CN107838914A - 夹取装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种夹取装置。该装置包括基板和多个运动执行机构，运动执行机构包括第一方向运动装置、第二方向运动装置和第三方向运动装置，第一方向运动装置被设置在基板上，第二方向运动装置被设置在第一方向运动装置的工作部上，第三方向运动装置被设置在第二方向运动装置的工作部上；在第三方向运动机构的工作部上设置有夹取机构，夹取机构包括夹取部，夹取部包括多个夹爪和用于驱动夹爪的驱动装置，多个运动执行机构进行多线程并联作业。

Description

夹取装置

技术领域

本发明涉及加工治具技术领域，更具体地，涉及一种夹取装置。

背景技术

在多工件的自动化取放作业中，通常要求工件固定间距或仅单一维度位置可调。当要求多工件取放时，位置间距多变的情况下，一般采用单一维度的取放夹具进行多次定位取放作业。各个步骤在时序上是顺序串联的。这样，前序步骤的进度会对后续步骤造成影响，工件加工的速度较慢。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种夹取装置的新技术方案。

根据本发明的第一方面，提供了一种夹取装置。该装置包括基板和多个运动执行机构，所述运动执行机构包括第一方向运动装置、第二方向运动装置和第三方向运动装置，所述第一方向运动装置被设置在所述基板上，所述第二方向运动装置被设置在所述第一方向运动装置的工作部上，所述第三方向运动装置被设置在所述第二方向运动装置的工作部上；

在所述第三方向运动机构的工作部上设置有夹取机构，所述夹取机构包括夹取部，所述夹取部包括多个夹爪和用于驱动所述夹爪的驱动装置，多个运动执行机构进行多线程并联作业。

可选地，每个所述运动执行机构的多个所述夹爪同步相对运动。

可选地，每个所述运动执行机构包括两个所述夹爪，两个所述夹爪相对设置；

所述驱动装置包括滑槽，所述驱动装置驱动两个所述夹爪沿所述滑槽滑动，以进行夹取；或者

两个所述夹爪分别与所述驱动装置枢接，所述驱动装置驱动两个所述夹爪枢转，以进行夹取。

可选地，所述夹取机构还包括检测部，所述检测部被构造为用于检测并提示所述夹爪开启、闭合以及夹取的状态；

所述检测部包括探测杆和位置感测装置，所述探测杆与两个所述夹爪中的一个连接，所述探测杆包括探测部，所述位置感测装置被构造为用于感测所述探测部的位置信息，并通过所述位置信息判断两个所述夹爪的开启、闭合、夹取的状态。

可选地，与所述探测杆连接的夹爪为第一夹爪，所述位置感测装置为光电感测器，所述光电感测器包括靠近所述第一夹爪的第一光电开关和远离所述第一夹爪的第二光电开关，

所述探测部包括镂空部和沿延伸方向位于所述镂空部两侧的遮挡部，所述第一光电开关和所述第二光电开关包括与所述遮挡部相对时的遮挡状态，以及与所述镂空部相对时的放空状态；

当所述第一光电开关为放空状态，以及所述第二光电开关为遮挡状态时，两个所述夹爪处于关闭状态，

当所述第一光电开关和所述第二光电开关均为遮挡状态时，两个所述夹爪处于夹取状态，

当所述第一光电开关为遮挡状态，以及所述第二光电开关为放空状态时，两个所述夹爪处于开启状态；

或者

当所述第一光电开关为放空状态，以及所述第二光电开关为遮挡状态时，两个所述夹爪处于开启状态，

当所述第一光电开关和所述第二光电开关均为遮挡状态时，两个所述夹爪处于夹取状态，

当所述第一光电开关为遮挡状态，以及第二光电开关为放空状态时，两个所述夹爪处于关闭状态。

可选地，还包括用于调节两个所述夹爪的最大开启距离的第一限位装置，所述第一限位装置包括第一限位螺钉和固定在所述驱动装置上的凸起部，所述凸起部具有与所述第一限位螺钉的外螺纹相匹配的第一螺孔，所述第一限位螺钉旋入所述第一螺孔中，所述凸起部位于两个所述夹爪的其中一个的沿开启方向的外侧，所述第一限位螺钉的一个端面能形成对该夹爪的止挡，以限定两个所述夹爪的最大开启距离。

