CN109465841B - 浮动调整组件及包括该浮动调整组件的浮动抓取机构 - Google Patents

Abstract

一种浮动调整组件及包括该浮动调整组件的浮动抓取机构，该浮动调整组件包括固定板、安装板、调整板、第一球体、第二球体及第三球体，所述固定板与所述调整板固定连接，所述安装板与所述调整板相对的表面之间通过第一球体、第二球体、第三球体活动连接，当所述固定板受外力时，所述第二球体沿第一球体与第二球体的球心连线移动，所述第三球体沿第一球体与第三球体的球心连线移动，如此设计，浮动抓取机构可以对产品进行柔性抓取，防止损伤产品。

Description

浮动调整组件及包括该浮动调整组件的浮动抓取机构

技术领域

本发明涉及自动化设备技术领域，尤其涉及一种浮动调整组件及包括该浮动调整组件的浮动抓取机构。

背景技术

现有技术中，抓取机构大多结构较为复杂，操作过程繁琐，抓取产品(例如圆柱形电芯)不稳定，当产品置于托架上定位而产生细微的位置偏差时，抓取机构此时仍在原有固定的位置抓取产品时，由于产品被固定，抓取机构容易抓伤产品。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有对产品进行柔性抓取的浮动调整组件及包括该浮动调整组件的浮动抓取机构。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种浮动调整组件，其包括固定板、安装板、调整板、第一球体、第二球体及第三球体，所述固定板与所述调整板固定连接，所述安装板与所述调整板相对的表面之间通过所述第一球体、所述第二球体、所述第三球体活动连接，当所述固定板受外力时，所述第二球体沿所述第一球体与所述第二球体的球心连线移动，所述第三球体沿所述第一球体与所述第三球体的球心连线移动。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述安装板或所述调整板设有分别导引所述第二球体、所述第三球体移动的腰形槽，所述第一球体和所述第二球体的球心连线与对应所述腰形槽的长轴共线，所述第一球体和所述第三球体的球心连线与对应所述腰形槽的长轴共线。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述腰形槽的深度接近于所述第二球体、所述第三球体的半径。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述安装板与所述调整板的其中一个的上表面设有第一上槽、第二上槽、第三上槽，另一个的下表面设有第一下槽、第二下槽、第三下槽，所述第一上槽与所述第一下槽合并为第一槽，所述第二上槽与所述第二下槽合并为第二槽，所述第三上槽与所述第三下槽合并为第三槽，所述第一球体可转动的容置于所述第一槽，所述第二球体可移动的容置于所述第二槽内，所述第三球体可移动的容置于所述第三槽。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述第二上槽与所述第二下槽的其中一个设置为腰形槽；所述第三上槽与所述第三下槽的其中一个设置为腰形槽。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述第二上槽与所述第二下槽的另一个设置为圆锥形槽，所述第三上槽与所述第三下槽的另一个设置为圆锥形槽。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述第一球体、所述第二球体、所述第三球体呈等腰三角形分布，所述第一球体的位置为等腰三角形的顶点，所述第一球体和所述第一槽的直径基本相同。

作为本发明进一步改进的技术方案，还包括挤压在所述安装板与所述固定板之间的弹簧，用于促使所述安装板、调整板、第一球体、第二球体及第三球体之间接触紧密，所述安装板位于所述调整板下方，所述固定板位于所述安装板下方。

作为本发明进一步改进的技术方案，还包括连接管，所述安装板设置有供所述连接管穿过的安装孔，所述连接管的上端与所述调整板连接，下端与所述固定板连接。

本发明还可以采用如下技术方案：一种浮动抓取机构，其包括抓取组件及上述浮动调整组件，所述抓取组件设置于所述固定板上。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述抓取组件包括夹爪气缸及一对夹爪，所述夹爪气缸设置于所述固定板上，所述夹爪包括连接部及夹持部，所述连接部设置在所述夹爪气缸的驱动端，所述夹持部相对的面上设有弧形或V形卡槽。

相较于现有技术，本发明浮动调整组件及浮动抓取机构包括固定板、安装板、调整板、第一球体、第二球体及第三球体，所述固定板与所述调整板固定连接，所述安装板与所述调整板相对的表面之间通过所述第一球体、所述第二球体、所述第三球体活动连接，当所述固定板受外力时，所述第二球体沿所述第一球体与所述第二球体的球心连线移动，所述第三球体沿所述第一球体与所述第三球体的球心连线移动，所述浮动抓取机构能够旋转或水平移动，进行微量的调整，实现对产品进行柔性抓取，避免损伤产品；当所述固定板不受外力时，在机构内作用力下，第二球体、第三球体自动返回原位，本发明浮动调整组件及浮动抓取机构受外力可以微量运动，不受外力则恢复原位，结构设计巧妙，各零件之间配合紧凑，结构简单，操作简便。

