CN220950094U - 一种垫片夹具装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种垫片夹具装置，其特征在于：传动机构与气缸的活塞杆连接，传动机构中设置有齿轮；A组夹具由对立设置的两个第一夹具组成，B组夹具由对立设置两个第二夹具组成，四个夹具关于机架的中心轴线成环形阵列分布；第一夹具包括：第一垫块、直线导轨、安装块、齿条、夹具压板，第一垫块固定在机架下表面，直线导轨安装在第一垫块下表面，安装块固定在直线导轨的滑块上，齿条和夹具压板固定在安装块上；第二夹具包括：直线导轨、安装块、齿条、第二垫块、夹具压板，直线导轨安装在机架下表面，安装块固定在直线导轨的滑块上，齿条固定在安装块上，第二垫块固定在安装块下表面，夹具压板固定在第二垫块下表面；齿条与齿轮啮合。

Description

一种垫片夹具装置

技术领域

本实用新型涉及物流自动化机器人技术领域，特别涉及一种垫片夹具装置。

背景技术

垫片是物流运输货物过程中的起到保护作用常用物件。垫片通常是矩形板块结构，在仓储中呈堆垛叠放，在堆垛过程和拿取过程中都需要使用到垫片夹具装置，垫片夹具装置属于一种自动码垛机械，其安装在移动小车或机器人的机械臂或车间的机械梁上，垫片夹具装置通过多个夹爪张开或收紧实现对垫片的夹取。

现有技术的常用的垫片夹具装置主要有两类：一类是通过每个气缸来分别驱动一个夹爪，多个爪夹配合工作来夹取垫片，这种装置的同步性较差，精度较低。另一类是通过一个气缸来同时驱动多个夹爪，其同步性高，精度高，但是现有技术的这种一个气缸来同时驱动多个夹爪装置还存在一定缺陷：1)其通常体积较大，一般是将气缸通过传动机构驱动夹爪，传动机构有若干连杆铰接组成，而且为了保护连接构件不受干扰，通常还会在夹爪具主体外侧围绕设置框架，此结构导致整个装置体积较大；2)其夹爪设置有左右二组，每组至少一个，其夹取工作是通过左侧夹爪与右侧夹爪成左右对称相对靠近或远离实现，不能实现所有夹爪向中心点位置靠近或远离的动作，因此垫片受力也只在对称的两条边上，而非四条边均匀受力，故其夹取能力还有待提高。

实用新型内容

本实用新型为了解决上述问题，目的在于提供一种垫片夹具装置。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型提供一种垫片夹具装置，其特征在于，包括：机架、气缸、传动机构、A组夹具、B组夹具；其中，气缸呈卧式水平设置安装在机架上；传动机构与气缸的活塞杆连接，传动机构中设置有齿轮，齿轮位于机架的下方，齿轮的轴向与机架的下表面垂直；A组夹具和B组夹具均安装在机架的下方，A组夹具由对立设置的两个第一夹具组成，B组夹具由对立设置两个第二夹具组成，第一夹具与第二夹具相间设置且关于机架的中心轴线成环形阵列分布；第一夹具包括：第一垫块、直线导轨、安装块、齿条以及夹具压板，第一垫块固定在机架的下表面，直线导轨的导轨部分安装固定在第一垫块的下表面，安装块固定在直线导轨的滑块上，齿条和夹具压板分别固定在安装块上；第二夹具包括：直线导轨、安装块、齿条、第二垫块以及夹具压板，直线导轨的导轨部分直接安装固定在机架的下表面，安装块固定在直线导轨的滑块上，齿条固定在安装块上，第二垫块固定在安装块的下表面，夹具压板固定在第二垫块的下表面；B组夹具中二个齿条与齿轮的上半段啮合，A组夹具中二个齿条与齿轮的下半段啮合；A组夹具和B组夹具中的四个夹具压板位于同一水平高度位置。

