一种应用于机械手夹头的夹持装置的制作方法

本发明涉及机械自动化技术领域，具体涉及一种应用于机械手夹头的夹持装置。

背景技术：

机械手能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。机械手是最早出现的工业机器人，也是最早出现的现代机器人，它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。现有的机械手夹持装置通常只能一对一的实现所需夹持工件或者货物，而且一种机械手夹持装置仅适用于同一组中对应工件或者货物，通用性较差。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有产品中不足，提供一种用于能够对不同组货物拥有足够地夹持动力的机械手夹头中的夹持装置。

为了达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明提供一种应用于机械手夹头的夹持装置，包括第一导轨、第二导轨、第一中间夹板、第二中间夹板、第三中间夹板、第一H型滑轨支座、第二H型滑轨支座、第三H型滑轨支座、第四H型滑轨支座、左架梁和右架梁；第一中间夹板、第二中间夹板和第三中间夹板依次并排设置在左架梁和右架梁之间；第一H型滑轨支座和第三H型滑轨支座并排固定安装在左架梁内侧端上，第二H型滑轨支座和第四H型滑轨支座并排固定安装在右架梁内侧端上，第一H型滑轨支座和第二H型滑轨支座相对设置，第一H型滑轨支座所在的延长线与第二H型滑轨支座所在的延长线位于同一直线上；第三H型滑轨支座和第四H型滑轨支座相对设置，第三H型滑轨支座所在的延长线与第四H型滑轨支座所在的延长线位于同一直线上；在第一导轨上嵌套有若干个滑块Ⅰ，在第二导轨上嵌套有若干个滑块Ⅱ；第一中间夹板、第二中间夹板以及第三中间夹板分别通过对应地滑块Ⅰ、滑块Ⅱ与第一导轨、第二导轨连接；在伺服电机驱动齿轮轴转动的同时带动第一齿条和第二齿条靠拢或分离运动，滑块Ⅰ和滑块Ⅱ分别能够沿着第一导轨、第二导轨进行滑动，使得第一中间夹板、第二中间夹板以及第三中间夹板随同对应地滑块Ⅰ和滑块Ⅱ一起进行滑动。以实现第一中间夹板与第二中间夹板的间距以及第二中间夹板与第三中间夹板的间距发现相应变化。

作为优选：在第一导轨上嵌套有第一滑块Ⅰ、第二滑块Ⅰ、第三滑块Ⅰ、第四滑块Ⅰ、第五滑块Ⅰ、第六滑块Ⅰ和第七滑块Ⅰ；在第二导轨上嵌套有第一滑块Ⅱ、第二滑块Ⅱ、第三滑块Ⅱ、第四滑块Ⅱ、第五滑块Ⅱ、第六滑块Ⅱ和第七滑块Ⅱ；在第一H型滑轨支座的靠中间部位上固定安装有第一加强挡筋，以及第一H型滑轨支座上设置有一对第一扣孔Ⅰ和一对第一扣孔Ⅱ；且第一扣孔Ⅰ和第一扣孔Ⅱ分别位于第一加强挡筋不同侧；在第二H型滑轨支座的靠中间部位上固定安装有第二加强挡筋，以及第二H型滑轨支座上设置有一对第二扣孔Ⅰ和一对第二扣孔Ⅱ；且第二扣孔Ⅰ和第二扣孔Ⅱ分别位于第二加强挡筋不同侧；在第三H型滑轨支座的靠中间部位上固定安装有第三加强挡筋，以及第三H型滑轨支座上设置有一对第三扣孔Ⅰ和一对第三扣孔Ⅱ；且第三扣孔Ⅰ和第三扣孔Ⅱ分别位于第三H型滑轨支座不同侧；在第四H型滑轨支座的靠中间部位上固定安装有第四加强挡筋，以及第四H型滑轨支座上设置有一对第四扣孔Ⅰ和一对第四扣孔Ⅱ；且第四扣孔Ⅰ和第四扣孔Ⅱ分别位于第四H型滑轨支座不同侧；第一滑块Ⅰ的底端支座通过第一扣孔Ⅰ和销轴与第一H型滑轨支座固定连接，第三滑块Ⅰ的底端支座通过第一扣孔Ⅱ和销轴与第一H型滑轨支座固定连接，第五滑块Ⅰ的底端支座通过第二扣孔Ⅱ和销轴与第二H型滑轨支座固定连接，第七滑块Ⅰ的底端支座通过第二扣孔Ⅰ和销轴与第二H型滑轨支座固定连接，第一滑块Ⅱ的底端支座通过第三扣孔Ⅰ和销轴与第三H型滑轨支座固定连接，第三滑块Ⅱ的底端支座通过第三扣孔Ⅱ和销轴与第三H型滑轨支座固定连接，第五滑块Ⅱ的底端支座通过第四扣孔Ⅱ和销轴与第四H型滑轨支座固定连接，第七滑块Ⅱ的底端支座通过第四扣孔Ⅰ和销轴与第四H型滑轨支座固定连接；

