CN114227726B - 一种沟盖板抓取夹具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种沟盖板抓取夹具，其包括支撑架，所述支撑架的相对两端分别设有夹具本体，所述夹具本体包括相互配合的导轨和滑板，所述导轨固定设于支撑架上，所述滑板滑动连接于所述导轨上，所述滑板上固定设有抓钩，两个所述夹具本体中的滑板分别通过气缸驱动作相互靠近或远离的滑动，所述支撑架上还设有视觉传感器和接近开关。其目的是为了提供一种沟盖板抓取夹具，其能应用于自动化的机械臂上，方便对沟盖板进行铺装和撤收，省时省力。

Description

一种沟盖板抓取夹具

技术领域

本发明涉及一种自动化的机械设备，特别是涉及一种用于铺装和撤收沟盖板的抓取夹具。

背景技术

沟盖板广泛应用于市政道路、园林设施、住宅小区、学校、体育场馆等不同场所，其铺装于沟槽的上方，具有多种型号可供选择以适应不同的跨距载荷要求。对于不同的场所，沟盖板的使用量都十分巨大，在铺装和撤收沟盖板时，现在基本上都是通过工人进行人工作业，费时费力。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种沟盖板抓取夹具，其能应用于自动化的机械臂上，方便对沟盖板进行铺装和撤收，省时省力。

本发明沟盖板抓取夹具，包括支撑架，所述支撑架的相对两端分别设有夹具本体，所述夹具本体包括相互配合的导轨和滑板，所述导轨固定设于支撑架上，所述滑板滑动连接于所述导轨上，所述滑板上固定设有抓钩，两个所述夹具本体中的滑板分别通过气缸驱动作相互靠近或远离的滑动，所述支撑架上还设有视觉传感器和接近开关。

本发明沟盖板抓取夹具，其中所述支撑架包括支撑平板和支撑框，所述支撑框包括两个相对布置的竖板，两个所述竖板的下端均固定设于支撑平板上，两个所述竖板的上端之间固定连接有一横板，所述横板上设有自适应结构，所述支撑平板顶面的相对两端分别设有所述夹具本体，所述导轨和气缸均固定设于支撑平板的顶面上，所述支撑平板上开设有与抓钩一一对应布置的条形通孔，所述条形通孔与导轨的布置方向相同，所述抓钩的上端固定设于滑板上，所述抓钩的下端穿过相对应的条形通孔后延伸至支撑平板的下方。

本发明沟盖板抓取夹具，其中所述横板上固定设有一凸板，所述凸板的端头延伸至支撑平板的外侧，所述凸板的端头底部设有所述视觉传感器，所述接近开关固定设于支撑平板上，所述接近开关的探测端延伸至支撑平板的下方。

本发明沟盖板抓取夹具，其中所述滑板通过气缸驱动的具体方式为：所述气缸的缸体固定设于支撑平板的顶面上，所述气缸靠近支撑平板的中部布置，所述气缸的活塞杆固定连接有一推拉块，所述推拉块通过连接板与滑板固定连接。

本发明沟盖板抓取夹具，其中所述滑板相对两侧的支撑平板上分别设有一支柱，所述支柱靠近支撑平板的中部布置，所述支柱和滑板之间连接有弹簧。

本发明沟盖板抓取夹具，其中所述支撑平板上开设有条形通孔的具体方式为：所述支撑平板上开设有与抓钩一一对应布置的圆形通孔，所述圆形通孔内固定设有定位销，所述定位销的下端延伸至支撑平板的下方，所述定位销的外周面上开设有轴向布置的通槽，所述通槽和圆形通孔的内壁之间共同构成所述条形通孔。

本发明沟盖板抓取夹具，其中所述抓钩包括固定连接的顶板和钩本体，所述钩本体的下端设有钩部，所述顶板固定连接于滑板的底面上，所述钩本体位于所述条形通孔内，所述钩本体的钩部朝支撑平板的中部布置。

