CN112093183B - 一种联动夹爪和撕膜装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种联动夹爪和撕膜装置，联动夹爪包括机架、夹爪驱动组件和至少一组夹爪组件，夹爪组件包括第一夹爪、第二夹爪的换向机构，第一夹爪受夹爪驱动装置的驱动而沿第一方向移动，换向机构包括第一换向元件和第二换向元件，第一换向元件和第二换向元件分别与第一夹爪和第二夹爪连接，换向机构将第一换向元件的沿第一方向的运动转换为第二换向元件和第二夹爪夹爪沿垂直于第一方向的运动，由此可以实现第一夹爪与第二夹爪之间的联动对物品进行夹取。本发明实施例的联动夹爪和撕膜装置的夹爪能够联动运动，便于对厚度小的物体进行夹持，夹持成功率高，同时结构紧凑，适用范围广。

Description

一种联动夹爪和撕膜装置

技术领域

本发明涉及工业生产设备领域，具体涉及一种联动夹爪和撕膜装置。

背景技术

工业生产的过程中，为更好地保护产品，产品的表面常常会粘贴有一层保护膜，在装配的过程中需要撕去产品上的保护膜。传统的撕膜方法一般是采用人工的方式通过人手或夹子夹取拉扯的方式去除薄膜，但是人工方式劳动强度大且效率较低。现在也有采取机械夹爪夹持的方式去除保护膜，由于保护膜轻薄柔软且紧贴于产品表面，操作时对于动作的精细度要求较高，需要薄膜两侧的夹爪具有较高的配合度，现有的夹爪往往不能满足要求。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种联动夹爪和撕膜装置，能够实现两个夹爪的联动配合夹持。

第一方面，本发明实施例提供了一种联动夹爪，包括机架、夹爪驱动装置和至少一组夹爪组件，所述夹爪组件包括：

第一夹爪，受所述夹爪驱动装置的驱动沿第一方向运动，所述第一夹爪具有第一夹持面，所述第一夹持面与所述第一方向平行；

第二夹爪，被配置为沿第二方向移动，所述第二方向与所述第一方向垂直，所述第二夹爪具有与所述第一夹持面相对的第二夹持面；以及

换向机构，包括第一换向元件和第二换向元件，所述第一换向元件与所述第一夹爪连接，所述第二换向元件与所述第二夹爪连接，所述换向机构被配置为将所述第一换向元件沿所述第一方向的运动转换为所述第二换向元件沿所述第二方向的运动。

