CN109867130A - 多用途气动夹取终端装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多用途气动夹取终端装置，包括底座；纵向运动机构：安装于所述底座上；转向机构：设置于所述纵向运动机构前端，并通过所述纵向运动机构带动可实现顺时针或逆时针转动；横向运动机构：设置于转向运动机构前端，并通过所述转向机构转动带动可实现横向移动；夹爪机构：安装于所述横向运动机构上，在所述横向运动机构带动下可使其上的两个夹爪闭合或分离。本发明多用途气动夹取终端装置结构紧凑小巧，夹取力度适中，动作稳定，响应快速，其通过更换夹爪可实现多种品类和材料物品的夹取和摆放功能，通用性强。

Description

多用途气动夹取终端装置

技术领域

本发明涉及一种夹取终端，尤指一种应用于各类型机械臂、机器人等自动化智能设备的夹取终端的多用途气动夹取终端装置。

背景技术

现有的夹取终端装置的夹爪多以电机驱动，需要搭配专门的驱动和控制电路，这样就造成该夹取终端装置体积大、结构复杂，而且需要考虑夹爪的电气安全性、洁净度不高等问题。

因此，如何设计一种可以解决上述技术问题的多用途气动夹取终端装置是本发明人潜心研究的课题。

发明内容

为了克服上述技术问题，本发明的目的在于提供一种多用途气动夹取终端装置，其结构紧凑小巧，夹取力度适中，动作稳定，响应快速，其通过更换夹爪可实现多种品类和材料物品的夹取和摆放功能，通用性强。

为了实现上述目的，本发明提供一种多用途气动夹取终端装置，其中包括：

底座；

纵向运动机构：安装于所述底座上；

转向机构：设置于所述纵向运动机构前端，并通过所述纵向运动机构带动可实现顺时针或逆时针转动；

横向运动机构：设置于转向运动机构前端，并通过所述转向机构转动带动可实现横向移动；

夹爪机构：安装于所述横向运动机构上，在所述横向运动机构带动下可使其上的两个夹爪闭合或分离。

优选地，所述纵向运动机构包括沿纵向固定于所述底座上的气缸，所述气缸与进气阀连接，所述气缸的活塞杆与连接件连接，所述连接件带动转向机构实现顺时针或逆时针转动。

优选地，还包括导向结构，所述导向结构包括：

固定座，固定于所述底座上的气缸前端；

纵向运动件，设置于所述固定座前方，与所述连接件连接，所述活塞杆穿过所述固定座、纵向运动件后与连接件连接；

两个导向螺钉，左右对称的穿过所述纵向运动件后与所述固定座连接固定。

优选地，所述纵向连接件的后端左、右侧分别连接有复位弹簧，两个所述复位弹簧的另一端固定于所述底座上。

优选地，所述转向机构包括：

换向控制件，与所述连接件连接；

两个换向杆：对称安装于所述换向控制件的左、右侧；

当所述换向控制件前后移动时，带动两个所述换向杆一个顺时针转动另一个逆时针转动。

优选地，所述换向控制件采用工字块，其左、右侧分别设有凹槽，所述换向杆采用V形杆，两个所述换向杆分别通过销轴铰接于底座上，且位于换向控制件的左、右侧，两个所述换向杆的其中一端分别设置于换向控制件的两个所述凹槽内。

优选地，所述横向运动机构包括：

导轨副：沿横向设置于所述转向机构的前端；

两个固定滑块：安装于所述导轨副上，两个所述固定滑块分别与两个所述换向杆插接在一起。

优选地，所述夹爪机构包括：

两个夹爪；

两个夹爪基座：固定于两个所述固定滑块上，其上固定两个所述夹爪。

优选地，所述夹爪与夹爪基座通过固定磁铁连接在一起，并通过多个定位销使二者定位。

优选地，还包括位置定位机构，所述位置定位机构包括位置***，所述位置***固定于所述固定滑块上，所述位置***的一端连接有位置传感器。

采用上述方案后，本发明多用途气动夹取终端装置具有以下有益效果：

1、采用气缸做为动力，通过换向杆与换向控制件将气缸的活塞杆纵向运动转换为两个固定滑块在导轨副上的横向背向运动或相对运动，并带动与两个固定滑块相连接的夹爪实现横向背向运动和相向运动，从而实现夹爪的夹取功能；

2、在固定滑块上设置位置***，通过跟踪位置***在位置传感器上产生的位置信息，实现对夹爪运动状态的实时监控；

3、夹爪采用定位销和固定磁铁与夹爪基座相连接，更换方便，定位精度准确可靠，可根据所夹取的物品外形、重量更换相应的夹爪，从而可实现针对多种不同物品的夹取和放置的要求，其通用性强，可以适用于消费电子、生物医药等多种领域，做为各类型机械臂，机器人等自动化智能设备的夹取终端，完成各类物品的夹取和摆放的功能应用，其夹取力度适中，动作稳定，响应快速，体积小巧。