附图说明

图1是本发明浮动抓取机构的结构示意图。

图2是本发明浮动抓取机构的夹爪的结构示意图。

图3是本发明浮动抓取机构的俯视图。

图4是本发明浮动调整组件的剖视图，未显示连接管。

图5是本发明浮动抓取机构的球体运动的示意图，显示固定板顺时针旋转。

图6是本发明浮动抓取机构的球体运动的示意图，显示固定板沿水平方向移动。

图7是本发明另一实施例的浮动抓取机构的夹爪的结构示意图。

具体实施方式

请参图1至图4所示，本发明揭示了一种浮动调整组件102及包括该浮动调整组件102的浮动抓取机构10，用于抓取位于托架上的产品20，例如圆柱形电芯。该浮动抓取机构10包括抓取组件101及浮动调整组件102，抓取组件101设置于浮动调整组件102上。

抓取组件101设置为夹爪机构，其包括夹爪气缸11及一对夹爪12，浮动调整组件102包括固定板13、连接管14、弹簧15、安装板16、调整板17及第一球体181、第二球体182、第三球体183，第一球体181、第二球体182、第三球体183采用金属或绝缘材质制成，优先采用钢球或铁球。在其他实施例中，抓取组件101设置为吸盘机构。

抓取组件101的夹爪气缸11设置于固定板13上，用于驱动夹爪12张开与合拢，固定板13呈直立设置。夹爪12包括连接部121及设置于连接部12下端的夹持部122，连接部121设置在夹爪气缸11的驱动端110，夹持部122相对的面上设有弧形卡槽125，卡槽125的直径与产品20的直径基本相同，卡槽125包括上部分1251和下部分1252，上部分1251采用摩擦系数高的材料，例如橡胶材料，该实施例中采用聚氨酯，用以限制产品20在卡槽125内发生滑动；下部分1252采用摩擦系数低的材料，例如金属材料，金属材料的表面有经过表面处理，降低了摩擦系数，有利于产品20从下向上运动至卡槽125，金属材料的表面处理的方式为抛光、电泳、微弧氧化、电镀、拉丝或喷砂等。下部分1252的下端具有圆弧倒角1255，用于导引产品20向上滚动至卡槽125内。

安装板16上具有两个安装孔160，该两个安装孔160位于同一水平面上，并且左右对齐。连接管14穿设于安装孔160，连接管14的外径略小于安装孔160的内径，使得连接管14能够在安装孔160内进行微量的活动。连接管14的上端与调整板17连接，下端与固定板13连接，螺钉穿过调整板17、连接管14和固定板13螺纹连接固定，使得固定板13可以存在微量的活动(移动)。

安装板16与调整板17分别呈水平设置，安装板16位于调整板17的下方，两者之间存在间隙。安装板16的上表面设置有第一下槽(未标示)、第二下槽162、第三下槽163，第二下槽162、第三下槽163设置为腰形槽，腰形槽的深度接近于第二球体182、第三球体183的半径，腰形槽类似半个胶囊形状，正面观察，腰形槽呈半圆形，俯视观察，腰形槽呈腰形，腰形槽具有长轴和短轴。

调整板17的下表面设置有与第一下槽上下对齐的第一上槽(未标示)、与第二下槽162上下对齐的第二上槽172及与第三下槽163上下对齐的第三上槽173，第二上槽172、第三上槽173设置上窄下宽的圆锥形槽，第一上槽与第一下槽合并为第一槽(未图示)，第二上槽172与第二下槽162合并为第二槽(未图示)，第三上槽173与第三下槽163合并为第三槽(未图示)。第一球体181容置于第一槽内，第二球体182容置于第二槽内，第三球体183容置于第三槽内，第一槽和第一球体181的直径基本相同，使得第一球体181的位置保持不动，但可以做自转运动。

第一槽、第二槽、第三槽位于同一水平面，第一、第二球体181、182球心连线与第二下槽162的长轴共线，便于第二球体182沿着长轴移动，第二、第三球体182、183球心连线与第三下槽163的长轴共线，便于第三球体182沿着长轴移动。另外，第一球体181、第二球体182、第三球体183呈等腰三角形分布，第一球体181的位置为等腰三角形的顶点。

弹簧15被夹持在固定板13上表面与安装板16下表面之间，弹簧15向上抵压安装板16，促使第一球体181、第二球体182、第三球体183安装板16及调整板17之间充分接触。弹簧15同时位于两个连接管14之间，优选地，弹簧15位于两个连接管14中间的位置。

请结合图5所示，当产品20位置有偏差时，当需要抓取组件101旋转时，第一球体181位置不变，作为定旋转中心，第二球体182和第三球体183其中一个朝向第一球体181方向进行移动，另一个远离第一球体181方向移动，使得调整板17带动固定板13相对安装板16进行微量的转动，气缸11及夹爪12跟随固定板13进行微量的转动，从而实现了夹爪12对产品20进行柔性抓取，避免损伤产品20。