可选地，还包括用于调节两个夹爪的最小关闭距离的第二限位装置，所述第二限位装置包括第二限位螺钉，在两个所述夹爪的任意一个上设置有与所述第二限位螺钉的外螺纹相匹配的第二螺孔，所述第二限位螺钉旋入所述第二螺孔中，所述第二限位螺钉的一个端面能形成对另一个所述夹爪的内侧止挡，以限定两个所述夹爪的最小关闭距离。

可选地，所述第二螺孔位于所述夹爪的根部位置。

可选地，所述第一方向运动装置、所述第二方向运动装置和所述第三方向运动装置中的至少一个为电缸。

可选地，所述基板包括用于取放待加工件的操作区，多个所述运动执行机构围绕所述操作区布置。

根据本公开的一个实施例，夹取装置包括多个运动执行机构。每个运执行机构都能沿三个方向运动，从而能够独立的夹取并搬运待加工件，有效地提高了夹取效率。

此外，多个运动执行机构进行多线程并联作业。多线程并联作业是指待加工件的多个加工工序可以分别由多个运动执行机构执行，待加工件在各个运动执行机构之间流转，从而实现了各个加工工序的并联。这种方式有效地提高了加工速度。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。

图1是根据本发明的一个实施例的夹取装置的结构示意图。

图2是根据本发明的一个实施例的夹取装置的仰视图。

图3是图1的局部视图。

图4是根据本发明的一个实施例的夹取部的结构示意图。

图5是根据本发明的一个实施例的探测杆的结构示意图。

附图标记说明：

10：运动执行机构；11：基板；12：操作区；13：第一方向运动装置；14；第二方向运动装置；15：第三方向运动装置；16：驱动装置；17：第一夹爪；18：第二夹爪；19：滑槽；20：第一光电开关；21：第二光电开关；22：探测杆；23：遮挡部；24：镂空部；25：第一限位螺钉；26：凸起部；27：第二限位螺钉。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

根据本发明的一个实施例，提供了一种夹取装置。如图1所示，该装置包括基板11和多个运动执行机构10。运动执行机构10包括第一方向运动装置13、第二方向运动装置14和第三方向运动装置15。第一方向运动装置13被设置在基板11上。例如，通过螺栓连接、焊接、铆接等方式将第一方向运动装置13固定在基板11上。

第二方向运动装置14被设置在第一方向运动装置13的工作部上。第三方向运动装置15被设置在第二方向运动装置14的工作部上。

工作部即装置的运动输出部。例如，电缸、气缸的滑块、摆缸的摆杆等。例如，第一方向运动装置13的工作部沿X轴方向运动。第二方向运动装置14的工作部沿Z轴方向运动。第三方向运动装置15的工作部沿Y轴方向运动。当然，本领域技术人员可以根据实际需要选择三个运动装置的运动方向，在此不做限定。

在第三方向运动机构的工作部上设置有夹取机构。夹取机构包括夹取部。夹取部包括多个夹爪和用于驱动夹爪的驱动装置16。多个运动执行机构10进行多线程并联作业。

在本发明实施例中，夹取装置包括多个运动执行机构10。每个运执行机构都能沿三个方向运动，实现了多维度运动。并且每个运动执行机构能够独立的夹取并搬运待加工件，实现了多通道作业。这样，有效地提高了夹取效率。

此外，多个运动执行机构10进行多线程并联作业。多线程并联作业是指待加工件的多个加工工序分别由多个运动执行机构10执行，待加工件在各个运动执行机构10之间流转，从而实现了各个加工工序的并联。这种方式有效地提高了加工速度。

在一个例子中，如图2所示，基板11包括用于取放待加工件的操作区12，多个运动执行机构10围绕操作区12布置。这使得夹取装置的结构更紧凑，体积更小。各个运动执行机构10的夹爪的位置与操作区内的待加工件的摆放位置相匹配。待加工件例如是镜片、扬声器壳体等。

在一个例子中，多个运动执行机构10的夹爪在初始状态时并排、等间距设置。在运动时夹爪首先向两侧移动，这样能够避免各个运动执行机构10相互干涉。

在一个例子中，第一方向运动装置13、第二方向运动装置14和第三方向运动装置15中的至少一个为电缸。电缸能够实现多点定位，从而可以将待加工件移动到任意位置，以便于加工。

在一个例子中，每个运动执行机构10的多个夹爪同步相对运动。同步相对运动是指多个夹爪在工作时，能同时相互靠近、同时相互远离，并且夹爪的移动速度相同。通过这种方式，待加工件的夹取能够更牢固，避免由于夹爪运动的不同步导致待加工件发生偏斜。

