CN203919064U - 针形夹持器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于机械手的针形夹持器，针形夹持器的底面用于与布料抵触，针形夹持器包括成对的钢针及驱动装置，钢针包括针头和针尾，钢针设于针形夹持器内，驱动装置驱动钢针的针头从针形夹持器的底面伸出及缩回，并且该成对的钢针呈背向倾斜状伸出。本实用新型所提供的针形夹持器能够达到机械自动化抓取布料的效果。

Description

针形夹持器

技术领域

本实用新型涉及机械手末端工具技术领域，尤其涉及一种针形夹持器。

背景技术

在现有技术中，为了满足机械自动化生产要求，注塑机都会配备机械手和相应的末端工具来代替人工进行放料和取料等工作。而在注塑行业自动化取料中，通常需抓取的物料为塑胶产品和产品镶件类产品，按传统的吸盘和夹钳相结合的抓取方式都可以较好的实现物料的抓取、搬运工作。但当遇到需要抓取的产品的表面覆盖物为布料时，由于布料的透气性和柔软度，传统的吸盘和夹钳抓取方式将很难满足使用要求。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种针形夹持器，旨在达到机械自动化抓取布料的目的。

本实用新型提供了一种用于机械手的针形夹持器，所述针形夹持器的底面用于与布料抵触，所述针形夹持器包括成对的钢针及驱动装置，所述钢针包括针头和针尾，所述钢针设于所述针形夹持器内，所述驱动装置驱动所述钢针的针头从所述针形夹持器的底面伸出及缩回，并且该成对的钢针呈背向倾斜状伸出。

优选地，所述针形夹持器设有并排的两对所述钢针。

优选地，包括位于针形夹持器底部的固定支架、设于所述固定支架内并可上下移动的活动支架、分别设于所述固定支架左右侧的两个旋转座和两端分别铰接于所述旋转座和所述活动支架的铰链支架，所述固定支架上设有呈交叉状的成对的导向孔，所述成对的导向孔分别从其左、右侧面向其底面延伸并贯通，所述钢针穿于所述固定支架的导向孔内，所述钢针的针尾穿出所述导向孔并与对应的所述旋转座固定连接。

优选地，所述活动支架的前、后侧各铰接有两个铰链支架，四个所述铰链支架分别铰接于两个所述旋转座的两相对端。

优选地，所述铰链支架采用青铜材质。

优选地，还包括调节螺丝，所述旋转座设有装设所述调节螺丝的螺孔，该调节螺丝螺于所述旋转座的所述螺孔内，并且所述调节螺丝的末端螺穿出所述螺孔，所述调节螺丝在跟随所述旋转座倾斜向下移动中会接近然后抵触于所述固定支架的侧面。

优选地，所述驱动装置为气缸，所述气缸固定于所述固定支架的上方，所述气缸设有两个进气口，所述气缸设有活动的缸杆，所述缸杆从其内部向其下方伸出，所述缸杆与所述活动支架固定连接，所述气缸的两个进气口择一进气以驱动所述缸杆向上或向下移动。

优选地，所述两个进气口上下间隔地设于所述气缸的侧面。

优选地，还包括固设于所述驱动装置上方的预压装置，所述预压装置包括导杆、套于所述导杆的外周面的滑套、套于所述导杆的外周面并设于所述滑套下方的压缩弹簧、固装于所述导杆的上端的上锁紧组件和固装于所述导杆的下端的下锁紧组件，所述滑套用于与机械手固定连接，所述上锁紧组件和所述下锁紧组件将所述滑套和所述压缩弹簧锁合于所述导杆上。

优选地，所述滑套采用青铜材质。

本实用新型所公开的针形夹持器，通过采用成对的钢针背向倾斜地插入布料的方案，从而可以有效地抓取和放下布料，且针形夹持器的结构简单、容易操作。

附图说明

图1为本实用新型针形夹持器的优选实施例的装配示意图；

图2为图1中部分气缸、铰链装置和钢针的装配示意图；

图3为图2的正向局剖示意图；

图4为图2中A-A方向的剖视示意图；

图5为图1中预压装置的结构示意图；

图6为图5的B-B方向的剖视示意图；

图7为图1中针形夹持器的爆炸示意图。

本实用新型目的的实现、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

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，本实用新型中的技术特征在不相互矛盾的情况下都可以任意组合。