本发明沟盖板抓取夹具，其中所述滑板上固定设有两个相对布置的抓钩，位于同一滑板上的两个抓钩之间的连线垂直于所述导轨，所述支撑平板的两端分别开设有两个所述条形通孔。

本发明沟盖板抓取夹具，其中所述滑板滑动连接于所述导轨上的具体方式为：所述滑板的底面上固定设有滑块，所述滑块滑动连接于所述导轨上。

本发明沟盖板抓取夹具，其中所述自适应结构为关节轴承，所述关节轴承的外圈固定连接于所述横板上。

本发明沟盖板抓取夹具与现有技术不同之处在于本发明在使用的时候，将支撑架与自动化机械臂的活动端连接，之后通过机械臂控制抓取夹具朝沟盖板移动，接着再利用视觉传感器识别沟盖板的精确位置，继续控制抓取夹具接近沟盖板，之后气缸驱动两个滑板并使其作相互远离的滑动，接着继续控制抓取夹具并使其来到抓取位置(此时沟盖板位于两个滑板的抓钩之间)，此过程中接近开关探测抓取夹具是否来到抓取位置，之后气缸驱动两个滑板并使其作相互靠近的滑动，直至两个滑板的抓钩将沟盖板夹持住，接着再通过机械臂控制抓取夹具移动，将沟盖板铺装或撤收至要求的位置。在抓取夹具释放沟盖板时，只要使气缸驱动两个滑板再次作相互远离的滑动即可，这样沟盖板就能从两个滑板的抓钩之间脱落。由此可见，本发明能够应用于自动化的机械臂上，从而方便对沟盖板进行铺装和撤收，省时省力。

下面结合附图对本发明作进一步说明。

附图说明

图1为本发明沟盖板抓取夹具的立体图；

图2为本发明沟盖板抓取夹具的又一立体图；

图3为本发明沟盖板抓取夹具的俯视图；

图4为本发明沟盖板抓取夹具隐藏滑板后的立体图；

图5为本发明沟盖板抓取夹具隐藏滑板后的俯视图；

图6为本发明中滑板的立体图；

图7为本发明中滑板的又一立体图；

图8为本发明中抓钩与定位销的相互位置关系图(抓钩的钩部位于定位销内)；

图9为本发明中抓钩与定位销的相互位置关系图(抓钩的钩部位于定位销外)；

图10为本发明中定位销的结构示意图；

图11为本发明中抓钩的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，并结合图2-11所示，本发明沟盖板抓取夹具，包括支撑架，所述支撑架的相对两端分别设有夹具本体，所述夹具本体包括相互配合的导轨16和滑板14，所述导轨16固定设于支撑架上，所述滑板14滑动连接于所述导轨16上，所述滑板14上固定设有抓钩17，两个所述夹具本体中的滑板14分别通过气缸12驱动作相互靠近或远离的滑动，所述支撑架上还设有视觉传感器11和接近开关21。

本发明在使用的时候，将支撑架与自动化机械臂(图中未示出)的活动端连接，之后通过机械臂控制抓取夹具朝沟盖板6移动，接着再利用视觉传感器11识别沟盖板6的精确位置，继续控制抓取夹具接近沟盖板6，之后气缸12驱动两个滑板14并使其作相互远离的滑动，接着继续控制抓取夹具并使其来到抓取位置(此时沟盖板6位于两个滑板14的抓钩17之间)，此过程中接近开关21探测抓取夹具是否来到抓取位置，之后气缸12驱动两个滑板14并使其作相互靠近的滑动，直至两个滑板14的抓钩17将沟盖板6夹持住，接着再通过机械臂控制抓取夹具移动，将沟盖板6铺装或撤收至要求的位置。在抓取夹具释放沟盖板6时，只要使气缸12驱动两个滑板14再次作相互远离的滑动即可，这样沟盖板6就能从两个滑板14的抓钩17之间脱落。由此可见，本发明能够应用于自动化的机械臂上，从而方便对沟盖板6进行铺装和撤收，省时省力。

