全文摘要
一种复合夹具，包括：固定机架、安装在固定机架上的横向运动机构、安装在横向运动机构上的抱紧机构及支撑机构，其中，横向运动机构设有：第一电机，该第一电机与第一传动机构连接，且第一电机上套装有横向运动板；第一电机运转带动横向运动板左右移动，从而令横向运动板上安装的抱紧机构对准拾取物体的位置；抱紧机构设有：与横向运动板连接的支架，且支架上安装有第二电机，第二电机与第二传动机构连接，第二传动机构上对称安装有左抱紧臂和右抱紧臂，通过第二传动机构改变左抱紧臂和右抱紧臂之间的距离，从而夹持拾取物体。本实用新型不仅能够自动完成对多个球状物体或托盘进行拾取与放置；而且，还避免了在运输过程中，托盘掉落的安全隐患。
主设计要求
1.一种复合夹具，其特征在于：包括：固定机架、安装在固定机架上的横向运动机构、安装在横向运动机构上的抱紧机构及支撑机构，其中，横向运动机构设有：第一电机，该第一电机与第一传动机构连接，且该第一电机上套装有第一横向运动板；第一电机运转带动第一横向运动板左右移动，从而令第一横向运动板上安装的抱紧机构对准拾取物体的位置；抱紧机构设有：与第一横向运动板连接的支架，且支架上安装有第二电机，第二电机与第二传动机构连接，第二传动机构上通过一机架对称安装有左抱紧臂和右抱紧臂，分别通过第二传动机构改变左抱紧臂和右抱紧臂之间的距离，从而夹持拾取物体；支撑机构为安装在第一横向运动板底部的支撑板，与抱紧机构配合从底部托起拾取物体。
设计方案
1.一种复合夹具，其特征在于：包括：固定机架、安装在固定机架上的横向运动机构、安装在横向运动机构上的抱紧机构及支撑机构，其中，
横向运动机构设有：第一电机，该第一电机与第一传动机构连接，且该第一电机上套装有第一横向运动板；第一电机运转带动第一横向运动板左右移动，从而令第一横向运动板上安装的抱紧机构对准拾取物体的位置；
抱紧机构设有：与第一横向运动板连接的支架，且支架上安装有第二电机，第二电机与第二传动机构连接，第二传动机构上通过一机架对称安装有左抱紧臂和右抱紧臂，分别通过第二传动机构改变左抱紧臂和右抱紧臂之间的距离，从而夹持拾取物体；
支撑机构为安装在第一横向运动板底部的支撑板，与抱紧机构配合从底部托起拾取物体。
2.根据权利要求1所述的复合夹具，其特征在于：所述第一横向运动板上安装有起导向作用的第一横向运动滑块；支架上安装有第一线性导轨，第一线性导轨上安装有第一线性滑块；支撑机构的支撑板的前端设有镂空孔，支撑板的前端部为圆弧结构，支撑板的后端安装有数个限位柱。
3.根据权利要求1所述的复合夹具，其特征在于：所述第一传动机构包括：安装在固定机架上的第一齿条、安装在固定机架一侧的第一横向运动导轨，其中，第一齿条上啮合有第一齿轮，该第一齿轮套装在第一电机上；当第一电机运转时，通过第一齿轮与第一齿条的啮合，带动第一横向运动板进行左右运动；
所述第一传动结构是丝杠-丝杠螺母传动的形式,该第一电机安装在固定机架的一端，固定机架的相对一端安装有第一轴承座，其中，第一轴承座和第一电机之间安装有丝杠，第一电机与丝杠之间安装有第一联轴器，丝杠上套装有丝杠螺母，丝杠螺母的底端安装在第二横向运动板上，丝杠螺母上安装有第二横向运动滑块，第二横向运动滑块内穿有第二横向运动导轨。
4.根据权利要求1所述的复合夹具，其特征在于：所述第一传动结构是同步轮同步带传动的形式，该第一电机安装在固定机架的一端，第一电机上套装有第一主动轮，第一主动轮相对一端安装有第一从动轮，第一主动轮和第一从动轮上套装有第一同步带，其中，固定机架上还安装有第三横向运动导轨，第三横向运动导轨上套装有数个第三横向运动滑块，第一同步带上安装有第一同步带压块，且第一同步带和数个第三横向运动滑块上分别安装有第三横向运动板。
