一种旋转夹爪的制作方法

本实用新型涉及抓取装置领域，具体涉及一种旋转夹爪。

背景技术：

目前，在机械制造业中，机械手通过夹爪的抓取已被广泛应用，它是工作抓取和装配系统中的一个重要组成部分，它的基本作用是从指定位置抓取工件运送到另一个指定的位置进行装配。机械手代替了人手的繁杂劳动，大大的改善了工人的劳动条件，并且操作精度高，提高了产品质量和生产效率，加快了实现工业生产机械化和自动化的步伐。现有夹爪的动作一般由气缸结构驱动，因此，输送气体的气路等线路都集成在气缸缸体上，若需要旋转改变夹爪的方位，输送气体的气路等线路都会随气缸缸体一起转动，影响夹爪的旋转动作。

技术实现要素：

为此，本实用新型提供一种旋转夹爪，能够将输送气体的气路设置在不与夹爪一起旋转的缸体上，从而不影响夹爪的旋转动作，实现了轻便简洁的效果。

为实现上述目的，本实用新型提供的技术方案如下：

一种旋转夹爪，包括固定缸体、密封且可旋转装配于固定缸体内的转芯体以及连接转芯体的旋转驱动器和旋转爪座；所述旋转爪座与转芯体共同围合形成一密封内腔，所述密封内腔内装配有活塞，所述活塞将密封内腔分成相密封隔离的第一腔室和第二腔室，所述固定缸体上开设有第一缸体气孔和第二缸体气孔，所述转芯体上开设有连通第一腔室和第一缸体气孔的第一转芯体气孔以及开设有连通第二腔室和第二缸体气孔的第二转芯体气孔，所述活塞朝旋转爪座内延伸有与旋转爪座的夹爪联动的活塞杆，所述活塞的活动通过活塞杆带动夹爪进行开合动作。

装配时，将气管连接至固定缸体上的第一缸体气孔和第二缸体气孔上，实现对第一腔室和第二腔室的充放气控制，以控制活塞的活动，活塞的活动通过活塞杆带动夹爪进行开合动作。同时，活塞的活动还带动磁环同步动作，当磁环活动至对应固定缸体的某一个磁感应器上时被感应，从而确认活塞的活动位置，进而能够确认夹爪的开合状态。

进一步优选的，所述转芯体的外壁与固定缸体的内壁共同围合形成呈间隔设置的第一环形腔和第二环形腔，所述第一缸体气孔和第一转芯体气孔均连通所述第一环形腔；所述第二缸体气孔和第二转芯体气孔均连通所述第二环形腔。

进一步优选的，所述转芯体的外壁与固定缸体的内壁之间套接有第一密封圈、第二密封圈和第三密封圈，所述第一环形腔位于第一密封圈和第二密封圈之间，所述第二环形腔位于第二密封圈和第三密封圈之间。

进一步优选的，还包括位置感应组件，所述位置感应组件包括磁环以及磁感应器，所述磁环设置于活塞上，所述磁感应器设有多个并呈间距的设置于固定缸体上。

进一步优选的，所述旋转驱动器固定于固定缸体上，其转轴通过联轴器连接所述转芯体。

进一步优选的，所述旋转驱动器为旋转电机或摆转气缸。

进一步优选的，所述旋转爪座设有一夹爪推动杆，所述夹爪推动杆垂直于活塞杆，并可沿自身的轴向方向活动，所述活塞杆与夹爪推动杆之间设有第一传动组件，所述活塞杆通过第一传动组件驱动夹爪推动杆平移活动；所述旋转爪座一侧端设置有一组夹爪，所述夹爪推动杆与旋转爪座的夹爪之间设有第二传动组件，所述夹爪推动杆的平移活动通过第二传动组件驱动夹爪相互靠近或相互远离。

进一步优选的，所述旋转爪座设有一夹爪推动杆，所述夹爪推动杆垂直于活塞杆，并可沿自身的轴向方向活动，所述活塞杆与夹爪推动杆之间设有第一传动组件，所述活塞杆通过第一传动组件驱动夹爪推动杆平移活动；所述旋转爪座一相对侧端分别设有一组夹爪，所述夹爪推动杆通过第二传动组件传动连接其中一组夹爪，所述夹爪推动杆通过第三传动组件传动连接另一组夹爪。

