一种柔性工件的自动抓取装置的制作方法

本发明涉及自动化技术领域，具体为一种柔性工件的自动抓取装置，本发明的自动抓取装置适用于具有规则形状的柔性工件。

背景技术：

柔性工件具有一定的变形能力，可以对产品进行密封，在很多产品上都具有应用，如圆形或方形等具有规则形状的密封圈、橡胶环等。

由于上述柔性工件的规格多，有大有小，有厚有薄，而现有的机器大多只能适用于一种规格的柔性工件的抓取，利用度不高，且现有的机器难以实现准确抓取并将其释放到工人的安装位置。目前，多数产品的柔性工件的安装还是通过人工一个一个拿取后再进行安装，具有安装速度慢、效率低、人工作业强度大、成本高的问题，且容易出现漏装进而影响产品功能的质量问题。

因此，有必要提供一种自动抓取装置，以实现产品安装时柔性工件的自动抓取，从而解决产品的柔性工件的安装效率低、速度慢、发生漏装等问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决上述柔性工件抓取效率低、产品安装效率，且容易发生漏装等质量问题，提供了一种柔性工件的自动抓取装置。本发明的自动抓取装置能够及时准确的将柔性工件抓取并运送到安装位置，能够大幅度提高柔性工件的安装效率，具有自动化程度高、结构简单、效率高、抓取稳定可靠的优点。

实现发明目的的技术方案如下：一种柔性工件的自动抓取装置，包括第一输送结构，第一输送结构用于将柔性工件依次输送至抓取平台上。

还包括第二输送结构，第二输送结构一端位于抓取平台的正上方，第二输送结构的另一端位于柔性工件安装平台的正上方。

还包括第三输送结构，第三输送结构的一端面套设在第二输送结构的水平导轨上，第三输送结构在水平导轨上移动。

第三输送结构的另一端面上设有抓取组件，抓取组件在第三输送结构上上下移动。

本发明通过主动抓取装置的设置，能够实现柔性工件的准确抓取并运送到安装柔性工件安装平台，具有产品的柔性工件安装效率高、速度快的优点。且不会发生漏装的问题，能够确保产品的质量。

作为对本发明的抓取平台的改进，抓取平台上设有与柔性工件的形状相同的工件定位部，工件定位部的大小大于柔性工件的大小。工件定位部铣设加工形成柔性工件支撑区及抓取组件的爪子的抓取区。

柔性工件支撑区与抓取平台高度相同，抓取区的高度低于抓取平台的高度，且抓取区的形状与爪子的形状相同。

进一步的，抓取平台上且位于工件定位部与第一输送结构之间还设有柔性工件引导槽，且柔性工件引导槽的中心线与工件定位部的中心重合。

进一步的，工件定位部上还设有柔性工件限位凸起，柔性工件限位凸起位于远离第一输送结构的工件定位部的外周边缘。

作为对本发明第一输送结构的改进，第一输送结构包括设置在第一支架上的振动盘及柔性工件导轨。振动盘的下部设有第一振动器，第一振动器与第一控制器电连接。柔性工件导轨的一端伸入振动盘内，另一端与抓取平台连接。柔性工件导轨的下部设有第二振动器，第二振动器与第二控制器电连接。

作为对本发明第二输送结构的改进，第二输送结构包括设置在第二支架上的第一气缸及水平导轨，第一气缸与第三输送结构连接，且第一气缸还与第三控制器电连接。

作为对本发明第三输送结构的改进，第三输送结构上设有竖直导轨，抓取组件位于竖直导轨上。第三输送结构上还设有第二气缸，第二气缸与抓取组件连接，且第二气缸与第四控制器电连接。

作为对本申请的抓取组件的改进，抓取组件包括第三气缸，第三气缸下部设有至少2个爪子。第三气缸收回，至少2个爪子相互靠近，爪子进入柔性工件抓取平台内，或释放柔性工件。第三气缸伸出，至少2个爪子相互远离，爪子的外周壁与柔性工件的内壁紧密接触，爪子抓取柔性工件。

抓取组件的工作原理是：抓取组件移动至抓取平台正上方，第三气缸伸出，爪子进入所述抓取平台。

第三气缸收回爪子的内侧壁与柔性工件紧密接触，爪子抓紧柔性工件。

进一步的，爪子外周壁铣设加工有容纳槽，容纳槽的宽度大于柔性工件的厚度，且至少2个爪子的所述容纳槽位于同一水平面内。

进一步的，第三气缸的下端且在爪子的一端固定有中空压板，中空压板套设在爪子的外侧。中空压板与爪子同轴设置，且中空压板的内侧周壁与爪子的外侧周壁接触或者远离，中空压板用于将柔性工件从爪子上压下，使柔性工件与爪子分离。

