CN116216304A - 柔性片料定位吸附机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种柔性片料定位吸附机构，包括安装臂、吸板、夹爪定位装置及升降驱动装置，吸板水平安装在安装臂的下端，且吸板上设有用于吸附柔性片料的负压吸盘；夹爪定位装置包括多个外夹爪及第一夹爪驱动装置，多个外夹爪设在吸板的外围，第一夹爪驱动装置与多个外夹爪连接，用以驱动多个外夹爪向吸板靠拢而夹持柔性片料的外周沿，使得柔性片料在竖向上与吸板定位重合；升降驱动装置与夹爪定位装置连接，用以驱动夹爪定位装置沿竖向向上运动，以使柔性片料贴合负压吸盘。根据本发明的柔性片料定位吸附机构，可以实现柔性片料稳定可靠的抓取，有利于实现柔性片料的自动化组装加工。

Description

柔性片料定位吸附机构

技术领域

本发明涉及上料机构，尤其涉及一种柔性片料定位吸附机构。

背景技术

在智能制造中，各个零部件之间的组装都是通过自动化组装设备组装完成，而实现组装的第一步是要能够抓取待安装的工件。对于硬度相对较大的工件而言，通过机械手抓取较为简单。而对于柔性片料而言，例如较薄的金属方框件，由于片料质地软，夹爪难度大，此外，对于一些尺寸较小的片料，片料放在料仓中，通过吸盘机械手抓取时，这些片料位置不准确，容易变形，进一步较大了抓取难度，换言之，对于柔性片料，尤其是小尺寸的柔性片料，难以实现精确可靠地抓取取料，进而影响了自动化组装的实现。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的目的在于提出一种柔性片料定位吸附机构。

为实现上述目的，根据本发明实施例的柔性片料定位吸附机构，包括：

安装臂；

吸板，所述吸板水平安装在所述安装臂的下端，且所述吸板上设有用于吸附柔性片料的负压吸盘；

夹爪定位装置，所述夹爪定位装置包括多个外夹爪及第一夹爪驱动装置，多个所述外夹爪设在所述吸板的外围，所述第一夹爪驱动装置与多个所述外夹爪连接，用以驱动多个所述外夹爪向所述吸板靠拢而夹持所述柔性片料的外周沿，使得所述柔性片料在竖向上与所述吸板定位重合；

升降驱动装置，所述升降驱动装置与所述夹爪定位装置连接，用以驱动所述夹爪定位装置沿竖向向上运动，以使所述柔性片料贴合所述负压吸盘。

根据本发明实施例提供的柔性片料定位吸附机构，在抓取柔性片料时，可以向通过吸板外围的外夹爪向内侧夹持，使得柔性片料自动与吸板对准定位，再通过升降驱动装置驱动夹爪定位装置沿竖向向上运动，以使柔性片料贴合负压吸盘，最后通过负压吸盘吸附，实现柔性片料稳定可靠的抓取，有利于实现柔性片料的自动化组装加工。

另外，根据本发明上述实施例的柔性片料定位吸附机构还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述柔性片料为方框件，所述吸板上具有镂空孔；

所述夹爪定位装置还包括多个内夹爪及第二夹爪驱动装置，多个所述内夹爪间隔设在所述镂空孔中，所述第二夹爪驱动装置与多个所述内夹爪连接，用以驱动多个所述内夹爪向外侧运动而夹持所述柔性片料的内周沿，使得所述柔性片料在竖向上与所述吸板定位重合。

根据本发明的一个实施例，所述第一夹爪驱动装置包括：

第一夹紧气缸；

两个第一支架，两个所述第一支架在所述X轴方向上相对布置且与所述第一夹紧气缸的两个夹臂一一对应，每个所述第一支架固定在所述第一夹紧气缸上对应的夹臂上，且每个所述第一支架上设有至少一个所述外夹爪，以通过所述第一夹紧气缸驱动两个所述第一支架在X轴方向相对运动。

根据本发明的一个实施例，所述第二夹爪驱动装置包括：

第二夹紧气缸；

两个第二支架，两个所述第二支架在所述Y轴方向上相对布置且与所述第二夹紧气缸的两个夹臂一一对应，每个所述第二支架固定在所述第二夹紧气缸上对应的夹臂上，且每个所述第二支架上设有至少一个所述内夹爪，以通过所述第二夹紧气缸驱动两个所述第二支架在Y轴方向相对运动。

