CN112276985B - 一种特材盒自动安装的夹爪结构及机械手 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种特材盒自动安装的夹爪结构及机械手，用于夹取并安装特材盒，该特材盒具有用于控制磁力有无的磁力开关，其中夹爪结构包括：夹取组件，夹取组件包括第一驱动部件和执行部件，第一驱动部件与执行部件连接，用于驱动执行部件动作夹紧特材盒；开关组件，开关组件与夹取组件相对固定设置，其包括第二驱动部件和卡紧件，卡紧件用于在执行部件夹取特材盒时与磁力开关配合，第二驱动部件与卡紧件连接，用于在特材盒与工装板接触时驱动卡紧件运动以打开磁力开关。机械手包括至少一个夹爪结构。本发明提供的特材盒自动安装的夹爪结构及机械手，能够自动进行特材盒在工装板上的安装工作，实现特材盒安装工作的自动化。

Description

一种特材盒自动安装的夹爪结构及机械手

技术领域

本发明属于汽车线束生产技术领域，特别涉及一种特材盒自动安装的夹爪结构及机械手。

背景技术

特材盒，是指在线束的组装工序中对连接器进行放置的部件。汽车线束需要严格按照一定的布局和线束走势进行组装，在目前线束的组装过程中，一般需要先在工装板上贴好汽车线束的实物布局图，然后在各个连接器的位置将相应的特材盒固定好，将连接器放至相应的特材盒内，再将相应的电线按照布局图的布局和走势，将电线两端的连接端子插入对应的连接器里完成连接；其中，特材盒的固定需要在工装板相应的位置预先开设孔位，组装时再用螺栓螺母进行固定。由于汽车线束需要严格按照一定的布局和线束走势进行组装，因此特材盒的准确定位和固定至关重要，现有的组装工艺中，便是通过上述在工装板预先开设孔位的方式确保特材盒定位的准确性，根据开设好的孔位作为定位标准，组装时，在相应孔位，通过螺栓螺母将特材盒进行固定即可。

随着汽车行业的快速发展，线束作为其重要的配套部分，其需求量也不断地增大，实现线束自动化生产的呼声也日渐增大，但是通过机械手取代人工操作组装工序中，进行特材盒螺栓穿孔、螺母拧紧等安装操作难度大，在实际生产中难以实现，对自动化设备的要求也是极高。申请人从特材盒入手解决该技术难题，研发易于实现自动化的特材盒，还需研发与之相配合的机械手进行该特材盒的安装。

因此，现有技术有待改进和发展。

发明内容

本发明提供了一种特材盒自动安装的夹爪结构及机械手，能够自动进行特材盒在工装板上的安装工作，实现特材盒安装工作的自动化。

为解决其技术问题，一方面，本发明提供的特材盒自动安装的夹爪结构，用于夹取特材盒，并将所述特材盒安装在工装板上，该特材盒具有用于控制磁力有无的磁力开关，其包括：

夹取组件，所述夹取组件包括第一驱动部件和执行部件，所述第一驱动部件与所述执行部件连接，用于驱动所述执行部件动作夹紧所述特材盒；

开关组件，所述开关组件与所述夹取组件相对固定设置，其包括第二驱动部件和卡紧件，所述卡紧件用于在所述执行部件夹取所述特材盒时与所述磁力开关配合，所述第二驱动部件与所述卡紧件连接，用于在所述特材盒与所述工装板接触时驱动所述卡紧件运动以打开所述磁力开关。

进一步地，上述卡紧件设有用于容纳所述磁力开关的夹紧槽，所述夹紧槽沿水平方向开口，以在所述执行部件夹取所述特材盒时，所述磁力开关能够卡入所述夹紧槽内，并且所述夹紧槽沿竖直方向延伸。

进一步地，上述卡紧件包括第一推动件和第二推动件，所述第一推动件和第二推动件相对设置，两者之间形成所述夹紧槽。

进一步地，该开关组件还包括安装件，所述第一推动件和第二推动件分别与所述安装件连接，所述安装件与所述第二驱动部件连接。

进一步地，该夹爪结构还包括第一L型支架，所述夹取组件与所述第一L型支架任一侧的架体连接，所述开关组件与所述第一L型支架另一侧的架体连接，并且位于所述夹取组件的底部。

进一步地，上述第二驱动部件为气缸，所述卡紧件通过第二L型支架与所述气缸连接，所述第二L型支架包括相互垂直的第一架体和第二架体，所述卡紧件设于所述第一架体的外侧，所述气缸设于所述第一架体的内侧，所述气缸的活塞杆与所述第二架体连接，并且其伸缩运动方向与所述第二架体的延伸方向垂直。

