一种摆动式旋转气爪装置的制作方法

本实用新型属于机械手技术领域，涉及一种旋转气爪装置，尤其是一种摆动式旋转气爪装置。

背景技术：

随着机械制造工业的发展，数控车床日益增多，为了适应多品种小批量生产及提高生产力的要求，数控车床上配备轴类零件上下料系统，要求能够输送棒料，并能卸下尺寸不等的轴类及片状零件，人们采用机械切削自动化设备对金属工件进行加工，这样提高了加工效率，而且安全性能较高。

目前，机械切削加工自动化设备中应用最广泛的上下料装置是旋转气爪装置，例如，申请号为201410440048.4的实用新型专利公开了一种旋转气爪装置，括回转气缸和呈直角三棱柱状的旋转架，回转气缸固设于旋转架的斜侧面上，在旋转架的两直角侧面上分别安装有第一气爪和第二气爪，在旋转架的其中一直角侧面上设有能在该直角侧面上纵向移动的调节块，第二气爪安装于调节块上，所述回转气缸上穿固有横调转轴，横调转轴一端穿插在旋转架上且旋转架可沿横调转轴径向移动，这种气爪结构，两气爪在交替转换过程中，每个气爪均能转换至另一气爪的位置上，定位相当准确，但同时存在以下技术问题，这种旋转气爪结构中，由于直角三棱状的旋转架体积较大，造成整个旋转气爪结构体积较大，另外，虽然两气爪相互垂直，但是两气爪相对于旋转座的旋转平面均为倾斜设置，如此，使得整个旋转气爪在一个立体空间内转动，其所需的旋转空间较大，待安装棒料后，所需的空间更大，因此，在一些狭小的空间内无法安装和使用，导致其局限性较大，适用范围较小。

综上所述，为了解决上述旋转气爪存在的技术问题，需要设计一种体积小、旋转所需空间小、使用灵活的摆动式旋转气爪装置。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种体积小、旋转所需空间小、使用灵活的摆动式旋转气爪装置。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种摆动式旋转气爪装置，包括

固定座，其用于与机械手手臂相连；

旋转座，其与固定座活动相连；

气爪，其有两个且分别与旋转座相连；

所述旋转座能相对固定座转动且两气爪能随旋转座来回摆动。

在上述一种摆动式旋转气爪装置中，所述旋转座包括端部相连的两安装块，两气爪分别与两安装块外表面相连，在两安装块的夹角处设置有与两安装块内表面固连的连接块，所述连接块与固定座活动连接。

在上述一种摆动式旋转气爪装置中，所述连接块上设置有内套圈，所述固定座上对应设置有外套圈，所述内套圈与外套圈通过连接轴铰接连接。

在上述一种摆动式旋转气爪装置中，在两安装块相连的一端设置有贯穿两安装块的过线孔，在两安装块的外表面上分别设置有设置有线槽，所述线槽与过线孔相通。

在上述一种摆动式旋转气爪装置中，所述固定座上安装有驱动气缸，在驱动气缸的活塞杆上固连有连接杆，所述连接杆与其中一安装块铰接连接。

在上述一种摆动式旋转气爪装置中，所述旋转座内设置有装配槽，装配槽一侧设置有连接套圈，在固定座上设置有连接套筒，所述连接套圈位于装配槽内并与连接套筒同轴设置，所述连接套圈内固设有与连接套筒活动相连的连接轴。

在上述一种摆动式旋转气爪装置中，所述连接套筒的一端固设有回转气缸，所述回转气缸的输出端与连接轴相连且连接轴能随该输出端同步转动。

在上述一种摆动式旋转气爪装置中，所述连接套筒一端固连有端盖，所述回转气缸与端盖固连，在端盖内设置有传动块，所述传动块分别与连接轴和导气接头固连。

在上述一种摆动式旋转气爪装置中，所述固定座上设置有连接臂，在连接臂的下端安装有推料气缸，所述推料气缸上设置有可移动的推料板，气爪上具有容纳棒料的夹料区，所述推料板与其中一夹料区相对。

