CN106272497A - 部件内部卡持装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种部件内部卡持装置，涉及装配夹具领域，用以优化现有箱型结构夹具的结构。该部件内部卡持装置包括基板、卡持部和驱动结构；驱动结构与卡持部驱动连接，以使得卡持部伸出或回缩；其中处于伸出状态的卡持部能将待移动部件从内部卡住。上述部件内部卡持装置，具有能够伸缩的卡持部，故能够从待移动部件的内部支撑待移动部件，然后移动至需要的位置，上述部件内部卡持装置能节省空间。

Description

部件内部卡持装置

技术领域

本发明涉及夹具领域，具体涉及一种部件内部卡持装置。

背景技术

以物联网为核心的信息技术被誉为第三次信息技术革命。自从仓储业开始应用物联网技术以来，其本身取得了极大的进展。目前仓储业应用物联网技术主要有自动化控制技术、智能机器人堆码技术、智能信息管理技术、移动计算技术、数据挖掘技术等。在仓储物流业，自动输送技术的应用不仅能够为企业节约大量的人力成本，而且还极大地提高了物品分拣的效率，使企业在行业竞争中处于优势地位。

周转箱是仓储物流业常见的存储部件，现有技术采用一个比周转箱尺寸大的夹具从外部抱夹周转箱，然后将周转箱移动到指定位置。此夹具的动力一般依靠气动、电动或者液动对待移动部件的两侧端面进行抱夹。

发明人发现，现有技术中至少存在下述问题：此种结构的夹具对空间要求比较大，夹具抱夹于箱体外部，故在相邻两个周转箱之间需要留有足够的空间，这样才能使夹具具有足够的空间执行所需的动作。这种结构的夹具极大地降低了仓储间的利用率，间接提高了运营成本，并且此种方式可能会由于抱夹力过大对箱体造成损伤。

发明内容

本发明的其中一个目的是提出一种部件内部卡持装置，用以优化现有箱型部件夹具的结构。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明实施例提供了一种部件内部卡持装置，包括基板、卡持部和驱动结构；所述驱动结构与所述卡持部驱动连接，以使得所述卡持部伸出或回缩；其中处于伸出状态的所述卡持部能将待移动部件从内部卡住。

在可选的实施例中，所述卡持部具有支撑所述待移动部件的支撑面，且所述支撑面的远端高于所述支撑面的近端。

在可选的实施例中，所述卡持部具有导向斜面，所述导向斜面能将所述卡持部导入到所述待移动部件的卡持孔内。

在可选的实施例中，部件内部卡持装置还包括导向结构，所述导向结构设于所述基板，所述卡持部能沿着所述导向结构直线移动。

在可选的实施例中，部件内部卡持装置还包括调整结构，所述调整结构的一端与所述基板可转动连接，所述调整结构的另一端与所述卡持部可转动连接；其中，所述调整结构用于随着所述卡持部的伸出及回缩相对于所述基板转动，所述调整结构远离所述卡持部的一端能伸出所述基板以推动待移动部件。

在可选的实施例中，所述驱动结构包括相互啮合的齿轮和齿条，所述齿轮与所述基板可转动连接，所述齿条与所述卡持部连接；其中，所述齿轮转动能带动所述齿条和所述卡持部直线移动。

在可选的实施例中，所述齿条通过所述安装板与所述卡持部连接，所述齿条设于所述安装板的一端，所述卡持部设于所述安装板的另一端。

在可选的实施例中，所述卡持部的数量至少为两个，各所述卡持部相对于所述基板的中心对称设置。

在可选的实施例中，各所述驱动结构的齿轮共用。

在可选的实施例中，所述导向结构包括设于所述基板的导轨，所述卡持部设有与所述导轨配合的滑块。

在可选的实施例中，所述调整结构包括第一臂和第二臂，所述第一臂的一端与所述卡持部可转动连接，所述第一臂的另一端与所述第二臂的一端可转动连接，所述第二臂的中部或另一端与所述基板可转动连接；其中所述卡持部直线运动能通过所述第一臂带动所述第二臂相对于所述基板转动。

