机械夹爪及夹杆机构的制作方法

本实用新型涉及贴标设备技术领域，特别是涉及一种机械夹爪及夹杆机构。

背景技术：

目前，随着工业自动化水平的不断发展，机器人因其可以按预设程序完成物料的自动化装夹或加工逐渐取代人力的手动操作。机器人的重要工作部件为机械手，能够实现产品自动夹取、移位及下料等一系列操作，然而由于现有的机械手的结构通常比较复杂，使得造价高昂，维修与保养成本高，同时由于通过两个夹臂的径直的相向运动以确保产品的牢固装夹，导致产品受夹紧力通常较大，对于某些易碎的产品而言，存在夹碎的安全隐患，使用可靠性较差。而且，机器人只能单一夹送物料，不能配合主体机做进一步分配工作的需要，并且安装机械手的工作空间有限，无法安装机械手，所以，只有按设计需要来设计这种专用的机械夹爪及夹杆机构。

技术实现要素：

基于此，本实用新型有必要提供一种机械夹爪及夹杆机构，通过优化夹持力的方向实现对易碎产品的可靠夹持，消除夹碎的安全隐患，此机构设计结构简单，制造、安装及维护成本低。

其技术方案如下：

一种机械夹爪，包括：

安装座；

驱动组件，所述驱动组件设置于所述安装座上，且所述驱动组件设有传动件；

第一夹持组件，所述第一夹持组件可转动地设置于所述安装座上、并与所述传动件驱动连接，且所述第一夹持组件设有第一夹头；及

第二夹持组件，所述第二夹持组件可转动地设置于所述安装座上、并与所述传动件驱动连接，且所述第二夹持组件设有第二夹头；其中，所述第一夹头与所述第二夹头可相互转动并靠近时，所述第一夹头与所述第二夹头之间配合形成夹持工位。

上述机械夹爪进行产品夹持时，安设在安装座上的驱动组件动作使传动件回缩移动，此时传动件同步驱动第一夹持组件和第二夹持组件向传动件的方向同步转动，即实现第一夹头与第二夹头的相互转动靠近，从而将产品可靠夹固于第一夹头与第二夹头配合形成的夹持工位中。由于产品通过第一夹头和第二夹头的转动实现夹持，所受的并非传统机械夹臂施予的相对的径向夹持力，因而产品所受夹持力相对较小，也更加平缓，可实现对易碎品的可靠夹固，消除夹碎的安全隐患，并且上述连接结构简单，工作可靠，制造、使用及维护成本低。

下面对技术方案作进一步地说明：

在其中一个实施例中，所述驱动组件还包括气缸，所述传动件为齿条，所述齿条沿长度方向的两侧分别延伸设置有第一传动齿和第二传动齿，所述第一夹持组件包括设置于所述安装座上并位于所述齿条的一侧且与所述第一传动齿啮合配合的第一齿轮、及与所述第一齿轮连接并可同步转动的第一夹杆，所述第一夹头设置于所述第一夹杆上；所述第二夹持组件包括设置于所述安装座上并位于所述齿条的另一侧且与所述第二传动齿啮合配合的第二齿轮、及与所述第二齿轮连接并可同步转动的第二夹杆，所述第二夹头设置于所述第二夹杆上。如此通过齿条与第一齿轮、第二齿轮的啮合能够形成对第一夹杆和第二夹杆的可靠同步驱动，进而使第一夹头和第二夹头同步靠近形成夹持工位对产品实现夹固，确保机械夹爪的使用性能。所述单个机械夹爪及夹杆机构组件可多组均匀分布安装于主体安装盘上，根据设计需要和主体机工作分配需要，组件数量可随机增减。

在其中一个实施例中，所述安装座设有位于所述第一齿轮和所述第二齿轮之间的滑动导槽，所述齿条与所述滑动导槽导向配合。如此通过滑动导槽的导向作用，可使齿条按预定路径可靠移动，进而确保第一夹持组件和第二夹持组件形成有效的同步转动对产品进行夹固，避免齿条移动过程中出现摆动等影响机械夹爪的工作性能。

