一种自适性物料夹取装置的制作方法

1.本发明涉及机械自动化设备技术领域，特别是涉及一种自适性物料夹取装置。


背景技术：

2.自动化生产中，物料的转运可通过自动夹取装置完成。在实际生产中，待夹取的物料需精准摆放在待夹取位置上，一旦物料出现偏摆，使得夹取装置不能有效地对物料进行夹取，导致夹取作业终止，需要人工干涉将物料摆正后，夹取装置才能继续正常工作；即使夹取装置能够对偏摆的物料进行夹取，由于在夹取过程中受力不均匀造成物料变形、中途掉落甚至报废，降低了生产的自动化程度、增加了物料的损耗以及降低了生产效率。


技术实现要素：

3.本发明的目的是解决上述问题，提供一种自适性物料夹取装置。
4.为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案，如下所述：
5.一种自适性物料夹取装置，其包括对向设置的第一夹头和第二夹头；所述第一夹头包括第一连接部以及通过转动连接件与所述第一连接部转动连接的第一夹取部，所述转动连接件设于所述第一连接部的底部，所述第一夹取部以所述转动连接件为旋转轴进行转动；所述第二夹头包括第二连接部以及与所述第二连接部固定连接的第二夹取部；所述第一连接部与所述第二连接部对应设置，所述第一夹取部与所述第二夹取部对应设置。
6.优选地，所述第一连接部两端对称设有等高限位柱，所述等高限位柱的顶部搭接于所述第一连接部上表面，所述等高限位柱穿过所述连接孔后与所述第一夹取部连接；所述第一连接部上设有与所述等高限位柱的轴向垂直的弹性件，松弛状态的弹性件的自由端与所述等高限位柱的外壁抵接。
7.优选地，所述第一连接部上设有用于安装所述等高限位柱的连接孔，所述等高限位柱与所述连接孔的对应区域之间设有间隙。
8.优选地，所述第一夹取部和所述第二夹取部的两端分别设有限位凸起，所述限位凸起的内侧设有柔性材料膜层，且所述柔性材料膜层内侧表面上设有均匀分布的摩擦凸起。
9.优选地，所述第一夹取部和所述第二夹取部上分别设有弹性定位柱，所述弹性定位柱的下端面齐平。
10.优选地，所述限位凸起的内侧设有承接台阶，所述承接台阶的平面与所述弹性定位柱的下端面齐平。
11.优选地，所述第二夹取部内设有气流通道，所述气流通道与设于所述第二夹取部上的进气口连通，所述气流通道延伸至所述第二夹取部的外侧壁面，在所述第二夹取部的外侧壁面的下部形成出气口，所述第二夹取部的外侧壁面上设有导气板，所述导气板与所述第一夹取部之间设有密封层，所述密封层对应所述第二夹取部外侧壁面的上部设置。
12.优选地，所述第二夹取部靠近所述第一夹取部的侧面上垂直设有定位销，所述第
一夹取部与所述定位销对应区域开设有插孔，所述插孔向所述第一夹取部的两端延伸。
13.优选地，所述夹取装置还包括用于驱动所述第一夹头和所述第二夹头作对向运动的驱动件；所述驱动件包括主体部、分别与所述第一连接部和第二连接部连接的第一连接爪和第二连接爪，所述第一连接爪和所述第二连接爪分别滑动连接于所述主体部的底面。
14.优选地，所述夹取装置还包括物料感应器，所述物料感应器设于所述第一夹取部上。
15.本发明的有益效果至少包括：
16.本发明所述自适性物料夹取装置，包括对向设置的第一夹头和第二夹头，所述第一夹头包括第一连接部和第一夹取部，所述第一夹取部可绕所述第一连接部进行转动，所述第二夹头相对固定设置；当物料偏摆时，所述第一夹取部可根据物料的实际情况进行自适性转动，偏摆的物料以第二夹头为基准进行摆正并夹持，保证了对偏摆物料的稳定夹取，提升了物料的夹取效率，避免了对物料的损伤，无需人工将偏摆的物料进行摆正，提升了生产的自动化程度，节省了人力资源。本发明所述夹取装置还可用于夹取边缘形状不规则的物料，一机多用，提升了夹取装置的适用性。
附图说明
17.图1为本发明的自适性物料夹取装置的示意图；
18.图2为第一夹头的第一结构示意图；
19.图3为图2所示第一夹头的第二结构示意图；
20.图4为等高限位柱与弹性件的装配示意图；
21.图5为第二夹头的爆炸示意图；
22.图6为驱动件的示意图；
