CN107089511B - 一种柔性放料的夹取机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种柔性放料的夹取机构，包括顶缸、顶销、工位基板、浮动板、浮动销和气爪；所述顶缸装在工位基板上；所述浮动板的两边分别通过一个浮动销与工位基板呈间隙配合；所述浮动板的底部与气爪相固定；所述气爪具有两个气爪手指，所述浮动板与工位基板之间的间隙配合方向与所述气爪的两个气爪手指的夹持方向相垂直；所述顶销的上端与所述顶缸的活塞杆为同轴向相联动，所述顶销的下端与所述浮动板相配合，以实现对浮动板沿间隙配合方向移动的锁定或解锁。本发明使得在放料过程中气爪能够将抓取物体自适应找准放料位置，从而有效弥补了气爪停放位置精度的不足，且具有体积小、成本低的特点。
Description
技术领域
本发明涉及自动化机械设备技术领域，特别是涉及一种柔性放料的夹取机构。
背景技术
随着对自动化机械设备效率要求的不断提高，以及单位面积产能的提高，多工位紧凑排布的自动化机械设备能够有效满足要求。但是多工位的累积误差让自动化机械设备的精度很难保证，所以目前包括SMC的浮动气缸MACM系列均采用放料时机械手自由浮动来消除误差。但是现有技术的这些自动化机械设备因结构原因体积较大，多工位使用时不但不能紧凑而且成本也很高，而且，做多工位夹爪时有很大局限性。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种柔性放料的夹取机构，通过结构改进，使得在放料过程中气爪能够将抓取物体自适应找准放料位置，从而有效弥补了气爪停放位置精度的不足，且具有体积小、成本低的特点。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种柔性放料的夹取机构，包括顶缸、顶销、工位基板、浮动板、浮动销和气爪；所述顶缸装在工位基板上；所述浮动板的两边分别通过一个浮动销与工位基板呈间隙配合；所述浮动板的底部与气爪相固定；所述气爪具有两个气爪手指，所述浮动板与工位基板之间的间隙配合方向与所述气爪的两个气爪手指的夹持方向相垂直；所述顶销的上端与所述顶缸的活塞杆为同轴向相联动，所述顶销的下端与所述浮动板相配合，以实现对浮动板沿间隙配合方向移动的锁定或解锁。
进一步的，还包括二块浮动槽边，二块浮动槽边分别固定在工位基板的底端的两边，所述浮动板适配在两个浮动槽边之间，所述浮动板的两边分别通过一个浮动销与对应的浮动槽边之间呈间隙配合。
所述顶销的下端设为锥形或圆形或球形，所述浮动板的上端设有V型槽或圆弧槽，且V型槽或圆弧槽的两侧壁的排列方向与所述间隙配合方向相一致，当顶销的下端抵在浮动板的V型槽或圆弧槽时，所述浮动板沿着间隙配合方向不能移动，当顶销的下端离开浮动板的V型槽或圆弧槽时，所述浮动板沿着间隙配合方向可以移动。
所述浮动板的两边分别设有第一插孔，所述浮动槽边设有第二插孔，所述浮动销的一端与所述浮动板的第一插孔之间为过盈相配合，所述浮动销的另一端与所述浮动槽边的第二插孔之间为间隙配合。
所述浮动板的顶端设有条形凸部，所述V型槽或圆弧槽设在所述条形凸部中。
进一步的，还包括顶缸安装座，所述顶缸安装座固定在所述工位基板上，所述顶缸安装在所述顶缸安装座上。
进一步的，还包括顶销安装板，所述顶销的上端固定在所述顶销安装板上，所述顶销安装板的上端面与所述顶缸的活塞杆相配合，以使所述顶销与所述顶缸的活塞杆同轴向相联动。
所述工位基板设有多个工位，所述浮动槽边为长条形结构，长条形结构上设有多个第二插孔以分别与工位基板的多个工位相对应，所述顶销、浮动板、气爪分别为多个并与多个工位相对应；所述多个顶销分别装在同一块顶销安装板上；所述顶缸为一个，所述顶销安装板设在所述工位基板上方，顶销安装板的上端面与所述一个顶缸的活塞杆相配合，以使所述多个顶销与所述一个顶缸的活塞杆同轴向相联动。
