CN221211701U - 一种多工位夹爪机构及包含其的机械臂系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多工位夹爪机构及包含其的机械臂系统，属于工件加工领域，其包括底座和与该底座连接设置的转轴，以及设置在底座外周上的第二夹持结构；第二夹持结构包括至少第二夹持单元，至少两第二夹持单元沿底座的长度方向间隔设置；第二夹持单元包括承载座、连接件、第二气缸和夹持臂；承载座装配于底座上；连接件装配于承载座背离底座的外周面上；夹持臂分设于第二气缸的两活动端上，用于对工件进行夹持作业。其通过设置的在底座上的第一夹持结构和第二夹持结构，使其可通过第一夹持结构和第二夹持结构分别从竖向和平面两个方向对工具进行夹持；同时，通过多工位的设计，使得整体的夹爪可一次夹持多个工件，以满足使用需求。

Description

一种多工位夹爪机构及包含其的机械臂系统

技术领域

本实用新型属于工件加工领域，具体涉及一种多工位夹爪机构及包含其的机械臂系统。

背景技术

在铝合金件加工的总体产线中，一般可分为运输、加热和压铸三个大步骤。而随着铝合金件的需求日益增大，铝合金件的生产效率也需要进一步的提升，才能满足需求

在铝合金件生产线中，产品都需要把多种不同的配件一起进行预热后再放到压铸模具中一起压铸，这样就不用二次装配，而且对产品的结合力更加牢固。以轴瓦铁块为例，在生产时需要把多个轴瓦铁块加热后，再放到模具上进行压铸生产。但是通过人手放置、预热、最后放到模具压铸生产，整体的生产节拍较慢，无法保证作业人员的人身安全，十分影响生产效率，无法满足产线高效率生产加工的需求。

实用新型内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求中的一种或者多种，本实用新型提供了一种多工位夹爪机构及包含其的机械臂系统，其通过设置的在底座上的第一夹持结构和多个第二夹持结构，使其可通过第一夹持结构和第二夹持结构分别从竖向和平面两个方向对工具进行夹持；同时，通过多工位的设计使得，整体的夹爪可一次夹持多个工件，以满足使用需求。

为实现上述目的，本实用新型提供一种多工位夹爪机构，其包括底座和与该底座连接设置的转轴，以及设置在所述底座外周上的第二夹持结构；

所述第二夹持结构包括至少第二夹持单元，至少两所述第二夹持单元沿所述底座的长度方向间隔设置；

所述第二夹持单元包括承载座、连接件、第二气缸和夹持臂；其中，所述承载座装配于所述底座上；所述连接件装配于所述承载座背离所述底座的外周面上，用于与工件对接；所述第二气缸沿所述底座横向设置在所述底座上，且其具有两活动端，两所述夹持臂分设于所述第二气缸的两活动端上，用于对工件进行夹持作业。

作为本实用新型的进一步改进，在所述连接件上还设置有定位件，其用于在工件与所述连接件对接后，与工件进行预定位。

作为本实用新型的进一步改进，还包括设置在所述底座外周上的第一夹持结构，且所述第一夹持结构和所述第二夹持结构分设于底座外周的不同面上；

所述第一夹持结构包括第一气缸和夹爪结构；所述第一气缸的活动端所述夹爪结构传动连接。

作为本实用新型的进一步改进，，对应所述第一夹持结构设置有直线模组，所述直线模组沿所述底座的长度方向装配于所述底座上；而所述第一夹持结构设置在所述直线模组的滑块上，以调整所述第一夹持结构的水平位置。

作为本实用新型的进一步改进，对应所述第一夹持结构还设置有转动机构，所述第一夹持结构装配于所述转动机构的旋转轴上，以带动所述第一夹持结构进行旋转。

作为本实用新型的进一步改进，所述第一夹持结构和所述第二夹持结构分设于所述底座外周相对的两个侧面上。

作为本实用新型的进一步改进，在所述底座内还设置有缸体，该缸体与所述第二气缸通过两气管连接。

作为本实用新型的进一步改进，在所述转轴的端部还设置有法兰，其用于与机械臂进行连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述承载座呈门型结构，且其底部呈镂空状，所述第二气缸沿宽度方向从所述承载座底部穿过；且两所述夹持臂分设于所述承载座宽度方向的两侧。

在此基础上，本实用新型还提供了一种机械臂系统，其包括上述的夹爪机构，以及机械臂；所述夹爪机构通过法兰与所述机械臂连接。

上述改进技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有的有益效果包括：

（1）本实用新型的多工位夹爪机构，其通过设置的在底座上的第一夹持结构和多个第二夹持结构，使其可通过第一夹持结构和第二夹持结构分别从竖向和平面两个方向对工具进行夹持；同时，通过多工位的设计，使得整体的夹爪可一次夹持多个工件，以满足使用需求。

