夹紧机构的制作方法

本发明涉及夹持装置技术领域，尤其是涉及一种夹紧机构。

背景技术：

夹紧机构普遍应用于各种设备中，用于物料的搬送或者定位等。但是现有技术中，夹紧机构的结构通常较为复杂，成本也较高，不符合简化结构、节省成本的需求。因此，非常有必要设计一种新的夹紧机构来缓解上述技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种夹紧机构，以缓解现有技术中存在的夹紧机构结构复杂、成本较高的技术问题。

本发明提供的夹紧机构包括：夹爪，所述夹爪由相对设置的一主动臂和一从动臂构成；所述主动臂和所述从动臂均包括夹持部和传动部，并通过各自的所述传动部枢接于基座上；所述传动部均至少部分为弧形，所述主动臂的传动部弧形部分设置有主动齿，所述从动臂的传动部弧形部分设置有能够与所述主动齿啮合的从动齿，所述主动臂与所述从动臂之间啮合传动；

所述主动臂连接有用于驱动其转动的动力单元。

进一步的，所述动力单元包括驱动组件和传动组件，所述传动组件包括与所述主动臂传动部固定连接的第一齿轮和与所述第一齿轮啮合的第二齿轮；所述第二齿轮与驱动其转动的所述驱动组件连接。

进一步的，所述驱动组件包括电机和与所述电机匹配的减速器，所述电机的输出轴与所述减速器的动力输入端固定连接；所述第二齿轮与所述减速器的输出轴固定连接。

进一步的，所述电机为伺服电机，所述第二齿轮与所述伺服电机的输出轴固定连接。

进一步的，所述减速器为直角减速器。

进一步的，所述第一齿轮为扇形齿轮。

进一步的，所述主动臂的弧形部分与所述从动臂的弧形部分的传动比为1：1。

进一步的，所述基座上固设有一花键轴，所述主动臂和所述第一齿轮均紧密套设于所述花键轴的轴键上。

进一步的，所述主动臂和所述从动臂的夹持部各固设有一用于夹持工件的夹紧块，两个所述夹紧块相对设置。

本发明提供的夹紧机构与现有技术相比的有益效果为：

工作时，由动力单元带动主动臂相对基座枢转，主动臂上的主动齿与从动臂上的从动齿啮合，从而带动从动臂转动，通过主动齿与从动齿的啮合，使主动臂与从动臂同步运动，实现夹爪的开合。结构简单而且紧凑，成本也较低。

本发明提供的另一种夹紧机构包括：夹爪和动力单元，所述夹爪由相对设置的一主动臂和一从动臂构成，

所述主动臂和所述从动臂均包括夹持部和传动部，并通过各自的所述传动部枢接于基座上；所述传动部均至少部分为弧形，所述主动臂的传动部弧形部分设置有主动齿，所述从动臂的传动部弧形部分设置有能够与所述主动齿啮合的从动齿，所述主动臂与所述从动臂之间啮合传动；

所述动力单元包括伺服电机和传动组件，所述传动组件包括固设于所述主动臂传动部的第一齿轮和与所述第一齿轮啮合的第二齿轮；所述第二齿轮与所述伺服电机的输出轴固定连接。

本发明提供的夹紧机构与现有技术相比的有益效果为：

该夹紧机构不但具有上述夹紧机构的有益效果，而且以伺服电机作为动力源，可以通过对伺服电机的扭矩控制、速度控制、位移控制实现对夹爪的夹紧力的控制、夹紧速度的控制和夹爪开口范围大小的控制。又通过直角减速器来降低伺服电机的转速，增大伺服电机的扭矩，使夹紧机构的夹紧力更大。此外，因为是直角减速器，所以伺服电机与基座平行设置，超出基座的长度较小，不但使夹紧机构的结构更紧凑，还有利于降低伺服电机与其他设备发生干涉的可能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一提供的夹紧机构的主视图；

图2为本发明实施例一提供的夹紧机构的左视图；

图3为本发明实施例一提供的夹紧机构的俯视图；

图4为本发明实施例一提供的夹紧机构中一种夹紧块的俯视图；

图5为本发明实施例一提供的夹紧机构中另一种夹紧块的俯视图；

图6为本发明实施例一提供的夹紧机构中又一种夹紧块的俯视图。

图标：1－夹爪；2－基座；3－第一齿轮；4－第二齿轮；5－电机；6－减速器；7－夹紧块；11－主动臂；12－从动臂。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一

