一种夹紧装置及搬运机器人的制作方法

本发明涉及建筑机械技术领域，尤其涉及一种夹紧装置及搬运机器人。

背景技术：

内墙板搬运机器人是依靠固定长度的货叉完成装卸内墙板的动作，但固定长度的货叉意味着单次叉装只能叉取固定厚度规格和固定数量的内墙板，只能通过更换叉具的方式改变货叉长度，具有较大的局限性，影响搬运机器人通用性以及工作效率。

技术实现要素：

本发明的一目的在于提出一种夹紧装置及搬运机器人，能够夹持不同规格的工件或夹持不同数量工件，增加夹紧装置的适用范围，提高工作效率。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明一方面提供一种夹紧装置，包括：

支架；

承托夹臂，安装在所述支架上，用于承托工件；

第一夹持组件和第二夹持组件，均安装在所述支架上并均设置于所述承托夹臂的上方，所述工件能够被夹持在所述第一夹持组件和所述第二夹持组件之间的夹持工位处；所述第一夹持组件包括：

调宽组件，安装在所述支架上；

夹紧板，安装在所述调宽组件的输出端，所述调宽组件能够驱动所述夹紧板朝远离或靠近所述第二夹持组件的方向移动，以调整所述第一夹持组件和所述第二夹持组件的夹持工位的宽度。

优选地，所述调宽组件包括：

调宽驱动件，安装在所述支架上；

剪叉组件，一端与所述夹紧板活动连接，另一端活动连接在所述支架上并与所述调宽驱动件的输出端连接，所述调宽驱动件能够驱动所述剪叉组件张合。

优选地，所述剪叉组件包括：

第一剪叉，所述第一剪叉的第一端与所述夹紧板铰接，所述第一剪叉的第二端与所述支架铰接；

第二剪叉，所述第二剪叉的中部与所述第一剪叉的中部铰接，所述第二剪叉的第一端与所述夹紧板铰接，所述第二剪叉的第二端与所述调宽驱动件的输出端铰接，所述调宽驱动件能够驱动所述第二剪叉的第二端朝靠近或远离所述第一剪叉的第二端的方向移动。

优选地，所述调宽组件还包括调宽导向组件，所述调宽导向组件用于限定所述第二剪叉的第二端的移动方向。

优选地，所述第二夹持组件包括：

夹紧驱动机构，安装在支架上；

旋转夹紧机构，用于夹紧所述工件，所述旋转夹紧机构装设于所述支架上并设置于所述第一夹持组件的上方，所述夹紧驱动机构能够驱动所述旋转夹紧机构沿水平方向移动，所述旋转夹紧机构包括旋转夹臂，所述夹紧驱动机构能够驱动所述旋转夹臂的一端朝接近或远离所述承托夹臂的一侧摆动，所述旋转夹臂的摆动面平行于所述工件与所述旋转夹臂相对的一侧面。

优选地，所述第二夹持组件还包括：

联动机构，与所述支架固定连接；

所述旋转夹紧机构还包括：

夹紧转轴组件，与所述联动机构传动连接，所述旋转夹臂与所述夹紧转轴组件连接。

优选地，所述夹紧装置还包括检测组件，所述检测组件安装在所述夹紧板的一侧，所述检测组件用于检测所述夹紧板与所述工件抵接的状态。

本发明的另一目的在于提出一种搬运机器人，能够搬运不同规格的工件或同时搬运多个工件。

本发明另一方面提供一种搬运机器人，包括移动底盘以及上述的夹紧装置，所述夹紧装置安装在所述移动底盘上。

优选地，所述搬运机器人还包括移动支架，所述移动支架安装在所述移动底盘的一侧，所述移动支架的底端安装有与地面抵接的支撑滚轮，所述夹紧装置安装在所述夹紧装置上。

优选地，所述搬运机器人还包括升降组件，所述升降组件沿竖直方向安装在所述移动支架上，所述夹紧装置安装在所述升降组件的输出端，所述升降组件能够驱动所述夹紧装置升降。

本发明的有益效果为：

本发明提供的夹紧装置采用第一夹持组件和第二夹持组件夹持工件，并且，通过在第一夹持组件中设置调宽组件，使得第一夹持组件的夹紧板能够朝靠近或远离第二夹持组件的方向移动，以调整第一夹持组件和第二夹持组件之间的夹持工位的宽度，从而使得夹紧装置能夹持不同规格的工件或夹持不同数量工件，增加夹紧装置的适用范围，提高工作效率。