第一中间夹板分别通过第二滑块Ⅰ、第二滑块Ⅱ与第一导轨、第二导轨连接；使得第一中间夹板能够随同第二滑块Ⅰ、第二滑块Ⅱ在第一H型滑轨支座、第三H型滑轨支座内移动；第二中间夹板分别通过第四滑块Ⅰ、第四滑块Ⅱ与第一导轨、第二导轨连接；使得第二中间夹板能够随同第四滑块Ⅰ、第四滑块Ⅱ在第一H型滑轨支座与第二H型滑轨支座之间、第三H型滑轨支座与第四H型滑轨支座之间移动；第三中间夹板分别通过第六滑块Ⅰ、第六滑块Ⅱ与第一导轨、第二导轨连接；使得第三中间夹板能够随同第六滑块Ⅰ、第六滑块Ⅱ在第二H型滑轨支座、第四H型滑轨支座内移动。

作为优选：第一缓冲横梁杆、第二缓冲横梁杆、第三缓冲横梁杆、第四缓冲横梁杆；第一滑块Ⅰ的底端支座以及第一滑块Ⅱ的底端支座均向下与第一缓冲横梁杆固定连接，第三滑块Ⅰ的底端支座以及第三滑块Ⅱ的底端支座均向下与第二缓冲横梁杆固定连接，第五滑块Ⅰ的底端支座以及第五滑块Ⅱ的底端支座均向下与第三缓冲横梁杆固定连接，第七滑块Ⅰ的底端支座以及第七滑块Ⅱ的底端支座均向下与第四缓冲横梁杆固定连接；第一缓冲横梁杆与第二缓冲横梁杆之间固定安装有两块弹簧板Ⅰ，第三缓冲横梁杆与第四缓冲横梁杆之间固定安装有两块弹簧板Ⅰ。

作为优选：在左架梁上并排固定有多个左夹板，在右架梁上并排固定有多个右夹板，且这些左夹板、右夹板均与第一中间夹板、第二中间夹板或者第三中间夹板平行设置。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

采用本发明的技术方案，左架梁上并排的左夹板、第一中间夹板、第二中间夹板、第三中间夹板以及右架梁上并排的右夹板相互平行设置所形成的四块夹持区域，以实现对四组货物的夹取或者夹持；而且本发明中还采用主动力装置和位于两侧的副动力装置相互配合，保证了机械手夹头对不同组货物拥有足够地夹持动力。