在上述一种摆动式旋转气爪装置中，所述气爪包括基座与夹块，所述基座与安装面固连，所述夹块有两个且分别与基座的一端活动相连，所述两夹块能在基座上同步相向移动。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型中，两气爪相互垂直且均安装在旋转座上，旋转座能相对固定座转动，而两气爪能随旋转座在同一平面内来回摆动，也就是说，两旋转座是在同一平面内转动，而非在立体空间内转动，与传统的旋转气爪结构相比，其占用空间小，所需的转动空间较小，整个旋转气爪结构使用更加灵活，使用范围更大。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的立体图。

图2为本实用新型实施例1的分解图。

图3为本实用新型实施例2的立体图。

图4为本实用新型实施例2的分解图。

实施例1

图中，100、固定座；110、固定部；120、机械手手臂；121、驱动气缸；122、连接座；123、连接杆；130、外套圈；131、轴承；132、限位圈；140、连接轴；150、端盖；151、连接臂；152、活动臂；160、推料气缸；161、推料板；

200、旋转座；210、安装块；211、安装槽；212、铰接部；213、过线孔；214、线槽；220、连接块；221、内套圈；

300、气爪；310、基座；311、限位槽；312、移块；313、定位槽；320、夹块；321、第一齿面；330、调节块；331、第二齿面；332、定位块。

实施例2

图中，100、固定座；110、连接套筒；111、轴承；120、连接轴；121、固定盖；130、端盖；131、传动块；140、回转气缸；150、推料气缸；151、连接臂；152、推料板；153、推料杆；

200、旋转座；210、安装槽；220、装配槽；230、连接套圈；

300、气爪。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

本旋转气爪装置用于机械手上，其对现有旋转气爪旋转时所占空间大的问题进行改进，目的在于缩小整个旋转气爪的体积与旋转时的占用空间，提高使用灵活性，扩大其使用范围。

实施例1

如图1、图2所示，本实用新型一种摆动式旋转气爪300装置，包括固定座100、旋转座200与气爪300。

固定座100为竖立设置的方形体块状结构，固定座100的上端周缘向外突出并在固定座100的上端形成一个固定部110，所述固定部110的上表面与竖立设置的机械手手臂120固连，旋转座200与固定座100活动相连并能相对固定座100转动，气爪300有两个且分别与旋转座200相连，两气爪300相互垂直并位于同一平面内

初始状态下，其中一气爪300水平设置，另一气爪300竖立设置，两气爪300位于同一水平面内，其中，水平设置的气爪300用于抓取毛胚棒料，并在其旋转90°后将毛胚棒料送至加工端进行加工，工作时，该旋转座200能以每次90°的角度在固定座100上相对固定座100来回转动，由于两气爪300间的夹角原本即为90°，因此，整个旋转座200相当于在同一平面内的180°范围内运动，旋转座200转动时，两气爪300随旋转座200同步摆动，每摆动一次，其中一气爪300就摆动至另一气爪300原来的位置上，并有一个毛胚工件被抓取送至加工端，从而提高棒料的转移、输送及加工效率。

采用这种结构后，两气爪300在同一个平面内来回摆动，而非在立体空间内转动，其占用空间小，所需的转动空间较小，整个旋转气爪300结构使用更加灵活。

值得说明的是，上述结构中，两气爪300也可以是位于两个不同的平面内，两气爪300间的夹角也可以大于或小于90°。

在上述结构的基础上，本实用新型对其做了进一步改进与细化。

如图2所示，所述旋转座200包括端部相连且相互垂直的两安装块210，每个安装块210为圆形的块状结构，其中一安装块210竖立设置，另一安装块210水平设置，优选的，在每个安装块210的外表面上均设置有一安装槽211，每个安装槽211均延伸至接近安装块210的边缘，两气爪300分别位于两安装槽211内并与相应的安装块210固连，在两安装块210的夹角处设置有与两安装块210内表面固连的连接块220，所述连接块220与固定座100活动连接。

旋转座200包括垂直相连的两安装块210以及连接两安装块210的连接块220，两气爪300分别位于两安装块210上的安装槽211内并与安装块210固连，安装槽211的设置，使得气爪300的定位安装方便、快速，提高了气爪300安装的稳定性，而安装槽211延伸至安装块210的边缘部分，也就是说，每个安装块210略大于气爪300，由此可见，相比于传统旋转气爪300中的旋转座200，本结构中的旋转座200结构简单，且体积较小，所占空间更小，进一步缩小的整个旋转气爪300结构的体积，提高了其使用的灵活性，另外，也减少了旋转座200的材料投入，节省了一定的成本。

