一种倍力气动夹爪的制作方法

1.本技术涉及气动夹爪技术领域，尤其是涉及一种倍力气动夹爪。


背景技术：

2.现有的倍力气动夹爪由数个单元气缸相互叠加而成，可以提供非常大的夹紧力，具体包括多个单元气缸、尾盖、端盖、驱动杆、第一夹爪和第二夹爪，多个单元气缸轴向叠加地设置在尾盖和端盖之间，所述端盖上还设有第一气嘴和第二气嘴，所述第一夹爪和第二夹爪径向滑动地设置在端盖上，所述驱动杆轴向滑动地设置在端盖上，单元气缸包括缸体和活塞体，最靠近端盖的单元气缸的活塞体直接与驱动杆固定连接，所述驱动杆用于驱动第一夹爪和第二夹爪对夹和分离。
3.现有的倍力气动夹爪高压气体逐级从第一气嘴进入单元气缸的无杆腔内，从微观层面来看，在做夹紧动作时，高压气体会从前端至后端依次进入到单元气缸的无杆腔内，最前端的活塞体最先向上移动，驱动第一夹爪和第二夹爪对夹，夹紧工件，然后次级的活塞体再向上移动，次级的活塞体会撞击前端的活塞体，以此类推，后端的所有活塞体都会撞击前端的活塞体，第一夹爪和第二夹爪会出现多次微振动，首先对夹持的工件不够友好，第一夹爪和第二夹爪容易损坏，而且整个倍力气缸也会出现较大的损耗，导致寿命变短。在做打开动作时，高压气体从第二气嘴进入，再分流进入各单元气缸的有杆腔，推动活塞体后退，进而推动驱动杆后退，驱动杆再驱动第一夹爪和第二夹爪分离。如此进气方式存在的问题是：高压气体几乎是同步进入各个单元气缸的有杆腔，但是各个单元气缸的活塞体需要克服摩擦力才能移动，从微观动作上来讲，最后端的活塞体摩擦力最小（另外一个原因是如果后端的活塞体不动，前面的活塞体也无法移动），会最先移动，然后其它的活塞体从后端到前端再依次移动，最后带动驱动杆后退，驱动杆再带动第一夹爪和第二夹爪分离，整个松开过程较慢，这样前端的活塞体会撞击后端的活塞体，多次的冲击也会产生微振动，影响各部件的使用寿命，导致噪音偏大，同时尾盖与每个单元气缸的螺丝承受受所有单元气缸的推力之和，增加连接螺丝断裂的风险。


技术实现要素：

4.为了解决现有的倍力气动夹爪的微观动作具有多次冲击，产生微振动，影响各部件的使用寿命，导致噪音偏大的技术问题，本发明提供了一种倍力气动夹爪。
5.本技术提供的一种倍力气动夹爪采用如下的技术方案：一种倍力气动夹爪，包括多个单元气缸、尾盖、端盖、驱动杆、第一夹爪和第二夹爪，多个单元气缸轴向叠加地设置在尾盖和端盖之间，所述端盖上还设有第一气嘴和第二气嘴，所述第一夹爪和第二夹爪径向滑动地设置在端盖上，所述驱动杆轴向滑动地设置在端盖上，单元气缸包括缸体和活塞体，最靠近端盖的单元气缸的活塞体直接与驱动杆固定连接，所述驱动杆用于驱动第一夹爪和第二夹爪对夹和分离；各个单元气缸的缸体和端盖上均设有第一通气孔，第一通气孔相互导通形成第一气道，第一气道一端与第一气嘴连通，另一端与最靠近尾盖的单元气缸的无
杆腔连通；各个单元气缸的活塞体内均设有第二通气孔，第二通气孔相互导通形成第二气道，相邻单元气缸的活塞体之间还设有通气槽，用于实现单元气缸的无杆腔与第二气道之间的连通；所述端盖上设有第三通气孔，第三通气孔一端与第二气嘴连通，另一端与最靠近端盖的单元气缸的有杆腔连通，除最靠近端盖的单元气缸以外的各个单元气缸的缸体均设有第四通气孔，第四通气孔一端与单元气缸的有杆腔连通，另一端与大气连通。
6.通过采用上述技术方案，本技术重新布局了进出气通道，在做夹紧动作时，高压气体从第一气嘴进入，经过第一气道先进入最后端单元气缸的无杆腔内，再进入第二气道，经过通气槽再同步进入其它各单元气缸的无杆腔，所以最后端单元气缸的无杆腔被高压气体最先充盈，而且该单元气缸无杆腔的面积较大，能克服多个活塞体叠加在一起的摩擦力，较为平稳地推动前面所有的活塞体向前同步移动，这样驱动杆再带动第一夹爪和第二夹爪对夹，对工件只有一次轻微撞击，振动小，整体噪音也较小，同时夹紧过程力是由小迅速增大；然后各单元气缸的无杆腔逐渐被充盈，倍力气缸的推力相当于所有单元气缸推力总和，因此第一夹爪和第二夹爪能够提供非常大的夹持力，在夹持力上升的过程中不会出现多次振动的情况，呈现平稳夹紧的现象，能提高各单元气缸、第一夹爪和第二夹爪的使用寿命。在此同时，各个单元气缸有杆腔的气体从第三通气孔和第四通气孔自然逸出，不会影响活塞体的运动。