优选地，所述第二换向元件具有导向面，所述第一换向元件具有接触件，所述接触件被配置为与所述导向面接触，所述导向面自第一端向第二端与所述第二夹持面的距离逐渐增大。

优选地，所述第二换向元件具有限位孔，所述导向面为所述限位孔的一段侧壁，所述接触件至少部分置于所述限位孔中并沿所述导向面移动。

优选地，所述第一换向元件具有导向面，所述第二换向元件具有接触件，所述接触件被配置为与所述导向面接触，所述导向面自第一端向第二端与所述第一夹持面的距离逐渐增大。

优选地，所述第一换向元件具有限位孔，所述导向面为所述限位孔的一段侧壁，所述接触件至少部分置于所述限位孔中并沿所述导向面移动。

优选地，所述换向机构还包括：

第一弹性件，连接所述机架与所述第二换向元件，所述第一弹性件被配置为使所述导向面与所述接触件保持接触。

优选地，所述联动夹爪还包括：

限位件，与所述机架固定连接，所述限位件被配置为限制所述第一夹爪的运动范围。

优选地，所述第一夹爪与所述第一换向元件可移动地连接，所述夹爪组件还包括第二弹性件，所述第二弹性件被配置为使所述第一夹爪保持向靠近所述限位件的方向的运动趋势。

优选地，所述第一换向元件具有沿所述第一方向延伸的第一导向结构，所述第一夹爪被配置为沿所述第一导向结构移动。

优选地，所述机架具有沿所述第二方向延伸的第二导向结构，所述第二夹爪和/或所述第二换向元件被配置为沿所述第二导向结构移动。

优选地，所述联动夹爪包括两组所述夹爪组件，所述两组夹爪组件相对设置。

第二方面，本发明实施例还提供了一种撕膜装置，包括

载物台，用于承载产品；

至少一个如第一方面所述的联动夹爪，被配置为夹取所述产品上的膜片；以及

撕膜驱动装置，与所述联动夹爪连接，所述撕膜驱动装置被配置为带动所述联动夹爪移动以使所述膜片脱离所述产品。

本发明实施例提供了一种联动夹爪和撕膜装置，联动夹爪包括机架、夹爪驱动组件和至少一组夹爪组件，夹爪组件包括第一夹爪、第二夹爪的换向机构，第一夹爪受夹爪驱动装置的驱动而沿第一方向移动，换向机构包括第一换向元件和第二换向元件，第一换向元件和第二换向元件分别与第一夹爪和第二夹爪连接，换向机构将第一换向元件的沿第一方向的运动转换为第二换向元件和第二夹爪夹爪沿垂直于第一方向的运动，由此可以实现第一夹爪与第二夹爪之间的联动对物品进行夹取。本发明实施例的联动夹爪和撕膜装置的夹爪能够联动运动，便于对厚度小的物体进行夹持，夹持成功率高，同时结构紧凑，适用范围广。

附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1是本发明实施例的联动夹爪的立体结构示意图；

图2是本发明实施例的联动夹爪的主视图；

图3是本发明实施例的联动夹爪的仰视图；

图4是本发明实施例的联动夹爪的剖视图；

图5是本发明实施例的联动夹爪的内部结构示意图；

图6是本发明实施例的一种换向机构的结构示意图；

图7是本发明实施例的另一种换向机构的结构示意图。

附图标记说明：

DIR1-第一方向；DIR2-第二方向；1-机架；11-第二导向孔；2-夹爪驱动装置；3-第一夹爪；31-第一夹持面；4-第二夹爪；41-第二夹持面；51-第一换向元件；511-接触件；512-第一导向孔；52-第二换向元件；521-导向面；53-第一弹性件；54-第一换向元件；541-导向面；55-第二换向元件；551-接触件；6-限位件；7-第二弹性件；8-产品；9-膜片。

具体实施方式

以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。为了避免混淆本发明的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。

此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。

除非上下文明确要求，否则在说明书的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

图1-图5分别是本实施例的联动夹爪的立体结构示意图、主视图、仰视图、剖视图和内部结构示意图，其中图4为沿图3中的A-A方向的剖视图，图5隐藏了部分机架结构。如图1-图5所示，本实施例的联动夹爪包括机架1、夹爪驱动装置2和至少一组夹爪组件。夹爪组件包括第一夹爪3、第二夹爪4和换向机构。夹爪驱动装置2驱动第一夹爪3沿第一方向DIR1运动，第一夹爪3具有与第一方向DIR1平行的第一夹持面31，第二夹爪4具有与第一夹持面31相对的第二夹持面41。换向机构包括第一换向元件51和第二换向元件52，第一换向元件51与第一夹爪3连接，第二换向元件52与第二夹爪4连接。换向机构用于将第一换向元件51沿第一方向DIR1的运动转换为第二换向元件52沿第二方向DIR2的运动，从而使第一夹爪3向第一方向DIR1运动时能够间接带动第二夹爪4沿第二方向DIR2运动，其中第二方向DIR2与第一方向DIR1垂直。

在本实施例中，机架1可视为固定参照物，第一夹爪3和第二夹爪4可相对于机架1进行运动。在本申请中，第一方向DIR1和第二方向DIR2为两个基本相互垂直的线性方向，例如，当第一方向DIR1为左右方向时，第二方向DIR2可以为前后方向或上下方向。所述基本相互垂直是指第一方向DIR1与第二方向DIR2之间在预定的夹角误差范围内即可视为垂直。在本实施例中，以第一方向DIR1为左右方向且第二方向DIR2为上下方向为例进行说明。