5.根据权利要求1、3或4所述的复合夹具，其特征在于：所述第一电机为伺服电机、步进电机或带编码器直流减速电机，其中，伺服电机和步进电机是通过修改占空比来控制正反转，带编码器直流减速电机是通过通入反向电流控制正反转；占空比修改和电流方向改变是通过控制器和驱动板实现。
6.根据权利要求1所述的复合夹具，其特征在于：所述第二传动机构包括：相对安装在支架上的两个第二齿条、与两个第二齿条啮合的第二齿轮，其中，第二齿轮套装在第二电机上；且在两个第二齿条上分别通过一机架对称安装有能够放置球状物体或托盘的左抱紧臂和右抱紧臂；
第二传动结构是双向丝杠-正反螺母传动形式，该第二电机安装在支架的一端，支架的相对一端安装有第二轴承座，其中，第二轴承座和第二电机之间安装有双向丝杠，第二电机与双向丝杠之间安装有第二联轴器，双向丝杠的一端套装有正牙丝杠螺母，双向丝杠另一端套装有反牙丝杠螺母；抱紧装置分别对称安装在正牙丝杠螺母和反牙丝杠螺母的下面，正牙丝杠螺母和反牙丝杠螺母的上面分别安装有第二线性滑块，第二线性滑块上穿有第二线性导轨。
7.根据权利要求1所述的复合夹具，其特征在于：所述第二传动结构是同步轮同步带传动的形式，该第二电机安装在支架的一端，第二电机上套装有第二主动轮，第二主动轮相对一端的安装有第二从动轮，第二主动轮和第二从动轮上安装有第二同步轮，其中，支架上还安装有第三线性导轨，第三线性导轨上相对依次套装有第三线性滑块、连接块及左抱紧臂和右抱紧臂，左抱紧臂和右抱紧臂上安装有第二同步带压板，在第二同步轮同步带传动下，左抱紧臂和右抱紧臂作相对球状物体或托盘拾取与放置；
第二传动结构是齿轮驱动杆件传动的形式，包括：安装在支架上一对第一四连杆和第二四连杆，抱紧装置相对安装在一对第一四连杆和第二四连杆上；在齿轮驱动杆件传动下，左抱紧臂和右抱紧臂作相对球状物体或托盘拾取与放置。
8.根据权利要求1、6或7所述的复合夹具，其特征在于：所述第二电机为伺服电机、步进电机或带编码器直流减速电机，其中，伺服电机和步进电机是通过修改占空比来控制正反转，带编码器直流减速电机是通过通入反向电流控制正反转；占空比修改和电流方向改变是通过控制器和驱动板实现。
9.根据权利要求1、6或7所述的复合夹具，其特征在于：所述左抱紧臂与右抱紧臂分别为半管形结构，半管形结构的外侧夹取面上安装有摩擦块，抱紧块的底端安装有限位块，且抱紧块固定在第一线性滑块上；抱紧块的高度尺寸是容纳一个球状物的高度或容纳两个以上球状物控的高度。
10.根据权利要求1、3或4所述的复合夹具，其特征在于：所述固定机架由竖板和横梁连接构成，固定机架侧面的形状为“┛”形或只是一横梁。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及夹具，尤其涉及一种用于即可对球状物体又可对托盘拾取与放置的复合夹具。属于机械制造领域。
背景技术
如图1，图2所示，现有的对球状物体或托盘拾取与放置一般采用：由夹臂夹住球状物体或托盘的形式来对球状物体或托盘进行拾取与放置。当拾取球状物体时，由夹臂夹住球状物体，然后，将其放置到指定位置；当拾取托盘时，再用另一套夹臂来夹住托盘，然后，将其放置到指定位置。由于现有的对球状物体或托盘拾取与放置比较单一，其不能用一套夹具同时对球状物体或托盘进行拾取与放置。因此，不仅导致对球状物体或托盘拾取与放置工作的效率较低；而且，在运输的过程中，存在由于振动或外部冲击而导致托盘颠覆的安全隐患。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于克服现有技术存在的上述缺点，而提供一种复合夹具，其不仅解决了用一套夹具便能完成对多个球状物体或托盘进行拾取与放置的问题，大大提高了对球状物体或托盘拾取与放置的工作效率；而且，还解决了托盘在运输过程中，受振动或冲击而掉落的问题。
