一種柔性夾持機構的製作方法

2023-05-01 22:53:46

本發明涉及一種柔性夾持機構，屬於機械製造領域。

背景技術：

目前，勞動力成本快速升高，招工難的情況日益嚴重。各種加工、生產催促著機電一體化設備的快速發展，如今很多設備都是機、電、液、氣的綜合體。但由此也產生了嚴重的環境汙染、噪聲汙染，有的甚至危及人的生命安全。為此需要有自動化設備來代替人的工作，讓人遠離危害。但是生產環境複雜多變，工況惡劣，特別是有強烈衝擊、振動的場合，會影響高精度設備的正常工作，因此產生了此柔性夾持機構。

此柔性夾持機構可以配合機器人在強烈衝擊、振動的工況下，有效夾持工件而不掉落。同時，此柔性夾持機構中安裝有彈性連接體，可以將衝擊、振動吸收、隔離，因此不會影響後端的機器人的控制精度，從而保證了工件加工的精度，同時延長了機器人的使用壽命。

技術實現要素：

本發明的目的在於：在強烈衝擊、振動工況下，夾持機構依然可以準確使工件運動到指定工位或保持位置，並且將衝擊、振動吸收、隔離，以保護後端連接的高精度設備。

本發明的目的是這樣實現的：一種柔性夾持機構包括擺動氣缸1、支架3、連接盤4、安裝座5、彈性連接體7、夾緊氣缸9、下鉗臂10、上鉗臂16，所述擺動氣缸1直接或間接固定在支架3上，擺動氣缸1的活塞杆通過連接盤4與安裝座5固定連接，所述安裝座5前端伸出兩個懸臂51，懸臂51分別固定彈性連接體7下端，所述的彈性連接體7上端固定連接固定板20，所述夾緊氣缸9固定在固定板20上，下鉗臂10後端與固定板20固定連接，所述夾緊氣缸9的活塞杆伸出端與氣缸接頭6的下端固定連接，所述上鉗臂16後端通過銷軸一8與氣缸接頭6鉸鏈連接，所述下鉗臂10的中部與上鉗臂16的中部通過銷軸二11鉸鏈連接。

所述柔性夾持機構還包括支撐柱12、導向杆13、支撐架17、伸出臂19，所述的銷軸二11下側固定所述的支撐柱12，支撐柱12下端固定導向杆13的後端，導向杆13的前端固定在下鉗臂10上，所述支撐架17呈l形，支撐架17的l形豎直端固定在伸出臂19的前端上，所述的伸出臂19後端固定在支架3上，支撐架17的l形水平端上表面與所述導向杆13下圓柱面貼合或留有0.001至0.03mm的間隙，用於實現在夾鉗機構運動時提供輔助的支撐力，所述的導向杆13的中心軸線與擺動氣缸1的活塞杆的迴轉中心重合。

所述的彈性連接體7包括金屬連接件71、橡膠體72，所述的橡膠體72上下兩端分別固定金屬連接件71，金屬連接件71上設置有螺紋孔。

所述下鉗臂10前端固定有下鉗口14，所述上鉗臂16的前端固定上鉗口15。

所述的上鉗口15為v形塊結構，所述的下鉗口14為v形塊結構。

所述的連接盤4位於安裝座5的內孔中，且與安裝座5不接觸。

綜上所述，本發明具有以下有益效果：

1.可以有效吸收衝擊與振動，同時保持夾持工件不掉落；

2.可實現程序控制，所採用的氣動元件均由控制閥控制，由控制處理中心控制，動作精度高，免潤滑；

3.此機構中的彈性連接體用來吸收衝擊與振動，同時保護後端連接設備，例如六軸機器人手臂；

4.此夾持機構可以成對使用，在夾持較長工件兩端夾持的工況下，依然可完成工作；

5.結構簡單，元器件通用，方便維護、維修；

6.夾緊機構屬於增力夾緊，為夾持工件提供足夠的夾緊力；

7.此機構使用電、氣控制，屬於環保節能型產品。

附圖說明

圖1是柔性夾持機構的總體結構圖一。

圖2是總柔性夾持機構的總體結構圖二。

圖3是彈性連接體結構示意圖。

圖4是柔性夾持機構夾持工件工況示意圖。

具體實施方式

附圖標記:1-擺動氣缸、2-固定架、3-支架、4-連接盤、5-安裝座、6-氣缸接頭、7-彈性連接體、8-銷軸一、9-夾緊氣缸、10-下鉗臂、11-銷軸二、12-支撐柱、13-導向杆、14-下鉗口、15-上鉗口、16-上鉗臂、17-支撐架、18-電氣安裝座、19-伸出臂、20-固定板、71-金屬連接件、72-橡膠體、51-懸臂。

