CN117324996B - 夹取装置及方法、运输设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种夹取装置及方法、运输设备，夹取装置包括：基座、面板，面板上设有用于检测待夹取工件的到位状态的位置传感器；夹取部件包括第一夹持部和第二夹持部；第一驱动机构设于基座上，与夹取部件连接，在位置传感器检测到待夹取工件到达预设位置后，第一驱动机构用于驱动第一夹持部和第二夹持部相向移动，以达到第一极限夹取位置；和/或，第一驱动机构用于驱动第一夹持部和第二夹持部反向移动，以达到第二极限夹取位置；第二驱动机构设于基座上，与第一驱动机构连接，在夹取部件达到第二极限夹取位置后，第二驱动机构用于驱动第一驱动机构，进而使第一驱动机构驱动第一夹持部和第二夹持部反向移动，以达到第三极限夹取位置。

Description

夹取装置及方法、运输设备

技术领域

本申请涉及夹具技术领域，特别涉及一种夹取装置及方法、运输设备。

背景技术

模具及非标零件数控机床加工中心（Computer numerical control machinetools ，简称CNC）、数控镗床、深孔钻、数控电火花成型机（Electrical DischargeMachining，简称EDM）的加工的工件较重，重达几百千克甚至几十吨，因此，现有的机器人机械手无法抓取待加工工件上机加工。

通常，依靠工人将待加工工件固定到行吊车上，然后通过行走吊车将待加工工件吊到机床工作台上。然而，人工上下工件主要存在以下问题：一、因机加工都是中大型工件，机器人机械手无法抓取上机，无法实现智能化加工；二、人工上下工件，尤其在搬运过程中，容易出现人身伤亡的安全事故；三、人工上下工件的工作效率低下，而人工成本高；四、由于现有的机器人机械手只能在一定的范围内调节夹取部件的尺寸，无法适应不同尺寸的物料的夹取，从而导致工作效率降低。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种夹取装置，夹取装置能够根据工件的尺寸启动多级夹取，以适应不同尺寸的工件的夹取、运输。由于第一驱动机构、第二驱动机构对于设置位置精度要求较高，夹取装置的夹取精度也相对较高。

第一方面，本申请提供了一种夹取装置，包括：基座、面板、夹取部件，所述面板设于所述基座上，所述面板上设有位置传感器，所述位置传感器用于检测待夹取工件的到位状态；所述夹取部件包括第一夹持部和第二夹持部；第一驱动机构，设于所述基座上，与所述夹取部件连接，在所述位置传感器检测到所述待夹取工件到达预设位置后，所述第一驱动机构用于驱动所述第一夹持部和所述第二夹持部相向移动，以达到第一极限夹取位置；和/或，所述第一驱动机构用于驱动所述第一夹持部和所述第二夹持部反向移动，以达到第二极限夹取位置；第二驱动机构，设于所述基座上，与所述第一驱动机构连接，在所述夹取部件达到所述第二极限夹取位置后，所述第二驱动机构用于驱动所述第一驱动机构，进而使所述第一驱动机构驱动所述第一夹持部和所述第二夹持部反向移动，以达到第三极限夹取位置。

于一实施例中，所述第一驱动机构包括：互为镜像设置的第一子驱动单元和第二子驱动单元；所述第一子驱动单元与所述第一夹持部连接，所述第二子驱动单元与所述第二夹持部连接；在所述第一子驱动单元驱动所述第一夹持部，所述第二子驱动单元驱动所述第二夹持部，使所述第一夹持部与所述第二夹持部相向移动时，所述夹取部件达到所述第一极限夹取位置；

在所述第一子驱动单元驱动所述第一夹持部，所述第二子驱动单元驱动所述第二夹持部，使所述第一夹持部与所述第二夹持部反向移动时，所述夹取部件达到所述第二极限夹取位置。

于一实施例中，所述第一子驱动单元包括：第一座体、第一子驱动件、第一子传动件以及第一子螺母座；其中，所述第一子驱动件设于所述第一座体上，所述第一子传动件与所述第一子驱动件的输出端连接，所述第一子螺母座设于所述第一子传动件上，所述第一夹持部连接于所述第一子螺母座。

于一实施例中，所述第一子驱动单元还包括：第一子安装板，所述第一子安装板上设有第一子滑轨，所述第一夹持部上还设有能沿所述第一子滑轨进行滑动的第一子滑块。

于一实施例中，所述第二子驱动单元包括：第二座体、第二子驱动件、第二子传动件以及第二子螺母座；其中，所述第二子驱动件设于所述第二座体上，所述第二子传动件与所述第二子驱动件的输出端连接，所述第二子螺母座设于所述第二子传动件上，所述第二夹持部连接于所述第二子螺母座。

于一实施例中，所述第二子驱动单元还包括：第二子安装板，所述第二子安装板上还设有第二子滑轨，所述第二夹持部上还设有能沿所述第二子滑轨进行滑动的第二子滑块。

于一实施例中，所述第二驱动机构包括：第二驱动件、第二主动轮、第二从动轮以及传动带；其中，所述传动带设于所述第二主动轮和所述第二从动轮之间，在位于上部的所述传动带上连接所述第一子驱动单元，在位于下部的所述传动带上连接所述第二子驱动单元；

所述第二驱动件与所述第二主动轮连接，并驱动所述第二主动轮转动，通过所述传动带带动所述第二从动轮转动，进而带动所述第一子驱动单元和所述第二子驱动单元分别反向移动，进而使所述第一夹持部和所述第二夹持部反向移动，以使所述夹取部件达到所述第三极限夹取位置。

第二方面，本申请提供一种夹取方法，应用于夹取装置，所述夹取装置包括：基座、面板、夹取部件、第一驱动机构以及第二驱动机构，所述面板设于所述基座上，所述面板上设有位置传感器，所述夹取部件包括第一夹持部和第二夹持部，所述第一驱动机构设于所述基座上并与所述夹取部件连接，所述第二驱动机构设于所述基座上并与所述第一驱动机构连接；所述方法包括：

