CN105171371B - 夹紧头 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种夹紧头，其包括基座、翻转架、手指固定机构、驱动机构以及压块固定机构。基座安装于外部驱动机构上，具有顶板、端板、左侧板、右侧板以及内部的一第一空腔；翻转架具有连接部和翻转部；手指固定机构包括固定台、曲柄、连杆、滑台、多个机械手指以及多个球关节连杆；驱动机构包括推杆电机；压块固定机构包括轴套、心轴、两个弯折臂、弹簧、两个短连杆以及两个压块，各压块分别具有压块连接部和接触部。在根据本发明的夹紧头中，机械手指的形状能够有效固定不同形状的工件，具有较强的适应性；而多个机械手指和压块的接触部在工件上下的联合作用，能够自动锁紧工件，防止工件在移动和装配过程中的偏移，实现工件的高精度装配。

Description

夹紧头

技术领域

本发明涉及一种夹紧装置，尤其涉及一种夹紧头。

背景技术

在小批量大型重载工件的装配过程中，由于每种型号工件数量少，工件外形不完全一致，开发专用卡具并不经济，所以一般采用具有一定适应性的通用卡具来固定工件。比较常见的一种方式是通过在手爪的末端安装夹紧头，用夹紧头的夹紧力来固定工件。但由于工件重量较大，安装过程中工件的位置状态可能发生变化，如果使用传统的夹紧头，工件相对卡具的位置容易发生改变，安装精度难以保证，不利于高精度装配的完成。

发明内容

鉴于背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种夹紧头，其具有较强的适应性，能够自动锁紧工件，防止工件在移动和装配过程中的偏移，实现工件的高精度装配。

为了实现上述目的，本发明提供了一种夹紧头，其包括基座、翻转架、手指固定机构、驱动机构以及压块固定机构。

基座安装于外部驱动机构上，具有：顶板，设有多个第一开口，沿长度方向排成两列；端板，连接于顶板的前端；以及左侧板和右侧板，设置于端板的两侧，并与顶板、端板围成一第一空腔。

翻转架具有连接部和翻转部。连接部具有：第一转轴，两端分别枢转连接在基座的左侧板和右侧板上；两个侧壁，分别设置于第一转轴的两端且与第一转轴枢转连接；以及第二转轴，设置于第一转轴的下方，两端分别与两个侧壁枢转连接。翻转部连接于连接部，具有：第二空腔，设置于翻转部内部；以及翻转板，设置于翻转部与基座相对的一侧，设置有两个沿宽度方向对称布置的第二开口以及位于两个第二开口之间的第一通孔。

手指固定机构包括固定台、曲柄、连杆、滑台、多个机械手指以及多个球关节连杆。

固定台收容于基座的第一空腔内且固定连接在基座的顶板上，具有：多个指形凹槽，设置于固定台宽度方向的两侧，与对应的第一开口对准；第一凹槽，设置于固定台下侧并在长度方向贯穿整个固定台；以及凸台，收容于第一凹槽内，且在一端的宽度方向的两侧设有两个突起。