附图说明

图1是本发明具体实施例提供的夹紧装置一视角的立体结构图；

图2是本发明具体实施例提供的夹紧装置另一视角的立体结构图

图3是本发明具体实施例提供的搬运机器人在搬运一块内墙板时的示意图(移除移动底盘后)；

图4是图2中a处的放大图；

图5是图1中b处的放大图；

图6是本发明具体实施例提供的搬运机器人的立体结构图；

图7是本发明具体实施例提供的搬运机器人的侧视图；

图8是本发明具体实施例提供的搬运机器人在搬运三块内墙板时的示意图(移除移动底盘后)；

图9是本发明具体实施例提供的搬运机器人在搬运两块内墙板时的示意图(移除移动底盘后)。

图中：

1、第一夹持组件；11、调宽驱动件；12、调宽导向组件；13、滑架；14、剪叉组件；15、夹紧板；

2、第二夹持组件；21、支架；211、夹紧竖架；212、夹紧横架；211、第一弹性防护件；222、承托横板；223、第二弹性防护件；23、夹紧驱动机构；231、夹紧驱动组件；232、浮动接头；2321、第一浮动接头；2322、第二浮动接头；24、旋转夹紧机构；241、旋转夹臂；242、夹紧转轴组件；2421、导向槽；2422、夹紧转轴；2423、夹紧导向轴承座；25、旋转夹紧连接板；26、旋转夹紧滑轨组件；27、联动机构；271、联动件；272、联动块；

3、移动支架；31、移动竖架；32、移动横架；33、升降驱动件；34、升降导向组件；35、支撑滚轮；

4、移动底盘；

5、检测组件；51、压紧滚轮；52、弹片；

6、内墙板。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

本实施例中提供的夹紧装置能够用于夹持多种工件，为便于描述，本实施例中以内墙板6为工件进行详细介绍。

请参考图1-图3，本发明一方面提供一种夹紧装置，包括支架12、承托夹臂22、第一夹持组件1和第二夹持组件2。承托夹臂22安装在支架12上，用于承托内墙板6。第一夹持组件1和第二夹持组件2均安装在支架12上并均设置于承托夹臂22的上方，内墙板6能够夹持在第一夹持组件1和第二夹持组件2之间的夹持工位处。

第一夹持组件1包括调宽组件和夹紧板15，调宽组件安装在支架12上。夹紧板15安装在调宽组件的输出端，调宽组件能够驱动夹紧板15朝远离或靠近第二夹持组件2的方向移动，以调整第一夹持组件1和第二夹持组件2的夹持工位的宽度，使得夹紧装置能够夹紧多个或不同规格的内墙板6。

优选地，调宽组件包括调宽驱动件11和剪叉组件14。调宽驱动件11安装在支架12上。剪叉组件14的一端与夹紧板15活动连接，另一端活动连接在支架12上并与调宽驱动件11的输出端连接，调宽驱动件11能够驱动剪叉组件14张合。剪叉组件14逐渐张开时，推动夹紧板15朝远离第二夹持组件2的方向靠近，以调大夹持工位的宽度。剪叉组件14逐渐闭合时，推动夹紧板15朝靠近第二夹持组件2的方向靠近，以调小夹持工位的宽度。

当然，在其他实施例中，调宽组件也可以设置为电缸，电缸设置在支架12上，夹紧板15安装在电缸的输出端，通过电缸驱动夹紧板15平移，使得夹紧板15能够朝靠近或远离第二夹持组件2的方向移动，也能够调整夹持工位的宽度。

优选地，剪叉组件14包括第一剪叉和第二剪叉。第一剪叉的第一端与夹紧板15铰接，第一剪叉的第二端与支架12铰接。第二剪叉的中部与第一剪叉的中部铰接，第二剪叉的第一端与夹紧板15铰接并位于第一剪叉的第一端的下方，第二剪叉的第二端与调宽驱动件11的输出端铰接并位于第一剪叉的第二端的上方，调宽驱动件11能够驱动第二剪叉的第二端朝靠近或远离第一剪叉的第二端的方向移动，以驱动剪叉组件14张开或闭合。