获取待夹取工件的尺寸参数信息；

根据所述待夹取工件的尺寸参数信息，控制所述第一驱动机构和/或所述第二驱动机构驱动所述第一夹持部、所述第二夹持部反向移动，以使所述第一夹持部和所述第二夹持部之间形成所述待夹取工件的预设预留空间；

根据所述待夹取工件的尺寸参数信息，控制所述第一驱动机构驱动所述第一夹持部和所述第二夹持部移动，以达到预设夹取位置；

在所述预设夹取位置处，获取所述位置传感器检测到的所述待夹取工件的到位状态信息；

控制所述第二驱动机构驱动所述第一驱动机构移动，带动所述第一夹持部和所述第二夹持部移动，以达到第三极限夹取位置；所述第三极限夹取位置表示所述夹取装置能够夹取的所述待夹取工件的最大尺寸的位置。

于一实施例中，所述预设夹取位置包括第一极限夹取位置和第二极限夹取位置；所述第一极限夹取位置表示所述夹取装置能够夹取的所述待夹取工件的最小尺寸的位置，所述第二极限夹取位置表示所述第一驱动机构能够驱动所述第一夹持部和所述第二夹持部反向移动达到的最大极限位置时，所述夹取装置能够夹取的所述待夹取工件的尺寸位置；

所述根据所述待夹取工件的尺寸参数信息，控制所述第一驱动机构驱动所述第一夹持部和所述第二夹持部移动，以达到预设夹取位置，包括：

控制所述第一驱动机构驱动所述第一夹持部和所述第二夹持部相向移动，以使所述夹取部件达到所述第一极限夹取位置；

控制所述第一驱动机构驱动所述第一夹持部和所述第二夹持部反向移动，以使所述夹取部件达到所述第二极限夹取位置。

第三方面，本申请提供一种运输设备，包括如本申请第一方面任一项实施例所述的夹取装置。

本申请方案中，夹取装置能够根据工件的尺寸启动多级夹取，通过第一驱动机构、第二驱动机构配合，实现第一夹持部、第二夹持部的伸缩夹取，以适应不同尺寸的工件的夹取、运输。本申请的第一驱动机、第二驱动机构对于设置位置精度要求较高，因此，夹取装置的夹取精度也相对较高。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本申请一实施例提供的夹取装置的整体结构示意图一；

图2为本申请一实施例提供的夹取装置的整体结构示意图二；

图3为本申请一实施例提供的夹取装置的俯视图；

图4为本申请一实施例提供的第一驱动机构的结构示意图；

图5为本申请一实施例提供的第一子驱动单元的结构示意图；

图6为本申请一实施例提供的第二子驱动单元的结构示意图；

图7为本申请一实施例提供的第二驱动机构的结构示意图；

图8为本申请一实施例提供的夹取装置达到第一极限夹取位置的状态示意图；

图9为本申请一实施例提供的夹取装置达到第二极限夹取位置的状态示意图；

图10为本申请一实施例提供的夹取装置达到第三极限夹取位置的状态示意图；

图11为图10所示达到第三极限夹取位置的状态下第二驱动机构的状态示意图；

图12为本申请一实施例提供的夹取方法的流程示意图。

附图标记：

1-夹取装置；10-基座；101-面板；102-位置传感器；100-夹取部件；110-第一夹持部；111-第一子滑块；120-第二夹持部；121-第二子滑块；200-第一驱动机构；210-第一子驱动单元；211-第一座体；212-第一子驱动件；213-第一子传动件；214-第一子螺母座；215-第一子安装板；216-第一子滑轨；217-第一固定件；2171-第一固定滑块；220-第二子驱动单元；221-第二座体；222-第二子驱动件；223-第二子传动件；224-第二子螺母座；225-第二子安装板；226-第二子滑轨；227-第二固定件；2271-第二固定滑块；300-第二驱动机构；310-第二驱动件；320-第二主动轮；330-第二从动轮；340-传动带；350-支架；351-第二滑轨。

具体实施方式

术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，并不表示排列序号，也不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“左”、“右”、“上”、“下”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，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。

在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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；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。

下面将结合附图对本申请的技术方案进行描述。

请参照图1、图2以及图3，本申请提供一种夹取装置1，该夹取装置1可以应用在CNC加工中心，用于夹取或搬运待加工的各种金属、塑料和其他材料的工件。夹取装置1包括：基座10、面板101、夹取部件100、第一驱动机构200、第二驱动机构300。其中，基座10作为整个夹取装置1的支撑结构，需要具备一定的强度和稳定性。面板101设于基座10上，例如面板101可以通过焊接或螺栓连接方式固定在基座10上。进一步的，面板101可以固定安装在基座10的中轴线上。

在面板101上设有位置传感器102，位置传感器102用于检测待夹取工件的到位状态。位置传感器102可以设置在面板101上的任何位置处。可选的，本实施例中的位置传感器102设置在面板101的中轴线上。

位置传感器102能感受被测物的位置并转换成电信号。可选的，位置传感器102可以为接触式传感器和接近式传感器。接触式传感器的触头由待夹取工件与面板101接触挤压而动作，常见的有行程开关、二维矩阵式位置传感器；行程开关和二维矩阵式位置传感器的结构可采用现有技术中的结构，在此不再赘述。接近式传感器是指当待夹取工件与其接近到设定距离时就发出“动作”信号的开关，其无需与待夹取工件直接接触，接近式传感器可以为电磁式、光电式、差动变压器式、电涡流式、电容式、干簧管、霍尔式等，上述类型的接近式传感器的结构可采用现有技术中的结构，在此不再赘述。因此，本实施例中，可以根据CNC加工中心的设计需求选择对应的位置传感器102。

夹取部件100包括第一夹持部110和第二夹持部120，第一夹持部110和第二夹持部120的形状结构可以一致且呈对称设置。

第一驱动机构200，设于基座10上，与夹取部件100连接，在位置传感器102检测到待机去工件达到预设位置后，第一驱动机构200用于驱动第一夹持部110和第二夹持部120相向移动，以达到第一极限夹取位置；和/或，第一驱动机构200用于驱动第一夹持部110和第二夹持部120反向移动，以达到第二极限夹取位置。