附图说明

图1为机械手夹头的整体结构示意图；

图2～4和图8为图1中部分结构示意图；

图5为机械手夹头中主动力装置的结构示意图；

图6为本发明中第一导轨、第二导轨与滑块Ⅰ、滑块Ⅱ配合结构示意图；

图7为机械手夹头中副动力装置与左架梁、右架梁的配合结构示意图；

图9～10是本发明中右架梁、左架梁结构示意图；

图11～12本发明中第一中间夹板的结构示意图。

附图标记：主架梁1，固定带2，第一圆角矩形通孔101，齿轮轴圆形通孔102，第二圆角矩形通孔103，连接法兰10，连接管11，齿轮轴12，齿轮13，第一齿条14，第二齿条15，第一限位装置17，第一限位轴171，第一垫圈172，第一滑轮轴173，第一轴承174，第二限位装置16，第二限位轴161，第二垫圈162，第二滑轮轴163，第二轴承164，第一导轨18，第二导轨19，滑块Ⅰ，第一滑块Ⅰ201，第二滑块Ⅰ202，第三滑块Ⅰ203，第四滑块Ⅰ204，第五滑块Ⅰ205，第六滑块Ⅰ206，第七滑块Ⅰ207，滑块Ⅱ，第一滑块Ⅱ211，第二滑块Ⅱ212，第三滑块Ⅱ213，第四滑块Ⅱ214，第五滑块Ⅱ215，第六滑块Ⅱ216，第七滑块Ⅱ217，左架梁28，左夹板281，右架梁29，右夹板291，第一双向气缸26，左活塞杆Ⅰ261，右活塞杆Ⅰ262，I型单肘节接头Ⅰ262，支座轴Ⅰ264，第二双向气缸27，左活塞杆Ⅱ271，右活塞杆Ⅱ272，I型单肘节接头Ⅱ272，支座轴Ⅱ274，第一H型滑轨支座22，第一扣孔Ⅰ221，第一加强挡筋222，第一扣孔Ⅱ223，第二H型滑轨支座23，第二扣孔Ⅰ231，第二加强挡筋232，第二扣孔Ⅱ233，第三H型滑轨支座24，第三扣孔Ⅰ241，第三加强挡筋242，第三扣孔Ⅱ243，第四H型滑轨支座25，第四扣孔Ⅰ251，第四加强挡筋252，第四扣孔Ⅱ253，第一中间夹板30，第二中间夹板31，第三中间夹板32，第一缓冲横梁杆(331)、第二缓冲横梁杆(332)、第三缓冲横梁杆(333)、第四缓冲横梁杆(334)，弹簧板Ⅰ351，弹簧板Ⅱ352。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明的技术方案作进一步说明：

如图1～12所示，本发明提出一种机械手夹头，包括主架梁1、左架梁28、右架梁29、主动力装置、副动力装置以及应用于该机械手夹头的夹持装置。

如图1～2和图5所示，所述主动力装置包括伺服电机、齿轮轴12、齿轮13、第一齿条14、第二齿条15、第一限位装置17和第二限位装置16，伺服电机通过连接法兰10固定在主架梁1上；主架梁1上设置有用于并排限位第一限位装置17、齿轮轴12和第二限位装置16的中间固定块2，第一限位装置17、齿轮轴12和第二限位装置16依次并排设置，中间固定块2上依次并排设有第一圆角矩形通孔101、齿轮轴圆形通孔102和第二圆角矩形通孔103；齿轮轴12由下往上贯穿通过中间固定块2上的齿轮轴圆形通孔102与伺服电机连接，以实现伺服电机通过齿轮轴12与齿轮13传动连接。

如图5所示：所述第一限位装置17是由第一限位轴171由下往上依次贯穿通过第一限位轴承174、第一滑轮轴173和第一垫圈172连接而成，且第一限位装置17上的第一限位轴171由下往上贯穿通过中间固定块2上的第一圆角矩形通孔101；所述第二限位装置16是由第二限位轴161由下往上依次贯穿通过第二限位轴承164、第二滑轮轴163和第二垫圈162连接而成，且第二限位装置16上的第二限位轴161由下往上贯穿通过中间固定块2上的第二圆角矩形通孔103；其中：第一圆角矩形通孔101、第二圆角矩形通孔103的宽度略稍大于或者等于第一限位轴171、第二限位轴161的外径；第一圆角矩形通孔101、第二圆角矩形通孔103的长度大于第一限位轴171、第二限位轴161的外径；该尺寸结构的精准设置，以保证伺服电机驱动齿轮轴12转动过程中所带动的第一齿条14和第二齿条15或靠拢或分离运动时，第一限位装置17和第二限位装置16分别向内侧或者外侧产生一定地缓冲空间，从而实现第一齿条14和第二齿条15舒畅地靠拢或分离运动；将第一齿条14夹设在第一限位装置17上的第一限位轴承174与齿轮13之间，第二齿条15夹设在第二限位装置16上的第二限位轴承164与齿轮13之间；

而且第一齿条14A端内侧设有的锯齿槽口与齿轮13相啮合，第二齿条15B端内侧设有的锯齿槽口与齿轮13相啮合；第一齿条14B端与左架梁28固定连接，第二齿条15A端与右架梁29固定连接；其中：在同一参考系内，A端与B端为在前后或者左右相反方向上的两端；在伺服电机驱动齿轮13进行正向或者反向旋转过程中，第一齿条14与第二齿条15之间产生相互靠拢或者相互分离运动，从而实现左架梁28与右架梁29之间产生相互靠拢或者相互分离运动。

