CN115741778A - 线材夹紧旋转装置 - Google Patents

Abstract

一种线材夹紧旋转装置，包括基座、夹紧执行齿轮、旋转执行齿轮、一对滑移轴、一对夹紧组件、夹紧驱动机构和旋转驱动机构。夹紧驱动机构和旋转驱动机构安装于基座，分别用于驱动夹紧执行齿轮和旋转执行齿轮转动。夹紧执行齿轮设有一对导向斜孔，旋转执行齿轮设有一对导向直孔，一对滑移轴分别穿过一对导向斜孔和一对导向直孔，一对滑移轴的前端分别与一对夹紧组件相连。当夹紧执行齿轮沿第一方向转动时，一对导向斜孔驱动一对滑移轴分别沿着一对导向直孔相向移动，以带动一对夹紧组件相向滑移，实现夹紧。本发明能通过一套装置就能实现夹紧线材并带动夹紧的线材旋转，适合于安装在机械臂上作为末端工具使用。

Description

线材夹紧旋转装置

技术领域

本发明涉及一种能够夹紧线材并带动夹紧的线材旋转的装置。

背景技术

目前，对管材、棒材等线材的夹紧和旋转需要通过两套不同的独立机构来完成。两套机构占用的体积过大，重量也重，无法安装在机械臂上作为末端工具使用，同时这种方式还存在着实施成本高的缺点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种集成度高、体积小、实现成本低的线材夹紧旋转装置，其通过一套装置就能实现夹紧线材并带动夹紧的线材旋转。

本发明实施例的一种线材夹紧旋转装置，包括基座、夹紧执行齿轮、旋转执行齿轮、一对滑移轴、一对夹紧组件、夹紧驱动机构和旋转驱动机构；夹紧驱动机构和旋转驱动机构分别安装于基座，夹紧驱动机构用于驱动夹紧执行齿轮转动，旋转驱动机构用于驱动旋转执行齿轮转动；夹紧执行齿轮和旋转执行齿轮可转动地设于基座；旋转执行齿轮设置于夹紧执行齿轮的前方，夹紧执行齿轮设有一对导向斜孔，旋转执行齿轮设有一对导向直孔，一对滑移轴分别穿过一对导向斜孔和一对导向直孔，一对滑移轴的前端分别与一对夹紧组件相连，一对夹紧组件可滑移地安装于旋转执行齿轮的正面；一对导向斜孔被配置成当夹紧驱动机构驱动夹紧执行齿轮沿第一方向转动时，该一对导向斜孔驱动一对滑移轴分别沿着一对导向直孔相向移动，以带动一对夹紧组件相向滑移，实现夹紧，当夹紧驱动机构驱动夹紧执行齿轮沿第二方向转动时，该一对导向斜孔驱动一对滑移轴分别沿着一对导向直孔背向移动，以带动一对夹紧组件背向滑移，实现松开；第二转动方向与所述第一转动方向相反。

本发明至少具有以下优点：

本发明实施例的夹紧驱动机构驱动夹紧执行齿轮沿第一方向转动时，夹紧执行齿轮上的一对导向斜孔会驱动一对滑移轴分别沿着一对导向直孔相向移动，从而带动一对夹紧组件相向滑移，实现对线材的夹紧；在夹紧线材后，通过夹紧驱动机构和旋转驱动机构控制夹紧执行齿轮和旋转执行齿轮以相同的速度旋转相同的角度，可以让线材在始终夹紧的状态下进行任意角度的旋转。本发明实施例通过一套装置就能实现夹紧线材并带动夹紧的线材旋转，装置体积小，成本低，适合于安装在机械臂上作为末端工具使用。

