CN115360125A - 一种抓取系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种抓取系统，包括工装平台、位置调节机构、控制器及抓取机构，抓取机构包括基座，基座安装于位置调节机构，位置调节机构与控制器电连接，控制器通过位置调节机构调节抓取机构的空间位置，滑动座，滑动座可移动的约束于基座，并可沿竖直方向升/降，滑动座安装有吸嘴，吸嘴用于吸附镜片，以及弹簧，弹簧的一端约束于基座，另一端约束于滑动座，弹簧用于沿竖直方向支撑或悬挂滑动座；本抓取系统，结构紧凑，可以在无需配置传感器和高精度位置调节机构的情况下达到防止吸嘴压坏镜片的目的，既可以低成本的解决抓取机构容易压坏镜片的问题，又可以弥补控制精度不够而容易压坏镜片的弊端，使得本系统具有一定的容错性能。

Description

一种抓取系统

技术领域

本发明涉及自动耦合设备技术领域，具体涉及一种抓取系统。

背景技术

现有的光通讯模块与光学元器件在进行耦合处理时，多采用操作人员进行人工耦合、点胶、固化等操作。例如，当需要将镜片装配于光通讯模块的封装盒时，需要先确定镜片的安装位置，然后在所确定的安装位置处打胶，最后人工手动将镜片装配于打胶的位置处，通过固化所打的胶达到固定镜片的目的，从而完成镜片的耦合装配工作。人工耦合方式不仅对操作人员的经验要求较高，而且还存在人工成本高、耦合效率低、耦合质量不稳定等问题。

为解决这一问题，设计了一种可以自动将光学元器件（如镜片）耦合到光通讯模块的自动耦合设备，该自动耦合设备包括工装平台、载具机构、定位调节机构、视觉机构、位置调节机构以及控制器，其中，载具机构、定位调节机构、视觉机构以及位置调节机构都安装于工装平台，载具机构用于定位和支撑镜片，定位调节机构用于定位和约束光通讯模块（如光通讯模块的封装盒），位置调节机构包括安装架，安装架安装有点胶机构、抓取机构以及固化机构等，视觉机构、点胶机构、抓取机构、固化机构以及安装架分别与控制器电连接，视觉机构用于在控制器的控制下采集光通讯模块的图像，以便识别和定位安装镜片的耦合位置，点胶机构可以在控制器的控制下在耦合位置处点胶，抓取机构配置有吸嘴，吸嘴可以利用负压吸附镜片，使得抓取机构可以在控制器的控制下将载具机构上的镜片抓取到耦合位置处，并与所点的胶相接触，固化机构用于在控制器的控制下固化所点的胶，从而达到固定镜片的目的。经过试验验证，整个过程可以在控制器的控制下自动完成，有利于提高耦合效率和耦合质量。

由于光学元器件（如镜片）通常是比较脆弱和小巧的器件，在试验的过程中发现，利用现有常规的抓取机构抓取镜片和转移镜片时，吸嘴非常容易压坏镜片，例如，在抓取镜片时，控制器控制位置调节机构动作，以便将吸嘴移动到镜片的正上方，然后控制吸嘴下降，逐渐靠近并接触镜片，以便顺利的吸附起该镜片，但在该过程中，由于控制精度、镜片实际放置位置存在偏差等因素的影响，容易出现向下移动的吸嘴与镜片发生刚性碰撞、吸嘴接触镜片后位置调节机构还在继续驱动吸嘴下压等情况，都会压坏镜片；又如，在转移镜片时，控制器控制位置调节机构动作，以便将所吸附的镜片转移到耦合位置的正上方，然后控制吸嘴竖直下降，使得所吸附的镜片逐渐靠近下方的耦合位置，直到与耦合位置重合，但在该过程中，由于控制精度、所吸附镜片的实际位置存在偏差、光通讯模块安装位置存在偏差等因素的影响，容易出现镜片与耦合位置处的光通讯模块发生刚性碰撞、镜片接触耦合位置处的光通讯模块后位置调节机构还在继续驱动吸嘴下压镜片等情况，也会压坏镜片。而要防止压坏镜片，现有的手段通常是配置更精密的位置调节机构和配置相关的传感器（如位置传感器，用来监测镜片的实时位置、监测吸嘴的实时位置等），利用传感器与更精密位置调节机构的配合来精确控制吸嘴和镜片的位置，以便通过提高控制精度的方式来保护镜片，由于这种方式需要配置额外的传感器和更精密的位置调节机构，这将大大增加整个自动耦合设备的成本，因此，如何低成本的防止抓取机构在抓取镜片和转移镜片的过程中压坏镜片，还有待解决。

发明内容

本发明第一方面要解决利用现有抓取机构抓取和转移镜片的过程中，非常容易压坏镜片，而通过配置更精密的位置调节机构和传感器来增加控制精度，又会大大增加成本的问题，提供了一种结构简单的抓取系统，可以在无需配置传感器和更高精度位置调节机构的情况下防止压坏镜片，主要构思为：

一种抓取系统，包括工装平台、位置调节机构、控制器以及抓取机构，其中，

所述抓取机构包括基座，基座安装于位置调节机构，位置调节机构与控制器电连接，控制器通过位置调节机构调节抓取机构的空间位置，

滑动座，滑动座可移动的约束于基座，并可沿竖直方向升/降，滑动座安装有吸嘴，吸嘴用于吸附镜片，

以及弹簧，所述弹簧的一端约束于基座，另一端约束于滑动座，弹簧用于沿竖直方向支撑或悬挂滑动座。在本方案中，在本方案中，将抓取机构设置于位置调节机构，并利用控制器控制位置调节机构，可以解决调节抓取机构中吸嘴的空间位置的问题；通过将滑动座可移动的约束于基座，使得滑动座具有相对于基座沿竖直方向升/降的自由度，同时，通过配置弹簧，并利用弹簧来支撑或悬挂滑动座，使得滑动座及安装于滑动座的其它器件的重量都作用于弹簧上，一方面，可以防止滑动座下落，使得滑动座及吸嘴具有稳定的初始位置，另一方面，在利用位置调节机构驱动吸嘴向下移动的过程中，只需极微小的阻力就可使滑动座和吸嘴相对于基座向上移动，既可以防止发生刚性碰撞，又可以防止吸嘴与镜片、镜片与封装盒接触初期的压力过大而造成镜片损伤，达到保护镜片的目的，还具有一定的容错性能，可以弥补控制精度不够而容易压坏镜片的弊端，使得本抓取系统可以有效防止压坏镜片。相较于常规技术，本技术方案没有在抓取机构中配置额外的传感器、也没有为抓取机构配置更高精度的位置调节机构，使得本抓取系统的成本相对较低，实现低成本的解决现有抓取机构容易压坏镜片的问题。

