集成夹具和机械手的制作方法

本发明涉及机械夹具技术领域，具体而言，涉及一种集成夹具和一种机械手。

背景技术：

目前，现有的机械手针对各个行业的实际使用情况，一般都需要专门开发相应的装夹机构，针对轮毂等较轻型的圆形工件的夹具一般都采用气动夹具，使用气缸作为动力源，气缸的活塞杆推动夹具的夹臂运动，对于双臂夹具来说需要两个气缸，同时需要四根进气管，较多的气管线路使得夹具较复杂凌乱，在机械手需要频繁夹紧及转动等工况条件下，两条夹臂容易不同步并产生偏差，影响装夹稳定性能。

因此，如何设计一种集成夹具，使缸体可以直接带动爪臂运动，同时能够保持两爪臂同步运动，提高装夹稳定性能成为亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出了一种集成夹具。

本发明的另一个目的在于提出了一种机械手。

为实现上述目的，根据本发明的第一方面的技术方案，提出了一种集成夹具，用于机械手，包括第一底座、安装在第一底座上的第一缸体组件与第二缸体组件，还包括：第一爪臂，与第一缸体组件固定连接；第二爪臂，与第二缸体组件固定连接；其中，第一缸体组件中的第一缸体运动带动第一爪臂运动，第二缸体组件中的第二缸体运动带动第二爪臂运动。

根据本发明的技术方案的集成夹具，不需要由缸体组件中的活塞杆来推动爪臂运动，缸体能够相对于底座运动，两个缸体直接带动两个爪臂运动，进而实现夹紧和松开的目的，提高了装夹的稳定性，使夹具能够稳定可靠的夹取和移动工件。

其中，优选地，第一缸体与第二缸体为气缸，针对轮毂等较轻型的工件，其夹紧工件速度块，能够长时间保持对工件的夹紧力。

根据本发明上述技术方案，优选地，第一底座包括：底板；以及与底板固定连接的第一竖板、第二竖板和第三竖板；其中，第一竖板内设有第一管路，第二竖板内设有第二管路，第三竖板内设有第三管路。

在该技术方案中，将管路集成在底座上，两个缸体组件中的管路直接连接至底座内的管路，线路整齐，避免较多的管路使得夹具复杂凌乱，在频繁使用的过程中，防止管路磨损而导致流体泄露，影响夹具的夹紧力，进而可以避免由于流体泄露而导致在夹取工件移动的过程中发生危险。

根据本发明的一个技术方案，优选地，第一缸体组件包括：第一安装块，第一安装块内设有第一缸体安装孔、第一导向孔和第二导向孔；第一盖板，安装于第一安装块之上，第一爪臂与第一盖板固定连接；第二缸体组件包括：第二安装块，第二安装块内设有第二缸体安装孔、第三导向孔和第四导向孔；第二盖板，安装于第二安装块之上，第二爪臂与第二盖板固定连接。

在该技术方案中，每个缸体组件中包括一个安装块，每个安装块内设有两个导向通孔和一个用于安装缸体的通孔，通过两个导向孔可以保证缸体组件的移动方向准确，避免产生错位，缸体固定在安装块中，当缸体运动时，直接带动安装块运动，进而实现两个爪臂的夹紧与松开，保证装夹的稳定可靠性，其中盖板安装在安装块上，与爪臂配合使用，可以根据需要来选择适当的连接方式，将爪臂连接在盖板上，易于更换和安装，避免由于频繁拆卸而导致连接部损坏，即使需要更换，只更换盖板即可，不必将缸体组件都拆开，避免由于拆开缸体组件导致再次安装后密封不严产生泄露，进而导致装夹工件不稳定存在安全隐患的问题发生。