本实施例中，可以通过人工或机械手将待夹取工件转移到面板101前，当面板101上的位置传感器102检测待夹取工件，表明待夹取工件到达预设位置。这里的预设位置是指：待夹取工件被位置传感器102检测和感知到后，第一驱动机构200启动，开始进行夹紧。当第一驱动机构200驱动第一夹持部110和第二夹持部120相合紧时可用来夹取待夹取工件；当第一驱动机构200驱动第一夹持部110和第二夹持部120张开后，可释放待夹取工件。

需要说明的是，当人工或机械手将待夹取工件转移到面板101前，待夹取工件的放置状态可能有两种：1、待夹取工件刚好放置于与面板101平行并居中对齐的位置；2、待夹取工件放置于偏离面板101中轴线的位置，例如偏向面板101一侧放置。上述两种情况下，待夹取工件的放置状态对于夹取装置1的夹取操作的影响不大，可以忽略。

第二驱动机构300设于基座10上，与第一驱动机构200连接。在夹取部件100达到第二极限夹取位置后，第二驱动机构300用于驱动第一驱动机构200，进而使第一驱动机构200驱动第一夹持部110和第二夹持部120反向移动，以达到第三极限夹取位置。

本实施例中，根据待夹取工件的尺寸参数，第一驱动机构200通过驱动第一夹持部110和第二夹持部120同向并相向移动，使第一夹持部110和第二夹持部120相互靠近合紧，第一夹持部110和第二夹持部120合紧后实现对待夹取工件的夹取。当第一夹持部110和第二夹持部120相互靠近合紧到达第一极限夹取位置时，此时第一驱动机构200无法再驱动第一夹持部110和第二夹持部120靠近合紧，第一极限夹取位置为夹取部件100可以夹取到最小尺寸的待夹取工件的位置。可选的，第一夹持部110和第二夹持部120合紧时，最小的张开尺寸距离（即待夹取工件的尺寸，以长度为例）为100mm。

当第一驱动机构200通过驱动第一夹持部110和第二夹持部120反向并相背移动后，使第一夹持部110和第二夹持部120相互张开分离，第一夹持部110和第二夹持部120张开后实现对待夹取工件的卸放。当第一夹持部110和第二夹持部120相互张开分离并达到第二极限夹取位置时，第二极限夹取位置为第一驱动机构200能够驱动第一夹持部110和第二夹持部120反向移动达到的最大极限位置时，夹取部件100能够夹取到的待夹取工件的尺寸位置。可选的，第一夹持部110和第二夹持部120张开到第二极限夹取位置后，第一夹持部110和第二夹持部120最大的张开尺寸距离（即待夹取工件的尺寸，以长度为例）为700mm。

当待夹取工件的尺寸介于100mm-700mm之间，可以通过第一驱动机构驱动第一夹持部110和第二夹持部120的合紧或张开，以调节第一夹持部110和第二夹持部120之间的距离，满足对介于100mm-700mm之间尺寸的工件的夹取。

当待夹取工件的尺寸超过700mm，即第一夹持部110和第二夹持部120夹取的工件的最大长度尺寸超过700mm后，此时，可以通过启动第二驱动机构300，依靠第二驱动机构300驱动第一驱动机构200，进而使第一驱动机构200驱动第一夹持部110和第二夹持部120反向移动，第一夹持部110和第二夹持部120张开，以达到第三极限夹取位置。第三极限夹取位置表示整个夹取装置1能够夹取的待夹取工件的最大尺寸的位置。可选的，第一夹持部110和第二夹持部120张开到第三极限夹取位置后，第一夹持部110和第二夹持部120最大的张开尺寸距离（即待夹取工件的尺寸，以长度为例）为1300mm。

需要说明的是，第三极限夹取位置的实现，可以是在夹取部件100已经到达第二极限夹取位置后，再通过启动第二驱动机构300，使第二驱动机构300驱动第一驱动机构200，由第一驱动机构200带动第一夹持部110和第二夹持部120反向移动，达到第三极限夹取位置，以此来夹取更大尺寸的工件。

因此，本实施例中，通过第一驱动机构200、第二驱动机构300配合，实现第一夹持部110、第二夹持部120的伸缩夹取，以满足不同尺寸的工价的夹取。

进一步的，请参照图4，第一驱动机构200包括：互为镜像设置的第一子驱动单元210和第二子驱动单元220；第一子驱动单元210与第一夹持部110连接，第二子驱动单元220与第二夹持部120连接；在第一子驱动单元210驱动第一夹持部110，第二子驱动单元220驱动第二夹持部120，使第一夹持部110与第二夹持部120相向移动时，夹取部件100达到第一极限夹取位置；在第一子驱动单元210驱动第一夹持部110，第二子驱动单元220驱动第二夹持部120，使第一夹持部110与第二夹持部120反向移动时，夹取部件100达到第二极限夹取位置。

可选的，第一子驱动单元210和第二子驱动单元220可以同时工作，并分别驱动第一夹持部110和第二夹持部120同时张开或收缩，从而实现第一夹持部110和第二夹持部120的同步夹取和同步释放待夹取工件。

在其他的实施例中，第一子驱动单元210和第二子驱动单元220可以不同时工作，从而分别驱动第一夹持部110和第二夹持部120不同步夹取和不同步释放待夹取工件。

上述实施例中，若第一夹持部110和第二夹持部120是同步夹取和释放时，第一夹持部110的夹取中心与第二夹持部120的夹取中心均与待夹取工件的中心为同一个中心；若第一夹持部110和第二夹持部120不是同步夹取或释放，则第一夹持部110的夹取中心与第二夹持部120的夹取中心与待夹取工件的中心不一致。

可选的，请参照图5，第一子驱动单元210包括：第一座体211、第一子驱动件212、第一子传动件213以及第一子螺母座214。其中，第一子驱动件212设于第一座体211上，第一子传动件213与第一子驱动件212的输出端连接，第一子螺母座214设于第一子传动件213上，第一夹持部110连接于第一子螺母座214。

第一座体211可以安装固定在基座10上，在第一座体211上还安装有第一子安装板215，第一子安装板215上设有第一子滑轨216，第一夹持部110上还设有能沿第一子滑轨216进行滑动的第一子滑块111。

