一种卡爪装置的制作方法

本实用新型涉及机械制造和零件加工技术领域，具体涉及一种卡爪装置。

背景技术：

传统汽车轮毂锻压设备为立式锻压机，设备运转时对地面和机器的压力比较大，长时间有地沉现象；设备体积较高，占地很大。所以我们重新设计了一款卧式双工位锻压机，专利申请号为201721124707.9，专利名称为一种串联压机，利用两边压力相反来抵消设备的运转震荡，并且此设备的双工位机构会提高生产效率。然而，锻压的工序间工件的运输就亟待解决。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于，提供一种卡爪装置，可搬运高温工件，往返运动，采用双层导轨结构，空间利用率高，搬运速度快，效率高，采用由下夹取的抓取形式，稳定性高。

为了达到上述目的，本实用新型采取以下技术方案：一种卡爪装置，包括卡爪主体连接卡爪托盘，所述卡爪托盘下方连接导轨，所述导轨包括互相平行且连为一体的上层导轨和下层导轨，所述上层导轨和下层导轨的外侧面分别对应设有上层齿条和下层齿条，所述下层导轨下方配合连接支撑架；

所述卡爪主体包括U型固定架，所述U型固定架铰接有两卡爪，所述两卡爪底端铰接于一升降轴两端，所述升降轴中点下方连接气缸输出轴，所述气缸固定连接卡爪托盘，所述U型固定架的底端设有配合气缸输出轴的通孔；

所述上层齿条配合连接有固定连接卡爪托盘的第一电机，所述下层齿条配合连接有固定连接支撑架的第二电机，所述支撑架固定。

优选地，所述每个卡爪均包括流线型的手指和通过铰链连接在手指内侧的至少两个衬垫，所述两卡爪上的衬垫呈镜像分布；所述上层导轨和下层导轨通过导轨架连接为一体，所述上层齿条和下层齿条均设在导轨架的外侧面。

优选地，所述升降轴和卡爪之间均铰接有一导杆。

优选地，所述U型固定架内侧固定连接有一对配合升降轴运动的升降导轨。

优选地，所述导轨架为可供所述气缸在其内往复运动的框架。

优选地，所述手指为弧形流体型，所述衬垫的材质为不锈钢的金属材质；所述第一电机和第二电机均为伺服电机。

有益效果：

1.采用由下夹取的形式，给工件上方充分的空间，并可将工件的自重由夹爪本体自身承受，而非上抓取的形势将工件自重由手指承受，增大了卡爪的使用寿命，提高了转移速率，增加了动态稳定性。

2.双层导轨运动结构，提供双倍行程，双倍速度，空间利用率高，搬运速度快，效率高；

3.卡爪的手指材质为耐高温的不锈钢材质，高温状态下抓取刚性持久；

4.手指外形采用对称型分布式线接触，其夹住工件的姿态可以降低工件重心； 5.手指内侧通过铰链连接衬垫，可适应工件的拔模斜度，有效夹紧工件。

附图说明

图1为卡爪装置的主要结构示意图。

图2为卡爪装置的正视结构示意图。

图3为卡爪装置的俯视结构示意图。

图4为卡爪装置的右视结构示意图。

图中，手指1，衬垫2，气缸3，上层导轨4，下层导轨5，导轨架6，第一电机 7，第二电机8，U型固定架9，卡爪托盘10，支撑架11，铰链12，上层齿条13，下层齿条14，升降导轨15，升降轴16，导杆17。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细说明本实用新型的具体实施例。

图1出示了一种卡爪装置，此卡爪装置包括卡爪主体连接卡爪托盘10，所述卡爪托盘10连接导轨，所述导轨包括互相平行且连为一体的上层导轨4和下层导轨5，所述上层导轨4和下层导轨5的外侧面分别对应设有上层齿条13和下层齿条14，所述下层导轨5下方配合连接支撑架11；在本实施例中，所述导轨包括导轨架6的上端和下端分别设有互相平行的上层导轨4和下层导轨5，导轨架6上还固定有对应配合上层导轨4的上层齿条13和对应配合下层导轨5的下层齿条14，所述支撑架11在下方活动连接下层导轨5；具体地，如图1所示，所述导轨为两条导轨的双层导轨，所述卡爪托盘10底端连接有至少两个配合上层导轨4的滑块，一般为两个或四个，滑块上设有滑槽，滑槽配合上层导轨4 可带动卡爪托盘10滑动。