为提高弹簧的稳定性，进一步的，所述基座还设置有导向杆，导向杆沿竖直方向布置，滑动座构造有适配导向杆的导向孔，滑动座通过导向孔可移动的套设于导向杆，所述弹簧套设于导向杆。滑动座不仅可以相对于导向杆沿竖直方向滑动，而且导向杆可以提高弹簧的稳定性，防止弹簧出现弯曲、失稳的问题，从而可以更好的承载整个滑动座的重量。

为更好的防止压坏镜片，优选的，基座对称设置两根导向杆，滑动座的左端和右端分别设置有导向孔，两个导向孔分别套设于对应的导向杆，两根导向杆分别套设有所述弹簧。以便分别支撑或悬挂滑动座的两端，使得滑动座的受力更均衡，从而更有利于保护镜片。

为解决将滑动座可移动的约束于基座的问题，优选的，所述抓取机构还包括导向组件，所述滑动座通过导向组件可移动的约束于基座。以便通过导向组件限制滑动座严格沿竖直方向运动。

为便于连接负压，进一步的，所述抓取机构还包括气管接头，气管接头设置于滑动座，所述吸嘴与气管接头相连通。以便利用气管接头连接气管。

为解决负压吸附镜片的问题，进一步的，还包括阀门、和用于产生负压的负压设备，所述气管接头通过气管与负压设备相连通，阀门设置于气管，控制器与阀门电连接，用于控制阀门开启/关闭。从而可以利用控制器精确控制负压的通/断，达到控制吸附镜片/放下镜片的目的。

本发明第二方面要解决防止吸嘴与镜片之间的挤压力持续增加而导致镜片损坏的问题，进一步的，所述基座设置有第一导电部件，所述滑动座设置有适配第一导电部件的第二导电部件，第一导电部件和第二导向部件分别通过导线连接于控制器，

初始时，第二导电部件与第一导电部件相接触，当第二导电部件与第一导电部件分离时，控制器会检测到分离信号。采用这样的设计，一方面，在初始时，弹簧所提供的弹力可以根据实际需求而定，确保在初始时第二导电部件可以接触第一导电部件即可，使得在使用时，只需极微小的阻力就可使滑动座和吸嘴相对于基座向上移动，使得第二导电部件与第一导电部件相互分离，不仅可以触发分离信号，而且可以避免配置传感器，从而可以大大降低成本。另一方面，在位置调节机构驱动吸嘴向下动作的过程中，只需极微小的阻力就可使滑动座和吸嘴相对于基座向上移动，使得第二导电部件与第一导电部件同步分离，第二导电部件与第一导电部件的分离会在控制器中产生分离信号，控制器检测到该分离信号时，可以控制驱动吸嘴的位置调节机构停止继续向下移动，防止吸嘴与镜片之间的挤压力持续增加而导致镜片损坏，从而达到保护镜片、防止压坏镜片的目的。

优选的，所述第一导电部件设置于第二导电部件的正下方，初始时，第二导电部件在重力的作用下与第一导电部件相接触。采用这种结构，一方面，弹簧所提供的弹力可以根据实际需求而定，确保在初始时第二导电部件可以在重力的作用下接触第一导电部件即可，此时，第一导电部件所承受的压力等于整个滑动座总重力与弹簧弹力的差值，该差值可以配置得很小，使得在使用时，只需极微小的阻力就可使滑动座和吸嘴相对于基座向上移动，使得第二导电部件与第一导电部件相互分离，从而更有利于保护镜片。另一方面，可以利用第一导电部件限位约束滑动座，防止滑动座因为外力或惯性力等因素而向下动作，可以避免出现压坏镜片的风险和整个滑动座上下摆动的风险。

进一步的，所述基座安装有第一绝缘部件，所述第一导电部件设置于所述第一绝缘部件，所述滑动座安装有第二绝缘部件，所述第二导电部件设置于所述第二绝缘部件。

优选的，所述控制器采用的是PLC或单片机。

本发明第三方面要解决吸嘴在吸附镜片过程中所导致的方位偏差问题，进一步的，所述抓取机构还包括中空旋转电机，所述中空旋转电机安装于滑动座，中空旋转电机包括中空回转轴，中空回转轴的下端与吸嘴相连，上端连接气管接头，中空旋转电机与控制器相连，用于在控制器的控制下驱动中空回转轴转动一定的角度。从而带动吸嘴及吸嘴所吸附的镜片转动相同的角度，进而达到修正镜片方位的目的，有效解决吸嘴在吸附镜片过程中所导致的方位偏差问题。

优选的，所述气管接头采用的是旋转接头。以便解决运动分离的问题。

本发明第四方面要解决提高通用性的问题，进一步的，还包括载具机构，所述载具机构包括定位载盘和支撑盘，支撑盘连接于支架，支架固定于工装平台，

定位载盘构造有若干适配镜片的凹槽，凹槽用于定位和支撑镜片，定位载盘可拆卸的安装于支撑盘。通过在定位载盘构造适配镜片的凹槽，可以解决对镜片的定位和支撑问题，通过分别构造定位载盘和支撑盘，并将定位载盘可拆卸的安装于支撑盘，使得定位载盘与支撑盘可以实现分体式设计，对于产品更新换代时可快速的进行调换，可以提高本系统的通用性、降低改造成本。