附图说明

图1和图2分别从前侧方和后侧方示出了根据本发明实施例的线材夹紧旋转装置的轴测图。

图3至图5分别示出了根据本发明实施例的线材夹紧旋转装置的正视图、侧视图和俯视图。

图6和图7示出了分别示出了根据本发明实施例的夹紧执行齿轮和旋转执行齿轮的正视图。

图8示出了根据本发明实施例的旋转执行齿轮和夹紧执行齿轮安装时的效果图。

图9和图10分别示出了根据本发明实施例的前托板的正视图和侧视图。

图11和图12分别示出了根据本发明实施例的后托板的正视图和侧视图。

图13和图14分别示出了根据本发明实施例的中间托板的正视图和侧视图。

图15示出了根据本发明实施例的托板组件的装配示意图。

图16示出了根据本发明实施例的拨动块的剖面示意图。

图17和图18分别示出了根据本发明实施例的滑移轴和滑块的正视图。

图19示出了根据本发明实施例的拨动块、滑移轴和滑块处于组装状态时的装配示意图。

图20示出了根据本发明实施例的旋转执行齿轮和夹紧执行齿轮在夹紧线材时的示意图。

图21示出了根据本发明实施例的旋转执行齿轮和夹紧执行齿轮在保持线材被夹紧的状态下同步转动的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

请参考图1至图21。根据本发明一实施例的线材夹紧旋转装置包括基座1、夹紧执行齿轮21、旋转执行齿轮22、一对滑移轴3、一对夹紧组件4、夹紧驱动机构5和旋转驱动机构6。

在本实施例中，基座1呈板状。

夹紧驱动机构5和旋转驱动机构6分别安装于基座1，夹紧驱动机构用于驱动夹紧执行齿轮21转动，旋转驱动机构6用于驱动旋转执行齿轮22转动。

夹紧驱动机构5包括第一减速电机51、第一主动齿轮52和第一从动齿轮53。第一减速电机51安装于基座1的背面，第一减速电机51的输出端与第一主动齿轮52相连，以驱动第一主动齿轮52转动。第一主动齿轮52和第一从动齿轮53分别可转动地安装于基座1的正面，第一主动齿轮52与第一从动齿轮53相啮合，第一从动齿轮53与夹紧执行齿轮21相啮合。在本实施例中，第一从动齿轮53的数量为两个，两个第一从动齿轮53分别位于第一主动齿轮52的两侧。

旋转驱动机构6包括第二减速电机61、第二主动齿轮62和第二从动齿轮63。第二减速电机61安装于基座1的背面，第二减速电机61的输出端与第二主动齿轮62相连，以驱动第二主动齿轮62转动。第二主动齿轮62和第二从动齿轮63分别可转动地安装于基座1的正面，第二主动齿轮62与第二从动齿轮63相啮合，第二从动齿轮63与旋转执行齿轮22相啮合。在本实施例中，第二从动齿轮63的为两个，两个第二从动齿轮63分别位于第二主动齿轮62的两侧。

夹紧执行齿轮21和旋转执行齿轮22可转动地设于基座1的前方。旋转执行齿轮22设置于夹紧执行齿轮21的前方，夹紧执行齿轮21设有一对导向斜孔210，旋转执行齿轮22设有一对导向直孔220。

在本实施例中，基座1、夹紧执行齿轮21和旋转执行齿轮22均呈倒U形状，以使得被一对夹紧组件4夹持的线材能够穿过夹紧执行齿轮21、旋转执行齿轮22和基座1。

进一步地，本实施例的线材夹紧旋转装置包括用于将夹紧执行齿轮21和旋转执行齿轮22可转动地保持于基座1的齿轮支承机构7，齿轮支承机构7包括多个支承轮71和托板组件72。多个支承轮71分别可转动地设于基座1的背面，且多个支承轮71沿着圆周方向排列，各支承轮71的外周面设有环形凹槽711。托板组件72包括前托板72a和后托板72b，前托板72a和后托板72b分别位于基座1的前方和后方，且彼此相连。前托板72a和后托板72b的形状均呈倒U形状，以供被一对夹紧组件4夹持的线材能够穿过。后托板72b防脱落且可转动地支承于多个支承轮71的环形凹槽711中。前托板72a位于夹紧执行齿轮21的后方，并与夹紧执行齿轮21相连。当夹紧执行齿轮21转动时，带动前托板72a和后托板72b同步转动。