进一步地，上述执行部件包括两相对设置的夹块，所述两夹块沿水平方向相互靠近移动以夹紧所述特材盒。

进一步地，上述第一L型支架设有用于与机械手连接的连接部，所述连接部设于所述第一L型支架与所述夹取组件连接的一侧架体，并且所述连接部的延伸方向与所述第一L型支架对应一侧架体的延伸方向之间的夹角大于90°。

另一方面，本发明提供的特材盒自动安装的机械手，包括至少一个上述任一所述的夹爪结构。

本发明的特材盒自动安装的夹爪结构及机械手，通过夹取组件夹取特材盒进行安装，通过第二驱动部件驱动卡紧件操作特材盒的磁力开关实现特材盒在工装板的固定，从而实现特材盒在工装板上的自动安装，促进实现线束自动化生产的进程。

附图说明

图1为本发明一种特材盒自动安装的夹爪结构的结构示意图。

图2为本发明一种特材盒自动安装的夹爪结构工作状态参考图。

图3为本发明一种特材盒自动安装的机械手的结构示意图。

图4为一种特材盒的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等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，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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

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。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

如图1、2所示，本发明一种特材盒自动安装的夹爪结构，用于夹取特材盒，并将该特材盒安装在工装板上，该特材盒具有用于控制磁力有无的磁力开关，以通过磁力吸附固定在该工装板上，其包括：

夹取组件100，该夹取组件100包括第一驱动部件110和执行部件120，该第一驱动部件110与该执行部件120连接，用于驱动该执行部件120动作夹紧该特材盒；

开关组件200，该开关组件200设于该夹取组件100的下方，其包括第二驱动部件210和卡紧件220，该卡紧件220用于在所述执行部件120夹取特材盒时与该磁力开关配合，该第二驱动部件210与该卡紧件220连接，用于在该特材盒与工装板接触时驱动该卡紧件220运动以打开该磁力开关。

如图4所示，具体地，上述特材盒包括特材盒本体510和磁力表座520，特材盒本体510设有开口朝上的槽体以放置连接器，磁力表座520设于特材盒本体510的下方，磁力开关530设于磁力表座520的侧面，通过磁力开关530控制磁力的有无，通过磁力吸附将特材盒固定安装在工装板上。

具体应用中，该夹爪结构安装到机械手上进行使用，通过机械手驱动该夹爪结构去夹取特材盒到工装板上进行安装。具体地，该夹爪结构由特材盒500的侧方对其进行夹取，具体为磁力开关530所在侧面与夹爪结构相对。当夹取组件100夹取特材盒500时（具体夹取特材盒本体510），卡紧件220与特材盒500的磁力开关530配合，由机械手驱动将特材盒500由上至下放置到工装板上，当该特材盒500与工装板接触时（具体为磁力表座520的底部与工装板接触），第二驱动部件210驱动卡紧件220运动，以打开磁力开关530，使特材盒500吸附固定在工装板上，由此实现特材盒的自动安装。

具体地，上述磁力开关为摆动式开关，第二驱动部件210沿水平方向驱动卡紧件220进行往复运动，卡紧件220由此带动磁力开关进行摆动而特材盒得磁或失磁。具体地，该卡紧件可以配合有一板件结构，根据磁力开关摆动的弧形轨迹，在该板件结构上设置相应的导轨，卡紧件设置匹配滑动部沿该导轨带动磁力开关摆动，而卡紧件通过铰接件与第二驱动部件铰接。

如图1、2所示，在一些优选的实施方式中，上述卡紧件220设有用于容纳该磁力开关的夹紧槽221，该夹紧槽221沿水平方向开口，以在上述执行部件120夹取特材盒时，该磁力开关530能够卡入该夹紧槽221内，并且该夹紧槽221沿竖直方向延伸。具体应用中，通过该夹紧槽221卡住磁力开关530而实现卡紧件220带动磁力开关530摆动进行打开与关闭，并在卡紧件220沿水平方向运动带动磁力开关530摆动时，磁力开关530能够在该夹紧槽221内上下移动以适应自身摆动的弧形轨迹。