本实用新型的目的是由以下技术方案实现的：
一种复合夹具，其特征在于：包括：固定机架、安装在固定机架上的横向运动机构、安装在横向运动机构上的抱紧机构及支撑机构，其中，
横向运动机构设有：第一电机，该第一电机与第一传动机构连接，且该第一电机上套装有第一横向运动板；第一电机运转带动第一横向运动板左右移动，从而令第一横向运动板上安装的抱紧机构对准拾取物体的位置；
抱紧机构设有：与第一横向运动板连接的支架，且支架上安装有第二电机，第二电机与第二传动机构连接，第二传动机构上通过一机架对称安装有左抱紧臂和右抱紧臂，分别通过第二传动机构改变左抱紧臂和右抱紧臂之间的距离，从而夹持拾取物体；
支撑机构为安装在第一横向运动板底部的支撑板，与抱紧机构配合从底部托起拾取物体。
所述第一横向运动板上安装有起导向作用的第一横向运动滑块；支架上安装有第一线性导轨，第一线性导轨上安装有第一线性滑块；支撑机构的支撑板的前端设有镂空孔，支撑板的前端部为圆弧结构，支撑板的后端安装有数个限位柱。
所述第一传动机构包括：安装在固定机架上的第一齿条、安装在固定机架一侧的第一横向运动导轨，其中，第一齿条上啮合有第一齿轮，该第一齿轮套装在第一电机上；当第一电机运转时，通过第一齿轮与第一齿条的啮合，带动第一横向运动板进行左右运动；
所述第一传动结构是丝杠-丝杠螺母传动的形式,该第一电机安装在固定机架的一端，固定机架的相对一端安装有第一轴承座，其中，第一轴承座和第一电机之间安装有丝杠，第一电机与丝杠之间安装有第一联轴器，丝杠上套装有丝杠螺母，丝杠螺母的底端安装在第二横向运动板上，丝杠螺母上安装有第二横向运动滑块，第二横向运动滑块内穿有第二横向运动导轨。
所述第一传动结构是同步轮同步带传动的形式，该第一电机安装在固定机架的一端，第一电机上套装有第一主动轮，第一主动轮相对一端安装有第一从动轮，第一主动轮和第一从动轮上套装有第一同步带，其中，固定机架上还安装有第三横向运动导轨，第三横向运动导轨上套装有数个第三横向运动滑块，第一同步带上安装有第一同步带压块，且第一同步带和数个第三横向运动滑块上分别安装有第三横向运动板。
所述第一电机为伺服电机、步进电机或带编码器直流减速电机，其中，伺服电机和步进电机是通过修改占空比来控制正反转，带编码器直流减速电机是通过通入反向电流控制正反转；占空比修改和电流方向改变是通过控制器和驱动板实现。
所述第二传动机构包括：相对安装在支架上的两个第二齿条、与两个第二齿条啮合的第二齿轮，其中，第二齿轮套装在第二电机上；且在两个第二齿条上分别通过一机架对称安装有能够放置球状物体或托盘的左抱紧臂和右抱紧臂；
第二传动结构是双向丝杠-正反螺母传动形式，该第二电机安装在支架的一端，支架的相对一端安装有第二轴承座，其中，第二轴承座和第二电机之间安装有双向丝杠，第二电机与双向丝杠之间安装有第二联轴器，双向丝杠的一端套装有正牙丝杠螺母，双向丝杠另一端套装有反牙丝杠螺母；抱紧装置分别对称安装在正牙丝杠螺母和反牙丝杠螺母的下面，正牙丝杠螺母和反牙丝杠螺母的上面分别安装有第二线性滑块，第二线性滑块上穿有第二线性导轨。
所述第二传动结构是同步轮同步带传动的形式，该第二电机安装在支架的一端，第二电机上套装有第二主动轮，第二主动轮相对一端的安装有第二从动轮，第二主动轮和第二从动轮上安装有第二同步轮，其中，支架上还安装有第三线性导轨，第三线性导轨上相对依次套装有第三线性滑块、连接块及左抱紧臂和右抱紧臂，左抱紧臂和右抱紧臂上安装有第二同步带压板，在第二同步轮同步带传动下，左抱紧臂和右抱紧臂作相对球状物体或托盘拾取与放置；