优选地，本实施例中，调宽驱动件11设置为液压缸。当然，在其他实施例中，调宽驱动件11也能够设置为液压缸，只要能够驱动剪叉组件14张合即可。

本实施例中，采用剪叉组件14，一方面，第一剪叉和第二剪叉的开合能够推动夹紧板15移动，另一方面，剪叉组件14与夹紧板15之间存在两个连接点，剪叉组件14与支架12之间也存在两个连接点，能够更稳定地支撑夹紧板15，从而提高夹持内墙板6的稳定性。

优选地，调宽组件还包括调宽导向组件12，调宽导向组件12用于限定第二剪叉的第二端的移动方向，以保证第一剪叉的第二端在移动过程中的稳定性。

为进一步保证夹紧板15的稳定性，优选地，本实施例中，调宽组件设置为两组，调宽组件设置于夹紧板15的两侧。

具体地，本实施例中，调宽导向组件12设置为直线导轨，直线导轨沿竖直方向安装在支架11上，第二剪叉的第二端安装在直线导轨上并能够沿直线导轨滑动。

优选地，为便于第二剪叉的第二端安装在直线导轨上，优选地，本实施例中，调宽组件还包括滑架13，滑架13安装在直线导轨上并能够沿直线导轨滑动，第二剪叉的第二端铰接在滑架13上。

请参考图1-图4，优选地，第二夹持组件2包括夹紧驱动机构23和旋转夹紧机构24。夹紧驱动机构23安装在支架12上。旋转夹紧机构24用于夹紧工件，旋转夹紧机构24装设于支架12上并设置于第一夹持组件1的上方，夹紧驱动机构23能够驱动旋转夹紧机构24沿水平方向移动，旋转夹紧机构24包括旋转夹臂241，夹紧驱动机构23能够驱动旋转夹臂241的一端朝接近或远离承托夹臂22的一侧摆动，旋转夹臂241的摆动面平行于内墙板6与旋转夹臂241相对的一侧面。当旋转夹紧机构24夹持内墙板6或松开内墙板6时，旋转夹臂241沿着平行于内墙板6的摆动面摆动，无需占用过多的前方空间对内墙板6进行夹紧或松开，使得内墙板6能够贴近墙壁放置，节省空间资源。

搬运机器人搬运内墙板6时，承托夹臂22在搬运机器人的移动底盘和升降机构的驱动下伸入内墙板6的底面，夹紧驱动机构23驱动旋转夹紧机构24沿水平方向朝靠近支架12的方向移动，当夹紧驱动机构23驱动旋转夹紧机构24至预设距离时，夹紧驱动机构23驱动旋转夹臂241的一端朝接近承托夹臂22的一侧摆动，使得旋转夹臂241的一端从内墙板6的上方伸入内墙板6的前侧，夹紧驱动机构23驱动旋转夹紧机构24朝内墙板6的前侧收紧，使得旋转夹臂241压紧内墙板6的前侧，旋转夹臂4与夹紧板15的相互作用力将内墙板6进行夹紧。夹紧装置将内墙板6夹紧后，搬运机器人的移动底盘运动，将内墙板6搬运至指定位置后，搬运机器人的升降机构动作，驱动夹紧装置将内墙板6横向放置于指定位置，夹紧驱动机构23驱动旋转夹紧机构24朝远离夹紧板15的方向移动，使得旋转夹臂241从内墙板6的前侧面上移开，夹紧驱动机构23驱动旋转夹臂241的一端朝远离承托夹臂22的一侧摆动，使得旋转夹臂241的一端从内墙板6的前侧复位至内墙板6的上方，夹紧驱动机构23继续驱动旋转夹紧机构24沿水平方向移动至初始位置，至此，夹紧装置完成对内墙板6的夹紧及松开的所有动作。

优选地，请参考图1和图4，支架12包括沿竖直方向设置的夹紧竖架211以及沿水平方式设置的夹紧横架212，夹紧横架212固定于夹紧竖架211上。

优选地，请参考图1和图4，承托夹臂22包括承托连接件221和承托横板222，承托连接件221固定于夹紧竖架211上，承托横板222水平设置并与承托连接件221固定连接，用于承托内墙板6。

