CN223656830U - 一种旋转式电动夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种旋转式电动夹具，包括机座、第一驱动电机、传动机构和电动机械爪，电动机械爪包括旋转座、第二驱动电机、丝杠副、多组连杆机构和多组夹爪组件，丝杠副具有丝杠和传动螺母，第二驱动电机和每组夹爪组件分别安装在旋转座上，丝杠连接第二驱动电机的输出轴，传动螺母连接所有的连杆机构，每组连杆机构分别连接一组所述夹爪组件；机座和旋转座之间设置有轴承；第一驱动电机固定安装在机座上，第一驱动电机通过传动机构连接电动机械爪的旋转座，以用于驱动所述电动机械爪旋转。本实用新型的第一驱动电机可驱动电动机械爪整体进行旋转，可夹持多种摆放状态的物品，适应性和可使用度更高，从而可减少人工操作，自动化程度高。

Description

一种旋转式电动夹具

技术领域

本实用新型属于夹具领域，更具体地，涉及一种旋转式电动夹具。

背景技术

电动夹具的工作原理基于电机驱动、传动机构和夹爪部件的协同作用。当电机接收到控制信号后，开始旋转，通过传动机构将旋转运动转化为夹爪部件的直线运动，从而实现夹爪的开闭动作。夹爪的开合程度可以通过控制电机的旋转角度和速度来精确调节，以满足不同工件的夹持需求。

电动夹具通常采用模块化设计，将电机、传动机构和夹爪部件等核心组件集成在一起，形成一个独立的模块。这种设计不仅方便安装和维护，还能根据实际需求进行灵活配置，提高设备的适应性和灵活性。

电动夹具广泛应用于各种工业自动化场景中，如装配生产线、搬运机器人等。在装配生产线上，电动夹爪用于夹持和组装各种零部件，确保装配精度和稳定性；在搬运机器人中，电动夹爪实现快速、准确的搬运。

但是，现在电动夹具在进行搬运、装配等任务时，一般是通过一维、二维或三维运动平台来进行驱动，只能直线移动来夹取物品，电动夹爪的夹爪体的空间姿态无法进行调整，而如果同批次的物品，摆放姿态不一致，譬如有的物品的摆放位置相对于电动夹爪有扭转时，则电动夹爪难以对其进行夹取，需要人工将物品的姿态摆放正确，尤其是物品摆放位置的环境比较复杂时，会增加操作人工操作的难度。

此外，现有的平行夹爪，夹爪沿轨道移动，随着使用时间的增加，常常容易出现卡顿，影响夹爪的正常运行以及会降低电机的使用寿命。

实用新型内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种电动机械爪，机械爪在夹取的时候能旋转，可夹持多种摆放状态的物品，适应性和可使用度更高。

为实现上述目的，按照本实用新型，提供了一种旋转式电动夹具，其特征在于，包括机座、第一驱动电机、传动机构和电动机械爪，其中：

所述电动机械爪包括旋转座、第二驱动电机、丝杠副、多组连杆机构和多组夹爪组件，所述丝杠副具有丝杠和穿装在所述丝杠上的传动螺母，所述第二驱动电机和每组夹爪组件分别安装在所述旋转座上，所述丝杠连接所述第二驱动电机的输出轴，所述传动螺母连接所有的连杆机构，每组连杆机构分别连接一组所述夹爪组件，以用于驱动夹爪组件运动；

所述机座和所述旋转座之间设置有轴承，并且所述轴承的外圈固定安装在所述机座上，所述轴承的内圈固定安装在所述旋转座上；

所述第一驱动电机固定安装在所述机座上，并且所述第一驱动电机通过传动机构连接所述电动机械爪的旋转座，以用于驱动所述电动机械爪旋转。

优选地，所述传动机构包括齿圈和螺杆，所述齿圈的外齿与所述螺杆啮合，所述齿圈设置在所述旋转座上，所述螺杆连接所述第一驱动电机的输出轴。

优选地，所述旋转座与齿圈通过过盈配合的方式固定在一起。

优选地，所述旋转座上设置有传动螺母滑动隧道，用于约束传动螺母的滑动。

优选地，所述旋转座具有一体成型的上部主体座和下部圆柱，所述下部圆柱的外侧相对所述上部主体座的外侧缩小，所述下部圆柱伸入所述轴承的内圈并与所述轴承的内圈过盈配合，所述上部主体座与所述轴承的外圈之间存在间隙。

