一种自动调节间距及抓取物体的装置的制作方法

本发明涉及一种用于物料抓放的机械装置，更具体地，涉及一种可以自动调节间距且同时抓放物体的装置。

背景技术：

目前，物料的抓放过程在IC芯片、药片、五金件等各种小块规则物料生产移动中非常普遍；在各种小块规则物料的生产加工过程中，经常需要将其从一个位置精准抓放到另一个位置，如半导体芯片经常需要从一种规格矩阵式料盘抓取并精准放到另一种规格矩阵式料盘；又如药片生产包装过程中，经常需要将其从一种规格的料盘抓放到另一种规格的料片槽中去封装；再如在小五金生产包装过程，同样会遇到上述的情况。因此，在各种小块规则物料的生产加工过程中，需要大量的抓放搬运工作，当前使用较多的抓手装置一般只能一次抓取一个，有些可以一次抓取多个物体，但也不能调整物体之间的间距。

本申请人在先授权专利：201410513417.8发明了一种同时抓取四个物体的抓手，但随着生产发展的需求，更快更精准的抓放装置的诞生显得尤为重要。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种能同时抓取超过四个物体的装置，并实现自动调节功能。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

提供一种自动调节间距及抓取物体的装置，包括若干吸嘴组件和运动平台，其特征在于：固定在运动平台上用以实现X轴运动的X轴模组，吸嘴模组，所述吸嘴模组固定安装在X轴模组上；

所述吸嘴模组包括：吸嘴组件安装板、安装在吸嘴组件安装板上的若干组Z轴模组、与Z轴模组连接且与Z轴模组组数相等的若干个吸嘴组件，以及设置在吸嘴组件安装板上的直线导轨。

进一步地，X轴主动轮、驱动X轴主动轮旋转的X轴驱动电机、与X轴主动轮连接的设置有同步轮的X轴第一同步带轮组件和设置有同步轮的X轴第二同步带轮组件；

所述X轴第一同步带轮组件的同步轮半径小于X轴第二同步带轮组件的同步轮。

进一步地，所述吸嘴组件分为固装在吸嘴组件安装板上的第二吸嘴组件、连接X轴第一同步带轮组件下侧的第一吸嘴组件、连接X轴第一同步带轮组件上侧的第三吸嘴组件、连接X轴第二同步带轮组件上册的第四吸嘴组件；

所述第一吸嘴组件、第三吸嘴组件和第四吸嘴组件与第一直线导轨滑动连接。

进一步地，所述Z轴模组包括同步带轮安装座、Z轴驱动电机、受Z轴驱动电机驱动的含有同步带的X轴第三同步带轮组件；

所述Z轴驱动电机及同步带轮安装座固装在吸嘴模组安装板上，各吸嘴组件分别与Z轴模组中的X轴第三同步带轮组件的同步带连接。

进一步地，所述第一吸嘴组件包括第一拉簧杆、拉簧、第二拉簧杆、导向块、横向导向条、微型凸轮随动器、随动器安装板、第二直线导轨、第三直线导轨、第一导轨安装座、转接板、吸嘴转接板、第一吸嘴导向板、吸嘴安装板、微型滚珠衬套导向组件、等高螺栓、缓冲弹簧和吸嘴；

所述吸嘴安装在吸嘴安装板上，吸嘴安装板与第一吸嘴导向板之间设有缓冲弹簧，并通过等高螺栓连接，微型滚珠衬套导向组件导向；第三直线导轨的滑块安装在第一导轨安装座上，通过转接板与第一直线导轨的滑块连接，第三直线导轨的导轨一端与随动器安装板连接，另一端与吸嘴转接板连接，随动器安装板上有两个微型凸轮随动器与所述横向导向条滑动连接，横向导向条通过导向块与第二直线导轨的滑块连接，第二直线导轨的导轨安装在第一吸嘴组件安装板上；拉簧一端与第一拉簧杆连接，另一端与第二拉簧杆连接，第一拉簧杆与第一吸嘴组件安装板固定连接，第二拉簧杆与导向块连接。

进一步地，所述第二吸嘴组件包括第一拉簧杆、拉簧、第二拉簧杆、导轨连接板、第三直线导轨、第二导轨安装座、吸嘴转接板、第二吸嘴导向板、吸嘴安装板、微型滚珠衬套导向组件、等高螺栓、缓冲弹簧和吸嘴；