在其中一个实施例中，所述安装座还设有第一转动支撑座，所述第一转动支撑座设有第一装配孔，所述第一夹杆贯穿并可转动设置于所述第一装配孔内；所述安装座还设有第二转动支撑座，所述第二转动支撑座设有第二装配孔，所述第二夹杆贯穿并可转动设置于所述第二装配孔内。因而通过第一转动支承座和第二转动支撑座可实现第一夹杆和第二夹杆沿其轴线方向的可靠旋转，确保较高的转动精度，进而提升第一夹头与第二夹头的配合精度，以形成有效的夹持工位。

在其中一个实施例中，所述第一夹头包括至少一个第一夹板，所述第一夹板设有夹槽，所述第二夹头设有第二夹板，所述第一夹板与所述第二夹板间隔设置、且与所述夹槽配合形成所述夹持工位。如此可通过夹槽与第二夹板的相对抵持实现对产品的牢靠夹持固定，且该配合结构简单，制造及使用成本低。

在其中一个实施例中，所述第一夹头包括两个所述第一夹板，两个所述第一夹板沿纵向间隔设置、并配合形成容嵌槽，所述第二夹板的端部可伸入所述容嵌槽内、并与上下两个所述夹槽配合形成所述夹持工位。如此可通过纵向间隔布置的两个夹槽的槽壁与伸入容嵌槽内的第二夹板的相对抵持，进而形成对产品的三点夹持定位，进一步提高产品的装夹稳固性。

在其中一个实施例中，所述安装座还设有限位面，所述齿条还设有挡接部，所述挡接部与所述限位面可抵接配合。如此可避免气缸推动推动件伸出处，通过挡接部与限位面的抵接，实现推动件的移动定位，避免其移动过度，影响机械夹爪的工作效能。

在其中一个实施例中，还包括复位弹性件，所述复位弹性件抵设于所述气缸的活塞杆与所述齿条之间。如此通过复位弹性件的回弹力，能够帮助气缸的活塞缸移动复位，以便于机械夹爪实现二次工作。

本实用新型还提供一种夹杆机构，其包括定位组件、联动杆、凸轮转子、驱动凸轮、触发电眼和如上所述的机械夹爪，所述联动杆与所述定位组件滑动配合，且所述联动杆的一端与所述机械夹爪连接、另一端与所述凸轮转子连接，所述凸轮转子与所述驱动凸轮滚动配合，所述触发电眼设置于所述驱动凸轮上并与所述定位组件可触发配合。

上述夹杆机构工作时，通过凸轮转子与驱动凸轮的配合，使定位组件与触发电眼相对而触发，此时安设在安装座上的气缸回缩使齿条回缩移动，此时齿条同步驱动第一夹持组件和第二夹持组件向传动件的方向同步转动，即实现第一夹头与第二夹头的相互转动靠近，从而将产品可靠夹固于第一夹头与第二夹头配合形成的夹持工位中。由于产品通过第一夹头和第二夹头的转动实现夹持，所受的并非传统机械夹臂施予的相对的径向夹持力，因而产品所受夹持力相对较小，也更加平缓，可实现对易碎品的可靠夹固，消除夹碎的安全隐患，并且上述连接结构简单，工作可靠，制造、使用及维护成本低。

附图说明

图1为本实用新型实施例所述的机械夹爪的俯视结构示意图；

图2为本实用新型实施例所述的机械夹爪的侧视结构示意图；

图3为本实用新型实施例所述的夹杆机构的结构示意图。

附图标记说明：

100、安装座，110、滑动导槽，120、第一转动支撑座，130、第二转动支撑座，200、驱动组件，210、传动件，211、第一传动齿，212、第二传动齿，220、气缸，300、第一夹持组件，310、第一夹头，311、第一夹板，320、第一齿轮，330、第一夹杆，400、第二夹持组件，410、第二夹头，411、第二夹板，420、第二齿轮，430、第二夹杆，500、容嵌槽，600、复位弹性件，700、定位组件，800、联动杆，900、凸轮转子，1000、驱动凸轮，1100、触发电眼。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本实用新型，并不限定本实用新型的保护范围。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”、“设置于”或“安设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件；一个元件与另一个元件固定连接的具体方式可以通过现有技术实现，在此不再赘述，优选采用螺纹连接的固定方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本实用新型中所述“第一”、“第二”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。

