本发明专利技术公开了一种单电机控制的换向夹取装置，包括驱动机构、换向机构和夹取机构；换向机构分别与驱动机构和夹取机构连接，驱动机构通过换向机构带动夹取机构进行旋转；驱动机构内设有用于控制换向机构转动的第一不完全齿轮和用于控制夹取机构夹取物体的第二不完全齿轮；第一不完全齿轮和第二不完全齿轮同轴设置，第一不完全齿轮上连续有齿的部分与第二不完全齿轮上连续有齿的部分沿轴向始终不重合。本发明专利技术与传统检测用的夹取机械手相比，通过单个电机就可以实现机械手换向、夹取和放置三个动作，装置节省一个驱动电机，减少占用的空间，极大地降低了控制电路和程序设计的复杂性，降低因电机故障而导致整个装置发生故障的概率。低因电机故障而导致整个装置发生故障的概率。低因电机故障而导致整个装置发生故障的概率。
【技术实现步骤摘要】
一种单电机控制的换向夹取装置
[0001]本专利技术属于自动化装备，具体涉及一种基于不完全齿轮的单电机多控制的换向夹取装置。
技术介绍
[0002]无人工厂自动化生产零件后，都要对零件进行检测。无损检测的常用方法有超声波探伤、涡流探伤、X射线探伤等方法，这些探伤设备并不能直接安装在流水线上对零件进行检测，而是需要将零件从流水线上取下来进行检测，检测完成后重新放回流水线上，进行下一步工序。目前零件的检测多是人工操作，少数使用机械夹取装置夹取零件进行检测的，都是用多个电机或者气压、液压系统来控制机械夹取装置换向、夹取等不同的动作。但是，使用多个电机进行动作控制，装置成本较高、占用空间大且控制电路和程序设计复杂，增大了无人工厂的建设和使用成本。因此，如何解决多个电机控制驱动带来的复杂性问题，简化整体驱动的过程，成为了亟需研究的新方向。
技术实现思路
[0003]专利技术目的：本专利技术的目的在于提供一种基于不完全齿轮机构的通过单电机控制的换向夹取装置。
[0004]技术方案：本专利技术的一种单电机控制的换向夹取装置，包括驱动机构、换向机构和夹取机构；所述换向机构分别与驱动机构和夹取机构连接，驱动机构通过换向机构带动夹取机构进行旋转；所述驱动机构内设有用于控制换向机构转动的第一不完全齿轮和用于控制夹取机构夹取物体的第二不完全齿轮；所述第一不完全齿轮和第二不完全齿轮同轴设置，第一不完全齿轮上连续有齿的部分与第二不完全齿轮上连续有齿的部分沿轴向始终不重合。
[0005]进一步的，所述驱动机构还包括电机、电机座、电机座固定板、支座固定板、驱动轴和T型轴承座；电机通过电机座与电机座固定板连接；电机座固定板与支座固定板连接，电机的输出轴通过联轴器与驱动轴连接；所述驱动轴分别穿过第一不完全齿轮和第二不完全齿轮，第一不完全齿轮和第二不完全齿轮与驱动轴通过键连接，驱动轴通过T型轴承座与支座固定板连接。
[0006]进一步的，所述第二不完全齿轮底部还设有用于轴向固定的支撑组件，所述支撑组件包括第一套筒、驱动轴端垫片和驱动轴端螺钉；所述驱动轴分别穿过第一套筒和驱动轴端垫片与驱动轴端螺钉螺纹连接。
[0007]进一步的，所述换向机构包括上连接框架、下连接框架以及设置在上连接框架和下连接框架之间的轴承组件；所述上连接框架与电机座固定板固定连接，上连接框架内设有上端盖，所述上端盖上设有与第一不完全齿轮啮合的换向齿轮；所述上端盖的底部设有转轴，所述转轴穿过轴承组件、下连接框架和夹取机构，转轴通过轴承组件与上端盖始终位于同一轴线；所述转轴上设有第一齿轮和第二齿轮，第一齿轮位于下连接框架内，与第二不
完全齿轮啮合；第二齿轮位于夹取机构的下方。
