CN105666507B - 一种夹持装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种夹持装置，包括：装置本体(1)和至少一组定位单元，在所述装置本体(1)的底面(5)上设有至少一个具有吸附力的吸附单元(4)，所述至少一个吸附单元(4)限定吸附面，所述定位单元包括成对设置的第一定位器和第二定位器，所述第一定位器、所述第二定位器和所述底面(5)中的任何二者能够相对运动从而能够在状态(a)和(b)之间变化，其中：所述状态(a)为所述第一定位器和所述第二定位器位于所述吸附面之外；和所述状态(b)为在所述吸附面内，所述第一定位器、所述第二定位器和所述至少一个吸附单元(4)围出定位区域。本发明在对小部件进行抓取避免变形的同时，满足高精度需求。

Description

一种夹持装置

技术领域

本发明涉及自动夹持相关技术领域，特别是是一种夹持装置。

背景技术

对3C(Computing,Communication&Consumer Electronics)产品的小部件进行工艺装配将会迎来急速发展。这被称为小部件装配(Small Part Assembly,SPA)需要短处理周期及较高的精度要求。因此，需要比以往更高的自动夹持能力。

SPA的其中一个典型目标是夹持薄壁壳体部件。例如移动电话的外壳，或者电脑面板。传统的二指夹持，由于会导致变形因此并不适合夹持壳体部件。真空吸盘技术可以处理对壳体部件的抓取，然而其并不能提供高的抓取精度。因此需要对抓取后的部件进行重定位，以满足精度要求。然而，现有的夹持部件仅能抓取部件而并不能重定位，因此需要在装配流程步骤中，对所抓取的小部件进行重定位，从而导致整体系统构造复杂且处理周期时间较长。

发明内容

基于此，有必要针对现有的夹持技术不能对小部件进行抓取重定位，提供一种夹持装置。

一种夹持装置，包括：装置本体和至少一组定位单元，在所述装置本体的底面上设有至少一个具有吸附力的吸附单元，所述至少一个吸附单元限定吸附面，所述定位单元包括成对设置的第一定位器和第二定位器，所述第一定位器和所述第二定位器分别相对设置在所述吸附单元的两侧，所述第一定位器、所述第二定位器和所述底面中的任何二者能够相对运动从而能够在状态和之间变化，其中：

状态为所述第一定位器和所述第二定位器位于所述吸附面之外；和

状态为在所述吸附面内，所述第一定位器、所述第二定位器和所述至少一个吸附单元围出定位区域。

进一步的，所述第一定位器为限位器，所述第二定位器为拨动器，所述限位器和所述拨动器分别设置在所述装置本体的两侧，且所述限位器能够沿垂直所述底面的方向线性运动，在所述装置本体设置所述拨动器的一侧设有与所述底面平行的旋转轴，所述拨动器能够绕所述旋转轴旋转。

进一步的，所述第一定位器为容纳所述装置本体的框体的至少一条侧边，所述装置本体在所述框体所围成的空腔内能够垂直所述框体的所在平面垂直运动，所述第二定位器为相对所述侧边设置且能够平行所述框体所在的平面运动的推动器。