本发明第五方面要解决便于定位和约束封装盒的问题，进一步的，所述定位调节机构包括产品定位块，所述产品定位块构造有用于支撑光通讯模块的水平支撑面，所述水平支撑面的一侧构造有第一限位面，第一限位面用于限位约束光通讯模块的侧面，所述水平支撑面的另一侧还构造有第二限位面，第二限位面用于限位约束光通讯模块的端面，

产品定位块还构造有接头连接孔，水平支撑面内构造有吸附孔，吸附孔与接头连接孔相连通，接头连接孔用于连接气管接头。在本方案中，通过构造水平支撑面、第一限位面以及第二限位面，可以从三个不同的方向限位约束光通讯模块，解决光通讯模块的定位和约束问题；通过在水平支撑面内构造吸附孔，使得在实际使用时，可以利用负压吸附水平支撑面上的光通讯模块，以便为光通讯模块提供一定的约束力，从而可以进一步约束光通讯模块，进而可快速简便的对产品进行固定。

与现有技术相比，使用本发明提供的一种抓取系统，结构紧凑，设计巧妙，可以在无需配置传感器和高精度位置调节机构的情况下达到防止吸嘴压坏镜片的目的，既可以低成本的解决抓取机构容易压坏镜片的问题，又可以弥补控制精度不够而容易压坏镜片的弊端，使得本系统具有一定的容错性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例1提供的一种抓取系统的局部结构示意图。

图2为本发明实施例1提供的一种抓取系统中，一种抓取机构的结构示意图。

图3为图2的俯视图。

图4为图2的主视图。

图5为本发明实施例2提供的一种抓取系统中，一种抓取机构的结构示意图。

图6为图5的左视图。

图7为本发明实施例2提供的一种抓取系统中，另一种抓取机构的局部剖视图。

图8为本发明实施例3提供的一种抓取系统中，一种抓取机构的结构示意图。

图9为图8的左视图。

图10为本发明实施例3提供的一种抓取系统中，另一种抓取机构的结构示意图。

图11为本发明实施例3提供的一种抓取系统中，又一种抓取机构的侧视图。

图12为本发明实施例4提供的一种抓取系统的局部结构示意图。

图13为本发明实施例4提供的一种抓取系统中，一种载具机构的局部结构示意图。

图14为本发明实施例5提供的一种抓取系统中，一种产品定位块的结构示意图。

图15为将光通讯模块定位于产品定位块后的示意图。

图16为本发明实施例5提供的一种抓取系统中，一种定位调节机构的结构示意图。

图17为时间-压力曲线，其中，曲线A是采用现有抓取机构时，吸嘴碰到镜片后或镜片碰到光通讯模块后，二者之间压力的变化曲线；曲线B是采用本抓取机构时，吸嘴碰到镜片后或镜片碰到光通讯模块后，二者之间压力的变化曲线。

图中标记说明

工装平台100、位置调节机构101、第一壳体102、第一滑台103、第二壳体104、第二滑台105、第三壳体106、第三滑台107、安装架108

基座200、安装孔201、上支座202、导向杆203、第一导电部件204、第一绝缘部件205、定位孔206、条孔207、下支座208、适配孔209、套筒210、调节孔211、调节螺栓212、中心通孔213、螺纹孔214、

滑动座300、吸嘴301、气管接头302、导向孔303、第二导电部件304、第二绝缘部件305、中空旋转电机306、中空回转轴307、固化灯308、感应片309

弹簧400

导轨501、滑块502

传感器600

载具机构700、定位载盘701、凹槽702、通孔703、支撑盘704、支架705

定位调节机构800、产品定位块801、水平支撑面802、吸附孔803、第一限位面804、第二限位面805、接头连接孔806、平移台807、转接块808、顶紧头809、旋转台810、第一角位台811、第二角位台812

光通讯模块900。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，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一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

实施例1

本实施例中提供了一种抓取系统，包括工装平台、位置调节机构、控制器以及抓取机构，其中，

工装平台100可以采用现有技术中常用的工装台，主要起到承载的作用，且工装平台100的上表面通常构造为平面，如图1所示，且该平面通常构造有若干孔或槽，以便安装位置调节机构、载具机构以及定位调节机构800等。

在本实施例中，位置调节机构101可以安装于工装平台100，也可以安装于地面，抓取机构安装于位置调节机构101的运动端，控制器与位置调节机构101电连接，使得控制器可以通过位置调节机构101调节抓取机构的空间位置。在实施时，位置调节机构101可以采用现有的机械手，尤其是可以采用具有多自由度的机械手，机械手的运动端安装有安装架108，如图1所示，安装架108构造有若干装配孔，使得抓取机构可以通过装配孔可拆卸的安装于安装架108。机械手与控制器电连接，以便利用控制器精确调节抓取机构的空间位置。位置调节机构101还可以采用现有的XYZ三轴运动模组，作为举例，如图1所示，XYZ三轴运动模组包括X方向直线模块、Y方向直线模块以及Z方向直线模块，其中，X方向直线模块可以采用现有的丝杆直线模组（或称为丝杆模组）、皮带直线模组（或称为皮带模组）或齿轮齿条直线模组（或称为齿轮齿条模组），例如，X方向直线模块可以采用TMH标准丝杆直线模组，TMH标准丝杆直线模组包括第一壳体102、设置于第一壳体102内的第一电机、丝杆、螺母以及第一滑台103，第一电机传动连接丝杆，螺母套设于丝杆，第一滑台103设置于第一壳体102的外侧并连接于螺母，第一电机正/反转可以驱动第一滑台103来/回作直线移动。在本实施例中，X方向直线模块的第一壳体102可以固定于自动耦合设备的工装平台100，且X方向直线模块可以沿X方向布置，使得第一滑台103可以沿X方向移动。同理，Y方向直线模块也可以采用现有的丝杆直线模组（或称为丝杆模组）、皮带直线模组（或称为皮带模组）或齿轮齿条直线模组（或称为齿轮齿条模组），例如，Y方向直线模块可以采用TMH标准丝杆直线模组，TMH标准丝杆直线模组包括第二壳体104、设置于第二壳体104内的第二电机、丝杆、螺母以及第二滑台105，第二电机传动连接丝杆，螺母套设于丝杆，第二滑台105设置于第二壳体104的外侧并连接于螺母，第二电机正/反转可以驱动第二滑台105来/回作直线移动。在本实施例中，Y方向直线模块的第二壳体104固定于X方向直线模块的第一滑台103，且Y方向直线模块沿Y方向布置，使得第二滑台105可以沿Y方向移动。同理，Z方向直线模块也可以采用现有的丝杆直线模组（或称为丝杆模组）、皮带直线模组（或称为皮带模组）或齿轮齿条直线模组（或称为齿轮齿条模组），例如，Z方向直线模块可以采用TMH标准丝杆直线模组，TMH标准丝杆直线模组包括第三壳体106、设置于第三壳体106内的第三电机、丝杆、螺母以及第三滑台107，第三电机传动连接丝杆，螺母套设于丝杆，第三滑台107设置于第三壳体106的外侧并连接于螺母，第三电机正/反转可以驱动第三滑台107来/回作直线移动。在本实施例中，Z方向直线模块的第三壳体106固定于Y方向直线模块的第二滑台105，且Z方向直线模块沿Z方向布置，使得第三滑台107可以沿Z方向移动。

