CN109015730A - 一种具有快换接头的插件头 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有快换接头的插件头，包括安装基座，安装基座上包括可活动安装在安装基座上的夹持组件、转动组以及升降组，所述夹持组件包括可转动安装在安装基座上的传动构件、设置在传动构件输出端的快换接头以及与快换接头配合的夹爪，传动构件可沿其轴向运动，所述升降组的输出端可控制传动构件带动快换接头升降，转动组的输出端可带动传动构件转动。本具有快换接头在快换接头内设置有定位套，夹爪插装在定位套，利用弹性件配合压紧环顶压滚珠夹持夹爪，实现了夹爪与快换接头的快速连接。采用该结构使得本插件机能够很好地实现夹爪与快换接头拆装方便，便于更换不同的夹爪，适用度高。
Description
技术领域
本发明涉及插件机技术领域，尤其涉及一种插件头。
背景技术
传统插件机的夹持头都是采用分体式进行工作，即每个夹持头都安装在对应伸缩气缸和转动机构上，虽然具有单独控制方便，单体结构简单的特点，但是占用空间大，伸缩和转动机构为两个独立***，通过不同的机构进行驱动插件，在需要适应不同的工况时只能通过该更换整个模块或者修改控制***，整体结构冗余。
而在需要多个夹持头进行同时工作的时候，可能存在有些夹持头要转动，有些要进行伸出插件，传统的插件机只能对每个夹持头进行单独控制，驱动结构庞大，控制***冗余；有些厂家开始将多个夹持头进行集成，采用同一转动动力输出或升降控制，但是又因此动力同用，使得每个夹持头的控制难以实现区分性，不能单独进行差异插件。而这个问题一直是困然插件机集成的一大阻力，如何将每个夹持头在同用动力***中进行差异运动，是目前急需解决的问题。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种结构巧妙，集成度高，能同时多个夹持头差异运动的插件头。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案为：
一种具有快换接头的插件头，包括安装基座，安装基座上包括可活动安装在安装基座上的夹持组件、转动组以及升降组，所述夹持组件包括可转动安装在安装基座上的传动构件、设置在传动构件输出端的快换接头以及与快换接头配合的夹爪，传动构件可沿其轴向运动，所述升降组的输出端可控制传动构件带动快换接头升降，转动组的输出端可带动传动构件转动，所述快换接头设置有中空的定位套、套装在定位套外的压紧环以及弹性件，所述弹性件套装在定位套上，且两端分别连接定位套与压紧环，所述定位套上设置有顶压孔，顶压孔内设置有可自由滚动并在径向上有活动量的滚珠；所述夹爪包括可插装在定位套内的插装部、与插装部连通的缸体以及可活动插装在缸体内的卡头，所述卡头可开合夹持工件；弹性件可迫使压紧环顶推滚珠透过定位套压紧插装部。
作为上述技术方案的改进，所述传动构件设置有中空的驱动轴，所述驱动轴通过传动轮可转动安装端安装基座上，所述驱动轴可相对传动轮滑移，所述转动组的输出端与传动轮连接；驱动轴的下端插装在定位套内，且与插装部联通；驱动轴的上端连接有气动控制组，所述气动控制组可通过驱动轴向缸体输送压力气体，并迫使卡头开合夹持工件。
作为上述技术方案的改进，所述定位套设置有锁紧部和台肩部，所述驱动轴下端插装在台肩部内，所述插装部插装在锁紧部内，且与驱动轴连通；所述顶压孔设有若干组，所有顶压孔内沿周向均匀设置在锁紧部上，所有滚珠位于顶压孔的部分均可透过锁紧部的内壁并顶压插装部外壁，所述压紧环设置有可挤压滚珠的挤压部，所述弹性件套装在锁紧部上，且两端分别连接台肩部与挤压部，所述弹性件可迫使挤压部将滚珠顶压在顶压孔内。