如图1和图2所示，为本实用新型展示的一种实施例的机械夹爪，包括：安装座100；驱动组件200，所述驱动组件200设置于所述安装座100上，且所述驱动组件200设有传动件210；第一夹持组件300，所述第一夹持组件300可转动地设置于所述安装座100上、并与所述传动件210驱动连接，且所述第一夹持组件300设有第一夹头310；及第二夹持组件400，所述第二夹持组件400可转动地设置于所述安装座100上、并与所述传动件210驱动连接，且所述第二夹持组件400设有第二夹头410；其中，所述第一夹头310与所述第二夹头410可相互转动并靠近时，所述第一夹头310与所述第二夹头410之间配合形成夹持工位。

上述机械夹爪进行产品夹持时，安设在安装座100上的驱动组件200动作使传动件210回缩移动，此时传动件210同步驱动第一夹持组件300和第二夹持组件400向传动件210的方向同步相向转动，即实现第一夹头310与第二夹头410的相互转动靠近，从而将产品可靠夹固于第一夹头310与第二夹头410配合形成的夹持工位中。由于产品通过第一夹头310和第二夹头410的转动实现夹持，所受的并非传统机械夹臂施予的相对的径向夹持力，因而产品所受夹持力相对较小，也更加平缓，可实现对易碎品的可靠夹固，消除夹碎的安全隐患，并且上述连接结构简单，工作可靠，制造、使用及维护成本低。

在采用上述机械夹爪进行产品的夹持操作时，以产品为针杆为例，针杆由输送盘供料到夹持工位，此时气缸220回缩，带动齿条并驱动第一夹持组件300和第二夹持组件400沿相向的方向同步转动，此时将成外扩状布置的第一夹头310和第二夹头410也朝相向的方向转动，转动过程中沿弧线方向接触针杆，进而在第一夹头310和第二夹头410的推动作用下进入夹持工位而固定，此时第一夹头310与第二夹头410正相对布置。由于在进入夹持工位的过程中，针杆所受的力为沿夹头转动方向的弧线方向的力，因而施加于针杆上的夹持力较小，可避免针杆因受相对的正向冲击夹持力而破碎。

如图2所示，在一个实施例中，所述驱动组件200还包括气缸220，所述传动件210为齿条，所述齿条沿长度方向的两侧分别延伸设置有第一传动齿211和第二传动齿212，所述第一夹持组件300包括设置于所述安装座100上并位于所述齿条的一侧且与所述第一传动齿211啮合配合的第一齿轮320、及与所述第一齿轮320连接并可同步转动的第一夹杆330，所述第一夹头310设置于所述第一夹杆330上；所述第二夹持组件400包括设置于所述安装座100上并位于所述齿条的另一侧且与所述第二传动齿212啮合配合的第二齿轮420、及与所述第二齿轮420连接并可同步转动的第二夹杆430，所述第二夹头410设置于所述第二夹杆430上。如此通过齿条与第一齿轮320、第二齿轮420的啮合能够形成对第一夹杆330和第二夹杆430的可靠同步驱动，进而使第一夹头310和第二夹头410同步靠近形成夹持工位对产品实现夹固，确保机械夹爪的使用性能。

或者在另一个实施例中，作为可替代的实施方式，第一齿轮320和第二齿轮420还可以替换为曲柄连杆，曲柄连杆的一端与气缸220的活塞杆固定连接、另一端与夹杆转动连接，当活塞缸伸缩移动时，带动两个夹杆形成同步转动，进而带动第一夹头310和第二夹头410对产品进行夹固。

请参照图2，在上述任一实施例的基础上，所述第一夹头310包括至少一个第一夹板311，所述第一夹板311设有夹槽，所述第二夹头410设有第二夹板411，所述第一夹板311与所述第二夹板411间隔设置、且与所述夹槽配合形成所述夹持工位。如此可通过夹槽与第二夹板411的相对抵持实现对产品的牢靠夹持固定，且该配合结构简单，制造及使用成本低。其中，第一夹板311与第二夹板411平行且并排布置，两者之间的间隙方便针杆进入夹槽而不会受到压迫损坏；夹槽的槽壁和第二夹板411的端部同时对针杆抵持，可防止针杆沿径向方向移动，同时针杆可通过其头部的压板扣接在第一夹板311上实现支撑固定。