所述吸嘴安装在吸嘴安装板上，吸嘴安装板与第二吸嘴导向板之间有缓冲弹簧，并通过等高螺栓连接，微型滚珠衬套导向组件导向；第三直线导轨的滑块安装在第二导轨安装座上，第二导轨安装座与第一吸嘴组件安装板固定连接，第三直线导轨的导轨一端与导轨连接板连接，另一端与吸嘴转接板连接，拉簧一端与第一拉簧杆连接，另一端与第二拉簧杆连接，第一拉簧杆与第一吸嘴组件安装板固定连接，第二拉簧杆与导轨连接板连接。

进一步地，所述吸嘴模组有两套，对称设置在X轴模组的两侧。

本发明相对于现有技术，其有益效果在于：本发明是一种自动化、精准度和效率均非常高的矩阵式抓放料装置，它能够沿X、Z轴快速精准地移动，控制方便，且结构紧凑，适合与现有的运动平台搭配使用，可广泛应用于IC芯片、药片、五金件等各种小块规则物料生产过程。

作为本发明的进一步改进，其有益效果在于：吸嘴组件结构更加紧凑，还兼具断电防掉物的优点。

附图说明

图1为本发明立体结构示意图。

图2为本发明第一吸嘴模组的结构示意图。

图3为本发明第二吸嘴模组的结构示意图。

图4为本发明第一吸嘴组件的结构示意图。

图5为本发明第二吸嘴组件的结构示意图。

图6为本发明第三吸嘴组件的结构示意图。

图7为本发明第四吸嘴组件的结构示意图。

图8为本发明X轴模组结构示意图。

图9为本发明Z轴模组结构示意图。

图10为本发明与相应的运动平台的结构安装示意图。

在图1-图10中有：

1-第二吸嘴模组；2-第一吸嘴模组；3-X轴模组；4-第四吸嘴组件；5-第三吸嘴组件；6-第二吸嘴组件；7-第一吸嘴组件；8-第一直线导轨；9-Z轴模组；10-第一吸嘴组件安装板；11-第二连接板；12-第三连接板；13-夹板；14-第一连接板；15-第二吸嘴组件安装板；16-第八吸嘴组件；17-第七吸嘴组件；18-第六吸嘴组件；19-第五吸嘴组件；20-第四连接板；21-第五连接板；22-第六连接板；23-第一拉簧杆；24-第二拉簧杆；25-拉簧；26-导向块；27-微型凸轮随动器；28-第二直线导轨；29-随动器安装板；30-转接板；31-第一导轨安装座；32-第三直线导轨；33-吸嘴转接板；34-第七连接板；35-横向导向条；36-等高螺栓；37-微型滚珠衬套导向组件；38-吸嘴安装板；39-吸嘴；40-第一吸嘴导向板；41-缓冲弹簧；42-第八连接板；43-导轨连接板；44-第二导轨安装座；45-第二吸嘴导向板；46-第二导向座；47-第三导轨安装座；48-第三吸嘴导向板；49-横向导向板；50-第四吸嘴导向板；51-X轴第二同步带轮组件；52-X轴第一同步带轮组件；53-X轴驱动电机；54-X轴电机安装板；55-X轴主动轮；56-X轴安装板；57-安装座；58-X轴第三同步带轮组件；59-同步带轮安装座；60-Z轴驱动电机。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

另外，还需要说明的是，本发明实施例中的左、右、上、下等方位用语，仅互为相对概念或是以待冲孔零件的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细的描述。

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。

如图1所示，本发明是这样来实现的，设计一种自动调节间距及抓取物体的装置，包括若干吸嘴组件和运动平台，所述装置包括固定连接在运动平台上用于实现X轴运动的X轴模组3、用于安装Z轴模组9与各吸嘴模组的第一吸嘴模组2及第二吸嘴模组1,第一吸嘴模组2及第二吸嘴模组1通过连接块固定安装在X轴模组3上；

如图2所示，第一吸嘴模组2包括第一吸嘴组件7安装板、4组Z轴模组9、第一吸嘴组件7、第二吸嘴组件6、第三吸嘴组件5、第四吸嘴组件4和第一直线导轨8，每一吸嘴组件旁边单独安装一个Z轴模组9，各吸嘴组件通过连接板及夹板13与Z轴模组9的同步带连接，实现各吸嘴模组单独沿Z轴方向运动，第二吸嘴组件6固定安装在第一吸嘴组件7安装板上，第一吸嘴组件7、第三吸嘴组件5、第四吸嘴组件4安装在第一直线导轨8的三个滑块上，第一直线导轨8固定在第一吸嘴组件7安装板上，各吸嘴组件等距分布；

