CN212406178U - 夹具及具有其的砌砖设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种夹具及具有其的砌砖设备。夹具包括：底座；夹持件，夹持件设在底座上，夹持件包括第一夹持件和第二夹持件；夹持驱动组件，夹持驱动组件与至少一个夹持件相连，夹持驱动组件能够驱动第一夹持件和第二夹持件相靠近和相远离；微动控制组件，微动控制组件包括：活动件、弹性件和微动开关，活动件设在第一夹持件的临近第二夹持件的一侧，弹性件连接在活动件和第一夹持件之间，微动开关与夹持驱动组件电连接，且微动开关与活动件相配合。活动件在夹物时当压缩弹性件达预设压缩量时触发微动开关，受触发的微动开关控制夹持驱动组件停止。本实用新型的夹具，夹紧力大体在合适范围内，夹持高效，能适应不同宽度物体的夹持需要。

Description

夹具及具有其的砌砖设备

技术领域

本实用新型涉及建筑设备技术领域，具有涉及一种夹具及具有其的砌砖设备。

背景技术

砌砖机器人砌砖时，一般使用夹具将砖块夹紧后放置在指定位置并进行砌砖动作。现有的夹具只能夹取固定宽度的砖块，考虑到砌砖时使用的砖块宽度或多或少存在差距，现有夹具无法满足不同砖块尺寸要求。因此，需要人工对夹具进行调整或更换夹具，这一方法操作复杂、容易导致夹具松紧不一且影响工作效率。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种可非常方便地自动调整夹持宽度的夹具。

本实用新型还旨在提出一种具有上述夹具的砌砖设备。

根据本实用新型的夹具，包括：底座；夹持件，所述夹持件设在所述底座上，所述夹持件包括第一夹持件和第二夹持件；夹持驱动组件，所述夹持驱动组件与至少一个所述夹持件相连，所述夹持驱动组件能够驱动所述第一夹持件和所述第二夹持件相靠近和相远离；微动控制组件，所述微动控制组件包括：活动件、弹性件和微动开关，所述活动件设在所述第一夹持件的临近所述第二夹持件的一侧，所述弹性件连接在所述活动件和所述第一夹持件之间，所述微动开关与所述夹持驱动组件电连接，且所述微动开关与所述活动件相配合；其中，物体适于夹持在所述活动件和所述第二夹持件之间，所述活动件在夹物时当压缩所述弹性件达预设压缩量时触发所述微动开关，受触发的所述微动开关控制所述夹持驱动组件停止。

根据本实用新型的夹具，通过加设微动控制组件，夹具的夹紧力与弹性件的压缩量直接相关，通过控制弹性件的压缩量达到预设压缩量时使夹具停止夹紧动作，从而使夹具的夹紧力大体在合适范围内。这个调整的过程是由微动控制组件配合夹持驱动组件自动完成的，实现夹具的夹持力的快速自动调整，使夹持操作非常高效。而且由于两个夹持件之间距离可调，使夹具能够适应不同宽度物体的需要。

在一些实施例中，所述第一夹持件上设有导孔，所述活动件上设有配合在所述导孔内的导柱，所述弹性件为弹簧且外套在所述导柱上。

具体地，所述导孔包括粗孔段和细孔段，所述粗孔段位于所述细孔段的临近所述第二夹持件的一侧，所述弹簧位于所述粗孔段内，所述弹簧的外径大于所述细孔段的直径。

进一步地，所述微动控制组件还包括：导套，所述导套外套在所述导柱上，所述弹簧外套在所述导套上。

可选地，所述导套在远离所述第二夹持件的一端形成有止位台，所述导柱固定连接在所述导套上。

在一些实施例中，所述第一夹持件上设有通槽，所述微动开关的检测端伸至所述通槽处，所述活动件上设有触发块，且所述触发块接触所述检测端时触发所述微动开关。

在一些实施例中，所述夹持驱动组件与所述第一夹持件、所述第二夹持件均相连，所述夹持驱动组件能够驱动所述第一夹持件和所述第二夹持件反向运动。

具体地，所述夹持驱动组件包括：丝杆，所述丝杆包括第一杆段和第二杆段，所述第一杆段和所述第二杆段的螺旋方向相反；第一螺母，所述第一螺母螺纹配合在所述第一杆段上，所述第一夹持件与所述第一螺母相连；第二螺母，所述第二螺母螺纹配合在所述第二杆段上，所述第二夹持件与所述第二螺母相连；电机，所述电机设在所述底座上并驱动所述丝杆转动，所述电机与所述微动开关电连接。