在上述任一实施例的基础上，所述第一夹头包括两个所述第一夹板311，两个所述第一夹板311沿纵向间隔设置、并配合形成容嵌槽500，所述第二夹板411的端部可伸入所述容嵌槽500内、并与上下两个所述夹槽配合形成所述夹持工位。如此可通过纵向间隔布置的两个夹槽的槽壁与伸入容嵌槽500内的第二夹板411的相对抵持，进而形成对产品的三点夹持定位(三角形最为稳定原理)，进一步提高产品的装夹稳固性。

如图1所示，进一步地，所述安装座100设有位于所述第一齿轮320和所述第二齿轮420之间的滑动导槽110，所述齿条与所述滑动导槽110导向配合。如此通过滑动导槽110的导向作用，可使齿条按预定路径可靠移动，进而确保第一夹持组件300和第二夹持组件400形成有效的同步转动对产品进行夹固，避免齿条移动过程中出现摆动等影响机械夹爪的工作性能。

请参照图2，更进一步地，所述安装座100还设有第一转动支撑座120，所述第一转动支撑座120设有第一装配孔，所述第一夹杆330贯穿并可转动设置于所述第一装配孔内；所述安装座100还设有第二转动支撑座130，所述第二转动支撑座130设有第二装配孔，所述第二夹杆430贯穿并可转动设置于所述第二装配孔内。因而通过第一转动支承座和第二转动支撑座130可实现第一夹杆330和第二夹杆430沿其轴线方向的可靠旋转，确保较高的转动精度，进而提升第一夹头310与第二夹头410的配合精度，以形成有效的夹持工位。

更进一步地，所述安装座100还设有限位面，所述齿条还设有挡接部，所述挡接部与所述限位面可抵接配合。如此可避免气缸220推动推动件伸出处，通过挡接部与限位面的抵接，实现推动件的移动定位，避免其移动过度，影响机械夹爪的工作效能。

此外，还包括复位弹性件600，所述复位弹性件600抵设于所述气缸220的活塞杆与所述齿条之间。如此通过复位弹性件600的回弹力，能够帮助气缸220的活塞缸移动复位，以便于机械夹爪实现二次工作。具体的，复位弹性件600可选是弹簧；对于某些气缸220性能较弱的，由于所需推动第一转动夹持组件和第二转动夹持组件转动的驱动力较大，导致气缸220回程乏力，此时就需要借助弹簧的回弹力实现回缩。

如图3所示，本实用新型还提供一种夹杆机构，其包括定位组件700、联动杆800、凸轮转子900、驱动凸轮1000、触发电眼1100和如上所述的机械夹爪，所述联动杆800与所述定位组件700滑动配合，且所述联动杆800的一端与所述机械夹爪连接、另一端与所述凸轮转子900连接，所述凸轮转子900与所述驱动凸轮1000滚动配合，所述触发电眼1100设置于所述驱动凸轮1000上并与所述定位组件700可触发配合。

上述夹杆机构工作时，通过凸轮转子900与驱动凸轮1000的配合，使定位组件700与触发电眼1100相对而触发，此时安设在安装座100上的气缸220回缩使齿条回缩移动，此时齿条同步驱动第一夹持组件300和第二夹持组件400向传动件210的方向同步转动，即实现第一夹头310与第二夹头410的相互转动靠近，从而将产品可靠夹固于第一夹头310与第二夹头410配合形成的夹持工位中。由于产品通过第一夹头310和第二夹头410的转动实现夹持，所受的并非传统机械夹臂施予的相对的径向夹持力，因而产品所受夹持力相对较小，也更加平缓，可实现对易碎品的可靠夹固，消除夹碎的安全隐患，并且上述连接结构简单，工作可靠，制造、使用及维护成本低。

上述夹杆机构工作时多组单个机械夹爪及夹杆机构组件可多组均匀分布安装于主体安装盘上1200，在驱动凸轮的传导下，各自独立运动，根据设计需要和主体机工作分配需要，组件数量可随机增减。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。