此外，通过这种方式，只需要限定其中一个夹爪的运动范围，其他夹爪的运动范围也会相应地得到限定。这样，夹爪运动的可控性更高。

在一个例子中，每个运动执行机构10包括两个夹爪。两个夹爪相对设置。通过齿轮齿条机构实现两个夹爪的同步相对运动。该机构包括中心齿轮和平行设置在中心齿轮两侧的齿条。两个夹爪分别与两个齿条连接，且一一对应。通过齿轮与齿条的啮合实现两个夹爪的同步相对运动。

在其他示例中，通过对称设置且相同尺寸的两个曲柄连杆机构实现两个夹爪的同步相向运动。两个机构的曲柄枢接在同一转轴上，并且两个曲柄相对于转轴对称设置。每个连杆连接一个夹爪。两个夹爪相对于转轴对称设置。这样，实现了两个夹爪的同步相对运动。

在一个例子中，如图3所示，每个运动执行机构10包括两个夹爪。两个夹爪相对设置。

驱动装置16包括滑槽19。驱动装置16驱动两个夹爪沿滑槽19滑动，以进行夹取。具体地，夹爪通过滑块与滑槽19滑动连接。夹爪被固定在滑块上。例如，驱动装置16为电缸或者磁力驱动装置16。驱动装置16驱动两个夹爪闭合和开启。

或者

两个夹爪分别与驱动装置16枢接。驱动装置16驱动两个夹爪枢转，以进行夹取。具体地，两个夹爪包括交错枢接在一起的柄。驱动装置16通过驱动两个柄靠近和远离，以使两个夹爪闭合和开启。

这两种方式均能实现待加工件的夹取。

在一个例子中，夹取机构还包括检测部。检测部被构造为用于检测并提示夹爪开启、闭合以及夹取的状态。检测部包括探测杆22和位置感测装置。探测杆22与两个夹爪中的一个连接。由于两个夹爪能同步相对运动，故只需感测一个夹爪的运动情况，即可判断两个夹爪的状态。探测杆22包括探测部，位置感测装置被构造为用于感测探测部的位置信息，并通过位置信息判断两个夹爪的开启、闭合、夹取的状态。

在该例子中，通过检测部能够检测和提示夹爪开启、闭合以及夹取的状态，这使得待加工件的加工精度大大提高，并且便于操作者了解各个运动执行机构10的工作状态。

例如，位置感测器位于两个夹爪的沿开启方向的侧部。探测杆22与靠近位置感测器的夹爪连接。当位置感测器感测到探测部位于远离两个夹爪的方向的最远位置时，判断两个夹爪为开启状态。

当位置感测器感测到探测部位于靠近两个夹爪的方向的最近位置时，判断两个夹爪为闭合状态。

当位置感测器感测到探测部位于最远位置和最近位置之间的某个固定的位置时，判断两个夹爪之间有待加工件，处于夹取状态。

例如，位置感测器位于两个夹爪的沿开启方向的侧部。探测杆22与远离位置感测器的夹爪连接。当位置感测器感测到探测部位于远离两个夹爪的方向的最远位置时，判断两个夹爪为闭合状态。

当位置感测器感测到探测部位于靠近两个夹爪的方向的最近位置时，判断两个夹爪为开启状态。

当位置感测器感测到探测部位于最远位置和最近位置之间的某个固定的位置时，判断两个夹爪之间有待加工件，处于夹取状态。

位置感测装置的感测精度高，这样能够准确判断两个夹爪的状态。

在一个具体的例子中，如图3-4所示，与探测杆22连接的夹爪为第一夹爪17。另一夹爪为第二夹爪18。位置感测装置为光电感测器。光电感测器包括靠近第一夹爪17的第一光电开关20和远离第一夹爪17的第二光电开关21。光电开关利用被检测物(例如探测杆22的探测部)对光电开关发出的光束的遮挡或反射，由同步回路选通电路，从而检测被检测物的位置状态。例如，当光电开关被遮挡时，显示“ON”状态；当没有被遮挡时显示“OFF”状态。

在该例子中，如图5所示，探测部包括镂空部24和沿延伸方向位于镂空部24两侧的遮挡部23。延伸方向即探测杆22长边的方向。第一光电开关20和第二光电开关21包括与遮挡部23相对时的遮挡状态，在该状态下，光束被遮挡；以及与镂空部24相对时的放空状态，即光束未被遮挡的状态。遮挡状态对应“ON”状态，放空状态对应“OFF”状态。

