一种单驱动定位夹取机构

技术领域

本发明涉及一种夹取机构，具体而言，涉及一种单驱动定位夹取机构。

背景技术

常用夹取机构有气动夹爪和电动夹爪，但在一些控制要求比较高的场合(电子凸轮联动)，气动夹爪和电动夹爪的通讯和执行时间太长，影响效率，不满足使用，且气动夹爪的夹持力调节困难，不能精确的调节夹爪的夹持力度，电动夹爪通常需要配备驱动电机和减速装置等部件，需要较高的成本，并且会导致整个机构的体积相对较大，增加机构的重量，在狭小空间中难以安装和应用。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种单驱动定位夹取机构，能够通过一个伺服电机实现夹爪的伸缩和夹紧张开运动，节省了通讯时间，提高了效率，降低了设备成本。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种单驱动定位夹取机构，包括安装座、设于安装座上的导轨组件、可滑动地设于导轨组件上的夹爪组件以及用于控制夹爪组件沿导轨组件移动的驱动装置，所述导轨组件的两端均设有定位单元，所述夹爪组件具有一夹紧端及一控制夹紧端张开与夹紧的控制端，所述控制端具有一伸出部，当夹爪组件移动至其中一端的定位单元处时，伸出部在定位单元的控制下实现将夹紧端夹紧或张开。

作为优选的技术方案，所述夹爪组件包括夹爪安装板、一对夹爪和多组摆臂，所述夹爪安装板滑动设置在所述导轨组件上，所述夹爪安装板上设置有皮带连接块，所述皮带连接块的一端与所述驱动装置连接，用于驱动所述夹爪伸出或缩回，所述摆臂通过铰接轴铰接设置在所述夹爪安装板上，所述夹爪设置在所述夹爪安装板上并通过铰接轴与所述摆臂铰接，所述摆臂的铰接轴与所述夹爪的铰接轴平行，两个所述夹爪之间设置有弹性件，当所述伸出部未碰到定位单元时，所述弹性件使两个所述夹爪夹紧，当所述伸出部碰到所述定位单元时，两个所述夹爪在多组所述摆臂的驱动下张开。

作为优选的技术方案，所述夹爪上设置有导向轴和导向板，所述导向轴设置在其中一夹爪上，所述导向板通过螺钉固定设置在另一夹爪上，所述导向板上开设有限位槽，所述限位槽与所述摆臂具有夹角，所述导向轴分别插入对应的限位槽中，并与所述导向板配合实现两夹爪的同步对称运动。

作为优选的技术方案，两个所述夹爪上设有三对挂轴，所述挂轴上连接有弹性件，所述弹性件为拉簧，所述拉簧的两端分别挂在同一对夹爪中的两个挂轴上，所述夹爪可通过增加或减少弹性件的数量来调节夹爪的夹持力。

作为优选的技术方案，所述夹爪安装板上设置有挡销，所述挡销设置在所述摆臂的内侧，用于限制摆臂的位置。

作为优选的技术方案，所述安装座的一侧设置有传感器组件，所述传感器组件包括光纤安装座、U型光电开关和传感器指针，所述光纤安装座设置在所述安装座的一侧，所述U型光电开关分别安装在所述光纤安装座的两端，所述传感器指针的一端固定安装在所述皮带连接块上。

作为优选的技术方案，所述驱动装置包括伺服电机和同步带组件，所述同步带组件包括第一同步轮、第二同步轮和同步带，所述第一同步轮与所述伺服电机驱动连接，所述第二同步轮通过同步带轮座安装在所述安装座上，所述同步带套设在第一同步轮和第二同步轮上。

作为优选的技术方案，所述导轨组件包括导轨安装板、直线导轨和滑块，所述导轨安装板固定安装在所述安装座上，所述直线导轨设置在所述导轨安装板上，所述滑块设置在所述直线导轨上。

作为优选的技术方案，所述导轨组件的底部设有若干角度连接件，所述角度连接件用于连接两导轨组件。

作为优选的技术方案，所述定位单元包括夹紧定位板和若干定位螺钉，所述夹紧定位板固定安装在所述角度连接件上，所述定位螺钉分别安装在所述夹紧定位板的两端。

本发明的有益效果是：本发明提供一种单驱动定位夹取机构，通过一个伺服电机实现夹爪的伸缩运动，在定位螺钉和定位块的作用下实现夹爪的夹紧张开运动，节省了通讯时间，提高了效率，降低了设备成本。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明一实例提供的一种单驱动定位夹取机构的结构示意图；

图2是本发明提供的一种单驱动定位夹取机构一侧的示意图；

图3是图2的局部放大图；

图4是本发明提供的一种单驱动定位夹取机构的侧视图；

图5是图1中驱动装置和导轨组件的结构示意图；

图6是本发明中夹爪处于夹紧状态的结构示意图；

图7是本发明中夹爪处于张开状态的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，专利中涉及到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。

请参照图1-7，本发明一实例提供的一种单驱动定位夹取机构，包括安装座1、设于安装座1上的导轨组件2、可滑动地设于导轨组件2上的夹爪组件3以及用于控制夹爪组件3沿导轨组件2移动的驱动装置4，所述导轨组件2的底部设有若干角度连接件8，所述角度连接件8用于连接两导轨组件2。所述导轨组件2的两端均设有定位单元5，所述夹爪组件3具有一夹紧端及一控制夹紧端张开与夹紧的控制端，所述控制端具有一伸出部，当夹爪组件3移动至其中一端的定位单元5处时，伸出部在定位单元5的控制下实现将夹紧端夹紧或张开。