作为上述技术方案的改进，所述台肩部与锁紧部之间设置有阶梯台，所述弹性件套装在阶梯台上，所述挤压部套装在锁紧部外，且可将滚珠向远离台肩部一端顶推，所述锁紧部位于远离台肩部一端设置有用于限制滚珠位置的限位挡板，所述限位挡板将滚珠限制在顶压孔内，并间接通过滚珠将挤压部限制在滚珠与阶梯台之间。
作为上述技术方案的改进，所述插装部设置有用于容置滚珠透过锁紧部内壁部分的卡槽，所述插装部靠近卡头的一端设置有与锁紧部***口配合的挡环，当插装部完全***锁紧部内后，所述挡环抵在锁紧部***口端面上。
作为上述技术方案的改进，所述缸体下端两侧均设置有滑槽，所述卡头包括活动插装在缸体内的顶压头、设置在顶压头输出端的V型开口以及一对可配合夹持工件的手指，两个手指分别滑动安装在滑槽内，两个手指相邻的一端均设置有插槽孔，气动控制组可向驱动轴内输送压力气，迫使顶压头伸出；当顶压头伸出后，V型开口可***插槽孔内，并迫使两个手指夹持工件。
作为上述技术方案的改进，所述驱动轴的下部设置有顶托组，所述升降组位于安装基座下侧面设有升降架和升降机构，所述升降架上可滑动安装有卡位组，顶托组可伸出并***到卡位组内；升降机构可驱动卡位组配合顶托组带动驱动轴在传动轮上滑移。
作为上述技术方案的改进，所述卡位组包括可滑动安装在升降架上的横杆和设置在横杆上的卡位，所述顶托组的输出端可与卡位配合，所述升降机构包括安装在安装基座上的升降电机、设置在升降架下端的滚轮以及设置在升降电机与滚轮之间的传动皮带，所述横杆通过夹块与传动皮带连接，升降电机驱动传动皮带带动横杆在升降架上滑动。
作为上述技术方案的改进，所述顶托组包括安装在驱动轴上的固定座、可伸缩设置在固定座上的销钉以及用于定位卡位的位置传感器，所述销钉可伸出并卡置在卡位内；所述固定座上设置有安装片，所述安装片与安装基座底部之间设置有复位拉簧，所述复位拉簧可通过安装片带动驱动轴复位收缩。
作为上述技术方案的改进，所述气动控制组设有与外部压力设备连接的继电器开关和设置在继电器开关输出端的输气管，所述输气管与驱动轴连通，所述继电器开关可通过输气管向驱动轴内输送压力气体。
本发明的有益效果有：
本具有快换接头的插件机通过转动组进行带动夹持组件转动，利用升降组控制夹持组件进行升降，在每个夹持组件上均设置有传动构件、快换接头和夹爪，其中快换接头和夹爪安装在传动构件上，由于转动组的输出端可带动传动构件转动，且传动构件能沿其轴向运动，因此，快换接头和夹爪均能通过传动构件实现升降和转动，功能集成度高；此外快换接头内设置有定位套，夹爪插装在定位套，利用弹性件配合压紧环顶压滚珠夹持夹爪，实现了夹爪与快换接头的快速连接。采用该结构使得本插件机能够很好地实现夹爪与快换接头拆装方便，便于更换不同的夹爪，适用度高。
附图说明
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步说明，其中：
图1是本发明实施例的结构示意图一；
图2是本发明实施例的结构示意图二；
图3是本发明实施例中夹持组件的结构示意图；
图4是本发明实施例中夹持组件的剖视图；
图5是本发明实施例中快换接头的剖视图；
图6是本发明实施例中卡爪的剖视图。
具体实施方式
参见图1至图6，本发明的一种具有快换接头的插件头，包括安装基座1，安装基座1上包括可活动安装在安装基座1上的夹持组件、转动组3以及升降组4，在本申请中，所述夹持组件设置有若干组，且并排设置在安装基座1上，所述转动组3可通过驱动皮带33依次带动所有夹持组件转动。为了实现所有夹持组件的集成，转动组3同一输出一个转动力，在驱动皮带33与夹持组件输入端的配合下进行统一传动，可以极大简化了所有夹持组件的转动结构，便于控制。其中，所述转动组3包括伺服电机31，所述伺服电机31安装在安装基座1上侧，所述伺服电机31通过驱动皮带33可带动传动轮9转动，其中，传动轮9作为夹持组件的动力输入端，所述安装基座1上设置有调节驱动皮带33松紧的从轮32。为了便于驱动皮带33更好地与传动轮9接触以及两者之间有足够的摩擦力，本申请在相邻两个传动轮9之间，利用从轮32压迫穿行在这两个传动轮9之间的驱动皮带33，使得驱动皮带33能与每个传动轮9都有足够的接触面，避免出现某个传动轮9出现漏传动的现象。