附图说明

图1为本发明多用途气动夹取终端装置的分解结构示意图；

图2为本发明多用途气动夹取终端装置去掉下盖的结构示意图；

图3为本发明多用途气动夹取终端装置去掉上盖的结构示意图；

图4为本发明多用途气动夹取终端装置的组合结构示意图。

附图标记说明：

1底座；2气缸；3进气阀；4活塞杆；5连接件；6固定座；

7通孔；8纵向运动件；9复位弹簧；10导向螺钉；11换向控制件；

12第一个凹槽；13换向杆；14导轨副；15导轨；16导轨块；

17固定滑块；18第一开口槽；19第二凹槽；20第二开口槽；

21夹爪基座；22夹爪；23固定磁铁；24定位销；25位置***；

26位置传感器；27上盖板；28下盖板；29前盖板。

具体实施方式

下面参考附图来说明本发明的实施例。在本发明的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其他附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。应当注意，为了清楚的目的，附图和说明中省略了与本发明无关的、本领域普通技术人员已知的部件或处理的表示和描述。

下面结合附图对本发明多用途气动夹取终端装置做进一步描述。

如图1、图2所示，本发明多用途气动夹取终端装置包括：

底座1；

纵向运动机构：安装于底座1的下表面后部。包括固定于底座1上的气缸2和安装于气缸2前方的导向结构。气缸2与进气阀3连接，气缸2的活塞杆4沿纵向设置，且在气缸2工作时向前方伸出，该活塞杆4的前端与连接件5连接，连接件5可带动转向机构实现顺时针或逆时针转动；

导向结构包括固定座6，固定于底座1上的气缸2的缸体前端，固定座6的左、右部分别设有螺纹孔7；

纵向运动件8，设置于固定座6的前方，活塞杆4穿过固定座6的中心、纵向运动件8后与连接件5连接，纵向连接件5的后端左、右侧分别连接有复位弹簧9，两个复位弹簧9的另一端固定于底座1上；

两个导向螺钉10，呈左右对称的穿过纵向运动件8后与固定座6的两个螺纹孔7螺接固定。

转向机构：设置于底座1的下表面且位于纵向运动机构前端，包括：

换向控制件11，设置于连接件5的前端，并与连接件5通过螺钉固定连接，换向控制件11采用工字块，其左、右侧分别设有第一个凹槽12；

两个换向杆13：换向杆13采用V形杆，两个换向杆13分别通过销轴铰接于底座1上，且对称安装于换向控制件11的左、右侧，两个换向杆13的其中一端分别设置于换向控制件11的两个第一凹槽12内；

当换向控制件11前后移动时，带动两个换向杆13一个逆时针转动另一个顺时针转动。

横向运动机构：设置于底座1的下表面前部，位于转向运动机构的前端，包括：

导轨副14：沿横向设置于底座1的下表面前部，且位于转向机构的前端，其由横向设置的导轨15和安装导轨15左、右部的导轨块16滑动连接组成，导轨15通过螺栓固定于底座1上，两个导轨块16可沿导轨15向左右滑动；

两个固定滑块17：分别固定于两个导轨块16上，两个固定滑块17的上端沿横向分别贯穿设有第一开口槽18，两个固定滑块17通过第一开口槽18与两个导轨块16滑动安装在一起，并通过螺栓固定连接。两个固定滑块17的后端分别设置有第二凹槽19，两个换向杆13的另一端分别插置于两个第二凹槽19内，两个固定滑块17在转向机构的带动下可实现横向的背向运动或相对运动，两个固定滑块17的下端沿纵向分别设置有两个第二开口槽20；

夹爪机构：安装于横向运动机构上，包括：

两个夹爪基座21：呈Z形条板，两个夹爪基座21的后端分别插接于两个固定滑块17的两个第二开口槽20上，并通过螺栓使二者连接固定；

两个夹爪22：分别设置于两个夹爪基座21的内侧壁上，并分别通过固定磁铁23使二者连接在一起。两个夹爪22与两个夹爪基座21之间通过多个定位销24使二者定位。夹爪机构在横向运动机构带动下可使其上的两个夹爪22实现闭合或分离。

结合图3所示，还包括位置定位机构，安装于底座1的上表面前部，包括位置***25，位置***25的下端固定于其中一个固定滑块17上，位置***25的后端连接有位置传感器26。

参考图1和图4所示，底座1的上端位于位置定位机构上方安装有上盖板27，底座1的下端位于纵向运动机构、转向运动机构、横向运动机构及夹爪机构的下方安装有下盖板28，位于底座1的前端安装有前盖板29。

实际运作时，本发明多用途气动夹取终端装置通过进气阀3调节气缸2的气压，推动气缸2的活塞杆4向前运动，带动纵向运动机构的纵向运动件8在导向螺钉10上向前运动，复位弹簧9受力拉伸，连接件5与换向控制件11随纵向运动件8向前运动，带动其中一个换向杆13逆时针转动，另一个换向杆13顺时针转动，两个换向杆13带动两个固定滑块17运动，两个固定滑块17带动导轨副14上的两个导轨块16在导轨15上沿横向左、右背向运动，从而带动两个夹爪基座21向左、右背向运动，使两个夹爪22张开；通过进气阀3调节气缸2的气压，在复位弹簧9的辅助作用下，带动纵向运动机构的纵向运动件8在导向螺钉10上向后运动，带动换向机构的换向控制件11向后运动，换向控制件11带动其中一个换向杆13顺时针转动，另一个换向杆13逆时针转动，两个换向杆13带动两个固定滑块17运动，两个固定滑块17带动导轨副14上的两个导轨块16在导轨15上沿横向左、右相向运动，从而带动两个夹爪基座21向左、右相向运动，使两个夹爪22闭合。