所述工位基板向上凸伸设有至少一个导销，所述顶销安装板滑动套接于所述导销，在顶销安装板与工位基板之间还装有至少一个套接于所述对应导销的压簧，所述顶销安装板通过压簧抵向所述一个顶缸的活塞杆。
所述顶销的下端设有头部，在顶销的头部与所述顶销安装板的底端面之间还装有橡胶环。
与现有技术相比较，本发明的有益效果是：
1、本发明由于采用了顶缸、顶销、工位基板、浮动板、浮动销和气爪等部件来构成柔性放料的夹取机构；且所述顶缸装在工位基板上；浮动板的两边分别通过一个浮动销与工位基板呈间隙配合；浮动板的底部与气爪相固定；气爪具有两个气爪手指，浮动板与工位基板之间的间隙配合方向与所述气爪的两个气爪手指的夹持方向相垂直；顶销的上端与所述顶缸的活塞杆为同轴向相联动，顶销的下端与所述浮动板相配合，以实现对浮动板沿间隙配合方向移动的锁定或解锁。本发明的这种结构，使得在放料过程中气爪能够将抓取物体自适应找准放料位置，从而有效弥补了气爪停放位置精度的不足，并具有体积小、成本低的特点。
2、本发明采用了二块浮动槽边来作为浮动板的安装结构，具有制作及装配简单，材料成本低的特点。
3、本发明由于采用了工位基板向上凸伸设有至少一个导销，顶销安装板滑动套接于所述导销，在顶销安装板与工位基板之间还装有至少一个套接于所述对应导销的压簧，所述顶销安装板通过压簧抵向顶缸的活塞杆；所述顶销的下端设有头部，在顶销的头部与所述顶销安装板的底端面之间还装有橡胶环。本发明的这种结构，顶销安装板套于导销上通过压簧能够紧贴顶缸输出杆(即活塞杆)，顶销上加装橡胶环使得顶缸顶出时每个顶销都能有效顶死浮动板的V型槽(消除顶销与浮动板的V型槽的加工误差)，使所有气爪准确复位，本结构运用于多工位抓放料排夹时效果更加显著。
4、本发明由于采用了在工位基板设有多个工位，且顶销、浮动板、气爪分别为多个并与多个工位相对应；将多个顶销分别装在同一块顶销安装板上；顶缸为一个，所述顶销安装板设在所述工位基板上方，顶销安装板的上端面与所述一个顶缸的活塞杆相配合，以使所述多个顶销与所述一个顶缸的活塞杆同轴向相联动。本发明的这种结构，利用一个顶缸带动多个顶销移动，实现多个工位同步工作，较好地解决了多工位下的各个工位造成的累计误差。
以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明；但本发明的一种柔性放料的夹取机构不局限于实施例。
附图说明
图1是实施例一本发明的立体构造示意图；
图2是实施例一本发明的立体构造分解示意图；
图3是实施例一本发明(固定状态)的主视图；
图4是实施例一本发明(浮动状态)的主视图；
图5是实施例一本发明(浮动状态)的侧视图；
图6是实施例一本发明的局部构造示意图；
图7是实施例二本发明的立体构造示意图；
图8是实施例二本发明(固定状态)的主视图。
具体实施方式
实施例一
参见图1至图6所示，本发明的一种柔性放料的夹取机构，包括顶缸1、顶销2、工位基板3、浮动板4、浮动槽边5、浮动销6和气爪7；本实施例中，还包括顶缸安装座8，所述顶缸安装座8固定在所述工位基板3上，所述顶缸1安装在所述顶缸安装座8上，相当于顶缸1通过顶缸安装座8装在工位基板上；本实施例中，工位基板3为单个工位；所述浮动槽边5为二块，二块浮动槽边5分别固定在单工位基板3的底端的两边，所述浮动板4适配在两个浮动槽边5之间，所述浮动板4的两边分别通过一个浮动销6与对应的浮动槽边5之间为间隙配合；当然，也可以是直接在工位基板3处设置用来适配浮动板4的结构，或者是将浮动槽边5与工位基板3设计成一体结构，作为浮动槽边5的替代方案还可以是采用一个框形结构来代替两块浮动槽边5；所述浮动板4的底部与气爪7相固定；所述气爪7具有两个气爪手指71，所述浮动板4与浮动槽边5之间的间隙配合方向(如图6中的箭头线A所示)与所述气爪7的两个气爪手指71的夹持方向(如图6中的箭头线B所示)相垂直；所述顶销2的上端与所述顶缸1的活塞杆为同轴向相联动，所述顶销2的下端与所述浮动板4相配合，以实现对浮动板4沿间隙配合方向移动的锁定或解锁。
