工業機器人實訓電動夾鉗設計與制作

凌中水 夏燕玲 李陶勝

摘?要：電動夾鉗，包括底座、推板、橡膠墊、螺桿、導桿、電機、蝸桿、蝸輪;所述電動夾鉗通過電機驅動蝸桿轉動，實現與蝸桿配合連接的蝸輪轉動，從而實現蝸輪中心的螺紋孔與所述螺桿的相對轉動，實現螺桿的移動，所述電動夾鉗結構簡單，工作穩定，能夠實現對物體的大力夾持，同時通過其上的蝸輪蝸桿傳動的作用，可實現自鎖，保持壓緊力。

關鍵詞：工業機器人;實訓電動夾鉗;設計與制作

隨著對各種機械零件的需求增多，機械加工凸顯出其重要地位，在現行的各種機械加工中，需要用到各種夾具，現行中，各種夾具主要通過手工操作完成，工作效率低，勞動強度大，特別是在需要頻繁的裝夾狀況下，這種缺點尤為突出。

1 原理

包括底座、推板、橡膠墊、螺桿、導桿、電機、蝸桿、蝸輪;所述底座為U形體，底部設有安裝孔，右端設有導向孔、通孔、蝸輪槽，左端設有梯形凸起;所述推板一側設有梯形凸起;所述橡膠墊一側設有梯形凹槽，另一側設有條形槽，采用步進電機驅動，工作更加穩定可靠，過程可控，速度可調，圖1為步進電機控制圖。[1]

2 電動夾鉗設計結構設計

所述橡膠墊（301）為兩塊，通過其上的梯形凹槽（303）分別與底座（101）上的梯形凸起（109）以及推板（201）上的梯形凸起（202）連接，實現橡膠墊（301）與底座（101）以及推板（201）的連接。所述推板（201）設置在所述底座（101）的U形體槽內，其右側面分別連接四個螺桿[2]（401、402、403、404）與兩個導桿（501、502），所述兩個導桿（501、502）分別與底座（101）上的導向孔（103、104）連接，實現導向作用;所述四個螺桿（401、402、403、404）分為兩組，螺桿（401）與螺桿（402）為一組，且兩者的螺旋旋向相反，螺桿（403）與螺桿（404）為一組，且兩者的螺旋旋向相反，所述四個蝸輪（801、802、803、804）中心內部均設有螺紋孔，通過其上的螺紋孔分別與所述四個螺桿（401、402、403、404）連接，所述四個蝸輪（801、802、803、804）均與蝸桿（701）配合連接，且所述兩個蝸輪（801、803）位于蝸桿（701）一側，另兩個蝸輪（802、804）位于另一側，所述電機（601）為步進電機，并安裝在底座（101）右端頂部，且與蝸桿（701）連接。圖2為電動夾鉗設計圖。

3 結論

所述電動夾鉗[3]通過電機（601）驅動蝸桿（701）轉動，實現與蝸桿（701）配合連接的蝸輪（801、802、803、804）轉動，從而實現蝸輪（801、802、803、804）中心的螺紋孔與所述螺桿（401、402、403、404）的相對轉動，實現螺桿（401、402、403、404）的移動，所述電動夾鉗結構簡單，工作穩定，能夠實現對物體的大力夾持，同時通過其上的蝸輪蝸桿傳動的作用，可實現自鎖，保持壓緊力，能夠作為實訓室夾具使用，特別是適合職業院校相關實訓中需要進行多次反復的加緊操作，能夠大大提高裝夾效率。

參考文獻：

[1]張勇喜，金秀，蔣伯華，呂少波，雷鵬.基于單片機的可通信步進電機控制器設計[J].自動化應用，2014（02）.

[2]陳立德主編.機械設計基礎[M].高等教育出版社，2004.

[3]孫國勛.手動多用液壓臺虎鉗設計[J].機械工程師，2017（09）.

資助項目：2016年安徽省高等學校省級質量工程項目，工業機器人應用虛擬仿真實驗教學中心（項目編號：2016xnzx025），2016年安徽省高等學校省級質量工程項目（項目編號：2016jxtd075）