进一步的，在所述吸附单元的两侧分别设置旋转轴，所述第一定位器为绕其中一侧旋转轴旋转的旋转臂，所述第二定位器为绕另一侧旋转轴旋转的旋转臂。

进一步的，所述吸附单元与产生吸附力的吸附装置连接。

更进一步的，所述吸附装置可调节所产生的吸附力。

更进一步的，所述吸附单元为多个，所述吸附装置为多个，一部分所述吸附单元与一部分所述吸附装置连接，另一部分所述吸附单元与另一部分所述吸附装置连接。

更进一步的，所述吸附单元为多个，且每个所述吸附单元分别通过开关与所述吸附装置连接。

更进一步的，所述吸附单元为通孔，所述吸附装置为真空发生器，所述通孔与所述真空发生器连通。

更进一步的，所述吸附单元为静电点，所述吸附装置为静电发生器，所述静电点与所述静电发生器电连接。

进一步的，包括至少两组所述限位拨动单元，至少两组所述限位拨动单元的所述限位器和所述拨动器的中心连线相交。

进一步的，所述拨动器包括拨动支架和拨动顶端，所述拨动支架的顶端与所述拨动顶端连接，且所述拨动支架和拨动顶端形成T型结构，所述旋转轴穿过所述拨动支架的底端。

更进一步的，所述拨动支架包括相互连接形成一定夹角的第一拨动支架部和第二拨动支架部。

更进一步的，所述拨动支架为弧形。

更进一步的，所述拨动顶端与同一组限位拨动单元中的所述限位器平行。

本发明通过吸附单元吸附部件，然后通过限位拨动单元的限位器和拨动器配合动作，对部件进行重定位。从而实现对小部件进行抓取避免变形的同时，满足高精度需求。

附图说明

图1a为本发明一个实施例在吸附前的结构示意图；

图1b为本发明一个实施例在吸附后进行重定位的结构示意图；

图2a为本发明另一个实施例在吸附前的结构示意图；

图2b为本发明另一个实施例在吸附后进行重定位的结构示意图；

图3a为本发明再一个实施例在吸附前的结构示意图；

图3b为本发明再一个实施例在吸附后进行重定位的结构示意图；

图4为本发明对一个实施例被夹持部件进行重定位的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细的说明。

如图1a所示，本发明的一种夹持装置，包括：装置本体1和至少一组定位单元，在所述装置本体1的底面5上设有至少一个具有吸附力的吸附单元4，所述至少一个吸附单元4限定吸附面，所述定位单元包括成对设置的第一定位器和第二定位器，所述第一定位器和所述第二定位器分别相对设置在所述吸附单元4的两侧，所述第一定位器、所述第二定位器和所述底面5中的任何二者能够相对运动从而能够在状态a和b之间变化，其中：

所述状态a为所述第一定位器和所述第二定位器位于所述吸附面之外；和

所述状态b为在所述吸附面内，所述第一定位器、所述第二定位器和所述至少一个吸附单元4围出定位区域。

在其中一个实施例中，所述第一定位器为限位器2，所述第二定位器为拨动器3，所述限位器2和所述拨动器3分别设置在所述装置本体1的两侧，且所述限位器2能够沿垂直所述底面5的方向线性运动，在所述装置本体1设置所述拨动器3的一侧设有与所述底面5平行的旋转轴，所述拨动器3能够绕所述旋转轴旋转。

如图1a所示为本发明一个实施例吸附前的结构示意图，吸附前，第一定位器(在本实施例中为限位器2)和第二定位器(在本实施例中为拨动器3)均在装置本体1的底面5的下方或至少与底面平行。此时为状态a:所述第一定位器和所述第二定位器位于所述吸附面之外。其中，吸附面指的是底面5上吸附单元4能够用于吸附被夹持部件的部分。然后通过吸附单元4对被夹持部件进行吸附。被夹持部件被吸附后，如图1b所示，限位器2向上推出，拨动器3也同时向上旋转，从而推动被夹持部件。此时为状态b：所述第一定位器、所述第二定位器和所述至少一个吸附单元4围出定位区域。如图4所示，被夹持部件6被拨动器3推动，移动至限位器2的位置，实现精确定位。

其中，限位器2沿垂直底面5的方向线性运动，可以通过线性运动电机，例如带弹簧的电磁铁、带螺杆的电机或者气缸等实现。

而拨动器3在可以通过电机或者其他动力装置带动旋转。

限位器2和拨动器3可以直接贴紧装置本体1设置，然而也可以如图1a和1b所示通过设置在装置本体1侧方的腔体容置，从而很好地隐藏在装置本体1中。

如图2a所示，在其中一个实施例中，所述第一定位器为容纳所述装置本体1的框体7的至少一条侧边8，所述装置本体1在所述框体7所围成的空腔内能够垂直所述框体7的所在平面垂直运动，所述第二定位器为相对所述侧边8设置且能够平行所述框体7所在的平面运动的推动器9。