进一步地，在本实用新型提供的垫片夹具装置中，还可以具有这样的特征：其中，机架由法兰板、法兰连接棒以及安装板组成，安装板设置在法兰板的下方，安装板与法兰板之间通过若干个法兰连接棒连接固定。

进一步地，在本实用新型提供的垫片夹具装置中，还可以具有这样的特征：其中，气缸位于在法兰板与安装板之间的空间中，气缸的尾部安装固定有气缸尾座，气缸尾座与固定螺杆连接，固定螺杆固定在安装板的上表面。

进一步地，在本实用新型提供的垫片夹具装置中，还可以具有这样的特征：其中，传动机构包括鱼眼轴承、连接螺杆、扭力臂、传动轴以及齿轮；鱼眼轴承的杆部与气缸的活塞杆连接固定，连接螺杆安装在鱼眼轴承的轴承孔中；扭力臂呈水平设置，一侧设置有第一连接孔，另一侧设置有第二连接孔；连接螺杆的下端部与第一连接孔连接；传动轴的上端部与第二连接孔连接，齿轮安装在传动轴的下端部。

进一步地，在本实用新型提供的垫片夹具装置中，还可以具有这样的特征：其中，传动轴的外周设置有轴承，轴承嵌入安装在机架上；轴承上方设置有轴承压盖，轴承压盖固定在机架上。

进一步地，在本实用新型提供的垫片夹具装置中，还可以具有这样的特征：其中，A组夹具的二个直线导轨位于同一直线a上，B组夹具的二个直线导轨位于同一直线b上，直线a与直线b的交点即为机架的中心轴线。

进一步地，在本实用新型提供的垫片夹具装置中，还可以具有这样的特征：其中，A组夹具的直线导轨在靠近机架的中心轴线的一侧设置有第一挡轮，远离机架的中心轴线的一侧设置有滑块挡板；B组夹具的直线导轨在靠近机架的中心轴线的一侧设置有第二挡轮，远离机架的中心轴线的一侧设置有滑块挡板。

进一步地，在本实用新型提供的垫片夹具装置中，还可以具有这样的特征：其中，第一挡轮具有固定在机架上的第一杆部以及安装在第一杆部下端的轮体；第二挡轮具有固定在机架上第二杆部和安装在第二杆部下端的轮体；第二杆部的长度大于第一杆部的长度。

进一步地，在本实用新型提供的垫片夹具装置中，还可以具有这样的特征：其中，所述安装块的一侧设置有用于与所述直线导轨的滑块相配合的连接孔；所述安装块的上表面固定在所述直线导轨的滑块下表面；所述安装块的另一侧设置有用于与所述齿条相配合的连接孔，所述齿条固定在所述安装块的上表面。

进一步地，在本实用新型提供的垫片夹具装置中，还可以具有这样的特征：其中，夹具压板包括水平连接板部以及竖直夹具板部，水平连接板部和竖直夹具板部为一体结构。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的垫片夹具装置中A组第一夹具与B组第二夹具相间设置，且四个夹具关于机架的中心轴线成环形阵列分布，工作时通过气缸伸缩运动带动扭力臂，进而带动传动轴和齿轮，齿轮与齿条的啮合使得齿条移动，带动安装块沿直线导轨滑动，最终实现四个夹具压板向机架的中心聚拢或者远离机架中心做扩散运动，四个夹具压板可以撑在垫片的四条边位置，使得垫片在四个方向均匀受力，使得垫片夹持更稳定、牢固。另外，本实用新型提供的垫片夹具装置中，机架的外围不再需要设置框架结构，A组夹具和B组夹具均安装在安装板的下方，整个结构布局合理，安装调整要求低，操作和维护都较为方便。

