CN110696037A - 夹具组件及机械臂装置 - Google Patents

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赵鹏
植才杰
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Abstract

本发明公开了夹具组件及机械臂装置，其中，夹具组件包括基座、电极夹具和玻璃管夹具，电极夹具用于夹取电极，电极夹具包括用于夹持电极的夹电极结构以及安装于基座的一端以用于驱动夹电极结构开合的第一驱动机构，玻璃管夹具用于夹取玻璃管，玻璃管夹具包括用于夹持玻璃管的夹管结构以及安装于基座的另一端以用于驱动夹管结构开合的第二驱动机构；该夹具组件与机械臂连接，能够利用自动化技术操控电极夹具和玻璃管夹具来夹取电极和玻璃管，工作效率更高，产品品质的一致性也能够得到保证，而且电极夹具和玻璃管夹具集成设计，不但能够实现用于夹取电极和夹取玻璃管的功能，而且夹具组件结构更加紧凑，占用空间更少。

Description

夹具组件及机械臂装置
技术领域
本发明涉及光等离子管生产设备技术领域，尤其涉及夹具组件及机械臂装置。
背景技术
生产光等离子管包括压封、排气等工序，压封工序往往是操作员手动夹取电极和玻璃管到压封装置的工作台上，再操纵压封装置将电极压封在玻璃管的内，最后，取走完成压封作业的玻璃管，在这种情况下，产品品质的高低是取决于操作员的操作水平和心情，容易出现以下问题：第一，产品的一致性无法得到保证；第二，工作10年的一个操作工每天的产量是600-650支，工作效率低。
因此需要设计一种能够利用自动化技术来完成夹取电极和玻璃管操作的夹具组件以解决上述技术问题。
发明内容
本发明的第一个目的在于提供一种夹具组件，其旨在解决现有压封作业效率低，产品品质的一致性得不到保证的技术问题。
为达到上述目的，本发明提供的方案是：
一种夹具组件，用于安装在机械臂末端以夹取电极和玻璃管，夹具组件包括：
基座；
电极夹具，用于夹取电极，所述电极夹具包括用于夹持所述电极的夹电极结构以及安装于所述基座的一端以用于驱动所述夹电极结构开合的第一驱动机构；
玻璃管夹具，用于夹取玻璃管，所述玻璃管夹具包括用于夹持所述玻璃管的夹管结构以及安装于所述基座的另一端以用于驱动所述夹管结构开合的第二驱动机构。
作为一种改进方式，所述夹电极结构包括连接于所述第一驱动机构且并排设置的第一夹爪和第二夹爪，所述第一夹爪具有连接于所述第一驱动机构的第一连接部以及连接于所述第一连接部的第一抓取部，所述第二夹爪具有连接于所述第一驱动机构的第二连接部以及连接于所述第二连接部的第二抓取部，所述第一抓取部和所述第二抓取部分别设于所述第一连接部和所述第二连接部远离所述基座的一侧。
作为一种改进方式，所述电极夹具还包括设于所述第一驱动机构以用于检测所述电极位置的检测组件。
作为一种改进方式，所述检测组件包括连接于所述第一驱动机构的传感器板以及安装于所述传感器板上的光电元件，所述光电元件位于所述第一连接部和第二连接部靠近所述基座的一侧，所述第一连接部与所述第二连接部之间设有供所述光电元件的光信号穿过以用于感应所述电极的开孔。
作为一种改进方式，所述夹管结构包括连接于所述第二驱动机构且并排设置的第一管夹和第二管夹，所述第一管夹有连接于所述第二驱动机构的第三连接部以及连接于所述第三连接部的第三抓取部，所述第二管夹有连接于所述第二驱动机构的第四连接部以及连接于所述第四连接部的第四抓取部，所述第三抓取部朝向所述第四抓取部的端面或所述第四抓取部朝向所述第三抓取部的端面开设有V形槽。
作为一种改进方式，所述第一驱动机构为气缸。
作为一种改进方式，所述第二驱动机构为气缸。
本发明的第二个目的在于提供一种机械臂装置，包括上述的夹具组件和用于驱动所述夹具组件在水平方向运动的机械臂，所述基座可升降安装在所述机械臂的端部。
作为一种改进方式，所述夹具组件还包括法兰盘，所述夹具组件通过所述法兰盘与所述机械臂可升降连接。
与现有技术相比，本发明提供的夹具组件与机械臂连接，能够利用自动化技术操控夹具组件从而利用电极夹具和玻璃管夹具来夹取电极和玻璃管，不需要操作员人工夹取电极和玻璃管，工作效率更高，产品品质的一致性也能够得到保证，而且将电极夹具和玻璃管夹具集成设计，既能够实现用于夹取电极和夹取玻璃管的功能，又能够减少夹具组件的占用空间，使夹具组件结构更加紧凑。