如图2a所示为本发明另一个实施例吸附前的结构示意图，吸附前，由于装置本体1在推动装置10的推动下，向图2a中的z反方向移动，使得第一定位器(在本实施例中为侧边8)和第二定位器(在本实施例中为气缸12)均在装置本体1的底面5的上方(图2a中的z正方向)或至少与底面平行。此时为状态a:所述第一定位器和所述第二定位器位于所述吸附面之外。其中，吸附面指的是底面5上吸附单元4能够用于吸附被夹持部件的部分。然后通过吸附单元4对被夹持部件进行吸附。被夹持部件被吸附后，如图2b所示，气缸12将装置本体1向图2b中的z正方向提拉至与框体7处于同一平面时，推动器9也同时向侧边8的方向推动，从而推动被夹持部件。此时为状态b：所述第一定位器、所述第二定位器和所述至少一个吸附单元4围出定位区域。

如图3a所示，在其中一个实施例中，在所述吸附单元4的两侧分别设置旋转轴，所述第一定位器为绕其中一侧旋转轴旋转的旋转臂10，所述第二定位器为绕另一侧旋转轴旋转的旋转臂11。

如图3a所示为本发明再一个实施例吸附前的结构示意图，吸附前，第一定位器(在本实施例中为旋转臂10)和第二定位器(在本实施例中为旋转臂11)均旋转至装置本体1的底面5的下方(图3a中的z反方向)或至少与底面平行。此时为状态a:所述第一定位器和所述第二定位器位于所述吸附面之外。其中，吸附面指的是底面5上吸附单元4能够用于吸附被夹持部件的部分。然后通过吸附单元4对被夹持部件进行吸附。被夹持部件被吸附后，如图3b所示，旋转臂10和旋转臂11同时相对旋转，从而推动被夹持部件。此时为状态b：所述第一定位器、所述第二定位器和所述至少一个吸附单元4围出定位区域。

吸附单元4需要对被夹持部件产生一定的吸附力，可以由吸附单元4自身产生吸附力，例如利用壁虎动态吸附原理仿制的粘附材料制作。

吸附单元4也可以是由其他吸附装置向其输出吸附力。在其中一个实施例中，所述吸附单元4与产生吸附力的吸附装置连接。

吸附单元4所产生的吸附力如果过强，则会在拨动器3推动被夹持部件时产生较大的阻力，从而导致被夹持部件脱落或者变形等情况。

因此，本发明所提供的夹持装置，优选地，其吸附力是可以调节的。从而使得吸附流程优化为：先采用半吸附力吸附被夹持部件，由于吸附力不是很大，被夹持部件仍然可以移动，因此可通过拨动器3推动被夹持部件到限位器2的位置。当被夹持部件到达指定位置后，增加吸附力至全吸附力，紧固被夹持产品。

在其中一个实施例中，所述吸附装置可调节所产生的吸附力。

本实施例的吸附装置可以调节所产生的吸附力，使得吸附单元4产生不同的吸附力，例如半吸附力和全吸附力。其中半吸附力指的是吸附装置工作在最大功率的一半时所产生的吸附力，全吸附力指的是吸附装置工作在最大功率时所产生的吸附力。

在其中一个实施例中，所述吸附单元4为多个，所述吸附装置为多个，一部分所述吸附单元4与一部分所述吸附装置连接，另一部分所述吸附单元4与另一部分所述吸附装置连接。

如图1a和1b所示为本发明的一个最佳实施例，其中吸附单元4共有四个，可以考虑设置两个吸附装置，其中两个吸附单元4与一个吸附装置连接，另外两个吸附单元4与另一个吸附装置连接。则可以通过控制吸附装置的开启数量实现半吸附力和全吸附力。例如当开启一个吸附装置时，此时两个吸附单元4产生吸附力，即为半吸附力。而当开启两个吸附装置时，此时四个吸附单元4产生吸附力，即为全吸附力。

