[发明专利]一种弹性夹紧手指装置及其夹紧力计算方法

说明书

一种弹性夹紧手指装置，属于机械领域，它包括上壳体、左滑动模块、右滑动模块、直推模块、下壳体；其特征在于：所述左滑动模块和右滑动模块对称布置于上壳体上方的滑轨之上，并沿滑轨方向做相向运动；直推模块与左滑动模块、右滑动模块通过齿轮齿条啮合传动。本发明可以实现电动手指的弹性夹紧，避免过度夹紧造成的机械损坏。同时可计算得出夹紧力大小，进而实现左滑块与右滑块夹紧力的动态调节。

技术领域

本发明属于专用机械领域，涉及一种弹性夹紧手指装置及其夹紧力计算方法。

背景技术

随着社会发展人们生活质量的提高，人们对电动手指运行精度的要求越来越高。目前电动手指主要以启动为主，存在着夹紧刚性大、运动精度差的问题。

中国专利号为CN203665535U的“电动手指”，由伺服电机带动顶推件30上下移动，可同时控制多个活动手指同步向外张开或向内闭合，这是一种针对变压器的绕线装置，利用集装箱内的低压绕箔设备实现箔材卷绕，变压器相较豆皮，结构精巧，加工难度大。此外，还有公布号为CN108312169A的“一种镜片自动夹持装置和方法”，采用电动平行手指可根据前镜片的大小定量设置开度事先夹取，但该发明根据镜片外形特征设计，且对前端上料装置的控制精度信息检测水平要求较高。

上述装置缺乏弹性夹紧功能，因此针对该需求设计出了一种运行可靠，运行精度高的电动手指，此装置通过左、右滑动模块和直推模块的相互配合，实现夹紧力可控。

发明内容

本发明基于现有技术的不足，提供一种弹性夹紧手指装置及其夹紧力计算方法，通过左右滑块间的相向或相背运动，同时利用弹簧实现滑块间的弹性压紧，避免了左右滑块的刚性夹紧。

为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案如下：

夹紧手指装置包括上壳体(1)、左滑动模块(2)、右滑动模块(3)、直推模块(4)、下壳体(5)；其特征在于：左滑动模块(2)和滑动模块(3)对称布置于上壳体(1)上方的滑轨之上，并沿滑轨方向做相向运动；直推模块(4)与左滑动模块(2)、右滑动模块(3)通过齿轮齿条传动方式。

上壳体(1)上设计有滑块导轨(12)、左滑轨(13)、左齿轮轴安装孔(14)、左定位块(15)、右定位块(16)、右齿轮轴安装孔(17)、右滑轨(18)。

左滑动模块(2)由左手指(21)、左滑块(22)、左滑动直齿条(23)、左齿轮(24)和左齿轮轴(25)组成；左滑块(22)与左滑动直齿条(23)通过螺钉连接，左滑动直齿条(23)侧方设置有滑槽，沿上壳体(1)的滑轨方向做往复运动；左齿轮轴(25)安装于上壳体(1)、下壳体(5)之间，左齿轮(24)对称布置于左齿轮轴(25)上。

右滑动模块(3)由右手指(31)、右滑块(32)、右滑动直齿条(33)、右齿轮(34)和右齿轮轴(35)组成；右滑块(32)与右滑动直齿条(33)通过螺钉连接，右滑动直齿条(33)侧方设置有滑槽，沿上壳体(1)的滑轨方向做往复运动；右齿轮轴(35)安装于上壳体(1)、下壳体(5)之间，右齿轮(34)对称布置于右齿轮轴(35)上。

直推模块(4)由直线位移传感器(41)、挡片(42)、直推齿条组(43)、卡环(44)、丝杆步进电机(45)、丝杆螺母(46)和弹簧(47)组成；直推齿条组(43)中齿条侧表面与上壳体(1)、下壳体(5)上的定位块接触，直推齿条组(43)沿齿条方向做往复运动；弹簧(47)安装于直推齿条组(43)与挡片(42)之间；直线位移传感器(41)螺接于挡片(42)上，其推杆顶端与直推齿条组(43)端面连接，测量直推齿条组(43)与挡片(42)间距。

左右滑块夹紧方法，包括下述步骤：

丝杆步进电机(45)正向转动时，推动丝杆螺母(46)和卡环(44)向下运动，压缩弹簧(47)使得直推齿条组(43)向下运动，左滑块(21)与右滑块(31)相向运动至二者接触，左滑块(21)与右滑块(31)之间无夹紧力。