CN220408756U - 旋转夹爪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及夹爪技术领域，具体而言，涉及一种旋转夹爪。旋转夹爪包括旋转座、夹持组件、驱动器和转轴，夹持组件安装于旋转座；驱动器的输出轴与转轴连接，用于驱动转轴转动；转轴与旋转座连接，用于驱动旋转座旋转；转轴还通过传动机构与夹持组件连接，用于驱动夹持组件闭合夹紧；其中，夹持组件与旋转座分别独立运转。本实用新型提供的旋转夹爪，减少了驱动器的数量，相应也减少了线缆的数量，从而，降低了整体成本和调试难度，减少了接线，且减小了空间尺寸和重量；此外，还可保证旋转夹爪的灵活性，以适应各种抓取需求。

Description

旋转夹爪

技术领域

本实用新型涉及夹爪技术领域，具体而言，涉及一种旋转夹爪。

背景技术

旋转夹爪是一种能够实现抓取动作与旋转动作的夹爪。

现有的旋转夹爪一般都设置有两个驱动器和两套传动机构，其中一个驱动器与其中一套传动机构连接，用于实现抓取动作；另一个驱动器与另一套传动机构连接，用于实现旋转动作。也就是说，现有的旋转夹爪，需要配备两个驱动器和两组线缆，导致整体成本高、接线多、调试复杂且空间尺寸大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种旋转夹爪，以降低成本、减少接线、简化调试、减小空间尺寸。

本实用新型提供的旋转夹爪，其特征在于，包括旋转座、夹持组件、驱动器和转轴，所述夹持组件安装于所述旋转座。

所述驱动器的输出轴与所述转轴连接，用于驱动所述转轴转动。

所述转轴与所述旋转座连接，用于驱动所述旋转座旋转。

所述转轴还通过传动机构与所述夹持组件连接，用于驱动所述夹持组件闭合夹紧。

其中，所述夹持组件与所述旋转座分别独立运转。

优选地，作为一种可实施方式，所述转轴朝第一方向转动时能够驱动所述旋转座旋转，所述转轴朝第二方向转动时能够驱动所述夹持组件闭合夹紧，所述第一方向与所述第二方向相反。

优选地，作为一种可实施方式，所述转轴与所述旋转座之间设有第一连接件，所述第一连接件允许所述转轴相对所述旋转座朝所述第二方向转动，并能阻止所述转轴相对所述旋转座朝所述第一方向转动。

所述转轴与所述传动机构的输入端之间设有第二连接件，所述第二连接件允许所述转轴相对所述传动机构的输入端朝所述第一方向转动，并能阻止所述转轴相对所述传动机构的输入端朝所述第二方向转动。

优选地，作为一种可实施方式，所述旋转夹爪还包括安装座，所述旋转座与所述安装座通过第三连接件转动配合；所述第三连接件允许所述旋转座相对所述安装座朝所述第一方向转动，并能阻止所述旋转座相对所述安装座朝所述第二方向转动。

优选地，作为一种可实施方式，所述第一连接件为单向轴承、棘轮、离合器或制动器；

和/或，所述第二连接件为单向轴承、棘轮、离合器或制动器；

和/或，所述第三连接件为单向轴承、棘轮、离合器或制动器。

优选地，作为一种可实施方式，所述传动机构包括齿轮齿条副、丝杠螺母副、蜗杆蜗轮副、锥齿轮传动副、棘轮传动机构或齿形带传动机构。

优选地，作为一种可实施方式，所述夹持组件包括夹持件，所述夹持件与所述旋转座之间设有导向结构，所述导向结构用于导引所述夹持件朝闭合方向或打开方向移动。

所述传动机构包括齿轮和齿条，所述齿条设于所述夹持件，且沿所述导向结构的导引方向延伸设置，所述齿轮与所述转轴通过所述第二连接件连接，且所述齿轮与所述齿条啮合。

优选地，作为一种可实施方式，所述旋转夹爪还包括锁定机构和弹性复位机构，所述锁定机构能够锁定所述传动机构，且所述弹性复位机构能够在所述锁定机构解除锁定的状态下驱动所述夹持组件复位打开。

