技术领域
[0001] 本发明涉及夹持运输的技术领域,特别是一种弹性夹持托盘及其操作方法。
相关背景技术
[0002] 在流水生产线中,需要在加工位上加工工件,或者在工件上进行作业,而加工位无法夹持或固定工件,导致加工作业无法稳定的进行。在工件的加工上,人们早已想到采用夹持机构来固定或夹持工件,现有的夹持机构在夹持工件的稳定性上比较成熟;而且现有的夹持机构中,一般采用驱动机构驱动夹持机构移动,从而实现夹持机构夹持工件。
[0003] 然而,目前夹持机构的夹持位大小为固定的,无法适应不同大小的工件,因此,现有的夹持机构还具有较大的改进空间。
具体实施方式
[0038] 为了便于理解本发明,下面将参照说明书附图对本发明的具体实施例进行更详细的描述。
[0039] 除非特别说明或另有定义,本文所使用的“第一、第二…”仅仅是用于对名称的区分,不代表具体的数量或顺序。
[0040] 除非特别说明或另有定义,本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0041] 需要说明的是,当元件被认为“固定于”另一个元件,它可以是直接固定在另一个元件上,也可以是存在居中的元件;当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件,也可以是同时存在居中元件;当一个元件被认为是“安装在”另一个元件,它可以是直接安装在另一个元件,也可以是同时存在居中元件。当一个元件被认为是“设在”另一个元件,它可以是直接设在另一个元件,也可以是同时存在居中元件。
[0042] 本发明提出了一种弹性夹持托盘100,如图1至图6所示,包括:外壳1、驱动机构2、夹持机构40,驱动机构2包括弹性件30、第一拨杆21、连杆组件3、扭簧20,连杆组件3的第一端转动地安装于外壳1上,第一拨杆21与连杆组件3的第一端转动连接,连杆组件3的第二端与夹持机构40转动连接;弹性件30的第一端安装于外壳1上,弹性件30的第二端安装于第一拨杆21上;扭簧20套接于连接杆组件3的第一端,扭簧20的第一端与第一拨杆21固定,所述扭簧20的第二端与连杆组件3固定;第一拨杆21具有第一移动位置和第二移动位置,在第一移动位置上,夹持机构40呈打开状态;在第二移动位置上,夹持机构40呈关闭状态;其中,在第一移动位置或第二移动位置上,弹性件30呈紧绷状态。
[0043] 具体地,参考图2和图3所示,图2为第一拨杆21在第一移动位置上夹持机构40的示意图,图3为第一拨杆21在第二移动位置上夹持机构40的示意图。在使用该弹性夹持托盘100时,驱动第一拨杆21逆时针旋转,使第一拨杆21从第一移动位置上移动至第二移动位置上,第一拨杆21与连接杆组件3之间转动连接,但扭簧20套接于连杆组件3的第一销轴33外,第一拨杆21通过扭簧20的弹性驱动连杆组件3移动,并带动连杆组件3的第一端逆时针转动,连杆组件3驱动夹持机构40移动,使夹持位7呈合拢状态;第一拨杆21移动至第二移动位置的过程中,弹性件30被拉伸,夹持机构40在夹持位7上夹持工件,弹性件30呈紧绷状态。
[0044] 如遇到不同大小的工件时,夹持机构40的内壁与工件相抵后,夹持机构40停止移动,弹性件30的拉力大于扭簧20的弹力,且当第一拨杆21在第二移动位置时,弹性件30会拉动第一拨杆21,扭簧20受到压力产生形变,第一拨杆21会通过扭簧20挤压工件,因此,弹性夹持托盘100在夹持较大的工件时,其夹持机构40的夹持力更大。当需要拾取夹持位7上的工件时,驱动第一拨杆21顺时针旋转,使第一拨杆21从第二移动位置上移动至第一移动位置上,连杆组件3的第一端顺时针移动,并驱动夹持机构40的夹持位7打开,可从夹持位7上拾取工件。
[0045] 在操作该弹性夹持托盘100时,只需要在顺时针或逆时针方向上拨动第一拨杆21即可,使第一拨杆21在第一移动位置上与第二移动位置之间切换,弹性件30均呈紧绷状态,也就是说弹性件30的自身弹力可以对在合拢或扩张状态下的夹持机构40进行限位,在没有外力的作用力,夹持机构40处于合拢或扩张状态下相对较为稳定,提高工件在夹持位7上的稳定性,方便在夹持位7上对工件进行加工处理。