在本实施例中，X方向、Y方向以及Z方向为空间中相互垂直的三个方向，如图1所示。控制器可以与XYZ三轴运动模组中的第一电机、第二电机以及第三电机电连接，控制器通过控制第一电机、第二电机以及第三电机即可调节第三滑台107在空间中的位置。

在实施时，控制器可以采用PC机、嵌入式芯片等，在本实施例中，控制器可以优先采用PLC或单片机。

在本实施例中，基座200安装于位置调节机构，以便利用位置调节机构调节基座200的空间位置。例如，基座200可以安装于位置调节机构的第三滑台107，基座200也可以安装于安装架108，如图1所示，而安装架108安装于第三滑台107。为便于装配，在实施时，第三滑台107或安装架108构造有若干通孔或螺纹孔，同时，基座200构造有若干安装孔201，以便利用螺栓或螺栓副将基座200可拆卸的固定于位置调节机构的第三滑台107或安装架108；在实施时，安装孔201可以优先采用条孔，如图1及图2所示。

在本实施例中，滑动座300可移动的约束于基座200，使得滑动座300可以沿竖直方向相对于基座200升/降。在实施时，还包括导向组件，使得滑动座300通过导向组件可移动的约束于基座，导向组件具有多种实施方式，例如，导向组件包括导轨501和适配导轨501的滑块502，其中，导轨501沿竖直方向固定于基座200，如图2及图3所示，滑块502固定于滑动座300，并可移动的约束于导轨501，以便通过滑块502与导轨501的配合限制滑动座300严格沿竖直方向运动，从而达到可移动约束滑动座300的目的。当然，为实现这一目的，导向组件还具有其它实施方式，又如，导向组件包括构造于基座200的导向槽及适配导向槽的滑块502，滑块502可移动的约束于导向槽，且滑块502安装于滑动座300。又如，导向组件包括固定于基座200的导杆和适配导杆的滑环，导杆沿竖直方向布置，滑环可移动的套设于导杆，且滑环固定连接于滑动座300，都能达到约束滑动座300的目的，这里不再举例说明。在实施时，导向组件的数目可以根据实际需求而定，可以是一组、两组或多组，例如，如图2-图4所示，滑动座300通过两组相互平行的导向组件可移动的约束于基座200，有利于提高滑动座300在移动过程中的稳定性。

如图1所示，在本实施例中，滑动座300安装有吸嘴301，使得位置调节机构101可以在控制器的控制下调节吸嘴301的空间位置。在本实施例中，吸嘴301用于吸附镜片，以便实现镜片的抓取、转移和释放；在更完善的方案中，为便于连接气管，在实施时，所述抓取机构还包括气管接头302，气管接头302可以设置于滑动座300，吸嘴301的上端可以与气管接头302相连，如图2-图4所示，在使用时，可以方便的利用气管接头302连接气管。具体而言，在实施时，本系统还包括阀门、和用于产生负压的负压设备，负压设备可以采用真空泵等，负压设备可以通过气管与气管接头相连通，从而可以与吸嘴301相连通，所述阀门设置于气管，阀门可以采用电磁阀等，控制器与阀门电连接，用于控制阀门的开启/关闭，使得在使用时，吸嘴301可以利用负压吸附镜片，并可以通过控制器控制负压的通/断，从而达到控制吸附镜片/放下镜片的目的。

在本实施例中，弹簧400的一端约束于基座200，弹簧400的另一端约束于滑动座300，使得弹簧400可以沿竖直方向支撑或悬挂滑动座300。因此，在一种实施方式中，弹簧400可以采用拉伸弹簧，此时，弹簧400可以设置于滑动座300的上方，弹簧400的上端连接于基座200，下端连接于滑动座300，以便利用弹簧400达到悬挂滑动座300的目的，使得滑动座300可以在初始时具有相对稳定的位置。而在另一种实施方式中，弹簧400可以采用压缩弹簧，此时，弹簧400可以设置于滑动座300的下方，如图2-图4所示，弹簧400的上端抵靠于滑动座300，下端可以抵靠于基座200，以便利用弹簧400达到支撑滑动座300的目的。采用这样的设计，整个滑动座300并非固定约束，而是利用弹簧400实现弹性约束，既可以防止吸嘴与镜片、镜片与光通讯模块在相对移动的过程中发生刚性碰撞，又可以防止吸嘴与镜片、镜片与光通讯模块接触初期的压力过大而造成镜片损伤。