本发明的自动抓取装置的工作过程及原理是：

1、第一控制器控制第一振动器振动，使振动盘振动，将振动盘内的柔性工件振动至柔性工件导轨上；

2、第二控制器控制第二振动器振动，用于驱动柔性工件导轨，使柔性工件输送至抓取平台上，使柔性工件进入柔性工件支撑区，等待抓取；

3、第三控制器使第三输送结构在水平导轨上移动，使第三输送结构带动抓取组件移动到抓取平台的正上方；

4、第四控制器使抓取组件在竖直轨道上移动，同时，第三气缸收回使抓取组件下移并使爪子进入抓取区，第三气缸伸出使爪子抓取柔性工件；

5、第四控制器使抓取组件上移，第三控制器使第三输送结构在水平导轨上移动至柔性工件安装平台的正上方；

6、第四控制器使抓取组件下移至柔性工件安装平台上，第三气缸收回，柔性工件自动从爪子上脱落或在中空压板的作用下脱落。

与现有技术相比，本发明型的有益效果是：本发明通过主动抓取装置的设置，能够实现柔性工件的准确抓取并运送到安装柔性工件安装平台，具有产品的柔性工件安装效率高、速度快的优点。且不会发生漏装的问题，能够确保产品的质量。

附图说明

图1为本发明自动抓取装置的立体图；

图2为图1中自动抓取装置的a处放大图；

图3为图1中自动抓取装置的b处放大图；

图4为本发明的自动抓取装置的俯视图；

图5为本发明的自动抓取装置的立体图；

其中，1.抓取平台；2.第一支架；3.振动盘；4.柔性工件导轨；5.第一振动器；6.第一控制器；7.第二振动器；8.第二控制器；9.第二支架；10.第一气缸；11.水平导轨；13.抓取组件；14.爪子；15.第三输送结构；16.竖直轨道；17.第二气缸；18.第三气缸；19.柔性工件；20.中空压板；21.导向柱；41.下底板；42.上盖板；43.轨道；44.可视区；101.柔性工件支撑区；102.抓取区；103.柔性工件引导槽；104.限位板；105.柔性工件限位凸起。

具体实施方式

下面结合附图所示的各实施方式对发明进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本发明的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本发明的保护范围之内。

在本实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

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，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。

本具体实施方式提供了一种柔性工件的自动抓取装置，请参阅图1ˉ图5所示，本具体实施方式以密封圈为例对自动抓取装置进行详细介绍。

如图1、图4、图5所示，自动抓取装置包括第一输送结构，第一输送结构用于将柔性工件依次输送至抓取平台1上。

在本实施方式中，如图1、图4、图5所示，第一输送结构包括设置在第一支架2上的振动盘3及柔性工件导轨4。振动盘3的下部设有第一振动器5，第一振动器5与第一控制器6电连接。柔性工件导轨4的一端伸入振动盘3内，另一端与抓取平台1连接。柔性工件导轨4的下部设有第二振动器7，第二振动器7与第二控制器8电连接。

进一步的，如图1、图4、图5所示，作为对本实施例的柔性工件导轨4的进一步优化，柔性工件导轨4由下底板41及上盖板42形成，下底板41上表面设有柔性工件移动的轨道43，上盖板42盖在下底板41上部，且上盖板42的宽度小于下底板41的宽度，以便于形成可视区44，可视区用于检查及调整轨道43内的柔性工件。

在本实施例中，如图2所示，作为对抓取平台1的进步改进，抓取平台1上设有与柔性工件的形状相同的工件定位部，工件定位部的大小大于柔性工件的大小。工件定位部铣设加工形成柔性工件支撑区101及抓取组件13的爪子14的抓取区102。在本实施例中，柔性工件为密封圈，由于密封圈的外周为圆型，因此工件定位部的外周形状与柔性工件的外周形状相同，也为圆形。

进一步的，如图2所示，柔性工件支撑区101与抓取平台1高度相同，在本实施例中，使柔性工件支撑区101与抓取平台1的高度相同，以便于柔性工件能够顺利的从柔性工件导轨4上进入柔性工件支撑区101上。

进一步的，如图2所示，为了便于爪子14能够抓取柔性工件，使抓取区102低于抓取平台1，且抓取区102的形状与爪子14的形状相同。在本实施例中，抓取区102的数量与爪子14的数量相同，且抓取区102的形状与爪子的横截面形状(本实施例中，抓取区102及爪子的横截面均为弧形，也可以为其他结构，具体以柔性工件的结构为准)相同，以便于爪子14能够置于抓取区102内。

进一步的，如图2示，抓取平台1上且位于工件定位部与第一输送结构之间还设有柔性工件引导槽103，且柔性工件引导槽103的中心线与工件定位部的中心重合。在本实施例中，柔性工件引导槽103与柔性工件支撑区101位于同一水平面内。在本实施例中，抓取平台1上可拆卸固定有2个限位板104，2个限位板104之间形成柔性工件引导槽103，根据不同规格的柔性工件，可以灵活更换限位板104，从而使柔性工件能够在柔性工件引导槽103内穿过。