曲柄一端固定连接在连接部的第一转轴上。

连杆一端枢转连接在曲柄的另一端。

滑台一端枢转连接在连杆的另一端，具有：第二凹槽，设置于滑台，并收容固定台的凸台两侧的突起，以使滑台沿固定台的凸台滑动而不脱离。

多个机械手指分别收容于对应的指形凹槽内并能够在指形凹槽内上下滑动。

多个球关节连杆一端分别以球关节连接在对应的机械手指上，另一端以球关节连接在滑台上。

驱动机构包括：推杆电机，枢转连接于第二转轴。

压块固定机构包括轴套、心轴、两个弯折臂、弹簧、两个短连杆以及两个压块。

轴套为U形圆筒，收容于第二空腔且固定连接于翻转板，内部中空，具有：第二通孔，设置于轴套的顶部；以及两个第三开口，分别设置于轴套的两侧。

心轴具有：细轴部，设置于心轴的一端并经由第二通孔穿设于轴套；以及粗轴部，设置于心轴的另一端并能够经由第一通孔从翻转板伸出。

两个弯折臂，各弯折臂的一端分别固定连接在心轴的粗轴部的两侧，并从对应的轴套的第三开口内伸出，且能在对应的轴套的第三开口上下移动。

弹簧收容于轴套内并套设于心轴的细轴部。

两个短连杆，各短连杆的一端分别枢转连接于对应弯折臂的另一端。

两个压块能够从翻转板对应的第二开口中伸出，各压块分别具有：压块连接部，枢转连接于对应的短连杆的另一端；以及接触部，由压块连接部的一端以一角度延伸。

本发明的有益效果如下：在根据本发明的夹紧头中，所述夹紧头经由基座安装于外部驱动机构上，当夹紧头抓取工件时，基座的顶板接触工件，推杆电机推动第二转轴，使得翻转架绕第一转轴转动；当翻转架转动一定的角度后，压块和心轴的粗轴部与工件接触，在推杆电机的推动下粗轴部向轴套内部移动，并带动弯折臂移动，经由短连杆以及压块连接部带动压块的接触部移动，使得压块的接触部抵靠在工件的上部；在第一转轴转动的过程中，曲柄通过连杆带动滑台沿长度方向向前移动，同时第二凹槽沿凸台的两个突起滑动，滑台通过球关节和球关节连杆带动对应的机械手指沿指形凹槽向上滑动，进而从顶板的第一开口伸出，抵靠在工件的底部，由此通过机械手指抵靠在工件的底部而压块的接触部抵靠在工件的上部而夹紧工件，从而实现工件的抓取，外部驱动机构带动夹紧头运动，从而实现抓取后的工件的移动。机械手指的形状能够有效固定不同形状的工件，具有较强的适应性；而多个机械手指和压块的接触部在工件上下的联合作用，能够自动锁紧工件，防止工件在移动和装配过程中的偏移，实现工件的高精度装配。

附图说明

图1为根据本发明的夹紧头的立体图；

图2为根据本发明的夹紧头闭合前的主视图；

图3为根据本发明的夹紧头闭合后的主视图；

图4为根据本发明的夹紧头的压块固定机构的立体图；

图5为根据本发明的夹紧头的移除固定台后的手指固定机构的立体图；

图6为根据本发明的夹紧头的固定台的立体图；

图7为根据本发明的夹紧头的翻转架的立体图；

图8为根据本发明的夹紧头的基座的侧视图；

图9为根据本发明的夹紧头的压块固定机构的轴套的剖视图；

图10为根据本发明的夹紧头的压块固定机构的心轴的剖视图。

其中，附图标记说明如下：

1 基座 3131 突起

11 顶板 32 曲柄

111 第一开口 33 连杆

12 端板 34 滑台

13 左侧板 341 第二凹槽

14 右侧板 35 机械手指

15 第一空腔 36 球关节连杆

16 连接轴套 4 驱动机构

17 底板 41 推杆电机

171 第四开口 42 连接块

2 翻转架 5 压块固定机构

21 连接部 51 轴套

211 第一转轴 511 第二通孔

212 侧壁 512 第三开口

213 第二转轴 52 心轴

22 翻转部 521 细轴部

221 第二空腔 522 粗轴部

222 翻转板 53 弯折臂

2221 第二开口 54 弹簧

2222 第一通孔 55 短连杆

3 手指固定机构 56 压块

31 固定台 561 压块连接部

311 指形凹槽 562 接触部

312 第一凹槽 6 罩壳

313 凸台 61 第三空腔

具体实施方式

下面参照附图来详细说明本发明的夹紧头。

参照图1至图10，根据本发明的夹紧头包括基座1、翻转架2、手指固定机构3、驱动机构4以及压块固定机构5。

基座1安装于外部驱动机构未示出上，具有：顶板11，设有多个第一开口111，沿长度方向排成两列；端板12，连接于顶板11的前端；以及左侧板13和右侧板14，设置于端板12的两侧，并与顶板11、端板12围成一第一空腔15。

翻转架2具有连接部21和翻转部22。连接部21具有：第一转轴211，两端分别枢转连接在基座1的左侧板13和右侧板14上；两个侧壁212，分别设置于第一转轴211的两端且与第一转轴211枢转连接；以及第二转轴213，设置于第一转轴211的下方，两端分别与两个侧壁212枢转连接。翻转部22连接于连接部21，具有：第二空腔221，设置于翻转部22内部；以及翻转板222，设置于翻转部22与基座1相对的一侧，设置有两个沿宽度方向对称布置的第二开口2221以及位于两个第二开口2221之间的第一通孔2222。

手指固定机构3包括固定台31、曲柄32、连杆33、滑台34、多个机械手指35以及多个球关节连杆36。

固定台31收容于基座1的第一空腔15内且固定连接在基座1的顶板11上，具有：多个指形凹槽311，设置于固定台31宽度方向的两侧，与对应的第一开口111对准；第一凹槽312，设置于固定台31下侧并在长度方向贯穿整个固定台31；以及凸台313，收容于第一凹槽312内，且在一端的宽度方向的两侧设有两个突起3131。

