CN110436190A - 一种用于工件上下料的拾取机构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于工件上下料的拾取机构，包括拾取单元本体；拾取单元本体包括第一驱动组件、吸盘组件、磁吸组件；其中，吸盘组件、磁吸组件固定连接于第一驱动组件的可移动块上；吸盘组件包括若干用于吸附待拾取工件的吸盘；磁吸组件包括用于吸附待拾取工件的铁磁性部分的磁铁；在第一驱动组件驱使下，吸盘组件与磁吸组件向待拾取工件运动，以使得吸盘与磁铁分别拾取待拾取工件的不同部位。本发明结构巧妙，设计合理，采用真空负压与磁吸相结合，实现待拾取工件的快速拾取，解决不规则工件的快速拾取，同时，拾取过程高效精准，拾取的夹持力连续可调节，符合工件自动化上下料要求。
Description
技术领域
本发明属于自动化领域，具体涉及一种用于工件上下料的拾取机构。
背景技术
随着工业自动化程度不断提高，制造业逐步实现智能化、无人化；特别是针对工件上下料的装置，机械化的程度决定着整体生产的效率。目前，工件拾取的机构常见于夹爪类夹持机构或吸盘类吸附机构，但随着工件复杂程度越来越高，普通的拾取机构已经无法满足自动化的要求，特别是不规则工件，若采用机器臂进行拾取，成本较高，控制复杂，对于小范围内多工件的连续拾取效率不高。
对此，急需对现有的拾取机构进行改进，优化其结构设计，以满足实际生产需求。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提出的一种用于工件上下料的拾取机构，采用真空负压与磁吸相结合，实现待拾取工件的快速拾取，解决不规则工件的快速拾取，同时，拾取过程高效精准，拾取的夹持力连续可调节，符合工件自动化上下料要求。
本发明提供一种用于工件上下料的拾取机构，包括拾取单元本体；拾取单元本体包括第一驱动组件、吸盘组件、磁吸组件；其中，
所述吸盘组件、所述磁吸组件固定连接于所述第一驱动组件的可移动块上；
所述吸盘组件包括若干用于吸附待拾取工件的吸盘；所述磁吸组件包括用于吸附待拾取工件的铁磁性部分的磁铁；
在所述第一驱动组件驱使下，所述吸盘组件与所述磁吸组件向待拾取工件运动，以使得所述吸盘与所述磁铁分别拾取待拾取工件的不同部位。
优选地，所述第一驱动组件还包括第一基座、第一驱动件、第一连接滑座；其中，
所述第一驱动件固定于所述第一基座上；所述第一连接滑座用于固定连接所述第一驱动件的可移动端与所述可移动块。
优选地，所述拾取单元本体还包括弹性件；所述弹性件用于形成所述第一驱动件缓冲结构。
优选地，所述吸盘组件还包括吸盘连接座、气源连接板、吸盘固定板；其中，
所述吸盘连接座与所述可移动块固定连接；
所述气源连接板固定于所述吸盘连接座；所述吸盘固定板用于固定安装若干吸盘；外部负压源通过所述气源连接板内的气道连通所述吸盘，以形成所述吸盘处的负压。
优选地，所述吸盘连接座上设有用于限位弹性件的容置槽。
优选地，所述磁吸组件还包括磁吸固定座、第二驱动件；所述磁吸固定座用于形成所述第二驱动件与所述的磁铁支撑；所述第二驱动件用于驱使所述磁铁靠近或远离待拾取工件。
优选地，所述磁吸组件还包括中空结构的套筒；所述第二驱动件驱使所述磁铁运动，以使得所述磁铁伸出所述套筒或缩入所述套筒内。
优选地，所述磁吸组件还包括第二驱动连接件；所述第二驱动连接件一端固定连接所述第二驱动件的可移动端，另一端固定连接若干所述磁铁。
优选地，任意两相邻所述吸盘的连线与任意两相邻所述磁铁的连线相互平行或垂直。
优选地，所述拾取单元本体还包括调节组件；所述调节组件固定连接所述第一基座，用于调节所述吸盘组件与所述磁吸组件相对于待拾取工件的姿态。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
本发明提供一种用于工件上下料的拾取机构，包括拾取单元本体；拾取单元本体包括第一驱动组件、吸盘组件、磁吸组件；其中，吸盘组件、磁吸组件固定连接于第一驱动组件的可移动块上；吸盘组件包括若干用于吸附待拾取工件的吸盘；磁吸组件包括用于吸附待拾取工件的铁磁性部分的磁铁；在第一驱动组件驱使下，吸盘组件与磁吸组件向待拾取工件运动，以使得吸盘与磁铁分别拾取待拾取工件的不同部位。本发明结构巧妙，设计合理，采用真空负压与磁吸相结合，实现待拾取工件的快速拾取，其中，真空负压拾取用于相对大尺寸的面状部位的快速拾取，磁吸拾取用于铁磁性部分且相对单向小尺寸的结构件的快速拾取；两者相结合，解决不规则工件的快速拾取，同时，拾取过程高效精准，拾取的夹持力连续可调节，符合工件自动化上下料要求。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