进一步优选的，所述第一传动组件为齿轮传动组件，所述齿轮传动组件包括设置在活塞杆上并沿活塞杆的轴向方向排列的竖齿、设置在夹爪推动杆上并沿夹爪推动杆的轴向方向排列的横齿以及同时啮合竖齿和横齿的转动齿轮。

进一步优选的，所述第二传动组件和第三传动组件为斜导配合组件。

通过本实用新型提供的技术方案，具有如下有益效果：

将夹爪的开合驱动气路转移在不转动的固定缸体上，实现了轻便简洁的效果。

附图说明

图1所示为实施例一中旋转夹爪的立体结构示意图；

图2所示为实施例一中旋转夹爪的侧视图；

图3所示为实施例一中旋转夹爪的结构剖视图；

图4所示为图3中a区域的放大示意图；

图5所示为实施例二中旋转夹爪的立体结构示意图；

图6所示为实施例二中旋转夹爪的结构剖视图；

图7所示为图6中b区域的放大示意图；

图8所示为实施例三中旋转夹爪的立体结构示意图。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本实用新型提供有附图。这些附图为本实用新型揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。

实施例一

参照图1至图4所示，本实施例提供的一种旋转夹爪，具体为一直角旋转夹爪，包括固定缸体10、密封且可旋转装配于固定缸体10内的转芯体30以及连接转芯体30的旋转驱动器20和旋转爪座40。具体的，所述固定缸体10具有一贯通其上下端的安装通孔(未示出)，所述转芯体30密封且可旋转装配于固定缸体10的安装通孔内，旋转驱动器20连接转芯体30以驱动转芯体30和旋转爪座40旋转。所述转芯体30上开设有开口朝下的安装槽孔，所述旋转爪座40固定于转芯体30的下端，且密封所述安装槽孔的开口，进而与转芯体30共同围合形成一密封内腔。所述密封内腔内装配有活塞31，所述活塞31将密封内腔分成相密封隔离的第一腔室301和第二腔室302，所述第一腔室301位于活塞31的上方，第二腔室302位于活塞31的下方，当第一腔室301的气压大于第二腔室302时，能够驱动活塞31向下活动，当第一腔室301的气压小于第二腔室302时，能够驱动活塞31向上活动。

所述固定缸体10上开设有第一缸体气孔11和第二缸体气孔12，所述转芯体30上开设有连通第一腔室301和第一缸体气孔11的第一转芯体气孔3011以及开设有连通第二腔室302和第二缸体气孔12的第二转芯体气孔3021，所述活塞31朝旋转爪座40内延伸有与旋转爪座40的夹爪41联动的活塞杆32，本实施例向下延伸形成竖直设置的活塞杆32。

装配时，将气管连接至固定缸体10上的第一缸体气孔11和第二缸体气孔12上，实现对第一腔室301和第二腔室302的充放气控制，以控制活塞31的活动，活塞31的活动通过活塞杆32带动夹爪41进行开合动作。

进一步优选的，本实施例中，所述转芯体30的外壁与固定缸体10的内壁共同围合形成呈间隔设置的第一环形腔303和第二环形腔304，所述第一缸体气孔11和第一转芯体气孔3011均连通所述第一环形腔303；所述第二缸体气孔12和第二转芯体气孔3021均连通所述第二环形腔304。如此设置，无论转芯体30旋转至哪个角度，第一缸体气孔11和第一转芯体气孔3011均能够通过第一环形腔303保持连通，以及第二缸体气孔12和第二转芯体气孔3021均能够通过第二环形腔304保持连通，即旋转至任何角度时，都能够控制夹爪41的开合动作。当然的，在其他实施例中，也可以无需采用第一环形腔303和第二环形腔304的结构，其另一种方式为，在转芯体30的周向面开设多个第一转芯体气孔3011和第二转芯体气孔3021，当转芯体30旋转至其中一个第一转芯体气孔3011对应第一缸体气孔11时，该第一转芯体气孔3011用于通气，其他的第一转芯体气孔3011被固定缸体10的内壁封堵；第二转芯体气孔3021的情况与第一转芯体气孔3011的情况一样，不再重复描述。设置该结构，也能够实现对夹爪41的驱动操作，相较于开设第一环形腔303和第二环形腔304的全角度控制的结构，只能特定角度下才能对夹爪41进行驱动操作。

