本实用新型涉及物流设备技术领域,尤其涉及一种夹具及搬运设备。
背景技术:
产品转运过程中,常采用夹具实现产品的搬运。
现有技术公开一种抱夹式夹具。抱夹式夹具以足够的抱合力抱紧产品,实现对产品的夹持和搬运。
采用抱夹式夹具夹持和搬运产品时,通常存在因夹持力过大而损伤产品的问题。
技术实现要素:
本实用新型的目的在于提供一种夹具及搬运设备,在夹持组件所提供的最大夹持力得到有效控制的情况下,降低夹持组件对所夹持产品破坏的风险。
为了实现上述目的,本实用新型提供一种夹具。该夹具包括:支撑架、夹持组件和缓冲组件。夹持组件设置在支撑架上。夹持组件具有夹紧状态和张开状态。缓冲组件与夹持组件连接。夹持组件处于夹紧状态下,缓冲组件用于为夹持组件提供缓冲力。
与现有技术相比,本实用新型提供的夹具,以支撑架作为支撑,夹持组件设置在支撑架上。利用夹持组件夹持产品前,为了确保产品可以容置在夹持组件具有的夹持空间内,此时,夹持组件处于张开状态。利用夹持组件夹持产品过程中,夹持组件逐渐由张开状态向夹紧状态转换。当夹持组件夹紧产品时,与夹持组件连接的缓冲组件可以为夹持组件提供缓冲力。此时,在缓冲力的作用下,可以减缓夹持组件施加在产品上的夹持力。基于此,可以降低因施加在产品上的夹持力过大而损伤产品的风险。
本实用新型还提供一种搬运设备,该搬运设备至少包括上述方案所述的夹具。
与现有技术相比,本实用新型提供的搬运设备的有益效果与上述技术方案所述夹具的有益效果相同,此处不做赘述。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解,构成本实用新型的一部分,本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
图1为本实用新型实施例提供的一种夹具的立体结构示意图;
图2为本实用新型实施例提供的一种夹具的正视图。
附图标记:
1-支撑架,2-电机,3-传动单元,
4-第一夹板,5-第二夹板,6-第一缓冲件,
7-第二缓冲件,8-第一导向结构,9-第二导向结构,
10-真空吸附部,11-导轨,12-左旋丝杠,
13-联轴器,14-右旋丝杠。
具体实施方式
为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型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实用新型,并不用于限定本实用新型。
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者间接在该另一个元件上。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间接连接至该另一个元件上。
此外,术语“第一”、“第二”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”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上,除非另有明确具体的限定。
在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”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实用新型和简化描述,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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
本实用新型实施例提供一种夹具。图1示出了本实用新型实施例提供的一种夹具的立体结构示意图,如图1所示,该夹具包括:支撑架1、夹持组件和缓冲组件。夹持组件设置在支撑架1上。夹持组件具有夹紧状态和张开状态。缓冲组件与夹持组件连接。夹持组件处于夹紧状态下,缓冲组件用于为夹持组件提供缓冲力。