优选地，作为一种可实施方式，所述夹持组件包括两个夹持件，且两个所述夹持件的运动方向相反。

所述弹性复位机构包括弹簧，所述弹簧连接于两个所述夹持件之间，两个所述夹持件相向移动闭合时，能够压缩所述弹簧。

优选地，作为一种可实施方式，所述旋转座具有中心孔，所述齿轮位于所述旋转座的中心孔内，所述旋转座与所述齿轮之间的空隙内安装有电磁制动器，所述电磁制动器的线圈安装于所述旋转座，所述电磁制动器的衔铁安装于所述齿轮。

所述安装座具有容纳槽，所述旋转座安装于所述容纳槽内，所述容纳槽的槽底与所述旋转座之间安装有滑环，所述滑环与所述电磁制动器的线圈电连接，用于为所述电磁制动器的线圈供电。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型提供的旋转夹爪，驱动器既可通过转轴与旋转座连接，也可通过转轴和传动机构与夹持组件连接。在工作时，驱动器可驱动转轴转动，转轴转动可驱动夹持组件闭合夹紧，以实现抓取动作；转轴转动还可驱动旋转座带动夹持组件旋转，以实现旋转动作，也就是说，旋转座和夹持组件可共用同一驱动器，减少了驱动器的数量，相应也减少了线缆的数量，从而，降低了整体成本和调试难度，减少了接线，且减小了空间尺寸和重量。

需要说明的是，本实用新型提供的旋转夹爪，夹持组件与旋转座可分别独立运转，也就是说，不管夹持组件当前处于夹紧状态还是松开状态，驱动器都可以实现对旋转座的旋转驱动；同样，不管旋转座当前处于哪一角度，驱动器都可以驱动夹持组件闭合夹紧，如此，可保证旋转夹爪的灵活性，以适应各种抓取需求。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的旋转夹爪的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的旋转夹爪的剖视结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的旋转夹爪的另一剖视结构示意图。

附图标记说明：

100-旋转座；

210-夹持件；220-弹簧；

300-转轴；

400-传动机构；410-齿轮；420-齿条；

500-安装座；

610-第一连接件；620-第二连接件；630-第三连接件；640-轴承；

700-导向结构；

800-电磁制动器；810-线圈；820-衔铁；

900-滑环。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型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。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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

下面通过具体的实施例子并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。

参见图1-图3，本实施例提供了一种旋转夹爪，其包括旋转座100、夹持组件、驱动器和转轴300，夹持组件安装于旋转座100；驱动器的输出轴与转轴300连接，用于驱动转轴300转动；转轴300与旋转座100连接，用于驱动旋转座100旋转；转轴300还通过传动机构400与夹持组件连接，用于驱动夹持组件闭合；其中，夹持组件与旋转座100分别独立运转。

本实施例提供的旋转夹爪，驱动器既可通过转轴300与旋转座100连接，也可通过转轴300和传动机构400与夹持组件连接。在工作时，驱动器可驱动转轴300转动，转轴300转动可驱动夹持组件闭合，以实现抓取动作；转轴300转动还可驱动旋转座100带动夹持组件旋转，以实现旋转动作，也就是说，旋转座100和夹持组件可共用同一驱动器，减少了驱动器的数量，相应也减少了线缆的数量，从而，降低了整体成本和调试难度，减少了接线，且减小了空间尺寸和重量。

需要说明的是，本实施例提供的旋转夹爪，夹持组件与旋转座100可分别独立运转，也就是说，不管夹持组件当前处于夹紧状态还是松开状态，驱动器都可以实现对旋转座100的旋转驱动；同样，不管旋转座100当前处于哪一角度，驱动器都可以驱动夹持组件闭合，如此，可保证旋转夹爪的灵活性，以适应各种抓取需求。

旋转夹爪实际工作过程中，在需要抓取物品时，可控制驱动器运转，使驱动器通过转轴300和传动机构400驱动夹持组件闭合，直至夹持组件夹紧物品，在此过程中，旋转座100可保持不旋转，以能够顺利抓取物品；在需要调整夹持组件夹持的物品的角度时，可控制驱动器运转，使驱动器通过转轴300驱动旋转座100旋转，使旋转座100带动夹持组件旋转，在此过程中，夹持组件可保持夹紧状态，以能够将夹持组件夹持的物品调整至目标角度；当然，在夹持组件未夹持物品的状态下，若需要调整夹持组件的角度，以满足对物品的夹持需求或者其它需求，也可控制驱动器运转，使驱动器通过转轴300驱动旋转座100旋转，使旋转座100带动夹持组件旋转，在此过程中，夹持组件可保持张开状态，以能够在夹持组件转动至目标角度后顺利夹取物品。