与现有技术相比，本发明提供的机械臂装置，由于电极夹具和玻璃管夹具集成设计，因此能够通过控制机械臂在水平方向的运动和控制基座的升降来带动电极夹具和玻璃管夹具的在水平方向的运动和升降，不需要另外设置其他结构来控制玻璃管夹具的在水平方向的运动和升降。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的夹具组件的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的电极夹具的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的检测组件的结构示意图；
图4是本发明实施例提供的玻璃管夹具的结构示意图。
附图标号说明：
夹具组件100；基座11；电极夹具12；第一夹爪1211；第二夹爪1212；第一连接部1213；第一抓取部1214；第二连接部1215；第二抓取部1216；开孔1217；第一驱动机构122；检测组件123；传感器板1231；光电元件1232；玻璃管夹具13；第一管夹1311；第二管夹1312；第三连接部1313；第三抓取部1314；第四连接部1315；第四抓取部1316；弧形槽1317；第二驱动机构132；法兰盘14。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
还需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上时，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接另一个元件或者可能同时存在居中元件。
另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
如图1-4所示，本发明实施例提供的夹具组件100，用于安装在机械臂末端以夹取电极和玻璃管，包括基座11、电极夹具12和玻璃管夹具13，其中，
电极夹具12用于夹取电极，电极夹具12包括用于夹持电极的夹电极结构、安装于基座11的一端以用于驱动夹电极结构开合的第一驱动机构122以及用于检测电极位置的检测组件123。
具体地，夹电极结构包括连接于第一驱动机构122且并排设置的第一夹爪1211和第二夹爪1212，第一夹爪1211有连接于第一驱动机构122的第一连接部1213以及连接于第一连接部1213的第一抓取部1214，第二夹爪1212有连接于第一驱动机构122的第二连接部1215以及连接于第二连接部1215的第二抓取部1216，第一抓取部1214和第二抓取部1216分别设于第一连接部1213和第二连接部1215远离基座11的一侧，通过第一驱动机构122来控制第一夹爪1211和第二夹爪1212的开合从而实现放下与夹取电极。
具体地，检测组件123包括连接于第一驱动机构122的传感器板1231以及安装于传感器板1231上的光电元件1232，传感器板1231与第一驱动机构122螺丝连接，光电元件1232位于第一连接部1213和第二连接部1215靠近基座11的一侧，第一连接部1213和第二连接部1215之间设有供光电元件1232的光信号穿过以用于感应电极的开孔1217，光电元件1232可采用光电传感器。
可选地，第一驱动机构122为气缸。
优选地，玻璃管夹具13包括用于夹持玻璃管的夹管结构以及安装于基座11的另一端以用于驱动夹管结构开合的第二驱动机构132。玻璃管夹具13和电极夹具12分别设于基座11的两端，并分别设于基座11的两侧，将电极夹具12和玻璃管夹具13集成设计，既能够实现用于夹取电极和夹取玻璃管的功能，又能够减少夹具组件100的占用空间，使夹具组件100结构更加紧凑。
具体地，夹管结构包括连接于第二驱动机构132且并排设置的第一管夹1311和第二管夹1312，第一管夹1311有连接于第二驱动机构132的第三连接部1313以及连接于第三连接部1313的第三抓取部1314，第二管夹1312有连接于第二驱动机构132的第四连接部1315以及连接于第四连接部1315的第四抓取部1316，第三抓取部1314朝向第四抓取部1316的端面或第四抓取部1316朝向第三抓取部1314的端面开设有与玻璃管相适配的弧形槽1317，通过第二驱动机构132来控制第一管夹1311和第二管夹1312的开合来放下与夹取玻璃管。
弧形槽1317可为V形或圆弧形，优选为V形，这样设计，夹持玻璃管的效果更好。
可选地，第二驱动机构132为气缸。
本实施例的夹具组件100与机械臂连接，能够利用自动化技术操控夹具组件100从而利用电极夹具12和玻璃管夹具13来夹取电极和玻璃管，不需要操作员人工夹取电极和玻璃管，工作效率更高，产品品质的一致性也能够得到保证。
