本申请涉及夹持装置，特别是涉及环形工件夹持装置及夹持机械手。
背景技术：
随着时代的发展，自动化智能化生产影响着零件生产加工的方方面面，而零件加工中有很多具有圆型特征的工件，尤其是环形工件它们的焊接、打磨、抛光等工序大部分是由人工完成的。目前大部分工作都是由人工将工件装配到夹具完成加工，人工调整夹具的夹紧程度，不能做到自动化生产，效率不高；尤其是对于圆直径比较大的工件，现有技术的夹具无法保证人工调整的夹持精度，进而影响工件的加工精度。
技术实现要素：
基于此，本申请的目的在于，提供环形工件夹持装置及夹持机械手，其具有工件自动夹持且夹紧紧固性高的优点。
本申请一方面，提供一种环形工件夹持装置，包括驱动机构、支撑底座、推杆、直线滑轨以及“l”字形的抵接杆；所述驱动机构安装在所述支撑底座的中部，多个所述直线滑轨指向所述驱动机构且呈放射状分布在所述支撑底座上，所述抵接杆的一端与所述直线滑轨滑动连接；
所述推杆的一端与所述抵接杆铰接，另一端与所述驱动机构铰接；当驱动机构升降，带动推杆推动抵接杆相对直线滑轨往复运动。
本申请所述的环形工件夹持装置，通过驱动机构驱动推杆的一端升降，从而通过推杆带动抵接杆相对直线滑轨往复运动，多个抵接杆同时相对支撑底座打开，使得工件被张紧而连接紧固；多个抵接杆同时收缩，使得工件被放开。从而实现工件的自动夹紧，并且通过多个抵接杆的同步夹持，保证了连接的牢固程度，进而保证工件的加工精度。另外，可以根据丝杆的长度的改变，以达到调整丝杆的行程的作用，从而可以实现调节抵接杆的往复运动的行程范围，从而适应更多范围的工件的装夹。通过本申请的环形工件夹持装置，实现了环形工件的智能化装夹和自动化操作，减少了人工成本，提高经济效益。
进一步地，所述抵接杆的横部设置有与所述直线滑轨配合的限位块，所述抵接杆通过该限位块与所述直线滑轨滑动连接。
进一步地，所述抵接杆的纵部朝下设置，使得所述抵接杆呈“┐”形。
进一步地，所述驱动机构包括驱动电机、丝杆以及螺母，所述螺母与所述丝杆螺纹连接，所述丝杆与所述驱动电机主轴连接，所述驱动电机与所述支撑底座固定连接；
所述推杆的一端与所述螺母铰接。
进一步地，所述驱动机构还包括支撑座，所述驱动电机通过该支撑座与所述支撑底座固定连接。
进一步地，所述丝杆包括梯形丝杆，该梯形丝杆纵向设置，并通过所述驱动电机驱动该梯形丝杆转动。
进一步地，所述丝杆位于所述支撑底座轴线上。
进一步地，所述支撑底座包括圆形板和分支板，多个所述分支板呈放射状分别设置在所述圆形板四周；
所述直线滑轨设置在所述分支板端头，所述驱动电机设置在所述圆形板轴心线上。
进一步地，所述驱动机构还包括连接板和连接柱，所述连接板设置在所述驱动电机上方，并通过所述连接柱与所述支撑座连接。
本申请另一方面，提供一种夹持机械手，包括手臂和上述任一方案所述的环形工件夹持装置，所述环形工件夹持装置安装在所述手臂的端部。
为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本申请。
附图说明
图1为本申请示例性的环形工件夹持装置的立体结构示意图。
具体实施方式
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
图1为本申请示例性的环形工件夹持装置的立体结构示意图。请参阅图1的一种环形工件夹持装置，包括驱动机构60、支撑底座10、推杆30、直线滑轨40以及“l”字形的抵接杆50；所述驱动机构60安装在所述支撑底座10的中部，多个所述直线滑轨40指向所述驱动机构60且呈放射状分布在所述支撑底座10上，所述抵接杆50的一端与所述直线滑轨40滑动连接；
所述推杆30的一端与所述抵接杆50铰接，另一端与所述驱动机构60铰接；当驱动机构60升降，带动推杆30推动抵接杆50相对直线滑轨40往复运动。