可通过调整驱动器的运转方向，切换对夹持组件和旋转座100的驱动，具体地，驱动器驱动转轴300朝第一方向转动时，转轴300能够驱动旋转座100旋转，在此过程中，夹持组件保持不动作，如此，便实现了旋转座100的独立运转；驱动器驱动转轴300朝第二方向(第二方向与第一方向相反)转动时，转轴300能够驱动夹持组件闭合，在此过程中，旋转座100保持不动，如此，便实现了夹持组件的独立运转。

在转轴300与旋转座100之间可设置第一连接件610，该第一连接件610允许转轴300相对旋转座100朝第二方向转动，并能阻止转轴300相对旋转座100朝第一方向转动；在转轴300与传动机构400的输入端之间可设置第二连接件620，该第二连接件620允许转轴300相对传动机构400的输入端朝第一方向转动，并能阻止转轴300相对传动机构400的输入端朝第二方向转动。在转轴300朝第一方向转动时，传动机构400不会动作，可使得夹持组件保持在当前状态，而旋转座100则会跟随转轴300同步转动，以调整处于当前状态的夹持组件的角度；在转轴300朝第二方向转动时，旋转座100不会发生转动，可使得夹持组件保持在当前角度，而传动机构400会相应动作，以驱动处于当前角度的夹持组件夹紧物品。

在本实施例提供的旋转夹爪中还可设置安装座500，将旋转座100与安装座500通过第三连接件630转动配合，该第三连接件630允许旋转座100相对安装座500朝第一方向转动，并能阻止旋转座100相对安装座500朝第二方向转动，如此，在转轴300朝第一方向转动时，旋转座100能够相对安装座500转动，且第三连接件630的存在，能够使得旋转座100转动更加平稳；在转轴300朝第二方向转动时，安装座500能够对旋转座100起到一定的固定作用，降低了旋转座100随转轴300转动的风险，使得夹持组件在夹紧物品的过程中能够平稳保持在当前角度，提高了夹持组件夹持过程的稳定性。

上述第一连接件610可以是单向轴承、棘轮、离合器或制动器，当第一连接件610为单向轴承或棘轮时，只需选择合适的型号，以满足允许转轴300相对旋转座100朝第二方向转动，并能阻止转轴300相对旋转座100朝第一方向转动的需求；当第一连接件610为离合器或制动器时，只需在转轴300朝第二方向转动时，控制第一连接件610释放转轴300，使转轴300能够相对旋转座100自由转动，并在转轴300朝第一方向转动时，控制第一连接件610抱死转轴300，使转轴300与旋转座100相对固定即可。

上述第二连接件620可以是单向轴承、棘轮、离合器或制动器，当第二连接件620为单向轴承或棘轮时，只需选择合适的型号，以满足允许转轴300相对所述传动机构400的输入端朝第一方向转动，并能阻止转轴300相对传动机构400的输入端朝第二方向转动的需求；当第二连接件620为离合器或制动器时，只需在转轴300朝第一方向转动时，控制第二连接件620释放转轴300，使转轴300能够相对传动机构400的输入端自由转动，并在转轴300朝第二方向转动时，控制第二连接件620抱死转轴300，使转轴300与传动机构400的输入端相对固定即可。

上述第三连接件630可以是单向轴承、棘轮、离合器或制动器，当第三连接件630为单向轴承或棘轮时，只需选择合适的型号，以满足允许旋转座100相对安装座500朝第一方向转动，并能阻止旋转座100相对安装座500朝第二方向转动的需求；当第三连接件630为离合器或制动器时，只需在转轴300朝第一方向转动时，控制第三连接件630释放旋转座100，使旋转座100能够相对安装座500自由转动，并在转轴300朝第一方向转动时，控制第三连接件630抱死旋转座100，使旋转座100与安装座500相对固定即可。

