CN110978023A - 夹爪装置及机械手 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种夹爪装置及机械手，其夹爪装置用于夹持工件，包括：驱动部件、安装板、U型挡板和缓冲组件；驱动部件与安装板相连；U型挡板与所述驱动部件相连且位于所述安装板的第二侧；所述驱动部件驱动所述U型挡板沿轴向移动，所述工件两端分别卡箍于所述U型挡板内；缓冲组件通过导柱与所述安装板相连。U型挡板的设置使工件抓取更加稳固，能够有效避免工件在突发情况下掉落的问题，独立设置的缓冲组件对工件进行过载缓冲保护。

Description

夹爪装置及机械手

技术领域

本发明及空调技术领域，具体而言，涉及一种用于两器下线的夹爪装置及机械手。

背景技术

智能制造(Intelligent Manufacturing，IM)是一种由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化智能系统，通过人与智能机器的合作共事，去扩大、延伸和部分地取代人类专家在制造过程中的脑力劳动，把制造自动化的概念更新，扩展到柔性化、智能化和高度集成化。

随着智能制造的不断发展，空调类行业已出现大量自动夹取码垛两器工件的生产线，但还存在诸多问题局限其发展。其一，目前大部分公司生产线上的夹爪通常是固定式的，一旦过载，会夹坏工件，甚至损坏夹爪。其二，如果夹紧不到位，工件很容易落下，损坏工件质量，使制造成本进一步增加。其三，夹取工件规格单一，通用性差。

由此可见，还需要提供形式可调，夹取更加稳定的结构，使自动夹取码垛两器工件的生产线在空调行业中得到更广泛的应用。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种具有过载缓冲组件和独立挡板结构的夹爪装置及机械手，以提高夹爪的使用寿命和通用性。

为解决上述问题，本发明提供一种夹爪装置，用于夹持工件，包括：驱动部件、安装板、U型挡板和缓冲组件。驱动部件与安装板相连。U型挡板与所述驱动部件相连且位于所述安装板的第一侧；所述驱动部件驱动所述U型挡板沿轴向移动，所述工件端部卡箍于所述U型挡板内。U型挡板的设置使工件抓取更加稳固，能够有效避免工件在突发情况下掉落的问题。缓冲组件通过导柱与所述安装板相连，缓冲组件对所述工件与所述U型挡板间的接触进行缓冲，对工件进行过载缓冲保护。

进一步的，所述缓冲组件包括：夹板和第一缓冲件，分别与导柱相连；所述夹板第一侧与所述安装板相对，所述夹板第二侧与所述第一缓冲件相接触；所述U型挡板的开口端与所述夹板和所述第一缓冲件插设相连。第一缓冲件设置对工件与U型挡板间的接触进行缓冲，对工件进行过载缓冲保护。

进一步的，所述缓冲组件包括：直线轴承和第二缓冲件。直线轴承套设于所述导柱上，所述直线轴承位于所述安装板的第一侧；所述导柱在所述直线轴承中滑动。第二缓冲件套设于所述导柱上，所述第二缓冲件两端分别与所述直线轴承和所述夹板相接触。第二缓冲件的设置在工件夹取的过程中对工件进行过载缓冲保护。