优选地，所述旋转座上设置有滑轨，所述滑轨垂直于所述丝杠；

对于每个所述夹爪组件而言，其包括滑块和安装在所述滑块上的夹指，所述滑块滑动安装在所述滑轨上，所述滑块的底部设置有容纳槽，所述连杆机构包括滑块连接杆、传动螺母连接杆、铰轴和圆形销轴，所述滑块连接杆的第一端和传动螺母连接杆的第一端固连在一起，所述滑块连接杆和传动螺母连接杆的结合处通过所述铰轴铰接在所述旋转座上，所述圆形销轴固定安装在所述传动螺母上，并且所述铰轴和所述圆形销轴相互平行，所述滑块连接杆的第二端伸入所述滑块的容纳槽内，所述传动螺母连接杆的第二端设置有导向槽，所述导向槽内滑动安装所述圆形销轴，以让圆形销轴在传动螺母的带动下在导向槽内移动。

优选地，所述滑轨的相对的两侧均设置有第一滚珠槽，所述第一滚珠槽的长度方向与所述滑轨的长度方向一致，并且每条所述第一滚珠槽内分别设置有滚珠；

每条所述第一滚珠槽的两端均安装有挡板，以防滚珠掉出；

每个所述滑块在对应于所述第一滚珠槽的位置分别设置有第二滚珠槽，并且所述第二滚珠槽的槽壁与第一滚珠槽的槽壁共同配合夹住滚珠。

优选地，所述第一滚珠槽和第二滚珠槽均为半圆形槽。

优选地，所述夹指可拆卸安装在所述滑块上。

优选地，所述机座包括外壳和多个壳盖，所述外壳具有多个开口，每个所述壳盖分别安装在机壳的一个开口处。

总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

1)本实用新型的一种旋转式电动夹具，第一驱动电机可驱动电动机械爪整体进行旋转，可夹持多种摆放状态的物品，适应性和可使用度更高，从而可减少人工操作，自动化程度高。此外，旋转座与轴承搭配使用，使得电动机械爪的旋转更加稳定。