[0046] 此弹性夹持托盘100的夹持工作原理为;弹性件30的第二端与第一拨杆21固定,其第一端与夹持机构40固定,第一拨杆21在旋转时,弹性件30的第二端将围绕其第一端周向移动,弹性件30的作用力始终作用于第一拨杆21上,但会根据第一拨杆21的位置产生逆时针或顺时针的作用力。因此,第一拨杆21在第一移动位置上,弹性件30产生的力作用于第一拨杆21上,使第一拨杆21具有逆时针的作用力,第一拨杆21逆时针旋转驱动连杆组件3呈折叠状态,连杆组件3驱动夹持组件40,使夹持位7呈打开状态,此时扭簧20呈初始状态。第一拨杆21在第二移动位置上,弹性件30产生的作用力作用于第一拨杆21上,使第一拨杆21具有顺时针的作用力,第一拨杆21通过扭簧20驱动连杆组件3移动,并驱动连杆组件3呈竖直状态,连杆组件3驱动夹持机构40的夹持位7合拢,实现夹持工件。
[0047] 当工件的尺寸较大时,连杆组件3呈略微的折弯状态,弹性件30产生较大的形变,且扭簧20也呈压缩状态,扭簧20产生的反作用力作用于连杆组件3上,并通过连杆组件3将力传递至夹持机构40上,使夹持机构40夹持稳固。因此,被夹持物越大,扭簧20的形变越大,第一拨杆21从第一移动位置移动至第二移动位置上的形成不变时,其夹持越稳固。由于弹性件30始终处于紧绷状态,当第一拨杆21在第一移动位置上,弹性件30会驱动夹持机构40的夹持位7打开,在没有外力作用力,弹性件30的弹力可以始终驱动夹持机构40,避免夹持位7合拢。当第一拨杆21在第二移动位置上,弹性件30会驱动夹持机构40合拢,同样弹性件30的弹力始终驱动夹持机构40,避免夹持机构40的夹持力松懈。
[0048] 在一些实施例中,如图2、图5、图6所示,连杆组件3包括第一传动杆31、第二传动杆32、第一销轴33、第一转轴34、第二转轴35,第一传动杆31的第一端与第一销轴33转动连接,第一拨杆21与第一销轴33转动连接,扭簧20套接于第一销轴33外,且扭簧20的两端分别与第一拨杆21和第一传动杆31固定,第一销轴33转动地设置于外壳1上;第一传动杆31的第二端套接于第一转轴34外,第二传动杆32的第一端套接于第一转轴34外,第一传动杆31通过第一转轴34与第二传动杆32转动连接;第二转轴35转动地安装于夹持机构40上,第二传动杆32的第二端套接于第二转轴35外,并与第二转轴35转动连接。
[0049] 具体地,参考图2和图3所示,当第一拨杆21围绕第一销轴33在外壳1上逆时针转动时,第一拨杆21通过扭簧20带动第一传动杆31移动,第一传动杆31与第二传动杆32之间的第一转轴34旋转,并驱动第一传动杆31与第二传动杆32之间张开,且第一传动杆31驱动第二传动杆32朝向夹持机构40移动,并推动夹持机构40的夹持位7合拢。而此时的弹性件30在被拉伸,并对夹持机构40进行限位,在没有外力的作用下,夹持机构40的夹持位7始终处于合拢状态上,并可以稳定地夹持工件。当第一拨杆21顺时针旋转时,弹性件30再次被拉伸,第一拨杆21带动第一传动杆31与第二传动杆32之间相互靠近,使夹持机构40的夹持位7扩张,方便拾取工件。
[0050] 此外,如图5和图6所示,驱动机构2具有两根第二销轴36,其中一根第二销轴36安装于第一拨杆21上,另外一根第二销轴36安装于外壳1上,第一转动杆31上还具有一根第二销轴36,使扭簧20的两端分别与第一拨杆21和第一转动杆31上的第二销轴36固定。弹性件30为弹簧,弹簧的两端分别与第一拨杆21和外壳1上的第二销轴36固定,第二销轴36用于抬高弹簧的安装高度,使第一拨杆21在移动时,弹簧不会被连杆组件3所干涉。此外,第二销轴
36还用于使扭簧20分别与第一拨杆21和第一转动杆31固定。
[0051] 在一些实施例中,如图2所示,驱动机构2还具有第一齿轮轴22、第二齿轮轴23、第二拨杆24,第一齿轮轴22、第二齿轮轴23均转动地安装于外壳1上,且第一齿轮轴22与第二齿轮轴23啮合;第二拨杆24套接于第一齿轮轴22外,第二齿轮轴23与连杆组件3的第一端固定;第二拨杆24沿着第一齿轮轴22的径向设置,第一拨杆21沿着第二齿轮轴23的径向设置。具体地,通过将第一齿轮轴22、第二齿轮轴23均转动地安装于外壳1上,第二拨杆24用于驱动第一齿轮轴22旋转,第一拨杆21用于驱动第二齿轮轴23旋转;当第一拨杆21逆时针旋转时,第二齿轮轴23带动第一齿轮轴22旋转,使第二拨杆24顺时针旋转;当第二拨杆24顺着旋转时,第一齿轮轴22带动第二齿轮轴23旋转,使第一拨杆21逆时针旋转。因此,在该弹性夹持托盘100中,可以通过第一拨杆21或第二拨杆24驱动夹持机构40的张开或合拢,进一步提高弹性夹持托盘100的灵活性。