第二传动结构是齿轮驱动杆件传动的形式，包括：安装在支架上一对第一四连杆和第二四连杆，抱紧装置相对安装在一对第一四连杆和第二四连杆上；在齿轮驱动杆件传动下，左抱紧臂和右抱紧臂作相对球状物体或托盘拾取与放置。
所述第二电机为伺服电机、步进电机或带编码器直流减速电机，其中，伺服电机和步进电机是通过修改占空比来控制正反转，带编码器直流减速电机是通过通入反向电流控制正反转；占空比修改和电流方向改变是通过控制器和驱动板实现。
所述左抱紧臂与右抱紧臂分别为半管形结构，半管形结构的外侧夹取面上安装有摩擦块，抱紧块的底端安装有限位块，且抱紧块固定在第一线性滑块上；抱紧块的高度尺寸是容纳一个球状物的高度或容纳两个以上球状物控的高度。
所述固定机架由竖板和横梁连接构成，固定机架侧面的形状为“┛”形或只是一横梁。
本实用新型的有益效果：本实用新型由于采用上述技术方案，其不仅能够用一套夹具自动完成对多个球状物体或托盘进行拾取与放置，大大提高了对球状物体或托盘拾取与放置的工作效率；而且，还避免了托盘在运输过程中，受振动或冲击而掉落的安全隐患。
附图说明
图1为现有的球状物体示意图。
图2为现有的托盘示意图。
图3为本实用新型整体结构示意图。
图4为本实用新型拾球示意图。
图5为本实用新型多球拾球示意图。
图6为本实用新型托盘拾取示意图。
图7为本实用新型横向运动传动机构第一实施例示意图。
图8为本实用新型横向运动传动机构第二实施例示意图。
图9为本实用新型抱紧机构的传动结构第一实施例示意图。
图10为本实用新型抱紧机构的传动结构第二实施例示意图。
图11为本实用新型抱紧机构的传动结构第三实施例示意图。
图中主要标号说明：
1-固定机架、2-第一电机、3-第一齿条、4-第一横向运动导轨、5-第一线性导轨、6-第二齿条、7-第一抱紧装置、8-摩擦块、9-限位块、10-支撑机构、11-限位柱、12-第二电机、13-支架、14-第一线性滑块、15-第一横向运动板、16-第一横向运动滑块、17-第一轴承座、18-第二横向运动导轨、19-丝杠、20-第二横向运动滑块、21-丝杠螺母、22-第二横向运动板、23-第一联轴器、24-第一驱动电机、25-第一从动轮、26-第一同步带、27-第三横向运动板、28-第一同步带压块、29-第三横向运动滑块、30-第三横向运动导轨、31-第二驱动电机、32-第一主动轮、33-第二轴承座、34-双向丝杠、35-第二线性滑块、36-正牙丝杠螺母、37-第二抱紧装置、38-第二线性导轨、39-反牙丝杠螺母、40-第二联轴器、41-第三驱动电机、42-第二从动轮、43-第二同步带、44-第三线性滑块、45-连接块、46-第三抱紧装置、47-第三线性导轨、48-第四驱动电机、49-第二主动轮、50-第二同步带压板、51-第一四连杆、52-第二四连杆、53-第四抱紧装置。
具体实施方式
如图3-图11所示，本实用新型包括：固定机架1、安装在固定机架1上的可做左右的横向运动的横向运动机构、安装在横向运动机构上的抱紧机构及支撑机构10，其中，
上述固定机架1由竖板和横梁连接构成，且固定机架1的侧面的形状为“┛”形；固定机架1也可只是一横梁。
上述横向运动机构设有：第一电机2，该第一电机2与第一传动机构连接，该第一传动机构包括：安装在固定机架1横梁上的第一齿条3、安装在横梁上的第一横向运动导轨4，其中，第一电机2安装在固定机架1的竖板上，第一齿条3上啮合有第一齿轮，该第一齿轮套装在第一电机2上，第一电机2上还套装有第一横向运动板15；当第一电机2运转并输出动力时，通过第一齿轮与第一齿条3的啮合，从而，带动与第一电机2相连的第一横向运动板15进行左右运动；从而令第一横向运动板15上安装的抱紧机构对准拾取物体的位置；
