CN109664325A - 一种新型四爪机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型四爪机构，包括驱动装置、安装板、连接件、上盖板、下盖板、上层连杆组件、下层连杆组件、外爪指和内爪指；所述驱动装置固定在安装板后侧，驱动装置的动力输出端穿过安装板后与位于安装板前侧的连接件相连；上层连杆组件包括一对第一上连杆、一对第二上连杆、一对第三上连杆和一对第四上连杆；下层连杆组件包括一对第一下连杆、一对第二下连杆、一对第三下连杆和一对第四下连杆。该四爪机构结构紧凑、实现指定位置展开和收合及自定心功能，特别适用于开袋装袋。

Description

一种新型四爪机构

技术领域

本发明涉及机械爪技术领域，特别涉及一种新型四爪机构。

背景技术

目前随着对工作效率越来越高的要求，自动化普遍得到广泛应用。四爪机构也应用到更多的场合，比如四爪卡盘，电动四爪装配O形圈，四爪气动手指等，连杆机构又称低副机构，是机械的组成部分中的一类，指由若干(两个以上)有确定相对运动的构件用低副(转动副或移动副)联接组成的机构，四爪机构中应用了连杆机构来控制爪子部分的开合，然而，现有的四爪机构一般是从袋子上方合袋抓取，若要开袋连杆机构部分则会将袋子开口挡住，在一些场合，比如袋子开袋上料、撑袋翻转等，现有四爪机构很难满足开袋上料的要求，而且现有四爪机构还具有体积大，成本高，效率低的缺点。

为了克服上述缺点，本发明人特别研制出一种结构简单小巧、低成本及可快速开袋上料的新型四爪机构，本案由此产生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型四爪机构，其结构紧凑、实现指定位置展开和收合及自定心功能，特别适用于开袋装袋。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种新型四爪机构，包括驱动装置、安装板、连接件、上盖板、下盖板、上层连杆组件、下层连杆组件、外爪指和内爪指；所述驱动装置固定在安装板后侧，驱动装置的动力输出端穿过安装板后与位于安装板前侧的连接件相连，且驱动装置能够通过其动力输出端前后推拉该连接件；所述上盖板后端形成让位槽，上盖板后端固定在安装板前侧，且连接件的中部卡入让位槽中，使连接件上部向上凸出于上盖板，所述下盖板后端从连接件下方位置延伸至安装板并固定在安装板前侧，且上盖板与下盖板之间保有一定的间距；

所述上层连杆组件包括一对第一上连杆、一对第二上连杆、一对第三上连杆和一对第四上连杆，该对第一上连杆、第二上连杆、第三上连杆和第四上连杆均以上盖板的中心线为轴对称，所述第一上连杆位于上盖板上方，且第一上连杆后端通过销轴与连接件上部枢接，该对第一上连杆还由后端至前端向左右两侧逐渐外扩，所述第二上连杆固定端通过销轴枢接在上盖板前端中间，第二上连杆自由端通过销轴同时枢接于第一上连杆前端和第三上连杆后端，所述第三上连杆前端通过销轴与第四上连杆中端枢接，第四上连杆后端通过销轴枢接在上盖板前端两侧，各第四上连杆前端下侧均安装一外爪指，且第四上连杆前端向前凸出于上盖板，该对第四上连杆还由后端至前端逐渐向中间收合；

所述下层连杆组件设置在上盖板与下盖板之间，下层连杆组件包括一对第一下连杆、一对第二下连杆、一对第三下连杆和一对第四下连杆，该对第一下连杆、第二下连杆、第三下连杆和第四下连杆均以下盖板的中心线为轴对称；所述第一下连杆后端通过销轴与连接件下部枢接，第一下连杆前端通过销轴枢接第二下连杆中端，第二下连杆固定端通过销轴枢接在下盖板中端的中间，第二下连杆自由端通过销轴与第三下连杆后端枢接，第三下连杆前端通过销轴枢接第四下连杆后端，第四下连杆中端通过销轴枢接在下盖板前端中间，该对第四下连杆中端至前端相互交叉且凸出于上盖板和下盖板，第四下连杆前端下侧安装一内爪指，两个内爪指还位于该对第四上连杆之间。