2)本实用新型的一种旋转式电动夹具，采用螺杆和齿轮配合，螺杆和齿轮间只有少许的负荷，磨损小、使用寿命长。此外，因此噪声较小。

3)本实用新型的一种旋转式电动夹具，夹指可拆卸安装在滑块上，可以根据夹取物品的不同而更换不同类型的夹指，通用性高。

4)本实用新型的一种旋转式电动夹具，滚珠可使得夹爪与滑轨在侧面上的摩擦减少，提高电动机械爪的使用寿命。

5)本实用新型的一种旋转式电动夹具，旋转座的上部主体座台与轴承的外圈存在有间隙，不直接接触，提高了旋转座的使用寿命。

6)本实用新型的一种旋转式电动夹具，旋转座内部设置有传动螺母滑动隧道，规范了传动螺母的滑动路劲，使传动螺母的运转更为稳定。

7)本实用新型的一种旋转式电动夹具，机座具有外壳这样的壳体结构，内部留有预留空间，可设置编码器或控制器，使用更加便捷。

附图说明

图1为本实用新型的立体示意图；

图2为本实用新型撤去外壳和一些壳盖后的示意图；

图3为本实用新型中电动机械爪的示意图；

图4为本实用新型的齿圈安装在旋转座上的示意图；

图5为本实用新型的俯视图；

图6为图5中沿A-A线的剖面图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

参照图1～图6，一种旋转式电动夹具，包括机座1、第一驱动电机13、传动机构3和电动机械爪20，其中：

所述电动机械爪20包括旋转座9、第二驱动电机12、丝杠副、多组连杆机构17和多组夹爪组件22，所述丝杠副具有丝杠15和穿装在所述丝杠15上的传动螺母16，所述第二驱动电机12和每组夹爪组件22分别安装在所述旋转座9上，所述丝杠15连接所述第二驱动电机12的输出轴，所述传动螺母16连接所有的连杆机构17，每组连杆机构17分别连接一组所述夹爪组件22，以用于驱动夹爪组件22运动；连杆机构17的结构形式可以有多种，只要其能驱动夹爪组件22运动即可。工作时，第二驱动电机12的转动驱动丝杠15转动，丝杠15的转动又驱动丝杠15上的传动螺母16移动，传动螺母16的移动带动连杆机构17摆动，连杆机构17的摆动又带动夹爪运动。第二驱动电机12的电机壳优选固定设置在旋转座9的下部，通过螺丝固定安装。因此，本实用新型的所述电动机械爪20属于平行夹爪。

所述机座1和所述旋转座9之间设置有轴承10，并且所述轴承10的外圈固定安装在所述机座1上，所述轴承10的内圈固定安装在所述旋转座9上。

所述第一驱动电机13固定安装在所述机座1上，并且所述第一驱动电机13通过传动机构3连接所述电动机械爪20的旋转座9，以用于驱动所述电动机械爪20整体进行旋转，电动机械爪优选可进行360°旋转。旋转座9与轴承10搭配使用，使得电动机械爪20的旋转更加稳定。传动机构3可以采用现有的传动结构，譬如齿轮传动机构、带传动机构等，只要能带动旋转座9旋转即可，旋转座9的转动使得电动机械爪20整体可以旋转。本实用新型优选所述传动机构3包括齿圈11和螺杆14，所述齿圈11的外齿与所述螺杆14啮合，所述齿圈11设置在所述旋转座9上，所述螺杆14连接所述第一驱动电机13的输出轴，采用螺杆14和齿轮配合，螺杆14和齿轮间只有少许的负荷，磨损小、使用寿命长。此外，因此噪声较小。螺杆14和齿轮配合，传动比较平稳，传动时，由于齿轮的齿形精度较高，且在传动过程中齿与齿之间的接触为点接触，因此传动平稳，不会出现冲击和振动；此外，两者的传动精度高：螺杆14传动具有较高的传动精度，适用于需要高精度的场合。齿圈11外侧的外齿为360°分布，螺杆14可驱动电动机械爪360°旋转。

进一步，所述旋转座9与齿圈11优选通过过盈配合的方式固定在一起，齿圈11为独立的零件，在磨损后方便更换。

进一步，所述旋转座9上设置有传动螺母滑动隧道91，用于约束传动螺母16的滑动，减少传动螺母16的晃动和摩擦，使机械爪在使用时更加稳定。

进一步，所述旋转座9具有一体成型的上部主体座93和下部圆柱92，所述下部圆柱92的外侧相对所述上部主体座93的外侧缩小，所述下部圆柱92伸入所述轴承10的内圈并与所述轴承10的内圈过盈配合，所述上部主体座93与所述轴承10的外圈之间存在间隙，不直接接触，提高了旋转座9的使用寿命。所述齿圈11的中心处有通孔，所述旋转座9的下部圆柱92伸入齿圈11的中心通孔处并过盈配合

