CN220333083U - 一种变轨夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种变轨夹具，属于机械夹具技术领域，包括：固定抓手、活动抓手、驱动机构及传动机构；活动抓手通过传动机构与驱动机构连接，驱动机构驱动传动机构带动活动抓手在与固定抓手等高平面的多个工位之间变换，在不同的工位与固定抓手构成不同形状的夹具。本实用新型通过可变形的夹具结构，可实现异形填充空位的产品快速装填，提高自动化生产效率。

Description

一种变轨夹具

技术领域

本实用新型涉及一种机械手夹具，具体涉及一种变轨夹具。

背景技术

为了提高生产效率，现如今的产品包装一般采用机电结合的自动化包装流水线来实现。使用机械手代替人工将产品装填至包装盒中，以实现快速、高效的产品生产效率、从而降低人工劳动强度。而针对一些具有特殊形状的包装盒，例如心形、异形等形状的巧克力包装盒，其中有些产品填充空位并不属于常规的直线形状，因此需要特殊的夹具结构形式来实现产品夹取，而此时需要通过停机更换夹具来适应填充形状，为产品的自动生产造成不便。

现有技术中，公开号为CN104723352A，公开日为2015年06月24日，名称为“一种万能机械手”的中国发明专利，公开了如下技术方案：一种机械手，包括抓盘，在所 述的抓盘的下侧设有三个相互独立的抓手，所述的每个抓手均包括一个压紧轮、一个上臂、 一个下臂、一个滑轮、一个真空吸盘以及两根钢丝绳，所述的压紧轮通过一个铰支座和一根销轴与所述的抓盘相铰接，所述的上臂一端与所述的铰支座固定连接，并且上臂与竖直方向具有倾斜角向外倾斜设置，上臂的另一端通过水平设置的滑轮轴与下臂相铰接，在滑轮轴上可转动设有滑轮，在下臂的另一端通过一个球铰连接所述的真空吸盘，在所述的压紧轮上对称设有两个凸缘，所述的两根钢丝绳的一端分别与两个凸缘固定连接，两根钢丝绳的另一端分别与球铰的内外侧固定连接，位于外侧的钢丝绳中部饶设在所述的滑轮上；在压紧轮以及铰支座上均设有用于安装固定销的孔。

上述专利中的机械手其变形调节方式是依靠压紧轮的旋转，带动钢丝绳的收放，对上臂和下臂之间的夹角进行调节，进而呈现不同的形状，以适应不同大小的圆直径。首先，该专利可调节的抓手上下臂连接结构复杂，并且其抓手角度是在同一个竖直平面内变化，而无法实现水平方向同一高度的结构形式变化，不适用于同一水平面内的各个产品的抓取。

实用新型内容

本实用新型旨在解决现有技术中的机械抓手无法适应某些特殊形状包装盒的产品填装，导致产品装填效率低的问题，提出了一种变轨夹具，该变轨夹具通过驱动机构做往复直线运动，使传动机构带动活动抓手在与固定抓手等高平面的多个工位之间变换，在不同的工位与固定抓手构成不同形状的夹具，可实现异形填充空位的产品快速装填，提高生产效率。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型的技术方案如下：

一种变轨夹具，包括：固定抓手、活动抓手、驱动机构及传动机构；活动抓手通过传动机构与驱动机构连接，驱动机构做往复直线运动，使传动机构带动活动抓手在与固定抓手等高平面的多个工位之间变换，在不同的工位与固定抓手构成不同形状的夹具。

进一步的，所述驱动机构为气缸，所述气缸固定设置在连接板上，所述连接板又同时与机械手安装座连接。

进一步的，所述直线运动组件为气缸，所述气缸上连接有气缸推板，所述的气缸推板滑动连接在气缸的底部，在气缸作用下做往复直线运动。

进一步的，所述固定抓手位于气缸推板推出方向的前端，固定设置在所述连接板上。

进一步的，所述传动机构包括转动连接的助力杆和拉杆；助力杆的一端转动连接在气缸推板的推出前端，另一端与拉杆相连，活动抓手连接在所述拉杆上。

进一步的，所述传动机构为对称结构，助力杆包括对称设置的左助力杆和右助力杆，拉杆包括对称设置的左拉杆和右拉杆，拉杆和助力杆的对称轴线重合，左助力杆和右助力杆一端转动连接在气缸推板上，另一端与各自对应的左助力杆和右助力杆转动连接。

进一步的，在左拉杆和右拉杆的长边端头分别对称固定连接有活动抓手，其短边端头连接在同一个铰轴上。

进一步的，所述固定抓手位于左拉杆和右拉杆之间，处于两侧活动抓手的对称中心上，两侧的活动抓手到所述固定抓手的距离相等。

进一步的，所述的固定抓手与活动抓手均包括螺杆与连接在螺杆端部的吸盘，固定抓手的螺杆通过螺母固定连接在连接板上，活动抓手的螺杆通过螺母连接在对应的拉杆上。

进一步的，与吸盘连接的螺杆为中空结构，螺杆外接真空发生装置使吸盘具备吸附力。

本实用新型的工作原理：

夹具整体通过机械手安装座安装在机械手或者其他动力装置上使用，夹具具体动作为：拉杆和助力杆可以通过铰链摆动，起始状态三个（可以多个）吸盘（或者夹爪）为等间距直线状态（也可以是圆弧形，只要是等间距即可）。要变换轨迹的时候气缸推动气缸推板，然后气缸推板通过铰链带动左右助力杆摆动，左右助力杆又通过铰轴带动左右拉杆摆动从而将安装在左右拉杆上的活动抓手运动到心形状态完成整个变换轨迹的过程。