进一步地，托板组件72包括中间托板72c，中间托板72c呈倒U形状，中间托板72c从倒U形状基座1的底部开口处穿过基座1，中间托板72c的前端与前托板72a连接，中间托板72c的后端与后托板72b连接，连接的方式包括但不限于螺栓连接等方式。

一对滑移轴3分别穿过一对导向斜孔210和一对导向直孔220，一对滑移轴3的前端分别与一对夹紧组件4相连，一对夹紧组件4可滑移地安装于旋转执行齿轮22的正面。

具体地说，各夹紧组件4包括滑块41、夹紧模42和拨动块43。

滑块41可滑移地安装于旋转执行齿轮22的正面。具体地说，旋转执行齿轮22的正面固定设有一对导轨221，一对导轨221的相对面分别开设有滑槽222；滑块41的两侧分别设有滑轨部412，滑块41两侧的滑轨部412分别可滑移地设置于一对导轨221的滑槽222中。

夹紧模42固定于滑块41，夹紧模42与滑块41可拆卸地连接在一起。每一夹紧模42的侧面设有半圆状凹槽421，当一对夹紧模42对合时，形成容置管材、棒材等线材的圆柱形空腔。

拨动块43分别与滑块41和对应的滑移轴3相连。具体地说，滑块41设有安装通孔410，拨动块43穿过通孔410，并与滑块41通过诸如螺栓之类的紧固件可拆卸地连接。拨动块43的背面开设有轴孔430，滑移轴3的前端***轴孔430中。

夹紧执行齿轮21的一对导向斜孔210被配置成当夹紧驱动机构5驱动夹紧执行齿轮21沿第一方向转动时，该一对导向斜孔210驱动一对滑移轴3分别沿着一对导向直孔220相向移动，以带动一对夹紧组件4相向滑移，实现对线材的夹紧，当夹紧驱动机构5驱动夹紧执行齿轮21沿第二方向转动时，该一对导向斜孔210驱动一对滑移轴3分别沿着一对导向直孔220背向移动，以带动一对夹紧组件4背向滑移，从而可松开被夹紧的线材；其中，第二转动方向与第一转动方向相反。

较佳地，各滑移轴3外套设有轴承，轴承位于相应的导向直孔220内，以减轻滑移轴3滑移时的摩擦。

在本实施例中，第一转动方向为顺时针方向，第二转动方向为逆时针方向。要夹紧线材时，第一减速电机51驱动第一主动齿轮52转动，第一主动齿轮52驱动第一从动齿轮53转动，第一从动齿轮53带动夹紧执行齿轮21顺时针转动，夹紧执行齿轮21上的一对导向斜孔210驱动一对滑移轴3分别沿着一对导向直孔220相向移动，从而带动一对夹紧模42相向滑移，实现对线材的夹紧，如图20所示。在夹紧线材后，通过第一减速电机51和第二减速电机61控制夹紧执行齿轮21和旋转执行齿轮22以相同的速度旋转相同的角度，可以让线材在始终夹紧的状态下进行任意角度的旋转，如图21所示。

本发明实施例通过一套装置就能实现夹紧线材并带动夹紧的线材旋转，装置体积小，重量轻，适合于安装在机械臂上作为末端工具使用。

Claims (10)

1.一种线材夹紧旋转装置，其特征在于，包括基座、夹紧执行齿轮、旋转执行齿轮、一对滑移轴、一对夹紧组件、夹紧驱动机构和旋转驱动机构；

所述夹紧驱动机构和所述旋转驱动机构分别安装于所述基座，所述夹紧驱动机构用于驱动所述夹紧执行齿轮转动，所述旋转驱动机构用于驱动所述旋转执行齿轮转动；

所述夹紧执行齿轮和所述旋转执行齿轮可转动地设于所述基座；所述旋转执行齿轮设置于所述夹紧执行齿轮的前方，夹紧执行齿轮设有一对导向斜孔，旋转执行齿轮设有一对导向直孔，所述一对滑移轴分别穿过一对导向斜孔和一对导向直孔，所述一对滑移轴的前端分别与所述一对夹紧组件相连，所述一对夹紧组件可滑移地安装于所述旋转执行齿轮的正面；