参见图1至图5，所述夹持组件包括可转动安装在安装基座1上的传动构件、设置在传动构件输出端的快换接头2以及与快换接头2配合的夹爪5，传动构件可沿其轴向运动，所述升降组4的输出端可控制传动构件带动快换接头2升降，转动组3的输出端可带动传动构件转动。所述传动构件设置有中空的驱动轴8，所述驱动轴8通过传动轮9可转动安装端安装基座1上，所述驱动轴8可相对传动轮9滑移，所述转动组3的输出端与传动轮9连接。
所述快换接头2设置有中空的定位套21、套装在定位套21外的压紧环22以及弹性件23，所述弹性件23套装在定位套21上，且两端分别连接定位套21与压紧环22，所述定位套21上设置有顶压孔213，顶压孔213内设置有可自由滚动并在径向上有活动量的滚珠24；所述夹爪5包括可插装在定位套21内的插装部51、与插装部51连通的缸体53以及可活动插装在缸体53内的卡头52，所述卡头52可开合夹持工件；弹性件23可迫使压紧环22顶推滚珠24透过定位套21压紧插装部51。所述定位套21设置有锁紧部211和台肩部212，所述驱动轴8下端插装在台肩部212内，所述插装部51插装在锁紧部211内，且与驱动轴8连通；所述顶压孔213设有若干组，所有顶压孔213内沿周向均匀设置在锁紧部211上，所有滚珠24位于顶压孔213的部分均可透过锁紧部211的内壁并顶压插装部51外壁，所述压紧环22设置有可挤压滚珠24的挤压部221，所述弹性件23套装在锁紧部211上，且两端分别连接台肩部212与挤压部221，所述弹性件23可迫使挤压部221将滚珠24顶压在顶压孔213内。
其中，所述台肩部212与锁紧部211之间设置有阶梯台214，所述弹性件23套装在阶梯台214上，所述挤压部221套装在锁紧部211外，且可将滚珠24向远离台肩部212一端顶推，所述锁紧部211位于远离台肩部212一端设置有用于限制滚珠24位置的限位挡板215，所述限位挡板215将滚珠24限制在顶压孔213内，并间接通过滚珠24将挤压部221限制在滚珠24与阶梯台214之间。在本申请中，台肩部212的外径大于挤压部221的内径，这样使得挤压部221只能从锁紧部211一端取出。为了挤压部221能很好配合滚珠24，因此挤压部221内圈在靠近滚珠24的一侧设置有与滚珠24外表面切合的弧形环槽，本申请的整体配合关系可以简单理解为压紧环22通过挤压部221套装在锁紧部211上，由于锁紧部211另一端设置有台肩部212，台肩部212对挤压部221有限位作用。而本申请中，弹性件23是设置在阶梯台214上的，而弹性件23的两端分别连接台肩部212和挤压部221，因此弹性件23会迫使推动挤压部221向锁紧部211远离台肩部212一端运动，由于滚珠24凸出锁紧部211的外壁，使得滚珠24能初步将挤压部221限制在顶压孔213与阶梯台214之间，但是由于滚珠24的球形结构，因此本申请利用限位挡板215来限制滚珠24向外运动，使得滚珠24和挤压部221均被限制在锁紧部211上。
参见1、图2和图4，在本实施例，为了实现动力传输和整个夹持组件的运动，所述传动构件设置有中空的驱动轴8，所述驱动轴8通过传动轮9可转动安装端安装基座1上，所述驱动轴8可相对传动轮9滑移，所述转动组3的输出端与传动轮9连接；驱动轴8的下端插装在定位套21内，且与插装部51联通；驱动轴8的上端连接有气动控制组10，所述气动控制组10可通过驱动轴8向缸体53输送压力气体，并迫使卡头52开合夹持工件。