根据本发明上述技术方案，优选地，第一缸体固定在第一缸体安装孔内，第一缸体一端设有第一缸盖，相对的另一端设有第二缸盖；第一缸体内安装有第一活塞，第一活塞、第一缸体和第一缸盖形成封闭的第一腔体，第一活塞、第一缸体和第二缸盖形成封闭的第二腔体；第二缸体固定在第二缸体安装孔内，第二缸体一端设有第三缸盖，相对的另一端设有第四缸盖；第二缸体内安装有第二活塞，第二活塞、第二缸体和第三缸盖形成封闭的第三腔体，第二活塞、第二缸体和第四缸盖形成封闭的第四腔体。

在该技术方案中，每个缸体总成固定在安装块的安装孔内，每个缸体总成包括一个缸体、一个活塞和两个缸盖，每个缸体总成形成左右两个腔体，其中，每个缸盖中心具有通孔，用于使连接于活塞的活塞杆伸出至缸体外，最终形成封闭的腔体，只有通过活塞杆与外部连通，简化了缸体的管路。

根据本发明上述技术方案，优选地，第一活塞的一端连接第一活塞杆，相对的另一端连接第二活塞杆，第二活塞的一端连接第三活塞杆，相对的另一端连接第四活塞杆；第一活塞杆内设有第一通孔，第一活塞杆穿过第一缸盖，使第一腔体与外部连通；第二活塞杆内设有第二通孔，第二活塞杆穿过第二缸盖，使第二腔体与外部连通；第三活塞杆内设有第三通孔，第三活塞杆穿过第三缸盖，使第三腔体与外部连通；第四活塞杆内设有第四通孔，第四活塞杆穿过第四缸盖，使第四腔体与外部连通。

在该技术方案中，活塞杆穿过缸盖，且两者密封连接，避免缸体内流体泄露，每个活塞杆中心设有通孔，其所对应的腔体可以通过活塞杆与外部连通，不必增设其它的管路，一方面避免线路复杂，缸体长期运动之后使管路造成磨损，另一方面提高了夹具的美观性。

根据本发明上述技术方案，优选地，第一管路的一端开口连接第一管路接头，另一端开口连接第一活塞杆；第二管路的第一口连接第二管路接头，第二口连接第二活塞杆，第三口连接第三活塞杆；第三管路的一端开口连接第三管路接头，另一端开口连接第四活塞杆。

在该技术方案中，第一活塞杆连接至第一管路中，另一端接第一管路接头，第二活塞杆和第三活塞杆连接至第二管路中，另一端接第二管路接头，第四活塞杆连接至第四管路中，另一端接第三管路接头，其中活塞杆固定，提高了管路的可靠性，当流体由第二管路接头进入时，第一腔体中的流体从第一管路接头排出，第四腔体内的流体从第三管路接头排出，活塞固定不动，两个缸体随每个腔体内流体的变化而移动，进而带动夹臂运动，实现夹紧工件的目的，反之，流体可以从第一管路接头和第三管路接头进入对应的腔体内，然后将其它腔体内的流体由第二管路接头处排出，实现松开工件的目的。

根据本发明的一个技术方案，优选地，还包括：第一导柱，第一导柱穿过第一导向孔、第三导向孔和第二竖板，第一导柱一端与第一竖板固定连接，另一端与第三竖板固定连接；第二导柱，第二导柱穿过第二导向孔、第四导向孔和第二竖板，第一导柱一端与第一竖板固定连接，另一端与第三竖板固定连接。

在该技术方案中，两个导柱对称布置，穿过第一缸体组件和第二缸体组件，然后通过第一竖板和第三竖板固定在底座上，使缸体组件可以在导柱上移动，避免缸体运动时产生错位，在夹取或移动工件时发生危险。