再进一步优选的，本实施例中，所述第一环形腔303和第二环形腔304是由转芯体30的外壁与固定缸体10的内壁之间的间隙所形成的，所述转芯体30的外壁与固定缸体10的内壁之间套接有第一密封圈71、第二密封圈72和第三密封圈73，所述第一环形腔303位于第一密封圈71和第二密封圈72之间，所述第二环形腔304位于第二密封圈72和第三密封圈73之间，能够保证第一环形腔303和第二环形腔304的密封，且结构简单。当然的，在其他实施例中，也可以采用其他的密封结构。

进一步优选的，本实施例中，还包括位置感应组件，所述位置感应组件包括磁环52以及磁感应器51，所述磁环52设置于活塞32上，与活塞32同步活动，所述磁感应器51设有二个并呈间距的设置于固定缸体10上，具体的，二个磁感应器51为上下间隔设置。当活塞31向上活动时，磁环52同步向上活动，活动至对应上方的磁感应器51时，被上方的磁感应器51所感应；当活塞31向下活动时，磁环52同步向下活动，活动至对应下方的磁感应器51时，被下方的磁感应器51所感应，进而能够确认夹爪41的开合状态。该位置感应组件的设置，实现横向连接旋转夹爪的开合状态监控。

本方案将夹爪41的开合驱动气路以及位置监控线路都转移在不转动的固定缸体10上，旋转驱动器20驱动转芯体30和旋转爪座40旋转时，不会带动驱动气路以及位置监控线路甩动，实现了轻便简洁的效果。

具体的，本实施例中，所述磁感应器51的数量为二个，以分别对应夹爪41完全张开和完全闭合的状态。当然的，在其他实施例中，位于上述二个磁感应器51之间还可以增设一个以上的磁感应器51，位于中间的磁感应器51则感应夹爪41开合过程状态，可以帮助确认夹爪41是否被卡住。

进一步优选的，本实施例中，所述旋转驱动器20为旋转电机，直接固定于固定缸体10上，其转轴通过联轴器80连接所述转芯体30，进而驱动转芯体30旋转，结构连接简单。当然的，在其他实施例中，所述旋转驱动器20也可以采用摆转气缸等能够驱动转芯体旋转的驱动器，其驱动器的类型以及具体与转芯体的连接方式均是本领域的技术人员早已掌握的，在此不再详述。

进一步优选的，本实施例中，所述旋转爪座40设有一夹爪推动杆42，所述夹爪推动杆42垂直于活塞杆32，并可沿自身(即夹爪推动杆42)的轴向方向活动，即图示中，夹爪推动杆42呈水平设置，并可在水平方向左右平移。所述活塞杆32与夹爪推动杆42之间设有第一传动组件，所述活塞杆32通过第一传动组件驱动夹爪推动杆42平移活动；所述旋转爪座40一侧端设置有一组夹爪41，所述夹爪推动杆42与旋转爪座40的夹爪41之间设有第二传动组件，所述夹爪推动杆42的平移活动通过第二传动组件驱动夹爪41相互靠近或相互远离，以实现夹爪41的闭合和张开。

具体的，本实施例中，所述第一传动组件为齿轮传动组件，所述齿轮传动组件包括设置在活塞杆32上并沿活塞杆32的轴向方向排列的竖齿61、设置在夹爪推动杆42上并沿夹爪推动杆42的轴向方向排列的横齿62以及同时啮合竖齿61和横齿62的转动齿轮63。活塞杆32的升降活动通过竖齿61带动转动齿轮63旋转，转动齿轮63的旋转通过与之啮合的横齿62带动夹爪推动杆42在水平方向上的平移，结构简单，容易实现。再具体的，所述竖齿61直接成形于活塞杆32上，由活塞杆32一体加工而成；以及横齿62直接成形于夹爪推动杆42上，由夹爪推动杆42一体加工而成；简化结构，配合也更稳固。当然的，在其他实施例中，也可以是采用独立的齿排结构固定装配于活塞杆32或夹爪推动杆42上。

具体的，本实施例中，所述第二传动组件为斜导配合组件，即通过斜导配合组件的斜导面的配合将夹爪推动杆42在水平方向上的平移活动转化成在夹爪41在竖直方向的相互靠近或相互远离的活动。通过斜导配合组件的斜导面的配合结构在各个领域已运用成熟，如运用于模具的开合模动作以及双开虎钳的开合动作等，结构简单，装配简便。