本实施例还提供了一种机械臂装置，包括机械臂(图未示)和上述的夹具组件100，基座11可升降安装在机械臂的端部，由于电极夹具12和玻璃管夹具13集成设计，因此能够通过控制机械臂在水平方向的运动和控制基座11的升降来带动电极夹具12和玻璃管夹具13的在水平方向的运动和升降，不需要另外设置其他结构来控制玻璃管夹具13的在水平方向的运动和升降。
具体地，夹具组件100还包括法兰盘14，夹具组件通过法兰盘14与机械臂可升降连接。
优选地，机械臂装置还包括PLC控制系统，电极夹具12、玻璃管夹具13和机械臂均与PLC控制系统通过通讯连接，夹具组件100在水平方向运动的位置与路线、升降的位置与路线、电极的位置均可预先设定，再通过PLC控制系统根据各种状态控制电极夹具12、玻璃管夹具13和机械臂根据相应状态做出相应动作，具体如下：当电极夹具12上没有夹取电极时，夹具组件100在PLC控制系统的控制下，运行至预定位置，电极夹具12夹取电极，夹取电极的顺序可预设；当需要放下电极时，夹具组件100在PLC控制系统的控制下，运行至预定位置，电极夹具12放下电极；当需要夹取玻璃管时，夹具组件100在PLC控制系统的控制下，运行至预定位置，玻璃管夹具13夹取玻璃管；当需要放下玻璃管时，玻璃管夹具13放下玻璃管。
夹取电极的过程如下：机械臂带动夹具组件100运动至预定位置，第一驱动机构122驱动第一夹爪1211和第二夹爪1212合紧，实现夹取电极的动作。
放下电极的过程如下：机械臂带动夹具组件100运动至预定位置，第一驱动机构122驱动第一夹爪1211和第二夹爪1212张开，实现放下电极的动作。
夹取玻璃管的过程如下：机械臂带动夹具组件100运动至预定位置，第二驱动机构132驱动第一管夹1311和第二管夹1312合紧，实现夹取玻璃管的动作。
放下玻璃管的过程如下：机械臂带动夹具组件100运动至预定位置，第二驱动机构132驱动第一管夹1311和第二管夹1312张开，实现放下玻璃管的动作。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种夹具组件，用于安装在机械臂末端以夹取电极和玻璃管，其特征在于，所述夹具组件包括：
基座；
电极夹具，用于夹取电极，所述电极夹具包括用于夹持所述电极的夹电极结构以及安装于所述基座的一端以用于驱动所述夹电极结构开合的第一驱动机构；
玻璃管夹具，用于夹取玻璃管，所述玻璃管夹具包括用于夹持所述玻璃管的夹管结构以及安装于所述基座的另一端以用于驱动所述夹管结构开合的第二驱动机构。
2.如权利要求1所述的夹具组件，其特征在于，所述夹电极结构包括连接于所述第一驱动机构且并排设置的第一夹爪和第二夹爪，所述第一夹爪具有连接于所述第一驱动机构的第一连接部以及连接于所述第一连接部的第一抓取部，所述第二夹爪具有连接于所述第一驱动机构的第二连接部以及连接于所述第二连接部的第二抓取部，所述第一抓取部和所述第二抓取部分别设于所述第一连接部和所述第二连接部远离所述基座的一侧。
3.如权利要求2所述的夹具组件，其特征在于，所述电极夹具还包括设于所述第一驱动机构以用于检测所述电极位置的检测组件。
4.如权利要求3所述的夹具组件，其特征在于，所述检测组件包括连接于所述第一驱动机构的传感器板以及安装于所述传感器板上的光电元件，所述光电元件位于所述第一连接部和第二连接部靠近所述基座的一侧，所述第一连接部与所述第二连接部之间设有供所述光电元件的光信号穿过以用于感应所述电极的开孔。
5.如权利要求1所述的夹具组件，其特征在于，所述夹管结构包括连接于所述第二驱动机构且并排设置的第一管夹和第二管夹，所述第一管夹有连接于所述第二驱动机构的第三连接部以及连接于所述第三连接部的第三抓取部，所述第二管夹有连接于所述第二驱动机构的第四连接部以及连接于所述第四连接部的第四抓取部，所述第三抓取部朝向所述第四抓取部的端面或所述第四抓取部朝向所述第三抓取部的端面开设有V形槽。
6.如权利要求1所述的夹具组件，其特征在于，所述第一驱动机构为气缸。
7.如权利要求1所述的夹具组件，其特征在于，所述第二驱动机构为气缸。
8.一种机械臂装置，其特征在于，所述机械臂装置包括如权利要求1-7任一项所述的夹具组件和用于驱动所述夹具组件在水平方向运动的机械臂，所述基座可升降安装在所述机械臂的端部。
9.如权利要求8所述的机械臂装置，其特征在于，所述夹具组件还包括法兰盘，所述夹具组件通过所述法兰盘与所述机械臂可升降连接。
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