在可选的实施例中，所述第一臂和所述第二臂通过中间臂可转动连接。

在可选的实施例中，部件内部卡持装置还包括位置检测部件，所述位置检测部件用于检测所述卡持部处于伸出状态或回缩状态。

在可选的实施例中，所述位置检测部件包括第一接近开关和第一感应部件；所述第一接近开关和所述第一感应部件其中之一设于所述卡持部，其中另一设于所述基板；其中，当所述卡持部处于伸出状态，所述第一接近开关能检测所述第一感应部件的位置。

在可选的实施例中，所述位置检测部件包括第二接近开关和第二感应部件；所述第二接近开关和所述第二感应部件其中之一设于所述卡持部，其中另一设于所述基板；其中，当所述卡持部处于回缩状态，所述第二接近开关能检测所述第二感应部件的位置。

基于上述技术方案，本发明实施例至少可以产生如下技术效果：

上述技术方案提供的部件内部卡持装置，具有能够伸缩的卡持部，在需要卡持箱子等部件时，先将处于缩回状态的卡持部伸入到箱子内部，然后伸出卡持部，将卡持部卡在箱子的卡持孔上。可见上述技术方案能够从待移动部件的内部支撑待移动部件，然后移动至需要的位置。由于抓取待移动部件采用内抓的方式，从而使待移动部件与待移动部件码放距离缩小，避免了抱夹式占用空间大的缺点，从而节约了空间成本，极大地提高仓库的利用率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例提供的部件内部卡持装置处于抓取待移动部件状态的示意图；

图2为本发明实施例提供的部件内部卡持装置卡持部处于伸出状态的示意图；

图3为本发明实施例提供的部件内部卡持装置卡持部处于回缩状态的示意图；

图4为本发明实施例提供的部件内部卡持装置卡持部处于回缩状态与待移动部件的位置关系俯视示意图；

图5为本发明实施例提供的部件内部卡持装置卡持部处于卡持状态与待移动部件的位置关系主视示意图；

图6为本发明实施例提供的部件内部卡持装置卡持部立体结构示意图；

图7为本发明实施例提供的部件内部卡持装置卡持部主视结构示意图；

图8为本发明实施例提供的部件内部卡持装置卡持部俯视结构示意图；

图9为本发明实施例提供的部件内部卡持装置卡持部左视结构示意图。

附图标记：

1、基板；2、卡持部；3、驱动结构；4、导向结构；5、调整结构；6、安装板；7、位置检测部件；8、待移动部件；9、伺服电机；10、减速器；21、支撑面；22、导向斜面；23、第一卡持部；24、第二卡持部；25、后段；26、中间段；27、前段；31、齿轮；32、齿条；41、第一导轨；42、第二导轨；51、第一臂；52、第二臂；53、中间臂；61、第一安装板；62、第二安装板；71、第一接近开关；72、第一感应部件；73、第二接近开关；74、第二感应部件；321、第一齿条；322、第二齿条。

具体实施方式

下面结合图1～图9对本发明提供的技术方案进行更为详细的阐述。

本发明实施例提供一种部件内部卡持装置，可作为端拾器应用于直角坐标托盘输送线或类似场合。端拾器是一种对待移动部件8进行移动的载体，可以切换取货。待移动部件8比如为箱子、框架件或类似结构。

参见图1，本发明实施例的部件内部卡持装置包括基板1、卡持部2和驱动结构3。驱动结构3与卡持部2驱动连接，以使得卡持部2伸出或回缩。其中处于伸出状态的卡持部2能将待移动部件8从内部卡住。

卡持部2可以为杆状、弯板等多种结构。待移动部件8与卡持部2配合有两种方式，一种方式是待移动部件8具有位于上方的开口，卡持部2伸入到开口之后，直接卡持在开口周围的内壁上；另一种结构是待移动部件8具有位于侧面的卡持孔81，两个侧面上的卡持孔81相对设置，分别对应一后文所述的两个卡持部2，本实施例中以后述方式为例。参见图3和图4所示，卡持部2处于收缩状态时，整个部件内部卡持装置的尺寸小于待移动部件8两个卡持孔81之间的距离，以使得部件内部卡持装置能够放入到两个卡持孔81之间。参见图1和图2，卡持部2处于伸出状态时，整个部件内部卡持装置的尺寸大于待移动部件8两个卡持孔81之间的距离，以使得部件内部卡持装置的卡持部2能够支撑住卡持孔81内壁。