优选地，机架1具有沿第二方向DIR2延伸的第二导向结构，第二夹爪4或第二换向元件52与第一导向结构移动连接，第二导向结构为第二夹爪4和/或第二换向元件52提供导向作用，使第二夹爪4的运动更加稳定。第二导向结构可以是滑轨、滑槽等。在本实施例中，第二导向结构为第二导向孔11(参见图3和图4)，第二导向孔11的大小与第二换向元件52相匹配，第二换向元件52置于第二导向孔11中并沿第二导向孔11的内壁移动。

夹爪驱动装置2可以固定在机架1上。夹爪驱动装置2可以是直线电机、气缸、油缸等能够驱动第一夹爪3作直线运动的动力装置，也可以是动力装置与传动机构的组合，例如旋转电机与丝杠螺母机构的组合等。夹爪驱动装置2的输出端与第一夹爪3或者第一换向元件51固定连接，驱动第一夹爪3相对于机架1沿第一方向DIR1运动。在本实施例中，夹爪驱动装置2的输出端与第一换向元件51连接。

换向机构用于转换运动的方向，第一夹爪3沿第一方向DIR1的运动经由换向机构的作用，输出为第二夹爪4沿第二方向DIR2的运动。第一换向元件51和第二换向元件52可以是能够与第一夹爪3和第二夹爪4相分离的独立的元件，也可以根据需要使第一换向元件51和第一夹爪3通过一体成型的方式制成，以及/或者使第二换向元件52和第二夹爪4通过一体成型的方式制成。

图6是本实施例的一种换向机构的结构示意图。在一种可选的实施方式中，如图4-图6所示，第二换向元件52具有导向面521，第一换向元件51具有接触件511，接触件511与导向面521相接触。导向面521自第一端向第二端与第二夹持面41的距离逐渐增大，即接触件511从导向面521的第一端移动到导向面521的第二端处的过程中，第一夹持面31与第二夹持面41之间的距离逐渐增大或者逐渐减小，具体设置可以根据使用场景的需要进行选择。当夹爪驱动装置2驱动第一换向元件51沿第一方向DIR1运动时，接触件511沿着导向面521移动，第二换向元件52和第二夹爪4相应地沿第二方向DIR2运动。

进一步可选地，第二换向元件52具有限位孔，导向面521为限位孔的一段侧壁，接触件511至少部分的置于限位孔中并沿导向面521移动。例如，图4中的导向面521为限位孔的上侧壁。通过设置限位孔的形式，可以节约安装空间，缩小联动夹爪的整体尺寸，并能够防止接触件511在运动时从侧向上脱离导向面521。

图7是本实施例的另一种换向机构的结构示意图。如图7所示，在另一种可选的实施方式中，与前述的设置方式相类似，第一换向元件54具有导向面541，第二换向元件55具有接触件551，接触件551与接触面541相接触。本领域技术人员在理解前述的第一换向元件51和第二换向元件52的设置方式后，能够很容易地理解本实施方式的换向机构的设置方式。导向面541自第一端向第二端与第一夹持面31的距离逐渐增大，即接触件551从导向面541的第一端移动到导向面541的第二端的过程中，第一夹持面31与第二夹持面41之间的距离逐渐增大或者逐渐减小。当夹爪驱动装置2驱动第一换向元件54沿第一方向DIR1运动时，第一换向元件54的导向面541带动接触件551和第二夹爪4相应地沿第二方向DIR2移动。进一步可选地，与前述实施方式类似，可以将第一换向元件54设置为具有限位孔，导向面541为限位孔的一段侧壁，接触件551至少部分的置于限位孔中并沿导向面541移动。