在一个例子中，靠近光电感测器的夹爪为第一夹爪17。各个状态的对应关系为：

当第一光电开关20为放空状态，以及第二光电开关21为遮挡状态时，两个夹爪处于关闭状态，即“OFF+ON”对应两个夹爪关闭；

当第一光电开关20和第二光电开关21均为遮挡状态时，两个夹爪处于夹取状态，即“ON+ON”对应两个夹爪夹取，即夹着待加工件；

当第一光电开关20为遮挡状态，以及第二光电开关21为放空状态时，两个夹爪处于开启状态，即“ON+OFF”对应两个夹爪开启。

在另一个例子中，远离光电感测器的夹爪为第一夹爪17。各个状态的对应关系为：

当第一光电开关20为放空状态，以及第二光电开关21为遮挡状态时，两个夹爪处于开启状态，即“OFF+ON”对应两个夹爪开启；

当第一光电开关20和第二光电开关21均为遮挡状态时，两个夹爪处于夹取状态，即“ON+ON”对应两个夹爪夹取，即夹着待加工件；

当第一光电开关20为遮挡状态，以及第二光电开关21为放空状态时，两个夹爪处于关闭状态，即“ON+OFF”对应两个夹爪关闭。

光电感测装置的结构简单，能准确感测两个夹爪的工作状态。本领域技术人员可以根据实际需要设置遮挡部23、镂空部24的形状以及面积等，只要与两个光电开关相配合，以形成开启、关闭、夹取状态即可。

在其他示例中，位置感测装置为磁性开关、电感或电容式接近开关等，只要能实现两个夹爪的工作状态的感测即可。

在一个例子中，如图4所示，夹取机构还包括用于调节两个夹爪的最大开启距离的第一限位装置。第一限位装置包括第一限位螺钉25和固定在驱动装置16上的凸起部26。凸起部26具有与第一限位螺钉25的外螺纹相匹配的第一螺孔。第一限位螺钉25旋入第一螺孔中。凸起部26位于两个夹爪的其中一个的沿开启方向的外侧。第一限位螺钉25的一个端面能形成对该夹爪的止挡，以限定两个夹爪的最大开启距离。

在该例子中，第一限位螺钉25能与第一夹爪17相抵。通过旋动第一限位螺钉25来调节最大开启距离。两个夹爪同步相对运动。当第一限位螺钉25靠近第一夹爪17时，两个夹爪向外侧开启的幅度减小，则最大开启距离减小。当第一限位螺钉25远离第一夹爪17时，两个夹爪向外侧开启的幅度增大，则最大开启距离增大。

通过这种方式，第一限位螺钉25能有效地调整夹爪的开启行程。

在一个例子中，如图4所示，两个夹爪沿滑道滑动。滑道的两端是敞开的。第一限位螺钉25端部与滑道的敞开端相对，并且第一限位螺钉25的轴向平行于滑道的延伸方向。第一限位螺钉25与第一夹爪17的位于滑道中的滑块相抵，以限定最大开启距离。这种设置方式，第一限位螺钉25和凸起部26不会对夹爪的运动形成干涉。

在一个例子中，如图4所示，夹取机构还包括用于调节两个夹爪的最小关闭距离的第二限位装置。第二限位装置包括第二限位螺钉27。在两个夹爪的任意一个上设置有与第二限位螺钉27的外螺纹相匹配的第二螺孔。第二限位螺钉27旋入第二螺孔中。第二限位螺钉27的一个端面能形成对另一个夹爪的内侧止挡，以限定两个夹爪的最小关闭距离。。

在该例子中，在第一夹爪17上设置有第二螺孔，第二限位螺钉27能与第二夹爪18相抵。通过旋动第二限位螺钉27来调节最小关闭距离。两个夹爪同步相对运动。当第二限位螺钉27靠近第二夹爪18时，两个夹爪向内侧关闭的幅度减小，则最小关闭距离减小。当第二限位螺钉27远离第二夹爪18时，两个夹爪向内侧关闭的幅度增大，则最小关闭距离增大。