23.图7本发明的夹取装置夹取物料时的示意图。
24.其中，1为第一夹头、11为第一连接部、111为连接孔、12为转动连接件、13为第一夹取部、131为限位凸起、132为插孔、14为等高限位柱、15为弹性件、16为弹性定位柱、2为第二夹头、21为第二连接部、22为第二夹取部、221为进气口、222为出气口、223为导气板、224为密封层、225为定位销、3为驱动件、31为主体部、32为第一连接爪、33为第二连接爪、4为物料感应器、5为物料。
具体实施方式
25.为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
26.需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”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。
27.在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
28.实施例1
29.如图1至图3所示，本发明所述自适性物料夹取装置，其包括对向设置的第一夹头1和第二夹头2；所述第一夹头1包括第一连接部11以及通过转动连接件12与所述第一连接部11转动连接的第一夹取部13，所述转动连接件12设于所述第一连接部11的底部，所述第一夹取部13以所述转动连接件12为旋转轴进行转动；所述第二夹头2包括第二连接部21以及与所述第二连接部21固定连接的第二夹取部22；所述第一连接部11与所述第二连接部21对应设置，所述第一夹取部13与所述第二夹取部22对应设置。
30.所述转动连接件12对应所述第一连接部11和所述第一夹取部13的中心轴设置。作为可替换地本发明实施例中，所述转动连接件12优选为连接柱或柱销。所述第一夹取部13与所述转动连接件12对应处设有使得所述转动连接件12插入的孔，所述孔为通孔或盲孔。当所述孔为通孔时，所述转动连接件12贯穿所述第一夹取部13设置，并且所述转动连接件12的底部直径大于所述孔的直径；当所述孔为盲孔时，所述孔呈倒t字型，对应地的转动连接件12的底部呈与所述孔契合的t型。需要说明的是，本发明实施例中所述方向底和下均指的是靠近所述物料放置的方向。
31.如图3和图4所示，所述第一连接部11两端对称设有等高限位柱14，所述等高限位柱14的顶部搭接于所述第一连接部11上表面，即所述等高限位柱14的凸出部分的截面积大于所述连接孔111的截面积，所述等高限位柱14穿过所述连接孔111后与所述第一夹取部13连接，作为优选地，本发明实施例中所述等高限位柱14底部与所述第一夹取部13固定连接；所述第一连接部11上设有与所述等高限位柱14的轴向垂直的弹性件15，松弛状态的弹性件15的自由端与所述等高限位柱14的外壁抵接。
32.为了保证所述第一连接部11和所述第一夹取部13之间保持相对稳定，保证所述第一夹取部13的两端不发生晃动，使得所述第一夹取部13能够保持与水平面平行的方向上进行转动，设置等高限位柱14。同时，所述弹性件15与所述等高限位柱14的外壁抵接，当所述第一夹取部13带动所述等高限位柱14进行转动时，所述等高限位柱14对所述弹性件15产生作用力，所述弹性件15对所述等高限位柱14产生反作用力，为驱动所述第一夹取部13回转提供了驱动力。使用时，所述第一夹取部13绕所述转动连接件12进行偏转时，所述等高限位柱14随所述第一夹取部13进行转动，进而所述等高限位柱14对所述弹性件15施加作用力，所述弹性件15对所述等高限位柱14亦产生反作用力，使得所述第一夹取部13产生回复至与所述第二夹取部22平行设置状态的作用力，进而驱动所述第一夹取部13将物料向靠近所述第二夹取部22的方向推动，四个限位凸起131对其进行夹取。所述弹性件15优选为波珠螺丝，所述第一连接部11上设有用于安装所述波珠螺丝的安装孔。作为可以替换地，在其它实施例中，所述弹性件15可为弹簧，所述弹簧的一端与所述等高限位柱14的外壁连接，另一端与所述连接孔111的孔壁连接，进一步地，所述连接孔111的孔壁上设有用于设置弹簧的弹簧孔。作为进一步优选地，在其它实施方式中，为了保证所述等高限位柱14能够与所述弹性件15稳定接触，防止所述弹性件15的自由端偏离与所述等高限位柱14的接触点，可在所述等高限位柱14与所述弹性件15的对应的外壁上设置对应环槽。