[0008]进一步的，所述轴承组件包括轴承固定外套、轴承固定内套、下端盖、外轴承和内轴承；所述轴承固定外套与轴承固定内套相互套接；所述内轴承的内圈与转轴接触，内轴承的外圈与轴承固定内套接触；所述外轴承的内圈与轴承固定内套接触，外轴承的外圈与轴承固定外套接触；所述轴承固定外套安装固定在上连接框架下端；所述轴承固定内套与上端盖固定连接；所述下端盖的上部与轴承固定内套连接，下部与下连接框架连接固定。
[0009]进一步的，所述上端盖的两侧设有用于防止换向齿轮自转的第一对弹簧柱塞，第一对弹簧柱塞通过第一对弹簧柱塞固定座安装在上连接框架中，所述上端盖侧壁设有用于第一对弹簧柱塞定位的第一凹槽。
[0010]进一步的，所述夹取机构包括夹爪固定板，夹爪固定板与下连接框架固定连接，夹爪固定板的两侧对称设有夹爪组件，所述夹爪组件之间设有用于控制夹爪张开或闭合的移动组件。
[0011]进一步的，所述移动组件包括导轨固定板、齿条、滑块、齿条固定板和直线导轨；所述夹爪固定板上开设有通孔，所述导轨固定板设于夹爪固定板的上方，所述直线导轨安装固定在导轨固定板下方，所述滑块与直线导轨连接并位于通孔中，所述齿条固定板固定在滑块下方，所述齿条固定设于齿条固定板的下方，与第二齿轮啮合。
[0012]进一步的，所述夹爪固定板的下方还设有用于防止第一齿轮自转的第二对弹簧柱塞，第二对弹簧柱塞通过第二对弹簧柱塞固定座与夹爪固定板连接，转轴在第一齿轮下方的部分的侧壁设有用于第二对弹簧柱塞定位的第二凹槽。
[0013]进一步的，所述夹爪组件包括夹爪、夹爪转轴和夹爪齿轮；夹爪转轴从下到上穿过夹爪、夹爪齿轮和夹爪固定板；夹爪齿轮与夹爪固连并与齿条啮合，带动夹爪张开或闭合；夹爪与夹爪齿轮之间以及夹爪与夹爪固定板之间分别设有用于固定的第四套筒和第三套筒；夹爪转轴的端部通过夹爪转轴螺母锁紧。
[0014]本专利技术的原理为：通过设置两组不完全齿轮，可以实现单个电机控制机械夹爪完成转向和抓取多个不同动作，当不完全齿轮的有齿部分与从动轮轮齿啮合时，推动从动轮转动；当不完全齿轮的无齿部分与从动轮脱离啮合时，从动轮停歇不动。本专利技术中由于两组不完全齿轮位于同一轴上，可以保证驱动机构同时作用于换向机构和夹取机构；同时，两组不完全齿轮的有齿部分在轴向的投影完全不重合，可以进一步保证换向机构和夹取机构各自运动时不相互干扰。
[0015]本专利技术中，由于不完全齿轮是主动轮，换向齿轮和第一齿轮是从动轮，因此夹取机构实际旋转角度就是从动轮旋转的角度，因此，根据不完全齿轮上有齿部分所占据的角度以及实际需要换向机构旋转的角度可以计算出不完全齿轮的有齿区和齿数以及从动齿轮的齿数。具体公式为：Z1/Z2=α/β；其中，Z1为不完全齿轮的齿数，Z2为从齿轮的齿数；α为不完全齿轮上连续有齿的部分所占据的角度，β为换向机构实际要求的旋转角度。有益效果：本专利技术和现有技术相比，具有如下显著优点：（1）与传统检测用的夹取机械手相比，本专利技术通过单个电机就可以实现机械手换向、夹取和放置三个动作，装置节省一个驱动电机，减少占用的空间，极大地降低了控制电路和程序设计的复杂性，降低因电机故障而导致整个装置发生故障的概率；（2）使用弹簧柱塞对不完全齿轮传动机构进行定位和制动使其能够平稳制动，避免从动轮与不完全齿轮脱离啮合后，从动轮由于外界影响或
惯性转动而造成的夹爪定位偏差；再次运动时，依靠主动轮的外力就可将其压回，从而继续转动；（3）本专利技术的轴承组件为内外套筒和双轴承的设计，使得控制换向机构的短轴和控制夹爪的转轴在同一轴线上，缩小了整个设备的占用空间，提高了空间利用率；（4）本专利技术可以计算和设计不完全齿轮的有齿区和齿数、从动齿轮的齿数等，实现夹爪任意角度的旋转。