当然的，在其他实施例中，第一传动组件和第二传动组件也可以互换或者采用同一种传动结构等来实现。

实施例二

本实施例提供的一种旋转夹爪，与实施例一的结构大致相同，不同之处在于：参照图5至图7所示，本实施例中，所述旋转爪座40一相对侧端分别设有一组夹爪，进而形成双工位的旋转夹爪。所述夹爪推动杆42通过第二传动组件传动连接其中一组夹爪(本具体实施例中定义为第一组夹爪401)，所述夹爪推动杆42通过第三传动组件(未示出)传动连接另一组夹爪(本具体实施例中定义为第二组夹爪402)。使得夹爪推动杆42能够同时带动二组夹爪动作，即夹爪推动杆42的平移活动通过第二传动组件驱动第一组夹爪401相互靠近或相互远离，以实现第一组夹爪401的闭合和张开；夹爪推动杆42的平移活动通过第三传动组件驱动第二组夹爪402相互靠近或相互远离，以实现第二组夹爪402的闭合和张开。

具体的，所述第二传动组件和第三传动组件均为斜导配合组件，即通过斜导配合组件的斜导面的配合将夹爪推动杆42在水平方向上的左右平移活动转化成在第一组夹爪401和第二组夹爪402在竖直方向的相互靠近或相互远离的活动(即与水平方向上的左右平移活动相垂直的活动)。其中，本具体实施例中，第一组夹爪401和第二组夹爪402的动作设置成交替开合的，如当夹爪推动杆42向左平移时，左边的第一组夹爪401在第二传动组件的传动作用下相互远离而张开，而右边的第二组夹爪402，则是在第三传动组件的传动作用下相互靠近而闭合，实现交替开合。

具体的，以第一组夹爪401与夹爪推动杆42之间的第二传动组件为例，斜导配合组件的一种结构为：在第一组夹爪401的二夹爪上开设倾斜设置的斜导槽孔(未示出)，且二夹爪的斜导槽孔呈“x”形交叉设置，夹爪推动杆42上设有贯穿二夹爪的斜导槽孔内的导块(未示出)，夹爪推动杆42左右平移时，导块随着移动，在导块和斜导槽孔的配合下，带动第一组夹爪401相互靠近或相互远离的活动。通过斜导配合组件的斜导面的配合结构在各个领域已运用成熟，如运用于模具的开合模动作以及双开虎钳的开合动作等，结构简单，装配简便。第一组夹爪401和第二组夹爪402的交替开合或者是同步开合，只要相应改变斜导槽孔的倾斜方向即可，这是本领域的技术人员早已掌握的，在此不再详述。

进一步优选的，由于活塞31和活塞杆32的自身重力的影响，活塞31和活塞杆32向下活动和向上活动时，第一腔室301和第二腔室302的压差不同，即活塞31和活塞杆32向上活动时的压差会大于向下活动时的压差。为消除这种压差，本实施例中，还包括推力补充弹簧90，所述推力补充弹簧90设置于第二腔室302内，上端抵触于活塞31上，下端抵触于旋转爪座40上，以对活塞31加上一向上的推力。该推力补充弹簧90的设置，以抵消活塞31和活塞杆32的自身重力的影响，使得活塞31和活塞杆32向下活动和向上活动时，第一腔室301和第二腔室302的压差相同或相接近，同时，在相同气压差的情况下，使得交替开合的第一组夹爪401和第二组夹爪402能够得到相同或接近的夹持力，便于控制。

实施例三

本实施例提供的一种旋转夹爪，与实施例二的结构大致相同，也为双工位旋转夹爪，不同之处在于：参照图8所示，本实施例中第一组夹爪401和第二组夹爪402是在水平的前后方向进行开合动作的，而实施例一的第一组夹爪401和第二组夹爪402是在竖直方向进行开合动作的。

还有另外的不同之处在于，第一组夹爪401和第二组夹爪402的动作设置成同步开合的，即第一组夹爪401和第二组夹爪402同时开启和同时闭合。

同时，本实施例的双工位直角旋转夹爪还被设置为：当活塞杆32向下活动时，驱动第一组夹爪401和第二组夹爪402同时闭合，以进行夹持。此时，去除实施例一中的推力补充弹簧的结构，使得第一组夹爪401和第二组夹爪402的夹持力更大。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。

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