所述一对导向斜孔被配置成当所述夹紧驱动机构驱动所述夹紧执行齿轮沿第一方向转动时，该一对导向斜孔驱动所述一对滑移轴分别沿着一对导向直孔相向移动，以带动所述一对夹紧组件相向滑移，实现夹紧，当所述夹紧驱动机构驱动所述夹紧执行齿轮沿第二方向转动时，该一对导向斜孔驱动所述一对滑移轴分别沿着一对导向直孔背向移动，以带动所述一对夹紧组件背向滑移，实现松开；所述第二转动方向与所述第一转动方向相反。

2.如权利要求1所述的线材夹紧旋转装置，其特征在于，所述夹紧驱动机构包括第一减速电机、第一主动齿轮和第一从动齿轮；

所述第一减速电机安装于所述基座的背面，第一减速电机的输出端与所述第一主动齿轮相连，以驱动第一主动齿轮转动；所述第一主动齿轮和所述第一从动齿轮分别可转动地安装于所述基座的正面，第一主动齿轮与第一从动齿轮相啮合，第一从动齿轮与所述夹紧执行齿轮相啮合。

3.如权利要求1或2所述的线材夹紧旋转装置，其特征在于，所述旋转驱动机构包括第二减速电机、第二主动齿轮和第二从动齿轮；

所述第二减速电机安装于所述基座的背面，第二减速电机的输出端与所述第二主动齿轮相连，以驱动第二主动齿轮转动；所述第二主动齿轮和所述第二从动齿轮分别可转动地安装于所述基座的正面，第二主动齿轮与第二从动齿轮相啮合，第二从动齿轮与所述旋转执行齿轮相啮合。

4.如权利要求1所述的线材夹紧旋转装置，其特征在于，所述基座、所述夹紧执行齿轮和所述旋转执行齿轮均呈倒U形状，以使得被所述一对夹紧组件夹持的线材能够穿过夹紧执行齿轮、旋转执行齿轮和基座。

5.如权利要求4所述的线材夹紧旋转装置，其特征在于，所述线材夹紧旋转装置包括齿轮支承机构，所述齿轮支承机构包括多个支承轮和托板组件；

多个支承轮分别可转动地设于基座的背面，且多个支承轮沿着圆周方向排列，各所述支承轮的外周面设有环形凹槽；

所述托板组件包括前托板和后托板，所述前托板和所述后托板均呈倒U形状，前托板和后托板分别位于所述基座的前方和后方，且彼此相连；所述后托板防脱落且可转动地支承于多个支承轮的环形凹槽中，所述前托板位于所述夹紧执行齿轮的后方，并与所述夹紧执行齿轮相连。

6.如权利要求5所述的线材夹紧旋转装置，其特征在于，所述托板组件包括中间托板，所述中间托板呈倒U形状，中间托板从倒U形状基座的底部开口处穿过基座，中间托板的前端与所述前托板连接，中间托板的后端与所述后托板连接。

7.如权利要求1所述的线材夹紧旋转装置，其特征在于，各所述夹紧组件包括滑块、夹紧模和拨动块；

所述滑块可滑移地安装于所述旋转执行齿轮的正面，所述夹紧模固定于所述滑块，所述拨动块分别与所述滑块和对应的滑移轴相连。

8.如权利要求7所述的线材夹紧旋转装置，其特征在于，所述滑块设有安装通孔，所述拨动块穿过所述通孔，并与所述滑块通过紧固件可拆卸地连接；

所述拨动块的背面开设有轴孔，所述滑移轴的前端***所述轴孔中。

9.如权利要求7或8所述的线材夹紧旋转装置，其特征在于，所述旋转执行齿轮的正面固定设有一对导轨，所述一对导轨的相对面分别开设有滑槽；

所述滑块的两侧分别设有滑轨部，滑块两侧的滑轨部分别可滑移地设置于所述一对导轨的滑槽中。

10.如权利要求1所述的线材夹紧旋转装置，其特征在于，各所述滑移轴外套设有轴承，所述轴承位于相应的导向直孔内。

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