进一步的，所述连接块220上设置有相隔开的两内套圈221，两内套圈221横向设置且相互平行，在固定座100的底部两端向下延伸出有相隔开且相互平行的两外套圈130，两内套圈221位于两外套圈130间且分别与两外套圈130一一对应，所述内套圈221与外套圈130通过连接轴140铰接连接。

也就是说，两内套圈221与两外套圈130同轴设置，每个内套圈221与相应的外套圈130均通过一个连接轴140铰接连接，采用这种结构，使得旋转座200与固定座100的活动连接，旋转座200能以连接轴140的轴心为圆心相对固定座100来回转动，另外，这种方式，也使得旋转座200与固定座100拆装较方便，便于后期零部件更换。

如图2所示，在两安装块210相连的一端设置有贯穿两安装块210的过线孔213，也就是说，该过线孔213均位于两安装块210上，在两安装块210的外表面上分别设置有设置有线槽214，所述线槽214与过线孔213相通。

通过设置过线孔213，使得各种电线等线路能置于过线孔213中，实现各种线路有序、规范的放置，避免线路散乱，而线槽214用来容纳电线，节省了电线的安装空间，也避免电线外露。

如图1、图2所示，为了给旋转座200提供驱动源，在与固定座100相连的机械手手臂120的外表面上安装有驱动气缸121，该驱动气缸121通过安装在其尾部的连接座122与机械手手臂120固连，在驱动气缸121的活塞杆上固连有连接杆123，在其中一安装块210的外圆周面上凸设有一铰接部212，所述铰接部212由连接杆123的一端伸入其内部并与连接杆123铰接连接。

当然，旋转座200也可采用其它的方式驱动，其并不限于使用驱动气缸121这一种驱动方式。

如图2所示，在每个外套圈130的中心孔内均安装有一个轴承131，在每个外套圈130的外表面上设置有与该中心孔同轴的沉头孔(图中未标记)，在沉头孔内安装有限位圈132，每个连接轴140穿过相应的轴承131与限位圈132，连接轴140与轴承131固连，在每个连接轴140与定位圈相邻的一端径向延伸出直径大于连接轴140直径的限位部(图中为标记)，限位部抵在限位圈132上。

通过轴承131与连接轴140配合，使得旋转座200转动时更加平稳灵活，而限位圈132与限位部的配合，使得连接轴140不易发生轴向蹿动，保证了连接轴140具有较好的稳定性，限位部抵在限位圈132上，而非抵在轴承131上，也是避免连接轴140的轴向蹿动导致轴承131与外套圈130间产生位移，如此，保证了轴承131的稳定性。

进一步的，在两外套圈130的外表面上分别安装有将限位圈132封住的端盖150，在其中一个端盖150上固设有向外水平伸出的连接臂151，在连接臂151上活动安装有可相对其轴向移动的活动臂152，在活动臂152的安装有推料气缸160，在推料气缸160的活塞杆一端安装有推料板161，气爪300上具有容纳棒料的夹料区，所述推料板161与其中一夹料区相对，优选的，该推料板161与竖立设置的气爪300相对。

由于水平设置的气爪300用于抓取毛胚棒料并送至加工端加工，当水平气爪300抓取棒料后旋转至竖立状态并与加工端相对，此时，需要将加工好的棒料推入加工端，而通过推料板161的移动，其能与棒料接触且接触面积较大，并能将棒料推出夹料区，从而使毛胚棒料由气爪300上卸下并进入加工端加工，而通过该活动臂152移动，可调节推料气缸160与气爪300间的距离，使用相当灵活。

如图2所示，所述气爪300包括基座310与夹块320，所述基座310为圆柱体结构，其一端与安装块210固连，所述夹块320有两个且分别与基座310的另一端活动相连，所述两夹块320能在基座310上同步相向移动，也就是说，两个夹块320可实现相互靠近或相互远离，当两夹块320靠近时，可将棒料夹住，当两夹块320远离时，可使棒料卸下，其结构简单，夹料和卸料效率高，夹料较稳定。

进一步的，在基座310的另一端端面上对称设置有两限位槽311，优选的，该限位槽311的截面形状为倒置的T形结构，两限位槽311分别延伸至基座310的外表面，两限位槽311位于基座310一端的同一直径线上，在两限位槽311内分别安装有突出限位槽311的移块312，移块312的形状与限位槽311的形状相配合，两夹块320分别与两移块312固连，当基座310内充气或放气时，两移块312能在两限位槽311内同步相向移动且两夹块320能随两移块312同步移动。