具体应用中，通过机械手驱动夹取结构抓取物料时，一般机械手根据物料的定位，先水平移动到特定位置，然后向下移动抓取物料。该夹取结构在具体工作时，当夹紧槽221仅向与磁力开关530相对的方向开口（即沿水平方向开口），机械手驱动夹取结构抓取特材盒时，根据该特材盒的定位，向下移动到执行部件120能够夹取特材盒本体510时，还需要沿水平方向向特材盒本体510移动，以使磁力开关530卡入该夹紧槽221，从而会影响机械手对特材盒抓取的精确度，同时机械手的运动更复杂。

在一些优选的实施方式中，上述卡紧件220包括第一推动件222和第二推动件223，该第一推动件222和第二推动件223相对设置，两者之间形成该夹紧槽221。由此，夹紧槽221上下两端打通设置，磁力开关530能够从卡紧件220的下方进入夹紧槽221，当机械手根据特材盒的定位驱动夹爪结构移动到特定位置，并向下移动到执行部件120能够夹取特材盒本体510时，卡紧件220即能够对磁力开关530进行卡紧，而无需沿水平方向再向特材盒本体510移动，由此确保了机械手对特材盒的精确抓取，并使得机械手的运动最简化。

在一些优选的实施方式中，该开关组件200还包括安装件224，该第一推动件222和第二推动件223分别与该安装件224连接，该安装件224与第二驱动部件210连接。由此，方便第二驱动部件210对该第一推动件222和第二推动件223的驱动。

在一些优选的实施方式中，该夹爪结构还包括第一L型支架300，该夹取组件100与该第一L型支架300任一侧的架体连接，该开关组件200与该第一L型支架300另一侧的架体连接，并且位于夹取组件100的底部。具体地，该夹取组件100和开关组件200设于该第一L型支架300的外侧，在两侧架体的转折处形成夹爪结构的工作区域。具体地，该第一L型支架300可以为一体成型的钢板，还可以由两块直钢板根据L型的结构焊接形成。

具体地，上述第二驱动部件可以为电机驱动、齿轮和齿条传动的结构，通过齿条的往复移动带动卡紧件运动；还可以是电机驱动、齿轮和链条传动的结构，卡紧件通过连接结构与链条固定连接，从而跟随链条的转动进行运动。作为更优的一些实施方式，具体到本实施例中，第二驱动部件210为气缸，通过气缸活塞杆的伸缩运动带动卡紧件220的运动。

在一些优选的实施方式中，上述卡紧件220通过第二L型支架400与第二驱动部件210（具体到本实施例为气缸）连接，该第二L型支架400包括相互垂直的第一架体410和第二架体420，该卡紧件220设于该第一架体410的外侧，该气缸设于该第一支架410的内侧，该气缸的活塞杆与该第二架体420连接，并且其伸缩运动方向与该第二架体420的延伸方向垂直。由此，相比气缸与卡紧件220在同一直线设置，该实施方式中气缸与卡紧件220并列设置，提高夹爪结构整体结构的紧凑性。具体到本实施例，第二驱动部件210为气缸，该第二L型支架400和该气缸可以是两个相对独立的部件，两者通过螺栓连接等方式进行连接，具体为该第二L型支架400与气缸的活塞端连接；该第二L型支架400和该气缸还可以是一个整体部件，可以采用现有的技术手段，譬如带有L型结构的治具的气缸。

具体地，上述第一驱动部件110可以采用现有的技术手段，比如气动手指，执行部件120为两个相同的执行单元，两个执行单元分别与气动手指的两个夹爪连接，以平行移动的方式相互靠近或远离以夹紧或放开特材盒。作为更优的一些实施方式，具体到本实施例中，该执行部件120包括两相对设置的夹块，每一夹块即为上述的执行单元，第一驱动部件110（即本实施例的气动手指）驱动两夹块沿水平方向相互靠近移动以夹紧特材盒。具体地，气动手指的两个夹爪竖直向下延伸，夹块沿水平方向延伸设置。

具体地，上述第一L型支架300还设有用于与机械手连接的连接部310，该连接部310设于第一L型支架300与夹取组件100连接的一侧架体。作为优选的实施方式，该连接部310的延伸方向与该第一L型支架300对应一侧架体的延伸方向之间的夹角大于90°。具体应用中，特材盒放置在料架上，一层料架放置有多个特材盒，当该夹爪结构自上而下夹取特材盒时，夹爪结构与料架垂直。由于连接部与第一L型支架300之间的夹角大于90°，夹爪结构相对机械手倾斜设置，当两组或以上的夹爪结构同时连接一组机械手进行夹取工作时，多组夹爪结构可以相对机械手向外倾斜延伸，可以避免当任意一个夹爪结构与料架垂直夹取特材盒时，其他夹爪结构对该夹爪结构的工作造成干涉：比如，料架设有多个凹槽以固定特材盒时，会形成凹凸的结构，当所有夹爪结构与料架垂直设置时，任意一个夹爪结构与料架垂直夹取特材盒时，其他的夹爪结构同时也与料架垂直，当其他的夹爪结构受到料架凸起结构的阻挡，会使得该夹爪结构无法下降至准确位置夹取特材盒。具体地，该连接部310设于第一L型支架300的顶部。