本实施例中，第一子驱动单元210可以为能够推动第一夹持部110进行往复运动的结构。示例性的，第一子驱动件212可以为第一伺服电机，第一子驱动件212固定安装在第一座体211上，第一子传动件213可以为第一丝杆，第一伺服电机的输出端连接第一丝杆，在第一丝杆上安装有第一子螺母座214，第一夹持部110与第一子螺母座214连接。通过第一子驱动件212驱动第一子传动件213转动，第一子传动件213转动，带动第一子螺母座214在第一子传动件213上移动，进而带动第一夹持部110在水平方向上实现移动。通过控制第一子驱动件212的正转和反转，实现第一夹持部110在水平方向上的左右往复移动。

在其他的实施例中，第一子驱动单元210也可以是液压缸或气缸，液压缸或气缸的输出端直接与第一夹持部110连接，通过液压缸或气缸驱动第一夹持部110在水平方向上左右往复移动。

此外，通过设置第一子滑轨216，一方面通过第一子滑轨216与第一子滑块111的配合，能够在第一子滑块111的移动过程中起到对第一子滑块111的支撑和限位，使得第一子滑块111在移动的过程中避免出现偏移的情况，提高第一子滑块111运动过程中的稳定性，另一方面，能够使部分倾覆力矩传递至第一子滑轨216处，在第一子滑轨216提供的支撑作用下，进而提高第一子驱动单元210的整体稳定性。

请参照图6，第二子驱动单元220包括：第二座体221、第二子驱动件222、第二子传动件223以及第二子螺母座224。其中，第二子驱动件222设于第二座体221上，第二子传动件223与第二子驱动件222的输出端连接，第二子螺母座224设于第二子传动件223上，第二夹持部120连接于第二子螺母座224。

第二座体221可以安装固定在基座10上，在第二座体221上还安装有第二子安装板225，第二子安装板225上设有第二子滑轨226，第二夹持部120上还设有能沿第二子滑轨226进行滑动的第二子滑块121。

本实施例中，第二子驱动单元220可以为能够推动第二夹持部120进行往复运动的结构。示例性的，第二子驱动件222可以为第二伺服电机，第二子驱动件222固定安装在第二座体221上，第二子传动件223可以为第二丝杆，第二伺服电机的输出端连接第二丝杆，在第二丝杆上安装有第二子螺母座224，第二夹持部120与第二子螺母座224连接。通过第二子驱动件222驱动第二子传动件223转动，第二子传动件223转动，带动第二子螺母座224在第二子传动件223上移动，进而带动第二夹持部120在水平方向上实现移动。通过控制第二子驱动件222的正转和反转，实现第二夹持部120在水平方向上的左右往复移动。

在其他的实施例中，第二子驱动单元220也可以是液压缸或气缸，液压缸或气缸的输出端直接与第二夹持部120连接，通过液压缸或气缸驱动第二夹持部120在水平方向上左右往复移动。

此外，通过设置第二子滑轨226，一方面通过第二子滑轨226与第二子滑块121的配合，能够在第二子滑块121的移动过程中起到对第二子滑块121的支撑和限位，使得第二子滑块121在移动的过程中避免出现偏移的情况，提高第二子滑块121运动过程中的稳定性，另一方面，能够使部分倾覆力矩传递至第二子滑轨226处，在第二子滑轨226提供的支撑作用下，进而提高第二子驱动单元220的整体稳定性。

上述实施例中，第一子驱动单元210和第二子驱动单元220的结构可以是一致的，且呈镜像对称。通过控制第一子驱动单元210和第二子驱动单元220同时工作，第一子驱动单元210驱动第一夹持部110移动，第二子驱动单元220驱动第二夹持部120移动。进一步的，通过控制第一子驱动件212和第二子驱动件222的正转和反转，实现第一夹持部110和第二夹持部120的同向移动或反向移动，从而实现第一夹持部110和第二夹持部120的合紧或张开。

进一步的，请参照图7，第二驱动机构300包括：第二驱动件310、第二主动轮320、第二从动轮330以及传动带340；其中，传动带340设于第二主动轮320和第二从动轮330之间，在位于上部的传动带340上连接第一子驱动单元210，在位于下部的传动带340上连接第二子驱动单元220；第二驱动件310与第二主动轮320连接，并驱动第二主动轮320转动，通过传动带340带动第二从动轮330转动，进而带动第一子驱动单元210和第二子驱动单元220分别反向移动，进而使第一夹持部110和第二夹持部120反向移动，以使夹取部件100达到第三极限夹取位置。

在其他的实施例中，第一子驱动单元210和第二子驱动单元220在传动带340上的安装位置可以互换。示例性的，第一子驱动单元210连接在位于下部的传动带340上，第二子驱动单元220连接在位于上部的传动带340上。

具体的，第二驱动机构300还包括支架350，支架350固定于基座10上，第二驱动件310固定安装在支架350上，第二主动轮320、第二从动轮330均固定在安装基座10上。在第一子驱动单元210的第一座体211上还连接有第一固定件217，第一固定件217固定安装在位于上部的传动带340上。在第二子驱动单元220的第二座体221上还连接有第二固定件227，第二固定件227固定安装在位于下部的传动带340上。

当第二驱动件310驱动第二主动轮320顺时针转动，第二主动轮320转动带动传动带340顺时针转动，进而带动第二从动轮330 转动，从而使传动带340顺时针转动。当传动带340顺时针转动时，安装在位于上部的传动带340上的第一固定件217随着传动带340顺时针向右移动（图7中箭头所示方向），进而带动第一座体211在水平方向上向右移动，进而带动第一座体211上的第一子驱动件212、第一子传动件213以及第一子螺母座214向右水平移动，最终带动第一夹持部110向右水平移动。同理，安装在位于下部的传动带340上的第二固定件227随着传动带340顺时针向左移动（图7中箭头所示方向），进而带动第二座体221在水平方向上向左移动，进而带动第二座体221上的第二子驱动件222、第二子传动件223以及第二子螺母座224向左水平移动，最终带动第二夹持部120向左水平移动，从而实现第一夹持部110和第二夹持部120的张开分离。

