一種變胞式多功能雙頭夾具的制作方法

本發(fā)明涉及機(jī)械夾具領(lǐng)域，尤其是一種變胞式多功能雙頭夾具。

背景技術(shù)：

隨著工農(nóng)業(yè)技術(shù)的迅猛發(fā)展，各類夾具得到了廣泛的研發(fā)和應(yīng)用，對(duì)于提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，改善勞動(dòng)強(qiáng)度有著非常顯著的影響。機(jī)械制造離不開金屬切削機(jī)床，而機(jī)床夾具則是保證機(jī)械加工質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、降低對(duì)工人技術(shù)的過高要求、實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化不可或缺的重要工藝裝備之一。機(jī)床夾具被廣泛用于制造業(yè)中，大量專用機(jī)床夾具的使用為大批量生產(chǎn)提供了必要條件。為了能夠?qū)崿F(xiàn)自適應(yīng)安全抓取或高度仿人手運(yùn)動(dòng)，目前基本上都是采用自由多關(guān)節(jié)型的兩指、三指或五指機(jī)械手爪，但是每個(gè)關(guān)節(jié)的驅(qū)動(dòng)多采用電機(jī)和鋼絲繩傳動(dòng)，這樣將導(dǎo)致機(jī)械夾具的轉(zhuǎn)動(dòng)慣性大、控制系統(tǒng)復(fù)雜、成本高、可靠性低等問題，而且大多只能夾取一頭，工作效率低。鑒于上述問題，有必要提供一種新型的自由多關(guān)節(jié)型機(jī)械手爪，以解決上述問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種變胞式多功能雙頭夾具，在滿足傳統(tǒng)機(jī)械夾具作業(yè)要求及連桿結(jié)構(gòu)簡單的前提下，只要一個(gè)動(dòng)力源就可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的空間拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，適用于任何動(dòng)力源包括氣動(dòng)、液壓、伺服電機(jī)等，且比同類機(jī)械式傳動(dòng)的機(jī)械夾具傳動(dòng)更為簡單，工作時(shí)運(yùn)動(dòng)更為可靠，夾緊幅度及力度要求更易滿足，采用輕型化且高強(qiáng)度材料加工，運(yùn)動(dòng)慣量小、力學(xué)性能好，且能夠?qū)崿F(xiàn)上下同時(shí)閉合或張開，夾取多個(gè)工件等優(yōu)點(diǎn)。在一種變胞式多功能雙頭夾具收縮至即將閉合的過程中，由于整個(gè)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了變胞，每根上夾具手指的第二桿與上夾具手便成為一根直角桿，每根下夾具手之的第三桿和下夾具手也成為一根直角桿，使得上夾具手和下夾具手剛性和穩(wěn)定性也提高了，抓取目標(biāo)的內(nèi)部空間大且不易產(chǎn)生過大變形，抓的更加牢固可靠。

本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來達(dá)到上述目的：一種變胞式多功能雙頭夾具，包括骨架部分和夾具手，其特征在于，所述骨架部分具體結(jié)構(gòu)和連接方式為：

所述骨架由推桿、上下各四根相同夾具手、中軸組成。每一根上夾具手指包括：第一桿、第二桿、第四桿、第六桿、上夾具手、第一固定鉸鏈、第一活動(dòng)鉸鏈、第二活動(dòng)鉸鏈、第五活動(dòng)鉸鏈、第六活動(dòng)鉸鏈、第七活動(dòng)鉸鏈、第九活動(dòng)鉸鏈、第十活動(dòng)鉸鏈和滑槽；每一根下夾具手指包括：第一桿、第三桿、第四桿、第五桿、第一固定鉸鏈、第二固定鉸鏈、第三活動(dòng)鉸鏈、第七活動(dòng)鉸鏈、第八活動(dòng)鉸鏈；第一桿穿過滑槽與推桿連接，第三桿穿過滑槽與推桿連接，第二桿與第一桿連接，第二桿與上夾具手采用第二活動(dòng)鉸鏈連接，第一桿與第三桿采用第三活動(dòng)鉸鏈連接；第一桿與下夾具手采用第四活動(dòng)鉸鏈連接；第四桿與上夾具手采用第五活動(dòng)鉸鏈連接，第四桿與第一桿采用第六活動(dòng)鉸鏈連接，第五桿與第三桿采用活動(dòng)鉸鏈連接，第五桿與下夾具手采用第八活動(dòng)鉸鏈連接；第六桿與穿過滑槽推桿采用第十活動(dòng)鉸鏈連接，第六桿與第四桿采用第九活動(dòng)鉸鏈連接；

