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Abstract

本实用新型一种电动夹爪,包括夹爪架、伺服电机、齿轮、两个夹爪组件和直线导轨,直线导轨固定在夹爪架上;夹爪组件包括固连为一体的齿条部、滑动部和夹爪部,且两夹爪组件分别以其滑动部滑动设置在直线导轨的两相对侧面上,且两夹爪组件的齿条部相对并均与齿轮啮合。本实用新型采用伺服电机直驱实现两夹爪组件的直线开合运动,定位精度高,响应速度快,尤其适用于要求快速启停的控制场合夹取;整机结构紧凑,可方便工作于狭小空间;夹持范围可调,放开不同大小物体时均能放开同样大小的小释放距离,以便不干涉相邻元件,提高夹取插装效率;方便调整夹持力大小,实现对易碎、柔性物品的抓取和测量物品的轮廓尺寸。

Description

一种电动夹爪
技术领域
本实用新型涉及一种电动夹爪。
背景技术
目前,电子制造行业集成化程度越来越高,比如PCB板上电子元器件主要采用贴片机(小型元器件)和人工(偏大元器件)进行插装。目前,市面上也出现了气动夹爪,然而气动夹爪的夹持范围受气缸行程的制约使其夹持范围通常较小,夹持力取决于气缸气压使得夹持力、夹爪行程不能在工作过程中快速调整,且由于需要气缸提供动力而气缸体积较大,则使得气动夹爪在狭小空间难以适应。
则PCB板上偏大元器件(比如直径30mm的电解电容、36mm×45mm的矩形继电器、20mm×35mm的继电器、轮廓不规则的变压器等)的插装生产还是以人工为主,而人工操作劳动强度大,效率低下。
基于此,如何提供一种新的夹爪结构,夹持范围大,能够在不更换夹爪的情况下既能夹持小电子器件(比如宽为1mm的元器件),又能夹持偏大元器件(比如40mm宽的元器件),且响应准确迅速,空间定位准确(插装误差不超过0.15mm),放开工件时能够释放较小间隙从而提高夹持效率。
发明内容
为达到上述技术目的,本实用新型提出一种电动夹爪。
为了达到上述技术目的,本实用新型的技术方案是,一种电动夹爪,包括夹爪架、安装在夹爪架上的伺服电机、安装在伺服电机输出轴上的齿轮、两个夹爪组件和直线导轨,所述直线导轨固定在所述夹爪架上;所述夹爪组件包括固连为一体的齿条部、滑动部和夹爪部,且两所述夹爪组件分别以其滑动部滑动设置在所述直线导轨的两相对侧面上,且两所述夹爪组件的齿条部相对并均与所述齿轮啮合。
与现有技术相比,本实用新型具有如下优点和积极效果:1、本实用新型采用伺服电机直驱实现两夹爪组件的直线开合运动,伺服电机定位精度高,响应速度快,一般只需几毫秒,尤其适用于电子元器件夹取插装这种要求快速启停的控制场合;2、本实用新型整机结构紧凑,伺服电机体积小,可方便地工作于狭小空间;3、伺服电机输出扭矩可调,通过对马达脉冲步数的控制,即可方便控制夹爪开合的大小,以适用于各种大小的元器件的夹取,扩大了夹爪的夹持范围,且通过对马达脉冲步数的控制还可以在放开不同大小物体时均能放开同样大小的释放距离,且释放距离可控制在1mm左右,以便不干涉相邻元件,提高夹取插装效率;4、通过对伺服电机马达电流的控制,可方便调整夹持力大小,实现对易碎、柔性物品的抓取;5、通过将伺服电机的脉冲个数转换成长度尺寸,并通过其驱动器能感知电流变化,方便测量物品的轮廓尺寸。
附图说明
图1为本实用新型电动夹爪的立体结构图;
图2为图1的分解结构图;
图3为本实用新型中将夹爪架省略后电动夹爪的立体结构图。
图中,10、夹爪架;11、顶壁;12、侧壁;121、嵌装槽;20、伺服电机;30、齿轮;40、夹爪组件;50、直线导轨;41、齿条部;411、第一卡槽;42、滑块;421、第一凸台;422、第二凸台;43、夹爪部;431、第二卡槽;50、直线导轨;51、前导轨;52、后导轨;53、止挡凹槽;60、压块;61、止挡凸起。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细地说明。