7.在做打开动作时，高压气体从第二气嘴进入，通过第三通道进入最前端单元气缸的有杆腔，推动所有活塞体后退，呈现平稳打开的现象，各活塞体之间不会产生撞击，也能减少振动和降低噪音，同时尾盖与每个单元气缸的螺丝只承受单个单元气缸的推力，减少连接螺丝断裂的风险，同时高压气体只需充盈最前端的一个单元气缸，气压迅速充满至最大压力，实现可以瞬间打开。在此同时，各个单元气缸无杆腔的气体经通气槽、第二通道和第一通道，最后从第一气嘴逸出，不会影响活塞体的运动。
8.优选地，最靠近端盖的单元气缸的缸体和端盖一体加工成型。
9.通过采用上述技术方案，可以减少零件的数量和装配工序。
10.优选地，所述第四通气孔的外侧端设有用于挡尘的气塞，所述气塞的侧面或中心设有微型通气孔。
11.通过采用上述技术方案，气塞能较大程度上避免粉尘进入到单元气缸的有杆腔内部，微型通气孔又能让气塞不会影响气流流动，从而也能提高整体使用寿命。
12.优选地，除最靠近端盖的单元气缸以外的各个单元气缸的缸体上还设有第五通气孔，第五通气孔用于连通各个单元气缸的第四通气孔，所述第四通气孔的外侧端设有用于挡尘的气塞，多个第四通气孔仅留取一个与大气连通。
13.通过采用上述技术方案，即把所有的排气进气通道连通成一个，仅留取一个第四通气孔与大气连通，也较大程度上避免粉尘进入到单元气缸的有杆腔内部，也可以减少气流噪音。
14.优选地，其中一个单元气缸的活塞体上设有固定设有磁环，对应单元气缸的缸体外壁设有磁性开关安装槽。
15.通过采用上述技术方案，磁环会跟随活塞体同步动作，通过外部的磁性开关可以获知倍力气动夹爪的状态，是处于夹紧状态还是打开状态。
16.优选地，所述磁环的尾端设有缓冲垫。
17.优选地，所述活塞体的尾端还设有缓冲垫，所述端盖的尾端也设有缓冲垫。
18.通过采用上述技术方案，在倍力气动夹爪运动的过程中，可以降低各运动部件之间的冲击力，同时还具有降噪效果。
19.优选地，所述单元气缸的活塞体与缸体之间还设有密封圈，相邻单元气缸的缸体之间也设有密封圈，并通过螺丝固定连接。
20.通过采用上述技术方案，用于保证整个倍力气动夹爪保持必要的密封，不漏气。
21.优选地，所述驱动杆的两侧均设有斜顶，所述第一夹爪和第二夹爪对应设有斜槽，所述斜顶嵌入斜槽内，驱动杆的轴向运动带动第一夹爪和第二夹爪的径向运动。
22.通过采用上述技术方案，利用斜槽和斜槽的配合关系，将驱动杆的轴向运动转换为第一夹爪和第二夹爪的径向运动，也把倍力气缸的推力转换为第一夹爪和第二夹爪的夹持力。
23.优选地，所述端盖的外端面还固定设有限位片，用于控制第一夹爪和第二夹爪的内极限位。
24.通过采用上述技术方案，为了避免夹持力过大，对工件造成不利影响，本技术通过限位片来限定第一夹爪和第二夹爪的内极限位，能有效避免工件被过度挤压变形。
25.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：1.在本技术重新布局了进出气通道，在做夹紧动作时，对工件只有一次轻微撞击，振动小，整体噪音也较小，同时夹紧过程力是由小迅速增大；在做打开动作时，呈现平稳打开的现象，各活塞体之间不会产生撞击，也能减少振动和降低噪音；同时尾盖与每个单元气缸的螺丝只承受单个单元气缸的推力，减少连接螺丝断裂的风险，同时高压气体只需充盈最前端的一个单元气缸，气压迅速充满至最大压力，实现可以瞬间打开。
26.2.气塞能较大程度上避免粉尘进入到单元气缸的有杆腔内部，微型通气孔又能让气塞不会影响气流流动，从而也能提高整体使用寿命；3.本技术通过限位片来限定第一夹爪和第二夹爪的内极限位，能有效避免工件被过度挤压变形。