在本实施例中，所述气动控制组10设有与外部压力设备连接的继电器开关101和设置在继电器开关101输出端的输气管102，所述输气管102与驱动轴8连通，所述继电器开关101可通过输气管102向驱动轴8内输送压力气体。可以理解为，在本申请中快换接头2为连接体用于连接夹爪5，在继电器开关101启动的作用下，外部气源的输气作用下，压力气体经过依次输气管102和驱动轴8进入到缸体53内，迫使卡头52进行开合夹持工件。
参见图6，所述夹爪5包括插装在锁紧部211内的插装部51以及卡头52，所述插装部51设置有用于容置滚珠24透过锁紧部211内壁部分的卡槽56，所述插装部51靠近卡头52的一端设置有与锁紧部211***口配合的挡环54，当插装部51完全***锁紧部211内后，所述挡环54抵在锁紧部211***口端面上。
此外，所述缸体53下端两侧均设置有滑槽55，所述卡头52包括活动插装在缸体53内的顶压头521、设置在顶压头521输出端的V型开口522以及一对可配合夹持工件的手指523，两个手指523分别滑动安装在滑槽55内，两个手指523相邻的一端均设置有插槽孔524，气动控制组10可向驱动轴8内输送压力气，迫使顶压头521伸出；当顶压头521伸出后，V型开口522可***插槽孔524内，并迫使两个手指523夹持工件。其原理可以简单理解为在需要迫使两个手指523夹持工件时，继电器开关101启动的作用下，外部气源的输气作用下，压力气体经过依次输气管102和驱动轴8进入到缸体53内，卡头52被压力气体顶出缸体53。由于两个手指523设置在缸体53的出口端两侧，卡头52被顶出后，V型开口522的两端开口自然而然***到插槽孔524内；由于V型开口522的结构特征，卡头52越往外顶出，则两个手指523越靠拢，即夹持力越大，从而达到了夹持工件的目的。
参见图1和图2，为了实现夹持组件可以适应不同的伸出量，即插件深度的不同，所述驱动轴8的下部设置有顶托组6，所述升降组4位于安装基座1下侧面设有升降架41和升降机构42，所述升降架41上可滑动安装有卡位组7，顶托组6可伸出并***到卡位组7内；升降机构42可驱动卡位组7配合顶托组6带动驱动轴8在传动轮9上滑移。所述卡位组7包括可滑动安装在升降架41上的横杆71和设置在横杆71上的卡位72，所述顶托组6的输出端可与卡位72配合，所述升降机构42包括安装在安装基座1上的升降电机421、设置在升降架41下端的滚轮422以及设置在升降电机421与滚轮422之间的传动皮带423，所述横杆71通过夹块与传动皮带423连接，升降电机421驱动传动皮带423带动横杆71在升降架41上滑动。通过升降电机421控制横杆71在升降架41上滑动，使得横杆71上的卡位72能跟随快换接头2一起调整位置，使得卡位72能时刻保持与顶托组6位置相对，位置匹配，保证夹持组件在任何伸出量下均能实现动力离合。卡位72在本申请中具体结构为包括竖向安装在横杆71上的调节螺栓以及安装在调节螺栓上端的压帽，压帽的直径大于调节螺栓直径。
此外，所述顶托组6包括安装在驱动轴8上固定座61、可伸缩设置在固定座61上的销钉62以及用于定位卡位72的位置传感器63，所述销钉62可伸出并卡置在卡位72内，当升降组4驱动快换接头2下降，销钉62卡置在卡位72内时，所述固定座61可迫使压紧环22与定位套21反向运动，挤压部221避让滚珠24，滚珠24沿锁紧部211径向方向向外推出，并松开锁紧部211内所插装的夹爪5，夹爪5与锁紧部211离合。如果在顶托组6跟随驱动轴8下降的情况下，位置传感器63在检测到卡位72的位置位于其上方的时候，位置传感器63将信号传输给升降电机421，升降电机421驱动传动皮带423带动横杆71上的卡位72一起下降，以至于配合销钉62进行工作。销钉62在伸出后，其最前端会卡在压帽与横杆71之间的区域内，而固定座61由于只能进行进行升降运动，因此销钉62在跟随固定座61进行升降运动的时候，压帽与横杆71之间的区域会将整个固定座61限定在其区域内，达到了限位的作用。