请参照图7和图11，当第二驱动件310驱动第二主动轮320、第二从动轮330转动到极限位置，即固定安装在位于上部的传动带340上的第一固定件217、固定安装在位于下部的传动带340上第二固定件227不能再移动时，表明第二驱动机构300已达到极限行程位置，此时由第二驱动机构300驱动的第一驱动机构200达到极限行程位置，第一夹持部110和第二夹持部120张开到最大距离，即夹取装置1能够夹取的待夹取工件的最大尺寸为止，即第三极限夹取位置。可选的，第一夹持部110和第二夹持部120张开时，最大的张开尺寸距离（即待夹取工件的尺寸，以长度为例）为1300mm。

同理，第二驱动件310驱动第二主动轮320逆时针转动时，实现第一夹持部110和第二夹持部120的合紧夹取，在此不再赘述。

可选的，请参照图2和图7，在基座10的上部和下部还设有一对第二滑轨351，第一固定件217底部连接第一固定滑块2171，第一固定滑块2171能够沿着位于基座10上部的第二滑轨351滑动；第二固定件227顶部连接第二固定滑块2271，第二固定滑块2271能够沿着位于基座10下部的第二滑轨351滑动。

通过设置第二滑轨351，第一固定滑块2171、第二固定滑块2271与第二滑轨351配合，能够在固定安装在位于上部的传动带340上的第一固定件217以及固定安装在位于下部的传动带340上第二固定件227同向移动或反向移动时，起到对第一固定滑块2171、第二固定滑块2271的支撑和限位，避免第一固定件217和第二固定件227在移动过程中出现偏移的情况。

请参照图8，以第一子驱动单元210和第二子驱动单元220同时分别驱动第一夹持部110和第二夹持部120进行同步夹取和同步释放为例，本申请的夹取装置1的工作原理如下：当夹取装置1需要夹取小尺寸工件时，例如工件的尺寸长度为100mm。此时，控制第一子驱动件212工作，第一子驱动件212驱动第一子传动件213正转，第一子传动件213正转，带动第一子螺母座214向右水平移动（即向第一子驱动件212所在方向移动），从而带动第一夹持部110向右水平移动；与此同时，控制第二子驱动件222工作，第二子驱动件222驱动第二子传动件223反转，第二子传动件223反转，带动第二子螺母座224向左水平移动（即向第二子驱动件222所在方向移动），从而带动第二夹持部120向左水平移动。当第一夹持部110和第二夹持部120分别相向移动，第一夹持部110和第二夹持部120合紧，当第一夹持部110和第二夹持部120合紧到第一极限夹取位置后，第一子驱动件212和第二子驱动件222停止驱动，此时第一夹持部110和第二夹持部120均停止相向移动，并将尺寸为100mm的工件夹持在夹取部件100的空间范围内，以实现对小尺寸工件的夹取。

当需要取放小尺寸工件时，通过控制第一子驱动件212和第二子驱动件222按照与原先相反的方向转动，从而使第一夹持部110和第二夹持部120张开分离。在此过程中，可以根据待夹取工件的尺寸，控制第一子驱动件212和第二子驱动件222的正转或反转，从而实现对第一夹持部110和第二夹持部120的控制，以实现夹取部件100对不同尺寸工件的夹取。

请参照图9，在图8的基础上，通过继续控制第一子驱动件212和第二子驱动件222继续按照与原先相反的方向转动，使第一夹持部110和第二夹持部120继续张开分离，直到第一子驱动件212驱动第一子传动件213带动第一子螺母座214移动到极限行程位置，第一夹持部110不能再移动，第二子驱动件222驱动第二子传动件223带动第二子螺母座224移动到极限行程位置，第二夹持部120不能再移动为止，夹取部件100移动达到第二极限夹取位置，此时夹取部件100能够夹取的工件的最大尺寸为700mm。

在图8所示的夹取部件100达到第一极限夹取位置，到图9所示的夹取部件100达到第二极限夹取位置的过程中，第一驱动机构200可以根据待夹取工件的不同尺寸来控制第一子驱动件212、第二子驱动件222的转动参数、行程参数等，从而改变第一夹持部110和第二夹持部120之间的尺寸距离，从而实现不同尺寸工件的夹取，以及运送进入不同大小设备内加工。

请参照图10、图11，当第一夹持部110和第二夹持部120移动到第二极限夹取位置后，仍然需要夹取更大尺寸工件时，此时，可通过第二驱动机构300驱动第一驱动机构200，进而使第一驱动机构200驱动第一夹持部110和第二夹持部120反向移动，第一夹持部110和第二夹持部120张开，以达到第三极限夹取位置。具体的，第二驱动件310驱动第二主动轮320顺时针转动，第二主动轮320转动带动传动带340顺时针转动，进而带动第二从动轮330转动，从而使传动带340顺时针转动。当传动带340顺时针转动时，安装在位于上部的传动带340上的第一固定件217随着传动带340顺时针向右移动，进而带动第一座体211在水平方向上向右移动，进而带动第一座体211上的第一子驱动件212、第一子传动件213以及第一子螺母座214向右水平移动，最终带动第一夹持部110向右水平移动。同理，安装在位于下部的传动带340上的第二固定件227随着传动带340顺时针向左移动，进而带动第二座体221在水平方向上向左移动，进而带动第二座体221上的第二子驱动件222、第二子传动件223以及第二子螺母座224向左水平移动，最终带动第二夹持部120向左水平移动，从而实现第一夹持部110和第二夹持部120的张开分离。

当第二驱动件310驱动第二主动轮320、第二从动轮330转动到极限位置，即固定安装在位于上部的传动带340上的第一固定件217、固定安装在位于下部的传动带340上第二固定件227不能再移动时，表明第二驱动机构300已达到极限行程位置，此时由第二驱动机构300驱动的第一驱动机构200达到极限行程位置，第一夹持部110和第二夹持部120张开到最大距离，即夹取装置1能够夹取的待夹取工件的最大尺寸位置，即第三极限夹取位置。此时，第一夹持部110和第二夹持部120张开时，最大的张开尺寸距离为1300mm，可以夹取尺寸为1300mm的工件。

