圆盘39并能够与传动环19的圆盘39接触。

为了便于安装回转筒轴承9并便于设置回转筒盲孔24，中间回转筒10的中段圆周外壁向外周方向凸起形成回转筒凸环30，回转筒凸环30位于两个回转筒轴承9之间，多个回转筒盲孔24分别穿过回转筒凸环30，多个回转筒滚珠槽31设于回转筒凸环30的外壁上。

为了便于对离合杆26进行更好的定位并防止传动环19的圆盘39向靠近中间回转筒10的方向移动距离过大导致与蜗轮组件20的第一直齿环36脱离，中间回转筒10与传动环19之间设有圆环形的定位环14，定位环14通过自身中心通孔套装在随动环17和摩擦环16外且互不接触，定位环14与中间回转筒10的对应端部连接，定位环14的环壁上设有多个沿圆周方向均匀分布且轴向贯通的定位环通孔(图中未标记)，多个离合杆26分别穿过多个所述定位环通孔。

图2中还示出了设于基座1上并用于蜗杆27穿过与驱动电机5的转轴连接的通孔8，为常规适应性结构。

如图1-图10所示，应用时，先将工件(图中未示出)的一端置于多个夹爪3围成的夹持孔33内，再启动驱动电机5，驱动电机5带动蜗杆27旋转，蜗杆27带动蜗轮组件20旋转，从而带动传动环19和随动环17同步旋转，实现空载启动，与此同时，离合环12在第二压簧23的弹力作用下靠近传动环19，此时滚珠11同时位于回转筒滚珠槽31内和第一基座滚珠槽7内且没有位于第二基座滚珠槽6内，所以在滚珠11的作用下中间回转筒10不能相对于基座1旋转；在传动环19与空心主轴21的螺纹连接结构作用下，传动环19旋转的同时向靠近中间回转筒10的方向移动，通过第一压簧18挤压随动环17，随动环17挤压摩擦环16，实现逐渐加载过程，最终在摩擦力足够大时带动空心主轴21同步旋转，在传动环19旋转一定时间后，传动环19的圆盘39推动离合杆26克服第二压簧23的弹力向靠近第二压簧23的方向移动，带动离合环凸块25和离合环12同步向靠近夹爪机构的方向移动，直到滚珠11位于第二基座滚珠槽6内，此时滚珠11可以在第二基座滚珠槽6内旋转，所以中间回转筒10能够相对于基座1旋转；与此同时，空心主轴21带动多个夹爪3分别围绕对应销轴29转动，夹持孔33收缩变小，实现对工件的夹持功能，夹紧后通过夹爪3与空心主轴21之间的连接结构以及连接螺钉、驱动螺钉4、驱动盘2和拉杆28共同带动中间回转筒10同步旋转，从而实现对工件进行旋转驱动的目的，最终实现通过驱动电机5带动传动机构、夹爪机构、中间回转筒10和离合机构同步旋转的功能。

完成工作后，需要取下工件，这时使驱动电机5反向旋转，由于回转筒轴承9为单向轴承，所以此时中间回转筒10不能相对于基座1旋转，对应地，拉杆28、驱动盘2、连接螺钉和驱动螺钉4都不能旋转，此时夹爪3能够围绕对应的销轴29反向旋转，使夹持孔33增大，松开工件，即可取出工件；与此同时，在传动环19与空心主轴21的螺纹连接结构作用下，传动环19反向旋转的同时向远离中间回转筒10的方向移动，松开对随动环17和摩擦环16的挤压，实现逐渐减载过程，最终在摩擦力足够小时与空心主轴21分离，空心主轴21停止旋转，整个机构复原。

上述实施例只是本实用新型的较佳实施例，并不是对本实用新型技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本实用新型专利的权利保护范围内。

Claims (6)