附图说明

图1是本实用新型实施例中的垫片夹具装置的整体结构示意图；

图2是本实用新型实施例中的垫片夹具装置的上部分结构的示意图；

图3是图2的分解图；

图4是本实用新型实施例中的鱼眼轴承、连接螺杆、扭力臂、传动轴的结构示意图；

图5是本实用新型实施例中的垫片夹具装置的下部分结构的示意图；

图6是图5的分解图；

图7是本实用新型实施例中的安装块的结构示意图。

图中标记：法兰板1；法兰连接棒2；安装板3；气缸4；气缸尾座5；固定螺杆6；鱼眼轴承7；连接螺杆8；扭力臂9；第一连接孔91；第二连接孔92；锁紧孔93；第一垫块10；直线导轨11；齿条12；安装块13；上凹槽13a；下凹槽13b；连接孔131、132、133；滑块挡板14；传动轴15；轴承16；轴承压盖17；齿轮18；第一挡轮19；第二挡轮20；第二垫块21；夹具压板22。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本实用新型的技术方案作具体阐述。

在本实用新型中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”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。这些术语主要是为了更好地描述本实用新型及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本实用新型中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、应做广义理解。可以是直接相连，例如直接螺纹连接、焊接或卡扣连接等，或者是通过中间媒介间接相连，例如通过螺栓连接或连接件连接，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通，对于本领域普通技术人员而言，可以结合附图根据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>

参阅图1，本实施例提供一种垫片夹具装置。该装置包括：机架、气缸4、传动机构、A组夹具、B组夹具。

如图2和图3所示，机架由法兰板1、法兰连接棒2以及安装板3组成，安装板3设置在法兰板1的下方，安装板3与法兰板1之间通过若干个法兰连接棒2连接固定。法兰板1上设置有若干法兰连接孔，用于将整个垫片夹具装置安装在机械臂或机械梁上。

气缸4位于在法兰板1与安装板3之间的空间中，气缸4呈卧式水平设置安装在机架上。具体安装情况如下：气缸4的尾部通过螺栓安装固定有气缸尾座5。气缸尾座5上设置有螺纹孔，固定螺杆6固定在安装板3的上表面，气缸尾座5与固定螺杆6配合连接。

传动机构包括鱼眼轴承7、连接螺杆8、扭力臂9、传动轴15、齿轮18、轴承16、轴承压盖17。

鱼眼轴承7的杆部与气缸4的活塞杆连接固定。连接螺杆8的结构如图3所示，连接螺杆8的中间段直径大，起限位作用；连接螺杆8的上段和下段直径小，连接螺杆8的上段安装在鱼眼轴承7的轴承孔中，下段与扭力臂9连接。

参阅图4，扭力臂9呈水平设置，扭力臂9的一侧设置有第一连接孔91，另一侧设置有第二连接孔92。第一连接孔91设置为螺孔，与连接螺杆8的下段螺纹连接。第二连接孔92为开口孔，开口延伸至扭力臂9的侧面，扭力臂9的水平方向设置有锁紧孔，传动轴15的上端部与第二连接孔92连接，并在锁紧孔中插入锁紧螺栓进行锁紧固定。

参阅图2和图3，齿轮18安装在传动轴15的下端部，传动轴15的下端部与齿轮18传动连接，具体可以采用常规的键连接方式。齿轮18位于安装板3的下方，齿轮18的轴向与安装板3相垂直。传动轴15的外周设置有轴承16，轴承16嵌入安装在安装板3的轴承安装孔中。轴承16上方设置有轴承压盖17，轴承压盖17通过螺栓固定在安装板3的上表面。

参阅图5，A组夹具和B组夹具均安装在安装板3的下方，A组夹具由对立设置的两个第一夹具(图5中标示A的两处)组成，B组夹具由对立设置两个第二夹具(图5中标示B的两处)组成。第一夹具与第二夹具相间设置且关于机架的中心轴线成环形阵列分布。

参阅图5和图6，第一夹具包括：第一垫块10、直线导轨11、安装块13、齿条12、第一挡轮19、滑块挡板14、夹具压板22。

在第一夹具中，第一垫块10固定在安装板3的下表面。直线导轨11采用市售产品，其具有导轨部分以及可沿导轨滑动的滑块。直线导轨11的导轨部分安装固定在第一垫块10的下表面。安装块13固定在直线导轨11的滑块上，齿条12和夹具压板22分别固定在安装块13上。