33.如图4所示，所述第一连接部11上设有用于安装所述等高限位柱14的连接孔111，所述等高限位柱14与所述连接孔111的对应区域之间设有间隙，即所述等高限位柱14的顶部凸出于所述连接孔111设置，所述等高限位柱14与所述连接孔111的对应区域的直径小于
所述连接孔111的内径。所述间隙使得所述等高限位柱14能够与所述连接孔111活动连接，避免了所述连接孔111对所述等高限位柱14的活动产生干涉，进而使得所述第一夹取部13能够顺利转动。优选地所述连接孔111的截面呈与所述等高限位柱14活动轨迹匹配的弧形。所述等高限位柱14的整体形状呈t字型，其与所述连接孔111对应区域的直径小于其顶部的直径，其顶部的直径大于所述连接孔111的直径；所述第一夹取部13与所述等高限位柱14的对应处设有用于与所述等高限位柱14底部连接的螺纹孔，所述等高限位柱14的底部设有与所述螺纹孔配合连接的外螺纹。
34.所述第一夹取部13和所述第二夹取部22的两端分别设有限位凸起131，所述限位凸起131的内侧设有柔性材料膜层，且所述柔性材料膜层内侧表面上设有用于增加所述限位凸起131与物料之间的摩擦力的均匀分布的摩擦凸起。使用时所述限位凸起131与物料的侧面接触，对物料的侧面施加作用力，使得所述第一夹头1与所述第二夹头2协同作用，将物料夹起。所述下部指的是朝向物料的方向。即所述限位凸起131形成四个作用点，优选地，所述限位凸起131设于所述第一夹取部13和所述第二夹取部22两端的外侧。在其它实施方式中，所述第一夹取部13和所述第二夹取部22的端部分别设有向外侧延伸并用于设置所述限位凸起131的延伸部，使得所述第一夹头1和所述第二夹头2沿竖直方向的投影呈工字型。如此设置，省去了所述延伸部之间的用料，并且减轻了所述第一夹取部13和所述第二夹取部22的重量，提高了所述第一夹取部13和所述第二夹取部22的操作灵活性。所述限位凸起131的底部设有倒角。所述柔性材料膜层包括橡胶层。
35.所述第一夹取部13和所述第二夹取部22上分别设有弹性定位柱16，所述弹性定位柱16的下端面齐平。用以使得物料保持水平放置，保证了第一夹取部13和所述第二夹取部22对物料的侧边的稳定夹持，避免了夹取过程中物料发生偏移，使得限位凸起131不能够对物料施加均匀作用力，进而导致物料掉落或结构损伤。作为优选地，所述弹性定位柱16的下端面构成的平面与所述限位凸起131的下端面构成的平面之间的距离等于物料的厚度或比物料的厚度大0.1-1cm。所述弹性定位柱16的设置数量至少为2个，具体数量可根据物料的实际尺寸进行设置。优选地，所述弹性定位柱16靠近所述限位凸起131设置。
36.所述限位凸起131的内侧设有承接台阶，所述承接台阶的平面与所述弹性定位柱16的下端面齐平。所述承接台阶与所述弹性定位柱16的下端面齐平，保证了在夹持物料时，使得物料能够保持水平设置。
37.如图5所示，所述第二夹取部22内设有气流通道，所述气流通道与设于所述第二夹取部22上的进气口221连通，所述气流通道延伸至所述第二夹取部22的外侧壁面，在所述第二夹取部22的外侧壁面的下部形成出气口222，所述第二夹取部22的外侧壁面上设有导气板223，所述导气板223与所述第一夹取部22之间设有密封层224，所述密封层224对应所述第二夹取部22外侧壁面的上部设置，即所述密封层224避让于所述出气口222设置。需要说明的是，本发明实施例中所述的方向内指的是朝向所述第一夹头1和所述第二夹头2相对的方向，所述的方向外指的是背离所述第一夹头1和所述第二夹头2相对的方向。所述气流通道为密闭的气流通道。所述出气口222设于所述第二夹取部22的外壁未与所述密封层224连接的区域，使得气体由所述出气口222排出后在导气板223的导流下向所述第二夹取部22的下方吹扫。气体由所述进气口221通入所述气流通道，流向所述第二夹取部22的外侧壁面经所述导气板223引导后，由所述出气口222排出朝所述第二夹取部22的下方吹扫。所述进气