卡爪主体包括U型固定架9，所述U型固定架9铰接有两个卡爪，铰接点设在靠近底端但不是端部，所以两个卡爪实质上均为杠杆，所述两卡爪底端铰接于一升降轴16两端，所述升降轴16中点下方连接气缸3输出轴，所述气缸3 固定连接卡爪托盘10；由于，气缸3需要跟随卡爪托盘10一起运动的同时带动卡爪夹紧或松开，所以要求所述导轨架6为可供所述气缸3在其内往复运动的框架，所述U型固定架9的底端设有配合气缸3输出轴的通孔；如此，气缸3 输出轴上下运动，带动升降轴16上下运动，升降轴16两端的卡爪做张开或收紧运动，如此可实现对工件的松开或夹紧。

上层齿条13配合连接有固定连接卡爪托盘10的第一电机7，所述下层齿条 14配合连接有固定连接支撑架11的第二电机8，所述支撑架11固定；如此，第一电机7提供动力，通过上层齿条13将动力传递给卡爪托盘10，从而卡爪托盘10带动卡爪主体在上层导轨4上滑动。第二电机8通过下层齿条14将动力传递给导轨架6整体，导轨架6整体运动从而可同时带动卡爪主体运动，如此，卡爪主体运动速度可叠加，大大加快了工件的运输传递速度，同时可提供双倍行程，导轨可铺开可收回，提高了空间利用率。

第一电机7和第二电机8均为伺服电机，因为伺服电机可使控制速度，位置精度非常准确，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。伺服电机转子转速受输入信号控制，并能快速反应，在自动控制系统中，用作执行元件，且具有机电时间常数小、线性度高、始动电压等特性，可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。如此，便于此卡爪装置在自动控制系统中实现信号交互。

每个卡爪均包括弧形流线型的手指1和通过铰链12连接在手指1内侧的至少两个衬垫2，所述两卡爪上的衬垫2呈镜像分布。弧形流线型的手指1可使夹住工件时与工件的贴合面更大，夹紧更稳定，同时，可降低工件的重心，衬垫2 的材质为不锈钢的金属材质，为耐高温，高阻燃材质，因为汽车轮毂锻压时工件表面温度可达450～500℃，衬垫2可使卡爪在高温状态下刚性持久。

升降轴16和两卡爪底部之间均铰接有一导杆17，如此可使得卡爪铰接处铰接轴的载荷更加平滑，且降低卡爪张开或收紧时的运动幅度，使得夹紧工件更加平稳，增加卡爪的使用寿命。所述U型固定架9内侧固定连接有一对配合升降轴16运动的升降导轨15；如此使得升降轴16升降运动更加平稳，同时，使得卡爪夹紧松开更平稳、可靠。

如此，本实用新型显而易见的有益效果有：

1.采用由下夹取的形式，给工件上方充分的空间，并可将工件的自重由夹爪本体自身承受，而非上抓取的形势将工件自重由手指1承受，增大了卡爪的使用寿命，提高了转移速率，增加了动态稳定性。

2.双层导轨运动结构，提供双倍行程，空间利用率高，运动速度可叠加，搬运速度快，效率高；

3.卡爪的手指1材质为耐高温的不锈钢材质，高温状态下抓取刚性持久；

4.手指1采用对称型分布式线接触，其夹住工件的姿态可以降低工件重心；

5.手指1内侧通过铰链12连接衬垫2，可适应工件的拔模斜度，有效夹紧工件。

本实用新型不限于上述实施方式，采用与本实用新型上述实施例相同或近似的结构，而得到的其他卡爪装置，均在本实用新型的保护范围内。