进一步地，所述夹持驱动组件还包括：主动带轮，所述主动带轮连接所述电机；从动带轮，所述从动带轮连接所述丝杆，且所述从动带轮位于所述第一杆段和所述第二杆段之间；传动带，所述传动带安装在所述主动带轮和所述从动带轮上。

根据本实用新型实施例的砌砖设备，包括根据本实用新型上述实施例所述的夹具，所述夹具能够夹持砖块。

根据本实用新型实施例的砌砖设备，由于夹具上加设了微动控制组件，通过控制弹性件的压缩量达到预设压缩量时使夹具停止夹紧动作，从而在取砖时对砖块的夹紧力大体在合适范围内。取砖过程中夹紧力的调整，是由微动控制组件配合夹持驱动组件自动完成的，实现夹持力的快速自动调整，使夹持操作非常高效。而且由于两个夹持件之间距离可调，使夹具能够适应不同宽度砖块的需要。

本实用新型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，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是一个实施例中夹具的结构图。

图2是图1实施例中夹具的局部放大图。

附图标记：

夹具100、

底座1、

夹持件2、第一夹持件21、导孔211、粗孔段2111、细孔段2112、通槽212、第二夹持件22、

夹持驱动组件3、丝杆31、第一杆段311、第二杆段312、第一螺母32、第二螺母33、电机34、主动带轮35、从动带轮36、传动带37、

微动控制组件4、微动开关41、检测端411、活动件42、导柱421、弹性件43、弹簧431、导套44、止位台441、紧固件45。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，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，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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。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实用新型中的具体含义。

下面参考图1-图2描述根据本实用新型的夹具100结构。

根据本实用新型实施例的夹具100，如图1所示，包括：底座1、夹持件2、夹持驱动组件3和微动控制组件4。夹持件2设在底座1上，夹持件2包括第一夹持件21和第二夹持件22。夹持驱动组件3与至少一个夹持件2相连，夹持驱动组件3能够驱动第一夹持件21和第二夹持件22相靠近和相远离。可以理解的是，本实用新型其他方案中，夹持件3的数量不限，夹持件3还可以包括第三甚至第四夹持件。

如图1和图2所示，微动控制组件4包括：活动件42、弹性件43和微动开关41，活动件42设在第一夹持件21的临近第二夹持件22的一侧，弹性件43连接在活动件42和第一夹持件21之间，微动开关41与夹持驱动组件3电连接，且微动开关41与活动件42相配合。

其中，物体适于夹持在活动件42和第二夹持件22之间，活动件42在夹物时当压缩弹性件43达预设压缩量时触发微动开关41，受触发的微动开关41控制夹持驱动组件3停止。为方便说明，下文均以物体为砖块为例进行说明。

可以理解的是，如果直接用第一夹持件21和第二夹持件22夹持砖块，夹持件2的活动调整量难以控制。过大则可能夹伤砖块，也会因施力过大反向损伤夹持驱动组件3，过小则可能导致搬运过程中砖块脱落。而在第一夹持件21上加设微动控制组件4，可以使夹具100对砖块的夹持力自动调整在适当范围内，而且能够适应砖块的不同宽度。

具体而言，假设砖块的宽度在L1至LN之间，通过合理设置，可以使第二夹持件22与活动件42之间最小夹紧距离Lmin小于L1，使第二夹持件22与活动件42之间最大距离Lmax大于LN，这样可以实现对L1至LN的不同宽度砖块的夹取。

而微动控制组件4设置成弹性件43达到预设压缩量时触发微动开关41，使两个夹持件2停止夹紧动作，可以使夹具100对砖块的夹持力不过超过设定值。因为夹具100的夹紧力大体等于弹性件43对活动件42施加的弹性力，而弹性件43的弹性力与压缩量通常呈一定比例关系(具体关系值根据弹性件的类型不同而不同)。据此，保持夹紧时弹性件43达到预设压缩量，就能使夹具100对砖块的夹持力大体在适当范围。