在其中一个实施例中，所述吸附单元4为多个，且每个所述吸附单元4分别通过开关与所述吸附装置连接。

吸附单元4通过开关与吸附装置连接，则开关可以控制吸附单元4与吸附装置的通断。例如，如图1a和1b所示为本发明的一个最佳实施例，其中吸附单元4共有四个，则可以考虑设置四个开关，分别控制四个吸附单元4与吸附装置的通断。例如，如果是两个吸附单元4与吸附装置连通，则此时四个吸附单元4产生半吸附力，如果是四个吸附单元4与吸附装置连通，则四个吸附单元4产生全吸附力。或者也可以考虑仅设置两个开关，每个开关控制两个吸附单元4与吸附装置的通断，也能达到上述效果。

在其中一个实施例中，所述吸附单元4为通孔，所述吸附装置为真空发生器，所述通孔与所述真空发生器连通。

吸附单元4为与真空发生器连通的通孔，因此，真空发生器所产生吸附力会通过吸附单元4释放，使得吸附单元4附近产生负压，吸附被夹持部件。

在其中一个实施例中，所述吸附单元4为静电点，所述吸附装置为静电发生器，所述静电点与所述静电发生器电连接。

吸附单元4为与静电发生器电连接的静电点，则静电发生器所产生的静电可以通过吸附单元4释放，使得吸附单元4产生静电，吸附被夹持部件。

在其中一个实施例中，包括至少两组所述限位拨动单元，至少两组所述限位拨动单元的所述第一定位器和所述第二定位器的中心连线相交。

如果被夹持产品仅在一个方向，例如图4中的Y轴上有位置调整需求，则可以仅在Y轴上设置一组限位拨动单元。然而，考虑到现有的3C产品多数在图4所示的X轴和Y轴方向上均有位置调整需求，因此，本实施例优选地选用两组限位拨动单元，且两组限位拨动单元的第一定位器和第二定位器的中心连线相交，实现对被夹持产品6的X轴和Y轴方向上的位置调整。

如图4所示为本发明的一个最佳实施例，其中，限位拨动单元为两组。一组限位拨动单元的第一定位器和第二定位器分别设置在如图4所示的上侧和下侧，而另一组限位拨动单元的第一定位器和第二定位器分别设置在如图4所示的左侧和右侧。因此，实现了对被夹持部件6在如图4所示的X方向和Y方向上的位置调节。

本领域技术人员在阅读本专利后，也可以根据实际情况，增加限位拨动单元，例如当被夹持部件6在X轴方向上较大时，可以在上侧和下侧增加多个成对的第一个定位器和第二定位器，如果被夹持部件6在Y轴方向上较大时，可以在左侧和右侧增加成对的第一定位器和第二定位器。

在其中一个实施例中，所述拨动器3包括拨动支架31和拨动顶端32，所述拨动支架31的顶端与所述拨动顶端32连接，且所述拨动支架31和拨动顶端32形成T型结构，所述旋转轴穿过所述拨动支架31的底端。

拨动支架31和拨动顶端32形成T型结构，方便推动被夹持部件。

在其中一个实施例中，所述拨动支架31包括相互连接形成一定夹角的第一拨动支架部311和第二拨动支架部312。

如图1b所示，拨动支架31的第一拨动支架部311和第二拨动支架部312形成一定夹角，使得拨动顶端32在较长一段时间中均能对被夹持部件形成水平推移。

在其中一个实施例中，所述拨动支架31为弧形。

如图1b所示，拨动支架31为弧形，使得拨动顶端32在较长一段时间中均能对被夹持部件形成水平推移。

在其中一个实施例中，所述拨动顶端32与同一组限位拨动单元中的所述限位器2平行。

本实施例中，拨动顶端32与同一组限位拨动单元中的限位器2平行，则拨动顶端32与同组的限位器2配合，能稳定地将被夹持部件限制在限位器2的位置上。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (14)