第二夹具包括：直线导轨11、安装块13、齿条12、第二挡轮20、滑块挡板14、第二垫块21以及夹具压板22。

在第二夹具中，直线导轨11的导轨部分直接安装固定在安装板3的下表面，安装块13固定在直线导轨11的滑块上，齿条12固定在安装块13上，第二垫块21固定在安装块13的下表面，夹具压板22固定在第二垫块21的下表面。

安装块13的形状如图7所示，安装块13的表面一侧设置有上凹槽13a，下表面另一侧设置有下凹槽13b。安装块13在上凹槽13a设置还有四个连接孔131，用于通过螺栓连接实现直线导轨11的滑块与安装块13安装固定。安装块13在上凹槽13a位置还设置有二个连接孔132，用于与第二垫块21螺栓连接或者与夹具压板22直接螺栓连接固定。安装块13的另一侧设置有三个连接孔133，用于通过螺栓实现齿条12与安装块13安装固定，齿条固定在安装块13上表面。

A组夹具的二个直线导轨11位于同一直线a上，B组夹具的二个直线导轨11位于同一直线b上，直线a与直线b的交点即为机架的中心轴线。

A组夹具的直线导轨11在靠近机架的中心轴线的一侧设置有第一挡轮19，远离机架的中心轴线的一侧设置有滑块挡板14。B组夹具的直线导轨11在靠近机架的中心轴线的一侧设置有第二挡轮20，远离机架的中心轴线的一侧设置有滑块挡板14。参阅图5和图6，第一挡轮19具有固定在机架上的第一杆部以及安装在第一杆部下端的轮体。第二挡轮20具有固定在机架上第二杆部和安装在第二杆部下端的轮体。第二挡轮20的第二杆部的长度大于第一挡轮19的第一杆部的长度。

第一垫块10的设置，使得B组夹具的齿条在竖向方向的安装位置比A组夹具的齿条安装位置高。B组夹具(两个第二夹具)中二个齿条12与齿轮18的上半段啮合，A组夹具(两个第一夹具)中二个齿条12与齿轮18的下半段啮合。

第二垫块21的设置，使得B组夹具的夹具压板22与A组夹具的夹具压板22位于同一水平高度位置。

参阅图5和图6，夹具压板22包括水平连接板部以及竖直夹具板部，水平连接板部和竖直夹具板部为一体结构。

本实施例的垫片夹具装置的工作过程如下：

垫片夹具装置安装在移动小车(或机器人或机械臂)上。工作前，垫片夹具装置接通电源。移动小车(或机器人或机械臂)带动垫片夹具装置移动向垫片移动。启动气缸4，气缸4伸缩带动扭力臂9，扭力臂9连接的传动轴15和齿轮18跟着转动。齿轮18逆时针旋转时，带动四个夹具压板22向远离机架中心轴线的方向移动；齿轮18顺时针旋转时，带动四个夹具压板22向靠近机架中心轴线的方向移动。通过四个夹具压板22撑在垫片的四条边上夹取垫片，然后，由移动小车(或机器人或机械臂)带动垫片夹具装置移动将垫片转带到指定位置，之后夹具压板22松开垫片。

上述实施例仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限定本实用新型的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种垫片夹具装置，其特征在于，包括：机架、气缸、传动机构、A组夹具、B组夹具；

其中，所述气缸呈卧式水平设置安装在所述机架上；

所述传动机构与所述气缸的活塞杆连接，所述传动机构中设置有齿轮，所述齿轮位于所述机架的下方，所述齿轮的轴向与所述机架的下表面垂直；

所述A组夹具和所述B组夹具均安装在所述机架的下方，所述A组夹具由对立设置的两个第一夹具组成，所述B组夹具由对立设置两个第二夹具组成，第一夹具与第二夹具相间设置且关于所述机架的中心轴线成环形阵列分布；