通过驱动移块312在基座310上移动，从而实现两夹块320的移动，其结构较简单，同步效果较好，移块312位于限位槽311内，其固定效果较好，移动较稳定，提高了夹块320的夹持效果，棒料安装后的稳定性较高。

如图2所示，所述夹块320的底部安装有调节块330，两调节块330分别与两移块312通过螺钉固连，在夹块320下表面上设置有沿其轴向方向分布且横线设置的第一齿面321，在调节块330的上表面相应设置有第二齿面331，第一齿面321与第二齿面331贴紧且啮合连接。

虽然，两移块312在基座310上移动，能实现两夹块320间距离的变化，以实现对棒料和夹持和放松，但移块312的移动距离有限，当棒料的直径大于两移块312间的最大距离或最小最小距离时，则无法夹持相应规格的棒料，而通过上述结构，即能实现了夹块320与调节块330间距离的微调，使得夹块320间的移动距离不受移块312的移动距离限制，增加了夹块320间可夹持的棒料的种类与规格，扩大了气爪300的使用范围。

优选的，在每个移块312的表面上横向开设有定位槽313，在调节块330的下表面上相应设置有定位块332，所述定位块332位于定位槽313内。

采用这种结构，使得调节块330能快速与移块312定位安装，同时，提高了调节块330与移块312的相对固定性和同步性，使得夹块320移动时更加稳定。

实施例2

本实施例的实用新型构思、工作原理与实施例基本相同，不同之处在于旋转座200的结构、旋转座200与固定座100的连接结构以及旋转座200的驱动方式，具体描述如下：

如图3、图4所示，本实用新型一种摆动式旋转气爪300装置，同样包括固定座100、旋转座200与气爪300。

固定座100、气爪300的结构与实施例1中的结构相同，而旋转座200类似于板状结构，其中部呈直角弧形状弯曲，从而使旋转座200的两端相互垂直，一端竖立设置，另一端水平设置，在旋转座200的两端外表面上也设置有用于安装气爪300的安装槽210，在旋转座200内形成有一装配槽220，该装配槽220呈横向延伸，所述装配槽220一侧设置有与旋转座200固连的连接套圈230，在固定座100的底部设置有连接套筒110，所述连接套圈230位于装配槽220内并与连接套筒110同轴，所述连接套筒110内固设有与连接套圈230活动相连的连接轴120，在连接轴120的一端设置有固定盖121，所述固固定盖121与连接套圈230固连，固定盖121起到传动的作用，同时，也将连接套筒110一端封盖住，工作时，旋转座200与连接轴120同步相对固定座100转动。

这种旋转座200的结构，相对于实施例1中的旋转座200结构，其结构更加简单，整个旋转座200加工成型相当方便。

优选的，在连接套筒110的两端分别设置有与其中心孔同轴的沉头孔(图中未标记)，在沉头孔内固定安装有轴承111，连接轴120穿过轴承111并与轴承111相连，通过安装轴承111，实现了连接轴120相对固定座100转动且转动平稳。

进一步的，在连接套筒110的另一端安装有与其端部固连的端盖130，在端盖130的中部安装有与连接轴120固连的圆柱状传动块131，所述端盖130上固定安装有回转气缸140，所述回转气缸140上设置有可转动的输出端(图中未示出)，该输出端与传动块131相连并能随传动盘同步转动。

值得说明的是，实施例1中的驱动气缸，也可以用实施例2中的回转气缸140代替，而实施例2中的回转气缸140，也可以用实施例1中的驱动气缸代替，也就是说，两个实施例中的驱动方式与旋转座200结构，可以随意搭配使用。

另外，本实施例中，推料气缸150位于端盖130的下方，并通过一连接臂151直接与端盖130相连，而推料气缸150的结构与实施例1中的结构相同，只是在推料板152上安装有向夹料区延伸的推料杆153，卸料时，该推料杆153与棒料接触。

如图3、图4所示，气爪300的结构与实施例1中的气爪300结构完全相同，因此，与本实施例有关的附图中，不再对气爪300结构进行标记，当然，本实施例中的气爪300也可以采用其它的结构。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。