进一步，所述旋转座9上设置有滑轨8，所述滑轨8垂直于所述丝杠15；滑轨8的四周均设置有倒角，使整个滑轨8位于旋转座9的上部圆周内，滑轨8的端部不超出旋转座9。

对于每个所述夹爪组件22而言，其包括滑块7和安装在所述滑块7上的夹指6，所述滑块7滑动安装在所述滑轨8上，所述滑块7的底部设置有容纳槽，所述连杆机构17包括滑块连接杆、传动螺母连接杆、铰轴18和圆形销轴19，所述滑块连接杆的第一端和传动螺母连接杆的第一端固连在一起，滑块连接杆和传动螺母连接杆可以是成一定角度固连在一起的两根杆，本实用新型优选滑块连接杆和传动螺母连接杆为一体成型的一根V形杆的两段，所述滑块连接杆和传动螺母连接杆的结合处通过所述铰轴铰接在所述旋转座9上；铰轴18可直接可转动安装在旋转座9上，也可间接安装在旋转座9上，本实用新型优选铰轴18通过旋转座9上安装的螺丝181进行约束限位；所述圆形销轴19固定安装在所述传动螺母16上，并且所述铰轴和所述圆形销轴19相互平行，所述滑块连接杆的第二端伸入所述滑块7的容纳槽内，所述传动螺母连接杆的第二端设置有导向槽，所述导向槽内滑动安装所述圆形销轴19，以让圆形销轴19在传动螺母16的带动下在导向槽内移动。通过连杆机构17的转动，将传动螺母16的竖直移动转化为滑块7和夹指6的水平移动，让两个夹指6可以相向移动来夹取物品或相背移动来松开物品，定位精度高和抓取精度高。

滑块连接杆的上部设置在滑块7的内部，滑块7设置在滑轨8上，且滑轨8的两侧均设置有半圆形轨道用于容纳滚珠5，同时，滑块7上也设置有滚珠5的容纳轨道，用于与滑轨8的容纳轨道共同夹住滚珠5，容纳轨道内设置有若干滚珠5，且滑轨8两侧均设置有挡板4，挡板4与滑轨8为过盈配合，滑轨8的四周均设置有倒角，使整个滑轨8位于旋转座9的上部圆周内，滑轨8与旋转座9通过螺丝固定连接。夹指6通过螺丝与滑块7固定连接。

进一步，所述滑轨8的相对的两侧均设置有第一滚珠槽，所述第一滚珠槽的长度方向与所述滑轨8的长度方向一致，并且每条所述第一滚珠槽内分别设置有滚珠5；

每条所述第一滚珠槽的两端均安装有挡板4，以防滚珠5掉出；

每个所述滑块7在对应于所述第一滚珠槽的位置分别设置有第二滚珠槽，并且所述第二滚珠槽的槽壁与第一滚珠槽的槽壁共同配合夹住滚珠5。所述第一滚珠槽和第二滚珠槽优选均为半圆形槽，方便安装滚珠5以及与滚珠5配合。一条所述第一滚珠槽和一条第二滚珠槽共同形成一条容纳轨道用来容纳滚珠5。通过设置滚珠5，将滑块7与滑轨8之间的摩擦由常规的滑动摩擦变为滚动摩擦，可以使得滑块7和夹指6的移动更加平滑和顺畅，防止在平移过程中发生卡顿。

进一步，所述夹指6可拆卸安装在所述滑块7上，可根据不同大小形状的物品来更换相应的夹指6，便于夹取物品。

进一步，所述机座1包括外壳2和多个壳盖，所述外壳2具有多个开口，每个所述壳盖分别安装在机壳的一个开口处，第一驱动电机13、第二驱动电机12、螺杆14等零件等可从外壳2的开口处进入外壳2内并进行固定，安装好后，再在外壳2的开口处安装壳盖。所述第一驱动电机13优选通过法兰固定安装在外壳2的内部。壳盖与外壳2通过螺丝固定连接。外壳2具有内部凸台，轴承10的外圈安装在外壳2的内部凸台21上。

本实用新型的运动方式如下：

第二驱动电机12的转动带动丝杠15的转动，丝杠15的转动带动传动螺母16的上下移动，传动螺母16的上下移动通过铰轴18推动传动螺母16连和滑块连接杆围绕铰轴18转动，滑块连接杆的转动推动滑块7和夹指6在滑轨8上左右滑动，形成开合，夹取物品。

同时，第一驱动电机13的转动带动齿圈11的转动，齿圈11的转动带动安装在轴承10的内圈上的旋转座9转动，旋转座9的转动带动整个安装在旋转座9的所有零件的转动，包括第二驱动电机12，滑轨8和安装在滑轨8上的滑块7和夹指6都转动，使得电动机械爪20在开合的同时能旋转，抓取物品，从而能抓取更多姿态下的物品。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种旋转式电动夹具，其特征在于，包括机座、第一驱动电机、传动机构和电动机械爪，其中：