中軸安裝在機(jī)床電機(jī)的輸出軸上與輸出軸連為一體，推桿在中軸里面的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)上下各四根相同夾具手的同時(shí)張開或閉合。

本發(fā)明突出優(yōu)點(diǎn)在于：

1、機(jī)構(gòu)的巧妙性和簡單性。通過連桿組合式機(jī)構(gòu)巧妙實(shí)現(xiàn)了機(jī)械夾具手的張開與閉合。

2、工作效率高。中軸安裝在機(jī)床上時(shí)，可以雙頭夾取機(jī)械工件。若在其最前端加上合適的刀具，它還可以滿足不同種類的作業(yè)需求。

3、靈活變胞。一種變胞式多功能雙頭夾具收縮至即將閉合的過程中，由于整個(gè)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了變胞，每根上夾具手指的第二桿與上夾具手便成為一根直角桿，每根下夾具手之的第三桿和下夾具手也成為一根直角桿，使得上夾具手和下夾具手剛性和穩(wěn)定性也提高了，抓取目標(biāo)的內(nèi)部空間大且不易產(chǎn)生過大變形，抓的更加牢固可靠。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述的變胞式多功能雙頭夾具的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明所述的變胞式多功能雙頭夾具的結(jié)構(gòu)側(cè)視圖。

圖3為本發(fā)明所述的變胞式多功能雙頭夾具的第一桿軸測圖。

圖4為本發(fā)明所述的變胞式多功能雙頭夾具的上夾具手和下夾具手軸測圖。

圖5為本發(fā)明所述的變胞式多功能雙頭夾具的中軸軸測圖。

圖6為本發(fā)明所述的變胞式多功能雙頭夾具的推桿軸測圖。

圖中標(biāo)記為：推桿1、上夾具手2、第一桿3、第二桿4、第一活動(dòng)鉸鏈5、第三活動(dòng)鉸鏈6、第四活動(dòng)鉸鏈7、第三桿8、下夾具手9、第二固定鉸鏈10、滑槽11、中軸12、第一固定鉸鏈13、第二活動(dòng)鉸鏈14、第五活動(dòng)鉸鏈15、第四桿16、第八活動(dòng)鉸鏈17、第五桿18、第七活動(dòng)鉸鏈19、第六活動(dòng)鉸鏈20、第六桿21、第九活動(dòng)鉸鏈22、第十活動(dòng)鉸鏈23。

具體實(shí)施方式

以下通過附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步說明。

如圖1至圖5所示，本發(fā)明所述的變胞式多功能雙頭夾具，中軸12、推桿1和上夾具手指和下夾具手指。

每一根上夾具手指包括：第一桿3、第二桿4、第四桿16、第六桿21、上夾具手2、第一固定鉸鏈13、第一活動(dòng)鉸鏈15、第二活動(dòng)鉸鏈14、第五活動(dòng)鉸鏈15、第六活動(dòng)鉸鏈20、第七活動(dòng)鉸鏈19、第九活動(dòng)鉸鏈22、第十活動(dòng)鉸鏈23、滑槽11；每一根下夾具手指包括：第一桿3、第三桿8、第四桿16、第五桿18、第一固定鉸鏈13、第二固定鉸鏈10、第三活動(dòng)鉸鏈6、第七活動(dòng)鉸鏈19、第八活動(dòng)鉸鏈17；