本实用新型为了能够抓取表面覆盖物为布料的产品，提供了一种与机械手相配合的针形夹持器。

请一并参看图1、图3和图7，本实用新型中，针形夹持器的底面用于与布料抵触，针形夹持器包括活动地装设于针形夹持器内成对的钢针11、12及驱动钢针11、12伸缩的驱动装置。具体地，本实施例中包括并排的两对钢针11、12，即4根钢针用以限制布料的四个点。钢针11、12包括针头和针尾，该钢针11、12的针头可伸出针形夹持器的底面以插入布料内。其中，驱动装置驱动该钢针11、12伸出和缩回针形夹持器的底面，且钢针11、12呈背向倾斜状伸出，即两根钢针11、12背向倾斜地斜刺入布料内，以使得布料被钢针11、12限制，从而达到抓取布料的目的。当布料已经移动至所需位置时，将刺入布料的钢针11、12的针头回复至针形夹持器内，即除去了针形夹持器对布料的限制，针形夹持器和布料相分离。本实施例中，采用成对的钢针11、12插入布料的方案，从而可以有效地抓取和放下布料；针形夹持器的结构简单、容易操作。

为了能够使得针形夹持器内成对的钢针11、12背向倾斜的伸出针形夹持器的底面，可以采用多种驱动装置，比如针形夹持器内设有电动推杆，该电动推杆呈背向倾斜设置，而该电动推杆的移动端与钢针固连，从而使得钢针可以背向倾斜地伸出或回复至针形夹持器；同理还可以使用步进电机控制钢针伸出或退回。

请一并参看图1、图2和图7，在本实施例中，采用了铰链装置，通过该铰链装置驱动钢针11、12倾斜地伸出。具体地，针形夹持器包括位于底部的固定支架13、设于固定支架13内并可上下移动的活动支架14、分别设于固定支架13的左、右侧的两个旋转座15和两端分别铰接于旋转座15和活动支架14的铰链支架16。具体地，固定支架13的顶面向下凹设有U型槽132，该U型槽132起导向作用，活动支架14装设于该U型槽132内，并可沿着U型槽132上下运动。该固定支架13的底面即与布料接触，该固定支架13上设有呈交叉状的成对的导向孔131（图7），成对的导向孔131分别从固定支架13的左右侧面向固定支架13的底面延伸并贯通。成对的钢针分别穿于该成对的导向孔131内，并可沿着导向孔131的延长方向移动。钢针11、12的针尾穿出其所在的导向孔131并与对应的旋转座15固定连接，即该两旋转座15与钢针11、12相对不动，而作为整体一起沿着固定支架13的导向孔131的延伸方向移动。由于铰链支架16的两端分别与活动支架14和旋转座15铰接，因此铰链支架16可以一端跟随活动支架14做上下运动，另一端跟随旋转座15沿着固定支架13的导向孔131的延伸方向移动，即将活动支架14的上下移动转化为旋转座15的倾斜运动。本实用新型针形夹持器采用铰链装置，可以将相对简单的上下移动转换为相对复杂的双向倾斜运动，从而具有简化驱动该铰链装置的动力源的效果。

具体地，本实施例中，该活动支架14的前后侧各铰接有两个铰链支架16，一共四个铰链支架16。该四个铰链支架16分别铰接于两个旋转座15的两相对端。具体地，旋转座15的两相对端设有沉头螺孔，对应的铰链支架16设有与旋转座15上的沉头螺孔相配合的通孔，再通过铰链销卡于铰链支架16上的通孔并插入旋转座15上的沉头螺孔的沉头部分，最后再用螺栓螺紧该铰链支架16、旋转座15和铰链销以实现铰链支架16和旋转座15活动地连接。在其他实施例中，也可以是活动支架14的前后侧各铰接有一个铰链支架16，该两个铰链支架16分别铰接于两个旋转座15的中部位置。

由于布料通常都是多张布料堆叠在一起，因此，钢针11、12在插取单张布料时，不能插穿堆叠于最上层的布料，不然就会连带着插取多张布料，造成抓取失败。为了能够调节钢针11、12的针头伸出固定支架13的长度，从而适应不同厚度的布料，本实施例中，还包括调节螺丝17。旋转座15设有装设调节螺丝17的螺孔，该调节螺丝17螺于旋转座15上相应的螺孔内，且该调节螺丝17的末端螺穿出旋转座15的螺孔，该调节螺丝17在跟随旋转座15倾斜向下移动中会接近然后抵触于固定支架13的侧面，从而限制旋转座15及钢针11、12继续倾斜向下移动，进而控制钢针11、12的针头伸出固定支架13的长度。在针对钢针11、12需要不同的伸出长度时，通过螺旋该调节螺丝17即可，从而结构简单可靠地实现了调节钢针11、12的针头伸出固定支架13的长度的功能；调节钢针11、12的针头伸出固定支架13的长度的过程也较为简单：调试人员将活动支架14向下扳动使钢针11、12的针头伸出固定支架13的底面，再旋转调节调节螺丝17，当钢针11、12伸出固定支架13的底面至适当位置时，锁紧调节螺丝17上的锁紧螺母171，即调试完成。