根据本发明上述技术方案，优选地，还包括：多个导向套，设于第一导向孔、第二导向孔、第三导向孔和第四导向孔的相对两端，与第一导柱和第二导柱配合。

在该技术方案中，每个导向孔的两端安装有导向套，通过导柱与导向套配合，减小了缸体组件与导柱之间的摩擦阻力，使其可以平滑的在导柱上移动，进而实现了很好的夹紧效果。

根据本发明上述任一个技术方案，优选地，还包括：第二底座，与第一底座固定连接，第二底座与第一底座合围形成容纳腔；旋转轴，旋转轴的一端安装在第二底座上，另一端安装有齿轮，齿轮置于容纳腔内；第一齿条，第一齿条与第一缸体组件固定连接；第二齿条，第二齿条与第二缸体组件固定连接；其中，齿轮与第一齿条和第二齿条相互啮合，第一齿条与第二齿条置于容纳腔内且相互平行。

在该技术方案中，两个齿条与同一个齿轮啮合，第一齿条随第一缸体组件一起运动，当第一齿条移动时带动齿轮转动，由于齿轮上还连接有与第二缸体组件固定连接的第二齿条，于是第二缸体组件也随之运动，进而实现两个缸体组件以及所连接的爪臂同步运动，避免由于爪臂不同步而产生偏差装夹的稳定性能。

根据本发明上述技术方案，优选地，第一底座上设有第五通孔和第六通孔；第一齿条与第一连接块的一端固定连接，第一连接块穿过第五通孔，第一连接块的另一端与第一安装块固定连接；第二齿条与第二连接块的一端固定连接，第二连接块穿过第六通孔，第二连接块的另一端与第二安装块固定连接。

在该技术方案中，在第一底座下设置通孔，同时配合第二底座形成容纳腔，将整个同步装置置于第一底座下方，不仅使两爪臂保持同步，使其可以稳定可靠的夹取工件，同时还减小了夹具整体体积，提高了夹具设备的美观性。其中连接块用于配合对应的齿条，方便安装和更换齿条。

根据本发明的一个技术方案，优选地，第二底座具体包括：齿轮安装部，齿轮安装部相对两端分别连接第一齿条遮盖部和第二齿条遮盖部。

在该技术方案中，第二底座可以拆成三部分，当需要更换齿条时，将对应的齿条遮盖部拆开即可，为提高传动性能，齿轮齿条啮合处需要添加润滑油，因此在需要添加润滑油时，可以将遮盖部拆开，方便加注润滑油，提高传动效果，进而实现了更好的同步效果。

根据本发明的一个技术方案，优选地，旋转轴与第二底座固定连接，齿轮可转的地安装在旋转轴上；或旋转轴可转动地安装在第二底座上，齿轮与旋转轴固定连接。

在该技术方案中，可以将轴与底座固定连接，然后通过轴承将齿轮安装在轴上，在齿轮需要经常更换时，可以避免多次拆装而导致的旋转轴晃动的问题，也可以选择将齿轮直接固定在轴上，或者直接选用齿轮轴，然后将旋转轴与第二底座可转动地连接在一起，方便拆装。

其中，优选地，齿轮与旋转轴可以通过键来固定，也可以过盈配合连接在一起。

本发明第二方面的技术方案提供的一种机械手包括本发明第一方面的任一个技术方案提供的集成夹具，因此该机械手具有上述任一个技术方案提供的集成夹具的全部有益效果，在此不再赘述。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1示出了本发明的一个集成夹具的主视图；

图2示出了本发明的一个集成夹具的剖视图；

图3示出了本发明的一个集成夹具的俯视图；

图4示出了本发明的一个集成夹具的结构示意图；

图5示出了本发明的一个集成夹具的左视图。

102第一爪臂，104第二爪臂，106底板，108第一竖板，110第三竖板，112第一安装块，114第二安装块，116第一盖板，118第二盖板，120第二竖板，122第二连接块，124第二齿条，126第一管路接头，128第二管路接头，130第三管路接头，132导向套，134齿轮，136第一齿条，138第一导柱，140第二导柱，142第一活塞，144第一活塞杆，146第二活塞杆，148第二活塞，150第三活塞杆，152第四活塞杆，154第一通孔，156第二通孔，158第三通孔，160第四通孔，162第一缸盖，164第三缸盖。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不限于下面公开的具体实施例的限制。