根据本发明的一个实施例，所述升降驱动装置包括：

滑动架，所述滑动架设在所述安装臂上且沿竖向可滑动；

载板，所述载板水平安装在所述滑动架的下端，所述夹爪定位装置固定在所述载板的底部；

直线驱动器，所述直线驱动器设在所述安装臂上且与所述滑动架连接，用以驱动所述滑动架沿竖向滑动。

根据本发明的一个实施例，所述外夹爪包括第一爪臂及内折台，所述第一爪臂的上端与所述第一夹爪驱动装置连接，所述内折台由所述第一爪臂的下端向内侧折弯形成。

根据本发明的一个实施例，所述内夹爪包括第二爪臂及外折台，所述第二爪臂的上端与所述第二夹爪驱动装置连接，所述外折台由所述第二爪臂的下端向外侧折弯形成，所述外折台的顶面和内折台的顶面位于同一平面。

根据本发明的一个实施例，所述吸板的底面设有凹槽，所述负压吸嘴安装于所述凹槽内，且所述吸嘴的底面略凸出于所述吸板的底面。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1是本发明实施例柔性片料定位吸附机构一个视角的结构示意图；

图2是本发明实施例柔性片料定位吸附机构另一个视角的结构示意图；

图3是本发明实施例柔性片料定位吸附机构的侧视图；

图4是本发明实施例柔性片料定位吸附机构的分解图；

图5是本发明实施例柔性片料定位吸附机构中夹爪定位装置的分解图。

附图标记：

10、安装臂；

20、吸板；

21、负压吸盘；

H20、镂空孔；

H21、凹槽；

30、夹爪定位装置；

301、第一夹爪驱动装置；

301a、第一夹紧气缸；

301b、第一支架；

302、外夹爪；

3021、第一爪臂；

3022、内折台；

303、第二夹爪驱动装置；

303a、第二夹紧气缸；

303b、第二支架；

304、内夹爪；

3041、第二爪臂；

3042、外折台；

40、升降驱动装置；

401、滑动架；

402、载板；

403、直线驱动器；

50、柔性片料。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例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例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。

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”“轴向”、“周向”、“径向”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该特征。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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，可以是两个元件内部的连通。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。

下面参照附图详细描述本发明实施例的柔性片料50定位吸附机构。

参照图1至图5所示，根据本发明实施例提供的柔性片料50定位吸附机构，包括安装臂10、吸板20、夹爪定位装置30及升降驱动装置40。

具体地，安装臂10可以连接至移动机械手上，通过移动机械手驱动该柔性片料50定位吸附机构移动，移动机械手可以在多个轴向上运动，以便于自动移动至料仓取料。

吸板20水平安装在所述安装臂10的下端，且所述吸板20上设有用于吸附柔性片料50的负压吸盘21，在具体应用中，负压吸盘21连接至负压设备，以通过负压设备对所述负压吸盘21进行抽吸，以使负压吸盘21形成负压吸附作用，可以吸附柔性片料50。

夹爪定位装置30包括多个外夹爪302及第一夹爪驱动装置301，多个所述外夹爪302设在所述吸板20的外围，所述第一夹爪驱动装置301与多个所述外夹爪302连接，用以驱动多个所述外夹爪302向所述吸板20靠拢而夹持所述柔性片料50的外周沿，使得所述柔性片料50在竖向上与所述吸板20定位重合。

升降驱动装置40与所述夹爪定位装置30连接，用以驱动所述夹爪定位装置30沿竖向向上运动，以使所述柔性片料50贴合所述负压吸盘21。

也就是说，第一夹爪驱动装置301可以驱动吸板20外围的多个外夹爪302向内侧运动，进而可以夹持吸板20下方的柔性片料50，对柔性片料50进行定位，使得柔性片料50在竖向上与吸板20重合。而升降驱动装置40可以驱动夹爪定位装置30整体沿竖向上下运动。在夹爪定位装置30利用多个外夹爪302对柔性片料50定位之后，可以通过升降驱动装置40可以驱动夹爪定位装置30向上运动，而带动柔性片料50上升与吸板20上的负压吸盘21贴合，以便于负压吸盘21将柔性片料50吸附固定在吸板20的底面。

在具体取料过程中，首先移动机械手驱动该柔性片料50定位吸附机构移动至料仓中，并确保外夹爪302位于柔性片料50周向的外侧，且柔性片料50的下端位于柔性片料50的下方，且柔性片料50与负压吸盘21及吸板20的底面之间具有间距。再通过第一夹爪驱动装置301驱动多个外夹爪302向内侧运动，而贴靠至吸板20的侧面，在此过程中，如果柔性片料50与吸板20不重合，则在多个外夹爪302的推动扶正作用下，可以使得柔性片料50快速摆正至与吸板20重合。接着通过升降驱动装置40驱动夹爪定位装置30向上运动，进而使得柔性片料50向上平移，最终与吸板20上的负压吸盘21接触，最后通过负压吸盘21吸附该柔性片料50即可。