为进一步便于理解，以弹性件43为压缩弹簧为例，展开一实施例夹具100的具体设计思路。

取最重的砖块作为设计依据，此砖块的重量为Mmax，砖块的重力Gmax＝Mmsx*g。故夹取砖块时必须满足夹具100提供的静摩擦力F≥Gmax，此时夹具100的夹紧力N＝F/μ(μ为摩擦系数，常数)。

因夹紧力由压缩弹簧决定，故夹具100夹紧砖块时压缩弹簧的弹性力等于夹具100的夹紧力N。由胡克定律可知：N＝F/μ＝K*△X(K-压缩弹簧的弹性系数，它为常数，由压缩弹簧本身决定；△X–压缩弹簧的压缩量)。通过选型可以确定压缩弹簧的类型与压缩量等，满足设计要求。

另外，微动控制组件4中弹性件43的设置，使夹具100松开砖块后，活动件42能够自动复位。

根据本实用新型的夹具100，通过加设微动控制组件4，夹具100的夹紧力与弹性件431的压缩量直接相关，通过控制弹性件431的压缩量达到预设压缩量时使夹具100停止夹紧动作，从而使夹具100的夹紧力大体在合适范围内。这个调整的过程是由微动控制组件4配合夹持驱动组件3自动完成的，实现夹具100的夹持力的快速自动调整。而且由于两个夹持件2之间距离可调，使夹具100能够适应不同宽度物体的需要。

在一些实施例中，如图2所示，第一夹持件21上设有导孔211，活动件42上设有配合在导孔211内的导柱421，弹性件43为弹簧431且外套在导柱421上。这样设置，一方面导柱421与导孔211的配合限制了活动件42的活动方向，另一方面使活动件42连接在第一夹持件21上，而且弹性件43在弹簧431的径向上得到了限位，整体结构非常紧凑。当然在其他实施例中，也可以将活动件42可滑动地设置在底座1上，由底座1进行导向。

具体地，导孔211包括粗孔段2111和细孔段2112，粗孔段2111位于细孔段2112的临近第二夹持件22的一侧，弹簧431位于粗孔段2111内，弹簧431的外径大于细孔段2112的直径。这样导孔211在轴向上对弹簧431进行了限位，结构也非常简单、容易加工。

进一步地，微动控制组件4还包括：导套44，导套44外套在导柱421上，弹簧431外套在导套44上。导套44与导孔211的配合可以起到导向作用，限制活动件42的移动方向，而且导套44对导柱421也起到了保护作用，减少反复压缩导致的损坏。

可选地，导套44在远离第二夹持件22的一端形成有止位台441，从而止位台441可以对活动件42的活动范围起到限位作用。

具体地，导柱421固定连接在导套44上，例如可以卡接、焊接等，以减少导向时的松动。有的实施例中，导柱421可拆卸连接在导套44上，如图2所示，导柱421穿过导套44后，通过紧固件45与导套44固定一起，这样在需要调整弹性件43的压缩量或者调整对砖块夹持的压紧力时，可以拆下活动件42、弹性件43等，更换弹性系数合适的弹性件43等。

在一些实施例中，如图2所示，第一夹持件21上设有通槽212，微动开关41的检测端411伸至通槽212处，活动件42上设有触发块，且触发块接触检测端411时触发微动开关41。这里触发块接触到检测端411，检测端411可以通过受力变化而使微动开关41受触发，也可以是触发块接触检测端411后让电路闭合，使微动开关41受触发。微动开关41将信号反馈到控制系统，使夹持驱动组件3停止动作，夹取砖块动作完成。

在一些实施例中，夹持驱动组件3与第一夹持件21、第二夹持件22均相连，夹持驱动组件3能够驱动第一夹持件21和第二夹持件22反向运动。即在夹持驱动组件3的驱动下，第一夹持件21和第二夹持件22同时往中间运动，也可以同时往两侧运动。

这样当需要调整两个夹持件2之间距离时，夹持驱动组件3驱动后，第一夹持件21、第二夹持件22同时移动，使第二夹持件22与活动件42尽可能快地达到合适的夹持距离，夹持速度快、效率高。