优选地，第二夹持组件2还包括联动机构27，联动机构27与夹紧横架212固定连接。旋转夹紧机构24还包括夹紧转轴组件242，夹紧转轴组件242与联动机构27传动连接。当夹紧驱动机构23驱动旋转夹紧机构24沿水平方向移动时，联动机构27驱动夹紧转轴组件242转动，夹紧转轴组件242驱动旋转夹臂241摆动。

具体地，请参考图4，夹紧转轴组件242包括夹紧转轴2422和夹紧导向轴承座2423，夹紧转轴2422与水平面平行，夹紧转轴2422的表面上开设有第一导向槽2421，旋转夹臂241固定于夹紧转轴2422的一端；夹紧导向轴承座2423套设于夹紧转轴2422的两端，夹紧导向轴承座2423对夹紧转轴2422进行限位固定，对夹紧转轴2422的旋转进行导向。

具体地，第一导向槽2421的两端位于夹紧转轴2422的两根不同的母线上，且第一导向槽2421的两端到旋转夹臂241的距离不相同。

优选地，以夹紧转轴2422的轴心为顶点，第一导向槽2421的两端之间的夹角为0°-180°，本实施方式中，第一导向槽2421的两端之间的夹角设置为90°，使得旋转夹臂241的一端摆动90°后从内墙板6的上方伸入内墙板6的正前侧。

优选地，请参考图4，夹紧转轴2422上还开设有第二导向槽和第三导向槽，第二导向槽和第三导向槽设置于第一导向槽2421的两端，且第二导向槽和第三导向槽与夹紧转轴2422的母线平行。第二导向槽和第三导向槽的设置，使得旋转夹紧机构24在平移时，旋转夹臂241仅发生平移而不发生摆动。

具体地，请参考图1和图4，联动机构27包括联动件271和联动块272，联动件271固定于夹紧横架212上，联动块272的一端固定于联动件271上，联动块272的另一端插入第一导向槽2421中并与导向槽2421间隙配合连接。

当夹紧驱动机构23驱动旋转夹紧机构24朝靠近支架12的方向移动时，由于联动件271固定于夹紧横架212上，使得联动块272的一端依次沿着第二导向槽、第一导向槽2421和第三导向槽滑动，从而驱动夹紧转轴2422转动，夹紧转轴2422驱动旋转夹臂241的一端朝接近承托夹臂22的一侧摆动。

当夹紧驱动机构23驱动旋转夹紧机构24沿水平方向移动至初始位置时，联动块272的一端依次沿着第三导向槽、第一导向槽2421和第二导向槽滑动，从而驱动夹紧转轴2422反向转动，夹紧转轴2422驱动旋转夹臂241的一端朝远离承托夹臂22的一侧摆动。

优选地，请参考图4，夹紧机构还包括旋转夹紧连接板25和旋转夹紧滑轨组件26。旋转夹紧滑轨组件26沿水平方向装设于夹紧横架212上，旋转夹紧连接板25与旋转夹紧滑轨组件26滑动连接。旋转夹紧机构24的夹紧导向轴承座2423固定于旋转夹紧连接板25上，夹紧驱动机构23驱动旋转夹紧连接板25沿旋转夹紧滑轨组件26滑动，实现旋转夹紧机构24在水平方向上的移动。

优选地，旋转夹紧机构24为两个，两个旋转夹紧机构24相对设置，以增加夹紧机构对内墙板6的夹紧力度，使得夹紧机构能够稳定夹持内墙板6。

优选地，请参考图1、图2和图4，夹紧驱动机构23包括夹紧驱动组件231和浮动接头232，夹紧驱动组件231装设于夹紧竖架211上，夹紧驱动组件231通过浮动接头232与旋转夹紧连接板25传动连接。

具体地，浮动接头232包括第一浮动接头2321和第二浮动接头2322，第一浮动接头2321与夹紧驱动组件231传动连接。第一浮动接头2321卡设于第二浮动接头2322的一端上，且第二浮动接头2322与第一浮动接头2321间隙配合连接，第二浮动接头2322固定于旋转夹紧连接板25上。