如图1所示，并结合图2-5所示，本发明沟盖板抓取夹具，其中所述支撑架包括支撑平板23和支撑框，所述支撑框包括两个相对布置的竖板7，两个所述竖板7的下端均固定设于支撑平板23上，两个所述竖板7的上端之间固定连接有一横板8，所述横板8上设有自适应结构，支撑架通过自适应结构与机械臂的活动端连接，所述支撑平板23顶面的相对两端分别设有所述夹具本体，所述导轨16和气缸12均固定设于支撑平板23的顶面上，所述支撑平板23上开设有与抓钩17一一对应布置的条形通孔，所述条形通孔与导轨16的布置方向相同，所述抓钩17的上端固定设于滑板14上，所述抓钩17的下端穿过相对应的条形通孔后延伸至支撑平板23的下方。

自适应结构为关节轴承9，所述关节轴承9的外圈固定连接于所述横板8上，所述关节轴承9的内圈固定连接于机械臂的活动端。在抓取夹具抓取沟盖板6的时候，当抓取夹具与沟盖板6初次接触后，抓取夹具能够通过自适应结构来调整自身的姿态，以便与沟盖板6的放置姿态相适应，这样更有利于抓取夹具抓取沟盖板6。

在本实施例中，支撑平板23为矩形板，两个夹具本体分别设于支撑平板23长度方向的两端，导轨16沿支撑平板23的长度方向布置。

如图1所示，并结合图2-5所示，滑板14通过气缸12驱动的具体方式为：所述气缸12的缸体固定设于支撑平板23的顶面上，所述气缸12靠近支撑平板23的中部布置，所述气缸12的活塞杆24固定连接有一推拉块25，所述推拉块25通过连接板13与滑板14固定连接。

由于两个夹具本体中的气缸12均靠近支撑平板23的中部布置，因此，当气缸12的活塞杆24伸出时，两个滑板14分别朝支撑平板23的两个端部滑动，即两个滑板14作相互远离的滑动；相反，当气缸12的活塞杆24缩回时，两个滑板14均朝支撑平板23的中部滑动，即两个滑板14作相互靠近的滑动。对于每个夹具本体来说，气缸12都设为两个，这两个气缸12并排布置，并且两个气缸12的活塞杆24均与推拉块25固定连接。

由于每个滑板14上都固定设有抓钩17，在两个滑板14作相互远离或靠近的滑动时，两个滑板14上的抓钩17也同时作相互远离或靠近的运动，在抓钩17运动时，其沿着相对应的条形通孔进行运动。当抓取沟盖板6时，使两个滑板14上的抓钩17作相互靠近的运动，直至两个滑板14上的抓钩17的下端夹持住沟盖板6，由于抓钩17的下端位于支撑平板23的下方，此时，被抓钩17夹持住的沟盖板6也位于支撑平板23的下方。

如图1所示，并结合图2-5所示，本发明沟盖板抓取夹具，其中所述横板8上固定设有一凸板10，所述凸板10的端头延伸至支撑平板23的外侧，所述凸板10的端头底部设有所述视觉传感器11。之所以将凸板10的端头延伸至支撑平板23外，是为了防止支撑平板23阻挡视觉传感器11识别沟盖板6。所述接近开关21固定设于支撑平板23上，所述接近开关21的探测端延伸至支撑平板23的下方。支撑平板23上设有安装接近开关21的通孔，将接近开关21以探测端朝下的状态安装在通孔内即可。

在抓取夹具抓取沟盖板6时，视觉传感器11用于识别沟盖板6的位置，并将信号传递至控制机构，控制机构控制机械臂动作以使抓取夹具向沟盖板6的位置移动；接近开关21用于测量沟盖板6与支撑平板23之间的距离，待两者之间的距离达到抓取距离时，接近开关21向控制机构传递信号，之后控制机构控制机械臂的活动端停止运动，接着再控制气缸12的活塞杆24缩回以使抓钩17夹持住沟盖板6。