1.一种单驱双控式夹持旋转驱动机构，包括基座、驱动电机和夹爪机构，所述基座上设有径向截面为圆形的基座通孔，所述驱动电机安装在所述基座的外壁上，所述夹爪机构位于所述基座通孔的一端且能够在所述驱动电机的转轴旋转驱动下实现夹持功能并在所述驱动电机的转轴反向旋转驱动下实现松开功能，其特征在于：所述单驱双控式夹持旋转驱动机构还包括传动机构、离合机构和中间回转筒，筒体形状的所述中间回转筒安装在所述基座通孔内且两者的中心线相互重合，所述中间回转筒的外壁与所述基座通孔的孔壁之间通过回转筒轴承连接，所述回转筒轴承为单向轴承，所述传动机构安装在所述基座通孔内且分别与所述驱动电机的转轴和所述夹爪机构连接，所述夹爪机构安装在所述中间回转筒的一端，所述离合机构安装在所述基座通孔内且分别与所述传动机构和所述中间回转筒连接，所述离合机构用于使所述中间回转筒在所述夹爪机构完成夹持功能前不能相对于所述基座旋转且在所述夹爪机构完成夹持功能后能够相对于所述基座旋转。

2.根据权利要求1所述的单驱双控式夹持旋转驱动机构，其特征在于：所述传动机构包括蜗杆、蜗轮组件、传动环、第一压簧、随动环、摩擦环和空心主轴，筒体形状的所述空心主轴置于所述中间回转筒的中心通孔内且两者的中心线相互重合，所述空心主轴中靠近两端中第一端的一段外壁与所述中间回转筒的内壁之间通孔主轴轴承连接，圆环形的所述蜗轮组件、圆环形的所述传动环、圆环形的所述随动环和圆环形的所述摩擦环均通过自身中心通孔套装在所述空心主轴中靠近两端中第二端的一段外壁上且在轴向依次并列排列，所述蜗轮组件包括并列排列且一体成型的蜗轮环和第一直齿环，所述蜗轮环的圆周外壁上均匀设有多个外凸的蜗齿并通过该多个蜗齿与所述蜗杆上的蜗齿啮合连接，所述蜗杆通过蜗杆轴承安装在所述基座通孔内且其轴向与所述基座通孔的轴向相互垂直，所述蜗杆的一端穿过所述基座通孔的孔壁上的对应通孔与所述驱动电机的转轴连接，所述第一直齿环的圆周外壁上均匀设有多个外凸的条形直齿且该条形直齿与所述蜗轮组件的中心通孔的轴向相互平行，所述蜗轮组件的中心通孔与所述空心主轴的外壁之间通过蜗轮组件轴承连接，所述传动环包括向径向外周方向延伸形成的圆盘，所述圆盘的轴向两侧靠近中心通孔的位置分别设有第二直齿环和第三直齿环，所述第二直齿环的圆周内壁上均匀设有多个向中心线方向凸起的条形直齿，所述第三直齿环的圆周外壁上均匀设有多个外凸的条形直齿，所述第二直齿环的条形直齿和所述第三直齿环的条形直齿均与所述传动环的中心通孔的轴向相互平行，所述第二直齿环套装于所述第一直齿环外且所述第二直齿环的条形直齿与所述第一直齿环的条形直齿相互啮合连接，所述第三直齿环的圆周内壁上设有内螺纹，所述空心主轴的外壁上与所述第三直齿环对应的位置设有外螺纹且通过该外螺纹与所述第三直齿环的内螺纹连接，所述随动环的圆周内壁上均匀设有多个向中心线方向凸起的条形直齿且该条形直齿与所述随动环的中心通孔的轴向相互平行，所述随动环通过自身的中心通孔套装在所述第三直齿环外，所述随动环的条形直齿与所述第三直齿环的条形直齿啮合连接，所述随动环上靠近所述传动环的一侧圆环形表面上均匀设有多个随动环盲孔，所述传动环的圆盘上靠近所述随动环的一侧表面上沿圆周方向均匀设有多个传动环盲孔，多个所述第一压簧的两端分别置于多个所述随动环盲孔内和多个所述传动环盲孔内，所述摩擦环的中心通孔孔壁与所述空心主轴的圆周外壁之间紧密接触，所述摩擦环的一侧圆环形表面与所述随动环上远离所述传动环的一侧靠近，所述摩擦环的另一侧圆环形表面与所述空心主轴的圆周外壁上外凸的圆环形台阶表面之间紧密接触，所述空心主轴的第一端靠近所述夹爪机构并与所述夹爪机构连接。