参照图1至图3,本实施例一种电动夹爪,包括夹爪架10、安装在夹爪架10上的伺服电机20、安装在伺服电机20输出轴上的齿轮30、两个夹爪组件40和直线导轨50,直线导轨50固定在夹爪架10上;夹爪组件40包括固连为一体的齿条部41、滑动部和夹爪部43,且两个夹爪组件40分别以其滑动部滑动设置在直线导轨50的两相对侧面上,且两个夹爪组件40的齿条部41相对并均与齿轮30啮合。这样一来,当伺服电机20为顺时针或逆时针旋转时,双侧夹爪组件40的齿条部41受齿轮30力偶控制,总是以齿轮30的初始位置为原点做相对或相向移动,双侧力矩大小相等、方向相反,从而带动两夹爪组件40做直线开合动作。
具体地,本实施例中直线导轨50包括前后设置的两个导轨,如图2和图3所示,两个导轨前后同列对齐并紧密贴合,此处分别称为前导轨51和后导轨52,其中一夹爪组件40的滑动部41滑动设置在前导轨51的前侧面上,另一夹爪组件40的滑动部41滑动设置在后导轨52的后侧面上。选用两个独立的导轨对合成直线导轨50,则两个独立的导轨可以选用市面上常用的直线导轨即可,采购方便,无需额外加工,降低了加工成本。相应地,滑动部选用与直线导轨50滑动配合的滑块42即可,如图2和图3所示。
对于齿条部41、滑块42和夹爪部43的固连,如图2和图3所示,本实施例中齿条部41具有位于其齿形下方的第一卡槽411,滑块42的上部具有与第一卡槽411相适配的第一凸台421,第一凸台421卡合在第一卡槽411内并由螺栓固定从而将滑块42与第一凸台421固连为一体;在夹爪部43的上端具有第二卡槽431,滑块42的下部具有与第二卡槽431相适配的第二凸台422,第二凸台422卡合在第二卡槽431内并由螺栓固定。采用这种固定方式,齿条部41与滑块42卡合的同时又用螺栓固定,滑块42与夹爪部43卡合的同时也用螺栓固定,使得夹爪组件40整体固定可靠,且相邻部件之间具有卡合重合部位,则使整个夹爪组件40结构紧凑,体积小,便于电动夹爪工作于狭小空间。
同样是为了进一步减小本实施例电动夹爪的整体体积,夹爪架10由顶壁11和两相对侧壁12构成,如图1所示,顶壁11优选圆形,则侧壁12为弧形,形成近似倒置的桶状,其顶壁11上具有中心通孔,伺服电机20固设在夹爪架10的顶壁11上,其输出轴及齿轮30经顶壁11上的中心通孔伸入夹爪架10的两侧壁12之间区域,直线导轨50及夹爪组件40的齿条部41、滑块42位于两侧壁12之间区域内,仅将夹爪组件40的夹爪部43伸出于夹爪架40的侧壁12下方。即将中间传动部件均紧凑设置在夹爪架10的内部空间内,从而使整个电动夹爪的体积尽可能减小。
进一步地,对于直线导轨50在夹爪架10上的固定安装,如图1所示,本实施例中在夹爪架10的两侧壁12底端均开设有一嵌装槽121,两嵌装槽121相对设置,直线导轨50的两端对应嵌入嵌装槽121内且于此处与夹爪架10固连,具体可使用螺钉固定或者其他紧固结构固定。直线导轨50的两端嵌在嵌装槽121内并用螺钉或其他紧固结构固定可以对直线导轨50的上下及圆周方向进行限位,保证其固定可靠性,进而保证夹爪组件40的开合精度。
优选地,在直线导轨50的两端下方均设置有压块60,由压块60与夹爪架10螺钉连接以将直线导轨50的两端与夹爪架10固连。由压块60与夹爪架10螺钉连接可以避免在直线导轨50上紧固螺钉或设置其他固定结构,避免对直线导轨50精度的影响,从而进一步保证夹爪组件40的开合精度,且便于拆装。
为进一步保证直线导轨50的固定稳固,在嵌装槽121及压块60对直线导轨50进行上下及圆周方向的限位的基础上,进一步在直线导轨50的两端底面上均设有止挡凹槽53,压块60上对应设有止挡凸起61,如图1和图2所示,止挡凸起61对应嵌入止挡凹槽53内,则可以对直线导轨50在其左右长度方向上进行限位,从而使直线导轨50在上下、左右和圆周方向上均能得到有效限位,保证其固定稳固性。