如图1所示，并结合图2、3所示，本发明沟盖板抓取夹具，其中所述滑板14相对两侧的支撑平板23上分别设有一支柱22，所述支柱22靠近支撑平板23的中部布置，所述支柱22和滑板14之间连接有弹簧20。在安装弹簧20的时候，使弹簧20存在一定的预紧力，由于支柱22靠近支撑平板23的中部布置，在上述弹簧20预紧力的作用下，即使气缸12出现了故障，两个滑板14也能从相互远离的位置滑动到相互靠近的位置(即两个滑板14从支撑平板23的两端滑动至靠近中部的位置)，并维持在该位置。这样，当抓钩17夹持住沟盖板6后，即使气缸12因气路故障而不能提供夹持力时，在弹簧20的拉力作用下，两个滑板14上的抓钩17也能将沟盖板6夹持住，从而可以避免因气缸12故障而导致沟盖板6脱落现象，进一步提高了本发明的安全性。

如图1所示，并结合图2、4、8-11所示，本发明沟盖板抓取夹具，其中所述支撑平板23上开设有条形通孔的具体方式为：所述支撑平板23上开设有与抓钩17一一对应布置的圆形通孔，所述圆形通孔内固定设有定位销18，所述定位销18的下端延伸至支撑平板23的下方，所述定位销18的外周面上开设有轴向布置的通槽29，所述通槽29和圆形通孔的内壁之间共同构成所述条形通孔。

如图8所示，并结合图9-11所示，本发明沟盖板抓取夹具，其中所述抓钩17包括固定连接的顶板26和钩本体27，所述钩本体27的下端设有钩部28，所述顶板26固定连接于滑板14的底面上，所述钩本体27位于所述条形通孔内，所述钩本体27的钩部28朝支撑平板23的中部布置。

在气缸12的驱动下，当两个滑板14作相互远离的滑动时(即两个滑板14从支撑平板23的靠近中部位置向两端滑动时)，每个抓钩17下端的钩部28分别进入到各自对应的定位销18的通槽29内，这样抓取夹具在抓取沟盖板6的时候，定位销18能够顺利地插入到沟盖板6的圆孔19内(由于抓取夹具与机械臂的活动端之间通过关节轴承9连接，因此，在定位销18插入沟盖板6的圆孔19时，即使定位销18与沟盖板6的圆孔19之间存在倾斜角度，也能通过关节轴承9自动调整定位销18的插入角度，从而保证顺利插入)，在定位销18插入到沟盖板6圆孔19内的合适位置时(该位置由接近开关21测量)，气缸12驱动两个滑板14作相互靠近的滑动(即两个滑板14从支撑平板23的两端向中部位置滑动)，于是两个滑板14上的抓钩17下端的钩部28分别从各自对应的定位销18的通槽29中出来，直至夹持住沟盖板6。由于钩本体27的钩部28朝支撑平板23的中部布置，因此，在抓钩17夹持住沟盖板6时，钩部28与沟盖板6的底面相抵。

如图1所示，并结合图2-5所示，本发明沟盖板抓取夹具，其中所述滑板14上固定设有两个相对布置的抓钩17，位于同一滑板14上的两个抓钩17之间的连线垂直于所述导轨16，所述支撑平板23的两端分别开设有两个所述条形通孔。支撑平板23每端的两个条形通孔与位于该端的滑板14上的两个抓钩17一一对应布置。

如图1所示，并结合图2-7所示，本发明沟盖板抓取夹具，其中所述滑板14滑动连接于所述导轨16上的具体方式为：所述滑板14的底面上固定设有滑块15，所述滑块15滑动连接于所述导轨16上。与每个滑板14相对应的导轨16设为两条，每条导轨16上滑动连接有两个滑块15。