本申请所述的环形工件夹持装置，通过驱动机构60驱动推杆30的一端升降，从而通过推杆30带动抵接杆50相对直线滑轨40往复运动，多个抵接杆50同时相对支撑底座10打开，使得工件被张紧而连接紧固；多个抵接杆50同时收缩，使得工件被放开。从而实现工件的自动夹紧，并且通过多个抵接杆50的同步夹持，保证了结构之间连接的牢固程度，进而保证工件的加工精度。另外，可以根据丝杆62的长度的改变，以达到调整丝杆62的行程的作用，从而可以实现调节抵接杆50的往复运动的行程范围，从而适应更多范围的工件的装夹。通过本申请的环形工件夹持装置，实现了环形工件的智能化装夹和自动化操作，减少了人工成本，提高经济效益。通过驱动机构60反馈调节，可以调节装夹工件的抓紧力，防止工件被抓坏。
在一些优选实施例中，所述抵接杆50的横部设置有与所述直线滑轨40配合的限位块(图中未标示)，所述抵接杆50通过该限位块与所述直线滑轨40滑动连接。通过设置限位块，使得抵接杆50的行程方向被限定，从而较好的将推杆30的转动转化为抵接杆50的横向往复运动。
在一些优选实施例中，所述抵接杆50的纵部朝下设置，使得所述抵接杆50呈“┐”形。装配时，将抵接杆50设置为“┐”形，从而在抵接杆50的下端夹持工件，抓取更容易，且抓取过程中不会磨损设备。
在一些优选实施例中，所述驱动机构60包括驱动电机61、丝杆62以及螺母63，所述螺母63与所述丝杆62螺纹连接，所述丝杆62与所述驱动电机61主轴连接，所述驱动电机61与所述支撑底座10固定连接；所述推杆30的一端与所述螺母63铰接。通过驱动电机61带动丝杆62转动，而螺母63与撑杆连接，使得丝杆62转动的时候，螺母63的运动被限定，而使得螺母63相对丝杆62转动而升降。为了更精确的控制抓取效果，在一些优选实施例中，驱动电机61为伺服电机，且该伺服电机为与控制器连接，通过抓取力的负反馈，当抓取工件的力达到设定阈值时，停止伺服电机的工作。
在一些优选实施例中，所述驱动机构60还包括支撑座20，所述驱动电机61通过该支撑座20与所述支撑底座10固定连接。支撑座20起到加强连接和限定撑杆运动方向的作用。
在一些优选实施例中，所述支撑座20包括中间固定板21和限位竖杆22，多个限位竖杆22顶部与所述中间固定板21连接，底部与圆形板11固定。任一撑杆位于两个限位竖杆22之间，通过限位竖杆22之间的纵向空间，限定撑杆的横向运动，使得撑杆只能纵向运动。
在一些优选实施例中，所述丝杆62包括梯形丝杆，该梯形丝杆纵向设置，并通过所述驱动电机61驱动该梯形丝杆转动。
在一些优选实施例中，所述丝杆62位于所述支撑底座10轴线上。
在一些优选实施例中，所述支撑底座10包括圆形板11和分支板12，多个所述分支板12呈放射状分别设置在所述圆形板11四周；所述直线滑轨40设置在所述分支板12端头，所述驱动电机61设置在所述圆形板11轴心线上。通过设置圆形板11和分支板12的形式，减轻支撑底座10整体的重量，更省力。在一些示例性的方案中，多个分支板12均布在圆形板11四周，如图1，设置有三个分支板12，三个分支板12互为120°的夹角均布，且分支板12均指向圆形板11的轴心。分支板12上连接有对应数量的直线滑轨40、撑杆以及抵接杆50。
在一些优选实施例中，所述驱动机构60还包括连接板71和连接柱72，所述连接板71设置在所述驱动电机61上方，并通过所述连接柱72与所述支撑座20连接。在一些实施例中，连接柱72的底端与中间固定板21连接，顶端与连接板71连接，驱动电机61位于连接板71和中间固定板21之间。
在一些优选实施例中，所述丝杆62的顶部为光滑杆段，从而丝杆62一段上带有螺纹，另一段为光滑杆；并且，驱动机构60还包括套筒64，圆形板11的中轴线上设置有套筒64，光滑杆段套接在套筒64内，丝杆62转动时，光滑杆段相对套筒64转动。
本申请示例性的环形工件夹持装置的工作原理：
