一种基于齿轮齿条传动的定心夹爪的制作方法

本发明属于六轴机器人自动化锻造锻造设备领域，具体涉及一种基于齿轮齿条传动的定心夹爪。

背景技术：

锻造生产线工件棒料处于高温状态，然后压机的多次冲压成型，在成为锻造最终成品之前需要对工件进行转移。锻造生产环境比较恶劣，压机模具需要通过连续的喷脱模剂来保证产品不出现粘模现象，脱模剂进入气缸会导致气缸使用寿命降低，同时气缸离高温工件越近，气缸的使用寿命会降低。

另外，随着机器人自动化生产线的普及，自动化生产线的产品品种由单一产品逐渐转变为多种产品，这样对机器人手爪的兼容性要求逐渐提高。且提高机器人手爪的兼容性和定心性，同样也提高了自动化生产线程序的兼容性。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种基于齿轮齿条传动的定心夹爪。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种基于齿轮齿条传动的定心夹爪，包括：

夹持机构：包括两个夹持手指，用于夹持工件；

齿轮齿条传动机构：与夹持机构连接，用于驱动所述夹持机构的两个夹持手指同时轴向对心移动；

动力驱动机构：与齿轮齿条传动机构连接，为齿轮齿条传动机构提供动力。

进一步的，所述两个夹持手指分别包括夹持块和定位块；

所述定位块可拆卸固定在夹持块的夹持端，两个定位块用于夹持工件。

进一步的，所述定位块为夹持式或内撑式；

夹持式定位块通过夹持作用实现对工件的夹持，内撑式定位块通过内撑作用实现对工件的夹持，适用于带有孔的工件。

进一步的，夹持式定位块为v型定位块，两个v型定位块的v部相对设置，用于夹持工件。

进一步的，还包括安装机构，用于固定安装所述夹持机构，齿轮齿条传动机构和动力驱动机构。

进一步的，所述齿轮齿条传功机构包括纵向齿条，齿轮和横向齿条；

所述纵向齿条为双侧齿条，所述齿轮和横向齿条均为两个，且对称的分布在纵向齿条的两侧；

所述纵向齿条两侧的齿条分别与两侧的齿轮配合，两侧的齿轮分别与相应侧的横向齿条配合；

所述动力驱动机构驱动纵向齿条往复运动，纵向齿条向上运动时，带动齿轮转动，齿轮带动横向齿条运动，两个夹持块背向运动，此时夹爪为张开状态；纵向齿条向下运动时，带动齿轮转动，齿轮带动横向齿条运动，两个夹持块相向运动，此时夹爪为夹紧状态。

进一步的，所述安装机构上安装有导杆；

所述横向齿条上设有与导杆相配合的导向孔，所述横向齿条套设在导杆上，且在导杆上可滑动设置。

进一步的，所述两个夹持块分别和两个横向齿条固定连接，优选螺钉连接。

进一步的，所述动力驱动机构为油缸或气缸；所述安装机构包括机器人安装法兰板，所述油缸或气缸安装在机器人安装法兰板上。

进一步的，所述齿轮内圈与轴承配合，所述轴承内设有限位轴，限位轴固定在安装机构的安装板上。

本发明与现有技术相比，其显著优点在于：

(1)本发明的定心夹爪，通过齿轮齿条传动机构、v型定位块和导杆结构，实现了两侧夹持手指的同时、轴向对心移动，从而保证手爪夹持工件时工件的中心位置不变；且可以满足多直接棒料的夹持。

(2)本发明的定心夹爪，将动力驱动机构即油缸或气缸与高温、多脱模剂环境隔离，降低恶劣环境对气缸寿命的影响。

(3)本发明的定心夹爪，当采用油缸作为驱动力时，仍能保证提供可靠的夹持力或内撑力，而油缸提供的动力上限值远远大于气缸，夹持工件的重量范围也就更大，从而保证了对重量偏大的工件仍能提供可靠的夹持力或内撑力。

附图说明

图1为本发明的定心夹爪俯视图。

图2为本发明的定心夹爪轴测图。

附图标记说明：

1-机器人安装法兰板，2-气缸，3-安装板，4-纵向齿条，5-齿轮，6-轴承，7-横向齿条，8-导杆，9-夹持块，10-v型定位块，11-工件棒料。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

如图1-2所示，一种基于齿轮齿条传动的定心夹爪，包括机器人安装法兰板1、气缸2、纵向齿条4、齿轮5、横向齿条7、导杆8、夹持块9和v型定位块10；

所述v型定位块10固定在夹持块9上，夹持块9与横向齿条7连接，横向齿条7套装在导杆8上，横向齿条7和纵向齿条4与齿轮5配合安装，纵向齿条4与气缸2连接。

所述气缸2动作为伸出时，纵向齿条4向上运动，带动齿轮5转动，齿轮5带动横向齿条7运动，两个夹持块9背向运动，此时夹爪为张开状态；所述气缸2动作为收缩时，纵向齿条4向下运动，带动齿5轮转动，齿轮5带动横向齿条7运动，两个夹持块9相向运动，此时夹爪为夹紧状态。