所述第一夹具包括：第一垫块、直线导轨、安装块、齿条以及夹具压板，所述第一垫块固定在所述机架的下表面，直线导轨的导轨部分安装固定在所述第一垫块的下表面，安装块固定在直线导轨的滑块上，齿条和夹具压板分别固定在安装块上；

所述第二夹具包括：直线导轨、安装块、齿条、第二垫块以及夹具压板，直线导轨的导轨部分直接安装固定在所述机架的下表面，安装块固定在直线导轨的滑块上，齿条固定在安装块上，所述第二垫块固定在安装块的下表面，夹具压板固定在所述第二垫块的下表面；

所述B组夹具中二个齿条与所述齿轮的上半段啮合，所述A组夹具中二个齿条与所述齿轮的下半段啮合；

所述A组夹具和所述B组夹具中的四个夹具压板位于同一水平高度位置。

2.如权利要求1所述的垫片夹具装置，其特征在于：

其中，所述机架由法兰板、法兰连接棒以及安装板组成，所述安装板设置在所述法兰板的下方，所述安装板与所述法兰板之间通过若干个法兰连接棒连接固定。

3.如权利要求2所述的垫片夹具装置，其特征在于：

其中，所述气缸位于在所述法兰板与所述安装板之间的空间中，

所述气缸的尾部安装固定有气缸尾座，所述气缸尾座与所述固定螺杆连接，所述固定螺杆固定在所述安装板的上表面。

4.如权利要求1所述的垫片夹具装置，其特征在于：

其中，所述传动机构包括鱼眼轴承、连接螺杆、扭力臂、传动轴以及所述齿轮；

所述鱼眼轴承的杆部与所述气缸的活塞杆连接固定，所述连接螺杆安装在所述鱼眼轴承的轴承孔中；

所述扭力臂呈水平设置，一侧设置有第一连接孔，另一侧设置有第二连接孔；

所述连接螺杆的下端部与所述第一连接孔连接；

所述传动轴的上端部与所述第二连接孔连接，所述齿轮安装在所述传动轴的下端部。

5.如权利要求4所述的垫片夹具装置，其特征在于：

其中，所述传动轴的外周设置有轴承，所述轴承嵌入安装在所述机架上；

所述轴承上方设置有轴承压盖，所述轴承压盖固定在所述机架上。

6.如权利要求1所述的垫片夹具装置，其特征在于：

其中，所述A组夹具的二个直线导轨位于同一直线a上，所述B组夹具的二个直线导轨位于同一直线b上，直线a与直线b的交点即为所述机架的中心轴线。

7.如权利要求6所述的垫片夹具装置，其特征在于：

其中，所述A组夹具的直线导轨在靠近所述机架的中心轴线的一侧设置有第一挡轮，远离所述机架的中心轴线的一侧设置有滑块挡板；

所述B组夹具的直线导轨在靠近所述机架的中心轴线的一侧设置有第二挡轮，远离所述机架的中心轴线的一侧设置有滑块挡板。

8.如权利要求7所述的垫片夹具装置，其特征在于：

其中，所述第一挡轮具有固定在所述机架上的第一杆部以及安装在第一杆部下端的轮体；

所述第二挡轮具有固定在所述机架上第二杆部和安装在第二杆部下端的轮体；

所述第二杆部的长度大于所述第一杆部的长度。

9.如权利要求1所述的垫片夹具装置，其特征在于：

其中，所述安装块的一侧设置有用于与所述直线导轨的滑块相配合的连接孔，所述安装块固定在所述直线导轨的滑块下表面；

所述安装块的另一侧设置有用于与所述齿条相配合的连接孔，所述齿条固定在所述安装块的上表面。

10.如权利要求1所述的垫片夹具装置，其特征在于：

其中，所述夹具压板包括水平连接板部以及竖直夹具板部，所述水平连接板部和所述竖直夹具板部为一体结构。