为提高弹簧400的稳定性，在进一步的方案中，基座200还设置有导向杆203，如图2-图4所示，导向杆203沿竖直方向布置，在实施时，导向杆203与基座200可以是一体结构，也可以是分体结构，当采用分体结构时，将导向杆203安装于基座200即可，例如，如图2-图4所示，导向杆203的两端可以分别固定于上支座202和下支座，上支座202下支座分别固定于基座200，弹簧400的一端可以连接于对应的上支座202或下支座。同时，滑动座300构造有适配导向杆203的导向孔303，滑动座300可以通过导向孔303可移动的套设于导向杆203，例如，导向孔303的内径大于导向杆203的外径，使得滑动座300可以沿导向杆203移动。在本实施例中，弹簧400套设于导向杆203，如图2-图4所示，导向杆203可以提高弹簧400的稳定性，防止弹簧400出现弯曲、失稳的问题，从而可以更好的支撑或悬挂滑动座300。在实施时，导向杆203的数目可以根据实际需求而定，可以是一根、两根或多根等，例如，如图2-图4所示，基座200对称设置有两根导向杆203，滑动座300的左端和右端分别设置有导向孔303，两个导向孔303分别套设于对应的导向杆203，两根导向杆203分别套设有所述弹簧400，如图2-图4所示，以便分别支撑滑动座300的两端，使得滑动座300的受力更均衡，从而更有利于保护镜片。

在使用时，本抓取系统中，位置调节机构可以安装于自动耦合设备的工装平台100上，以便与工装平台100上安装的载具机构、点胶机构、定位调节机构800以及视觉机构等配合运行，载具机构主要用于定位和支撑镜片，可以采用现有的载具机构；定位调节机构800用于定位和约束光通讯模块（如光通讯模块的封装盒），可以采用现有的定位调节机构800；视觉机构用于在控制器的控制下采集光通讯模块的图像，以便识别和定位安装镜片的耦合位置，视觉机构包括与控制器电连接的相机。在运行时，1、可以先将光通讯模块固定于定位调节机构800，人工在光通讯模块中确定至少一个耦合位置，控制器可以通过视觉机构自动识别各耦合位置，而后可以利用点胶机构在耦合位置处点胶（当然也可以人工手动在耦合位置处点胶），以便后续利用所点的胶固定镜片。

2、位置调节机构可以在控制器的控制下将吸嘴301移动到载具机构的上方，并可以继续驱动抓取机构沿竖直方向下降，使得吸嘴301逐渐靠近并接触镜片，以便利用吸嘴吸附起该镜片。在这个过程中，当吸嘴的下端刚接触到镜片时，吸嘴与镜片之间的初始压力非常小，甚至可以等于零，随着接触时间的增加，二者之间的压力才会逐渐增加，如图17所示，从而可以有效防止吸嘴与镜片接触初期的压力过大而造成镜片损伤。同时，由于滑动座和吸嘴受到弹簧的弹性约束，使得当吸嘴与镜片相接触后，只需极微小的阻力（吸嘴与镜片之间的压力）就可使滑动座和吸嘴相对于基座向上移动，使得吸嘴与镜片不会发生刚性碰撞，从而可以有效解决吸嘴与镜片因发生刚性碰撞而导致镜片损伤的问题。此外，还使得本系统具有一定的容错性能，可以弥补控制精度不够而容易压坏镜片的弊端，例如，理论上，位置调节机构驱动抓取机构向下移动5cm就可以使吸嘴接触并吸附镜片，但是实际上，因为控制精度的原因，导致位置调节机构驱动抓取机构向下移动了6cm，虽然因为控制精度不够等因素导致抓取机构的移动距离发生了偏差，但是不会导致吸嘴压坏镜片，吸嘴也可以正常吸附起镜片，使得本系统可以继续正常运行。

3、位置调节机构可以在控制器的控制下将吸嘴301移动到定位调节机构800的上方对应耦合位置的位置处，并可以继续驱动抓取机构沿竖直方向下降，使得吸嘴301所吸附的镜片逐渐靠近耦合位置，直到与耦合位置重合。在这个过程中，当镜片的下端刚接触到光通讯模块时，镜片与光通讯模块之间的初始压力非常小，甚至可以等于零，随着接触时间的增加，二者之间的才会逐渐增加，如图17所示，从而可以有效防止镜片与光通讯模块接触初期的压力过大而造成镜片损伤。此外，由于滑动座和吸嘴受到弹簧的弹性约束，使得当镜片与光通讯模块相接触后，只需极微小的阻力（镜片与光通讯模块之间的压力）就可使滑动座和吸嘴相对于基座向上移动，使得镜片与光通讯模块不会发生刚性碰撞，从而可以有效解决镜片与光通讯模块因发生刚性碰撞而导致镜片损伤的问题。此外，还使得本系统具有一定的容错性能，可以弥补控制精度不够而容易压坏镜片的弊端，例如，理论上，位置调节机构驱动镜片向下移动8cm就可以使镜片达到耦合位置，但是实际上，因为控制精度的原因，导致位置调节机构驱动镜片向下移动了9cm，虽然因为控制精度不够等因素导致抓取机构的移动距离发生了偏差，但是也不容易压坏镜片，使得本系统可以正常完成镜片的自动耦合工作。