曲柄32一端固定连接在连接部21的第一转轴211上。

连杆33一端枢转连接在曲柄32的另一端。

滑台34一端枢转连接在连杆33的另一端，具有：第二凹槽341，设置于滑台34，并收容固定台31的凸台313两侧的突起3131，以使滑台34沿固定台31的凸台313滑动而不脱离。

多个机械手指35分别收容于对应的指形凹槽311内并能够在指形凹槽311内上下滑动。

多个球关节连杆36一端分别以球关节连接在对应的机械手指35上，另一端以球关节连接在滑台34上。

驱动机构4包括：推杆电机41，枢转连接于第二转轴213。

压块固定机构5包括轴套51、心轴52、两个弯折臂53、弹簧54、两个短连杆55以及两个压块56。

轴套51为U形圆筒，收容于第二空腔221且固定连接于翻转板222，内部中空，具有：第二通孔511，设置于轴套51的顶部；以及两个第三开口512，分别设置于轴套51的两侧。

心轴52具有：细轴部521，设置于心轴52的一端并经由第二通孔511穿设于轴套51；以及粗轴部522，设置于心轴52的另一端并能够经由第一通孔2222从翻转板222伸出。

两个弯折臂53，各弯折臂53的一端分别固定连接在心轴52的粗轴部522的两侧，并从对应的轴套51的第三开口512内伸出，且能在对应的轴套51的第三开口512上下移动。

弹簧54收容于轴套51内并套设于心轴52的细轴部521。

两个短连杆55，各短连杆55的一端分别枢转连接于对应弯折臂53的另一端。

两个压块56能够从翻转板222对应的第二开口2221中伸出，各压块56分别具有：压块连接部561，枢转连接于对应的短连杆55的另一端；以及接触部562，由压块连接部561的一端以一角度延伸。

在根据本发明的夹紧头中，所述夹紧头经由基座1安装于外部驱动机构(未示出)上，当夹紧头抓取工件时，基座1的顶板11接触工件，推杆电机41推动第二转轴213，使得翻转架2绕第一转轴211转动；当翻转架2转动一定的角度后，压块56和心轴52的粗轴部522与工件接触，在推杆电机41的推动下粗轴部522向轴套51内部移动，并带动弯折臂53移动，经由短连杆55以及压块连接部561带动压块56的接触部562移动，使得压块56的接触部562抵靠在工件的上部；在第一转轴211转动的过程中，曲柄32通过连杆33带动滑台34沿长度方向向前移动，同时第二凹槽341沿凸台313的两个突起3131滑动，滑台34通过球关节和球关节连杆36带动对应的机械手指35沿指形凹槽311向上滑动，进而从顶板11的第一开口111伸出，抵靠在工件的底部，由此通过机械手指35抵靠在工件的底部而压块56的接触部562抵靠在工件的上部而夹紧工件，从而实现工件的抓取，外部驱动机构带动夹紧头运动，从而实现抓取后的工件的移动。机械手指35的形状能够有效固定不同形状的工件，具有较强的适应性；而多个机械手指35和压块56的接触部562在工件上下的联合作用，能够自动锁紧工件，防止工件在移动和装配过程中的偏移，实现工件的高精度装配。

在根据本发明的夹紧头中，参照图1至图3，在一实施例中，基座1还具有：连接轴套16，设置于端板12的前侧，用于安装于外部驱动机构上。

在根据本发明的夹紧头中，参照图1、图2、图3以及图7，在一实施例中，翻转部22与连接部21垂直。

在根据本发明的夹紧头中，参照图2和图3，在一实施例中，基座1还具有：底板17，位于顶板11下方并连接于端板12。对应地，驱动机构4还包括：连接块42，固定连接于基座1的底板17，推杆电机41一端枢转连接于连接块42而另一端枢转连接于第二转轴213。

在根据本发明的夹紧头中，参照图2和图3，在一实施例中，底板17与顶板11的后端对齐，且底板17在长度方向的后端设有一第四开口171，第四开口171与第一空腔15一起提供曲柄32和曲柄32旋转运动时所需的无干涉空间。

在根据本发明的夹紧头中，参照图1至图3，在一实施例中，所述夹紧头还包括：罩壳6，设置于基座1的顶板11的下方，围绕基座1形成第三空腔61，并收容驱动机构4。

在根据本发明的夹紧头中，在一实施例中，外部驱动机构为手爪。

Claims (7)