在使用之前，将部件内部卡持装置的卡持部2处于回缩状态，然后放入到待移动部件8的孔内部，然后伸出卡持部2，将卡持部2插入待移动部件8的卡持孔81内，参见图1。

参见图6至图9，本实施例中，卡持部2为弯折的板状，其后段25与后文的安装板6连接，前段27用于支撑待移动部件8，中间段26将后段25和前段27连接起来。整个卡持部2大致为Z形。这种结构的卡持部2卡持效果好，且结构紧凑。

参见图6，在可选的实施例中，卡持部2具有支撑待移动部件8的支撑面21，且支撑面21的远端高于支撑面21的近端。远端是指支撑面21远离基板1中心的一端，近端是指支撑面21靠近基板1中心的一端。支撑面21位于卡持部2的前段，整体表现为边缘高，内部低。参见图7，卡持部2与待移动部件8接触的支撑面21加工成一斜角θ，此斜角θ的作用是：在部件内部卡持装置卡持部2将待移动部件8抓起后，由于有此斜度的存在，在待移动部件8移动过程中不容易滑落，使整个机构在运行过程中更加平稳。

参见图6和图8，在可选的实施例中，卡持部2具有导向斜面22，导向斜面22能使得卡持部2易于伸入到待移动部件8内部。部件内部卡持装置抓手与待移动部件8接触的侧面加工成一斜角Ψ，此斜角Ψ的作用是：在部件内部卡持装置卡持部2伸出过程中，待移动部件8可能由于摆放位置有误差，从而使卡持部2不能精准地插入到待移动部件8的端拾孔内，由于有此斜角Ψ，则可以使部件内部卡持装置卡持部2顺利导入到待移动部件8孔内。

下面介绍驱动结构3的具体实现方式。

参见图2，驱动结构3包括相互啮合的齿轮31和齿条32，齿轮31与基板1可转动连接，齿条32与卡持部2连接。其中，齿轮31转动能带动齿条32和卡持部2直线移动。驱动结构3采用上述方式，传动可靠，且体积小，重量轻。

参见图2和图5，外部伺服电机9连接减速器10，减速器10驱动齿轮31转动，齿轮31与齿条32啮合，从而使得齿条32直线移动。由于齿条32与卡持部2连接，卡持部2也随之直线移动。伺服电机9正转，卡持部2朝着远离基板1中心的方向移动，实现伸出。伺服电机9反转，卡持部2朝着靠近基板1中心的方向移动，实现回缩。待移动部件8需要移动时，卡持部2伸入到待移动部件8内部，然后伸出，随后沿着运输线将待移动部件8移动至指定位置。待移动部件8移动到位后，卡持部2回缩，并从待移动部件8内部拿出，以等待卡持下一个待移动部件8。

在图5中，整个部件内部卡持装置的驱动由伺服电机9驱动，伺服电机9旋转带动减速器10转动，齿轮31安装在减速器轴上，减速器10的旋转驱动齿轮31转动。由于动力采用的伺服电机9，故在运行过程中速度可以根据需求任意调节。

参见图2，本实施例中，齿条32通过安装板6与卡持部2连接，齿条32设于安装板6的一端，卡持部2设于安装板6的另一端。这样可以简化卡持部2的结构。

参见图2，本实施例中，卡持部2的数量至少为两个，各卡持部2相对于基板1的中心对称设置。多个卡持部2共同支撑待移动部件8，使得待移动部件8受力均衡，支撑更加稳固。卡持部2比如为两个、三个或者四个等，各卡持部2相对于基板1中心对称设置；若为两个，间隔180度设置；若为三个，间隔120度设置；若为四个，间隔90度设置。