附图说明
27.图1绘示了本技术实施例一所述倍力气动夹爪的立体图；图2绘示了本技术实施例一所述倍力气动夹爪的俯视图；图3绘示了图2中a-a向剖示图；图4绘示了图2中b-b向剖示图(夹紧动作)；图5绘示了图2中c-c向剖示图(夹紧动作)；图6绘示了图2中c-c向剖示图(打开动作)；图7绘示了图2中b-b向剖示图(打开动作)；图8绘示了本技术实施例一所述倍力气动夹爪的部分分解结构示意图；图9绘示了本技术实施例一所述驱动杆、第一夹爪和第二夹爪的配合关系示意图；图10绘示了本技术实施例一相邻单元气缸的活塞体的配合关系示意图；图11绘示了本技术实施例一相邻单元气缸的活塞体的配合状态示意图；图12绘示了本技术实施例二所述倍力气动夹爪的剖示图；
图13绘示了本技术实施例二中所述气塞的结构示意图；图14绘示了本技术实施例三所述倍力气动夹爪的剖示图。
28.附图标记说明：100、单元气缸；1、缸体；1a、磁性开关安装槽；2、活塞体；21、通气槽；3、第一通气孔；3a、第一气道；4、第二通气孔；4a、第二气道；5、第三通气孔；6、第四通气孔；7、气塞；71、微型通气孔；8、第五通气孔；9、磁环；10、缓冲垫；11、密封圈；12、螺丝；200、尾盖；300、端盖；301、第一气嘴；302、第二气嘴；303、限位片；400、驱动杆；401、斜顶；500、第一夹爪；600、第二夹爪；601、斜槽。
具体实施方式
29.以下结合附图1-14对本技术作进一步详细说明。
30.实施例一：参照图1至图5，本技术实施例公开了一种倍力气动夹爪，包括多个单元气缸100、尾盖200、端盖300、驱动杆400、第一夹爪500和第二夹爪600，多个单元气缸100轴向叠加地设置在尾盖200和端盖300之间，所述端盖300上还设有第一气嘴301和第二气嘴302，所述第一夹爪500和第二夹爪600径向滑动地设置在端盖300上，所述驱动杆400轴向滑动地设置在端盖300上，单元气缸100包括缸体1和活塞体2，最靠近端盖300的单元气缸的活塞体2直接与驱动杆400固定连接，所述驱动杆400用于驱动第一夹爪500和第二夹爪600对夹和分离；各个单元气缸的缸体1和端盖300上均设有第一通气孔3，第一通气孔3相互导通形成第一气道3a，第一气道3a一端与第一气嘴301连通，另一端与最靠近尾盖200的单元气缸的无杆腔连通；各个单元气缸的活塞体2内均设有第二通气孔4，第二通气孔4相互导通形成第二气道4a，相邻单元气缸的活塞体2之间还设有通气槽21，用于实现单元气缸的无杆腔与第二气道4a之间的连通；所述端盖300上设有第三通气孔5，第三通气孔5一端与第二气嘴302连通，另一端与最靠近端盖300的单元气缸的有杆腔连通，除最靠近端盖300的单元气缸以外的各个单元气缸的缸体1均设有第四通气孔6，第四通气孔6一端与单元气缸的有杆腔连通，另一端与大气连通。
31.参照图4，最靠近端盖300的单元气缸的缸体1和端盖300一体加工成型，可以减少零件的数量和装配工序。
32.参照图3，其中一个单元气缸100（从前端数第二个）的活塞体2上设有固定设有磁环9，对应单元气缸的缸体1外壁设有磁性开关安装槽1a。磁环9会跟随活塞体2同步动作，通过外部的磁性开关可以获知倍力气动夹爪的状态，是处于夹紧状态还是打开状态。
33.参照图3，所述磁环9的尾端设有缓冲垫10；所述活塞体2的尾端设有缓冲垫10，所述端盖300的尾端也设有缓冲垫10。在倍力气动夹爪运动的过程中，可以降低各运动部件之间的冲击力，同时还具有降噪效果。
34.参照图3，所述单元气缸的活塞体2与缸体1之间还设有密封圈11，相邻单元气缸的缸体1之间也设有密封圈，缸体1之间并通过螺丝12固定连接。用于保证整个倍力气动夹爪保持必要的密封，不漏气。