如图3所示，另一方面，本发明提供的特材盒自动安装的机械手，包括至少一个上述任一该的夹爪结构101。

具体地，当该夹爪结构101仅设一个时，可以通过连接部直接与机械手连接，当该夹爪结构设置两个或以上时，该机械手还包括安装支架102，多个夹爪结构101通过连接部310与安装支架102连接，安装支架102与机械手连接。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种特材盒自动安装的夹爪结构，用于夹取特材盒，并将所述特材盒安装在工装板上，所述特材盒具有用于控制磁力有无的磁力开关（530），以通过磁力吸附固定在该工装板上，其特征在于，所述夹爪结构包括：

夹取组件（100），所述夹取组件（100）包括第一驱动部件（110）和执行部件（120），所述第一驱动部件（110）与所述执行部件（120）连接，用于驱动所述执行部件（120）动作夹紧所述特材盒；

开关组件（200），所述开关组件（200）设于所述夹取组件（100）的下方，其包括第二驱动部件（210）和卡紧件（220），所述卡紧件（220）用于在所述执行部件（120）夹取所述特材盒时与所述磁力开关（530）配合，所述第二驱动部件（210）与所述卡紧件（220）连接，用于在所述特材盒与所述工装板接触时驱动所述卡紧件（220）运动以打开所述磁力开关（530）。

2.根据权利要求1所述的特材盒自动安装的夹爪结构，其特征在于，所述卡紧件（220）设有用于容纳所述磁力开关（530）的夹紧槽（221），所述夹紧槽（221）沿水平方向开口，以在所述执行部件（120）夹取所述特材盒时，所述磁力开关（530）能够卡入所述夹紧槽（221）内，并且所述夹紧槽（221）沿竖直方向延伸。

3.根据权利要求2所述的特材盒自动安装的夹爪结构，其特征在于，所述卡紧件（220）包括第一推动件（222）和第二推动件（223），所述第一推动件（222）和第二推动件（223）相对设置，两者之间形成所述夹紧槽（221）。

4.根据权利要求3所述的特材盒自动安装的夹爪结构，其特征在于，所述开关组件（200）还包括安装件（224），所述第一推动件（222）和第二推动件（223）分别与所述安装件（224）连接，所述安装件（224）与所述第二驱动部件（210）连接。

5.根据权利要求1所述的特材盒自动安装的夹爪结构，其特征在于，还包括第一L型支架（300），所述夹取组件（100）与所述第一L型支架（300）任一侧的架体连接，所述开关组件（200）与所述第一L型支架（300）另一侧的架体连接，并且位于所述夹取组件（100）的底部。

6.根据权利要求1所述的特材盒自动安装的夹爪结构，其特征在于，所述第二驱动部件（210）为气缸，所述卡紧件（220）通过第二L型支架（400）与所述气缸连接，所述第二L型支架（400）包括相互垂直的第一架体和第二架体，所述卡紧件（220）设于所述第一架体（410）的外侧，所述气缸设于所述第一架体（410）的内侧，所述气缸的活塞杆与所述第二架体（420）连接，并且伸缩运动方向与所述第二架体（420）的延伸方向垂直。

7.根据权利要求1所述的特材盒自动安装的夹爪结构，其特征在于，所述执行部件（120）包括两相对设置的夹块，所述两夹块沿水平方向相互靠近移动以夹紧所述特材盒。

8.根据权利要求5所述的特材盒自动安装的夹爪结构，其特征在于，所述第一L型支架（300）设有用于与机械手连接的连接部（310），所述连接部（310）设于所述第一L型支架（300）与所述夹取组件（100）连接的一侧架体，并且所述连接部（310）的延伸方向与所述第一L型支架（300）对应一侧架体的延伸方向之间的夹角大于90°。

9.一种特材盒自动安装的机械手，其特征在于，包括至少一个权利要求1~8任一所述的夹爪结构（101）。

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