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为本发明的一种用于工件上下料的拾取机构的整体结构示意图一；
图2为本发明的一种用于工件上下料的拾取机构的整体结构示意图二；
图3为本发明在一实施例中的调节组件的结构示意图；
图4为本发明在一实施例中的第一驱动组件的结构示意图；
图5为本发明在一实施例中的吸盘组件与磁吸组件的结构示意图一；
图6为本发明在一实施例中的吸盘组件与磁吸组件的结构示意图二；
图7为本发明在一实施例中的吸盘组件与磁吸组件的底部示意图；
图中所示：
拾取单元本体100、调节组件110、第一调节块111、第一长孔1111、第一枢轴112、调节螺钉113、第二调节块115、第二长孔1151、第一凸部1152、第二枢轴116、第三调节块117、第二凸部1171、第一驱动组件120、第一基座121、第一驱动件122、第一连接滑座123、第一挡片124、第一限位槽1241、可移动块129、弹性件130、吸盘组件140、吸盘连接座141、容置槽1411、气源连接板142、吸盘固定板143、吸盘144、磁吸组件150、磁铁151、第二驱动件152、第二驱动连接件153、磁铁基块154、磁吸固定座155、磁座连接件156、套筒157。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，本发明的前述和其它目的、特征、方面和优点将变得更加明显，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。在附图中，为清晰起见，可对形状和尺寸进行放大，并将在所有图中使用相同的附图标记来指示相同或相似的部件。在下列描述中，诸如中心、厚度、高度、长度、前部、背部、后部、左边、右边、顶部、底部、上部、下部等用词为基于附图所示的方位或位置关系。特别地，“高度”相当于从顶部到底部的尺寸，“宽度”相当于从左边到右边的尺寸，“深度”相当于从前到后的尺寸。这些相对术语是为了说明方便起见并且通常并不旨在需要具体取向。涉及附接、联接等的术语(例如，“连接”和“附接”)是指这些结构通过中间结构彼此直接或间接固定或附接的关系、以及可动或刚性附接或关系，除非以其他方式明确地说明。
接下来，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
一种用于工件上下料的拾取机构，如图1、图2所示，包括拾取单元本体100；拾取单元本体100包括第一驱动组件120、吸盘组件140、磁吸组件 150；其中，
吸盘组件140、磁吸组件150固定连接于第一驱动组件120的可移动块 129上；
吸盘组件140包括若干用于吸附待拾取工件的吸盘144；磁吸组件150 包括用于吸附待拾取工件的铁磁性部分的磁铁151；
在第一驱动组件120驱使下，吸盘组件140与磁吸组件150向待拾取工件运动，以使得吸盘144与磁铁151分别拾取待拾取工件的不同部位。在本实施例中，通过采用真空负压与磁吸相结合，实现待拾取工件的快速拾取，其中，真空负压拾取用于相对大尺寸的面状部位的快速拾取，磁吸拾取用于铁磁性部分且相对单向小尺寸的结构件的快速拾取；两者相结合，解决不规则工件的快速拾取，同时，拾取过程高效精准，拾取的夹持力连续可调节，符合工件自动化上下料要求。
在一优选实施例中，如图4所示，第一驱动组件120还包括第一基座121、第一驱动件122、第一连接滑座123；其中，
第一驱动件122固定于第一基座121上；第一连接滑座123用于固定连接第一驱动件122的可移动端与可移动块129。应当理解，第一驱动件122 包括但不限于直线电机、电动推杆、气缸等直线运动动力装置，在一实施例中，如图4所示，第一驱动件122为直线电机，直线电机定子固定于第一基座121上，直线电机动子固定连接第一连接滑座123，直线电机动子带动第一连接滑座123，进而使得可移动块129沿直线电机定子延伸方向做往复运动，从而使得吸盘组件140与磁吸组件150靠近或远离工件。
在一优选实施例中，如图5-7所示，吸盘组件140还包括吸盘连接座141、气源连接板142、吸盘固定板143；其中，
吸盘连接座141与可移动块129固定连接；
气源连接板142固定于吸盘连接座141；吸盘固定板143用于固定安装若干吸盘144；外部负压源通过气源连接板142内的气道连通吸盘144，以形成吸盘144处的负压。在本实施例中，四个吸盘144呈正方形布局在吸盘固定板143底面，吸盘144的吸嘴对准待拾取工件，以使得吸力均匀分布在待拾取工件表面。