推桿1與中軸12采用移動(dòng)副連接；第一桿3穿過滑槽11與推桿1采用第一固定鉸鏈13連接，第一桿3與第二桿4采用第一活動(dòng)鉸鏈15連接，第一桿3與第三桿8采用第三活動(dòng)鉸鏈6連接；第二桿4與上夾具手2采用第二活動(dòng)鉸鏈14連接；第三桿8穿過滑槽與推桿1采用第二固定鉸鏈10連接，第三桿8與第一桿3采用第三活動(dòng)鉸鏈6連接，第三桿8與下夾具手9采用第四活動(dòng)鉸鏈7連接；第四桿16與上夾具手2采用第五活動(dòng)鉸鏈15連接，第四桿16與第一桿3采用第六活動(dòng)鉸鏈20連接，第四桿16與第三桿4采用第七活動(dòng)鉸鏈19連接；第五桿18與第三桿8采用第七活動(dòng)鉸鏈連接19，第四桿16與下夾具手9采用第八活動(dòng)鉸鏈17連接；第六桿21與穿過滑槽11推桿1采用第十活動(dòng)鉸鏈23連接，第六桿21與第四桿16采用第九活動(dòng)鉸鏈22連接；中軸12安裝在機(jī)床電機(jī)的輸出軸上與輸出軸連為一體，推桿1在中軸12里面的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)上下各四根相同夾具手的同時(shí)張開或閉合。

工作原理及過程：

中軸12通常與機(jī)床輸出軸相連，當(dāng)推桿1在中軸12里面的向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，每根上夾具手指的第一桿3與第六桿21和下夾具手指的第三桿8便在推桿的作用下向外張開，同時(shí)也將力傳到了第二桿4和第四桿16和第五桿18。第四桿16便在第六桿21力的作用下向外推上夾具手2。與此同時(shí)，第四桿16在第六桿21力的作用下通過第五桿18向外推下夾具手9，這樣便實(shí)現(xiàn)了上夾具手指和下夾具手指的同時(shí)閉合，整個(gè)變胞雙頭夾具上夾具手指實(shí)現(xiàn)了一個(gè)中、下部向外擴(kuò)張及上部向內(nèi)收縮的閉合動(dòng)作或者抓緊動(dòng)作，下夾具手指實(shí)現(xiàn)了中、上部向外擴(kuò)張及下部向內(nèi)收縮的閉合動(dòng)作或者抓緊動(dòng)作。當(dāng)推桿1向上運(yùn)動(dòng)使得第一桿3接近滑槽11的上止點(diǎn)時(shí)，每根上夾具手指的第二桿4與上夾具手2便成為一根直角桿并在其它桿的聯(lián)合作用下向上平動(dòng)。整個(gè)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了變胞，運(yùn)動(dòng)的速度和沖擊也變緩了，實(shí)現(xiàn)了手爪閉合時(shí)與物體的柔性接觸。此時(shí)，推桿1愈往上運(yùn)動(dòng)手爪閉合或者抓緊得愈牢固可靠。

當(dāng)推桿1在中軸12里面向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，每根上夾具手指的第一桿3和下夾具手指的第三桿便在推桿的作用下向內(nèi)收縮，同時(shí)也將力傳到了第二桿4和第五桿18。第四桿16便在第六桿21力的作用下向內(nèi)拉上夾具手2。與此同時(shí)，第五桿18在第四桿16力的作用的下向內(nèi)拉下夾具手9，這樣便實(shí)現(xiàn)了上夾具手指和下夾具手指的同時(shí)張開，整個(gè)變胞雙頭夾具上夾具手指實(shí)現(xiàn)了一個(gè)中、下部向內(nèi)收縮及上部向外擴(kuò)張的張開動(dòng)作或者放松動(dòng)作，下夾具手指實(shí)現(xiàn)了中、上部向內(nèi)收縮及下部向外擴(kuò)張的張開動(dòng)作或者放松動(dòng)作。