所述齿轮齿条传动机构包括纵向气缸2，纵向齿条4，齿轮5，轴承6，横向齿条7，导杆8；

所述气缸2安装在机器人安装法兰板1上，通过螺钉固定连接；

所述纵向齿条4为双侧齿条，所述纵向齿条4与气缸2连接，跟随气缸2的运动而运动。

所述齿轮5内圈与轴承6配合，所述齿轮5与纵向齿条4配合，所述齿轮5与横向齿条6配合。

所述轴承6内设有限位轴，限位轴固定在安装板3上。

所述横向齿条7内设有导向孔，所述横向齿条7与齿轮5配合。

所述导杆8穿入横向齿条7内的导向孔，横向齿条7能够在导杆8上滑动。

所述的夹持块9与横向齿条7通过螺钉相连，所述v型定位块10与夹持块9通过螺钉相连。

所述气缸2的运动通过纵向齿条4、齿轮5、横向齿条7和导杆8等结构传递给夹持块9，夹持块9和v型块10同时运动。

本技术：
结合轴头锻造工艺要求，综合分析温度、脱模剂和多品种等工况对夹爪性能的影响，研究机器人末端执行器对高温、粉尘等恶劣环境的防护方法与措施，以及对于现在生产线多产品的兼容性的解决措施，提高末端执行器稳定性和使用寿命，提高生产线程序的兼容性。

技术特征：

1.一种基于齿轮齿条传动的定心夹爪，其特征在于，包括：

夹持机构：包括两个夹持手指，用于夹持工件；

齿轮齿条传动机构：与夹持机构连接，用于驱动所述夹持机构的两个夹持手指同时轴向对心移动；

动力驱动机构：与齿轮齿条传动机构连接，为齿轮齿条传动机构提供动力。

2.根据权利要求1所述的定心夹爪，其特征在于，所述两个夹持手指分别包括夹持块(9)和定位块；

所述定位块可拆卸固定在夹持块(9)的夹持端，两个定位块用于夹持工件(11)。

3.根据权利要求2所述的定位夹爪，其特征在于，所述定位块为夹持式或内撑式；

夹持式定位块通过夹持作用实现对工件的夹持，内撑式定位块通过内撑作用实现对工件的夹持，适用于带有孔的工件。

4.根据权利要求3所述的定位夹爪，其特征在于，夹持式定位块为v型定位块，两个v型定位块的v部相对设置，用于夹持工件。

5.根据权利要求2所述的定心夹爪，其特征在于，还包括安装机构，用于固定安装所述夹持机构，齿轮齿条传动机构和动力驱动机构。

6.根据权利要求5所述的定心夹爪，其特征在于，所述齿轮齿条传功机构包括纵向齿条(4)，齿轮(5)和横向齿条(7)；

所述纵向齿条(4)为双侧齿条，所述齿轮(5)和横向齿条(7)均为两个，且对称的分布在纵向齿条(4)的两侧；

所述纵向齿条(4)两侧的齿条分别与两侧的齿轮(5)配合，两侧的齿轮(5)分别与相应侧的横向齿条(7)配合；

所述动力驱动机构驱动纵向齿条(4)往复运动，纵向齿条(4)向上运动时，带动齿轮(5)转动，齿轮(5)带动横向齿条(7)运动，两个夹持块(9)背向运动，此时夹爪为张开状态；纵向齿条(4)向下运动时，带动齿(5)轮转动，齿轮(5)带动横向齿条(7)运动，两个夹持块(9)相向运动，此时夹爪为夹紧状态。

7.根据权利要求6所述的定心夹爪，其特征在于，所述安装机构上安装有导杆(8)；

所述横向齿条(7)上设有与导杆相配合的导向孔，所述横向齿条(7)套设在导杆(8)上，且在导杆(8)上可滑动设置。

8.根据权利要求6所述的定心夹爪，其特征在于，所述两个夹持块(9)分别和两个横向齿条(7)固定连接，优选螺钉连接。

9.根据权利要求6所述的定心夹爪，其特征在于，所述动力驱动机构为油缸或气缸；所述安装机构包括机器人安装法兰板(1)，所述油缸或气缸安装在机器人安装法兰板(1)上。

10.根据权利要求6所述定心夹爪，其特征在于，所述齿轮(5)内圈与轴承(6)配合，所述轴承(6)内设有限位轴，限位轴固定在安装机构的安装板上。

技术总结
本发明属于自动化锻造领域，具体涉及一种基于齿轮齿条传动的定心夹爪。包括气缸，导杆，轴承，齿轮，纵向齿条，横向齿条，夹持块和定位块，夹持块与横向齿条连接，横向齿条套装在导杆上，横向齿条和纵向齿条与齿轮配合安装，纵向齿条与气缸连接。纵向齿条向上运动时，带动齿轮转动，齿轮带动横向齿条运动，两个夹持块背向运动，此时夹爪为张开状态；纵向齿条向下运动时，带动齿轮转动，齿轮带动横向齿条运动，两个夹持块相向运动，此时夹爪为夹紧状态。本发明的夹爪将动力机构的往复运动通过齿轮齿条的传动，转化为夹持块的往复运动，且通过定位块，保证被夹持工件的中心始终处于同一个位置；避免了高温环境和脱模剂对气缸的直接影响。

技术研发人员：李志新;鲁超奇;刘志成;仲启利;陆宗学;崔世义;韩禄;肖广亮;刘勇;周晓晨
受保护的技术使用者：连云港杰瑞自动化有限公司
技术研发日：2020.03.06
技术公布日：2020.06.26