35.参照图8和图9，所述驱动杆400的两侧均设有斜顶401，所述第一夹爪500和第二夹爪600对应设有斜槽601，所述斜顶401嵌入斜槽601内，驱动杆400的轴向运动带动第一夹爪500和第二夹爪600的径向运动。利用斜槽601和斜槽601的配合关系，将驱动杆400的轴向运
动转换为第一夹爪500和第二夹爪600的径向运动，也把倍力气缸的推力转换为第一夹爪500和第二夹爪600的夹持力。
36.参照图1，所述端盖300的外端面还固定设有限位片303，用于控制第一夹爪500和第二夹爪600的内极限位。为了避免夹持力过大，对工件造成不利影响，本技术通过限位片303来限定第一夹爪500和第二夹爪600的内极限位，能有效避免工件被过度挤压变形。
37.本技术的实施原理如下：本技术重新布局了进出气通道，在做夹紧动作时，参照图4，高压气体从第一气嘴301进入，经过第一气道3a先进入最后端单元气缸的无杆腔内，再进入第二气道4a，经过通气槽21再同步进入其它各单元气缸的无杆腔（具体参考图10和图11中通气槽21的具体结构），所以最后端单元气缸的无杆腔被高压气体最先充盈，而且该单元气缸无杆腔的面积较大，能克服多个活塞体2叠加在一起的摩擦力，较为平稳地推动前面所有的活塞体2向前同步移动，这样驱动杆400再带动第一夹爪500和第二夹爪600对夹，对工件只有一次轻微撞击，振动小，整体噪音也较小，同时夹紧过程力是由小迅速增大；然后各单元气缸的无杆腔逐渐被充盈，倍力气缸的推力相当于所有单元气缸推力总和，因此第一夹爪500和第二夹爪600能够提供非常大的夹持力，在夹持力上升的过程中不会出现多次振动的情况，呈现平稳夹紧的现象，能提高各单元气缸、第一夹爪500和第二夹爪600的使用寿命。在此同时，参照图5，各个单元气缸有杆腔的气体从第三通气孔5和第四通气孔6自然逸出，不会影响活塞体2的运动。
38.在做打开动作时，参照图6，高压气体从第二气嘴302进入，通过第三通道进入最前端单元气缸的有杆腔，推动所有活塞体2后退，呈现平稳打开的现象，各活塞体2之间不会产生撞击，也能减少振动和降低噪音。同时尾盖200与每个单元气缸100的螺丝只承受单个单元气缸100的推力，减少连接螺丝断裂的风险，同时高压气体只需充盈最前端的一个单元气缸，气压迅速充满至最大压力，实现可以瞬间打开。在此同时，参照图7，各个单元气缸无杆腔的气体经通气槽21、第二通道和第一通道，最后从第一气嘴301逸出，不会影响活塞体2的运动。
39.实施例二：参照图12和图13，与实施例一不同之处在于所述第四通气孔6的外侧端设有用于挡尘的气塞7，所述气塞7的侧面或中心设有微型通气孔71。气塞7能较大程度上避免粉尘进入到单元气缸100的有杆腔内部，微型通气孔71又能让气塞7不会影响气流流动，从而也能提高整体使用寿命。气塞7一般可以选择螺丝。
40.实施例三：参照图14，与实施例一不同之处在于除最靠近端盖300的单元气缸以外的各个单元气缸的缸体1上还设有第五通气孔8，第五通气孔8用于连通各个单元气缸的第四通气孔6，所述第四通气孔6的外侧端设有用于挡尘的气塞7，多个第四通气孔6仅留取一个与大气连通。即把所有的排气进气通道连通成一个，仅留取一个第四通气孔6与大气连通，也较大程度上避免粉尘进入到单元气缸的有杆腔内部，也可以减少气流噪音。
41.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。

技术特征：