进一步，所述上盖板与下盖板均为T型，且上盖板与下盖板呈上下对称安装。

进一步，所述驱动装置采用液压缸、气缸或步进电机。

进一步，该对第一上连杆的后端同时通过销轴枢接在连接件上部而前端向内侧弯折构成弹弓型结构，该对第一下连杆的后端同时通过销轴枢接在连接件上部而前端向内侧弯折构成弹弓型结构。

采用上述方案后，本发明使用时有两种状态：

一是收合状态，此状态下动作过程为：驱动装置的动力输出端带动连接件向后内收，连接件同时带动上层连杆组件和下层连杆组件内收，其中，上层连杆组件执行内收动作时，第一上连杆向后拉动第三上连杆后端以及第二上连杆的自由端，使第三上连杆跟着第二上连杆自由端绕第二上连杆固定的转动，同时第三上连杆前端向后拉动第四上连杆中端，使第四上连杆前端绕其枢接在上盖板两侧的后端转动，从而使得第四上连杆前端下侧的外爪指向中间和向后收合；下层连杆组件执行内收动作时，第一下连杆向后拉动第二下连杆中端以使第二下连杆的自由端带动第三下连杆绕第二下连杆固定的向后转动，第三下连杆的前端同时拉动第四下连杆后端，使第四下连杆绕其中端的销轴转动，最终使第四下连杆前端的内爪指收合，该状态下两个内爪指与两个外爪指聚拢起来；

一是撑开状态，此状态下动作过程为：驱动装置的动力输出端带动连接件向前推进，连接件同时带动上层连杆组件和下层连杆组件向外撑开，其中，上层连杆组件执行撑开动作时，第一上连杆向前推动第三上连杆后端以及第二上连杆的自由端，使第三上连杆跟着第二上连杆自由端绕第二上连杆固定的转动，同时第三上连杆前端向前推动第四上连杆中端，使第四上连杆前端绕其枢接在上盖板两侧的后端转动，从而使得第四上连杆前端下侧的外爪指向两侧撑开；下层连杆组件执行内收动作时，第一下连杆向前推动第二下连杆中端以使第二下连杆的自由端带动第三下连杆绕第二下连杆固定的向前转动，第三下连杆的前端同时向前推动第四下连杆后端，使第四下连杆绕其中端的销轴往两侧转动，最终使第四下连杆前端的内爪指撑开，该状态下两个内爪指与两个外爪指分别向四周展开，可将袋口完全撑开，并且在袋口上方留下空间供装袋使用。

与现有技术相比，本发明的优点是：

①本发明整体结构紧凑，占地面积小，动力装置可实现自动化开袋和装袋；

②本发明可实现指定位置展开和收合，实现自定心功能，上层两杆组件与下层连杆组件联动同时不会互相干扰，不占用内外爪指上方的空间，特别适用于开袋装袋；

③本发明可实现边行程可调控，松开和闭合大小可控；

④本发明采用销轴和多连杆精密配合连接，安全可靠，寿命长；

⑤本发明驱动方式多样，可气压驱动、液压驱动或电力驱动。

附图说明

图1是本发明收合状态图；

图2是本发明收合状态俯视图(隐藏上盖板)

图3是本发明撑开状态图；

图4是本发明撑开状态部分结构图(隐藏上、下盖板)

图5是本发明撑开状态上层连杆组件结构图；

图6是本发明撑开状态下层连杆组件结构图。

标号说明

驱动装置1，安装板2，连接件3，上盖板4，让位槽41，下盖板5，上层连杆组件6，上连杆61，第二上连杆62，第三上连杆63，第四上连杆64，下层连杆组件7，第一下连杆71，第二下连杆72，第三下连杆73，第四下连杆74，外爪指8，内爪指9，销轴10。