实施例2

为防止吸嘴与镜片之间的挤压力持续增加而导致镜片损坏，本实施例所提供的抓取系统中，抓取机构中的基座200设置有第一导电部件204，滑动座300设置有适配第一导电部件204的第二导电部件304，且第一导电部件204和第二导向部件分别通过导线连接于控制器，初始时（即在吸嘴301没有受到外力或镜片的下方没有受到外力时），第二导电部件304与第一导电部件204相接触，如图5及图6所示，此时，第二导电部件304与第一导电部件204可以电连通；而当第二导电部件304与第一导电部件204分离时，第二导电部件304与第一导电部件204相互断开，此时，控制器会检测到分离信号。例如，当控制器采用PLC或单片机时，所述第二导电部件304与第一导电部件204可以分别通过导线连接于控制器的两个端口，在第二导电部件304与第一导电部件204相互接触、相互连通的情况下，端口处是高电平，而在第二导电部件304与第一导电部件204相互分离、不连通的情况下，端口处是低电平，因此，在使用过程中，当第二导电部件304与第一导电部件204相互分离时，控制器就会同步检测到高电平转变为低电平的分离信号；当控制器检测到该分离信号时，表明向下动作到位，此时，控制器可以控制位置调节机构101立刻停止向下动作，以免压坏镜片。例如，在吸附镜片时，在吸嘴301靠近下方镜片的过程中，当镜片碰到镜片时，只需极微小的阻力就可使滑动座300和吸嘴301相对于基座200向上移动，达到保护镜片的目的；同时，第二导电部件304与第一导电部件204相互分离，第二导电部件304与第一导电部件204的分离会在控制器中产生分离信号，控制器检测到该分离信号时，控制器可以控制驱动吸嘴301的位置调节机构停止继续向下移动，以防压坏镜片；同时，在收到该分离信号时，也表面吸嘴动作到位，控制器可以开启阀门，以便在吸嘴的前端产生负压，从而使得吸嘴可以利用负压吸附起镜片，以便利用位置调节机构转移镜片的空间位置。又如，在吸嘴301将镜片向下压向光通讯模块内的过程中，当镜片碰到光通讯模块时，只需极微小的阻力就可使滑动座300和吸嘴301相对于基座200向上移动，达到保护镜片的目的；同时，第二导电部件304与第一导电部件204相互分离，第二导电部件304与第一导电部件204的分离会在控制器中产生分离信号，控制器检测到该分离信号时，可以控制驱动吸嘴301的位置调节机构停止继续向下移动，从而达到进一步保护镜片、防止压坏镜片的目的。

在实施时，第一导电部件204可以设置于第二导电部件304的一侧（即，第二导电部件304运动路径的一侧），当第二导电部件304向上移动时即可与第一导电部件204相互分离；而在优选的实施方式中，第一导电部件204可以设置于第二导电部件304的正下方，如图5及图6所示，初始时，第二导电部件304可以在重力的作用下与第一导电部件204相接触。采用这种结构，一方面，弹簧400所提供的弹力可以根据实际需求而定，确保在初始时第二导电部件304可以在重力的作用下接触第一导电部件204即可，此时，第一导电部件204所承受的压力等于整个滑动座300总重力与弹簧弹力的差值，该差值可以配置得很小，使得在使用时，只需极微小的阻力就可使滑动座300和吸嘴301相对于基座200向上移动，使得第二导电部件304与第一导电部件204相互分离，从而更有利于保护镜片。另一方面，可以利用第一导电部件204限位约束滑动座300，防止滑动座300因为外力或惯性力等因素而向下动作，可以避免出现压坏镜片的风险和整个滑动座300上下摆动的风险。

在更完善的方案中，基座200安装有第一绝缘部件205，如图5及图6所示，第一导电部件204设置于第一绝缘部件205，以便达到绝缘的目的，同时，滑动座300安装有第二绝缘部件305，第二导电部件304也设置于所述第二绝缘部件305，如图5及图6所示。

为解决便于调节初始时第一导电部件204所承受的压力，在更进一步的实施方式中，所述基座200构造有定位孔206，如图7所示，上支座202和下支座208分别构造有沿竖直方向的条孔207，条孔207适配定位孔206，使得上支座202和下支座208可以分别通过适配定位孔206和条孔207的紧固件（如螺栓或螺栓副）可拆卸的固定于基座200，如图7所示。由于第一导电部件204设置于第二导电部件304的正下方，且弹簧400设置于滑动座300的下方，并位于滑动座300与下支座208之间，在实施时，导向杆203可以通过锁紧螺栓横向锁紧于上支座202和下支座208。在实际使用时，在拧松锁紧螺栓后，可以通过定位孔206与条孔207的配合调节上支座202或下支座208在竖直方向的位置，从而达到粗调第二导电部件304与第一导电部件204之间间距的目的，进而达到粗调第二导电部件304与第一导电部件204之间初始压力的目的。

而在更进一步的方案中，下支座208构造有适配孔209及与适配孔209相连通的调节孔211，导向杆203套设有套筒210，套筒210设置于调节孔211内，并与调节孔211形成间隙配合，套筒210的内径大于导向杆203的外径，使得导向杆203的端部可以穿过套筒210，并形成间隙配合；调节孔211构造有内螺纹，且调节孔211的内径可以小于或等于适配孔209的内径；如图7所示，调节孔211螺纹连接有调节螺栓212，调节螺栓212的上端抵靠于套筒210的下端，弹簧400采用的是压缩弹簧，弹簧400的下端抵靠于套筒210的上端，如图7所示，弹簧400的上端抵靠于滑动座300，调节螺栓212构造有中心通孔213，中心通孔213的内径大于导向杆203的外径，使得导向杆203的下端可以与中心通孔213形成间隙配合，如图7所示。下支座202的侧面还构造有至少一个螺纹孔214，螺纹孔214与适配孔209相连通，螺纹孔214螺纹连接有锁紧螺栓，锁紧螺栓用于锁紧套筒210。在使用时，可以先粗调下支座208的位置，使得第二导电部件304更靠近第一导电部件204；粗调完成后，可以利用紧固件将下支座208锁紧于基座200，此后，可以拧松锁紧螺栓，然后手动转动调节螺栓212，调节螺栓212的转动可以驱动套筒210上升或下降，以便微调第二导电部件304与第一导电部件204之间的压力，最后拧紧锁紧螺栓即可，采用这样的设计，可以方便的设置和调整初始时第二导电部件304与第一导电部件204之间的压力（第一导电部件204所承受的压力），使得在使用时，只需极微小的阻力就可使滑动座300和吸嘴301相对于基座200向上移动，使得第二导电部件304与第一导电部件204相互分离，从而更有利于保护镜片。