（2）本实用新型的多工位夹爪机构，其整体结构简单，使用方便，不仅可从不同方向上对待测工件进行夹持，同时，可夹持多个工件，以满足生产转运的效率，具有良好的使用价值与应用前景。

附图说明

图1是本实用新型实施例中多工位夹爪机构的整体轴测结构示意图；

图2是本实用新型实施例中多工位夹爪机构的整体正视结构示意图；

图3是本实用新型实施例中多工位夹爪机构的整体俯视结构示意图

在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：

100、夹爪机构；101、转轴；102、底座；103、法兰；104、第一夹持结构；105、第一气缸；106、爪体；107、第二夹持结构；108、承载座；109、连接件；110、定位件；111、第二气缸；112、夹持臂；113、气管；114、缸体。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例：

请参阅图1~图3，本实用新型提供一种多工位夹爪机构，其通过转轴带动底座进行旋转，使作业人员可根据使用需求调整不同的夹持结构对单一工件或一行、一列的工件进行夹持，以实现对工件的快速转运。

具体而言，本实用新型优选实施例中的多工位夹爪机构100，其包括转轴101、底座102和第一夹持结构104，以及第二夹持结构107；其中，转轴101沿长度方向贯穿底座102，使后续转轴101在连接驱动源后，可带动底座102进行转动；第一夹持结构104和第二夹持结构107分设于底座102外周的不同面上。

进一步具体地，第一夹持结构104包括第一气缸105和与该第一气缸105的伸缩端连接的夹爪结构。第二夹持结构107包括至少两个第二夹持单元；该第二夹持单元包括承载座108和设置在该承载座108上的连接件109，并在该连接件109上设置有多个定位件110，用于与工件进行对接；在实际应用的过程中，可根据工件的种类选择不同形状和大小的连接件109和/或定位件110，使其可更好的与工件进行匹配，同时，对应连接件109设置有第二气缸111，该第二气缸111具有两个活动端，并在每个活动端上设置有夹持臂112，两夹持臂112分设于连接件109宽度方向的两侧。

在一个具体的实施例中，待夹持的工件为轴瓦铁块，且该铁块上形成有两个通孔；此时，该定位件110为定位螺栓，在夹持的过程中，定位螺丝先插入到该通孔中进行预定位，然后通过第二夹持单元中的第二气缸111对轴瓦铁块进行夹持。

在如图1所示的优选实施例中，该承载座108呈门型结构，底部呈镂空状，而第二气缸111则沿宽度方向布设于该镂空区域中。

进一步优选地，第二夹持单元沿底座102的长度方向间隔设置有多个。使得作业人员在通过第二夹持结构107对工件进行夹持时，可同时对同一行或同一列的多个工件进行夹持。更细节地，对应每个第二气缸111分别通过两个气管113连通，如图2中所示，并与设置在底座102上的缸体114连连通，同时通过多个独立设置的负压泵连接气管113，以实现第二气缸111的活动。

值得注意的是，本实用新型优选实施例中的第二夹持结构107一般用于从竖向上夹持工件，而第一夹持结构104一般用于从水平方向上对工件进行夹持。同时，第一夹持结构104中的夹爪结构突出底座102设置。

在实际设置的过程中，优选第一夹持结构104可采用滑动匹配的方式连接在底座102上。如在底座102的底部设置直线模组，再将第一夹持结构104装配于直线模组中的滑块上。同样考虑到夹爪机构100的抓取方向不同。优选对应第一夹持结构104设置有转动机构，以实现第一夹持结构104的旋转。当然，在实际设计的过程中，如若采用多轴多自由的机械臂与该夹爪机构100连接的话，也可以不设计上述的滑轨或转动机构，直接通过机械臂带动夹爪机构100进行运动即可。

在实际应用的过程中，优选在转轴101的端部设置有法兰103，使得转轴101可通过法兰103连接外部机械臂，通过机械臂带动整个夹爪机构100运动，并实现调整夹爪机构100，使其通过第一夹持结构104或第二夹持结构107对工件进行夹持。

更进一步地，在实际应用的过程中，优选将第一夹持结构104和第二夹持结构107分设于底座102外周相对的两个侧面上，防止两夹持结构在独立进行作业时相互影响。同时，也可以考虑在底座102的多个侧面上均设置第一夹持结构104或第二夹持结构107，以实现单次对多个工件进行夹持。

总体而言，本实用新型优选实施例中的多工位夹爪机构100的工作原理如下：首先，作业人员通过转轴101端部的法兰103将夹爪机构100连接机械臂，机械臂带动夹爪机构100移动至待取料的位置处，然后作业人员便可以根据夹持需求选择通过第一夹持结构104或第二夹持结构107对工件进行夹持。