上述第一横向运动板15上安装有第一横向运动滑块16，其在运动中起导向作用。
上述抱紧机构设有：与第一横向运动板15连接的支架13，且支架13上安装有第二电机12，第二电机12与第二传动机构连接，第二传动机构上通过一机架对称安装有第一抱紧装置7，第一抱紧装置7为左抱紧臂和右抱紧臂，且左抱紧臂和右抱紧臂分别通过第二传动机构改变左抱紧臂和右抱紧臂之间的距离，从而夹持拾取物体；
该第二传动机构包括：相对安装在支架13上的两个第二齿条6、与两个第二齿条6啮合的第二齿轮，其中，第二齿轮套装在第二电机12上；且两个第二齿条6上分别通过一机架对称安装有能够放置球状物体或托盘的第一抱紧装置7即：左抱紧臂和右抱紧臂；
上述支架13上安装有第一线性导轨5，第一线性导轨5上安装有第一线性滑块14。
上述第一抱紧装置7即：第一左抱紧臂与第一右抱紧臂分别为半管形结构，半管形结构的外侧夹取面上安装有摩擦块8，第一抱紧装置7的底端安装有限位块9，且第一抱紧装置7固定在第一线性滑块14上；第一抱紧装置7的高度尺寸，可以是容纳一个球状物掌控的高度或容纳两个以上球状物掌控的高度。当两个第一左抱紧臂与第一右抱紧臂打开的时候，球体或托盘自由下落，从而完成球状物托盘的放置。
上述机架包括：三角架，安装在三角架上的T形架。
上述支撑机构10为安装在第一横向运动板15底部的支撑板，且支撑板的前端设有镂空孔，起到球体竖直下落过程中过程中的导向作用，支撑板的前端部为圆弧结构，起到支撑板进入托盘底部过程中的导向作用；支撑板的后端安装有限位柱11，限位柱11作为托盘进入支撑板的停止标志。
如图4所示，拾球工作时，抱紧机构中第二电机12运转，并驱动第二齿轮，然后，带动两个第二齿条6左右运动，两个第一左抱紧臂与第一右抱紧臂合并，组成管状结构。且正对球体上方后垂直下落，将球状物拾取于其中。
如图5所示，本实用新型可完成一个或两个以上的球状物拾取。
如图6所示，拾取托盘工作时，两个第一左抱紧臂与第一右抱紧臂张开，夹住托盘两侧后，两个左抱紧臂与右抱紧臂收紧，当托盘底面与地面接触后，本实用新型后退，直到完全离开托盘。
如图7所示，横向运动机构的第一传动结构也可以是丝杠-丝杠螺母传动的形式,其包括：安装在固定机架1横梁一端的第一轴承座17、安装在固定机架横梁相对一端的第一驱动电机24(即：代替第一电机2)，其中，第一轴承座17和第一驱动电机24之间安装有丝杠19，第一驱动电机24与丝杠19之间安装有第一联轴器23，丝杠19上套装有丝杠螺母21，丝杠螺母21的底端安装在第二横向运动板22上，丝杠螺母21上安装有第二横向运动滑块20，第二横向运动滑块20内采用紧配合方式穿有第二横向运动导轨18。使用时，丝杠19可以为左旋，其所对应的丝杠螺母21为左旋；丝杠19也可以为右旋，对应丝杠螺母21为右旋。
如图8所示，横向运动机构的第一传动结构也可以由同步轮同步带传动的形式，其包括：安装在固定机架1上的第二驱动电机31(即：代替第一电机2)、套装在第二驱动电机31上第一主动轮32、安装在第一主动轮32相对一端的第一从动轮25、套装在第一主动轮32和第一从动轮25上的第一同步带26构成的同步轮结构，其中，固定机架1上还安装有第三横向运动导轨30，第三横向运动导轨30上套装有数个第三横向运动滑块29(本实施例为二个)，第一同步带26上安装有第一同步带压块28，且第一同步带26和数个第三横向运动滑块29上分别安装有第三横向运动板27。
