CN113119154A

CN113119154A - 夹爪装置

Info

Publication number: CN113119154A
Application number: CN202110518088.6A
Authority: CN
Inventors: 王冬云; 叶孟财; 朱春耕; 孙翔; 尹佳威; 王翔翔
Original assignee: Zhejiang Normal University CJNU
Current assignee: Zhejiang Normal University CJNU
Priority date: 2021-05-12
Filing date: 2021-05-12
Publication date: 2021-07-16

Abstract

本发明涉及夹持技术领域，公开了一种夹爪装置，包括第一驱动部、第二驱动部、分别设置在第一驱动部两端的第一夹持部和第二夹持部；第一驱动部用于驱动第一夹持部和/或第二夹持部在夹持方向上来回移动；第二驱动部与所述第一驱动部连接，用于驱动第一驱动部转动；第一夹持爪和第二夹持爪上分别设置有用于容纳并卡住工件的第一凹槽和第二凹槽；所述第一凹槽和所述第二凹槽相对设置。相对于现有技术，本发明的夹爪装置能够避免对凸轮轴表面造成刮损的情况，并且能够夹持不同的形状的凸轮轴，能够避免在抓紧过程出现掉落情况。本发明的夹爪装置在调整凸轮轴的位置时，无需人工干预，提高了设备的安全性和工作效率。

Description

夹爪装置

技术领域

本发明涉及夹持技术领域，具体地涉及一种夹爪装置。

背景技术

在制动凸轮轴的切削加工装夹检测中，通常采用三爪卡盘进行装夹。这种装夹方式的缺陷在于：(1)会对凸轮轴表面造成刮损；(2)不稳定，抓紧过程可能出现掉落情况；(3)在需要调整凸轮轴的位置时，需要进行人工干预，即需要人为调整工件的位置，不安全且效率低；(4)现有的三爪卡盘装夹夹臂为固定结构，不能灵活地适应于不同的形状的凸轮轴。

发明内容

本发明的目的是提供一种夹爪装置，以解决背景技术中存在的技术问题。

为了实现上述目的，本发明提供一种夹爪装置，所述夹爪装置包括第一驱动部、第二驱动部、分别设置在所述第一驱动部两端的第一夹持部和第二夹持部；所述第一驱动部用于驱动所述第一夹持部和/或所述第二夹持部在夹持方向上来回移动；所述第二驱动部与所述第一驱动部连接，用于驱动所述第一驱动部转动；所述第一夹持爪和所述第二夹持爪上分别设置有用于容纳并卡住工件的第一凹槽和第二凹槽；所述第一凹槽和所述第二凹槽相对设置。

相对于现有技术，本发明的夹爪装置并非直接夹持在凸轮轴上，而是夹持在安装在凸轮轴的齿轮上，因此，避免了夹爪装置对凸轮轴表面造成刮损的情况，并且能够夹持不同的形状的凸轮轴。基于所述第一凹槽和所述第二凹槽的设置，所述第一凹槽和所述第二凹槽能够很好地适配凸轮轴上的齿轮的形状，将齿轮卡在所述第一凹槽和所述第二凹槽内，确保凸轮轴的稳定和防止在抓紧过程出现掉落情况。基于第二驱动部的设置，在调整凸轮轴的位置时，无需人工干预，提高了设备的安全性和工作效率。

进一步地，所述第一夹持部和所述第二夹持部相对设置并分别位于所述第一驱动部的两个驱动端上。

进一步地，所述第一驱动部为双向气缸或双向液压缸。

进一步地，所述双向气缸为四轴气缸；所述双向液压缸为四轴液压缸。

进一步地，

所述第一夹持部包括第一夹臂本体和与所述第一夹臂本体固定连接的第一夹持爪；

所述第二夹持部包括第二夹臂本体和与所述第二夹臂本体固定连接的第二夹持爪。

进一步地，所述第一凹槽和所述第二凹槽均为梯形凹槽和/或弧形凹槽。

进一步地，所述第二驱动部包括旋转盘和摆动气缸；所述摆动气缸通过所述旋转盘与所述第一驱动部转动连接。

进一步地，所述夹爪装置还包括压力传感器，所述压力传感器用于检测所述第一夹持部和/或所述第二夹持部施加在工件上的压力值。

进一步地，所述夹爪装置还包括距离传感器，所述距离传感器用于检测：

所述第一夹持部和所述第二夹持部之间的距离；

或，

所述第一夹持部和/或所述第二夹持部与工件之间的距离。

进一步地，所述夹爪装置还包括设置在所述第二驱动部上的缓冲器；所述缓冲器包括阻尼器和套设在所述阻尼器上的复位弹簧。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