导向面可以是平面或曲面，优选地，导向面为平面或柱面，便于进行加工。所述柱面是直线沿着一条定曲线平行移动所形成的曲面，即动直线沿着一条定曲线平行移动所形成的曲面。

如图4-图6所示，换向机构还包括第一弹性件53，第一弹性件53连接机架1与第二换向元件52，对第二换向元件52施加外力，使导向面521和接触件511之间能够保持接触。第一弹性件53可以是弹簧、弹片、弹力绳等。第一弹性件53也可以通过连接第一换向元件51与第二换向元件52之间的方式使导向面521和接触件511保持接触。当然，换向机构也可以通过其他形式的设置以使导向面521和接触件511之间保持接触状态，例如，通过磁铁吸附的方式使导向面521和接触件511之间保持接触。

优选地，第一换向元件51还具有沿第一方向DIR1延伸的第一导向结构，第一夹爪3与第一导向结构移动连接，第一导向结构为第一夹爪3的移动提供导向作用，使第一夹爪3的运动更加稳定。第一导向结构可以是滑轨、滑槽等。在本实施例中，第一导向结构为第一导向孔512(参见图5)，第一导向孔512沿第一方向DIR1贯穿第一换向元件51，第一夹爪3具有滑块，滑块设置于第一导向孔512内并能够沿第一导向孔512移动。第一换向元件51还具有供第一夹爪3的夹持部分穿出的穿孔，穿孔与第一导向孔512相连通并向第二方向DIR2穿出于第一换向元件51。

联动夹爪还包括限位件6，用于限制第一夹爪3的运动范围。可选地，可以将限位件6与机架1固定连接并与第一夹爪3或第一换向元件51相对，当第一夹爪3或第一换向元件51移动至预定的位置时与限位件6接触，从而阻挡第一夹爪3继续运动。限位件6设置在靠近导向面521的第二端的位置。

优选地，联动夹爪还包括第二弹性件7，第二弹性件7用于使第一夹爪3保持向靠近限位件6的方向的运动趋势，第二弹性件7可以是弹簧、弹片、弹力绳等适用的弹性件。例如，在本实施例中，第二弹性件7为压缩弹簧，第二弹性件7沿第一方向DIR1设置于第一换向元件51的穿孔内，且第二弹性件7的一端与穿孔的侧壁抵接，另一端与第一夹爪3连接。

在第一夹爪3未与限位件6接触前，由于第二弹性件7的作用，第一夹爪3第一换向元件51之间的相对位置固定。当夹爪驱动装置2驱动第一换向元件51和第一夹爪3向靠近限位件6的方向运动，直到第一夹爪3与限位件6接触，第一夹爪3停止运动，夹爪驱动装置2继续驱动第一换向元件51运动，第二弹性件7压缩，第一换向元件51通过第二换向元件52带动第二夹爪4继续向第二方向DIR2运动。由此，可以实现第一夹爪3与第二夹爪4在预定的行程内联动，并在第一夹爪3到达预定位置时使第二夹爪4能够继续运动，使第二夹持面41继续向第一夹持面31的方向移动，对所需夹持的物体进行夹持。