[0052] 此外,如图1所示,该外壳1具有第一通口11、第二通口12、支撑架13、支撑台14、第三通口15,第一齿轮轴22、第二齿轮轴23的顶部转动地安装于支撑架13上,第一齿轮轴22、第二齿轮轴23的底部转动地安装于外壳1的底部,支撑架13用于支撑第一齿轮轴22和第二齿轮轴23。第一通口11和第二通孔12开设于外壳1的外壁,第一通口11用于供第一拨杆21至少部分相对于外壳1外露,第二通口12用于供第二拨杆24至少部分相对于外壳1外露。第三通口15开设于外壳1的顶部,用于供夹持机构40至少部分外露,支撑台14设置于夹持位7上,用于支撑夹持位7上的工件。
[0053] 在一些实施例中,如图2和图3所示,夹持机构40包括第一夹持件4、第二夹持件5、传动组件6,第一夹持件4与第二夹持件5均活动地设置于外壳1内,且第一夹持件4与第二夹持件5之间形成夹持位7;传动组件6活动地安装于外壳1内,第一夹持件4通过传动组件6与第二夹持件5传动配合,第一夹持件4或第二夹持件5安装于驱动机构2的输出端;第一夹持件4与第二夹持件5之间具有相互靠近或相互远离的移动路径,第一拨杆21在第一移动位置上,第一夹持件4与第二夹持件5之间相互远离;第一拨杆21在第二移动位置上,第一夹持件4与第二夹持件5之间相互靠近。
[0054] 具体地,当连杆组件3驱动第一夹持件4移动时,第一夹持件4通过传动组件6与第二夹持件5传动配合,使第一夹持件4与第二夹持件5之间具有相互靠近或相互远离的移动路径;因此,当第一夹持件4朝向第二夹持件5移动时,第二夹持件5也将朝向第一夹持件4移动,使第一夹持件4与第二夹持件5相向移动;当第一夹持件4远离第二夹持件5移动时,第二夹持件5也将朝向第一夹持件4移动,使第一夹持件4与第二夹持件5背离移动,从而减少夹持机构40的移动夹持时间,提高夹持机构40的夹持效率。
[0055] 在一些实施例中,如图4所示,传动组件6包括第一连接杆63、第二连接杆64、第一传动件61,第一传动件61包括第一传动齿条611、第一传动齿轮612、第二传动齿条613,第一连接杆63的第一端安装于第一夹持件4上,第一连接杆63的第二端与第一传动齿条611固定;第二连接杆64的第一端安装于第二夹持件5上,第二连接杆64的第二端安装于第二传动齿条613;第一传动齿条611通过第一传动齿轮612与第二传动齿条613传动配合。具体地,当连杆组件3推动第一传动齿条611移动时,第一传动齿条611驱动第一传动齿轮612旋转,第一传动齿轮612带动第二传动齿条613移动,使第一传动齿条611与第二传动齿条613之间相互靠近或相互远离,而第二传动齿条613在移动时将带动第二夹持件5移动,进一步实现第一夹持件4与第二夹持件5之间相互靠近或相互远离,使夹持机构40具有夹持工件的功能。
[0056] 优选的,如图4所示,第一传动齿条611和第二传动齿条613朝向第一传动齿轮612的一侧均设置有多个齿槽,第一传动齿条611的齿槽与第二传动齿条613的齿槽相对设置,第一传动齿轮612分别与第一传动齿条611和第二传动齿条613的齿槽啮合。具体地,第一传动齿条611和第二传动齿条613均与第一传动齿轮612啮合,当第一传动齿条611在向前移动时,第一传动齿条611驱动第一传动齿轮612顺时针旋转,第一传动齿轮612将驱动第二传动齿条613向后移动;同理,当第一传动齿条611在向后移动时,第一传动齿条611驱动第一传动齿轮612逆时针旋转,第一传动齿轮612将驱动第二传动齿条613向前移动,进一步实现第一夹持件4与第二夹持件5之间相互靠近或相互远离移动。
[0057] 为了提高第一传动齿条611和第二传动齿条613在外壳1内的稳定性。具体地,如图4所示,第一传动件61还包括第一支撑杆614、第二支撑杆615、第三连接杆65,第一支撑杆