进一步的，还包括：卡簧套设于所述导柱上，且位于所述安装板的第一侧。卡簧的设置能够对导柱进行限位。

进一步的，还包括：旋转固定板与所述安装板的第二侧相连。由于夹爪装置集成在安装板上，因而安装板与旋转固定板直接相连，便于装配，可实现快速更换。

进一步的，所述第一缓冲件为聚氨酯垫。

进一步的，所述第二缓冲件为弹簧。

为解决上述问题，本发明还提供一种机械手，包括多对如前所述的夹爪装置，每对所述夹爪装置对称设置于所述工件两端，将所述工件两端卡箍于所述U型挡板内。

进一步的，每对所述夹爪装置在同一轴线上。

进一步的，每对所述夹爪装置不在同一轴线上。。

所述机械手的有益效果与所述夹爪装置的有益效果相同，在此不再赘述。

为解决上述问题，本发明还提供一种机械手，包括多个如前所述的夹爪装置，所述夹爪装置分布设置于所述工件任一端部，每个所述夹爪装置将所述工件一端卡箍于所述U型挡板内。

所述机械手的有益效果与所述夹爪装置的有益效果相同，在此不再赘述。

附图说明

图1为本发明第一实施例机械手的夹爪装置的结构示意图；

图2为本发明第一实施例机械手的夹爪装置与工件在夹紧状态下的示意图；

图3为本发明第一实施例机械手的夹爪装置与工件在松开状态下的示意图；

图4为本发明第二实施例机械手的夹爪装置使用状态示意图；

图5为本发明第二实施例机械手的夹爪装置局部状态示意图。

附图标记说明：

1-导柱； 2-卡簧；

3-旋转固定板； 4-安装板；

5-直线轴承； 6-第二缓冲件；

7-夹板； 8-第一缓冲件；

9-U型挡板； 10-驱动部件；

100-夹爪装置； 200-工件。

具体实施方式

在空调行业中自动夹取码垛工件的生产线中，大部分公司生产线上的夹爪通常是固定形式的，一旦过载，很容易会夹坏工件，更有甚者还会损坏夹爪。同时，固定式夹爪往往适合夹取工件规格单一，通用性差，对目前市场适应能力明显不足。此外，由于现有夹爪常采用L型结构，虽然更方便对准，但如果加紧不到位，工件很容易掉落，使废品率提高，增加了生产成本。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

本发明某些实施例于后方将参照所附附图做更全面性地描述，其中一些但并非全部的实施例将被示出。实际上，本发明的各种实施例可以许多不同形式实现，而不应被解释为限于此数所阐述的实施例；相对地，提供这些实施例使得本发明满足适用的法律要求。

为解决上述问题，在本发明的第一示例性实施例中提供一种夹爪装置。图1为本发明第一实施例机械手的夹爪装置的结构示意图。如图1所示，夹爪装置100包括：驱动部件10、安装板4、U型挡板9和缓冲组件。

其中，驱动部件10与安装板4相连。U型挡板9与所述驱动部件10相连且位于所述安装板4的第一侧；所述驱动部件10驱动所述U型挡板9沿轴向移动，使所述工件200端部卡箍于所述U型挡板9内。缓冲组件通过导柱1与所述安装板4相连。卡簧2套设于所述导柱1上，且位于所述安装板4的第二侧。卡簧2的设置能够对导柱1进行限位。本实施例中提供的夹爪装置100的布置方式为成对且同轴设置，用于夹持工件200。本领域技术人员应该理解的是，关于夹爪装置的布置方式还可以为不同轴设置的方式，可以根据具体工况需要进行调整。

以下对缓冲组件做具体说明：

缓冲组件包括：夹板7、第一缓冲件8、直线轴承5和第二缓冲件6。夹板7和第一缓冲件8分别与导柱1相连；所述夹板7第一侧与所述安装板4相对，所述夹板7第二侧与所述第一缓冲件8相接触；所述U型挡板9的开口端与所述夹板7和所述第一缓冲件8插设相连。直线轴承5套设于所述导柱1上，所述直线轴承5位于所述安装板4的第一侧；所述导柱1在所述直线轴承5中滑动。第二缓冲件6套设于所述导柱1上，所述第二缓冲件6两端分别与所述直线轴承5和所述夹板7相接触。本发明中直线轴承5与第二缓冲件的缓冲结构，能够使夹爪装置在夹持工件及复位时提供有效地缓冲，同时结构紧凑、精简。

第一缓冲件8可以选用聚氨酯垫，但本领域技术人员能够知晓的其他能够实现相同缓冲效果的弹性垫，均可适用这里不再一一例举。关于第一缓冲件8还需要说明的是，聚氨酯垫至少设置一个，可以根据具体工况需要对数量进行调整，以进一步缓冲效果，这里不再进行限定。

第二缓冲件6可以选用弹簧，但本领域技术人员能够知晓的其他能够实现相同缓冲效果的部件，均可适用这里不再一一例举。

以下对U型挡板做具体说明：

本发明中U型挡板9对工件200的端部进行卡箍。具体可以考虑U型挡板9同轴设置，则U型挡板9对工件200两端进行卡箍，以实现过载保护。U型挡板9不同轴设置，则U型挡板9仅对工件200一端进行卡箍，同样可以实现过载保护。关于U型挡板9在其他工况下设置不再一一例举，U型挡板的设置以能够通过对工件进行卡箍实现过载保护即可。

本公开中提供的U型挡板结构并不局限于特定的形状，挡板结构应该能够实现对工件的至少三个面进行卡箍的效果。具体实施中，还可以根据工件需要对U型挡板进行进一步改进，如进一步增大U型挡板与工件下表面或下表面的接触面积，以使U型挡板对工件的卡箍更加稳固。此外，U型挡板与工件下表面或下表面的接触面的形状，本公开中不再进行进一步限定，本领域技术人员能够知晓且能够实现的结构均可适用。