图1是本发明夹爪装置一种实施方式的结构示意图；

图2是第一夹持部或第二夹持部一种实施方式的结构示意图；

图3是第二驱动部一种实施方式的结构示意图；

图4是本发明夹爪装置另一种实施方式的结构示意图；

图5是本发明夹爪装置在夹持过程中的一种实施方式的结构示意图。

附图标记说明

10第一驱动部 20第二驱动部

30第一夹持部 40第二夹持部

31第一夹臂本体 32第一夹持爪

41第二夹臂本体 42第二夹持爪

43第二凹槽 50压力传感器

60距离传感器 70缓冲器

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是指在装配使用状态下的方位。“内、外”是指相对于各部件本身轮廓的内、外。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本发明中提供一种夹爪装置，如图1和图2所示，所述夹爪装置包括第一驱动部10、第二驱动部20、分别设置在所述第一驱动部10两端的第一夹持部30和第二夹持部40；所述第一驱动部10用于驱动所述第一夹持部30和/或所述第二夹持部40在夹持方向上来回移动；所述第二驱动部20与所述第一驱动部10连接，用于驱动所述第一驱动部10转动；所述第一夹持爪32和所述第二夹持爪42上分别设置有用于容纳并卡住工件的第一凹槽33和第二凹槽43；所述第一凹槽33和所述第二凹槽43相对设置。为了能够更好的适配齿轮的形状，确保夹持的稳定性和牢固性，将所述第一凹槽33和所述第二凹槽43设置为梯形凹槽和/或弧形凹槽。

下面提供三种第一驱动部10的具体实施方式：

具体实施方式一(附图未示出)：所述第一驱动部10包括两个气缸或液压缸。以选用气缸为例，两个所述气缸的驱动方向相反，例如一个朝左，另一个朝右，并且在两个气缸的驱动端上分别设置第一夹持部30和第二夹持部40，通过上述两个气缸的配合，实现所述第一夹持部30和所述第二夹持部40做夹紧和张开运动。

具体实施方式二(附图未示出)：所述第一驱动部10仅包括一个气缸或液压缸。以选用气缸为例，所述第一夹持部30设置在气缸的固定端，第二夹持部40设置在气缸的驱动端，通过气缸驱动所述第二夹持部40，实现夹紧和张开运动，以夹紧和松开工件。

具体实施方式三(如图1所示)：该具体实施方式为优选的具体实施方式。具体而言，所述第一夹持部30和所述第二夹持部40相对设置并分别位于所述第一驱动部10的两个驱动端上。优选地，所述第一驱动部10为双向气缸或双向液压缸。考虑到凸轮轴的重量较重，进一步优选地，所述双向气缸选用四轴气缸；所述双向液压缸选用四轴液压缸。这样，本发明的夹爪装置便能够夹持较重的凸轮轴。

如图2所示，所述第一夹持部30包括第一夹臂本体31和与所述第一夹臂本体31固定连接的第一夹持爪32；所述第二夹持部40包括第二夹臂本体41和与所述第二夹臂本体41固定连接的第二夹持爪42。

需要说明的是，实际上，所述第一夹持部30和所述第二夹持部40的结构是相同的。因此，在附图3中采用了“/”的形式表达附图标记，“/”代表的含义是“或”的意思。

如图3所示，所述第二驱动部20包括旋转盘21和摆动气缸22；所述旋转盘21和所述摆动气缸22设置在所述第一驱动部10的顶部。所述摆动气缸22通过所述旋转盘21与所述第一驱动部10转动连接。基于摆动气缸22的设置，可以360°旋转所述第一驱动部10，以调整工件的位置。

为便于对所述第一夹持部30和所述第二夹持部40的精准控制以及能够检测所述第一夹持部30和所述第二夹持部40是否夹紧或松开了工件。如图1所示，所述夹爪装置设置了压力传感器50，所述压力传感器50用于检测所述第一夹持部30和/或所述第二夹持部40施加在工件上的压力值。通过压力值反应所述第一夹持部30和所述第二夹持部40是否夹紧了工件。当压力值达到设定阀值时，说明所述第一夹持部30和所述第二夹持部40已经将工件夹紧，所述第一驱动部10停止工作；当压力值为零时，说明所述第一夹持部30和所述第二夹持部40松开了工件。

在另一种具体实施方式中，如图4所示，选用距离传感器60替换所述压力传感器50。所述距离传感器60用于检测：

所述第一夹持部30和所述第二夹持部40之间的距离；

或，

所述第一夹持部30和/或所述第二夹持部40与工件之间的距离。

通过“所述第一夹持部30和所述第二夹持部40之间的距离”或“所述第一夹持部30和/或所述第二夹持部40与工件之间的距离”的距离反应所述第一夹持部30和所述第二夹持部40是否夹紧了工件。

以所述距离传感器60用于检测所述第一夹持部30和所述第二夹持部40与工件之间的距离为例，简要说明所述距离传感器60的工作原理：当检测到所述第一夹持部30和所述第二夹持部40与工件之间的距离为零时，说明工件处于夹紧状态，所述第一驱动部10停止工作。当检测到所述第一夹持部30和所述第二夹持部40与工件之间的距离大于零时，说明工件处于被松开的状态。