另外这里以一个实际使用场景为例，当设备要通过夹具100卡住砖块时，会将夹具100向下移至砖块上方。而且在对夹具100调位时，会让第二夹持件22与砖块的左表面间隔一定距离，让活动件42与砖块的右表面间隔一定距离，这样再将夹具100下移，才会避免第二夹持件22或活动件42下移时碰到砖块上。在砖块位于第二夹持件22和活动件42之间，砖块左右表面均没有被卡住。

此时如果仅第一夹持件21、第二夹持件22中的一个移动，则会使砖块在被夹紧前移动较大距离，不仅增加了夹具的消耗，而且可能会因为砖块移动时带动其他砖块的移动。因此这里夹持驱动组件3驱动第一夹持件21和第二夹持件22反向运动，使第二夹持件22和活动件42都朝向砖块移动，可以减小砖块移动距离，降低消耗。

具体地，如图1所示，夹持驱动组件3包括：丝杆31、第一螺母32、第二螺母33和电机34。丝杆31包括第一杆段311和第二杆段312，第一杆段311和第二杆段312的螺旋方向相反，例如图1中丝杆31的两部分分别为左旋丝杆和右旋丝杆。第一螺母32螺纹配合在第一杆段311上，第一夹持件21与第一螺母32相连。第二螺母33螺纹配合在第二杆段312上，第二夹持件22与第二螺母33相连。电机34设在底座1上并驱动丝杆31转动，电机34与微动开关41电连接。利用反向螺旋的丝杆31驱动两个夹持件2反向运动，零件数量少、布局紧凑，成本较低。

在其他实施例中，也可以设置两根丝杆31，在丝杆31与电机31之间利用多齿轮传动，两根丝杆31与不同的齿轮相连，该两个齿轮的转向相反，也能实现第一夹持件21和第二夹持件22反向运动。

进一步地，如图1所示，夹持驱动组件3还包括：主动带轮35、从动带轮36和传动带37。主动带轮35连接电机34，从动带轮36连接丝杆31，且从动带轮36位于第一杆段311和第二杆段312之间，传动带37安装在主动带轮35和从动带轮36上。带传动的设置，一方面使电机34与丝杆31之间形成缓冲，避免负荷过大时电机34烧机的情况；另一方面，对于夹持驱动组件3可以更加灵活。

这里，将从动带轮36设置在第一杆段311和第二杆段312之间，当从动带轮36受力而转动时，驱动力向两侧传递，对于整个丝杆31而言受力更均衡。

具体地，第一杆段311和第二杆段312之间通过从动带轮36联接一起组成一个组件，该组件的两端安装在底座1上。当从动带轮36转动时，两组杆段同一方向转动。

当然，在其他实施例中，夹持驱动组件3也可以采用气缸驱动，或者采用齿轮齿条结构驱动。

可选地，两个夹持件2均是板件，活动件42也是板件。这样在夹持时，夹具100与砖块之间有较大的接触面积，可以减小接触处的集中应力，从而可以有效防止夹取砖块时砖块破裂、受损。

在上文中关于夹具100的设计时，还可以考虑如何减少砖块夹紧时的损伤问题。即砖块的挤压应力σ要大于夹具100夹砖的载荷P。σ＞K2*P，其中K2为安全系数)。

K2*P＝K2*N/S＝K2*F/(S*μ),其中，S为夹砖时夹具100与砖块的接触面积，由此可以计算出夹具100与砖块的最小接触面积。

综上所述，该夹具100能保证不损伤砖块的情况下实现不同宽度砖块的夹取功能。

下面参考图1描述一个具体实施例中，砖块的夹取过程。

A1:第一夹持件21与第二夹持件22处于初始状态(夹具100张开至最大处)。

A2:在夹取砖块时,第二夹持件22与第二夹持件22同时往夹具100的中心运动。当两者接触到砖块之后，在压力的作用下活动件42往右侧运动压紧弹簧431。

A3：当弹簧431的弹性力达到设计的夹紧力N时，活动件42接触到微动开关41，活动件42上的触发块触碰微动开关41，使其电路闭合，此时信号反馈到控制系统使电机34停止工作，夹取砖块动作完成。