如图1－3所示，本实施例提供的夹紧机构包括：夹爪1，夹爪1由相对设置的一主动臂11和一从动臂12构成；主动臂11和从动臂12均包括夹持部和传动部，并通过各自的传动部枢接于基座2上；传动部均至少部分为弧形，主动臂11的传动部弧形部分设置有主动齿，从动臂12的传动部弧形部分设置有能够与主动齿啮合的从动齿，主动臂11与从动臂12之间啮合传动；主动臂11连接有用于驱动其转动的动力单元。

工作时，由动力单元带动主动臂相对基座枢转，主动臂上的主动齿与从动臂上的从动齿啮合，从而带动从动臂转动，通过主动齿与从动齿的啮合，使主动臂与从动臂同步运动，实现夹爪的开合。结构简单而且紧凑，成本也较低。而且，现有技术中，夹爪一般与动力源设置于同一水平同一长度方向上，因而机构较大。本实施例提供的夹紧机构充分利用了横向和纵向空间，结构紧凑，在狭小空间内也能夹持自如。

主动臂11和从动臂12的传动部均至少部分为弧形，具体的，该弧形可以为四分之一圆弧，在主动臂11的弧形部分设置主动齿，在从动臂12的弧形部分设置能够与主动齿啮合的从动齿，主动齿和从动齿分别在各自所在的圆弧上均布。主动臂11和从动臂12的主要功能为：能够在动力单元的驱动下，啮合传动，以相向运动(即，夹紧机构的夹紧动作)或相背运动(即，夹紧机构的张开动作)，最终实现工件的夹紧或释放。因此，凡是能够实现上述功能的结构均可以作为本实施例所指的主动臂11或从动臂12。

主动臂11和从动臂12均与基座2枢接，主动臂11的传动部与驱动主动臂11转动的动力单元连接，具体的，可以是基座2包括相对设置的两块安装板，两块安装板的一端固定连接在一起，且两块安装板之间枢接有上述相互啮合的主动臂11和从动臂12。动力单元固定设置于其中一块安装板的一侧，并与主动臂11的枢转轴固定连接。也可以是基座2只由一块安装板构成，主动臂11和从动臂12枢接于安装板的同一侧，且二者相互啮合，动力单元固定设置于安装板上与主动臂11和从动臂12相背的一侧，并与主动臂11的枢转轴固定连接或者固定设置于安装板上靠近主动臂11和从动臂12的一侧，并与主动臂11的枢转轴固定连接。本实施例中，仅以上述基座2包括两块安装板的情况为例进行说明。

在本实施例中，动力单元可以包括驱动组件和传动组件，传动组件包括与主动臂11传动部固定连接的第一齿轮3和与第一齿轮3啮合的第二齿轮4；第二齿轮4与驱动其转动的驱动组件连接。

设置与主动臂11传动部固定连接的第一齿轮3，再设置与驱动组件连接的第二齿轮4，驱动组件带动第二齿轮4转动，通过第一齿轮3与第二齿轮4之间的啮合带动主动臂11相对基座2枢转，再通过主动齿与从动齿之间接的啮合带动从动臂12相对基座2枢动，从而实现夹爪1的开合。驱动组件通过相互啮合的第一齿轮3和第二齿轮4带动主动臂11相对基座2枢转，不但转矩和转速的传递更加平稳，而且还能够根据不同的需要，选择不同传动比的第一齿轮3和第二齿轮4，进而使夹紧机构夹爪1的夹紧速度满足要求。

第一齿轮3可以与主动臂11的枢转轴固定连接，也可以与主动臂11传动部的其他位置固定连接。传动组件(即，第一齿轮3和第二齿轮4)可以与驱动组件设置于两块安装板的不同侧，如图2所示，也可以设置于两块安装板的同一侧。

在本实施例中，驱动组件可以包括电机5和与电机5匹配的减速器6，电机5的输出轴与减速器6的动力输入端固定连接；第二齿轮4与减速器6的输出轴固定连接。

通过减速器6来降低电机5的转速，增大电机5的扭矩，可以使夹紧机构的夹紧力更大。

在本实施例中，电机5可以为伺服电机。

将伺服电机作为动力源，可以通过对伺服电机的扭矩控制、速度控制、位移控制实现对夹爪1的夹紧力的控制、夹紧速度的控制和夹爪1开口范围大小的控制，使本实施例提供的夹紧机构的适用范围更广。

当伺服电机和夹爪分别位于基座2的两侧时，若待夹持件为热工件，基座2可以隔绝一部分热量，减小伺服电机受到的热辐射，同时伺服电机运转产生的热量也可以迅速散发到空气中。因此该夹紧机构可以夹持加热后的工件。