本发明在使用的时候，将支撑架通过关节轴承9与机械臂的活动端连接，之后通过机械臂控制抓取夹具朝沟盖板6移动，接着再利用视觉传感器11识别沟盖板6的精确位置(如沟盖板6的圆孔19位置)，继续控制抓取夹具接近沟盖板6，之后气缸12驱动两个滑板14并使其作相互远离的滑动(此过程中抓钩17的钩部28进入到相对应的定位销18的通槽29内)，接着继续控制抓取夹具并使其来到抓取位置(即定位销18插入到沟盖板6的圆孔19内，此时沟盖板6位于两个滑板14的抓钩17之间)，此过程中接近开关21探测抓取夹具是否来到抓取位置，之后气缸12驱动两个滑板14并使其作相互靠近的滑动，这样能使抓钩17的钩部28从相对应的定位销18的通槽29内出来，直至两个滑板14的抓钩17将沟盖板6夹持住(此时抓钩17的钩部28抵于沟盖板6的底面)，接着再通过机械臂控制抓取夹具移动，将沟盖板6铺装或撤收至要求的位置。在抓取夹具释放沟盖板6时，只要使气缸12驱动两个滑板14再次作相互远离的滑动即可(此时抓钩17的钩部28又重新进入到相对应的定位销18的通槽29内，也就是说抓钩17不再夹持沟盖板6)，这样沟盖板6就能从两个滑板14的抓钩17之间脱落，即沟盖板6脱离定位销18。由此可见，本发明能够应用于自动化的机械臂上，从而方便对沟盖板6进行铺装和撤收，省时省力。

需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“中”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。

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“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；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种沟盖板抓取夹具，其特征在于：包括支撑架，所述支撑架的相对两端分别设有夹具本体，所述夹具本体包括相互配合的导轨和滑板，所述导轨固定设于支撑架上，所述滑板滑动连接于所述导轨上，所述滑板上固定设有抓钩，两个所述夹具本体中的滑板分别通过气缸驱动作相互靠近或远离的滑动，所述支撑架上还设有视觉传感器和接近开关，

所述支撑架包括支撑平板和支撑框，所述支撑框包括两个相对布置的竖板，两个所述竖板的下端均固定设于支撑平板上，两个所述竖板的上端之间固定连接有一横板，所述横板上设有自适应结构，所述支撑平板顶面的相对两端分别设有所述夹具本体，所述导轨和气缸均固定设于支撑平板的顶面上，所述支撑平板上开设有与抓钩一一对应布置的条形通孔，所述条形通孔与导轨的布置方向相同，所述抓钩的上端固定设于滑板上，所述抓钩的下端穿过相对应的条形通孔后延伸至支撑平板的下方，

所述支撑平板上开设有与抓钩一一对应布置的圆形通孔，所述圆形通孔内固定设有定位销，所述定位销的下端延伸至支撑平板的下方，所述定位销的外周面上开设有轴向布置的通槽，所述通槽和圆形通孔的内壁之间共同构成所述条形通孔。

2.根据权利要求1所述的沟盖板抓取夹具，其特征在于：所述横板上固定设有一凸板，所述凸板的端头延伸至支撑平板的外侧，所述凸板的端头底部设有所述视觉传感器，所述接近开关固定设于支撑平板上，所述接近开关的探测端延伸至支撑平板的下方。

3.根据权利要求2所述的沟盖板抓取夹具，其特征在于，所述滑板通过气缸驱动的具体方式为：所述气缸的缸体固定设于支撑平板的顶面上，所述气缸靠近支撑平板的中部布置，所述气缸的活塞杆固定连接有一推拉块，所述推拉块通过连接板与滑板固定连接。

4.根据权利要求3所述的沟盖板抓取夹具，其特征在于：所述滑板相对两侧的支撑平板上分别设有一支柱，所述支柱靠近支撑平板的中部布置，所述支柱和滑板之间连接有弹簧。

5.根据权利要求4所述的沟盖板抓取夹具，其特征在于：所述抓钩包括固定连接的顶板和钩本体，所述钩本体的下端设有钩部，所述顶板固定连接于滑板的底面上，所述钩本体位于所述条形通孔内，所述钩本体的钩部朝支撑平板的中部布置。

6.根据权利要求5所述的沟盖板抓取夹具，其特征在于：所述滑板上固定设有两个相对布置的抓钩，位于同一滑板上的两个抓钩之间的连线垂直于所述导轨，所述支撑平板的两端分别开设有两个所述条形通孔。

7.根据权利要求6所述的沟盖板抓取夹具，其特征在于，所述滑板滑动连接于所述导轨上的具体方式为：所述滑板的底面上固定设有滑块，所述滑块滑动连接于所述导轨上。

8.根据权利要求7所述的沟盖板抓取夹具，其特征在于：所述自适应结构为关节轴承，所述关节轴承的外圈固定连接于所述横板上。