本实施例中，所述顶销2的下端设为锥形21，所述浮动板4的上端设有V型槽41，且V型槽41的两侧壁的排列方向与所述间隙配合方向相一致，当顶销2的下端抵在浮动板的V型槽41时，所述浮动板4沿着间隙配合方向不能移动(为固定状态)，当顶销2的下端离开浮动板4的V型槽41时，所述浮动板4沿着间隙配合方向可以移动(为浮动状态)。作为较好的一个实施例是将顶销2的下端设为锥形21，将浮动板4的上端设为V型槽41，当然，也可以将顶销2的下端设为圆形或球形或其他的下端呈尖型的结构，而浮动板4的上端也可以设为圆弧槽或其他下端呈尖型的槽，只要保证顶销2的下端与浮动板4的槽能够对中夹紧就行。
本实施例中，浮动板4的两边分别设有第一插孔42，所述浮动槽边5设有第二插孔51，所述浮动销6的一端与所述浮动板的第一插孔42之间为过盈相配合，所述浮动销6的另一端与所述浮动槽边5的第二插孔51之间为间隙配合(即浮动板4与浮动槽边5之间的间隙配合)。
本实施例中，浮动板4的顶端设有条形凸部43，所述V型槽41设在所述条形凸部43中。
使用过程中，通过一驱动源驱动本发明的夹取机构到第一工位上方，由另一驱动源驱动本发明的夹取机构下降，此时气爪处于固定状态(顶销顶住)，在该方向(如图6所示的A方向)，气爪的两个气爪手指71之间的中心位置与工装物品定位槽中心位置一致；而在另一方向(与上述该方向垂直，如图6所示的B方向)气爪的气爪手指的中心位置与工装物品定位槽中心无法保证一致。
通过操纵气爪手指抓住物品，此时物品的位置与气爪中心一致(与定位槽中心也一致)；抓料时气爪处于固定状态(顶销顶住)；而在另一方向(如图6所示的B方向)，气爪的气爪手指的中心位置与工装物品定位槽中心无法保证一致。
抓料后，驱动本发明的夹取机构到第二工位上方，并下降，准备放料；此时气爪的两个气爪手指71之间的中心位置与工装物品定位槽中心位置一致，因此物品能顺利放入工装定位槽中；放料前浮动销就处于浮动状态(顶缸带动顶销缩回)；在另一方向(如图6所示的B方向)，气爪手指的中心位置与工装物品定位槽中心位置不一致，由于放料前浮动销就处于浮动状态(顶缸带动顶销缩回)，因此当物品放入工装定位槽中时，左右方向是活动的，物品与定位槽有一个自适应过程。
本发明的夹取机构从第一工位到第二工位，由驱动源(如电机)驱动到第一工位或第二工位的位置是可调节设置的，保证夹取机构的中心位置分别与第一工位或第二工位的定位槽中心位置一致，因此第一工位与第二工位的距离固定，当第一工位的物品即使未居中放置，抓料后即可与夹取机构的中心一致，因此到第二工位的定位槽也能居中放入；而在另一个方向，位置无法保证，通过自适应调整，就可以避免放入不准确，误伤物品。
本发明的一种柔性放料的夹取机构，采用了顶缸1、顶销2、工位基板3、浮动板4、浮动槽边5、浮动销6和气爪7等部件来构成柔性放料的夹取机构；且顶缸1通过顶缸安装座8装在工位基板3上，浮动槽边5为二块，二块浮动槽边5分别固定在工位基板3的单个工位的两边，浮动板4适配在两个浮动槽边5之间，浮动板4的两边分别通过一个浮动销6与对应的浮动槽边5之间为间隙配合；浮动板4的底部与气爪7相固定；气爪7具有两个气爪手指71，浮动板4与浮动槽边5之间的间隙配合方向与气爪的两个气爪手指71的夹持方向相垂直；顶销2的上端与顶缸1的活塞杆为同轴向相联动，顶销2的下端与浮动板4相配合，以实现对浮动板4沿间隙配合方向移动的锁定或解锁。本发明的这种结构，使得在放料过程中气爪能够将抓取物体自适应找准放料位置，从而有效弥补了气爪停放位置精度的不足，并具有体积小、成本低的特点。发明采用了二块浮动槽边5来作为浮动板的安装结构，具有制作及装配简单，材料成本低的特点。