附图说明
[0016]图1为本专利技术的结构立体图；图2为本专利技术中驱动机构的结构示意图；图3为本专利技术中换向机构的结构示意图；图4为图3换向机构的内部结构剖视图；图5为上端盖的零件三维图；图6为夹取机构的三维示意图；图7为夹取机构中移动组件的结构示意图；图8为本专利技术中夹取机构的部分剖视图；图9为本专利技术中夹取机构的仰视图；图10为本专利技术齿轮传动示意图一；图11为本专利技术齿轮传动示意图二；图12为本专利技术装置运动过程示意图。
具体实施方式
[0017]下面结合附图和实施例对本发本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种单电机控制的换向夹取装置，其特征在于：包括驱动机构(1)、换向机构(2)和夹取机构(3)；所述换向机构(2)分别与驱动机构(1)和夹取机构(3)连接，驱动机构(1)通过换向机构(2)带动夹取机构(3)进行旋转；所述驱动机构(1)内设有用于控制换向机构(2)转动的第一不完全齿轮(9)和用于控制夹取机构(3)夹取物体的第二不完全齿轮(11)；所述第一不完全齿轮(9)和第二不完全齿轮(11)同轴设置，第一不完全齿轮(9)上连续有齿的部分与第二不完全齿轮(11)上连续有齿的部分沿轴向始终不重合。2.根据权利要求1所述的单电机控制的换向夹取装置，其特征在于：所述驱动机构(1)还包括电机(4)、电机座(5)、电机座固定板(6)、支座固定板(8)、驱动轴(10)和T型轴承座(15)；电机(4)通过电机座(5)与电机座固定板(6)连接；电机座固定板(6)与支座固定板(8)连接，电机(4)的输出轴通过联轴器(7)与驱动轴(10)连接；所述驱动轴(10)分别穿过第一不完全齿轮(9)和第二不完全齿轮(11)，第一不完全齿轮(9)和第二不完全齿轮(11)与驱动轴(10)通过键连接，驱动轴(10)通过T型轴承座(15)与支座固定板(8)连接。3.根据权利要求2所述的单电机控制的换向夹取装置，其特征在于：所述第二不完全齿轮(11)底部还设有用于轴向固定的支撑组件，所述支撑组件包括第一套筒(12)、驱动轴端垫片(13)和驱动轴端螺钉(14)；所述驱动轴(10)分别穿过第一套筒(12)和驱动轴端垫片(13)与驱动轴端螺钉(14)螺纹连接。4.根据权利要求1所述的单电机控制的换向夹取装置，其特征在于：所述换向机构(2)包括上连接框架(16)、下连接框架(22)以及设置在上连接框架和下连接框架之间的轴承组件；所述上连接框架(16)与电机座固定板(6)固定连接，上连接框架(16)内设有上端盖(17)，所述上端盖(17)上设有与第一不完全齿轮(9)啮合的换向齿轮(18)；所述上端盖(17)的底部设有转轴(24)，所述转轴(24)穿过轴承组件、下连接框架(22)和夹取机构(3)，转轴(24)通过轴承组件与上端盖(17)始终位于同一轴线；所述转轴(24)上设有第一齿轮(23)和第二齿轮(25)，第一齿轮(23)位于下连接框架(22)内，与第二不完全齿轮(11)啮合；第二齿轮(25)位于夹取机构(3)的下方。5.根据权利要求4所述的单电机控制的换向夹取装置，其特征在于：所述轴承组件包括轴承固定外套(21)、轴承固定内套(29)、下端盖(30)、外轴承(32)和内轴承(31)；所述轴承固定外套(21)与轴承固定内套(29)相互套接；所述内轴承(31)...
【专利技术属性】
技术研发人员：冯晓明，张耀升，田桂中，李凤芹，赵磊，李燕，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。