如图2和图7所示：所述副动力装置包括第一双向气缸26、左活塞杆Ⅰ261、右活塞杆Ⅰ262、I型单肘节接头Ⅰ263、第二双向气缸27、左活塞杆Ⅱ271、右活塞杆Ⅱ272和I型单肘节接头Ⅱ273；左活塞杆Ⅰ261和右活塞杆Ⅰ262分别与第一双向气缸26两端部嵌套配合连接，且右活塞杆Ⅰ262通过I型单肘节接头Ⅰ263与右架梁29内侧端上设有的支座轴Ⅰ264铰接，第一双向气缸26通过左活塞杆Ⅰ261与左架梁28内侧端固定连接；左活塞杆Ⅱ271和右活塞杆Ⅱ272分别与第二双向气缸27两端部嵌套配合连接，且右活塞杆Ⅱ272通过I型单肘节接头Ⅱ273与右架梁29内侧端上设有的支座轴Ⅱ274铰接，第二双向气缸27通过左活塞杆Ⅱ271与左架梁28内侧端固定连接；副动力装置相对于主动力装置于而言，是作为辅助的动力装置，通过第一双向气缸26和第二双向气缸27分别驱动左活塞杆Ⅰ261、右活塞杆Ⅰ262以及左活塞杆Ⅱ271、右活塞杆Ⅱ272，使得左架梁28与右架梁29之间产生相互靠拢或者相互分离运动。

如图2和图8所示：所述主动力装置并排设置在副动力装置中的第一双向气缸26与第二双向气缸27中间位置上。如图3～4所示：夹持装置包括第一导轨18、第二导轨19、第一中间夹板30、第二中间夹板31、第三中间夹板32、第一H型滑轨支座22、第二H型滑轨支座23、第三H型滑轨支座24、第四H型滑轨支座25。第一中间夹板30、第二中间夹板31和第三中间夹板32依次并排设置在左架梁28和右架梁29之间。

如图7、图9和图10所示：第一H型滑轨支座22和第三H型滑轨支座24并排固定安装在左架梁28内侧端上，第二H型滑轨支座23和第四H型滑轨支座25并排固定安装在右架梁29内侧端上，第一H型滑轨支座22和第二H型滑轨支座23相对设置，第一H型滑轨支座22所在的延长线与第二H型滑轨支座23所在的延长线位于同一直线上；第三H型滑轨支座24和第四H型滑轨支座25相对设置，第三H型滑轨支座24所在的延长线与第四H型滑轨支座25所在的延长线位于同一直线上；在第一导轨18上嵌套有若干个滑块Ⅰ，在第二导轨19上嵌套有若干个滑块Ⅱ；第一中间夹板30、第二中间夹板31以及第三中间夹板32分别通过对应地滑块Ⅰ、滑块Ⅱ与第一导轨18、第二导轨19连接；在伺服电机驱动齿轮轴12转动的同时带动第一齿条14和第二齿条15靠拢或分离运动，滑块Ⅰ和滑块Ⅱ分别沿着第一导轨18、第二导轨19进行滑动，使得第一中间夹板30、第二中间夹板31以及第三中间夹板32随同对应地滑块Ⅰ和滑块Ⅱ一起进行滑动。以实现第一中间夹板30与第二中间夹板31的间距以及第二中间夹板31与第三中间夹板32的间距发现相应变化。