以下对驱动部件做具体说明：

驱动部件10可以选用气缸，但本领域技术人员能够知晓的其他能够实现相同驱动效果的部件，均可适用这里不再一一例举。

本实施例中提供的夹爪装置100集成在安装板4上，将安装板4直接与旋转固定板3通过螺钉连接，即可完成装配，利于实现快速更换。

图2为本发明第一实施例机械手的夹爪装置100与工件200在夹紧状态下的示意图。如图2所示，工作时，两夹爪装置100同步动作，工件200往中间夹紧，工件200碰到第一缓冲件8后，继续夹紧的过程中，第二缓冲件6逐渐被压缩，起到缓冲作用。驱动部件10带动U型挡板9沿轴向伸出，使工件200卡箍在U型挡板9内，使工件200抓取更加稳固，能够有效避免工件在突发情况下掉落的问题。

图3为本发明第一实施例机械手的夹爪装置100与工件200在松开状态下的示意图。如图3所示，码垛摆放时，驱动部件10带动U型挡板9沿轴向缩回，此时两个夹爪装置100松开，工件200摆放的同时第二缓冲件6复位。

在本实施例中还提供一种两器线下机械手，包括如前所述的夹爪装置。

在本发明的第二个示例性实施例中，提供了一种夹爪装置及机械手。图4为本发明第二实施例机械手的夹爪装置使用状态示意图。图5为本发明第二实施例机械手的夹爪装置局部状态示意图。如图4和图5所示，与第一实施例的机械手的夹爪装置相比，本实施例机械手的夹爪装置的区别在于，设置三对夹爪装置100，且每对所在轴线相互平行。在本实施例中能够适用于不同规格的工件200，根据不同规格的工件200，选用与工件200规格相对应的数量的夹爪装置100，使夹爪装置的通用性显著增强。

在本实施例中，采用三个驱动部件10分别独立控制三个U型挡板，实现对不同规格的工件的夹取，同时装置的在应用中体现的通用性强。

还应该说明的是，关于夹爪装置100的数量并不做进一步限定。与夹爪装置相对应的，一般驱动部件的数量与夹爪装置的数量一一对应。但应该理解的是，本发明并不排除一个驱动部件同时控制多个夹爪装置的情况。应该认真考虑实际工况需要对工装进行调整，以达到最佳的使用效果。

还应该说明的是，本发明不仅适用两器下线的工况场景，其他本公开能够适用的工况场景也均可适用，这里不进行具体限定。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (11)

1.一种夹爪装置，其特征在于，用于夹持工件(200)，包括：

驱动部件(10)，与安装板(4)相连；

U型挡板(9)，与所述驱动部件(10)相连且位于所述安装板(4)的第一侧；所述驱动部件(10)驱动所述U型挡板(9)沿轴向移动，所述工件(200)端部卡箍于所述U型挡板(9)内；

缓冲组件，通过导柱(1)与所述安装板(4)相连，所述缓冲组件对所述工件(200)与所述U型挡板(9)间的接触进行缓冲。

2.根据权利要求1所述的夹爪装置，其特征在于，所述缓冲组件包括：

夹板(7)和第一缓冲件(8)，分别与导柱(1)相连；所述夹板(7)第一侧与所述安装板(4)相对，所述夹板(7)第二侧与所述第一缓冲件(8)相接触；所述U型挡板(9)的开口端与所述夹板(7)和所述第一缓冲件(8)插设相连。

3.根据权利要求2所述的夹爪装置，其特征在于，所述缓冲组件包括：

直线轴承(5)，套设于所述导柱(1)上，所述直线轴承(5)位于所述安装板(4)的第一侧；所述导柱(1)在所述直线轴承(5)中滑动；

第二缓冲件(6)，套设于所述导柱(1)上，所述第二缓冲件(6)两端分别与所述直线轴承(5)和所述夹板(7)相接触。

4.根据权利要求1所述的夹爪装置，其特征在于，还包括：

卡簧(2)，套设于所述导柱(1)上，且位于所述安装板(4)的第二侧，所述卡簧(2)对导柱(1)进行限位。

5.根据权利要求1所述的夹爪装置，其特征在于，还包括：

旋转固定板(3)，所述旋转固定板(3)与所述安装板(4)的第二侧相连。

6.根据权利要求2所述的夹爪装置，其特征在于，所述第一缓冲件(8)为聚氨酯垫。

7.根据权利要求3所述的夹爪装置，其特征在于，所述第二缓冲件(6)为弹簧。

8.一种机械手，其特征在于，包括多对如权利要求1-7任一项所述的夹爪装置，每对所述夹爪装置对称设置于所述工件(200)两端，将所述工件(200)两端卡箍于所述U型挡板(9)内。

9.根据权利要求8所述的机械手，其特征在于，每对所述夹爪装置在同一轴线上。

10.根据权利要求8所述的机械手，其特征在于，每对所述夹爪装置不在同一轴线上。

11.一种机械手，其特征在于，包括多个如权利要求1-7任一项所述的夹爪装置，所述夹爪装置分布设置于所述工件(200)任一端部，每个所述夹爪装置将所述工件(200)一端卡箍于所述U型挡板内。

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