采用本实施例电动夹爪,由伺服电机直驱实现两夹爪组件的直线开合运动,伺服电机定位精度高,响应速度快,尤其适用于电子元器件夹取插装这种要求快速启停的控制场合;且整机结构紧凑,体积小,可方便地工作于狭小空间;伺服电机输出扭矩可调,通过对马达脉冲步数的控制,即可方便控制夹爪开合的大小,且通过对马达脉冲步数的控制还可以在放开不同大小物体时均能放开同样大小的释放距离,以便不干涉相邻元件,提高夹取插装效率;通过对伺服电机马达电流的控制,可方便调整夹持力大小,实现对易碎、柔性物品的抓取;还可以方便地测量物品的轮廓尺寸。
以上所述,仅是本实用新型的较佳实施例而已,并非是对本实用新型作其它形式的限制,任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容,依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型,仍属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (8)

1.一种电动夹爪,其特征在于:包括夹爪架(10)、安装在夹爪架(10)上的伺服电机(20)、安装在伺服电机(20)输出轴上的齿轮(30)、两个夹爪组件(40)和直线导轨(50),所述直线导轨(50)固定在所述夹爪架(10)上;所述夹爪组件(40)包括固连为一体的齿条部(41)、滑动部和夹爪部(43),且两所述夹爪组件(40)分别以其滑动部滑动设置在所述直线导轨(50)的两相对侧面上,且两所述夹爪组件(40)的齿条部(41)相对并均与所述齿轮(30)啮合。
2.根据权利要求1所述的电动夹爪,其特征在于:所述直线导轨(50)包括前后设置的两个导轨(51、52),其中一所述夹爪组件(40)的滑动部滑动设置在其中一导轨(51)的前侧面上,另一所述夹爪组件(40)的滑动部滑动设置在另一导轨(52)的后侧面上。
3.根据权利要求2所述的电动夹爪,其特征在于:所述滑动部为与所述直线导轨(50)滑动配合的滑块(42)。
4.根据权利要求3所述的电动夹爪,其特征在于:所述齿条部(41)具有位于其齿形下方的第一卡槽(411),所述滑块(42)的上部具有与所述第一卡槽(411)相适配的第一凸台(421),所述滑块(42)的第一凸台(421)卡合在所述第一卡槽(411)内并由螺栓固定;所述夹爪部(43)的上端具有第二卡槽(431),所述滑块(42)的下部具有与所述第二卡槽(431)相适配的第二凸台(422),所述滑块(42)的第二凸台(422)卡合在所述第二卡槽(431)内并由螺栓固定。
5.根据权利要求1所述的电动夹爪,其特征在于:所述夹爪架(10)由顶壁(11)和两相对侧壁(12)构成,其顶壁(11)上具有中心通孔,所述伺服电机(20)固设在所述夹爪架(10)的顶壁(11)上,其输出轴及所述齿轮(30)经所述中心通孔伸入所述夹爪架(10)的两侧壁(12)之间,所述直线导轨(50)及所述夹爪组件(40)的齿条部(41)、滑动部位于所述夹爪架(10)的两侧壁(12)之间,所述夹爪组件(40)的夹爪部(43)伸出于所述夹爪架(10)的侧壁(12)下方。
6.根据权利要求5所述的电动夹爪,其特征在于:所述夹爪架(10)的两侧壁(12)底端均开设有一嵌装槽(121),两所述嵌装槽(121)相对设置,所述直线导轨(50)的两端对应嵌入所述嵌装槽(121)内且于此处与所述夹爪架(10)固连。
7.根据权利要求6所述的电动夹爪,其特征在于:所述直线导轨(50)的两端下方均设置有压块(60),由所述压块(60)与所述夹爪架(10)螺钉连接以将所述直线导轨(50)的两端与所述夹爪架(10)固连。
8.根据权利要求7所述的电动夹爪,其特征在于:所述直线导轨(50)的两端底面上均设有止挡凹槽(53),所述压块(60)上对应设有止挡凸起(61),所述止挡凸起(61)对应嵌入所述止挡凹槽(53)内。
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