为了增加整个夹持组件的回位，所述固定座61上设置有安装片64，所述安装片64与安装基座1底部之间设置有复位拉簧，所述复位拉簧可通过安装片64带动驱动轴8复位收缩。在本申请中为了便于控制，减少升降组4的控制量，本申请利用复位拉簧进行驱动整个夹持组件收缩复位，即可以理解为升降组4只需要控制下降即可，可以极大简化控制***。
本具有快换接头的插件机通过转动组进行带动夹持组件转动，利用升降组控制夹持组件进行升降，在每个夹持组件上均设置有传动构件、快换接头2和夹爪5，其中快换接头2和夹爪5安装在传动构件上，由于转动组3的输出端可带动传动构件转动，且传动构件能沿其轴向运动，因此，快换接头2和夹爪5均能通过传动构件实现升降和转动，功能集成度高；此外快换接头2内设置有定位套21，夹爪5插装在定位套21，利用弹性件23配合压紧环22顶压滚珠24夹持夹爪5，实现了夹爪5与快换接头2的快速连接。采用该结构使得本插件机能够很好地实现夹爪5与快换接头2拆装方便，便于更换不同的夹爪5，适用度高。
以上所述，只是本发明的较佳实施方式而已，但本发明并不限于上述实施例，只要其以任何相同或相似手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种具有快换接头的插件头，其特征在于：包括安装基座(1)，安装基座(1)上包括可活动安装在安装基座(1)上的夹持组件、转动组(3)以及升降组(4)，所述夹持组件包括可转动安装在安装基座(1)上的传动构件、设置在传动构件输出端的快换接头(2)以及与快换接头(2)配合的夹爪(5)，传动构件可沿其轴向运动，所述升降组(4)的输出端可控制传动构件带动快换接头(2)升降，转动组(3)的输出端可带动传动构件转动，所述快换接头(2)设置有中空的定位套(21)、套装在定位套(21)外的压紧环(22)以及弹性件(23)，所述弹性件(23)套装在定位套(21)上，且两端分别连接定位套(21)与压紧环(22)，所述定位套(21)上设置有顶压孔(213)，顶压孔(213)内设置有可自由滚动并在径向上有活动量的滚珠(24)；所述夹爪(5)包括可插装在定位套(21)内的插装部(51)、与插装部(51)连通的缸体(53)以及可活动插装在缸体(53)内的卡头(52)，所述卡头(52)可开合夹持工件；弹性件(23)可迫使压紧环(22)顶推滚珠(24)透过定位套(21)压紧插装部(51)。
2.根据权利要求1所述的一种具有快换接头的插件头，其特征在于：所述传动构件设置有中空的驱动轴(8)，所述驱动轴(8)通过传动轮(9)可转动安装端安装基座(1)上，所述驱动轴(8)可相对传动轮(9)滑移，所述转动组(3)的输出端与传动轮(9)连接；驱动轴(8)的下端插装在定位套(21)内，且与插装部(51)联通；驱动轴(8)的上端连接有气动控制组(10)，所述气动控制组(10)可通过驱动轴(8)向缸体(53)输送压力气体，并迫使卡头(52)开合夹持工件。
3.根据权利要求2所述的一种具有快换接头的插件头，其特征在于：所述定位套(21)设置有锁紧部(211)和台肩部(212)，所述驱动轴(8)下端插装在台肩部(212)内，所述插装部(51)插装在锁紧部(211)内，且与驱动轴(8)连通；所述顶压孔(213)设有若干组，所有顶压孔(213)内沿周向均匀设置在锁紧部(211)上，所有滚珠(24)位于顶压孔(213)的部分均可透过锁紧部(211)的内壁并顶压插装部(51)外壁，所述压紧环(22)设置有可挤压滚珠(24)的挤压部(221)，所述弹性件(23)套装在锁紧部(211)上，且两端分别连接台肩部(212)与挤压部(221)，所述弹性件(23)可迫使挤压部(221)将滚珠(24)顶压在顶压孔(213)内。