通过这种方式，第二限位螺钉27能有效地调整夹爪的关闭行程。

在一个例子中，如图4所示，第二螺孔位于夹爪的根部位置。这样不会对夹爪的运动造成干涉。

虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种夹取装置，其特征在于，包括基板和多个运动执行机构，所述运动执行机构包括第一方向运动装置、第二方向运动装置和第三方向运动装置，所述第一方向运动装置被设置在所述基板上，所述第二方向运动装置被设置在所述第一方向运动装置的工作部上，所述第三方向运动装置被设置在所述第二方向运动装置的工作部上；

在所述第三方向运动机构的工作部上设置有夹取机构，所述夹取机构包括夹取部，所述夹取部包括多个夹爪和用于驱动所述夹爪的驱动装置，多个运动执行机构进行多线程并联作业。

2.根据权利要求1所述的夹取装置，其特征在于，每个所述运动执行机构的多个所述夹爪同步相对运动。

3.根据权利要求2所述的夹取装置，其特征在于，每个所述运动执行机构包括两个所述夹爪，两个所述夹爪相对设置；

所述驱动装置包括滑槽，所述驱动装置驱动两个所述夹爪沿所述滑槽滑动，以进行夹取；或者

两个所述夹爪分别与所述驱动装置枢接，所述驱动装置驱动两个所述夹爪枢转，以进行夹取。

4.根据权利要求3所述的夹取装置，其特征在于，所述夹取机构还包括检测部，所述检测部被构造为用于检测并提示所述夹爪开启、闭合以及夹取的状态；

所述检测部包括探测杆和位置感测装置，所述探测杆与两个所述夹爪中的一个连接，所述探测杆包括探测部，所述位置感测装置被构造为用于感测所述探测部的位置信息，并通过所述位置信息判断两个所述夹爪的开启、闭合、夹取的状态。

5.根据权利要求4所述的夹取装置，其特征在于，与所述探测杆连接的夹爪为第一夹爪，所述位置感测装置为光电感测器，所述光电感测器包括靠近所述第一夹爪的第一光电开关和远离所述第一夹爪的第二光电开关，

所述探测部包括镂空部和沿延伸方向位于所述镂空部两侧的遮挡部，所述第一光电开关和所述第二光电开关包括与所述遮挡部相对时的遮挡状态，以及与所述镂空部相对时的放空状态；

当所述第一光电开关为放空状态，以及所述第二光电开关为遮挡状态时，两个所述夹爪处于关闭状态，

当所述第一光电开关和所述第二光电开关均为遮挡状态时，两个所述夹爪处于夹取状态，

当所述第一光电开关为遮挡状态，以及所述第二光电开关为放空状态时，两个所述夹爪处于开启状态；

或者

当所述第一光电开关为放空状态，以及所述第二光电开关为遮挡状态时，两个所述夹爪处于开启状态，

当所述第一光电开关和所述第二光电开关均为遮挡状态时，两个所述夹爪处于夹取状态，

当所述第一光电开关为遮挡状态，以及第二光电开关为放空状态时，两个所述夹爪处于关闭状态。

6.根据权利要求3所述的夹取装置，其特征在于，还包括用于调节两个所述夹爪的最大开启距离的第一限位装置，所述第一限位装置包括第一限位螺钉和固定在所述驱动装置上的凸起部，所述凸起部具有与所述第一限位螺钉的外螺纹相匹配的第一螺孔，所述第一限位螺钉旋入所述第一螺孔中，所述凸起部位于两个所述夹爪的其中一个的沿开启方向的外侧，所述第一限位螺钉的一个端面能形成对该夹爪的止挡，以限定两个所述夹爪的最大开启距离。

7.根据权利要求3所述的夹取装置，其特征在于，还包括用于调节两个夹爪的最小关闭距离的第二限位装置，所述第二限位装置包括第二限位螺钉，在两个所述夹爪的任意一个上设置有与所述第二限位螺钉的外螺纹相匹配的第二螺孔，所述第二限位螺钉旋入所述第二螺孔中，所述第二限位螺钉的一个端面能形成对另一个所述夹爪的内侧止挡，以限定两个所述夹爪的最小关闭距离。

8.根据权利要求7所述的夹取装置，其特征在于，所述第二螺孔位于所述夹爪的根部位置。

9.根据权利要求1-8中的任意一项所述的夹取装置，其特征在于，所述第一方向运动装置、所述第二方向运动装置和所述第三方向运动装置中的至少一个为电缸。

10.根据权利要求1-8中的任意一项所述的夹取装置，其特征在于，所述基板包括用于取放待加工件的操作区，多个所述运动执行机构围绕所述操作区布置。