1.一种夹持装置，其特征在于，包括：装置本体(1)和至少一组定位单元，在所述装置本体(1)的底面(5)上设有至少一个具有吸附力的吸附单元(4)，所述至少一个吸附单元(4)限定吸附面，所述定位单元包括成对设置的第一定位器和第二定位器，所述第一定位器(2)和所述第二定位器分别相对设置在所述吸附单元(4)的两侧，所述第一定位器、所述第二定位器和所述底面(5)中的任何二者能够相对运动从而能够在状态(a)和(b)之间变化，其中：

所述状态(a)为所述第一定位器和所述第二定位器位于所述吸附面之外；和

所述状态(b)为在所述吸附面内，所述第一定位器、所述第二定位器和所述至少一个吸附单元(4)围出定位区域；

所述第一定位器为限位器(2)，所述第二定位器为拨动器(3)，所述限位器(2)和所述拨动器(3)分别设置在所述装置本体(1)的两侧，且所述限位器(2)能够沿垂直所述底面(5)的方向线性运动，在所述装置本体(1)设置所述拨动器(3)的一侧设有与所述底面(5)平行的旋转轴，所述拨动器(3)能够绕所述旋转轴旋转。

2.根据权利要求1所述的夹持装置，其特征在于，所述第一定位器为容纳所述装置本体(1)的框体(7)的至少一条侧边(8)，所述装置本体(1)在所述框体(7)所围成的空腔内能够垂直所述框体(7)的所在平面垂直运动，所述第二定位器为相对所述侧边(8)设置且能够平行所述框体(7)所在的平面运动的推动器(9)。

3.根据权利要求1所述的夹持装置，其特征在于，在所述吸附单元(4)的两侧分别设置旋转轴，所述第一定位器为绕其中一侧旋转轴旋转的旋转臂(10)，所述第二定位器为绕另一侧旋转轴旋转的旋转臂(11)。

4.根据权利要求1所述的夹持装置，其特征在于，所述吸附单元(4)与产生吸附力的吸附装置连接。

5.根据权利要求4所述的夹持装置，其特征在于，所述吸附装置可调节所产生的吸附力。

6.根据权利要求4所述的夹持装置，其特征在于，所述吸附单元(4)为多个，所述吸附装置为多个，一部分所述吸附单元(4)与一部分所述吸附装置连接，另一部分所述吸附单元(4)与另一部分所述吸附装置连接。

7.根据权利要求4所述的夹持装置，其特征在于，所述吸附单元(4)为多个，且每个所述吸附单元(4)分别通过开关与所述吸附装置连接。

8.根据权利要求4所述的夹持装置，其特征在于，所述吸附单元(4)为通孔，所述吸附装置为真空发生器，所述通孔与所述真空发生器连通。

9.根据权利要求4所述的夹持装置，其特征在于，所述吸附单元(4)为静电点，所述吸附装置为静电发生器，所述静电点与所述静电发生器电连接。

10.根据权利要求1所述的夹持装置，其特征在于，包括至少两组所述定位单元，至少两组所述定位单元的所述第一定位器和所述第二定位器的中心连线相交。

11.根据权利要求1所述的夹持装置，其特征在于，所述拨动器(3)包括拨动支架(31)和拨动顶端(32)，所述拨动支架(31)的顶端与所述拨动顶端(32)连接，且所述拨动支架(31)和拨动顶端(32)形成T型结构，所述旋转轴穿过所述拨动支架(31)的底端。

12.根据权利要求11所述的夹持装置，其特征在于，所述拨动支架(31)包括相互连接形成一定夹角的第一拨动支架部(311)和第二拨动支架部(312)。

13.根据权利要求11所述的夹持装置，其特征在于，所述拨动支架(31)为弧形。

14.根据权利要求11所述的夹持装置，其特征在于，所述拨动顶端(32)与同一组限位拨动单元中的所述限位器(2)平行。

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