614和第二支撑杆615均安装于外壳1内,第一连接杆63套接于第一支撑杆614外,第一传动齿条611与第三连接杆65的第一端固定,第三连接杆65的第二端套接于第一支撑杆614外,第一传动齿条611的两端分别通过第一连接杆63和第三连接杆65与第一支撑杆614滑动配合;第二传动齿条613呈折弯状,且第二传动齿条613的两端均套接于第二支撑杆615外,并与第二支撑杆615滑动配合。通过设置第一支撑杆614和第二支撑杆615,使第一传动齿条
611和第二传动齿条613只能沿着第一支撑杆614或第二支撑杆615的长度方向移动;第一支撑杆614用于支撑第一传动齿条611的两端,且第一传动齿条611的两端与第一支撑杆614滑动配合,使第一传动齿条611在外壳1内移动更加稳定;第二支撑杆615用于支撑第二传动齿条613的两端,且第二传动齿条613的两端与第二支撑杆615滑动配合,使第二传动齿条613在外壳1内移动更加稳定。
[0058] 优选的,如图4所示,传动组件6还包括第二传动件62,第二传动件62包括第三传动齿条621、第四传动齿条623、第二传动齿轮622、第四连接杆66、第三支撑杆624、第四支撑杆625,第一连接杆63的两端分别与第一传动齿条611和第三移动621件的第一端连接,第三传动齿条621的第二端与第四连接杆66的第一端,第四连接杆66的第二端套接于第三支撑杆
624外,第一连接杆63套接于第三支撑杆624外,第三传动齿条621的两端分别通过第一连接杆63和第四连接杆66与第三支撑杆624滑动配合;第四传动齿条623呈折弯状状,且第四传动齿条623的两端均套接于第四支撑杆625外,并与第四支撑杆625滑动配合;第三传动齿条
621通过第二传动齿轮622与第四传动齿条623传动配合。
[0059] 在本实施例中,第二传动件62实现第一夹持件4与第二夹持件5之间相互靠近或相互远离的技术原理和效果,之前在第一传动件61中已经说明,在此不再一一赘述。而通过第一连接杆63支撑第一夹持件4,第二连接杆64支撑第二夹持件5,并且在第一连接杆63和第二连接杆64的两侧设置有第一传动件61和第二传动件62,第一传动件61与第二传动件62同步传动,并从两侧支撑第一夹持件4和第二夹持件5移动,可以进一步地提高第一夹持件4与第二夹持件5在移动时的稳定性。
[0060] 优选的,如图4所示,第一夹持件4包括第一夹板41和第一连接座42,第二夹持件5包括第二夹板51和第二连接座52,第一夹板41安装于第一连接座42的第一端,第一连接座42的第二端安装于第一连接杆63上;第二夹板51安装于第二连接座52的第一端,第二连接座52的第二端安装于第二连接杆64上;第一夹板41和第二夹板51均呈折弯状,第一夹板41与第二夹板51合围形成夹持位7。具体地,当第一夹持件4与第二夹持件5相互靠近时,第一夹板41与第二夹板51合围,使第一夹板41和第二夹板51的内壁与工件相抵,从而实现在夹持位7上夹持或固定工件。连杆组件3在驱动第一夹持件4移动时,第一连接座42带动第一连接杆63移动,并通过第一传动件61和第二传动件62驱动第二连接座52移动,带动第二夹板
51移动,进一步地实现第二夹持件5移动。
[0061] 本发明还提出一种弹性夹持托盘100的操作方法,包括以下步骤:
[0062] 驱动第一拨杆21,第一拨杆21顺时针或逆时针移动,第一拨杆21通过连杆组件3驱动夹持机构40移动,以使夹持机构40移动至合拢或打开的状态;
[0063] 第一拨杆21从第一移动位置移动至第二移动位置的过程中,和/或,第一拨杆21从第二移动位置移动至第一移动位置的过程中,弹性件30呈拉伸状态。
[0064] 通过驱动第一拨杆21顺时针或逆时针旋转,实现夹持机构40夹持工件,该操作方法简单。且弹性件30在夹持机构40夹持工件后呈紧绷状态,当工件的尺寸大于夹持位7上被夹持的预设大小,弹性件30也呈紧绷状态。
[0065] 引用图纸说明时,是对出现的新特征进行说明;为了避免重复引用图纸导致描述不够简洁,在表述清楚的情况下已描述的特征,图纸不再一一引用。
[0066] 以上实施例的目的,是对本发明的技术方案进行示例性的再现与推导,并以此完整的描述本发明的技术方案、目的及效果,其目的是使公众对本发明的公开内容的理解更加透彻、全面,并不以此限定本发明的保护范围。
[0067] 以上实施例也并非是基于本发明的穷尽性列举,在此之外,还可以存在多个未列出的其他实施方式。在不违反本发明构思的基础上所作的任何替换与改进,均属本发明的保护范围。