具体实施方式

如图1-6所示，本发明揭示的一种新型四爪机构，包括驱动装置1、安装板2、连接件3、上盖板4、下盖板5、上层连杆组件6、下层连杆组件7、外爪指8和内爪指9；所述驱动装置1固定在安装板2后侧，驱动装置1的动力输出端穿过安装板2后与位于安装板2前侧的连接件3相连，且驱动装置1能够通过其动力输出端前后推拉该连接件3；所述上盖板4后端形成让位槽41，上盖板4后端固定在安装板2前侧，且连接件3的中部卡入让位槽41中，使连接件3上部向上凸出于上盖板4，所述下盖板5后端从连接件3下方位置延伸至安装板2并固定在安装板2前侧，且上盖板4与下盖板5之间保有一定的间距；

所述上层连杆组件6包括一对第一上连杆61、一对第二上连杆62、一对第三上连杆63和一对第四上连杆64，该对第一上连杆61、第二上连杆62、第三上连杆63和第四上连杆64均以上盖板4的中心线为轴对称，所述第一上连杆位于上盖板4上方，且第一上连杆61后端通过销轴10与连接件3上部枢接，该对第一上连杆61还由后端至前端向左右两侧逐渐外扩，所述第二上连杆62固定端通过销轴10枢接在上盖板4前端中间，第二上连杆62自由端通过销轴10同时枢接于第一上连杆61前端和第三上连杆63后端，所述第三上连杆63前端通过销轴10与第四上连杆64中端枢接，第四上连杆64后端通过销轴10枢接在上盖板4前端两侧，各第四上连杆64前端下侧均安装一外爪指8，且第四上连杆64前端向前凸出于上盖板4，该对第四上连杆64还由后端至前端逐渐向中间收合；

所述下层连杆组件7设置在上盖板4与下盖板5之间，下层连杆组件7包括一对第一下连杆71，一对第二下连杆72、一对第三下连杆73和一对第四下连杆74，该对第一下连杆71、第二下连杆72、第三下连杆73和第四下连杆74均以下盖板5的中心线为轴对称；所述第一下连杆71后端通过销轴10与连接件3下部枢接，第一下连杆71前端通过销轴10枢接第二下连杆72中端，第二下连杆72固定端通过销轴10枢接在下盖板5中端的中间，第二下连杆72自由端通过销轴10与第三下连杆73后端枢接，第三下连杆73前端通过销轴10枢接第四下连杆74后端，第四下连杆74中端通过销轴10枢接在下盖板5前端中间，该对第四下连杆74中端至前端相互交叉且凸出于上盖板4和下盖板5，第四下连杆74前端下侧安装一内爪指9，两个内爪指9还位于该对第四上连杆61之间。

本实施例中，所述上盖板4与下盖板5均为T型，且上盖板4与下盖板5呈上下对称安装。

本实施例中，所述驱动装置采用液压缸、气缸或步进电机。

本实施例中，该对第一上连杆61的后端同时通过销轴10枢接在连接件3上部而前端向内侧弯折构成弹弓型结构，该对第一下连杆71的后端同时通过销轴10枢接在连接件3上部而前端向内侧弯折构成弹弓型结构。

基于上述四爪机构，本发明使用时有两种状态：

一是收合状态，此状态下动作过程为：驱动装置1的动力输出端带动连接件3向后内收，连接件3同时带动上层连杆组件6和下层连杆组件7内收，其中，上层连杆组件6执行内收动作时，第一上连杆61向后拉动第三上连杆63后端以及第二上连杆62的自由端，使第三上连杆63跟着第二上连杆62自由端绕第二上连杆62固定的转动，同时第三上连杆63前端向后拉动第四上连杆64中端，使第四上连杆64前端绕其枢接在上盖板4两侧的后端转动，从而使得第四上连杆64前端下侧的外爪指8向中间和向后收合；下层连杆组件7执行内收动作时，第一下连杆71向后拉动第二下连杆72中端以使第二下连杆72的自由端带动第三下连杆73绕第二下连杆72固定的向后转动，第三下连杆73的前端同时拉动第四下连杆74后端，使第四下连杆74绕其中端的销轴10转动，最终使第四下连杆74前端的内爪指9收合，该状态下两个内爪指9与两个外爪指8聚拢起来，该对第四上连杆61之间内爪指9配合外爪指8可抓取物品；