如图6所示：在第一导轨18上嵌套有第一滑块Ⅰ201、第二滑块Ⅰ202、第三滑块Ⅰ203、第四滑块Ⅰ204、第五滑块Ⅰ205、第六滑块Ⅰ206和第七滑块Ⅰ207；在第二导轨19上嵌套有第一滑块Ⅱ211、第二滑块Ⅱ212、第三滑块Ⅱ213、第四滑块Ⅱ214、第五滑块Ⅱ215、第六滑块Ⅱ216和第七滑块Ⅱ217；在第一H型滑轨支座22的靠中间部位上固定安装有第一加强挡筋222，以及第一H型滑轨支座22上设置有一对第一扣孔Ⅰ221和一对第一扣孔Ⅱ223；且第一扣孔Ⅰ221和第一扣孔Ⅱ223分别位于第一加强挡筋222不同侧；在第二H型滑轨支座23的靠中间部位上固定安装有第二加强挡筋232，以及第二H型滑轨支座23上设置有一对第二扣孔Ⅰ231和一对第二扣孔Ⅱ233；且第二扣孔Ⅰ231和第二扣孔Ⅱ233分别位于第二加强挡筋232不同侧；在第三H型滑轨支座24的靠中间部位上固定安装有第三加强挡筋242，以及第三H型滑轨支座24上设置有一对第三扣孔Ⅰ241和一对第三扣孔Ⅱ243；且第三扣孔Ⅰ241和第三扣孔Ⅱ243分别位于第三H型滑轨支座24不同侧；在第四H型滑轨支座25的靠中间部位上固定安装有第四加强挡筋252，以及第四H型滑轨支座25上设置有一对第四扣孔Ⅰ251和一对第四扣孔Ⅱ253；且第四扣孔Ⅰ251和第四扣孔Ⅱ253分别位于第四H型滑轨支座25不同侧。第一滑块Ⅰ201的底端支座通过第一扣孔Ⅰ221和销轴与第一H型滑轨支座22固定连接，第三滑块Ⅰ203的底端支座通过第一扣孔Ⅱ223和销轴与第一H型滑轨支座22固定连接，第五滑块Ⅰ205的底端支座通过第二扣孔Ⅱ233和销轴与第二H型滑轨支座23固定连接，第七滑块Ⅰ207的底端支座通过第二扣孔Ⅰ231和销轴与第二H型滑轨支座23固定连接，第一滑块Ⅱ211的底端支座通过第三扣孔Ⅰ241和销轴与第三H型滑轨支座24固定连接，第三滑块Ⅱ213的底端支座通过第三扣孔Ⅱ243和销轴与第三H型滑轨支座24固定连接，第五滑块Ⅱ215的底端支座通过第四扣孔Ⅱ253和销轴与第四H型滑轨支座25固定连接，第七滑块Ⅱ217的底端支座通过第四扣孔Ⅰ251和销轴与第四H型滑轨支座25固定连接。

如图2～4所示：第一中间夹板30分别通过第二滑块Ⅰ202、第二滑块Ⅱ212与第一导轨18、第二导轨19连接；使得第一中间夹板30能够随同第二滑块Ⅰ202、第二滑块Ⅱ212在第一H型滑轨支座22、第三H型滑轨支座24内移动；第二中间夹板31分别通过第四滑块Ⅰ204、第四滑块Ⅱ214与第一导轨18、第二导轨19连接；使得第二中间夹板31能够随同第四滑块Ⅰ204、第四滑块Ⅱ214在第一H型滑轨支座22与第二H型滑轨支座23之间、第三H型滑轨支座24与第四H型滑轨支座25之间移动；第三中间夹板32分别通过第六滑块Ⅰ206、第六滑块Ⅱ216与第一导轨18、第二导轨19连接；使得第三中间夹板32能够随同第六滑块Ⅰ206、第六滑块Ⅱ216在第二H型滑轨支座23、第四H型滑轨支座25内移动。

其中：第一缓冲横梁杆331、第二缓冲横梁杆332、第三缓冲横梁杆333、第四缓冲横梁杆334；第一滑块Ⅰ201的底端支座以及第一滑块Ⅱ211的底端支座均向下与第一缓冲横梁杆331固定连接，第三滑块Ⅰ203的底端支座以及第三滑块Ⅱ213的底端支座均向下与第二缓冲横梁杆332固定连接，第五滑块Ⅰ205的底端支座以及第五滑块Ⅱ215的底端支座均向下与第三缓冲横梁杆333固定连接，第七滑块Ⅰ207的底端支座以及第七滑块Ⅱ217的底端支座均向下与第四缓冲横梁杆334固定连接；第一缓冲横梁杆331与第二缓冲横梁杆332之间固定安装有两块弹簧板Ⅰ351，第三缓冲横梁杆333与第四缓冲横梁杆334之间固定安装有两块弹簧板Ⅰ351。

如图2～4所示：在左架梁28上并排固定有多个左夹板281，在右架梁29上并排固定有多个右夹板291，且这些左夹板281、右夹板291均与第一中间夹板30、第二中间夹板31或者第三中间夹板32平行设置。

采用本发明的技术方案，左架梁28上并排的左夹板281、第一中间夹板30、第二中间夹板31、第三中间夹板32以及右架梁29上并排的右夹板291相互平行设置所形成的四块夹持区域，以实现对四组货物的夹取或者夹持；同时本发明中采用主动力装置和位于两侧的副动力装置相互配合，保证了本发明机械手夹头对不同组货物拥有足够地夹持动力。

上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。