请结合图6所示，当需要抓取组件101前后或水平移动时，第一球体181位置不变，但做自转运动，第二球体182和第三球体183同时朝向或远离第一球体182的方向移动，调整板17带动固定板13相对安装板16进行微量的移动，气缸11及夹爪12跟随固定板13进行微量的移动，同样也实现了夹爪12对产品20进行柔性抓取。

由于第二下槽162、第三下槽163设置为腰形槽，当受到外力时，第二球体182和第三球体183会产生移动。由于第二上槽172、第三上槽173设置为圆锥形槽，当外力消失后，在浮动调整组件102本身的内作用下，同时借助弹簧15的抵压力，第二球体182和第三球体183会自动移动至原位。

在其他实施例中，第二上槽172、第三上槽173设置为腰形槽，第二下槽162及第三下槽163设置为圆锥形槽，也就是说，第二上槽172与第二下槽162的其中一个设置为圆锥形槽，另一个设置为腰形槽；第三上槽173与第三下槽163的其中一个设置为圆锥形槽，另一个设置为腰形槽。

本发明浮动抓取机构10在抓取产品20时，可以随着产品20的位置偏差而自动微调位置，对产品20实施柔性抓取，避免损坏产品20，抓取组件101受外力可以微量运动，不受外力则恢复原位，本发明浮动抓取机构10设计巧妙，各零件之间配合紧凑，结构简单，操作简便。

请参阅图7所示，在另一个实施例中，卡槽125设置为V形，卡槽125的两个斜面的夹角记作R，R为120-150度，位于上方的斜面为采用摩擦系数较高的材料，例如橡胶材料，该实施例中采用聚氨酯，位于下方的斜面才摩擦系数较低的材料，例如金属材料，金属材料的表面设置为经过抛光、电泳、微弧氧化、电镀、拉丝或喷砂等方式处理的光滑面。

以上实施例仅用于说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，对本说明书的理解应该以所属技术领域的技术人员为基础，例如对“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”等方向性的描述，尽管本说明书参照上述的实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，所属技术领域的技术人员仍然可以对本发明进行修改或者等同替换，而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，均应涵盖在本发明的权利要求范围内。

Claims (6)

1.一种浮动调整组件，其特征在于：包括固定板、安装板、调整板、第一球体、第二球体及第三球体，所述固定板与所述调整板固定连接，所述安装板与所述调整板相对的表面之间通过所述第一球体、所述第二球体、所述第三球体活动连接，当所述固定板受外力时，所述第二球体沿所述第一球体与所述第二球体的球心连线移动，所述第三球体沿所述第一球体与所述第三球体的球心连线移动；

还包括连接管，所述安装板设置有供所述连接管穿过的安装孔，所述连接管的上端与所述调整板连接，下端与所述固定板连接；

所述连接管的外径略小于安装孔的内径；

所述安装板与所述调整板的其中一个的上表面设有第一上槽、第二上槽、第三上槽，另一个的下表面设有第一下槽、第二下槽、第三下槽，所述第一上槽与所述第一下槽合并为第一槽，所述第二上槽与所述第二下槽合并为第二槽，所述第三上槽与所述第三下槽合并为第三槽，所述第一球体可转动的容置于所述第一槽，所述第二球体可移动的容置于所述第二槽内，所述第三球体可移动的容置于所述第三槽；

所述第二上槽与所述第二下槽的其中一个设置为腰形槽；所述第三上槽与所述第三下槽的其中一个设置为腰形槽；

所述第二上槽与所述第二下槽的另一个设置为圆锥形槽，所述第三上槽与所述第三下槽的另一个设置为圆锥形槽；

还包括挤压在所述安装板与所述固定板之间的弹簧，用于促使所述安装板、所述调整板、所述第一球体、所述第二球体及第三球体之间接触紧密，所述安装板位于所述调整板下方，所述固定板位于所述安装板下方。

2.根据权利要求1所述的浮动调整组件，其特征在于：所述安装板或所述调整板设有分别导引所述第二球体、所述第三球体移动的腰形槽，所述第一球体和所述第二球体的球心连线与对应所述腰形槽的长轴共线，所述第一球体和所述第三球体的球心连线与对应所述腰形槽的长轴共线。

3.根据权利要求2所述的浮动调整组件，其特征在于：所述腰形槽的深度接近于所述第二球体、所述第三球体的半径。

4.根据权利要求1所述的浮动调整组件，其特征在于：所述第一球体、所述第二球体、所述第三球体呈等腰三角形分布，所述第一球体的位置为等腰三角形的顶点，所述第一球体和所述第一槽的直径基本相同。

5.一种浮动抓取机构，其特征在于：包括抓取组件及权利要求1-4中其中一项所述的浮动调整组件，所述抓取组件设置于所述固定板上。

6.根据权利要求5所述的浮动抓取机构，其特征在于：所述抓取组件包括夹爪气缸及一对夹爪，所述夹爪气缸设置于所述固定板上，所述夹爪包括连接部及夹持部，所述连接部设置在所述夹爪气缸的驱动端，所述夹持部相对的面上设有弧形或V形卡槽。