所述电动机械爪包括旋转座、第二驱动电机、丝杠副、多组连杆机构和多组夹爪组件，所述丝杠副具有丝杠和穿装在所述丝杠上的传动螺母，所述第二驱动电机和每组夹爪组件分别安装在所述旋转座上，所述丝杠连接所述第二驱动电机的输出轴，所述传动螺母连接所有的连杆机构，每组连杆机构分别连接一组所述夹爪组件，以用于驱动夹爪组件运动；

所述机座和所述旋转座之间设置有轴承，并且所述轴承的外圈固定安装在所述机座上，所述轴承的内圈固定安装在所述旋转座上；

所述第一驱动电机固定安装在所述机座上，并且所述第一驱动电机通过传动机构连接所述电动机械爪的旋转座，以用于驱动所述电动机械爪旋转。

2.根据权利要求1所述的一种旋转式电动夹具，其特征在于，所述传动机构包括齿圈和螺杆，所述齿圈的外齿与所述螺杆啮合，所述齿圈设置在所述旋转座上，所述螺杆连接所述第一驱动电机的输出轴。

3.根据权利要求2所述的一种旋转式电动夹具，其特征在于，所述旋转座与齿圈通过过盈配合的方式固定在一起。

4.根据权利要求1所述的一种旋转式电动夹具，其特征在于，所述旋转座上设置有传动螺母滑动隧道，用于约束传动螺母的滑动。

5.根据权利要求1所述的一种旋转式电动夹具，其特征在于，所述旋转座具有一体成型的上部主体座和下部圆柱，所述下部圆柱的外侧相对所述上部主体座的外侧缩小，所述下部圆柱伸入所述轴承的内圈并与所述轴承的内圈过盈配合，所述上部主体座与所述轴承的外圈之间存在间隙。

6.根据权利要求1所述的一种旋转式电动夹具，其特征在于，所述旋转座上设置有滑轨，所述滑轨垂直于所述丝杠；

对于每个所述夹爪组件而言，其包括滑块和安装在所述滑块上的夹指，所述滑块滑动安装在所述滑轨上，所述滑块的底部设置有容纳槽，所述连杆机构包括滑块连接杆、传动螺母连接杆、铰轴和圆形销轴，所述滑块连接杆的第一端和传动螺母连接杆的第一端固连在一起，所述滑块连接杆和传动螺母连接杆的结合处通过所述铰轴铰接在所述旋转座上，所述圆形销轴固定安装在所述传动螺母上，并且所述铰轴和所述圆形销轴相互平行，所述滑块连接杆的第二端伸入所述滑块的容纳槽内，所述传动螺母连接杆的第二端设置有导向槽，所述导向槽内滑动安装所述圆形销轴，以让圆形销轴在传动螺母的带动下在导向槽内移动。

7.根据权利要求6所述的一种旋转式电动夹具，其特征在于，所述滑轨的相对的两侧均设置有第一滚珠槽，所述第一滚珠槽的长度方向与所述滑轨的长度方向一致，并且每条所述第一滚珠槽内分别设置有滚珠；

每条所述第一滚珠槽的两端均安装有挡板，以防滚珠掉出；

每个所述滑块在对应于所述第一滚珠槽的位置分别设置有第二滚珠槽， 并且所述第二滚珠槽的槽壁与第一滚珠槽的槽壁共同配合夹住滚珠。

8.根据权利要求7所述的一种旋转式电动夹具，其特征在于，所述第一滚珠槽和第二滚珠槽均为半圆形槽。

9.根据权利要求6所述的一种旋转式电动夹具，其特征在于，所述夹指可拆卸安装在所述滑块上。

10.根据权利要求1所述的一种旋转式电动夹具，其特征在于，所述机座包括外壳和多个壳盖，所述外壳具有多个开口，每个所述壳盖分别安装在机壳的一个开口处。