为减少摩擦磨损，铰链支架16及铰链销采用耐磨性能好的青铜材质。

请结合参看图2和图4，本实施例中，为了能够结构简单、安全地驱动活动支架14作上下移动，针形夹持器的驱动装置为固定于固定支架13上方的一个气缸18，该气缸18于其侧面上下间隔地设有两个进气口181、182。该气缸18还设有活动的缸杆183，该缸杆183从其内部向其下方伸出并可上下移动，该缸杆183与活动支架14固定连接。具体地，本实施例中，缸杆183的末端设有螺孔，活动支架14的顶端也设有有螺孔，再通过一颗螺栓螺于该两螺孔内以螺紧缸杆183和活动支架14。本实施例中采用侧面设置两个进气口181、182，从而使得在将外部的进气管25分别与两个进气口181、182连接时，更易于装配。该气缸18中位于较高位置的进气口181进气时，缸杆183将向下运动；该气缸18中位于较低位置的进气口182进气时，缸杆183将向上运动。选用气缸18作为驱动装置具有使用寿命长、结构紧凑，体积小和重量小的优点，因此采用气缸18的本针形夹持器亦具有使用寿命长、结构紧凑，体积小和重量小的优点；还由于活动支架14在调节螺丝17的作用下，其移动行程会缩短，从而导致缸杆183的行程缩短。而气缸18在缸杆183的行程被限制的时候，驱动缸杆183移动的气体可以升压至一定程度后向外溢出或气缸18内的气压和对气缸18充气的气源达到同一气压而避免气缸18的压力继续升高，该固有性能和可调行程的钢针11、12具有很好的适配性，在长期使用中具有很好的稳定性，而不会由于移动受阻而造成电机过载而损坏的现象发生。

当然，在别的实施例中两个进气口181、182也可以分别设于气缸18的上下端面，通过上、下端面的两个进气口181、182分别择一进气以驱动气缸18内的缸杆183向上或向下移动。

具体地，该气缸18设有贯通其上、下端面的螺孔，而固定支架13的上端面设有与气缸18上的螺孔相配合的螺孔，再通过一个长杆螺栓螺紧该气缸18和固定支架13。

本实用新型所公布的针形夹持器在夹持布料时，通常针形夹持器需要向下运动以抵紧布料，然后再向布料刺入钢针11、12。而在实际工作中，容易出现在针形夹持器的钢针11、12伸出的时候，针形夹持器的底面与布料之间有间隙，从而导致钢针11、12插入布料的动作失败。引起钢针11、12插入布料的动作失败可能有多种原因，例如支撑布料的支撑板未上升到位，或者布料厚度比预设厚度薄，或者针形夹持器下降的距离不足。

请一并参看图1和图5至图7，为了改善上述问题，本实施例中，针形夹持器还包括设于气缸18上方的用以提供预压力的预压装置。预压装置包括导杆19、套于导杆19外周面的滑套20、套于导杆19外周面并设于滑套20下方的压缩弹簧21、固装于导杆19上端的上锁紧组件22和固装于导杆19下端的下锁紧组件23。本实施例中，下锁紧组件23将导杆19与气缸18相固定，压缩弹簧21的下端抵紧于下锁紧组件23，压缩弹簧21的上端抵紧于滑套20的下端，滑套20的上端抵触于上锁紧组件22。滑移支架组件24为机械手上的零部件，滑移支架组件24与滑套20固定连接。滑移支架组件24将驱动力传递至滑套20，而滑套20可以沿着导杆19延长的方向移动，即上下移动。因此，在滑移支架组件24驱动滑套20向下移动，同时移动针形夹持器的底面与布料抵紧时，滑套20将压缩其下方的压缩弹簧21。从而滑移支架组件24可以从预设的刚好抵压住布料的位置继续向下移动，该移动的距离和压缩弹簧21的压缩行程相关，从而使得针形夹持器具有较宽泛的布料高度适应性。即最大可以容忍布料的实际高度与预设高度的差值在压缩弹簧21的行程内的工况，从而改善调试针形夹持器的难度，使得生产效率增加。