综上所述，本实用新型具有以下优点：

1、本实用新型通过驱动机构做往复直线运动，使传动机构带动活动抓手在与固定抓手等高平面的多个工位之间的快速变换，在不同的工位与固定抓手构成不同形状的夹具，可实现异形填充空位的产品快速装填，避免夹具重复更换，提高了生产效率；

2、本实用新型中的固定抓手和活动抓手均包括螺杆与连接在螺杆端部的吸盘（也可以是夹爪）。固定抓手的螺杆通过螺母固定连接在连接板上，活动抓手的螺杆通过螺母连接在各自的拉杆上。通过调节螺杆可以调整抓手的整体高度。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为实施例2中夹具处于工位一时的整体结构仰视图；

图3为实施例2中夹具处于工位一时的结构仰视图；

图4为本实施2中夹具处于工位一时的结构后视图；

图5为实施例2中夹具处于工位一时的结构侧视图；

图6为实施例2中夹具处于工位二时的整体结构仰视图；

图7为实施例2中夹具处于工位二时的结构仰视图；

图8为实施例2中夹具处于工位二时的结构后视图；

图9为实施例2中夹具处于工位二时的结构侧视图。

图中：

1、驱动机构，2、传动机构，3、固定抓手，4、活动抓手，5、气缸，6、连接板，7、铰轴，8、气缸推板，9、螺杆，10、吸盘，11、机械手连接座，201、左助力杆，202、右助力杆，203、左拉杆，204、右拉杆。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“竖直”、“内”、“外”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，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装置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。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、 “安装”、“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；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。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本实用新型中的具体含义。

实施例1

本实用新型提供了一种变轨夹具，该变轨夹具可以实现两种结构形式的快速变化，以适应包装盒中的异形填充空位进行快速的产品装填。

如图1所示，该变轨夹具整体通过机械手安装座安装在机械手或者其他动力装置上。所述变轨夹具包括固定抓手3、活动抓手4、驱动机构1及传动机构2。活动抓手4通过传动机构2与驱动机构1连接，驱动机构1用于提供变形驱动力，在驱动机构1的作用下，传动机构2带动活动抓手4在多个工位之间变换，从而与固定抓手3构成不同形状的夹具，以适应不同形式包装盒空位的填充需求。本实施例中的不同形状应当理解为：虽然几何形状相同，但边长参数不同，也应当为不同形状。

具体的，驱动机构1为滑台式气缸5，也可以采用其他类型的直线伸缩式驱动件来实现。本实施例中，气缸5固定设置在连接板6上，同时，连接板6又与机械手安装座连接，在其他的动力装置作用下实现夹具的整体移动。

气缸5上连接有气缸推板8，所述的气缸推板8滑动连接在气缸5的底部，在气缸5作用下做往复直线运动。

本实施例中，固定抓手3位于气缸推板8推出方向的前端，固定设置在所述连接板6上。传动机构2为连杆结构，其一端与气缸推板8连接，另一端与活动抓手4连接，在气缸推板8的伸缩作用下，传动机构2中的连杆结构变形，从而使得与之连接的活动抓手4完成与固定抓手3在同一高度平面上的变形，进而变换夹具的结构形态，使其适用于不同形式、不同尺寸的包装盒空位的填充需求。

实施例2

在实施例1的基础上，进一步的，如图2-9所示，传动机构2包括转动连接的助力杆和拉杆。助力杆的一端转动连接在气缸推板8的推出前端，另一端与拉杆相连，活动抓手4连接在所述拉杆上。

本实施例中，传动机构2为对称结构。助力杆包括对称设置的左助力杆201和右助力杆202，拉杆包括对称设置的左拉杆203和右拉杆204，拉杆和助力杆的对称轴线重合，左助力杆201和右助力杆202一端转动连接在气缸推板8上，另一端与各自对应的左助力杆201和右助力杆202转动连接。

具体的，本实施例中，左拉杆203和右拉杆204为L型结构，在左拉杆203和右拉杆204的长边端头分别对称固定连接有活动抓手4，其短边端头连接在同一个铰轴7上。本实施例中，铰轴7固定在连接板6的底部。气缸推板8做直线现运动，带动左拉杆203和右拉杆204同时绕铰轴7朝相对或相背离的方向转动，实现开合变换，从而带动活动抓手4的变形。