参见图2和图5，本实施例中，卡持部2包括第一卡持部23和第二卡持部24。齿条32包括第一齿条321和第二齿条322。第一卡持部23和第二卡持部24分别设置在基板1的两侧，第一齿条321和第二齿条322分别位于齿轮31的上下方。伺服电机9正转，第一卡持部23和第二卡持部24都朝着远离基板1中心的方向移动，实现伸出。伺服电机9反转，第一卡持部23和第二卡持部24都朝着靠近基板1中心的方向移动，实现回缩。

第一卡持部23与第一安装板61连接，第一齿条321设于第一安装板61。第二卡持部24与第二安装板62连接。第二齿条322设于第二安装板62。

参见图2，如上述，卡持部2可直线移动实现伸出或回缩，为保证移动的准确性，部件内部卡持装置还包括导向结构4，导向结构4设于基板1，卡持部2能沿着导向结构4直线移动。

导向结构4可以有多种结构形式，比如导轨形式，或者凸起凹槽形式，或者设置在卡持部2的移动路线两侧设置限位板等。本实施例中，导向结构4包括设于基板1的导轨，卡持部2设有与导轨配合的滑块。导轨直接以凹槽的方式形成在基板1上，如此可使得部件内部卡持装置结构更加紧凑。

参见图2，各驱动结构3的齿轮31共用。这样可以使得部件内部卡持装置结构更加紧凑。

此处以设置两个卡持部2为例，两个卡持部2相对于基板1中心位置对称设置，这样使得待移动部件8的受力均衡，移动起来更安全。

参见图2，待移动部件8的位置有时不完全满足卡持要求，故部件内部卡持装置还包括调整结构5，调整结构5的一端与基板1可转动连接，调整结构5的另一端与卡持部2可转动连接。其中，调整结构5用于随着卡持部2的伸出及回缩相对于基板1转动，调整结构5远离卡持部2的一端能伸出基板1以推动待移动部件8。卡持部2的伸出，调整结构5相对于基板1转动；卡持部2回缩，调整结构5相对于基板1反向转动。

上述调整结构5，能够在卡持过程中同步完成待移动部件8的位置调整，调整效率高且操作简单。

参见图1至图3，调整结构5包括第一臂51和第二臂52，第一臂51的一端与卡持部2可转动连接，第一臂51的另一端与第二臂52的一端可转动连接。第二臂52的中部或另一端与基板1可转动连接，本实施例以第二臂52中部与基板1可转动连接为例。其中卡持部2直线运动能通过第一臂51带动第二臂52相对于基板1转动。

参见图3，本实施例中设置了四组调整结构5，当卡持部2处于回缩状态时，第二臂52的另一端伸出基板1，且上下对称的两组调整结构5的第二臂52之间的最远距离小于待移动部件8上的开口口径，以使得能够伸入待移动部件8。参见图2，当卡持部2处于伸出状态时，第二臂52的另一端伸出基板1，且上下对称的两组调整结构5的第二臂52之间的最远距离等于待移动部件8上的开口口径，以避免干涉。

上下对称的两组调整结构5的第二臂52之间最远距离等于箱子的内边开口距离，这样能起到归正作用。待移动部件8(比如箱子)码垛过程中由于定位精度、箱子内货物摆放不均匀或者其它原因箱子偏离预定位置(倾斜也包括在内)，这时候某一个或者两个第二臂52部分就会随着卡持部2伸出做一个摆角，将偏离的箱子摆正位置。如果两个第二臂52的最远距离大于箱子内边开口距离，在摆正过程箱子会产生变形，从而对箱子的整体使用寿命有一定影响。

上述结构的调整结构5，结构紧凑，且为杆件，运动可靠。

参见图2或图3，第一臂51和第二臂52通过中间臂53可转动连接。卡持部2直线移动带动第一臂51转动，第一臂51带动中间臂53转动，中间臂53带动第二臂52转动。

参见图3，部件内部卡持装置还包括位置检测部件7，位置检测部件7用于检测卡持部2处于伸出状态或回缩状态。

在卡持部2伸出或回缩过程中，需采用伺服电机9驱动，通过位置检测部件7检测到的位置信息，可以控制伺服电机9继续驱动或停止驱动。具体来说，若卡持部2已经伸出到位，则控制伺服电机9停止。若卡持部2回缩到位，则控制伺服电机9停止。若卡持部未伸出到位或回缩到位，则控制伺服电机9继续转动。通过上述位置检测部件7可以保证操作的安全性。