上述传动机构400可以是齿轮齿条副、丝杠螺母副、蜗杆蜗轮副、锥齿轮传动副、棘轮传动机构和齿形带传动机构中的任一种。

具体地，上述夹持组件可以包括夹持件210，在夹持件210与旋转座100之间设置导向结构700，以利用导向结构700导引夹持件210朝闭合方向或打开方向移动。在此基础上，可在传动机构400的具体结构中设置齿轮410和齿条420，将齿条420设置在夹持件210上，并使齿条420沿导向结构700的导引方向延伸设置，将齿轮410与转轴300通过上述第二连接件620连接，并将齿轮410与齿条420啮合，如此，当驱动器驱动转轴300朝第二方向转动时，转轴300可以通过第二连接件620带动齿轮410与其同步转动，在导向结构700的导引作用下，齿轮410可以驱动齿条420沿其长度方向移动，进而，齿条420可带动夹持件210朝闭合方向移动，使得夹持组件能够实现抓取动作。

在本实施例提供的旋转夹爪的具体结构中还可设置锁定机构和弹性复位机构，当夹持组件夹紧物品后，可利用锁定机构锁定传动机构400，使传动机构400保持当前状态，进而，夹持组件也就能保持对物品的夹紧状态，可降低在旋转过程中因夹持组件松动，而导致物品掉落的风险；当需要释放被抓取的物品时，可使锁定机构解除锁定，以使得传动机构400能够允许夹持组件动作，在此基础上，弹性复位机构能够驱动夹持组件复位打开，从而，夹持组件便可自动打开。显然，夹持组件在朝闭合夹紧状态运动时，会压缩弹性复位机构，在弹性复位机构内储蓄弹性势能，以能够在夹持组件失去转轴300的驱动力以及锁定机构的锁定后，弹性复位机构能够释放弹性势能使夹持组件复位打开。

具体地，夹持组件可包括两个夹持件210，将两个夹持件210的运动方向设置为相反的方向；在此基础上，在弹性复位机构中设置弹簧220，将弹簧220连接在两个夹持件210之间，如此，两个夹持件210相向移动闭合时，便能够压缩弹簧220，从而，在夹持组件失去转轴300的驱动力以及锁定机构的锁定后，弹簧220能够恢复形变驱动两个夹持件210分别朝相互远离的方向移动，以使得夹持组件张开。

当然，夹持组件可仅由两个夹持件210组成，也可包含其它结构。弹性复位机构可仅由弹簧220构成，也可包含其它结构。夹持件210可以是手指、滑块、压块、多爪手指中的任一个。

具体地，在旋转座100上可设置中心孔，将齿轮410设置在旋转座100的中心孔内，有利于缩小旋转夹爪的轴向尺寸。可在旋转座100与齿轮410之间的空隙内安装电磁制动器800，将电磁制动器800的线圈810安装在旋转座100内，并将电磁制动器800的衔铁820安装在齿轮410上，电磁制动器800的线圈810通电时，衔铁820在线圈810的磁力作用下会压紧在齿轮410上，对齿轮410和旋转座100进行旋转制动，将夹持组件锁定在当前状态；电磁制动器800的线圈810断电时，则制动解除，齿轮410可以在旋转座100的中心孔内自由旋转。在此基础上，在安装座500上开设容纳槽，将旋转座100安装在该容纳槽内，可进一步缩小旋转夹爪的轴向尺寸；在容纳槽的槽底与旋转座100之间可安装滑环900，将滑环900与电磁制动器800的线圈810电连接，如此，便可利用滑环900对电磁制动器800的线圈810持续供电。

电磁制动器800可作为上述锁定机构，上述第三连接件630可安装在旋转座100与底座的容纳槽的槽壁之间的空隙内。电磁制动器800可由离合器、电机、胀套、螺纹锁紧、电磁铁、气缸等可以实现转动限制的机构替代。

此外，在转轴300的端部可开设凹槽，将齿轮410的一端伸入转轴300的凹槽内，并将上述第二连接件620安装在齿轮410与凹槽的槽壁之间的空隙内；转轴300还可伸入旋转座100的中心孔内，上述第一连接件610可安装在转轴300与该中心孔的孔壁之间的空隙内，同样可缩小旋转夹爪的轴向尺寸，可使得旋转夹爪高度集成，能够极大地降低空间尺寸和产品成本、能够较好的提高使用便利性。