一是撑开状态，此状态下动作过程为：驱动装置1的动力输出端带动连接件3向前推进，连接件3同时带动上层连杆组件6和下层连杆组件7向外撑开，其中，上层连杆组件6执行撑开动作时，第一上连杆61向前推动第三上连杆63后端以及第二上连杆62的自由端，使第三上连杆63跟着第二上连杆62自由端绕第二上连杆62固定的转动，同时第三上连杆63前端向前推动第四上连杆64中端，使第四上连杆64前端绕其枢接在上盖板4两侧的后端转动，从而使得第四上连杆64前端下侧的外爪指8向两侧撑开；下层连杆组件7执行内收动作时，第一下连杆71向前推动第二下连杆72中端以使第二下连杆72的自由端带动第三下连杆73绕第二下连杆72固定的向前转动，第三下连杆73的前端同时向前推动第四下连杆74后端，使第四下连杆74绕其中端的销轴10往两侧转动，最终使第四下连杆74前端的内爪指9撑开，该状态下两个内爪指9与两个外爪指8分别向四周展开，可将袋口完全撑开，并且在袋口上方留下空间供装袋使用。

以上仅为本发明的具体实施例，并非对本发明的保护范围的限定。凡依本案的设计思路所做的等同变化，均落入本案的保护范围。

Claims (4)

1.一种新型四爪机构，其特征在于：包括驱动装置、安装板、连接件、上盖板、下盖板、上层连杆组件、下层连杆组件、外爪指和内爪指；所述驱动装置固定在安装板后侧，驱动装置的动力输出端穿过安装板后与位于安装板前侧的连接件相连，且驱动装置能够通过其动力输出端前后推拉该连接件；所述上盖板后端形成让位槽，上盖板后端固定在安装板前侧，且连接件的中部卡入让位槽中，使连接件上部向上凸出于上盖板，所述下盖板后端从连接件下方位置延伸至安装板并固定在安装板前侧，且上盖板与下盖板之间保有一定的间距；

所述上层连杆组件包括一对第一上连杆、一对第二上连杆、一对第三上连杆和一对第四上连杆，该对第一上连杆、第二上连杆、第三上连杆和第四上连杆均以上盖板的中心线为轴对称，所述第一上连杆位于上盖板上方，且第一上连杆后端通过销轴与连接件上部枢接，该对第一上连杆还由后端至前端向左右两侧逐渐外扩，所述第二上连杆固定端通过销轴枢接在上盖板前端中间，第二上连杆自由端通过销轴同时枢接于第一上连杆前端和第三上连杆后端，所述第三上连杆前端通过销轴与第四上连杆中端枢接，第四上连杆后端通过销轴枢接在上盖板前端两侧，各第四上连杆前端下侧均安装一外爪指，且第四上连杆前端向前凸出于上盖板，该对第四上连杆还由后端至前端逐渐向中间收合；

所述下层连杆组件设置在上盖板与下盖板之间，下层连杆组件包括一对第一下连杆、一对第二下连杆、一对第三下连杆和一对第四下连杆，该对第一下连杆、第二下连杆、第三下连杆和第四下连杆均以下盖板的中心线为轴对称；所述第一下连杆后端通过销轴与连接件下部枢接，第一下连杆前端通过销轴枢接第二下连杆中端，第二下连杆固定端通过销轴枢接在下盖板中端的中间，第二下连杆自由端通过销轴与第三下连杆后端枢接，第三下连杆前端通过销轴枢接第四下连杆后端，第四下连杆中端通过销轴枢接在下盖板前端中间，该对第四下连杆中端至前端相互交叉且凸出于上盖板和下盖板，第四下连杆前端下侧安装一内爪指，两个内爪指还位于该对第四上连杆之间。

2.如权利要求1所述的一种新型四爪机构，其特征在于：所述上盖板与下盖板均为T型，且上盖板与下盖板呈上下对称安装。

3.如权利要求1所述的一种新型四爪机构，其特征在于：所述驱动装置采用液压缸、气缸或步进电机。

4.如权利要求1所述的一种新型四爪机构，其特征在于：该对第一上连杆的后端同时通过销轴枢接在连接件上部而前端向内侧弯折构成弹弓型结构，该对第一下连杆的后端同时通过销轴枢接在连接件上部而前端向内侧弯折构成弹弓型结构。