在一优选实施例中，如图5、图6所示，拾取单元本体100还包括弹性件130；弹性件130用于形成第一驱动件122缓冲结构。在本实施例中，弹性件130为弹簧，如图4所示，弹簧一端抵触在第一挡片124的第一限位槽 1241内，其中，第一挡片124通过固定在第一基座121上；在一实施例中，吸盘连接座141上设有用于限位弹性件130的容置槽1411，结合图5，第一挡片124与吸盘连接座141上的容置槽1411形成弹簧两端的限位；弹簧抵触吸盘连接座141与第一挡片124，以防止第一驱动件122驱使吸盘组件140 回收时运动过度从而形成第一驱动件122的缓冲。
在一优选实施例中，如图5、图6所示，磁吸组件150还包括磁吸固定座155、第二驱动件152；磁吸固定座155用于形成第二驱动件152与的磁铁 151支撑；第二驱动件152用于驱使磁铁151靠近或远离待拾取工件。应当理解，磁吸组件150在第一驱动组件120的驱使下，到达待拾取工件上方，在本实施例中，第二驱动件152作为另一个驱动力，与第一驱动组件120一起共同驱使磁铁151靠近或远离待拾取工件，以达到针对待拾取工件不同部位拾取力不同的目的。在本实施例中，结合图1、图5、图6所示，磁吸固定座155通过磁座连接件156连接与可移动块129固定，在一实施例中，磁座连接件156呈L型，在满足结构强度的同时，简化制造工艺；应当理解，本发明的保护范围还包括将可移动块129、磁座连接件156、磁吸固定座155可任意两两组合或三者组合制成一体结构。
在一优选实施例中，为便于磁铁151拾取工件并运送至放料位置后，工件与磁铁151快速分离，如图6所示，磁吸组件150还包括中空结构的套筒 157；第二驱动件152驱使磁铁151运动，以使得磁铁151伸出套筒157或缩入套筒157内。应当理解，第二驱动件152包括但不限于直线电机、电动推杆、气缸等直线运动动力装置；磁吸组件150还包括第二驱动连接件153；第二驱动连接件153一端固定连接第二驱动件152的可移动端，另一端固定连接若干磁铁151。在本实施例中，第二驱动件152采用气缸；气缸可移动端连接第二驱动连接件153,第二驱动连接件153上固定两个磁铁151，并通过固定于磁吸固定座155上的磁铁基块154与套筒157共同作为磁铁151的导向结构；当磁铁151缩入套筒157内时，磁铁151与待拾取工件分离或未拾取到工件；另一方面，套筒157具有隔磁的作用，避免无需吸附工件时磁力影响装置运行；如图6中所示，套筒157适配用于吸附的磁铁151的尺寸与形状，起到保护作用。结合图7所示，任意两相邻吸盘144的连线与任意两相邻磁铁151的连线相互平行或垂直，使得拾取力均匀分布在被待拾取的工件上，特别是对于中间通过软性材质连接的工件，通过两磁铁151形成一直线拾取工件上呈狭长结构的部位，特殊地，两磁铁151形成的直线与两相邻磁铁151的连线相互平行或垂直，充分贴合工件结构，消除拾取过程中的内应力，使得拾取过程更稳定可靠。应当理解，本发明的保护范围还包括将磁铁基块154、磁吸固定座155可组合制成一体结构。
在一优选实施例中，拾取单元本体100还包括调节组件110；调节组件 110固定连接第一基座121，用于调节吸盘组件140与磁吸组件150相对于待拾取工件的姿态。在本实施例中，调节组件110可调节第一基座121的沿两相互垂直的方向的角度。
如图3所示，调节组件110包括第一向调节结构、第二向调节结构；第一向调节结构包括第一调节块111、第一枢轴112、调节螺钉113、第二调节块115，在本实施例中，第一调节块111用于将拾取单元本体100固定于外部设备上，第一调节块111上穿设有第一枢轴112，第一枢轴112枢接有第二调节块115，第一调节块111上开设有第一长孔1111，第一长孔1111的开孔方向与第一枢轴112的轴向平行，通过调节螺钉113与第一长孔1111配合，实现第二调节块115绕第一枢轴112转动角度调节；特殊地，在第一向调节结构角度调节过程中，可通过辅助结构抵住第二调节块115上设置的第一凸部1152或采用人工扶握第一凸部1152，防止调节过程中拾取单元本体100 坠落，保护调节人员安全与设备安全。
同样地，如图3所示，第二向调节结构包括调节螺钉113、第二调节块 115、第二枢轴116、第三调节块117，第二调节块115上开设有第二长孔1151，第二长孔1151的开孔方向与第二枢轴116的轴向平行，通过调节螺钉113与第二长孔1151配合，实现第三调节块117绕第二枢轴116转动角度调节；特殊地，在第二向调节结构角度调节过程中，可通过辅助结构抵住第三调节块 117上设置的第二凸部1171或采用人工扶握第二凸部1171，防止调节过程中拾取单元本体100坠落，保护调节人员安全与设备安全。