3.根据权利要求2所述的单驱双控式夹持旋转驱动机构，其特征在于：所述夹爪机构包括多个夹爪、多个拉杆、多个销轴、多个连接螺钉、多个驱动螺钉和驱动盘，所述夹爪呈等腰三角形或类等腰三角形且以其两个底角一端为大端、以其顶角一端为小端，多个所述夹爪的大端分别通过多个所述销轴与多个所述拉杆的一端旋转连接，多个所述拉杆的另一端分别均匀安装在所述中间回转筒的对应圆环形端部，多个所述夹爪的小端均靠近所述中间回转筒的中心线并共同围绕呈一个圆形的夹持孔，多个所述连接螺钉分别位于多个所述拉杆与多个所述夹爪的大端之间的空隙并分别与所述空心主轴的第一端圆环形端面连接，多个所述驱动螺钉分别与所述驱动盘和多个所述连接螺钉的大端螺孔连接，多个所述夹爪位于所述驱动盘与所述空心主轴的第一端之间，所述夹爪上靠近所述空心主轴的一侧表面设有外凸的夹爪凸条，所述空心主轴的第一端圆环形端面上沿圆周方向均匀设有多个主轴凹槽，多个所述夹爪凸条分别置于多个所述主轴凹槽内并能够在所述主轴凹槽内滑动一段圆弧距离后被所述主轴凹槽的槽壁挡住。

4.根据权利要求2或3所述的单驱双控式夹持旋转驱动机构，其特征在于：所述离合机构包括离合环、离合杆和第二压簧，圆环形的所述离合环通过自身中心通孔套装在所述中间回转筒外并位于所述基座通孔内，所述离合环的环壁上沿圆周方向均匀设有多个径向的离合环通孔，每个所述离合环通孔内均安装有滚珠，所述滚珠的外径大于所述离合环通孔的轴向长度，所述中间回转筒的圆周外壁上与所述离合环上的多个所述滚珠对应的位置设有多个沿圆周方向均匀分布且在所述中间回转筒的轴向呈条形的回转筒滚珠槽，所述基座通孔的孔壁上与所述离合环上的多个所述滚珠对应的位置设有多个沿圆周方向均匀分布且在所述基座通孔的轴向呈条形的第一基座滚珠槽，所述基座通孔的孔壁上与所述离合环上的多个所述滚珠对应的位置设有圆周方向的第二基座滚珠槽，圆形的所述第二基座滚珠槽分别与多个所述第一基座滚珠槽的中段相交，所述离合环上的多个所述滚珠分别同时置于多个所述回转筒滚珠槽内和多个所述第一基座滚珠槽内，所述离合环的圆周内壁上设有多个沿圆周方向均匀分布且向所述离合环的中心线方向凸起的离合环凸块，所述中间回转筒的圆周外壁上与多个所述离合环凸块对应的位置分别设有径向的回转筒盲孔，多个所述离合环凸块分别置于多个所述回转筒盲孔内，所述第二压簧的轴向与所述中间回转筒的轴向相同，多个所述第二压簧置于多个所述回转筒盲孔内，所述第二压簧的一端与对应的所述离合环凸块的一端接触，所述第二压簧的另一端与所述回转筒盲孔中远离所述传动环的一端孔壁接触，所述中间回转筒的筒壁上沿圆周方向均匀设有多个轴向的回转筒离合孔，多个所述回转筒离合孔的一端与多个所述回转筒盲孔一一对应且相通，多个所述回转筒离合孔的另一端延伸到所述中间回转筒上靠近所述传动环的一端表面并开口，多个所述离合杆分别置于多个所述回转筒离合孔内，多个所述离合杆的一端分别与多个所述离合环凸块的另一端接触，多个所述离合杆的另一端靠近所述传动环的圆盘并能够与所述传动环的圆盘接触。

5.根据权利要求4所述的单驱双控式夹持旋转驱动机构，其特征在于：所述中间回转筒的中段圆周外壁向外周方向凸起形成回转筒凸环，所述回转筒凸环位于两个所述回转筒轴承之间，多个所述回转筒盲孔分别穿过所述回转筒凸环，多个所述回转筒滚珠槽设于所述回转筒凸环的外壁上。

6.根据权利要求4所述的单驱双控式夹持旋转驱动机构，其特征在于：所述中间回转筒与所述传动环之间设有圆环形的定位环，所述定位环通过自身中心通孔套装在所述随动环和所述摩擦环外且互不接触，所述定位环与所述中间回转筒的对应端部连接，所述定位环的环壁上设有多个沿圆周方向均匀分布且轴向贯通的定位环通孔，多个所述离合杆分别穿过多个所述定位环通孔。

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