[實用新型]一種空間單自由度四爪夾緊機構

有效

• 申請號: 201721551842.1
• 申請日: 2017-11-20
• 公開（公告）號: CN207807782U
• 公開（公告）日: 2018-09-04
• 發明（設計）人: 黃龍;尹來容;李旭宇;易可夫;張鵬
• 申請（專利權）人: 長沙理工大學
• 主分類號: B25J15/10
• 分類號: B25J15/10;B25B11/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型公開了一種空間單自由度四爪夾緊機構，由基座、動平臺、四個支鏈、螺母和彈簧組成，四個支鏈的分布關于基座的中心軸線對稱；當工件放置在夾緊機構的動平臺上時，在重力的作用下，動平臺會自動向下運動，實現對工件的自動夾持，無需外加動力源。通過螺母在動平臺的凸臺上的螺旋運動，結合彈簧的作用，可以調節夾緊機構對工件的夾緊力。本實用新型結構簡單，對稱性好，可以用于機械自動化領域中的夾持作業。

技術領域

本實用新型屬于機械制造及自動化領域，涉及一種用于多方向夾持的單自由度對稱并聯機構。

背景技術

在生產線上，工件運動到某個工位后，需要由夾緊機構將工件固定在正確的位置上，然后進行加工、裝配、檢測等相應操作。現有夾緊機構都需要外加動力源，操作不便，并且加工制造比較復雜，成本較高。此外，常規夾緊機構的夾緊點的分布并不均勻，也無法對工件的位置進行校正。針對以上問題，本實用新型基于一種空間對稱并聯機構來構造無需外加動力源的夾緊機構。

發明內容

本實用新型提出一種空間單自由度四爪夾緊機構，其結構簡單緊湊、穩定可靠，具有一定的對稱性，無需外加動力源就可以對工件進行夾緊。

本實用新型包含基座(1)、動平臺(4)、連桿2A、連桿3A、連桿2B、連桿3B、連桿2C、連桿3C、連桿2D、連桿3D、螺母(5)和彈簧(6)。處于張開狀態和夾緊狀態的夾緊機構的軸側視圖和正視圖分別如圖1至圖4所示。從機構方面來看，本實用新型的主要組成部分是一種對稱并聯機構，該并聯機構包含基座(1)、動平臺(4)以及連接基座和動平臺的四個相同支鏈，記為支鏈A、支鏈B、支鏈C、支鏈D。該并聯機構豎直放置，基座在下側，動平臺在上側，其中基座與地面固連。并聯機構的每個支鏈由兩個連桿構成，例如支鏈A包含連桿2A和連桿3A(如圖5所示)，連桿2A的下端與基座通過轉動副相連，連桿2A的上端與連桿3A的下端通過轉動副相連，連桿3A的中部與動平臺通過轉動副相連，連桿3A的上半部分作為夾持器與工件接觸，這兩個轉動副的軸線均平行于基座和動平臺的表面；支鏈B、支鏈C和支鏈D也采用相同的連接方式。不考慮螺母(5)和彈簧 (6)的情況下，該并聯機構的動平臺沿豎直軸線作平移運動，并且始終平行于基座，而連桿3A、連桿3B、連桿3C和連桿3D的上半部分會相應地張開或夾緊。

此外，基座的上表面中心有一個圓柱形凸臺，凸臺與彈簧的下端固連。動平臺4的下表面中心也有一個圓柱形凸臺，凸臺的圓柱面上有螺紋，如圖6所示。螺母與動平臺4通過此螺紋相連；由于動平臺受到重力的影響，螺母的下表面與彈簧的上端保持接觸，但不固連。因此，彈簧和螺母對夾緊機構的運動模式不產生影響，即動平臺仍然沿豎直軸線作平移運動，而連桿3A、連桿3B、連桿3C和連桿3D的上半部分仍然作開合運動。

當夾緊機構上沒有放置工件時，通過螺母在動平臺凸臺上的螺旋運動，可以調節動平臺上表面相對于基座的高度以及夾持器的張開角度。結合彈簧的作用，可以實現對工件夾緊力的調節。

當具有一定重量的工件放置在本實用新型的動平臺上時，在重力的作用下，動平臺會自動向下運動，實現對工件的自動夾持，無需外加動力源。

本實用新型的優點在于：結構簡單緊湊，制造方便；利用工件自身的重力可實現自動夾緊，從而無需外加動力源；若工件為圓柱形，則由于夾緊機構的對稱性，工件的中心軸線會與動平臺中心對齊，便于對工件定位。

附圖說明

圖1是處于張開狀態下的本實用新型的軸側視圖。

圖2是處于張開狀態下的本實用新型的正視圖。

圖3是處于夾緊狀態下的本實用新型的軸側視圖。

圖4是處于夾緊狀態下的本實用新型的正視圖。

圖5是本實用新型的一個支鏈。

圖6是本實用新型中動平臺4的軸側視圖。