实施例3

在耦合位置处装配镜片时，对于非回转体结构的镜片，通常对镜片的方位有要求，而由于适配光通讯模块的镜片一般质量比较小、体积也比较小且表面粗糙度低，使得一方面，将镜片放置在载具机构后，无法保证镜片的实际位置；另一方面，镜片容易在载具机构中形成张应力，利用吸嘴吸附镜片的过程首先就需要克服这种力，导致吸附过程镜片的位置极易发生变化，即吸嘴在吸附镜片过程中也存在偏差；正是由于这两方面的原因，导致吸附于吸嘴的镜片通常存在一定量的方位偏差，因此，为解决吸嘴301在吸附镜片过程中所导致的方位偏差问题，本实施例所提供的抓取系统中，所述抓取机构还包括中空旋转电机306，所述中空旋转电机306安装于滑动座300，中空旋转电机306包括中空回转轴307，中空回转轴307的下端与吸嘴301相连，上端连接气管接头302，如图8及图9所示。在使用时，气管接头302通过气管连接负压设备，从而使得吸嘴301可以通过中空回转轴307、气管接头302以及气管与负压设备相连通，从而可以实现负压吸附功能，同时，中空旋转电机306与控制器相连，用于在控制器的控制下驱动中空回转轴307转动一定的角度，从而带动吸嘴301及吸嘴301所吸附的镜片转动相同的角度，进而达到修正镜片方位的目的，有效解决吸嘴301在吸附镜片过程中所导致的方位偏差问题。

在实施时，所述气管接头302可以优先采用现有的旋转接头，以便实现旋转运动的分离，使得在中空旋转电机306驱动中空回转轴307转动时，连接于气管接头302的气管不会跟随中空回转轴307一起转动。

在更完善的方案中，所述滑动座300还安装有固化灯308，所述固化灯308设置于吸嘴301的一侧或两侧，如图10所示，固化灯308与控制器相连，控制器用于控制固化灯308的开启/关闭，当镜片被安放到耦合位置后，控制器可以控制固化灯308开启，以便加速镜片下方的胶固化，从而快速固定镜片，非常的高效和自动化。在实施时，固化灯308可以有效采用UV固化灯308，固化灯308可以通过夹持部件固定于滑动座300，如图10所示。

在更进一步的方案中，所述抓取机构还包括传感器600，所述中空回转轴307安装有感应片309，如图11所示，所述传感器600固定安装于适配感应片309的位置处，传感器600与控制器电连接，当感应片309在中空回转轴307的带动下经过传感器600时，传感器600产生感应信号并发送给控制器。以便利用传感器600与感应片309的配合精确确定中空旋转电机306中中空回转轴307的初始位置，从而可以以该初始位置为基础，精确控制中空回转轴307的转动角度，从而可以精确控制所吸附镜片的方位，以便更高精度的修正镜片的方位。

实施例4

本实施例所提供的抓取系统还包括载具机构，载具机构可以安装于工装平台100，如图12及图13所示，载具机构700主要用于定位和支撑若干镜片（在本实施例中所述镜片是指光通讯模块中所需要的镜片，是一种光学元器件，后文不再赘述）。载具机构700可以采用现有的结构，但为提高系统的通用性，在本实施例中，载具机构700包括定位载盘701，定位载盘701的上表面构造有若干适配镜片的凹槽702，凹槽702主要用于定位和支撑镜片，且各凹槽702可以按阵列布置，如图13所示，各凹槽702的形状和构造可以相同，以便放置相同类型的镜片，各凹槽702的形状和构造也可以不同，以便放置不同类型的镜片，有利于提高通用性。在装配时，定位载盘701可以固定连接于支架705，而支架705固定于工装平台100即可。但在优选的实施方式中，载具机构700还包括支撑盘704，如图13所示，支撑盘704连接于支架705，支架705固定于工装平台100，而定位载盘701可拆卸的安装于支撑盘704，即，在本实施方式中，定位载盘701与支撑盘704可以实现分体式设计，对于产品更新换代时可快速的进行调换，可以提高本系统的通用性、降低改造成本。在实施时，定位载盘701可以采用粘贴的方式可拆卸的连接于支撑盘704，也可以通过磁性吸附在一起，还可以通过紧固件可拆卸的连接在一起，例如，如图13所示，支撑盘704构造有若干连接孔，连接孔可以优先采用螺纹孔，同时，定位载盘701构造有若干适配各连接孔的通孔703，如图13所示，使得定位载盘701可以通过适配通孔703和连接孔的紧固件可拆卸的安装于支撑盘704，紧固件可以是紧固螺母、螺栓副等，以便安装和拆卸定位载盘701，便于更换，以适配不同型号的镜片。

实施例5

为便于准确定位和约束封装盒，本实施例所提供的抓取系统，还包括定位调节机构800，定位调节机构800安装于工装平台100，主要用于可拆卸的定位和约束光通讯模块900。定位调节机构800具有多种实施方式，例如，定位调节机构800可以采用现有的夹具，以便利用夹具固定光通讯模块900。在本实施例中，如图14及图15所示，定位调节机构800包括产品定位块801，产品定位块801构造有用于支撑光通讯模块900的水平支撑面802，所述水平支撑面802的一侧构造有第一限位面804，如图14及图15所示，为形成该第一限位面804，水平支撑面802的该侧构造有向上的凸起，所述第一限位面804为该凸起的侧面，作为优选，该第一限位面804可以垂直于水平支撑面802，第一限位面804用于限位约束光通讯模块900的侧面。同时，水平支撑面802的另一侧还构造有第二限位面805，同理，为形成该第二限位面805，水平支撑面802的该端构造有向上的凸起，所述第二限位面805为该凸起的侧面，如图14所示，作为优选，该第二限位面805可以垂直于水平支撑面802，第二限位面805用于限位约束光通讯模块900的端面。在使用时，水平支撑面802、第一限位面804以及第二限位面805可以从三个相互垂直的方向限位约束光通讯模块900，从而可以方便、快速的定位光通讯模块900。