1.一种倍力气动夹爪，包括多个单元气缸(100)、尾盖(200)、端盖(300)、驱动杆(400)、第一夹爪(500)和第二夹爪(600)，多个单元气缸(100)轴向叠加地设置在尾盖(200)和端盖(300)之间，所述端盖(300)上还设有第一气嘴(301)和第二气嘴(302)，所述第一夹爪(500)和第二夹爪(600)径向滑动地设置在端盖(300)上，所述驱动杆(400)轴向滑动地设置在端盖(300)上，单元气缸(100)包括缸体(1)和活塞体(2)，最靠近端盖(300)的单元气缸的活塞体(2)直接与驱动杆(400)固定连接，所述驱动杆(400)用于驱动第一夹爪(500)和第二夹爪(600)对夹和分离；其特征在于，各个单元气缸(100)的缸体(1)和端盖(300)上均设有第一通气孔(3)，第一通气孔(3)相互导通形成第一气道(3a)，第一气道(3a)一端与第一气嘴(301)连通，另一端与最靠近尾盖(200)的单元气缸的无杆腔连通；各个单元气缸(100)的活塞体(2)内均设有第二通气孔(4)，第二通气孔(4)相互导通形成第二气道(4a)，相邻单元气缸的活塞体(2)之间还设有通气槽(21)，用于实现单元气缸的无杆腔与第二气道(4a)之间的连通；所述端盖(300)上设有第三通气孔(5)，第三通气孔(5)一端与第二气嘴(302)连通，另一端与最靠近端盖(300)的单元气缸的有杆腔连通，除最靠近端盖(300)的单元气缸以外的各个单元气缸的缸体(1)均设有第四通气孔(6)，第四通气孔(6)一端与单元气缸的有杆腔连通，另一端与大气连通。2.根据权利要求1所述的倍力气动夹爪，其特征在于，最靠近端盖(300)的单元气缸的缸体(1)和端盖(300)一体加工成型。3.根据权利要求1所述的倍力气动夹爪，其特征在于，所述第四通气孔(6)的外侧端设有用于挡尘的气塞(7)，所述气塞(7)的侧面或中心设有微型通气孔(71)。4.根据权利要求1所述的倍力气动夹爪，其特征在于，除最靠近端盖(300)的单元气缸以外的各个单元气缸的缸体(1)上还设有第五通气孔(8)，第五通气孔(8)用于连通各个单元气缸的第四通气孔(6)，所述第四通气孔(6)的外侧端设有用于挡尘的气塞(7)，多个第四通气孔(6)仅留取一个与大气连通。5.根据权利要求1至4中任一项所述的倍力气动夹爪，其特征在于，其中一个单元气缸的活塞体(2)上设有固定设有磁环(9)，对应单元气缸的缸体(1)外壁设有磁性开关安装槽(1a)。6.根据权利要求5所述的倍力气动夹爪，其特征在于，所述磁环(9)的尾端设有缓冲垫(10)。7.根据权利要求1所述的倍力气动夹爪，其特征在于，所述活塞体(2)的尾端还设有缓冲垫(10)，所述端盖(300)的尾端也设有缓冲垫(10)。8.根据权利要求1所述的倍力气动夹爪，其特征在于，所述单元气缸的活塞体(2)与缸体(1)之间还设有密封圈(11)，相邻单元气缸的缸体(1)之间也设有密封圈(11)，并通过螺丝(12)固定连接。9.根据权利要求1所述的倍力气动夹爪，其特征在于，所述驱动杆(400)的两侧均设有斜顶(401)，所述第一夹爪(500)和第二夹爪(600)对应设有斜槽(601)，所述斜顶(401)嵌入斜槽(601)内，驱动杆(400)的轴向运动带动第一夹爪(500)和第二夹爪(600)的径向运动。10.根据权利要求9所述的倍力气动夹爪，其特征在于，所述端盖(300)的外端面还固定设有限位片(303)，用于控制第一夹爪(500)和第二夹爪(600)的内极限位。

技术总结
本申请涉及一种倍力气动夹爪，包括多个单元气缸、尾盖、端盖、驱动杆、第一夹爪和第二夹爪，各个单元气缸的缸体和端盖上均设有第一通气孔，各个单元气缸的活塞体内均设有第二通气孔；端盖上设有第三通气孔，第三通气孔一端与第二气嘴连通，另一端与最靠近端盖的单元气缸的有杆腔连通，除最靠近端盖的单元气缸以外的各个单元气缸的缸体均设有第四通气孔，第四通气孔一端与单元气缸的有杆腔连通，另一端与大气连通。本申请重新布局了进出气通道，在做夹紧动作时，对工件只有一次轻微撞击，呈现平稳夹紧的现象，振动小；同时夹紧过程力是由小迅速增大；在做打开动作时，呈现平稳打开的现象，能减少振动和降低噪音。能减少振动和降低噪音。能减少振动和降低噪音。


技术研发人员：尹国洪 刘凡银
受保护的技术使用者：深圳市佳迈自动化股份有限公司
技术研发日：2023.05.15
技术公布日：2023/7/12