请参照图12，本申请提供一种夹取方法，应用于上述夹取装置1，夹取装置1包括：基座10、面板101、夹取部件100、第一驱动机构200以及第二驱动机构300，面板101设于基座10上，面板101上设有位置传感器102，夹取部件100包括第一夹持部110和第二夹持部120，第一驱动机构200与夹取部件100连接，第二驱动机构300与第一驱动机构200连接。夹取装置1的具体结构可参见图1-图11的描述，在此不再赘述。

本申请的夹取装置的夹取方法包括：步骤S110-步骤S150。

步骤S110：获取待夹取工件的尺寸参数信息。

获取待夹取工件的尺寸参数信息的方式可以有以下三种。第一种方式：可预先通过上位机录入待夹取工件的尺寸参数信息，其中，尺寸参数信号包括：工件的长度、宽度、高度以及对应的型号信息。上位机可以与夹取装置1电性连接。

第二种方式：通过图像扫描设备对工件的尺寸参数信息进行扫描测量，然后将工件的尺寸参数信息反馈给上位机存储。

第三种方式：在第一夹持部110和/或第二夹持部120上装载一个图像扫描装置，通过图像扫描装置对工件的尺寸参数信息进行扫描测量，然后将工件的尺寸参数信息反馈给上位机存储。

可选的，对于实际不同尺寸参数信息的待夹取工件，上位机系统内可以预先设定与该尺寸参数对应的工件目标尺寸参数。需要说明的是，上位机系统内设定的待夹取工件目标尺寸参数与待夹取工件的实际尺寸参数进行对比时，系统内设定的待夹取工件目标尺寸参数需要比待夹取工件的实际尺寸参数要大一些，例如可以设置两者之间的差值阈值。

示例性的，待夹取工件的实际尺寸参数为120mm，则系统内设定的待夹取工件目标尺寸参数范围可以为125-130mm，因此差值阈值可以为5mm-10mm。这是由于，上位机调取的待夹取工件的尺寸参数需要比待夹取工件的实际尺寸参数要大一些，才能保证第一夹持部110和第二夹持部120初始张开的尺寸能够大于待夹取工件的实际尺寸参数，便于夹取部件100对待夹取工件进行夹取。因此，获取的上位机调取的待夹取工件的尺寸参数信息应该是系统内设定的待夹取工件目标尺寸参数。

步骤S120：根据待夹取工件的尺寸参数信息，控制第一驱动机构200和/或第二驱动机构300驱动第一夹持部110、第二夹持部120反向移动，以使第一夹持部110和第二夹持部120之间形成待夹取工件的预设预留空间。

本步骤中，若获取到的待夹取工件的尺寸参数小于700mm，控制第一驱动机构200工作，第一驱动机构200首先驱动第一夹持部110和第二夹持部120反向移动，使第一夹持部110和第二夹持部120张开，为待夹取工件转移到预设位置前预留一定的空间，然后执行步骤S130。

若获取到的待夹取工件的尺寸参数信息超过700mm，控制第二驱动机构300工作、控制第一驱动机构200工作，两个驱动机构相互配合，驱动第一夹持部110和第二夹持部120反向移动，使第一夹持部110和第二夹持部120张开，为待夹取工件转移到预设位置预留一定的空间，再执行步骤S130。

需要说明的是，预留的空间可以根据获取到的待夹取工件的尺寸参数信息进行设计，需要保证第一夹持部110和第二夹持部张开的预留空间的尺寸要比待夹取工件的尺寸大一些。

步骤S130：根据待夹取工件的尺寸参数信息，控制第一驱动机构200驱动第一夹持部110和第二夹持部120移动，以达到预设夹取位置。

通过人工或机械手将待夹取工件转移到位于第一夹持部110和第二夹持部120之间的预留空间内。

可选的，本步骤中，夹取装置1的上位机调取待夹取工件的尺寸参数信息，将待夹取工件的尺寸参数信息发送给控制器，控制器发送指令给第一驱动机构200，第一驱动机构200响应于控制器的指令，控制第一子驱动件212工作，第一子驱动件212驱动第一子传动件213正转，第一子传动件213正转，带动第一子螺母座214向右水平移动（即向第一子驱动件212所在方向移动），从而带动第一夹持部110向右水平移动；与此同时，控制第二子驱动件222工作，第二子驱动件222驱动第二子传动件223反转，第二子传动件223反转，带动第二子螺母座224向左水平移动（即向第二子驱动件222所在方向移动），从而带动第二夹持部120向左水平移动。当第一夹持部110和第二夹持部120分别相向移动，第一夹持部110和第二夹持部120合紧，从而对工件进行夹紧。夹紧后，控制器发送控制指令给第一驱动机构200，控制第一子驱动件212和第二子驱动件222停止驱动，此时第一夹持部110和第二夹持部120均停止相向移动。

这里所述的控制器可以为夹取装置1的主控中心、或者CPU，用来控制夹取装置1上的第一驱动机构200、第二驱动机构300等部件。

可选的，在步骤S130中，预设夹取位置包括第一极限夹取位置和第二极限夹取位置；第一极限夹取位置表示夹取装置1能够夹取的待夹取工件的最小尺寸的位置，第二极限夹取位置表示第一驱动机构200能够驱动第一夹持部110和第二夹持部120反向移动达到的最大极限位置时，夹取装置1能够夹取的待夹取工件的尺寸位置。

如前所述，第一极限夹取位置为夹取部件100可以夹取到最小尺寸的待夹取工件的位置。例如，第一夹持部110和第二夹持部120合紧时，最小的张开尺寸距离（即待夹取工件的尺寸，以长度为例）为100mm。

第二极限夹取位置为第一驱动机构200能够驱动第一夹持部110和第二夹持部120反向移动达到的最大极限位置时，夹取部件100能够夹取到的待夹取工件的尺寸位置。例如，第一夹持部110和第二夹持部120张开时，最大的张开尺寸距离（即待夹取工件的尺寸，以长度为例）为700mm。

