一種變胞式多功能雙頭夾具的制作方法

本發明涉及機械夾具領域，尤其是一種變胞式多功能雙頭夾具。

背景技術：

隨著工農業技術的迅猛發展，各類夾具得到了廣泛的研發和應用，對于提高勞動生產率，改善勞動強度有著非常顯著的影響。機械制造離不開金屬切削機床，而機床夾具則是保證機械加工質量、提高生產效率、減輕勞動強度、降低對工人技術的過高要求、實現生產過程自動化不可或缺的重要工藝裝備之一。機床夾具被廣泛用于制造業中，大量專用機床夾具的使用為大批量生產提供了必要條件。為了能夠實現自適應安全抓取或高度仿人手運動，目前基本上都是采用自由多關節型的兩指、三指或五指機械手爪，但是每個關節的驅動多采用電機和鋼絲繩傳動，這樣將導致機械夾具的轉動慣性大、控制系統復雜、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節型機械手爪，以解決上述問題。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種變胞式多功能雙頭夾具，在滿足傳統機械夾具作業要求及連桿結構簡單的前提下，只要一個動力源就可以實現復雜的空間拓撲結構，適用于任何動力源包括氣動、液壓、伺服電機等，且比同類機械式傳動的機械夾具傳動更為簡單，工作時運動更為可靠，夾緊幅度及力度要求更易滿足，采用輕型化且高強度材料加工，運動慣量小、力學性能好，且能夠實現上下同時閉合或張開，夾取多個工件等優點。在一種變胞式多功能雙頭夾具收縮至即將閉合的過程中，由于整個機構實現了變胞，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定性也提高了，抓取目標的內部空間大且不易產生過大變形，抓的更加牢固可靠。

本發明通過以下技術方案來達到上述目的：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構和連接方式為：

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、第一活動鉸鏈、第二活動鉸鏈、第五活動鉸鏈、第六活動鉸鏈、第七活動鉸鏈、第九活動鉸鏈、第十活動鉸鏈和滑槽；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、第三活動鉸鏈、第七活動鉸鏈、第八活動鉸鏈；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鉸鏈連接，第一桿與第三桿采用第三活動鉸鏈連接；第一桿與下夾具手采用第四活動鉸鏈連接；第四桿與上夾具手采用第五活動鉸鏈連接，第四桿與第一桿采用第六活動鉸鏈連接，第五桿與第三桿采用活動鉸鏈連接，第五桿與下夾具手采用第八活動鉸鏈連接；第六桿與穿過滑槽推桿采用第十活動鉸鏈連接，第六桿與第四桿采用第九活動鉸鏈連接；

中軸安裝在機床電機的輸出軸上與輸出軸連為一體，推桿在中軸里面的往復直線運動實現上下各四根相同夾具手的同時張開或閉合。

本發明突出優點在于：

1、機構的巧妙性和簡單性。通過連桿組合式機構巧妙實現了機械夾具手的張開與閉合。

2、工作效率高。中軸安裝在機床上時，可以雙頭夾取機械工件。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，由于整個機構實現了變胞，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定性也提高了，抓取目標的內部空間大且不易產生過大變形，抓的更加牢固可靠。

附圖說明

圖1為本發明所述的變胞式多功能雙頭夾具的結構示意圖。

圖2為本發明所述的變胞式多功能雙頭夾具的結構側視圖。

圖3為本發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為本發明所述的變胞式多功能雙頭夾具的推桿軸測圖。

圖中標記為：推桿1、上夾具手2、第一桿3、第二桿4、第一活動鉸鏈5、第三活動鉸鏈6、第四活動鉸鏈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、第二活動鉸鏈14、第五活動鉸鏈15、第四桿16、第八活動鉸鏈17、第五桿18、第七活動鉸鏈19、第六活動鉸鏈20、第六桿21、第九活動鉸鏈22、第十活動鉸鏈23。

具體實施方式

以下通過附圖和實施例對本發明的技術方案作進一步說明。

如圖1至圖5所示，本發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、第一活動鉸鏈15、第二活動鉸鏈14、第五活動鉸鏈15、第六活動鉸鏈20、第七活動鉸鏈19、第九活動鉸鏈22、第十活動鉸鏈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、第三活動鉸鏈6、第七活動鉸鏈19、第八活動鉸鏈17；

推桿1與中軸12采用移動副連接；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采用第一活動鉸鏈15連接，第一桿3與第三桿8采用第三活動鉸鏈6連接；第二桿4與上夾具手2采用第二活動鉸鏈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采用第三活動鉸鏈6連接，第三桿8與下夾具手9采用第四活動鉸鏈7連接；第四桿16與上夾具手2采用第五活動鉸鏈15連接，第四桿16與第一桿3采用第六活動鉸鏈20連接，第四桿16與第三桿4采用第七活動鉸鏈19連接；第五桿18與第三桿8采用第七活動鉸鏈連接19，第四桿16與下夾具手9采用第八活動鉸鏈17連接；第六桿21與穿過滑槽11推桿1采用第十活動鉸鏈23連接，第六桿21與第四桿16采用第九活動鉸鏈22連接；中軸12安裝在機床電機的輸出軸上與輸出軸連為一體，推桿1在中軸12里面的往復直線運動實現上下各四根相同夾具手的同時張開或閉合。

工作原理及過程：

中軸12通常與機床輸出軸相連，當推桿1在中軸12里面的向上運動時，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，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，這樣便實現了上夾具手指和下夾具手指的同時閉合，整個變胞雙頭夾具上夾具手指實現了一個中、下部向外擴張及上部向內收縮的閉合動作或者抓緊動作，下夾具手指實現了中、上部向外擴張及下部向內收縮的閉合動作或者抓緊動作。當推桿1向上運動使得第一桿3接近滑槽11的上止點時，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合作用下向上平動。整個機構實現了變胞，運動的速度和沖擊也變緩了，實現了手爪閉合時與物體的柔性接觸。此時，推桿1愈往上運動手爪閉合或者抓緊得愈牢固可靠。

當推桿1在中軸12里面向下運動時，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收縮，同時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力的作用下向內拉上夾具手2。與此同時，第五桿18在第四桿16力的作用的下向內拉下夾具手9，這樣便實現了上夾具手指和下夾具手指的同時張開，整個變胞雙頭夾具上夾具手指實現了一個中、下部向內收縮及上部向外擴張的張開動作或者放松動作，下夾具手指實現了中、上部向內收縮及下部向外擴張的張開動作或者放松動作。