下面以联动夹爪夹持产品8上粘贴的膜片9为例，并结合图1-图5，对本实施例的联动夹爪的工作过程进行说明。在本实施例中，第一夹持面31位于第二夹持面41的下方，第一夹持面31用于与膜片9的下表面接触，第二夹持面41用于与膜片9的上表面接触。联动夹爪在初始位置时，第一夹持面31处于膜片9下方的侧向上，第二夹持面41处于膜片9的上方当夹爪驱动装置2驱动第一换向元件51运动时，第一夹爪3沿第一方向DIR1平移至膜片9的下方，第二夹爪4也随之沿第二方向DIR2朝着膜片9的上表面接近。当夹爪驱动装置2驱动第一换向元件51带动第一夹爪3运动至与限位件6接触时，第一夹爪3停止运动，此时第二夹爪4的第二夹持面41与膜片9的上表面之间仍具有一定的间隙。夹爪驱动装置2继续驱动第一换向元件51运动，使第一换向元件51继续带动第二换向元件52和第二夹爪4向膜片9的上表面接近并于膜片9的上表面接触，最终使第二夹持面41和第一夹持面31相配合从第二方向DIR2上夹紧膜片9。由于膜片9容易变形和下垂，且很多膜片9的表面较为光滑，如果使两个夹爪相向运动同时分别与膜片9的上表面和下表面接触，膜片9与夹爪之间可能发生相对滑动或弯折变形，使夹爪对膜片9的夹持失败。采用本实施例中的技术方案，使第一夹爪3先移动至膜片9的下表面处定位，然后使第一夹爪3移动至与膜片9的上表面接触，使第二夹爪4由上至下地向第一夹持面31的方向运动而对膜片9进行夹持，膜片9不易发生滑动或弯折，能够提高夹持的成功率。

在实际应用中，产品8上可能粘贴有多个膜片9，例如本实施例中的产品8的左右两侧分别粘贴有膜片9。优选地，联动夹爪包括两组夹爪组件，两组夹爪组件相对设置，分别对应于两个膜片9。夹爪驱动装置2可以采用气动夹指。气动夹指是一种利用压缩空气作为动力用来夹取或抓取工件的执行装置，包括两个相对的夹指。两个夹指分别与两组夹爪组件的第一换向元件51连接，由此，一个夹爪驱动装置2可以同时带动两组夹爪组件分别对两个膜片9进行夹持，能够提高工作效率。根据两个膜片9的形状和位置的不同，两组夹爪组件的形状可以设置为不同，也就是说，两组夹爪组件可以运动联动而结构相对独立，能够适应较为复杂的工况。

本发明实施例中的联动夹爪可以应用到各种需要对物品进行夹持的场合。优选地，本发明至少部分实施例中的联动夹爪可以应用到撕膜装置中。

本实施例的撕膜装置包括用于承载产品的载物台、至少一个在本发明至少部分实施例中公开的联动夹爪，以及带动联动夹爪的整体移动的撕膜驱动装置。载物台可以设置有定位机构，使产品定位和固定，例如可以设置有放置产品的仿形槽和相应的夹持装置等，方便膜片与产品进行分离。撕膜驱动装置与联动夹爪连接，带动联动夹爪整体移动至产品和膜片处，以及在联动夹爪完成对膜片的夹紧后，带动联动夹爪整体向远离产品的方向移动，以使膜片与产品分离。当然，也可以将联动夹爪设置为相对固定，使撕膜驱动装置带动产品远离联动夹爪而使产品与膜片分离。

本发明实施例提供了一种联动夹爪和撕膜装置，联动夹爪包括机架、夹爪驱动组件和至少一组夹爪组件，夹爪组件包括第一夹爪、第二夹爪的换向机构，第一夹爪受夹爪驱动装置的驱动而沿第一方向移动，换向机构包括第一换向元件和第二换向元件，第一换向元件和第二换向元件分别与第一夹爪和第二夹爪连接，换向机构将第一换向元件的沿第一方向的运动转换为第二换向元件和第二夹爪夹爪沿垂直于第一方向的运动，由此可以实现第一夹爪与第二夹爪之间的联动对物品进行夹取。本发明实施例的联动夹爪和撕膜装置的夹爪能够联动运动，便于对厚度小的物体进行夹持，夹持成功率高，同时结构紧凑，适用范围广。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种联动夹爪，其特征在于，所述联动夹爪包括机架(1)、夹爪驱动装置(2)和至少一组夹爪组件，所述夹爪组件包括：

第一夹爪(3)，受所述夹爪驱动装置(2)的驱动沿第一方向(DIR1)运动，所述第一夹爪(3)具有第一夹持面(31)，所述第一夹持面(31)与所述第一方向(DIR1)平行；