固定抓手3位于左拉杆203和右拉杆204之间，处于两侧活动抓手4的对称中心上，两侧的活动抓手4到固定抓手3的距离相等。

在气缸推板8的带动作用下，传动机构2中的连杆结构变形，左右拉杆204上的活动抓手4也随之变形，与固定抓手3构成不同结构形式的夹具。

本实施例中，作为一种具体的实施方式，活动抓手4的个数可以设置为2个。在传动机构2收缩至极限时，如图2所示，两侧的活动抓手4与固定抓手3呈一条直线或者一个圆弧边（工位一）。在传动机构2伸长至极限时，活动抓手4与固定抓手3构成三角结构（工位二），如图6所示。活动抓手4的个数不限于两个，对应的传动结构形式也可以改变，基于本实施方式的其他变形，也应当属于本方案的保护范围。

本实用新型的工作原理：

夹具整体通过机械手安装座安装在机械手或者其他动力装置上使用，夹具具体动作为：拉杆和助力杆可以通过铰链摆动，起始状态三个（可以多个）吸盘10（或者夹爪）为等间距直线状态（也可以是圆弧形，只要是等间距即可）。要变换轨迹的时候气缸5推动气缸推板8，然后气缸推板8通过铰链带动左右助力杆202摆动，左右助力杆202又通过铰轴7链带动左右拉杆204摆动从而将安装在左右拉杆204上的活动抓手4运动到心形状态完成整个变换轨迹的过程。

实施例3

本实施例基于实施例1的全部内容，进一步的对固定抓手3和活动抓手4的结构进行限定。

本实施例中，如图8所示，固定抓手3与活动抓手4均包括螺杆9与连接在螺杆9端部的吸盘10（也可以是夹爪）。固定抓手3的螺杆9通过螺母固定连接在连接板6上，活动抓手4的螺杆9通过螺母连接在各自对应的拉杆上。通过调节螺杆9可以调整抓手的整体高度。与吸盘10连接的螺杆9为中空结构，通过外接真空发生装置可使吸盘10具备吸附力，从而实现对产品的夹取或放下。

虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了详细地描述，但不应理解为对本专利的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可做出的各种修改和变形仍属本专利的保护范围。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种变轨夹具，其特征在于，包括：固定抓手（3）、活动抓手（4）、驱动机构（1）及传动机构（2）；活动抓手（4）通过传动机构（2）与驱动机构（1）连接，驱动机构（1）做往复直线运动，使传动机构（2）带动活动抓手（4）在与固定抓手（3）等高平面的多个工位之间变换，在不同的工位与固定抓手（3）构成不同形状的夹具。

2.根据权利要求1所述的一种变轨夹具，其特征在于，所述驱动机构（1）为气缸（5），所述气缸（5）固定设置在连接板（6）上，所述连接板（6）又同时与机械手安装座连接。

3.根据权利要求2所述的一种变轨夹具，其特征在于，所述直线运动组件为气缸（5），所述气缸（5）上连接有气缸推板（8），所述的气缸推板（8）滑动连接在气缸（5）的底部，在气缸（5）作用下做往复直线运动。

4.根据权利要求3所述的一种变轨夹具，其特征在于，所述固定抓手（3）位于气缸推板（8）推出方向的前端，固定设置在所述连接板（6）上。

5.根据权利要求1所述的一种变轨夹具，其特征在于，所述传动机构（2）包括转动连接的助力杆和拉杆；助力杆的一端转动连接在气缸推板（8）的推出前端，另一端与拉杆相连，活动抓手（4）连接在所述拉杆上。

6.根据权利要求5所述的一种变轨夹具，其特征在于，所述传动机构（2）为对称结构，助力杆包括对称设置的左助力杆（201）和右助力杆（202），拉杆包括对称设置的左拉杆（203）和右拉杆（204），拉杆和助力杆的对称轴线重合，左助力杆（201）和右助力杆（202）一端转动连接在气缸推板（8）上，另一端与各自对应的左助力杆（201）和右助力杆（202）转动连接。

7.根据权利要求6所述的一种变轨夹具，其特征在于，所述左拉杆（203）和右拉杆（204）为L型结构，在左拉杆（203）和右拉杆（204）的长边端头分别对称固定连接有活动抓手（4），其短边端头连接在同一个铰轴（7）上。

8.根据权利要求1所述的一种变轨夹具，其特征在于，所述固定抓手（3）位于左拉杆（203）和右拉杆（204）之间，处于两侧活动抓手（4）的对称中心上，两侧的活动抓手（4）到所述固定抓手（3）的距离相等。

9.根据权利要求1所述的一种变轨夹具，其特征在于，所述的固定抓手（3）与活动抓手（4）均包括螺杆（9）与连接在螺杆（9）端部的吸盘（10），固定抓手（3）的螺杆（9）通过螺母固定连接在连接板（6）上，活动抓手（4）的螺杆（9）通过螺母连接在对应的拉杆上。

10.根据权利要求9所述的一种变轨夹具，其特征在于，与吸盘（10）连接的螺杆（9）为中空结构，螺杆（9）外接真空发生装置使吸盘（10）具备吸附力。