如图9所示，抱紧机构的第二传动结构也可以是双向丝杠-正反螺母传动形式，其包括：安装在支架13一端的第二轴承座33、安装在支架13相对一端的第三驱动电机41(即：代替第二电机12)，其中，第二轴承座33和第三驱动电机41之间安装有双向丝杠34，第三驱动电机41与双向丝杠34之间安装有第二联轴器40，双向丝杠34的一端套装有正牙丝杠螺母36，双向丝杠34另一端套装有反牙丝杠螺母39；正牙丝杠螺母34和反牙丝杠螺母39的下面分别对称安装有能够放置球状物体、托盘的第二抱紧装置37，即：第二左抱紧臂和第二右抱紧臂，正牙丝杠螺母34和反牙丝杠螺母39的上面分别安装有第二线性滑块35，第二线性滑块35上穿有第二线性导轨38。
如图10所示，抱紧机构的第二传动结构也可以是同步轮同步带传动的形式，其包括：安装在支架13上的第四驱动电机48、套装在第四驱动电机48上第二主动轮49、安装在第二主动轮49相对一端的第二从动轮42、套装在第二主动轮49和第二主动轮49上的第二同步带43构成的同步轮结构，其中，支架13上还安装有第三线性导轨47，第三线性导轨47上相对依次套装有第三线性滑块44、连接块45及第三抱紧装置46，即：第三左抱紧臂与第三右抱紧臂，第三抱紧装置46即：第三左抱紧臂与第三右抱紧臂上安装有第二同步带压板50，在同步轮同步带传动下，第三抱紧装置46作相对球状物体或托盘拾取与放置。
如图11所示，抱紧机构的第二传动结构也可以是齿轮驱动杆件传动的形式，其包括：安装在支架13上一对第一四连杆51和第二四连杆52，相对安装在一对第一四连杆51和第二四连杆52上的第四抱紧装置53，即：第四左抱紧臂与第四右抱紧臂。在齿轮驱动杆件传动下，第三抱紧装置53作相对球状物体或托盘拾取与放置。
上述安装均采用螺栓螺母对固定。
上述所有电机为伺服电机、步进电机或带编码器直流减速电机，其中，伺服电机和步进电机是通过修改占空比来控制正反转，带编码器直流减速电机是通过通入反向电流控制正反转；占空比修改和电流方向改变可通过控制器和驱动板实现。
上述横向运动机构通过机械限位和软限位来限制运动行程。
使用时，将本实用新型放置在平台上，并将球状物体或托盘放置在抱紧机构内，球状物体或托盘将被夹在其内。拾球时，抱紧机构闭合，球体是通过挤压的方式进入抱紧机构，抱紧机构闭合状态时，受到抱紧机构底部限位块9的作用，球不能掉落。当球体在被运送过程中，本实用新型的抱紧机构不松开，放置球状物体的时候抱紧机构松开。托盘在被运送过程中，抱紧机构不松开，放置托盘的时候抱紧机构松开。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920073612.1
申请日:2019-01-17
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:11(北京)
授权编号:CN209335640U
授权时间:20190903
主分类号:B25J 15/00
专利分类号:B25J15/00;B25J15/02
范畴分类:40E;
申请人:北京信知行数码科技有限公司
第一申请人:北京信知行数码科技有限公司
申请人地址:100191 北京市海淀区花园路1号天一众合大厦3层
发明人:胡彦;周国建;麦家明;胡勇杰
第一发明人:胡彦
当前权利人:北京信知行数码科技有限公司
代理人:高凤荣
代理机构:12203
代理机构编号:天津三元专利商标代理有限责任公司
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计