同时，产品定位块801还构造有接头连接孔806，如图14及图15所示，水平支撑面802内构造有吸附孔803，如图14所示，吸附孔803与接头连接孔806可以在产品定位块801的内部相连通，而接头连接孔806主要用于连接气管接头302，如图14及图15所示，气管接头302可以通过气管连通负压设备，如负压泵等，负压设备可以在吸附孔803处产生负压，从而可以利用负压吸附水平支撑面802上的光通讯模块900，以便为光通讯模块900提供一定的约束力，既可以有效约束光通讯模块900，可快速简便的对产品进行固定，又便于更换光通讯模块900。

在更进一步的方案中，定位调节机构800还包括平移台807，如图16所示，平移台807上安装有转接块808，转接块808的一侧构造有顶紧头809，顶紧头809对应所述第一限位面804，平移台807用于调节顶紧头809与第一限位面804之间的间距，从而达到夹紧/放松光通讯模块900的目的，可以更好的固定光通讯模块900。在实施时，可以采用7STM01213型号的平移台807。

在实施时，产品定位块801可以直接固定于工装平台，确保水平支撑面802保持水平即可。当然，也可以将产品定位块801安装于其它的机构上，实现更多的功能，例如，所述定位调节机构800还包括旋转台810，如图16所示，旋转台810上安装有第一角位台811，第一角位台811上安装有第二角位台812，产品定位块801和平移台807可以分别安装于第二角位台812，如图16所示，第一角位台811和第二角位台812分别用于调节水平支撑面802在两个正交方向的俯仰角度，且第一角位台811与第二角位台812的安装方向相互垂直，可进行正交双轴同心旋转调整，以便有效调节水平支撑面802在两个正交方向的俯仰角度；旋转台810主要用于调节产品定位块801沿圆周方向的方位。在本方案中，通过配置旋转台810、第一角位台811以及第二角位台812，可以有效调节产品定位块801的方位、水平支撑面802的水平度等参数，三者的组合使用，解决调平水平支撑面802的问题，可以显著提高本系统在调试方面的效率及便利性，并有利于提高本系统的通用性。在实施时，第一角位台811和第二角位台812可以分别采用手动角位台，如7SGM01系列手动角位台等。旋转台810可以采用手动旋转台810，如7SRM173螺杆旋转台810、7SRM3100蜗轮旋转台810等，也可以采用电动旋转台810，如PT-GS200高速电动旋转台810等。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种抓取系统，其特征在于，包括工装平台、位置调节机构、控制器以及抓取机构，其中，

所述抓取机构包括基座，基座安装于位置调节机构，位置调节机构与控制器电连接，控制器通过位置调节机构调节抓取机构的空间位置，

滑动座，滑动座可移动的约束于基座，并可沿竖直方向升/降，滑动座安装有吸嘴，吸嘴用于吸附镜片，

以及弹簧，所述弹簧的一端约束于基座，另一端约束于滑动座，弹簧用于沿竖直方向支撑或悬挂滑动座。

2.根据权利要求1所述的抓取系统，其特征在于，所述基座还设置有导向杆，导向杆沿竖直方向布置，滑动座构造有适配导向杆的导向孔，滑动座通过导向孔可移动的套设于导向杆，所述弹簧套设于导向杆。

3.根据权利要求2所述的抓取系统，其特征在于，基座对称设置两根导向杆，滑动座的左端和右端分别设置有导向孔，两个导向孔分别套设于对应的导向杆，两根导向杆分别套设有所述弹簧；

和/或，所述控制器采用的是PLC或单片机；

和/或，所述抓取机构还包括导向组件，所述滑动座通过导向组件可移动的约束于基座；

和/或，所述滑动座还安装有固化灯，所述固化灯设置于吸嘴的一侧或两侧，固化灯与控制器相连，控制器用于控制固化灯的开启/关闭。

4.根据权利要求1所述的抓取系统，其特征在于，所述抓取机构还包括气管接头，气管接头设置于滑动座，所述吸嘴与气管接头相连通。

5.根据权利要求4所述的抓取系统，其特征在于，还包括阀门、和用于产生负压的负压设备，所述气管接头通过气管与负压设备相连通，阀门设置于气管，控制器与阀门电连接，用于控制阀门开启/关闭。

6.根据权利要求1-5任一所述的抓取系统，其特征在于，所述基座设置有第一导电部件，所述滑动座设置有适配第一导电部件的第二导电部件，第一导电部件和第二导向部件分别通过导线连接于控制器，

初始时，第二导电部件与第一导电部件相接触，当第二导电部件与第一导电部件分离时，控制器会检测到分离信号。

7.根据权利要求6所述的抓取系统，其特征在于，所述第一导电部件设置于第二导电部件的正下方，初始时，第二导电部件在重力的作用下与第一导电部件相接触。

8.根据权利要求6所述的抓取系统，其特征在于，所述基座安装有第一绝缘部件，所述第一导电部件设置于所述第一绝缘部件，所述滑动座安装有第二绝缘部件，所述第二导电部件设置于所述第二绝缘部件。

9.根据权利要求1-5任一所述的抓取系统，其特征在于，还包括载具机构，所述载具机构包括定位载盘和支撑盘，支撑盘连接于支架，支架固定于工装平台，

定位载盘构造有若干适配镜片的凹槽，凹槽用于定位和支撑镜片，定位载盘可拆卸的安装于支撑盘。

10.根据权利要求1-5任一所述的抓取系统，其特征在于，所述定位调节机构包括产品定位块，所述产品定位块构造有用于支撑光通讯模块的水平支撑面，所述水平支撑面的一侧构造有第一限位面，第一限位面用于限位约束光通讯模块的侧面，所述水平支撑面的另一侧还构造有第二限位面，第二限位面用于限位约束光通讯模块的端面，

产品定位块还构造有接头连接孔，水平支撑面内构造有吸附孔，吸附孔与接头连接孔相连通，接头连接孔用于连接气管接头。

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