另外，在仓库或车间内，卡持部2卡住待移动部件8之后才能移动；处于回缩状态的卡持部2才能进行下一个待移动部件8的卡持操作，为了准确控制各个部件内部卡持装置进行何种操作，设置了位置检测部件7。若位置检测部件7检测到卡持部2处于伸出状态，那么此时可以进行相应的控制操作，比如移动等。若位置检测部件7检测到卡持部2处于回缩状态，那么有部件需要卡持时，可采用此部件内部卡持装置进行。

参见图3，本实施例中，位置检测部件7包括第一接近开关71和第一感应部件72。第一接近开关71和第一感应部件72其中之一设于卡持部2，其中另一设于基板1。其中，当卡持部2处于伸出状态，第一接近开关71能感应第一感应部件72的位置。第一接近开关71和第一感应部件72配合，测量准确，精度高。本实施例以第一感应部件72设于第一安装板61、第一接近开关71设于基板1为例，这样更符合安装要求。当然也可以对调两者的位置。

参见图3，位置检测部件7包括第二接近开关73和第二感应部件74。第二接近开关73和第二感应部件74其中之一设于卡持部2，其中另一设于基板1。其中，当卡持部2处于回缩状态，第二接近开关73能感应第二感应部件74的位置。第二接近开关73和第二感应部件74配合，测量准确，精度高。本实施例以第二感应部件74设于第一安装板61、第二接近开关73设于基板1为例，这样更符合安装要求。当然也可以对调两者的位置。

下面结合附图再详加介绍。

参见图1至图4，部件内部卡持装置主要由基板1、第一导轨41、第二导轨42、第一齿条321、第二齿条322、第一安装板61、第二安装板62、第一卡持部23、第二卡持部24、齿轮31、第一接近开关71、第二接近开关73、第一感应部件72、缩回感应部件以及调整结构5组成。

运动过程如下：齿轮31通过转动将旋转运动转变为第一齿条321和第二齿条322的直线运动，第一齿条321上安装有第一安装板61，第二齿条322上安装有第二安装板62，第一安装板61上安装有第一导轨41，第二安装板62上安装有第二导轨42。各导轨对相对应的安装板6进行导向与定位。由于第一齿条321和第二齿条322对称布置，所以在齿轮31旋转过程中，第一齿条321和第二齿条322的行进方向要么同时朝着基板1中心移动，要么同时远离基板1中心。第一卡持部23和第二卡持部24分别安装在第一安装板61和第二安装板62上，故机构可以在齿轮31旋转过程中实现抓手的伸出与缩回运动，从而可以对待移动部件8进行抓取动作，图2中的第一接近开关71和第一感应部件72用于检测卡持部2伸出是否到位；第二接近开关73和第二感应部件74用于检测卡持部2缩回是否到位。

在图2中，调整结构5与安装板6连接，调整结构5由三节关节臂组成，关节臂与关节臂之间均安装有轴承，可以保持相互之间的转动顺畅，当齿条32安装板6在导轨上做左右相对运动过程中，调整结构5则会随之摆动，如待移动部件8摆放位置与所需要求有偏差时，调整结构5的四个摆臂则会将待移动部件8校正到指定位置，从而达到正确抓取的目的。

上述技术方案提供的部件内部卡持装置，解决了直角坐标托盘输送过程中对待移动部件8的抓取、归正问题，且极大地提高仓库的利用率。并且，由于抓取待移动部件8采用内抓的方式，从而使待移动部件8与待移动部件8码放距离缩小，避免了抱夹式占用空间大的缺点，大大提高了空间利用率，从而节约了空间成本。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本发明保护内容的限制。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (15)

1.一种部件内部卡持装置，其特征在于，包括基板(1)、卡持部(2)和驱动结构(3)；所述驱动结构(3)与所述卡持部(2)驱动连接，以使得所述卡持部(2)伸出或回缩；其中处于伸出状态的所述卡持部(2)能将待移动部件(8)从内部卡住。