1.一种夹紧头，其特征在于，包括：

基座(1)，安装于外部驱动机构上，具有：

顶板(11)，设有多个第一开口(111)，沿长度方向排成两列；

端板(12)，连接于顶板(11)的前端；以及

左侧板(13)和右侧板(14)，设置于端板(12)的两侧，并与顶板(11)、端板(12)围成一第一空腔(15)；

翻转架(2)，具有：

连接部(21)，具有：

第一转轴(211)，两端分别枢转连接在基座(1)的左侧板(13)和右侧板(14)上；

两个侧壁(212)，分别设置于第一转轴(211)的两端且与第一转轴(211)枢转连接；以及

第二转轴(213)，设置于第一转轴(211)的下方，两端分别与两个侧壁(212)枢转连接；以及

翻转部(22)，连接于连接部(21)，具有：

第二空腔(221)，设置于翻转部(22)内部；以及

翻转板(222)，设置于翻转部(22)与基座(1)相对的一侧，设置有两个沿宽度方向对称布置的第二开口(2221)以及位于两个第二开口(2221)之间的第一通孔(2222)；

手指固定机构(3)，包括：

固定台(31)，收容于基座(1)的第一空腔(15)内且固定连接在基座(1)的顶板(11)上，具有：

多个指形凹槽(311)，设置于固定台(31)宽度方向的两侧，与对应的第一开口(111)对准；

第一凹槽(312)，设置于固定台(31)下侧并在长度方向贯穿整个固定台(31)；以及

凸台(313)，收容于第一凹槽(312)内，且在一端的宽度方向的两侧设有两个突起(3131)；

曲柄(32)，一端固定连接在连接部(21)的第一转轴(211)上；

连杆(33)，一端枢转连接在曲柄(32)的另一端；

滑台(34)，一端枢转连接在连杆(33)的另一端，具有：

第二凹槽(341)，设置于滑台(34)，并收容固定台(31)的凸台(313)两侧的突起(3131)，以使滑台(34)沿固定台(31)的凸台(313)滑动而不脱离；

多个机械手指(35)，分别收容于对应的指形凹槽(311)内并能够在指形凹槽(311)内上下滑动；以及

多个球关节连杆(36)，一端分别以球关节连接在对应的机械手指(35)上，另一端以球关节连接在滑台(34)上；

驱动机构(4)，包括：

推杆电机(41)，枢转连接于第二转轴(213)；

压块固定机构(5)，包括：

轴套(51)，为U形圆筒，收容于第二空腔(221)且固定连接于翻转板(222)，内部中空，具有：

第二通孔(511)，设置于轴套(51)的顶部；以及

两个第三开口(512)，分别设置于轴套(51)的两侧；

心轴(52)，具有：

细轴部(521)，设置于心轴(52)的一端并经由第二通孔(511)穿设于轴套(51)；以及

粗轴部(522)，设置于心轴(52)的另一端并能够经由第一通孔(2222)从翻转板(222)伸出；

两个弯折臂(53)，各弯折臂(53)的一端分别固定连接在心轴(52)的粗轴部(522)的两侧，并从对应的轴套(51)的第三开口(512)内伸出，且能在对应的轴套(51)的第三开口(512)上下移动；

弹簧(54)，收容于轴套(51)内并套设于心轴(52)的细轴部(521)；

两个短连杆(55)，各短连杆(55)的一端分别枢转连接于对应弯折臂(53)的另一端；以及

两个压块(56)，能够从翻转板(222)对应的第二开口(2221)中伸出，各压块(56)分别具有：

压块连接部(561)，枢转连接于对应的短连杆(55)的另一端；

以及

接触部(562)，由压块连接部(561)的一端以一角度延伸。

2.根据权利要求1所述的夹紧头，其特征在于，基座(1)还具有：

连接轴套(16)，设置于端板(12)的前侧，用于安装于外部驱动机构上。

3.根据权利要求1所述的夹紧头，其特征在于，翻转部(22)与连接部(21)垂直。

4.根据权利要求1所述的夹紧头，其特征在于，

基座(1)还具有：底板(17)，位于顶板(11)下方并连接于端板(12)；

驱动机构(4)还包括：连接块(42)，固定连接于基座(1)的底板(17)，推杆电机(41)一端枢转连接于连接块(42)而另一端枢转连接于第二转轴(213)。

5.根据权利要求4所述的夹紧头，其特征在于，底板(17)与顶板(11)的后端对齐，且底板(17)在长度方向的后端设有一第四开口(171)，第四开口(171)与第一空腔(15)一起提供曲柄(32)和曲柄(32)旋转运动时所需的无干涉空间。

6.根据权利要求1所述的夹紧头，其特征在于，所述夹紧头还包括：

罩壳(6)，设置于基座(1)的顶板(11)的下方，围绕基座(1)形成第三空腔(61)，并收容驱动机构(4)。

7.根据权利要求1所述的夹紧头，其特征在于，外部驱动机构为手爪。