当待夹取的工件的尺寸介于100-700mm之间时，通过上位机调取对应待夹取的工件的尺寸信息，控制器分别控制第一子驱动单元210和第二子驱动单元220，进而通过第一子驱动单元210和第二子驱动单元220对应控制第一夹持部110和第二夹持部120之间的相对位置关系，从而实现第一夹持部110和第二夹持部120之间的距离调整，以实现对相应尺寸的工件的夹取。

进一步的，步骤S130可包括： 控制第一驱动机构200驱动第一夹持部110和第二夹持部120相向移动，以使夹取部件100达到第一极限夹取位置。

控制第一驱动机构200驱动第一夹持部110和第二夹持部120反向移动，以使夹取部件100达到第二极限夹取位置。

因此，步骤S130中，根据待夹取工件对应的尺寸参数，通过控制第一驱动机构200，进而通过第一驱动机构200实现对第一夹持部110、第二夹持部120之间相对位置的改变，以实现对不同尺寸工件的夹取。

步骤S140：在预设夹取位置处，获取位置传感器102检测到的待夹取工件的到位状态信息。

当驱动第一夹持部110和第二夹持部120对待夹取工件进行夹取后，待夹取工件被安装在面板101上的位置传感器102检测和感应到，此时表明待夹取工件到达预设位置。预设位置是指：待夹取工件被位置传感器102检测和感知到后，第一驱动机构200和/或第二驱动机构300启动，开始对待夹取工件进行夹紧。

步骤S150：控制第二驱动机构300驱动第一驱动机构200移动，带动第一夹持部110和第二夹持部120移动，以达到第三极限夹取位置；第三极限夹取位置表示夹取装置1能够夹取的待夹取工件的最大尺寸的位置。

当夹取部件100在第一驱动机构200的驱动下已经张开到最大极限位置后（即第二极限夹取位置），为了夹取更大尺寸的工件，例如尺寸超过700mm的工件，此时启动第二驱动机构300，通过第二驱动机构300驱动第一驱动机构200，进而使第一驱动机构200驱动第一夹持部110和第二夹持部120反向移动，第一夹持部110和第二夹持部120张开，以达到第三极限夹取位置。本实施例中，第二驱动机构300驱动第一夹持部110和第二夹持部120实现第三极限夹取位置时对工件的夹取过程在前文已经描述，在此不再赘述。

可选的，在第一夹持部110和第二夹持部120上均可设置传感器，当工件接触到传感器表面后，传感器将接收信号发送给控制器，控制器接收到信号后，发送控制指令给第一驱动机构200和/或第二驱动机构300，从而使夹取部件100进行伸缩夹取操作。

上述步骤中，当夹取装置1对待夹取工件进行夹紧后，可将待夹取工件转移到相应的CNC加工中心，或者运送入不同大小的设备中进行加工。

综上，本申请的夹取装置1能够根据工件的尺寸启动多级夹取，以适应不同尺寸的工件的夹取、运输。由于第一驱动机构200、第二驱动机构300对于设置位置精度要求较高，因此，夹取装置1的夹取精度也相对较高。

本申请还提供一种运输设备，包括上述的夹取装置1。该夹取装置1可安装在运输设备上，例如，伸缩式运输车。具体，夹取装置1上的基座10可通过支架350与伸缩式运输车上的驱动装置连接，通过伸缩式运输车带动夹取装置1移动到工件所在位置，再根据图12所示的夹取方法，通过控制夹取装置1实现对不同尺寸工件的夹取、放置、运送等。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例中的特征可以相互结合。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种夹取装置，其特征在于，包括：

基座；

面板，设于所述基座上，所述面板上设有位置传感器，所述位置传感器用于检测待夹取工件的到位状态；

夹取部件，所述夹取部包括第一夹持部和第二夹持部；

第一驱动机构，设于所述基座上，与所述夹取部件连接，在所述位置传感器检测到所述待夹取工件到达预设位置后，所述第一驱动机构用于驱动所述第一夹持部和所述第二夹持部相向移动，以达到第一极限夹取位置；和/或，所述第一驱动机构用于驱动所述第一夹持部和所述第二夹持部反向移动，以达到第二极限夹取位置；

所述第一驱动机构包括：互为镜像设置的第一子驱动单元和第二子驱动单元；

所述第一子驱动单元与所述第一夹持部连接，所述第二子驱动单元与所述第二夹持部连接；

在所述第一子驱动单元驱动所述第一夹持部，所述第二子驱动单元驱动所述第二夹持部，使所述第一夹持部与所述第二夹持部相向移动时，所述夹取部件达到所述第一极限夹取位置；

在所述第一子驱动单元驱动所述第一夹持部，所述第二子驱动单元驱动所述第二夹持部，使所述第一夹持部与所述第二夹持部反向移动时，所述夹取部件达到所述第二极限夹取位置；

所述第一子驱动单元包括：第一座体、第一子驱动件、第一子传动件以及第一子螺母座；

其中，所述第一子驱动件设于所述第一座体上，所述第一子传动件与所述第一子驱动件的输出端连接，所述第一子螺母座设于所述第一子传动件上，所述第一夹持部连接于所述第一子螺母座；

所述第二子驱动单元包括：第二座体、第二子驱动件、第二子传动件以及第二子螺母座；

其中，所述第二子驱动件设于所述第二座体上，所述第二子传动件与所述第二子驱动件的输出端连接，所述第二子螺母座设于所述第二子传动件上，所述第二夹持部连接于所述第二子螺母座；

所述第二子驱动单元还包括：第二子安装板，所述第二子安装板上还设有第二子滑轨，所述第二夹持部上还设有能沿所述第二子滑轨进行滑动的第二子滑块；

第二驱动机构，设于所述基座上，与所述第一驱动机构连接，在所述夹取部件达到所述第二极限夹取位置后，所述第二驱动机构用于驱动所述第一驱动机构，进而使所述第一驱动机构驱动所述第一夹持部和所述第二夹持部反向移动，以达到第三极限夹取位置；