实施例二
参见图7至图8所示，本发明的一种柔性放料的夹取机构，与实施例一的不同之处在于，工位基板3为多工位基板，夹取机构还包括顶销安装板9，所述顶销2的上端固定在所述顶销安装板9上，所述顶销安装板9的上端面与所述顶缸1的活塞杆11相配合，以使所述顶销2与所述顶缸的活塞杆11同轴向相联动。
所述浮动槽边5为两个长条形结构，长条形结构上设有多个第二插孔51以分别与工位基板3的多个工位相对应(即工位基板3上的每个工位对应于浮动槽边5的一个第二插孔51)，所述顶销2、浮动板4、气爪7分别为多个并与多个工位相对应，即工位基板3的一个工位对应于一个顶销2、一个浮动板4、一个气爪7；所述多个顶销2分别装在同一块顶销安装板9上；顶缸1为一个，所述顶销安装板9设在所述工位基板3上方，顶销安装板9的上端面与所述一个顶缸1的活塞杆11相配合，以使所述多个顶销2与所述一个顶缸1的活塞杆11同轴向相联动。
本实施例中，工位基板3向上凸伸设有至少一个导销31，所述顶销安装板9滑动套接于所述导销31，在顶销安装板9与工位基板3之间还装有至少一个套接于所述对应导销的压簧32，即一个导销31套一个压簧32，所述顶销安装板9通过压簧32抵向一个顶缸1的的活塞杆11。
所述顶销2的下端设有头部22，在顶销的头部22与所述顶销安装板9的底端面之间还装有橡胶环23。
本发明的这种结构，利用一个顶缸1带动多个顶销2移动，实现多个工位同步工作，较好地解决了多工位下的各个工位造成的累计误差。
本发明的一种柔性放料的夹取机构，当运用于多工位时能够集成使用一个顶缸，工位基板向上凸伸设有至少一个导销，顶销安装板滑动套接于所述导销，在顶销安装板与工位基板之间还装有至少一个套接于所述对应导销的压簧，所述顶销安装板通过压簧抵向顶缸的活塞杆；所述顶销的下端设有头部，在顶销的头部与所述顶销安装板的底端面之间还装有橡胶环。本发明的这种结构，顶销安装板套于导销上通过压簧能够紧贴顶缸输出杆(即活塞杆)，顶销上加装橡胶环使得顶缸顶出时每个顶销都能有效顶死浮动板的V型槽(消除顶销与浮动板的V型槽的加工误差)，使所有气爪准确复位，本结构运用于多工位抓放料排夹时效果更加显著。
上述只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。
Claims (10)
1.一种柔性放料的夹取机构，特征在于：包括顶缸、顶销、工位基板、浮动板、浮动销和气爪；所述顶缸装在工位基板上；所述浮动板的两边分别通过一个浮动销与工位基板呈间隙配合；所述浮动板的底部与气爪相固定；所述气爪具有两个气爪手指，所述浮动板与工位基板之间的间隙配合方向与所述气爪的两个气爪手指的夹持方向相垂直；所述顶销的上端与所述顶缸的活塞杆为同轴向相联动，所述顶销的下端与所述浮动板相配合，以实现对浮动板沿间隙配合方向移动的锁定或解锁。
2.根据权利要求1所述的柔性放料的夹取机构，其特征在于：进一步的，还包括二块浮动槽边，二块浮动槽边分别固定在工位基板的底端的两边，所述浮动板适配在两个浮动槽边之间，所述浮动板的两边分别通过一个浮动销与对应的浮动槽边之间呈间隙配合。