滑套20工作时，会沿着导杆19上下滑动产生摩擦，因此滑套20和导杆19设为耐磨性好的青铜材质。

当然，由于该预压装置不依赖于别的零部件而可以单独起作用，可以理解的是，该预压装置可以应用于没有气缸18的针形夹持器，或者别驱动装置驱动钢针移动的针形夹持器；在其他实施例中，该预压装置的上锁紧组件22和下锁紧组件23可以灵活地与其上下方的零部件相连接和配合。

具体地，本实施例中，上锁紧组件22和下锁紧组件23由螺栓、垫片和连接座等零件组成，用以锁合滑套20和压缩弹簧21于导杆19上；下锁紧组件23还与其下方的气缸18相螺接。进一步地，上锁紧组件22包括压纹垫圈、挡圈和从导杆19的上端面向下螺入至导杆19内的内六角杯头螺丝组成。其中，压纹垫圈和挡圈套于内六角杯头螺丝的螺杆上，压纹垫圈夹于内六角杯头螺丝的杯头与挡圈之间。挡圈用以挡住滑套20的上端面。下锁紧组件23包括套环和气缸座，其中，气缸座的下端面与汽缸18的上端面贴合并螺紧，套环装于气缸座的上端面，导杆19插入至套环的环形腔内，压缩弹簧21抵紧于套环的边沿。

本实用新型所提供的针形夹持器，只需将该针形夹持器的滑套20固定在机械手滑移支架组件24上，再将气管25插入气缸18的两个进气口181、182中，即完成安装，该安装过程快捷方便。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于机械手的针形夹持器，其特征在于，所述针形夹持器的底面用于与布料抵触，所述针形夹持器包括成对的钢针及驱动装置，所述钢针包括针头和针尾，所述钢针设于所述针形夹持器内，所述驱动装置驱动所述钢针的针头从所述针形夹持器的底面伸出及缩回，并且该成对的钢针呈背向倾斜状伸出。

2.根据权利要求1所述的针形夹持器，其特征在于，所述针形夹持器设有并排的两对所述钢针。

3.根据权利要求1所述的针形夹持器，其特征在于，包括位于针形夹持器底部的固定支架、设于所述固定支架内并可上下移动的活动支架、分别设于所述固定支架左右侧的两个旋转座和两端分别铰接于所述旋转座和所述活动支架的铰链支架，所述固定支架上设有呈交叉状的成对的导向孔，所述成对的导向孔分别从其左、右侧面向其底面延伸并贯通，所述钢针穿于所述固定支架的导向孔内，所述钢针的针尾穿出所述导向孔并与对应的所述旋转座固定连接。

4.根据权利要求3所述的针形夹持器，其特征在于，所述活动支架的前、后侧各铰接有两个铰链支架，四个所述铰链支架分别铰接于两个所述旋转座的两相对端。

5.根据权利要求3所述的针形夹持器，其特征在于，所述铰链支架采用青铜材质。

6.根据权利要求3所述的针形夹持器，其特征在于，还包括调节螺丝，所述旋转座设有装设所述调节螺丝的螺孔，该调节螺丝螺于所述旋转座的所述螺孔内，并且所述调节螺丝的末端螺穿出所述螺孔，所述调节螺丝在跟随所述旋转座倾斜向下移动中会接近然后抵触于所述固定支架的侧面。

7.根据权利要求3所述的针形夹持器，其特征在于，所述驱动装置为气缸，所述气缸固定于所述固定支架的上方，所述气缸设有两个进气口，所述气缸设有活动的缸杆，所述缸杆从其内部向其下方伸出，所述缸杆与所述活动支架固定连接，所述气缸的两个进气口择一进气以驱动所述缸杆向上或向下移动。

8.根据权利要求7所述的针形夹持器，其特征在于，所述两个进气口上下间隔地设于所述气缸的侧面。

9.根据权利要求1至8任一项所述的针形夹持器，其特征在于，还包括固设于所述驱动装置上方的预压装置，所述预压装置包括导杆、套于所述导杆的外周面的滑套、套于所述导杆的外周面并设于所述滑套下方的压缩弹簧、固装于所述导杆的上端的上锁紧组件和固装于所述导杆的下端的下锁紧组件，所述滑套用于与机械手固定连接，所述上锁紧组件和所述下锁紧组件将所述滑套和所述压缩弹簧锁合于所述导杆上。

10.根据权利要求9所述的针形夹持器，其特征在于，所述滑套采用青铜材质。