4.根据权利要求3所述的一种具有快换接头的插件头，其特征在于：所述台肩部(212)与锁紧部(211)之间设置有阶梯台(214)，所述弹性件(23)套装在阶梯台(214)上，所述挤压部(221)套装在锁紧部(211)外，且可将滚珠(24)向远离台肩部(212)一端顶推，所述锁紧部(211)位于远离台肩部(212)一端设置有用于限制滚珠(24)位置的限位挡板(215)，所述限位挡板(215)将滚珠(24)限制在顶压孔(213)内，并间接通过滚珠(24)将挤压部(221)限制在滚珠(24)与阶梯台(214)之间。
5.根据权利要求2或3所述的一种具有快换接头的插件头，其特征在于：所述插装部(51)设置有用于容置滚珠(24)透过锁紧部(211)内壁部分的卡槽(56)，所述插装部(51)靠近卡头(52)的一端设置有与锁紧部(211)***口配合的挡环(54)，当插装部(51)完全***锁紧部(211)内后，所述挡环(54)抵在锁紧部(211)***口端面上。
6.根据权利要求2或3所述的一种具有快换接头的插件头，其特征在于：所述缸体(53)下端两侧均设置有滑槽(55)，所述卡头(52)包括活动插装在缸体(53)内的顶压头(521)、设置在顶压头(521)输出端的V型开口(522)以及一对可配合夹持工件的手指(523)，两个手指(523)分别滑动安装在滑槽(55)内，两个手指(523)相邻的一端均设置有插槽孔(524)，气动控制组(10)可向驱动轴(8)内输送压力气，迫使顶压头(521)伸出；当顶压头(521)伸出后，V型开口(522)可***插槽孔(524)内，并迫使两个手指(523)夹持工件。
7.根据权利要求2所述的一种具有快换接头的插件头，其特征在于：所述驱动轴(8)的下部设置有顶托组(6)，所述升降组(4)位于安装基座(1)下侧面设有升降架(41)和升降机构(42)，所述升降架(41)上可滑动安装有卡位组(7)，顶托组(6)可伸出并***到卡位组(7)内；升降机构(42)可驱动卡位组(7)配合顶托组(6)带动驱动轴(8)在传动轮(9)上滑移。
8.根据权利要求7所述的一种具有快换接头的插件头，其特征在于：所述卡位组(7)包括可滑动安装在升降架(41)上的横杆(71)和设置在横杆(71)上的卡位(72)，所述顶托组(6)的输出端可与卡位(72)配合，所述升降机构(42)包括安装在安装基座(1)上的升降电机(421)、设置在升降架(41)下端的滚轮(422)以及设置在升降电机(421)与滚轮(422)之间的传动皮带(423)，所述横杆(71)通过夹块与传动皮带(423)连接，升降电机(421)驱动传动皮带(423)带动横杆(71)在升降架(41)上滑动。
9.根据权利要求7所述的一种具有快换接头的插件头，其特征在于：所述顶托组(6)包括安装在驱动轴(8)上的固定座(61)、可伸缩设置在固定座(61)上的销钉(62)以及用于定位卡位(72)的位置传感器(63)，所述销钉(62)可伸出并卡置在卡位(72)内；所述固定座(61)上设置有安装片(64)，所述安装片(64)与安装基座(1)底部之间设置有复位拉簧，所述复位拉簧可通过安装片(64)带动驱动轴(8)复位收缩。
10.根据权利要求2或6所述的一种具有快换接头的插件头，其特征在于：所述气动控制组(10)设有与外部压力设备连接的继电器开关(101)和设置在继电器开关(101)输出端的输气管(102)，所述输气管(102)与驱动轴(8)连通，所述继电器开关(101)可通过输气管(102)向驱动轴(8)内输送压力气体。
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