考虑到在实际使用时，可能存在当所述距离传感器60检测到所述第一夹持部30和所述第二夹持部40与工件之间的距离等于零时，所述第一夹持部30和所述第二夹持部40对工件的压力值为零。在这种情况下，工件实际上是处于松开的状态。为了解决这一技术难题，在一种优选的具体实施方式中，同时设置了距离传感器和压力传感器。基于这一技术方案，在夹紧工件时，只有在距离传感器检测到所述第一夹持部30和所述第二夹持部40与工件之间的距离为零且压力传感器检测到所述第一夹持部30和所述第二夹持部40施加在工件上的压力值达到设定值时，才认定为夹紧了工件。在松开工件时，只有在压力传感器检测到所述第一夹持部30和所述第二夹持部40施加在工件上的压力值为零时且距离传感器检测到所述第一夹持部30和所述第二夹持部40与工件之间存在间隙时，才认定为松开了工件。

为了更好的实现上述工作过程，设置了控制器，所述第一驱动部10、第二驱动部20、距离传感器60/压力传感器50均与所述控制器电连接，优选地，所述控制器选用PLC控制器。

在实际使用时，可以将所述夹爪装置安装在所述导轨上，实现在水平或垂直方向上调整凸轮轴的位置。为了防止夹爪装置在移动的过程中撞到导轨，在一种优选的具体实施方式中，所述夹爪装置还包括设置在所述第二驱动部20上的缓冲器70；所述缓冲器70包括阻尼器和套设在所述阻尼器上的复位弹簧。可选地，所述阻尼器选用液压阻尼器。所述缓冲器70依靠液压阻尼对作用在其上的物体进行缓冲减速至停止，起到一定程度的保护作用，其作用是在工作过程中防止硬性碰撞导致设备损坏。缓冲器被压缩的过程是通过活塞挤压油液做功的过程。这一过程消耗了大量动能，起到缓冲作用。当工作完毕，活塞被复位弹簧推至原始位置，完成一个工作循环。

相对于现有技术，本发明的夹爪装置并非直接夹持在凸轮轴上，而是夹持在安装在凸轮轴的齿轮上(如图5所示)，因此，避免了夹爪装置对凸轮轴表面造成刮损的情况，并且能够夹持不同的形状的凸轮轴。基于所述第一凹槽33和所述第二凹槽43的设置，所述第一凹槽33和所述第二凹槽43能够很好地适配凸轮轴上的齿轮的形状，将齿轮卡在所述第一凹槽33和所述第二凹槽43内，确保凸轮轴的稳定和防止在抓紧过程出现掉落情况。基于第二驱动部20的设置，在调整凸轮轴的位置时，无需人工干预，提高了设备的安全性和工作效率。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims

1.一种夹爪装置，其特征在于，所述夹爪装置包括第一驱动部(10)、第二驱动部(20)、分别设置在所述第一驱动部(10)两端的第一夹持部(30)和第二夹持部(40)；所述第一驱动部(10)用于驱动所述第一夹持部(30)和/或所述第二夹持部(40)在夹持方向上来回移动；所述第二驱动部(20)与所述第一驱动部(10)连接，用于驱动所述第一驱动部(10)转动；所述第一夹持爪(32)和所述第二夹持爪(42)上分别设置有用于容纳并卡住工件的第一凹槽(33)和第二凹槽(43)；所述第一凹槽(33)和所述第二凹槽(43)相对设置。

2.根据权利要求1所述的夹爪装置，其特征在于，所述第一夹持部(30)和所述第二夹持部(40)相对设置并分别位于所述第一驱动部(10)的两个驱动端上。

3.根据权利要求2所述的夹爪装置，其特征在于，所述第一驱动部(10)为双向气缸或双向液压缸。

4.根据权利要求3所述的夹爪装置，其特征在于，所述双向气缸为四轴气缸；所述双向液压缸为四轴液压缸。

5.根据权利要求1所述的夹爪装置，其特征在于：

所述第一夹持部(30)包括第一夹臂本体(31)和与所述第一夹臂本体(31)固定连接的第一夹持爪(32)；

所述第二夹持部(40)包括第二夹臂本体(41)和与所述第二夹臂本体(41)固定连接的第二夹持爪(42)。

6.根据权利要求1所述的夹爪装置，其特征在于，所述第一凹槽(33)和所述第二凹槽(43)均为梯形凹槽和/或弧形凹槽。

7.根据权利要求1所述的夹爪装置，其特征在于，所述第二驱动部(20)包括旋转盘(21)和摆动气缸(22)；所述摆动气缸(22)通过所述旋转盘(21)与所述第一驱动部(10)转动连接。

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的夹爪装置，其特征在于，所述夹爪装置还包括压力传感器(50)，所述压力传感器(50)用于检测所述第一夹持部(30)和/或所述第二夹持部(40)施加在工件上的压力值。

9.根据权利要求1-7中任意一项所述的夹爪装置，其特征在于，所述夹爪装置还包括距离传感器(60)，所述距离传感器(60)用于检测：

所述第一夹持部(30)和所述第二夹持部(40)之间的距离；

或，

所述第一夹持部(30)和/或所述第二夹持部(40)与工件之间的距离。

10.根据权利要求1-7中任意一项所述的夹爪装置，其特征在于，所述夹爪装置还包括设置在所述第二驱动部(20)上的缓冲器(70)；所述缓冲器(70)包括阻尼器和套设在所述阻尼器上的复位弹簧。