本发明多用途气动夹取终端装置采用气缸2做为动力，通过换向杆13与换向控制件11将气缸2的活塞杆4纵向运动转换为两个固定滑块17在直线导轨副14上的横向背向运动或相向运动，并带动与两个固定滑块17相连接的夹爪22实现横向背向运动或相向运动，从而实现夹爪的夹取功能；通过在固定滑块17上设置位置***25，通过跟踪位置***25在位置传感器26上产生的位置信息，实现对夹爪22运动状态的实时监控；将夹爪22采用定位销24和固定磁铁23与夹爪基座21相连接，更换方便，定位精度准确可靠，可根据所夹取的物品外形、重量更换相应的夹爪22，从而可实现针对多种不同物品的夹取和放置的要求，其通用性强，可以适用于消费电子、生物医药等多种领域，做为各类型机械臂，机器人等自动化智能设备的夹取终端，完成各类物品的夹取和摆放的功能应用，其夹取力度适中，动作稳定，响应快速，体积小巧。

虽然已经详细说明了本发明及其优点，但是应当理解在不超出由所附的权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下可以进行各种改变、替代和变换。而且，本申请的范围不仅限于说明书所描述的过程、设备、手段、方法和步骤的具体实施例。本领域内的普通技术人员从本发明的公开内容将容易理解，根据本发明可以使用执行与在此所述的相应实施例基本相同的功能或者获得与其基本相同的结果的、现有和将来要被开发的过程、设备、手段、方法或者步骤。因此，所附的权利要求旨在在它们的范围内包括这样的过程、设备、手段、方法或者步骤。

Claims (10)

1.一种多用途气动夹取终端装置，其特征在于，包括：

底座；

纵向运动机构：安装于所述底座上；

转向机构：设置于所述纵向运动机构前端，并通过所述纵向运动机构带动可实现顺时针或逆时针转动；

横向运动机构：设置于转向运动机构前端，并通过所述转向机构转动带动可实现横向移动；

夹爪机构：安装于所述横向运动机构上，在所述横向运动机构带动下可使其上的两个夹爪闭合或分离。

2.根据权利要求1所述的多用途气动夹取终端装置，其特征在于，所述纵向运动机构包括沿纵向固定于所述底座上的气缸，所述气缸与进气阀连接，所述气缸的活塞杆与连接件连接，所述连接件带动转向机构实现顺时针或逆时针转动。

3.根据权利要求2所述的多用途气动夹取终端装置，其特征在于，还包括导向结构，所述导向结构包括：

固定座，固定于所述底座上的气缸前端；

纵向运动件，设置于所述固定座前方，与所述连接件连接，所述活塞杆穿过所述固定座、纵向运动件后与连接件连接；

两个导向螺钉，左右对称的穿过所述纵向运动件后与所述固定座连接固定。

4.根据权利要求3所述的多用途气动夹取终端装置，其特征在于，所述纵向连接件的后端左、右侧分别连接有复位弹簧，两个所述复位弹簧的另一端固定于所述底座上。

5.根据权利要求2所述的多用途气动夹取终端装置，其特征在于，所述转向机构包括：

换向控制件，与所述连接件连接；

两个换向杆：对称安装于所述换向控制件的左、右侧；

当所述换向控制件前后移动时，带动两个所述换向杆一个顺时针转动另一个逆时针转动。

6.根据权利要求5所述的多用途气动夹取终端装置，其特征在于，所述换向控制件采用工字块，其左、右侧分别设有凹槽，所述换向杆采用V形杆，两个所述换向杆分别通过销轴铰接于底座上，且位于换向控制件的左、右侧，两个所述换向杆的其中一端分别设置于换向控制件的两个所述凹槽内。

7.根据权利要求6所述的多用途气动夹取终端装置，其特征在于，所述横向运动机构包括：

导轨副：沿横向设置于所述转向机构的前端；

两个固定滑块：安装于所述导轨副上，两个所述固定滑块分别与两个所述换向杆插接在一起。

8.根据权利要求7所述的多用途气动夹取终端装置，其特征在于，所述夹爪机构包括：

两个夹爪；

两个夹爪基座：固定于两个所述固定滑块上，其上固定两个所述夹爪。

9.根据权利要求8所述的多用途气动夹取终端装置，其特征在于，所述夹爪与夹爪基座通过固定磁铁连接在一起，并通过多个定位销使二者定位。

10.根据权利要求7所述的多用途气动夹取终端装置，其特征在于，还包括位置定位机构，所述位置定位机构包括位置***，所述位置***固定于所述固定滑块上，所述位置***的一端连接有位置传感器。