在本实施例中，减速器6为直角减速器。

设置直角减速器，使伺服电机与基座2平行设置，伺服电机超出基座2的长度较小，不但使夹紧机构的结构更紧凑，还有利于降低伺服电机与其他设备发生干涉的可能。

在本实施例中，第一齿轮3为扇形齿轮。

第一齿轮3的主要作用为与第二齿轮4啮合，与第二齿轮4配合作用将电机5的转矩传递至主动臂11。因此，凡是能够实现上述功能的结构，均可以作为本实施例所指的第一齿轮3。因为，主动臂11通常只是在一定角度内往复转动，所以第一齿轮3无需为整个圆形齿轮，为扇形齿轮即可。扇形齿轮作为第一齿轮3不但占用空间更小，也更节省成本。

在本实施例中，主动臂11的弧形部分与从动臂12的弧形部分的传动比为1：1。

主动臂11弧形部分的主动齿的齿廓和从动臂12弧形部分的从动齿的齿廓为共轭齿廓，二者之间的传动比为1：1。主动齿与从动齿的传动比为1：1时，在驱动组件输入的转矩不变的情况下，可以使主动臂11和从动臂12的转动速度一致，使夹持或者释放工件的过程更加平稳。

在本实施例中，基座2上枢接有一花键轴，主动臂11和第一齿轮3均紧密套设于花键轴的轴键上。

主动臂11和第一齿轮3均紧密套设于花键轴的轴键上，使二者之间转矩的传递更可靠。

具体的，可以是安装板为两块，两块安装板的一端固定连接在一起，且两块安装板之间枢接有上述相互啮合的主动臂11和从动臂12。花键轴的一端(无花键的光滑轴)枢接于其中一块安装板上，另一端与另一块安装板枢接，并穿出该安装板。主动臂11紧密套设与花键轴位于两块安装板之间的轴键上，第一齿轮3紧密套设于花键轴穿出安装板的一端的轴键上。

在本实施例中，主动臂11和从动臂12的夹持部各固设有一用于夹持工件的夹紧块7，两个夹紧块7相对设置。

夹紧机构夹持部分的精度要求一般较高，直接在主动壁或者从动臂的夹持部上加工成型，成本较高。通过设置夹紧块7，对夹紧块7进行高精度加工，再将高精度的夹紧块7固设于夹持部的相应位置，更有利于成本的控制。

夹紧块7的形状和尺寸可以根据待夹持工件的形状和尺寸而定，具体的，夹紧块7的缺口可以为“V”字型(如图4和图6所示)或者弧形(如图5所示)，等等。

夹紧块7与对应的主动臂11或者从动臂12的夹持部之间可以为可拆卸式固定连接，也可以为不可拆卸式固定连接。优选的，夹紧块7与对应的主动臂11或者从动臂12的夹持部之间为可拆卸式固定连接。夹紧块7与对应的主动臂11或者从动臂12的夹持部之间为可拆卸式固定连接时，通过更换不同形状和大小的夹紧块7，即可以实现对不同形状、尺寸的工件的夹紧。

实施例二

本发明提供的另一种夹紧机构包括：夹爪1和动力单元，夹爪1由相对设置的一主动臂11和一从动臂12构成，

主动臂11和从动臂12均包括夹持部和传动部，并通过各自的传动部枢接于基座2上；传动部均至少部分为弧形，主动臂11的传动部弧形部分设置有主动齿，从动臂12的传动部弧形部分设置有能够与主动齿啮合的从动齿，主动臂11与从动臂12之间啮合传动；动力单元包括伺服电机和传动组件，传动组件包括固设于主动臂11传动部的第一齿轮3和与第一齿轮3啮合的第二齿轮4；第二齿轮4与伺服电机的输出轴固定连接。

工作时，由动力单元带动主动臂相对基座枢转，主动臂上的主动齿与从动臂上的从动齿啮合，从而带动从动臂转动，通过主动齿与从动齿的啮合，使主动臂与从动臂同步运动，实现夹爪的开合。结构简单而且紧凑，成本也较低。而且以伺服电机作为动力源，可以通过对伺服电机的扭矩控制、速度控制、位移控制实现对夹爪的夹紧力的控制、夹紧速度的控制和夹爪开口范围大小的控制。又通过直角减速器来降低伺服电机的转速，增大伺服电机的扭矩，使夹紧机构的夹紧力更大。此外，因为是直角减速器，所以伺服电机与基座平行设置，超出基座的长度较小，不但使夹紧机构的结构更紧凑，还有利于降低伺服电机与其他设备发生干涉的可能。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。