結合圖1-3，本發明的一種柔性夾持機構，包括擺動氣缸1、固定架2、支架3、連接盤4、安裝座5、懸臂51、氣缸接頭6、彈性連接體7、銷軸一8、夾緊氣缸9、下鉗臂10、銷軸二11、支撐柱12、導向杆13、下鉗口14、上鉗口15、上鉗臂16、支撐架17、電氣安裝座18、伸出臂19，所述擺動氣缸1與固定架2固定連接，所述連接盤4中心孔與擺動氣缸1的活塞杆伸出端固定連接，所述擺動氣缸1通過固定架2固定在支架3上，所述連接盤4前端的法蘭盤與安裝座5後端固定連接，且所述的連接盤4位於安裝座5的內孔中且與安裝座5不接觸，所述安裝座5前端伸出的懸臂51分別固定彈性連接體7下端，彈性連接體7用來吸收夾持端傳遞的振動與衝擊，所述彈性連接體7上端與固定板20固定連接，所述夾緊氣缸9固定在固定板20的下表面，下鉗臂10後端固定在固定板20的上表面，所述下鉗臂10前端固定下鉗口14，所述夾緊氣缸9的活塞杆伸出端與氣缸接頭6的下端固定連接，所述上鉗臂16後端通過銷軸一8與氣缸接頭6鉸鏈連接，所述下鉗臂10的中部與上鉗臂16的中部通過銷軸二11鉸鏈連接，所述上鉗臂16的前端固定上鉗口15，通過夾緊氣缸9活塞杆的伸出、縮回動作實現夾緊、鬆開的功能，所述銷軸二11下側固定安裝有支撐柱12，所述支撐柱12下端固定導向杆13的後端，所述導向杆13的前端固定在下鉗臂10上，所述支撐架17呈l形，支撐架17的l形豎直端固定在伸出臂19的前端上，所述的伸出臂19後端固定在支架3上，支撐架17的l形水平端上表面與所述導向杆13下圓柱面貼合或留有0.001至0.03mm的間隙，用於實現在夾鉗機構運動時提供輔助的支撐力，當工件需要旋轉時，夾緊機構由後端機械手帶動離開工作位一定的距離，用以避讓工作位上的機構或設備，通過電信號控制氣動閥，使擺動氣缸1轉動設定的角度，工件可準確停止在設定位置，並且保持夾緊氣缸9壓力不變，工件不掉落，接著進行下一步工位的作業，所述的導向杆13的中心軸線與擺動氣缸1的活塞杆的迴轉中心重合，用以實現擺動氣缸1迴轉時，支撐架17對導向杆13的輔助支撐作用。

所述的彈性連接體7包括金屬連接件71、橡膠體72，所述的橡膠體72上下兩端分別固定金屬連接件71，金屬連接件71上設置有螺紋孔，易於彈性連接體7的安裝。所述的下鉗臂10上固定所述的電氣安裝座18，用於方便電器元件的固定安裝。

所述的上鉗口15為v形塊結構，所述的下鉗口14為v形塊結構。

結合圖4，當夾持較長工件時，此時工件重心距離上、下鉗口位置比較遠，為保證夾持機構不會因夾持力矩的改變而導致無法有效的夾持工件，同時為了使工件不會因自身重力的影響發生彎曲從而影響多工位的作業，就需要兩端同時夾持工件進行工作位的轉移及作業。基於上述工況的需要，可將其中一個柔性夾持機構的伸出臂19在支架3上的固定位置與另一個柔性夾持機構的伸出臂19在支架3上的固定在相反方向位置，兩個柔性夾持機構成對使用，此時成對夾持機構動作需同步，以此實現夾鉗機構的成組使用，可有效提高柔性夾持機構的工藝穩定性。

當工件需要移動時，控制夾緊氣缸9的活塞杆縮回，上鉗口15、下鉗口14處於張開狀態，機械手帶動柔性夾持機構運動至夾持位，控制夾緊氣缸9的活塞杆伸出，上鉗口15、下鉗口14處於閉合狀態，夾持工件，機械手帶動工件抬起、離開放置位，運動至下一工作位上方，工件放置在下一工作位，機械手帶動時利用夾持機構中彈性連接體7吸收衝擊震動。

當工件需要翻旋轉時，控制控制夾緊氣缸9夾緊工件，控制擺動氣缸1的活塞杆轉動，從而帶動安裝座5、上鉗臂16、下鉗臂10轉動，同時由於導向杆13的中心軸線與擺動氣缸1的活塞杆的迴轉中心重合，保證了支撐架17對導向杆13的輔助支撐作用，完成工件的旋轉。