在通过第一夹持结构104进行夹持作业时，作业人员控制第一气缸105开始工作，第一气缸105控制爪体106运动，以图1和图2的方向为例，该夹爪沿水平方向对工件进行夹持。

在通过第二夹持结构107进行夹持作业时，作业人员先将通过转轴101带动整个夹爪机构100旋转，使第二夹持结构107的夹持方向向下，以放置在料盘中排序整齐的工件为例，然后再控制机械臂，将多个第二夹持单元中心所形成的直线，即底座102的长度或宽度方向与料盘中一行或一列的待夹持工件平齐，然后再控制整个夹爪机构100下降，使连接件109与工件相互接触，同时，连接件109两侧的定位件110与轴瓦铁块上的通孔对接，最后，控制第二气缸111带动两个夹持臂112相互靠近，完成对轴瓦铁块的作业。

在此基础上，本实用新型还提供了一种机械臂系统，其包括上述优选实施例中的多工位夹爪机构100；还包括机械臂，夹爪机构100通过其端部的法兰103与机械臂连接。

（1）本实用新型的多工位夹爪机构，其通过设置的在底座上的第一夹持结构和多个第二夹持结构，使其可通过第一夹持结构和第二夹持结构分别从竖向和平面两个方向对工具进行夹持；同时，通过多工位的设计，使得整体的夹爪可一次夹持多个工件，以满足使用需求。

（2）本实用新型的多工位夹爪机构，其整体结构简单，使用方便，不仅可从不同方向上对待测工件进行夹持，同时，可夹持多个工件，以满足生产转运的效率，具有良好的使用价值与应用前景。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多工位夹爪机构，其特征在于，其包括底座（102）和与该底座（102）连接设置的转轴（101），以及设置在所述底座（102）外周上的第二夹持结构（107）；

所述第二夹持结构（107）包括至少第二夹持单元，至少两所述第二夹持单元沿所述底座（102）的长度方向间隔设置；

所述第二夹持单元包括承载座（108）、连接件（109）、第二气缸（111）和夹持臂（112）；其中，所述承载座（108）装配于所述底座（102）上；所述连接件（109）装配于所述承载座（108）背离所述底座（102）的外周面上，用于与工件对接；所述第二气缸（111）沿所述底座（102）横向设置在所述底座（102）上，且其具有两活动端，两所述夹持臂（112）分设于所述第二气缸（111）的两活动端上，用于对工件进行夹持作业。

2.根据权利要求1所述的多工位夹爪机构，其特征在于，在所述连接件（109）上还设置有定位件（110），其用于在工件与所述连接件（109）对接后，与工件进行预定位。

3.根据权利要求2所述的多工位夹爪机构，其特征在于，还包括设置在所述底座（102）外周上的第一夹持结构（104），且所述第一夹持结构（104）和所述第二夹持结构（107）分设于底座（102）外周的不同面上；

所述第一夹持结构（104）包括第一气缸（105）和夹爪结构；所述第一气缸（105）的活动端所述夹爪结构传动连接。

4.根据权利要求3所述的多工位夹爪机构，其特征在于，对应所述第一夹持结构（104）设置有直线模组，所述直线模组沿所述底座（102）的长度方向装配于所述底座（102）上；而所述第一夹持结构（104）设置在所述直线模组的滑块上，以调整所述第一夹持结构（104）的水平位置。

5.根据权利要求3所述的多工位夹爪机构，其特征在于，对应所述第一夹持结构（104）还设置有转动机构，所述第一夹持结构（104）装配于所述转动机构的旋转轴上，以带动所述第一夹持结构（104）进行旋转。

6.根据权利要求3所述的多工位夹爪机构，其特征在于，所述第一夹持结构（104）和所述第二夹持结构（107）分设于所述底座（102）外周相对的两个侧面上。

7.根据权利要求1所述的多工位夹爪机构，其特征在于，在所述底座（102）内还设置有缸体（114），该缸体（114）与所述第二气缸（111）通过两气管（113）连接。

8.根据权利要求1~7中任一项所述的多工位夹爪机构，其特征在于，在所述转轴（101）的端部还设置有法兰（103），其用于与机械臂进行连接。

9.根据权利要求8所述的多工位夹爪机构，其特征在于，所述承载座（108）呈门型结构，且其底部呈镂空状，所述第二气缸（111）沿宽度方向从所述承载座（108）底部穿过；且两所述夹持臂（112）分设于所述承载座（108）宽度方向的两侧。

10.一种机械臂系统，其特征在于，其包括权利要求1~9中任一项所述的夹爪机构（100），以及机械臂；所述夹爪机构（100）通过法兰（103）与所述机械臂连接。