3.根据权利要求1所述的柔性放料的夹取机构，其特征在于：所述顶销的下端设为锥形或圆形或球形，所述浮动板的上端设有V型槽或圆弧槽，且V型槽或圆弧槽的两侧壁的排列方向与所述间隙配合方向相一致，当顶销的下端抵在浮动板的V型槽或圆弧槽时，所述浮动板沿着间隙配合方向不能移动，当顶销的下端离开浮动板的V型槽或圆弧槽时，所述浮动板沿着间隙配合方向可以移动。
4.根据权利要求2所述的柔性放料的夹取机构，其特征在于：所述浮动板的两边分别设有第一插孔，所述浮动槽边设有第二插孔，所述浮动销的一端与所述浮动板的第一插孔之间为过盈相配合，所述浮动销的另一端与所述浮动槽边的第二插孔之间为间隙配合。
5.根据权利要求3所述的柔性放料的夹取机构，其特征在于：所述浮动板的顶端设有条形凸部，所述V型槽或圆弧槽设在所述条形凸部中。
6.根据权利要求1所述的柔性放料的夹取机构，其特征在于：进一步的，还包括顶缸安装座，所述顶缸安装座固定在所述工位基板上，所述顶缸安装在所述顶缸安装座上。
7.根据权利要求2所述的柔性放料的夹取机构，其特征在于：进一步的，还包括顶销安装板，所述顶销的上端固定在所述顶销安装板上，所述顶销安装板的上端面与所述顶缸的活塞杆相配合，以使所述顶销与所述顶缸的活塞杆同轴向相联动。
8.根据权利要求7所述的柔性放料的夹取机构，其特征在于：所述工位基板设有多个工位，所述浮动槽边为长条形结构，长条形结构上设有多个第二插孔以分别与工位基板的多个工位相对应，所述顶销、浮动板、气爪分别为多个并与多个工位相对应；所述多个顶销分别装在同一块顶销安装板上；所述顶缸为一个，所述顶销安装板设在所述工位基板上方，顶销安装板的上端面与所述一个顶缸的活塞杆相配合，以使所述多个顶销与所述一个顶缸的活塞杆同轴向相联动。
9.根据权利要求8所述的柔性放料的夹取机构，其特征在于：所述工位基板向上凸伸设有至少一个导销，所述顶销安装板滑动套接于所述导销，在顶销安装板与工位基板之间还装有至少一个套接于所述对应导销的压簧，所述顶销安装板通过压簧抵向所述一个顶缸的活塞杆。
10.根据权利要求8所述的柔性放料的夹取机构，其特征在于：所述顶销的下端设有头部，在顶销的头部与所述顶销安装板的底端面之间还装有橡胶环。
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Legal Events
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| TA01 | Transfer of patent application right | ||
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Effective date of registration: 20170815 Address after: 361000 two floor, No. 85 Nong Road, Haicang District, Fujian, Xiamen Applicant after: XIAMEN JINGHE ELECTRICITY AUTOMATION Co.,Ltd. Address before: 361000 No. 85 Nong Road, Haicang District, Fujian, Xiamen Applicant before: XIAMEN JINGHE ELECTRICITY AUTOMATION Co.,Ltd. Applicant before: XIAMEN HONGFA ELECTRICAL SAFETY & CONTROLS Co.,Ltd. |
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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