A4:放置砖块时，夹具100松开，活动件42在弹簧431的压缩力作用下恢复原状，此时微动开关41的电路断开。

A5:第一夹持件21与第二夹持件22继续往夹具100两侧运动，夹具100恢复初始状态，准备执行下一动作。

重复A1-A5现实不同宽度的砖块夹取。

根据本实用新型实施例的砌砖设备，包括根据本实用新型上述实施例的夹具100，夹具100能够夹持砖块。本实用新型实施例的砌砖设备，由于夹具100上加设了微动控制组件4，通过控制弹性件43压缩量达到预设压缩量时使夹具100停止夹紧动作，从而在取砖时对砖块的夹紧力大体在合适范围内。取砖过程中夹紧力的调整，是由微动控制组件4配合夹持驱动组件3自动完成的，实现夹持力的快速自动调整，使夹持操作非常高效。而且由于两个夹持件2之间距离可调，使夹具100能够适应不同宽度砖块的需要。

根据本实用新型实施例的砌砖设备的其他构成例如伸缩臂和供料装置等，其结构以及砌砖操作过程对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“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实用新型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一定指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何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种夹具，其特征在于，包括：

底座；

夹持件，所述夹持件设在所述底座上，所述夹持件包括第一夹持件和第二夹持件；

夹持驱动组件，所述夹持驱动组件与至少一个所述夹持件相连，所述夹持驱动组件能够驱动所述第一夹持件和所述第二夹持件相靠近和相远离；

微动控制组件，所述微动控制组件包括：活动件、弹性件和微动开关，所述活动件设在所述第一夹持件的临近所述第二夹持件的一侧，所述弹性件连接在所述活动件和所述第一夹持件之间，所述微动开关与所述夹持驱动组件电连接，且所述微动开关与所述活动件相配合；其中，

物体适于夹持在所述活动件和所述第二夹持件之间，所述活动件在夹物时当压缩所述弹性件达预设压缩量时触发所述微动开关，受触发的所述微动开关控制所述夹持驱动组件停止。

2.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述第一夹持件上设有导孔，所述活动件上设有配合在所述导孔内的导柱，所述弹性件为弹簧且外套在所述导柱上。

3.根据权利要求2所述的夹具，其特征在于，所述导孔包括粗孔段和细孔段，所述粗孔段位于所述细孔段的临近所述第二夹持件的一侧，所述弹簧位于所述粗孔段内，所述弹簧的外径大于所述细孔段的直径。

4.根据权利要求2所述的夹具，其特征在于，所述微动控制组件还包括：导套，所述导套外套在所述导柱上，所述弹簧外套在所述导套上。

5.根据权利要求4所述的夹具，其特征在于，所述导套在远离所述第二夹持件的一端形成有止位台，所述导柱固定连接在所述导套上。

6.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述第一夹持件上设有通槽，所述微动开关的检测端伸至所述通槽处，所述活动件上设有触发块，且所述触发块接触所述检测端时触发所述微动开关。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的夹具，其特征在于，所述夹持驱动组件与所述第一夹持件、所述第二夹持件均相连，所述夹持驱动组件能够驱动所述第一夹持件和所述第二夹持件反向运动。

8.根据权利要求7所述的夹具，其特征在于，所述夹持驱动组件包括：

丝杆，所述丝杆包括第一杆段和第二杆段，所述第一杆段和所述第二杆段的螺旋方向相反；

第一螺母，所述第一螺母螺纹配合在所述第一杆段上，所述第一夹持件与所述第一螺母相连；

第二螺母，所述第二螺母螺纹配合在所述第二杆段上，所述第二夹持件与所述第二螺母相连；

电机，所述电机设在所述底座上并驱动所述丝杆转动，所述电机与所述微动开关电连接。

9.根据权利要求8所述的夹具，其特征在于，所述夹持驱动组件还包括：

主动带轮，所述主动带轮连接所述电机；

从动带轮，所述从动带轮连接所述丝杆，且所述从动带轮位于所述第一杆段和所述第二杆段之间；

传动带，所述传动带安装在所述主动带轮和所述从动带轮上。

10.一种砌砖设备，其特征在于，包括根据权利要求1-9中任一项所述的夹具，所述夹具能够夹持砖块。

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