进一步的，如图2所示，工件定位部上还设有柔性工件限位凸起105，柔性工件限位凸起105位于远离第一输送结构的工件定位部的外周边缘。柔性工件限位凸起105能够对柔性工件其阻挡作用，以防止柔性工件从柔性工件支撑区101上脱离。在本实施例中，柔性工件限位凸起105可以设置在工件定位部的外周边缘，也可以设置在靠近工件定位部的外周边缘的柔性工件支撑区101上。在本实施例中，柔性工件限位凸起可以为一个环形的凸起，也可以为多个设置在工件定位部的外周边缘的凸块。

如图1、图4、图5所示，自动抓取装置还包括第二输送结构，第二输送结构一端位于抓取平台1的正上方，第二输送结构的另一端位于柔性工件安装平台的正上方。

在本实施方式中，如图1、图4、图5所示，第二输送结构包括设置在第二支架9上的第一气缸10及水平导轨11，第一气缸10与第三输送结构连接，且第一气缸10还与第三控制器12电连接。在本实施例中，第一气缸10优选为长行程气缸。

如图1、图4、图5所示，自动抓取装置的第三输送结构15的一端面套设在第二输送结构的水平导轨2上，第三输送结构15在水平导轨2上移动。第三输送结构15的另一端面上设有抓取组件13，抓取组件13在第三输送结构15上上下移动。

在本实施例中，如图3所示，作为对第三输送结构15的改进，第三输送结构15上设有竖直导轨16，抓取组件13位于竖直导轨16上。第三输送结构15上还设有第二气缸17，第二气缸17与抓取组件13连接，且第二气缸17与第四控制器电连接。第四控制器用于控制第二气缸17，通过第二气缸17带动抓取组件13沿着竖直轨道16上下移动。

在本实施例中，如图3所示，作为对抓取组件13的改进，抓取组件13包括第三气缸18，第三气缸18下部设有至少2个爪子14。第三气缸18收回，至少2个爪子14相互靠近，爪子14进入柔性工件的抓取平台1内，或释放柔性工件。第三气缸18伸出，至少2个爪子相互远离，爪子的外周壁与柔性工件的内壁紧密接触，爪子14抓取柔性工件。在本实施方式中，第三气缸18优选为四爪气缸，四爪气缸下部设有4个爪子14，4个爪子之间的距离相同，抓取组件13的工作原理是：抓取组件13移动至抓取平台1正上方，第三气缸18伸出，爪子14进入抓取平台1。第三气缸18收回，爪子14的内侧壁与柔性工件紧密接触，爪14抓紧柔性工件。

进一步的，爪子14外周壁铣设加工有容纳槽(附图未画出)，容纳槽的宽度大于柔性工件的厚度，且至少2个爪子14的容纳槽位于同一水平面内。

进一步的，如图3所示，第三气缸18的下端且在爪子14的一端固定有中空压板20，中空压板20套设在爪子14的外侧。中空压板20与爪子14同轴设置，且中空压板20的内侧周壁与爪子14的外侧周壁接触或者远离，中空压板20用于将柔性工件19从爪子14上压下，使柔性工件19与爪子14分离。在本实施方式中，在第三输送结构15上设有多个引导孔(本实施例中，引导孔有4个)，第三气缸18上端的固定板固定有导向柱21，导向柱21的穿过引导孔后固定有中空压板20。第三气缸18伸出及收回时，导向柱21带动中空压板20上下移动，以实现爪子14上柔性工件19的按压分离。

本发明通过主动抓取装置的设置，能够实现柔性工件19的准确抓取并运送到安装柔性工件安装平台，具有产品的柔性工件安装效率高、速度快的优点。且不会发生漏装的问题，能够确保产品的质量。

自动抓取装置的工作过程及原理是：

1、第一控制器6控制第一振动器振5动，使振动盘3振动，将振动盘3内的柔性工件19振动至柔性工件导轨4上；

2、第二控制器8控制第二振动器7振动，用于驱动柔性工件导轨4，使柔性工件19输送至抓取平台1上，使柔性工件19进入柔性工件支撑区101，等待抓取；

3、第三控制器使第三输送结构15在水平导轨11上移动，使第三输送结构15带动抓取组件13移动到抓取平台1的正上方；

4、第四控制器使抓取组件13在竖直轨道16上移动，同时，第三气缸18收回使抓取组件13下移并使爪子14进入抓取区102，第三气缸18伸出使爪子14抓取柔性工件19；

5、第四控制器使抓取组件13上移，第三控制器使第三输送结构15在水平导轨11上移动至柔性工件19安装平台的正上方；

6、第四控制器使抓取组件13下移至柔性工件安装平台上，第三气缸18收回，柔性工件19自动从爪子14上脱落或在中空压板20的作用下脱落。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。