上述的夹持组件用于夹持住所要转运的产品,其可以为气压驱动夹爪、液压驱动夹爪或电驱动夹爪。例如,当夹持组件为气压驱动夹爪时,夹持组件可以包括两个间隔设置的夹爪,以及两个背靠背设置的气缸,一个气缸对应驱动一个夹爪,以使两个夹爪可以相互靠近或相互远离。
缓冲组件可以为气体弹簧、碟簧、拉簧、波形弹簧、液压缓冲器、气压缓冲器或其他现有已知的各类具有缓冲作用的结构。
在一种示例中,夹持组件为气动夹爪,缓冲组件为多个碟簧,多个碟簧均匀设置在气动夹爪的夹持面,气动夹爪在夹持产品的过程中,碟簧通过自身形变缓冲气动夹爪的夹持力。
在另一种示例中,夹持组件为双气缸夹持组件,双气缸夹持组件由两个背靠背设置的气缸组成。其中每个气缸端部设有用于夹持产品的夹持爪,两个气缸缩回时,两个夹持爪相互靠拢,即夹持状态。两个气缸伸出时,两个夹持爪相互远离,即张开状态。本示例中的缓冲组件为拉簧,气缸的夹持爪和气缸的活塞杆之间设置拉簧,两个气缸带动两个夹持爪进行夹持时,拉簧对气缸输出的力进行缓冲,确保夹持爪的夹持力不会超过拉簧的最大弹力。
夹具在夹持产品前,夹持组件处于张开状态,夹持组件在夹持产品时,夹持组件的夹持端相互靠拢,慢慢夹紧产品。夹持组件的夹持端在接触到产品后,缓冲组件对该夹持端的夹持力进行缓冲,确保夹持组件稳定的夹住产品,并减少夹爪损伤产品的概率。通过缓冲组件可对夹持组件的夹持端的夹持力进行限定。
缓冲组件的设置有以下两方面的优点:一方面,缓冲组件其自身具有弹性,其弹性力一般处于一个固定的范围内,因此可以通过缓冲组件,人为限定夹持组件的最大夹持力。另一方面,缓冲组件在缓冲时,缓冲组件会有一定的形变量,在该形变量的距离范围内,缓冲组件的缓冲力固定于一个范围内,由于该形变量存在,使得夹具对动力机构动力输出精度的要求降低。动力机构在输出动力时,其具有该形变量的误差范围。
作为一种可能的实现方式,如图1所示,上述夹具还包括电机2,与电机2动力连接的传动单元3,以及与传动单元3连接的间距调节装置。夹持组件和缓冲组件均设置在间距调节装置上。
上述的实现方式中,上述的电机2可以是设置有码盘的普通电机,或者是伺服电机。
上述的传动单元3可以是带传动单元、链传动单元或齿轮传动单元。
上述的实现方式中,采用电机2作为动力源驱动间距调节装置,可以通过间距调节装置对夹持组件的张开位置进行随意调节,使夹具可以对不同大小的产品进行夹持,扩大了夹具的使用范围。
作为一种可能的实现方式,如图1所示,上述间距调节装置包括间隔设置的第一调节端和第二调节端。夹持组件包括第一夹板4和第二夹板5。第一夹板4设置在第一调节端上,第二夹板5设置在第二调节端上。夹持组件处于夹紧状态下,第一夹板4和第二夹板5由间距调节装置驱动相互靠近。夹持组件处于张开状态下,第一夹板4和第二夹板5由间距调节装置驱动相互远离。
夹持组件使用第一夹板4和第二夹板5,通过间距调节装置的第一调节端和第二调节端调节第一夹板4和第二夹板5之间的相对距离。第一夹板4和第二夹板5作用于产品,实施夹持动作或释放动作。该实施例中,缓冲组件可以设在第一夹板4或第二夹板5的夹持面。缓冲组件也可以设置在第一夹板4和第一调节端之间,以及缓冲组件设置在第二夹板5和第二调节端之间。
作为一种可能的实现方式,如图1所示,上述缓冲组件包括第一缓冲件6和第二缓冲件7。第一缓冲件6设置在第一调节端,第二缓冲件7设置在第二调节端。第一夹板4通过第一缓冲件6与第一调节端连接。第二夹板5通过第二缓冲件7与第二调节端连接。通过将第一缓冲件6设置在间距调节装置的第一调节端和第一夹板4之间,可以确保第一夹板4的夹持面与产品直接紧密接触,并且第一夹板4在第一缓冲件6的作用下其最大夹持力受到控制。将第二缓冲件7设置在间距调节装置的第二调节端和第二夹板5之间,可以确保第二夹板5的夹持面与产品直接紧密接触,并且第二夹板5在第二缓冲件7的作用下其最大夹持力受到控制。第一缓冲件6和第二缓冲件7的设置,控制了第一夹板4和第二夹板5之间的夹持力不超过第一缓冲件6或第二缓冲件7,降低了因施加在产品上的夹持力过大而损伤产品的风险。