所述第二驱动机构包括：第二驱动件、第二主动轮、第二从动轮以及传动带；

其中，所述传动带设于所述第二主动轮和所述第二从动轮之间，在位于上部的所述传动带上连接所述第一子驱动单元，在位于下部的所述传动带上连接所述第二子驱动单元；

在所述第一子驱动单元的所述第一座体上还连接有第一固定件，所述第一固定件固定安装在位于上部的所述传动带上，在所述第二子驱动单元的所述第二座体上还连接有第二固定件，所述第二固定件固定安装在位于下部的所述传动带上；

在所述基座的上部和下部还设有一对第二滑轨，所述第一固定件底部连接第一固定滑块，所述第一固定滑块能够沿着位于所述基座上部的所述第二滑轨滑动，所述第二固定件顶部连接第二固定滑块，所述第二固定滑块能够沿着位于所述基座下部的第二滑轨滑动；

所述第二驱动件与所述第二主动轮连接，并驱动所述第二主动轮转动，通过所述传动带带动所述第二从动轮转动，进而带动所述第一子驱动单元和所述第二子驱动单元分别反向移动，进而使所述第一夹持部和所述第二夹持部反向移动，以使所述夹取部件达到所述第三极限夹取位置。

2.根据权利要求1所述的夹取装置，其特征在于，所述第一子驱动单元还包括：第一子安装板，所述第一子安装板上设有第一子滑轨，所述第一夹持部上还设有能沿所述第一子滑轨进行滑动的第一子滑块。

3.一种夹取方法，应用于夹取装置，所述夹取装置包括：基座、面板、夹取部件、第一驱动机构以及第二驱动机构，所述面板设于所述基座上，所述面板上设有位置传感器，所述夹取部件包括第一夹持部和第二夹持部，所述第一驱动机构设于所述基座上并与所述夹取部件连接，所述第二驱动机构设于所述基座上并与所述第一驱动机构连接；

所述第一驱动机构包括：互为镜像设置的第一子驱动单元和第二子驱动单元；

所述第一子驱动单元与所述第一夹持部连接，所述第二子驱动单元与所述第二夹持部连接；

所述第一子驱动单元包括：第一座体、第一子驱动件、第一子传动件以及第一子螺母座；

其中，所述第一子驱动件设于所述第一座体上，所述第一子传动件与所述第一子驱动件的输出端连接，所述第一子螺母座设于所述第一子传动件上，所述第一夹持部连接于所述第一子螺母座；

所述第二子驱动单元包括：第二座体、第二子驱动件、第二子传动件以及第二子螺母座；

其中，所述第二子驱动件设于所述第二座体上，所述第二子传动件与所述第二子驱动件的输出端连接，所述第二子螺母座设于所述第二子传动件上，所述第二夹持部连接于所述第二子螺母座；

所述第二子驱动单元还包括：第二子安装板，所述第二子安装板上还设有第二子滑轨，所述第二夹持部上还设有能沿所述第二子滑轨进行滑动的第二子滑块；

所述第二驱动机构，设于所述基座上，与所述第一驱动机构连接；所述第二驱动机构包括：第二驱动件、第二主动轮、第二从动轮以及传动带；

其中，所述传动带设于所述第二主动轮和所述第二从动轮之间，在位于上部的所述传动带上连接所述第一子驱动单元，在位于下部的所述传动带上连接所述第二子驱动单元；

在所述第一子驱动单元的所述第一座体上还连接有第一固定件，所述第一固定件固定安装在位于上部的所述传动带上，在所述第二子驱动单元的所述第二座体上还连接有第二固定件，所述第二固定件固定安装在位于下部的所述传动带上；

在所述基座的上部和下部还设有一对第二滑轨，所述第一固定件底部连接第一固定滑块，所述第一固定滑块能够沿着位于所述基座上部的所述第二滑轨滑动，所述第二固定件顶部连接第二固定滑块，所述第二固定滑块能够沿着位于所述基座下部的第二滑轨滑动；

其特征在于，所述方法包括：

获取待夹取工件的尺寸参数信息；

根据所述待夹取工件的尺寸参数信息，控制所述第一驱动机构和/或所述第二驱动机构驱动所述第一夹持部、所述第二夹持部反向移动，以使所述第一夹持部和所述第二夹持部之间形成所述待夹取工件的预设预留空间；

根据所述待夹取工件的尺寸参数信息，控制所述第一驱动机构驱动所述第一夹持部和所述第二夹持部移动，以达到预设夹取位置；

在所述预设夹取位置处，获取所述位置传感器检测到的待夹取工件的到位状态信息；

控制所述第二驱动机构驱动所述第一驱动机构移动，带动所述第一夹持部和所述第二夹持部移动，以达到第三极限夹取位置，包括：

所述第二驱动件与所述第二主动轮连接，并驱动所述第二主动轮转动，通过所述传动带带动所述第二从动轮转动，进而带动所述第一子驱动单元和所述第二子驱动单元分别反向移动，进而使所述第一夹持部和所述第二夹持部反向移动，以使所述夹取部件达到所述第三极限夹取位置；

所述第三极限夹取位置表示所述夹取装置能够夹取的所述待夹取工件的最大尺寸的位置。

4.根据权利要求3所述的夹取方法，其特征在于，所述预设夹取位置包括第一极限夹取位置和第二极限夹取位置；所述第一极限夹取位置表示所述夹取装置能够夹取的所述待夹取工件的最小尺寸的位置，所述第二极限夹取位置表示所述第一驱动机构能够驱动所述第一夹持部和所述第二夹持部反向移动达到的最大极限位置时，所述夹取装置能够夹取的所述待夹取工件的尺寸位置；

所述根据所述待夹取工件的尺寸参数信息，控制所述第一驱动机构驱动所述第一夹持部和所述第二夹持部移动，以达到预设夹取位置，包括：

控制所述第一驱动机构驱动所述第一夹持部和所述第二夹持部相向移动，以使所述夹取部件达到所述第一极限夹取位置；

控制所述第一驱动机构驱动所述第一夹持部和所述第二夹持部反向移动，以使所述夹取部件达到所述第二极限夹取位置。

5.一种运输设备，其特征在于，包括如权利要求1至2任一项所述的夹取装置。