如图3所示，第二吸嘴模组1包括第二吸嘴组件6安装板、4组Z轴模组9、第五吸嘴组件19、第六吸嘴组件18、第七吸嘴组件17、第八吸嘴组件16和第一直线导轨8每一吸嘴组件旁边单独安装一个Z轴模组9，各吸嘴组件通过连接板及夹板13与Z轴模组9的同步带连接，实现各吸嘴模组单独沿Z轴方向运动，第七吸嘴组件17固定安装在第二吸嘴组件6安装板上，第五吸嘴组件19、第六吸嘴组件18、第八吸嘴组件16安装在第一直线导轨8的三个滑块上，第一直线导轨8固定在第二吸嘴组件6安装板上，各吸嘴组件等距分布。

如图8所示，X轴模组3包括X轴安装板56、X轴驱动电机53安装板54、X轴驱动电机53、X轴主动轮55、X轴第一同步带轮组件52、X轴第二同步带轮组件51和4个安装座。在具体实施例中，X轴第一同步带轮组件52的同步轮半径为X轴第二同步带轮组件51的同步轮的二分之一，当然在不同的实施例中也可以是其它的尺寸。若采用其它比例，只需要调整与第一同步带轮组件连接的吸嘴组件之间的距离，满足与第二同步带轮在导轨上移动距离的时间相等即可，工作时，X轴驱动电机53通过X轴主动轮55同时驱动X轴第一同步带轮组件52与X轴第二同步带轮组件51。明显的，所述的X轴第一同步带轮组件52和X轴第二同步带轮组件51命名仅仅是用以区别尺寸不同而已，实际上，第一、第二同步带轮组件的位置可以互换。

参见图2和图3，所述第二吸嘴组件6与第七吸嘴组件17分别固定安装在第一吸嘴组件7安装板与第二吸嘴组件6安装板上，其余吸嘴组件分布在第一直线导轨8上且可以沿X轴方向滑动，第一吸嘴组件7在第二吸嘴组件6的一侧，第三、四吸嘴组件在第二吸嘴组件6的另一侧，第八吸嘴组件16在第七吸嘴组件17的一侧，第五、六吸嘴组件在第七吸嘴组件17的另一侧，当X轴驱动电机53启动，各吸嘴沿X方向闭合时，第二、七吸嘴组件固定，第一、三、四吸嘴组件向第二吸嘴组件6靠拢，第八、五、六吸嘴组件向第七吸嘴组件17靠拢，第一吸嘴组件7与第三吸嘴组件5的运动行程相等，方向相反，第四吸嘴组件4的行程是第三吸嘴组件5的两倍，方向相同；第一吸嘴组件7与第三吸嘴组件5的运动行程相等，方向相反，第四吸嘴组件4的行程是第三吸嘴组件5的两倍，方向相同，第六吸嘴组件18与第八吸嘴组件16的运动行程相等，方向相反，第五吸嘴组件19的行程是第六吸嘴组件18的两倍，方向相同；

当X轴驱动电机53驱动X轴第一同步带轮组件52与X轴第二同步带轮组件51时，由于第一同步带轮的直径是第二同步带轮的一半，所以其同步带速度也是X轴第二同步带轮组件51同步带的一半。X轴第一同步带轮组件52的同步带的下侧通过夹板13、第一连接板14及第四连接板20与第一吸嘴组件7及第八吸嘴组件16固定连接，其上侧通过夹板13与第二连接板11及第五连接板21与第三吸嘴组件5及第六吸嘴组件18固定连接；第二同步轮组的同步带上侧通过夹板13与第二连接板12及第六连接板22固定连接，这样就实现了各吸嘴组件之间的同步等距离调节；

如图9所示，Z轴模组9包括Z轴驱动电机60、X轴第三同步带轮组件58，同步带轮安装座59；

所述Z轴驱动电机60及同步带轮安装座59固定安装在第一吸嘴模组安装板10及第二吸嘴模组安装板15上；各Z轴模组9中X轴第三同步带轮组件58的同步带通过连接板及夹板13与各吸嘴组件的上部相连接，实现每个吸嘴在Z轴方向上独立运动。