根据本发明实施例提供的柔性片料50定位吸附机构，在抓取柔性片料50时，可以向通过吸板20外围的外夹爪302向内侧夹持，使得柔性片料50自动与吸板20对准定位，再通过升降驱动装置40驱动夹爪定位装置30沿竖向向上运动，以使柔性片料50贴合负压吸盘21，最后通过负压吸盘21吸附，实现柔性片料50稳定可靠的抓取，有利于实现柔性片料50的自动化组装加工。

参照图3至图5所示，在本发明的一个实施例中，柔性片料50为方框件，所述吸板20上具有镂空孔H20，该镂空孔H20与方框件的镂空区对应。夹爪定位装置还包括多个内夹爪304及第二夹爪驱动装置303，多个所述内夹爪304间隔设在所述镂空孔H20中，所述第二夹爪驱动装置303与多个所述内夹爪304连接，用以驱动多个所述内夹爪304向外侧运动而夹持所述柔性片料50的内周沿，使得所述柔性片料50在竖向上与所述吸板20定位重合。

当柔性片料50为方框件时，这种柔性片料50更加容易变形，在变形的情况下，即便是吸盘机械手能够准确与柔性平料对准，在吸附时也难以保证各个吸附点能够被成功吸附，导致片料吸附不可靠等问题。

本实施例中，为了能够对该类方框件的柔性片料50进行准确吸附抓取，还配置有多个内夹爪304和第二夹爪驱动装置303，在取料时，多个内夹爪304位于吸板20上的镂空孔H20中，一方面，利用吸板20外侧的外夹爪302向内运动而夹持柔性片料50的外周沿，另一方面，利用吸板20内侧的内夹爪304向外运动而夹持柔性片料50的内周沿，如此，可以确保方框件的柔性片料50在定位过程中保持形态不变，进而达到更精确的定位效果，再通过负压吸盘21吸附后，达到稳定且精确地吸附取料。

参照图1至图5所示，在本发明的一个实施例中，第一夹爪驱动装置301包括第一夹紧气缸301a及两个第一支架301b，两个所述第一支架301b在所述X轴方向上相对布置且与所述第一夹紧气缸301a的两个夹臂一一对应。每个所述第一支架301b固定在所述第一夹紧气缸301a上对应的夹臂上，且每个所述第一支架301b上设有至少一个所述外夹爪302，以通过所述第一夹紧气缸301a驱动两个所述第一支架301b在X轴方向相对运动。

也就是说，通过第一夹紧气缸301a可以驱动两个第一支架301b在X轴方向上相对运动，而两个第一支架301b上设有外夹爪302，所以，两个第一支架301b相对运动，即可驱动多个外夹爪302相对运动而夹持柔性片料50。

本实施例中，通过两个第一支架301b在X轴方向的相对运动，可以实现在X轴方向上对柔性片料50进行定位，并且，两个第一支架301b同步运动，定位效果好。

对应地，第二夹爪驱动装置303包括第二夹紧气缸303a和两个第二支架303b，两个所述第二支架303b在所述Y轴方向上相对布置且与所述第二夹紧气缸303a的两个夹臂一一对应，每个所述第二支架303b固定在所述第二夹紧气缸303a上对应的夹臂上，且每个所述第二支架303b上设有至少一个所述内夹爪304，以通过所述第二夹紧气缸303a驱动两个所述第二支架303b在Y轴方向相对运动。

也就是说，通过第二夹紧气缸303a可以驱动两个第二支架303b在Y轴方向上相对运动，而两个第二支架303b上设有内夹爪304，所以，两个第二支架303b相对运动，即可驱动多个内夹爪304相对运动而夹持柔性片料50。这种通过两个第一支架301b在X轴方向的相对运动方式，可以实现在Y轴方向上对柔性片料50进行定位，通过X轴和Y轴方向上的定位，确保定位更加精确。

参照图4至图5所示，在本发明的一个实施例中，升降驱动装置40包括滑动架401、载板402及直线驱动器403，滑动架401设在所述安装臂10上且沿竖向可滑动。该直线驱动器403可以采用直线气缸或直线电机等。

载板402水平安装在所述滑动架401的下端，所述夹爪定位装置30固定在所述载板402的底部。直线驱动器403设在所述安装臂10上且与所述滑动架401连接，用以驱动所述滑动架401沿竖向滑动。

本实施例中，通过直线驱动器403驱动滑动架401上下滑动，再通过滑动架401带动载板402及载板402上的夹爪定位装置30，如此，即可实现夹爪定位装置30沿竖向滑动，其结构简单，驱动可靠稳定。

参照图5所示，在本发明的一个实施例中，外夹爪302包括第一爪臂3021及内折台3022，所述第一爪臂3021的上端与所述第一夹爪驱动装置301连接，所述内折台3022由所述第一爪臂3021的下端向内侧折弯形成。