下面结合图1至图5对根据本发明的实施例的集成夹具进行具体说明。

如图1所示，根据本发明的第一方面的实施例，提出了一种集成夹具，用于机械手，包括第一底座、安装在第一底座上的第一缸体组件与第二缸体组件，还包括：第一爪臂102，与第一缸体组件固定连接；第二爪臂104，与第二缸体组件固定连接；其中，第一缸体组件中的第一缸体运动带动第一爪臂102运动，第二缸体组件中的第二缸体运动带动第二爪臂104运动。

根据本发明的实施例的集成夹具，不需要由缸体组件中的活塞杆来推动爪臂运动，缸体能够相对于底座运动，两个缸体直接带动两个爪臂运动，进而实现夹紧和松开的目的，提高了装夹的稳定性，使夹具能够稳定可靠的夹取和移动工件。

其中，优选地，第一缸体与第二缸体为气缸，针对轮毂等较轻型的工件，其夹紧工件速度块，能够长时间保持对工件的夹紧力。

优选地，第一缸体与第二缸体还可以是液压缸，可以用于夹取大型工件。

具体地，当压缩气体由第二管路接头128进入第二腔体和第三腔体的同时，第一腔体中的压缩气体从第一管路接头126排出，第四腔体内的压缩气体从第三管路接头130排出，其中，活塞固定不动，两个缸体随每个腔体内压缩气体的变化而移动，进而带动夹臂运动，实现夹紧工件的目的，反之，压缩气体可以由第一管路接头126进入第一腔体内，由第三管路接头130进入第四腔体内，同时将第二腔体和第三腔体内的压缩气体由第二管路接头128处排出，实现松开工件的目的。在缸体带动爪臂在导柱上运动的同时，齿轮齿条啮合传动，通过齿轮齿条作用，实现两个缸体组件以及所连接的爪臂的同步运动，避免由于爪臂不同步而产生偏差，影响装夹的可靠性。

根据本发明上述实施例，优选地，第一底座包括：底板106；以及与底板106固定连接的第一竖板108、第二竖板120和第三竖板110；其中，第一竖板108内设有第一管路，第二竖板120内设有第二管路，第三竖板110内设有第三管路。

在该实施例中，将管路集成在底座里，两个缸体组件中的管路直接连接至底座上的管路，线路整齐，避免较多的管路使得夹具复杂凌乱，在频繁使用的过程中，防止管路磨损而导致流体泄露，影响夹具的夹紧力，进而可以避免由于流体泄露而导致在夹取工件移动的过程中发生危险。

根据本发明的一个实施例，优选地，第一缸体组件包括：第一安装块112，第一安装块112内设有第一缸体安装孔、第一导向孔和第二导向孔；第一盖板116，安装于第一安装块112之上，第一爪臂102与第一盖板116固定连接；第二缸体组件包括：第二安装块114，第二安装块114内设有第二缸体安装孔、第三导向孔和第四导向孔；第二盖板118，安装于第二安装块114之上，第二爪臂104与第二盖板118固定连接。

在该实施例中，每个缸体组件中包括一个安装块，每个安装块内设有两个导向通孔和一个用于安装缸体的通孔，通过两个导向孔可以保证缸体组件的移动方向准确，避免产生错位，缸体固定在安装块中，当缸体运动时，直接带动安装块运动，进而实现两个爪臂的夹紧与松开，保证装夹的稳定可靠性，其中盖板安装在安装块上，与爪臂配合使用，可以根据需要来选择适当的连接方式，将爪臂连接在盖板上，易于更换和安装，避免由于频繁拆卸而导致连接部损坏，即使需要更换，只更换盖板即可，不必将缸体组件都拆开，避免由于拆开缸体组件导致再次安装后密封不严产生泄露，进而导致装夹工件不稳定存在安全隐患的问题发生。