口221外接鼓风装置。所述密封层224包括橡胶材质的密封层。
38.如图2和图5所示，所述第二夹取部22靠近所述第一夹取部13的侧面上垂直设有定位销225，所述第一夹取部13与所述定位销225对应区域开设有插孔132，所述插孔132为长孔，所述插孔132向所述第一夹取部13的两端延伸。所述第一夹取部13和所述第二夹取部22夹取物料后，所述定位销225插入所述插孔132内，使得在夹取过程中所述第一夹取部13和所述第二夹取部22的位置保持同步，保证了夹取装置运行的稳定性。由于所述插孔132为长孔，方便了所述定位销225向所述插孔132插入，所述定位销225朝向所述第一夹取部13的端部呈圆台型或半球型，以进一步方便所述定位销225的插入。所述定位销225的数量至少为2，具体数量可根据实际情况进行调整。
39.如图1所示，所述夹取装置还包括用于驱动所述第一夹头1和所述第二夹头2作对向运动的驱动件3；如图6所示，所述驱动件3包括主体部31、分别与所述第一连接部11和第二连接部21连接的第一连接爪32和第二连接爪33，所述第一连接爪32和所述第二连接爪33分别滑动连接于所述主体部31的底面。所述驱动件3优选为包括平型夹指的手指气缸。
40.所述夹取装置还包括物料感应器4，所述物料感应器4设于所述第一夹取部13上。用于检测是否有物料需要被夹取。
41.本领域技术人员能够容易想到的是，本发明还可包括用于将所述夹取装置转运至夹取物料位置的控制装置，所述控制装置可包括机械臂或四轴机器人。
42.采用本发明所述自适性夹取装置的夹取物料的方法，包括步骤：
43.初始状态时，所述第一夹头1和所述第二夹头2平行设置，即所述第一夹取部13和所述第二夹取部22平行设置。
44.夹取物料时：所述物料感应器4感应到物料后，所述驱动件3的第一连接爪32和第二连接爪33张开，进而带动所述第一夹头1和第二夹头2相互远离；作为可选地，在其它实施方式中，所述驱动件3的第二连接爪33可保持固定，所述第一连接爪32做远离或靠近所述第二连接爪33的动作；
45.当物料5发生偏摆时，所述第一夹取部13靠近并贴近物料5的侧面，然后所述第一夹取部13在所述第一连接爪32的带动下，将物料5朝所述第二夹取部22的方向推动，此过程中所述第二连接爪33保持不动，使得所述第二夹取部22保持与x轴平行方向设置，以作为将物料5摆正的基准；推动过程中，所述第一夹取部13针对物料5的偏摆角度做出适应性的转动；当物料5靠近所述第二夹取部22的侧面移动至与设于所述第二夹取部22上的限位凸起131接触；之后由于所述第一夹取部13在旋转过程中，所述弹性件15对所述等高限位柱14的侧壁产生作用力，在作用力的驱动下，所述第一夹取部13回转至与所述第二夹取部22平行的位置；物料5在弹性定位柱16、承接台阶以及限位凸起131的协同作用下保持与水平面平行；夹紧物料5后将物料5转运至下一加工位，当物料5位于所述下一加工位的上方时，由所述进气口221通入气体，气体经所述出气口222流出后，在所述导气板223的作用下吹出，对下一加工位进行吹扫，以完成对下一加工位的清扫；清扫后将物料5放置于下一家工位；
46.如图7所示，当本发明所述夹取装置用于夹取边缘不规则状态的物料时，所述第一夹取部13可根据物料5的边缘进行适应性的偏转。
47.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛
盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
48.以上实施例仅表达了本发明的优选的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。