可在安装座500的容纳槽的槽底开设中心孔，将转轴300与安装座500的中心孔配合，转轴300的输入端可以延伸出安装座500的中心孔，以与处于安装座500外的驱动器作用和连接。

优选地，在安装座500的中心孔与转轴300之间还可安装轴承640，可使得转轴300转动更加顺畅。

上述驱动器可以是电机、减速机、旋转平台和气动旋转缸中的任一种。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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，可以是两个连接件内部的连通。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。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种旋转夹爪，其特征在于，包括旋转座、夹持组件、驱动器和转轴，所述夹持组件安装于所述旋转座；

所述驱动器的输出轴与所述转轴连接，用于驱动所述转轴转动；

所述转轴与所述旋转座连接，用于驱动所述旋转座旋转；

所述转轴还通过传动机构与所述夹持组件连接，用于驱动所述夹持组件闭合；

其中，所述夹持组件与所述旋转座分别独立运转。

2.根据权利要求1所述的旋转夹爪，其特征在于，所述转轴朝第一方向转动时能够驱动所述旋转座旋转，所述转轴朝第二方向转动时能够驱动所述夹持组件闭合，所述第一方向与所述第二方向相反。

3.根据权利要求2所述的旋转夹爪，其特征在于，所述转轴与所述旋转座之间设有第一连接件，所述第一连接件允许所述转轴相对所述旋转座朝所述第二方向转动，并能阻止所述转轴相对所述旋转座朝所述第一方向转动；

所述转轴与所述传动机构的输入端之间设有第二连接件，所述第二连接件允许所述转轴相对所述传动机构的输入端朝所述第一方向转动，并能阻止所述转轴相对所述传动机构的输入端朝所述第二方向转动。

4.根据权利要求3所述的旋转夹爪，其特征在于，所述旋转夹爪还包括安装座，所述旋转座与所述安装座通过第三连接件转动配合；所述第三连接件允许所述旋转座相对所述安装座朝所述第一方向转动，并能阻止所述旋转座相对所述安装座朝所述第二方向转动。

5.根据权利要求4所述的旋转夹爪，其特征在于，所述第一连接件为单向轴承、棘轮、离合器或制动器；

和/或，所述第二连接件为单向轴承、棘轮、离合器或制动器；

和/或，所述第三连接件为单向轴承、棘轮、离合器或制动器。

6.根据权利要求1所述的旋转夹爪，其特征在于，所述传动机构包括齿轮齿条副、丝杠螺母副、蜗杆蜗轮副、锥齿轮传动副、棘轮传动机构或齿形带传动机构。

7.根据权利要求4所述的旋转夹爪，其特征在于，所述夹持组件包括夹持件，所述夹持件与所述旋转座之间设有导向结构，所述导向结构用于导引所述夹持件朝闭合方向或打开方向移动；

所述传动机构包括齿轮和齿条，所述齿条设于所述夹持件，且沿所述导向结构的导引方向延伸设置，所述齿轮与所述转轴通过所述第二连接件连接，且所述齿轮与所述齿条啮合。

8.根据权利要求1-7任一项所述的旋转夹爪，其特征在于，所述旋转夹爪还包括锁定机构和弹性复位机构，所述锁定机构能够锁定所述传动机构，且所述弹性复位机构能够在所述锁定机构解除锁定的状态下驱动所述夹持组件复位打开。

9.根据权利要求8所述的旋转夹爪，其特征在于，所述夹持组件包括两个夹持件，且两个所述夹持件的运动方向相反；

所述弹性复位机构包括弹簧，所述弹簧连接于两个所述夹持件之间，两个所述夹持件相向移动闭合时，能够压缩所述弹簧。

10.根据权利要求7所述的旋转夹爪，其特征在于，所述旋转座具有中心孔，所述齿轮位于所述旋转座的中心孔内，所述旋转座与所述齿轮之间的空隙内安装有电磁制动器，所述电磁制动器的线圈安装于所述旋转座，所述电磁制动器的衔铁安装于所述齿轮；

所述安装座具有容纳槽，所述旋转座安装于所述容纳槽内，所述容纳槽的槽底与所述旋转座之间安装有滑环，所述滑环与所述电磁制动器的线圈电连接，用于为所述电磁制动器的线圈供电。