2.根据权利要求1所述的部件内部卡持装置，其特征在于，所述卡持部(2)具有支撑所述待移动部件(8)的支撑面(21)，且所述支撑面(21)的远端高于所述支撑面(21)的近端。

3.根据权利要求1所述的部件内部卡持装置，其特征在于，所述卡持部(2)具有导向斜面(22)，所述导向斜面(22)能将所述卡持部(2)导入到所述待移动部件(8)的卡持孔(81)内。

4.根据权利要求1所述的部件内部卡持装置，其特征在于，还包括调整结构(5)，所述调整结构(5)的一端与所述基板(1)可转动连接，所述调整结构(5)的另一端与所述卡持部(2)可转动连接；其中，所述调整结构(5)用于随着所述卡持部(2)的伸出及回缩相对于所述基板(1)转动，所述调整结构(5)远离所述卡持部(2)的一端能伸出所述基板(1)以推动待移动部件(8)。

5.根据权利要求1所述的部件内部卡持装置，其特征在于，还包括导向结构(4)，所述导向结构(4)设于所述基板(1)，所述卡持部(2)能沿着所述导向结构(4)直线移动。

6.根据权利要求1-5所述的部件内部卡持装置，其特征在于，所述驱动结构(3)包括相互啮合的齿轮(31)和齿条(32)，所述齿轮(31)与所述基板(1)可转动连接，所述齿条(32)与所述卡持部(2)连接；其中，所述齿轮(31)转动能带动所述齿条(32)和所述卡持部(2)直线移动。

7.根据权利要求6所述的部件内部卡持装置，其特征在于，所述齿条(32)通过安装板(6)与所述卡持部(2)连接，所述齿条(32)设于所述安装板(6)的一端，所述卡持部(2)设于所述安装板(6)的另一端。

8.根据权利要求1所述的部件内部卡持装置，其特征在于，所述卡持部(2)的数量至少为两个，各所述卡持部(2)相对于所述基板(1)的中心对称设置。

9.根据权利要求8所述的部件内部卡持装置，其特征在于，各所述驱动结构(3)的齿轮(31)共用。

10.根据权利要求5所述的部件内部卡持装置，其特征在于，所述导向结构(4)包括设于所述基板(1)的导轨，所述卡持部(2)设有与所述导轨配合的滑块。

11.根据权利要求4所述的部件内部卡持装置，其特征在于，所述调整结构(5)包括第一臂(51)和第二臂(52)，所述第一臂(51)的一端与所述卡持部(2)可转动连接，所述第一臂(51)的另一端与所述第二臂(52)的一端可转动连接，所述第二臂(52)的中部或另一端与所述基板(1)可转动连接；其中所述卡持部(2)直线运动能通过所述第一臂(51)带动所述第二臂(52)相对于所述基板(1)转动。

12.根据权利要求11所述的部件内部卡持装置，其特征在于，所述第一臂(51)和所述第二臂(52)通过中间臂(53)可转动连接。

13.根据权利要求1-5任一所述的部件内部卡持装置，其特征在于，还包括位置检测部件(7)，所述位置检测部件(7)用于检测所述卡持部(2)处于伸出状态或回缩状态。

14.根据权利要求13所述的部件内部卡持装置，其特征在于，所述位置检测部件(7)包括第一接近开关(71)和第一感应部件(72)；所述第一接近开关(71)和所述第一感应部件(72)其中之一设于所述卡持部(2)，其中另一设于所述基板(1)；其中，当所述卡持部(2)处于伸出状态，所述第一接近开关(71)能检测所述第一感应部件(72)的位置。

15.根据权利要求13所述的部件内部卡持装置，其特征在于，所述位置检测部件(7)包括第二接近开关(73)和第二感应部件(74)；所述第二接近开关(73)和所述第二感应部件(74)其中之一设于所述卡持部(2)，其中另一设于所述基板(1)；其中，当所述卡持部(2)处于回缩状态，所述第二接近开关(73)能检测所述第二感应部件(74)的位置。