对应地，内夹爪304包括第二爪臂3041及外折台3042，所述第二爪臂3041的上端与所述第二夹爪驱动装置303连接，所述外折台3042由所述第二爪臂3041的下端向外侧折弯形成，所述外折台3042的顶面和内折台3022的顶面位于同一平面。

本实施例中，在第一爪臂3021的下端形成内折台3022，在第二爪臂3041的下端形成外折台3042，且外折台3042的顶面和内折台3022的顶面位于同一平面，如此，升降驱动装置40驱动夹爪定位装置30向上运动时，柔性片料50止挡在内折台3022和外折台3042形成的平面上，进而确保柔性片料50能够被稳定的上移至负压吸盘21底面，提高了柔性片料50上移的可靠性。

参照图1至图3所示，在本发明的一个实施例中，吸板20的底面设有凹槽H21，所述负压吸嘴安装于所述凹槽H21内，且所述吸嘴的底面略凸出于所述吸板20的底面，如此，在负压吸嘴吸附柔性片料50时，柔性片料50贴合在吸板20上，有利于柔性片料50保持平整的吸附状态，吸附更加可靠稳定，有利于柔性片料50的移送。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例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例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种柔性片料定位吸附机构，其特征在于，包括：

安装臂；

吸板，所述吸板水平安装在所述安装臂的下端，且所述吸板上设有用于吸附柔性片料的负压吸盘；

夹爪定位装置，所述夹爪定位装置包括多个外夹爪及第一夹爪驱动装置，多个所述外夹爪设在所述吸板的外围，所述第一夹爪驱动装置与多个所述外夹爪连接，用以驱动多个所述外夹爪向所述吸板靠拢而夹持所述柔性片料的外周沿，使得所述柔性片料在竖向上与所述吸板定位重合；

升降驱动装置，所述升降驱动装置与所述夹爪定位装置连接，用以驱动所述夹爪定位装置沿竖向向上运动，以使所述柔性片料贴合所述负压吸盘。

2.根据权利要求1所述的柔性片料定位吸附机构，其特征在于，所述柔性片料为方框件，所述吸板上具有镂空孔；

所述夹爪定位装置还包括多个内夹爪及第二夹爪驱动装置，多个所述内夹爪间隔设在所述镂空孔中，所述第二夹爪驱动装置与多个所述内夹爪连接，用以驱动多个所述内夹爪向外侧运动而夹持所述柔性片料的内周沿，使得所述柔性片料在竖向上与所述吸板定位重合。

3.根据权利要求1所述的柔性片料定位吸附机构，其特征在于，所述第一夹爪驱动装置包括：

第一夹紧气缸；

两个第一支架，两个所述第一支架在X轴方向上相对布置且与所述第一夹紧气缸的两个夹臂一一对应，每个所述第一支架固定在所述第一夹紧气缸上对应的夹臂上，且每个所述第一支架上设有至少一个所述外夹爪，以通过所述第一夹紧气缸驱动两个所述第一支架在X轴方向相对运动。

4.根据权利要求2所述的柔性片料定位吸附机构，其特征在于，所述第二夹爪驱动装置包括：

第二夹紧气缸；

两个第二支架，两个所述第二支架在Y轴方向上相对布置且与所述第二夹紧气缸的两个夹臂一一对应，每个所述第二支架固定在所述第二夹紧气缸上对应的夹臂上，且每个所述第二支架上设有至少一个所述内夹爪，以通过所述第二夹紧气缸驱动两个所述第二支架在Y轴方向相对运动。

5.根据权利要求1所述的柔性片料定位吸附机构，其特征在于，所述升降驱动装置包括：

滑动架，所述滑动架设在所述安装臂上且沿竖向可滑动；

载板，所述载板水平安装在所述滑动架的下端，所述夹爪定位装置固定在所述载板的底部；

直线驱动器，所述直线驱动器设在所述安装臂上且与所述滑动架连接，用以驱动所述滑动架沿竖向滑动。

6.根据权利要求2所述的柔性片料定位吸附机构，其特征在于，所述外夹爪包括第一爪臂及内折台，所述第一爪臂的上端与所述第一夹爪驱动装置连接，所述内折台由所述第一爪臂的下端向内侧折弯形成。

7.根据权利要求6所述的柔性片料定位吸附机构，其特征在于，所述内夹爪包括第二爪臂及外折台，所述第二爪臂的上端与所述第二夹爪驱动装置连接，所述外折台由所述第二爪臂的下端向外侧折弯形成，所述外折台的顶面和内折台的顶面位于同一平面。

8.根据权利要求1所述的柔性片料定位吸附机构，其特征在于，所述吸板的底面设有凹槽，所述负压吸嘴安装于所述凹槽内，且所述吸嘴的底面略凸出于所述吸板的底面。

Images