浮动接头232的设置，使得夹紧驱动机构23与旋转夹紧机构24之间的传动配合连接具有一定的自由度，避免夹紧驱动机构23刚性驱动旋转夹紧机构24移动而导致旋转夹臂241无法完全抵接内墙板6的侧面，进而导致内墙板6受到的夹紧力不均的问题。

具体地，夹紧驱动组件231包括夹紧电机和夹紧丝杠组件，夹紧电机装设于夹紧竖架211上，夹紧丝杠组件与夹紧电机传动连接。

请参考图1和图5，优选地，夹紧装置还包括检测组件5，检测组件5安装在夹紧板15的侧边，用于检测夹紧板15与内墙板6抵接的状态，当夹紧板15与内墙板6抵接到位后，即夹紧板15与旋转夹臂241共同夹紧内墙板6后，检测组件5获取该信息并将该信息发送至搬运机器人的电控单元，电控箱控制搬运机器人的移动底盘移动，将内墙板6搬运至预设位置。

优选地，检测组件5包括开关、弹片52和压紧滚轮51，接近开关安装在夹紧板15的侧边并与弹片52的一端电连接，弹片52的另一端与压紧滚轮51连接，并且，压紧滚轮51从夹紧板15与内墙板6接触的一侧面伸出。当第一夹持组件1和第二夹持组件2夹持内墙板6时，压紧滚轮51与内墙板6抵接，压紧滚轮51在弹片52的弹力下抵压内墙板6，内墙板6反作用于压紧滚轮51，压紧滚轮51反作用于弹片52，当夹紧板15与内墙板6抵接到位后，弹片52触发开关，搬运机器人的移动底盘移动，将内墙板6搬运至预设位置。

请参考图6和图7，本发明另一方面提供一种搬运机器人，包括移动底盘4以及上述夹紧装置，夹紧装置安装在移动底盘4上，以使得搬运机器人能够搬运不同规格的工件或同时搬运多个工件。移动底盘4带动夹紧装置移动，以实现搬运功能。

优选地，搬运机器人还包括移动支架3，移动支架3安装在移动底盘4的一侧，移动支架3的底端安装有与地面抵接的支撑滚轮35，夹紧装置安装在移动支架3上。通过设置移动支架3，一方面，能够使得夹紧装置能够安装在移动底盘4的一侧，以便于抓取内墙板6，另一方面，能够稳定支撑夹紧装置，防止搬运机器人在夹紧装置的运动过程中侧翻。

优选地，搬运机器人还包括升降组件，升降组件沿竖直方向安装在移动支架3上，夹紧装置安装在升降组件的输出端，升降组件能够驱动夹紧装置升降，以使得夹紧装置的承托横板222能够伸入内墙板6的底侧，并能够在夹紧内墙板6后，将内墙板6提升至预设高度，以使得在搬运过程中，内墙板6能够避开地面上的障碍物，便于搬运机器人移动。

优选地，移动支架3包括移动横架32和移动竖架31。移动竖架31沿竖直方向安装在移动底盘4的一侧，移动横架32沿水平方向安装在移动竖架31的底端，移动横架35的两端均安装有支撑滚轮35。

优选地，升降组件包括安装在移动竖架31上的升降驱动件33和升降导向组件34。支架12安装在升降驱动件33的输出端，升降驱动件33可选为电缸、液压缸等能够驱动支架12升降的动力源，升降导向组件34可选为直线导轨，直线导轨沿竖直方向设置，支架12安装在直线导轨上并能够沿直线导轨滑动。通过设置直线导轨限定支架12的升降方向，以保证支架12在升降过程中的稳定性。

示例性地，请参考图3，搬运机器人在搬运一块内墙板6时，剪叉组件14张开，以调宽夹持工位的宽度，使得夹持工位仅能够放置一块内墙板6。请参考图8，搬运机器人在需要搬运两块内墙板6时，剪叉组件14在夹持一块内墙板6的基础上继续张开，以调整夹持工位的宽度，使得夹持工位仅能够放置两块内墙板6。请参考图9，搬运机器人在搬运三块内墙板6时，剪叉组件14继续张开，以调整夹持工位的宽度，使得夹持工位仅能够放置三块内墙板6。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。