在本发明中，该夹取机构具有两组导轨组件2、两组夹爪组件3和两个驱动装置4，所述夹爪组件3分别通过一驱动装置4控制夹爪组件3中夹爪32的伸出和缩回运动，所述两导轨组件2通过在导轨组件2底部设置角度连接件8将两导轨组件2连接，该夹取机构节省了通讯时间，提高了效率，降低了设备成本。

进一步的，所述驱动装置4包括伺服电机41和同步带45组件，所述同步带45组件包括第一同步轮42、第二同步轮43和同步带45，所述第一同步轮42与所述伺服电机41驱动连接，所述第二同步轮43通过同步带轮座44安装在所述安装座1上，所述同步带45套设在第一同步轮42和第二同步轮43上，伺服电机41驱动第一同步轮42转动，通过同步带45的传递使得第一同步轮42和第二同步轮43同步转动，从而驱动夹爪组件伸出或缩回。

所述导轨组件2包括导轨安装板21、直线导轨22和滑块23，所述导轨安装板21固定安装在所述安装座1上，所述直线导轨22设置在所述导轨安装板21上，所述滑块23设置在所述直线导轨22上，所述导轨安装板21靠近驱动装置4的一侧设置有皮带张紧块，所述皮带张紧块随着同步带45的伸缩而调整同步带45的张紧度，从而调整同步带45与同步轮之间的摩擦力。

进一步的，所述夹爪组件3包括夹爪安装板31、一对夹爪32和多组摆臂33，所述夹爪安装板31通过滑块23滑动设置在所述直线导轨22上，所述夹爪安装板31上设置有皮带连接块7，所述皮带连接块7的一端安装在所述夹爪安装块上，另一端与所述同步带45连接，通过皮带传动在导轨组件2上运行实现夹爪32的伸出与缩回，所述摆臂33通过铰接轴铰接设置在所述夹爪安装板31上，所述夹爪32设置在所述夹爪安装板31上并通过铰接轴与所述摆臂33铰接，所述摆臂33的铰接轴与所述夹爪32的铰接轴平行，所述夹爪32的一端为夹紧端，另一端为装配端，所述装配端与所述控制端铰接，所述控制端为多个摆臂33铰接在所述夹爪安装板31上，两个所述夹爪32之间设置有弹性件，当所述伸出部未碰到定位单元5时，所述弹性件使两个所述夹爪32夹紧，当所述伸出部碰到所述定位单元5时，两个所述夹爪32在多组所述摆臂33的驱动下张开，所述伸出部位为定位板36，所述定位板36设置在所述夹爪32的一侧，当定位板36碰到其中一端定位单元5时夹爪32张开，当弹性件36碰到另一端定位单元5时夹爪32夹紧。当夹爪组件3通过皮带传动在导轨组件2上运行时，伸出过程中当定位板36接触到定位单元5时，夹爪32在定位单元5的作用下停止伸出运动，摆臂33转动开始执行夹紧运动；缩回过程中当定位板36接触到定位单元5时，夹爪32在定位单元5的作用下停止缩回运动，摆臂33转动开始执行张开运动。

进一步的，所述夹爪安装板31上设置有挡销34，所述挡销34设置在所述摆臂33的内侧，用于限制摆臂33的位置。

两个所述夹爪32上设有三对挂轴35，所述挂轴35上连接有弹性件，所述弹性件为拉簧，所述拉簧的两端分别挂在同一对夹爪中的两个挂轴35上，所述挂轴35用于连接拉簧，当夹爪32执行夹紧运动时，所述夹爪32可通过增加或减少弹性件的数量来调节夹爪32的夹持力，也可通过使用不同弹性件常数的弹性件来调节夹爪32的夹持力。

所述夹爪32上设置有导向轴92和导向板91，所述导向轴92设置在其中一夹爪32上，所述导向板91通过螺钉固定设置在另一夹爪32上，所述导向板91上开设有两个限位槽，所述限位槽与所述摆臂具有夹角，所述导向轴92分别插入对应的限位槽中，在导向板91和导向轴92的共同作用下两个夹爪32是同步对称运动的，保证了夹紧中心位置不变。

在本发明中，当摆臂33开始转动时，夹爪32开始执行夹紧或张开运动，挡销34固定安装夹爪安装板31上，当摆臂33越过最大位后，通过挡销34和弹簧的作用，夹爪32停止运动并保持张开状态，回到初始状态，以准备进入下一个循环。

进一步的，所述定位单元5包括夹紧定位板51和若干定位螺钉52，所述夹紧定位板51固定安装在所述角度连接件8上，所述定位螺钉52分别安装在所述夹紧定位板51的两端。

进一步的，所述安装座1的一侧设置有传感器组件6，所述传感器组件6包括光纤安装座61、U型光电开关62和传感器指针63，所述光纤安装座61设置在所述安装座1的一侧，所述U型光电开关62分别安装在所述光纤安装座61的两端，所述传感器指针63的一端固定安装在所述皮带连接块7上。

在本发明中，伺服电机41驱动第一同步轮42转动，使得同步带45开始传动并带动第二同步轮43进行同步转动，由于皮带连接块7分别与同步带45和夹爪32安装块连接，使得夹爪32在直线导轨22上移动，实现伸出和缩回运动，当夹爪32在直线导轨22上实现伸出运动时，当定位板36接触到定位螺钉52时，夹爪32在定位螺钉52的作用下停止伸出运动，此时摆臂33开始转动开始执行夹紧运动，且在导向板91和导向轴92的作用下，两个夹爪32实现同步对称运动，当工件夹紧后，夹爪32开始缩回，当定位板36接触到定位螺钉52时，夹爪32在定位螺钉52的作用下停止缩回运动，此时摆臂33开始转动开始执行张开运动，当摆臂33越过最大位后，在挡销34和弹簧的作用下停止运动，保持张开，回到初始状态，进入下一循环。

以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。