第二夹爪(4)，被配置为沿第二方向(DIR2)移动，所述第二方向(DIR2)与所述第一方向(DIR1)垂直，所述第二夹爪(4)具有与所述第一夹持面(31)相对的第二夹持面(41)；以及

换向机构，包括第一换向元件(51、54)和第二换向元件(52、55)，所述第一换向元件(51、54)与所述第一夹爪(3)连接，所述第二换向元件(52、55)与所述第二夹爪(4)连接，所述换向机构被配置为将所述第一换向元件(51、54)沿所述第一方向(DIR1)的运动转换为所述第二换向元件(52、55)沿所述第二方向(DIR2)的运动；

其中，所述联动夹爪被配置为：

所述第一夹爪(3)和所述第二夹爪(4)能够在预定的行程内联动；以及

所述第一夹爪(3)到达预定位置时停止运动且所述第二夹爪(4)能够继续运动。

2.根据权利要求1所述的联动夹爪，其特征在于，所述第二换向元件(52)具有导向面(521)，所述第一换向元件(51)具有接触件(511)，所述接触件(511)被配置为与所述导向面(521)接触，所述导向面(521)自第一端向第二端与所述第二夹持面(41)的距离逐渐增大。

3.根据权利要求2所述的联动夹爪，其特征在于，所述第二换向元件(52)具有限位孔，所述导向面(521)为所述限位孔的一段侧壁，所述接触件(511)至少部分置于所述限位孔中并沿所述导向面(521)移动。

4.根据权利要求1所述的联动夹爪，其特征在于，所述第一换向元件(54)具有导向面(541)，所述第二换向元件(55)具有接触件(551)，所述接触件(551)被配置为与所述导向面(541)接触，所述导向面(541)自第一端向第二端与所述第一夹持面(31)的距离逐渐增大。

5.根据权利要求4所述的联动夹爪，其特征在于，所述第一换向元件(54)具有限位孔，所述导向面(541)为所述限位孔的一段侧壁，所述接触件(551)至少部分置于所述限位孔中并沿所述导向面(541)移动。

6.根据权利要求2或4所述的联动夹爪，其特征在于，所述换向机构还包括：

第一弹性件(53)，连接所述机架(1)与所述第二换向元件(52、55)，所述第一弹性件(53)被配置为使所述导向面(521、541)与所述接触件(511、551)保持接触。

7.根据权利要求1所述的联动夹爪，其特征在于，所述联动夹爪还包括：

限位件(6)，与所述机架(1)固定连接，所述限位件(6)被配置为限制所述第一夹爪(3)的运动范围。

8.根据权利要求7所述的联动夹爪，其特征在于，所述第一夹爪(3)与所述第一换向元件(51、54)可移动地连接，所述夹爪组件还包括第二弹性件(7)，所述第二弹性件(7)被配置为使所述第一夹爪(3)保持向靠近所述限位件(6)的方向的运动趋势。

9.根据权利要求8所述的联动夹爪，其特征在于，所述第一换向元件(51、54)具有沿所述第一方向(DIR1)延伸的第一导向结构，所述第一夹爪(3)被配置为沿所述第一导向结构移动。

10.根据权利要求1所述的联动夹爪，其特征在于，所述机架(1)具有沿所述第二方向(DIR2)延伸的第二导向结构，所述第二夹爪(4)和/或所述第二换向元件(52、55)被配置为沿所述第二导向结构移动。

11.根据权利要求1所述的联动夹爪，其特征在于，所述联动夹爪包括两组所述夹爪组件，两组夹爪组件相对设置。

12.一种撕膜装置，其特征在于，包括：

载物台，用于承载产品(8)；

至少一个如权利要求1-11中任一项所述的联动夹爪，被配置为夹取所述产品(8)上的膜片(9)；以及

撕膜驱动装置，与所述联动夹爪连接，所述撕膜驱动装置被配置为带动所述联动夹爪移动以使所述膜片(9)脱离所述产品(8)。

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