如图2所示，根据本发明上述实施例，优选地，第一缸体固定在第一缸体安装孔内，第一缸体一端设有第一缸盖162，相对的另一端设有第二缸盖；第一缸体内安装有第一活塞142，第一活塞142、第一缸体和第一缸盖162形成封闭的第一腔体，第一活塞142、第一缸体和第二缸盖形成封闭的第二腔体；第二缸体固定在第二缸体安装孔内，第二缸体一端设有第三缸盖164，相对的另一端设有第四缸盖；第二缸体内安装有第二活塞148，第二活塞148、第二缸体和第三缸盖164形成封闭的第三腔体，第二活塞148、第二缸体和第四缸盖形成封闭的第四腔体。

在该实施例中，每个缸体总成固定在安装块的安装孔内，每个缸体总成包括一个缸体、一个活塞和两个缸盖，每个缸体总成形成左右两个腔体，其中，每个缸盖中心具有通孔，用于使连接于活塞的活塞杆伸出至缸体外，最终形成封闭的腔体，只有通过活塞杆与外部连通，简化了缸体的管路。

根据本发明上述实施例，优选地，第一活塞142的一端连接第一活塞杆144，相对的另一端连接第二活塞杆146，第二活塞148的一端连接第三活塞杆150，相对的另一端连接第四活塞杆152；第一活塞杆144内设有第一通孔154，第一活塞杆144穿过第一缸盖162，使第一腔体与外部连通；第二活塞杆146内设有第二通孔156，第二活塞杆146穿过第二缸盖，使第二腔体与外部连通；第三活塞杆150内设有第三通孔158，第三活塞杆150穿过第三缸盖164，使第三腔体与外部连通；第四活塞杆152内设有第四通孔160，第四活塞杆152穿过第四缸盖，使第四腔体与外部连通。

在该实施例中，活塞杆穿过缸盖，且两者密封连接，避免缸体内流体泄露，每个活塞杆中心设有通孔，其所对应的腔体可以通过活塞杆与外部连通，不必增设其它的管路，一方面避免线路复杂，缸体长期运动之后使管路造成磨损，另一方面提高了夹具的美观性。

根据本发明上述实施例，优选地，第一管路的一端开口连接第一管路接头126，另一端开口连接第一活塞杆144；第二管路的第一口连接第二管路接头128，第二口连接第二活塞杆146，第三口连接第三活塞杆150；第三管路的一端开口连接第三管路接头130，另一端开口连接第四活塞杆152。

在该实施例中，第一活塞杆144连接至第一管路中，另一端接第一管路接头126，第二活塞杆146和第三活塞杆150连接至第二管路中，另一端接第二管路接头128，第四活塞杆152连接至第四管路中，另一端接第三管路接头130，其中活塞杆固定，提高了管路的可靠性，当流体由第二管路接头128进入时，第一腔体中的流体从第一管路接头126排出，第四腔体内的流体从第三管路接头130排出，活塞固定不动，两个缸体随每个腔体内流体的变化而移动，进而带动夹臂运动，实现夹紧工件的目的，反之，流体可以从第一管路接头126和第三管路接头130进入对应的腔体内，然后将其它腔体内的流体由第二管路接头128处排出，实现松开工件的目的。

如图3所示，根据本发明的一个实施例，优选地，还包括：第一导柱138，第一导柱138穿过第一导向孔、第三导向孔和第二竖板120，第一导柱138一端与第一竖板108固定连接，另一端与第三竖板110固定连接；第二导柱140，第二导柱140穿过第二导向孔、第四导向孔和第二竖板120，第一导柱138一端与第一竖板108固定连接，另一端与第三竖板110固定连接。

在该实施例中，两个导柱对称布置，穿过第一缸体组件和第二缸体组件，然后通过第一竖板和第三竖板固定在底座上，使缸体组件可以在导柱上移动，避免缸体运动时产生错位，在夹取或移动工件时发生危险。