如图4所示，第一吸嘴组件7与第八吸嘴组件16结构对称，第一吸嘴组件7包括第一拉簧杆23、拉簧25、第二拉簧杆24、导向块26、横向导向条35、微型凸轮随动器、随动器安装板29、第二直线导轨28、第三直线导轨32、第一导轨安装座31、转接板30、吸嘴转接板33、第一吸嘴导向板40、吸嘴安装板38、微型滚珠衬套导向组件37、等高螺栓36、缓冲弹簧41和吸嘴39；

所述吸嘴转接板33、第一吸嘴导向板40、吸嘴安装板38、微型滚珠衬套导向组件37、等高螺栓36、缓冲弹簧41和吸嘴组成一个吸嘴缓冲组件，等高螺栓36将第一吸嘴导向板40与吸嘴安装板38连接，两零件之间有一定间隙，间隙之间设有缓冲弹簧41，两零件相对运动时通过微型滚珠衬套导向组件37导向，当吸嘴与吸取物接触时可通过缓冲弹簧41消除掉吸嘴组件沿Z轴运动时带来的冲击，起到保护吸取物的作用。

所述第三直线导轨32的滑块安装在第一导轨安装座31上，通过转接板30与第一直线导轨8的滑块连接，第三直线导轨32的导轨一段与随动器安装板29连接，另一端与吸嘴缓冲组件连接，随动器安装板29上有两个微型凸轮随动器与横向导向条35滑动连接，横向导向条35通过导向块26与第二直线导轨28的滑块连接，第二直线导轨28的导轨安装在第一吸嘴组件7安装板上；拉簧25一端与第一拉簧杆23连接，另一端与第二拉簧杆24连接，第一拉簧杆23与第一吸嘴组件7安装板固定连接，第二拉簧杆24与导向块26连接。

当Z轴驱动电机60驱动X轴第三同步带轮组件58时，第七连接板34及夹板13带动导向板49沿Z轴方向运动，第二直线导轨28起到导向板49沿Z轴方向时导向作用，第三直线导轨32由连接在导向板49上的横向导向条35带动下沿Z轴运动，实现吸嘴39在Z轴方向上的运动，第三直线导轨32的滑块起到Z轴方向的导向作用，同时X轴模组3通过带动导轨安装板来实现第三直线导轨32在第一直线导轨8上沿X轴方向的运动，由于第三直线导轨32的一端通过凸轮随动器可以在横向导向条35上滑动，所以第三直线导轨32在X轴运动时不会带动横向导向条35沿X轴运动，从而不会带动Z轴模组9在X轴方向的运动，这样减少了X轴驱动电机53的负载，并使整个吸嘴组件结构变得更加紧凑。

如图5所示，第二吸嘴组件6与第七吸嘴组件17结构对称，第二吸嘴组件6包括第一拉簧杆23、拉簧25、第二拉簧杆24、导轨连接板43、第三直线导轨32、第二导轨安装座44、吸嘴39、第二吸嘴导向板45、吸嘴安装板38、微型滚珠衬套导向组件37、等高螺栓36、缓冲弹簧41和吸嘴39；

所述第三直线导轨32的滑块安装在安装座57上，第二导轨安装座44与第一吸嘴组件7安装板固定连接，第三直线导轨32的导轨一段与导轨连接板43连接，另一端与吸嘴缓冲组件连接，拉簧25一端与第一拉簧杆23连接，另一端与第二拉簧杆24连接，第一拉簧杆23与第一吸嘴组件7安装板固定连接，第二拉簧杆24与导轨连接板43连接。

由于第二、七吸嘴组件在X方向固定，所以只由Z轴模组9带动导轨连接板43，并通过第三直线导轨32导向来实现沿Z轴方向运动，拉簧25起到平衡吸嘴组件重量的作用，当断电的时候确保吸嘴不会下掉。

所述第三吸嘴组件5与第六吸嘴组件18结构对称，第四吸嘴组件4与第五吸嘴组件19结构对称，其结构形式都与第一吸嘴组件7类似。

本发明的有益效果为：本发明是一种自动化、精准度和效率均非常高的矩阵式抓放料装置，它能够沿X、Z轴快速精准地移动，控制方便，且结构紧凑，适合与现有的运动平台搭配使用，可广泛应用于IC芯片、药片、五金件等各种小块规则物料生产过程。

以上所述实施例，仅为本发明具体实施方式，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，可轻易想到各种等效的修改、替换和改进等等，这些修改、替换和改进都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。