本发明结构巧妙，设计合理，采用真空负压与磁吸相结合，实现待拾取工件的快速拾取，其中，真空负压拾取用于相对大尺寸的面状部位的快速拾取，磁吸拾取用于铁磁性部分且相对单向小尺寸的结构件的快速拾取；两者相结合，解决不规则工件的快速拾取，同时，拾取过程高效精准，拾取的夹持力连续可调节，符合工件自动化上下料要求，便于自动化领域推广应用。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
以上，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上而顺畅地实施本发明；但是,凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时,凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围内。
Claims (10)
1.一种用于工件上下料的拾取机构，包括拾取单元本体(100)；其特征在于：拾取单元本体(100)包括第一驱动组件(120)、吸盘组件(140)、磁吸组件(150)；其中，
所述吸盘组件(140)、所述磁吸组件(150)固定连接于所述第一驱动组件(120)的可移动块(129)上；
所述吸盘组件(140)包括若干用于吸附待拾取工件的吸盘(144)；所述磁吸组件(150)包括用于吸附待拾取工件的铁磁性部分的磁铁(151)；
在所述第一驱动组件(120)驱使下，所述吸盘组件(140)与所述磁吸组件(150)向待拾取工件运动，以使得所述吸盘(144)与所述磁铁(151)分别拾取待拾取工件的不同部位。
2.如权利要求1所述的一种用于工件上下料的拾取机构，其特征在于：所述第一驱动组件(120)还包括第一基座(121)、第一驱动件(122)、第一连接滑座(123)；其中，
所述第一驱动件(122)固定于所述第一基座(121)上；所述第一连接滑座(123)用于固定连接所述第一驱动件(122)的可移动端与所述可移动块(129)。
3.如权利要求2所述的一种用于工件上下料的拾取机构，其特征在于：所述拾取单元本体(100)还包括弹性件(130)；所述弹性件(130)用于形成所述第一驱动件(122)缓冲结构。
4.如权利要求1所述的一种用于工件上下料的拾取机构，其特征在于：所述吸盘组件(140)还包括吸盘连接座(141)、气源连接板(142)、吸盘固定板(143)；其中，
所述吸盘连接座(141)与所述可移动块(129)固定连接；
所述气源连接板(142)固定于所述吸盘连接座(141)；所述吸盘固定板(143)用于固定安装若干吸盘(144)；外部负压源通过所述气源连接板(142)内的气道连通所述吸盘(144)，以形成所述吸盘(144)处的负压。
5.如权利要求4所述的一种用于工件上下料的拾取机构，其特征在于：所述吸盘连接座(141)上设有用于限位弹性件(130)的容置槽(1411)。
6.如权利要求1所述的一种用于工件上下料的拾取机构，其特征在于：所述磁吸组件(150)还包括磁吸固定座(155)、第二驱动件(152)；所述磁吸固定座(155)用于形成所述第二驱动件(152)与所述的磁铁(151)支撑；所述第二驱动件(152)用于驱使所述磁铁(151)靠近或远离待拾取工件。
7.如权利要求6所述的一种用于工件上下料的拾取机构，其特征在于：所述磁吸组件(150)还包括中空结构的套筒(157)；所述第二驱动件(152)驱使所述磁铁(151)运动，以使得所述磁铁(151)伸出所述套筒(157)或缩入所述套筒(157)内。
8.如权利要求6所述的一种用于工件上下料的拾取机构，其特征在于：所述磁吸组件(150)还包括第二驱动连接件(153)；所述第二驱动连接件(153)一端固定连接所述第二驱动件(152)的可移动端，另一端固定连接若干所述磁铁(151)。
9.如权利要求1-8任一项所述的一种用于工件上下料的拾取机构，其特征在于：任意两相邻所述吸盘(144)的连线与任意两相邻所述磁铁(151)的连线相互平行或垂直。
10.如权利要求2所述的一种用于工件上下料的拾取机构，其特征在于：所述拾取单元本体(100)还包括调节组件(110)；所述调节组件(110)固定连接所述第一基座(121)，用于调节所述吸盘组件(140)与所述磁吸组件(150)相对于待拾取工件的姿态。
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