如图4所示，根据本发明上述实施例，优选地，还包括：多个导向套132，设于第一导向孔、第二导向孔、第三导向孔和第四导向孔的相对两端，与第一导柱138和第二导柱140配合。

在该实施例中，每个导向孔的两端安装有导向套132，通过导柱与导向套132配合，减小了缸体组件与导柱之间的摩擦阻力，使其可以平滑的在导柱上移动，进而实现了很好的夹紧效果。

如图5所示，根据本发明上述任一个实施例，优选地，还包括：第二底座，与第一底座固定连接，第二底座与第一底座合围形成容纳腔；旋转轴，旋转轴的一端安装在第二底座上，另一端安装有齿轮134，齿轮134置于容纳腔内；第一齿条136，第一齿条136与第一缸体组件固定连接；第二齿条124，第二齿条124与第二缸体组件固定连接；其中，齿轮134与第一齿条136和第二齿条124相互啮合，第一齿条136与第二齿条124置于容纳腔内且相互平行。

在该实施例中，两个齿条与同一个齿轮134啮合，第一齿条136随第一缸体组件一起运动，当第一齿条136移动时带动齿轮134转动，由于齿轮134上还连接有与第二缸体组件固定连接的第二齿条124，于是第二缸体组件也随之运动，进而实现两个缸体组件以及所连接的爪臂同步运动，避免由于爪臂不同步而产生偏差，影响装夹的稳定性能。

根据本发明上述实施例，优选地，第一底座上设有第五通孔和第六通孔；第一齿条136与第一连接块的一端固定连接，第一连接块穿过第五通孔，第一连接块的另一端与第一安装块112固定连接；第二齿条124与第二连接块122的一端固定连接，第二连接块122穿过第六通孔，第二连接块122的另一端与第二安装块114固定连接。

在该实施例中，在第一底座下设置通孔，同时配合第二底座形成容纳腔，将整个同步装置置于第一底座下方，不仅使两爪臂保持同步，使其可以稳定可靠的夹取工件，同时还减小了夹具整体体积，提高了夹具设备的美观性。其中连接块用于配合对应的齿条，方便安装和更换齿条。

根据本发明的一个实施例，优选地，第二底座具体包括：齿轮安装部，齿轮安装部相对两端分别连接第一齿条遮盖部和第二齿条遮盖部。

在该实施例中，第二底座可以拆成三部分，当需要更换齿条时，将对应的齿条遮盖部拆开即可，为提高传动性能，齿轮齿条啮合处需要添加润滑油，因此在需要添加润滑油时，可以将遮盖部拆开，方便加注润滑油，提高传动效果，进而实现了更好的同步效果。

根据本发明的一个实施例，优选地，旋转轴与第二底座固定连接，齿轮134可转的地安装在旋转轴上；或旋转轴可转动地安装在第二底座上，齿轮134与旋转轴固定连接。

在该实施例中，可以将轴与底座固定连接，然后通过轴承将齿轮134安装在轴上，在齿轮134需要经常更换时，可以避免多次拆装而导致的旋转轴晃动的问题，也可以选择将齿轮134直接固定在轴上，或者直接选用齿轮轴，然后将旋转轴与第二底座可转动地连接在一起，方便拆装。

其中，优选地，齿轮134与旋转轴可以通过键来固定，也可以过盈配合连接在一起。

本发明第二方面的实施例提供的一种机械手包括本发明第一方面的任一个实施例提供的集成夹具，因此该机械手具有上述任一个实施例提供的集成夹具的全部有益效果，在此不再赘述。

以上详细说明了本发明的技术方案，本发明提出了一种集成夹具，使夹具中的管路整齐，且不需要由缸体组件中的活塞杆来推动爪臂运动，缸体能够相对于底座运动，两个缸体直接带动爪臂运动，进而实现夹紧和松开的目的，同时配合底部的齿轮齿条使两缸体组件运动保持同步，提高了装夹的稳定性。

在本说明书的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。