将连接板71与机床、机械手或者机器人连接，在伺服电机的驱动下，丝杆62转动。丝杆62转动的同时，撑杆被限位而使得螺母63横向运动被限位，螺母63只能相对丝杆62转动而升降。螺母63相对丝杆62上升时，撑杆一端跟随上升，带动另一端拉动抵接杆50向圆形板11轴心靠近；三个抵接杆50同时向圆形板11轴心靠近，呈收缩状态，此时支撑板放置进环形工件的内环中。丝杆62反向转动，螺母63相对丝杆62下降，撑杆的一端推动抵接杆50远离圆形板11轴心，使得三个抵接杆50呈打开状，夹紧环形工件的内环。夹紧环形工件后，通过加工装置对其进行加工。
本申请还提供一种夹持机械手，包括手臂和上述任一方案所述的环形工件夹持装置，所述环形工件夹持装置安装在所述手臂的端部。通过手臂的摆动，带动环形工件夹持装置摆动，以调整工件的摆放角度和位置。另外，还可以包括机器人，该机器人的手臂端部安装上述任一方案所述的环形工件夹持装置。通过机器人抓取环形工件夹持装置。
本申请的环形工件夹持装置，相对于现有技术，具有更好的智能化和自动化，更强的通用性，能够替代大量的人力操作。并且降低了人工成本，提高了加工效率，提高了经济效益。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。
技术特征：
1.一种环形工件夹持装置，其特征在于：包括驱动机构、支撑底座、推杆、直线滑轨以及“l”字形的抵接杆；所述驱动机构安装在所述支撑底座的中部，多个所述直线滑轨指向所述驱动机构且呈放射状分布在所述支撑底座上，所述抵接杆的一端与所述直线滑轨滑动连接；
所述推杆的一端与所述抵接杆铰接，另一端与所述驱动机构铰接；当驱动机构升降，带动推杆推动抵接杆相对直线滑轨往复运动。
2.根据权利要求1所述的环形工件夹持装置，其特征在于：所述抵接杆的横部设置有与所述直线滑轨配合的限位块，所述抵接杆通过该限位块与所述直线滑轨滑动连接。
3.根据权利要求2所述的环形工件夹持装置，其特征在于：所述抵接杆的纵部朝下设置，使得所述抵接杆呈“┐”形。
4.根据权利要求1所述的环形工件夹持装置，其特征在于：所述驱动机构包括驱动电机、丝杆以及螺母，所述螺母与所述丝杆螺纹连接，所述丝杆与所述驱动电机主轴连接，所述驱动电机与所述支撑底座固定连接；
所述推杆的一端与所述螺母铰接。
5.根据权利要求4所述的环形工件夹持装置，其特征在于：所述驱动机构还包括支撑座，所述驱动电机通过该支撑座与所述支撑底座固定连接。
6.根据权利要求5所述的环形工件夹持装置，其特征在于：所述丝杆包括梯形丝杆，该梯形丝杆纵向设置，并通过所述驱动电机驱动该梯形丝杆转动。
7.根据权利要求5所述的环形工件夹持装置，其特征在于：所述丝杆位于所述支撑底座轴线上。
8.根据权利要求6或7所述的环形工件夹持装置，其特征在于：所述支撑底座包括圆形板和分支板，多个所述分支板呈放射状分别设置在所述圆形板四周；
所述直线滑轨设置在所述分支板端头，所述驱动电机设置在所述圆形板轴心线上。
9.根据权利要求8所述的环形工件夹持装置，其特征在于：所述驱动机构还包括连接板和连接柱，所述连接板设置在所述驱动电机上方，并通过所述连接柱与所述支撑座连接。
10.一种夹持机械手，其特征在于：包括手臂和权利要求1-9任一项所述的环形工件夹持装置，所述环形工件夹持装置安装在所述手臂的端部。
技术总结
本申请涉及环形工件夹持装置及夹持机械手。本申请所述的环形工件夹持装置包括：驱动机构、支撑底座、推杆、直线滑轨以及“L”字形的抵接杆；所述驱动机构安装在所述支撑底座的中部，多个所述直线滑轨指向所述驱动机构且呈放射状分布在所述支撑底座上，所述抵接杆的一端与所述直线滑轨滑动连接；所述推杆的一端与所述抵接杆铰接，另一端与所述驱动机构铰接；当驱动机构升降，带动推杆推动抵接杆相对直线滑轨往复运动。本申请所述的环形工件夹持装置具有工件自动夹持且夹紧紧固性高的优点。
技术研发人员：周营平;江文明;李业银;钟志斌
受保护的技术使用者：广州数控设备有限公司
技术研发日：.10.30
技术公布日：.02.21