作为一种可能的实现方式,如图1所示,上述夹持组件还包括第一导向结构8和第二导向结构9。第一导向结构8的本体设置于第一调节端,第一导向结构8的导向端与第一夹板4连接,第一导向结构8的导向方向与第一缓冲件6的缓冲方向相同。第二导向结构9的本体设置于第二调节端,第二导向结构9的导向端与第二夹板5连接,第二导向结构9的导向方向与第二缓冲件7的缓冲方向相同。
上述实现方式中,在第一夹板4和第一调节端之间设置第一导向结构8。以及在第二夹板5和第二调节端之间设置第二导向结构9。通过设置第一导向结构8及第二导向结构9,对第一夹板4及第二夹板5进行支撑导向,确保第一夹板4和第二夹板5夹持或张开过程中,其夹持的稳定性。
第一导向结构8和第二导向结构9的设置主要考虑以下原因:因第一夹板4是通过第一缓冲件6与第一调节端连接的;以及第二夹板5是通过第二缓冲件7与第二调节端连接的。而第一缓冲件6或第二缓冲件7具有可形变的特性,因此其支撑强度不高,第一夹板4配合第二夹板5在夹持产品时,第一夹板4和第二夹板5之间常出现错位的情况。因此为解决上述问题,采用具有一定支撑强度的第一导向结构和第二导向结构9,第一导向结构8和第二导向结构9采用直线导轨结构,直线导轨结构可以采用强度较高的轴心式导轨或双轴心直线导轨直线。
作为一种可能的实现方式,如图1所示,上述第一缓冲件6和第二缓冲件7均为气压缸或液压缸。第一缓冲件6所具有的活塞杆与第一夹板4连接,第二缓冲件7所具有的活塞杆与第二夹板5连接。夹持组件处于张开状态下,气压缸或液压缸所具有的活塞杆处于收缩状态。夹持组件处于夹紧状态下,气压缸或液压缸所具有的活塞杆处于伸出状态。
上述实现方式中,在实施过程中,气压缸或液压缸均当做缓冲装置使用。
在一种示例中,作为缓冲装置的两个气压缸的方向呈背对背,第一夹板4连接在一个气压缸的活塞杆端部,第二夹板5连接在另一个气压缸的活塞杆端部。
当第一夹板4和第二夹板5夹持产品的过程中,第一夹板4和第二夹板5首先与产品接触,之后第一夹板4和第二夹板5继续施加夹持力,该夹持力被作用在两个气压缸上,气压缸的活塞杆受力伸出,气压缸内部出现负压,大气压对活塞杆施加压力,活塞杆受到的大气压压力通过第一夹板4及第二夹板5施加到产品上。第一夹板4和第二夹板5采用该种设置方式,第一夹板4和第二夹板5的夹持力不会超过大气压的压力,其进一步降低了产品受到损坏的风险。
在另一种示例中,作为缓冲装置的两个气压缸的方向呈面对面,第一夹板4连接在一个气压缸的活塞杆端部,第二夹板5连接在另一个气压缸的活塞杆端部。
第一夹板4和第二夹板5夹持产品的过程中,第一夹板4和第二夹板5首先与产品接触,之后第一夹板4和第二夹板5继续施加夹持力,该夹持力被作用在第一缓冲件和第二缓冲件上。
气压缸的活塞杆受力缩回,气压缸内部增压。该示例中,气压缸内部的压力会随着活塞杆的不断缩回不断增加,该实施方式中,气压缸具有一定的安全缓冲距离,可以降低产品在该安全缓冲距离内产品受到损坏的风险。
作为一种可能的实现方式,如图1所示,上述间距调节装置包括左旋丝杠12,以及旋接在左旋丝杠12上的第一螺母。间距调节装置还包括右旋丝杠14,以及旋接在右旋丝杠14上的第二螺母。左旋丝杠12和右旋丝杠14通过联轴器13同轴连接在一起。第一缓冲件6设置在第一螺母上,第一夹板4通过第一缓冲件6连接在第一螺母上。第二缓冲件7设置在第二螺母上,第二夹板5通过第二缓冲件7连接在第二螺母上。
上述实现方式中,通过联轴器13同轴连接的左旋丝杠12和右旋丝杠14在转动时,第一螺母和第二螺母同时相对靠近或相向远离。第一夹板4和第二夹板5在第一螺母和第二螺母的带动下处于夹持状态或张开状态。第一缓冲件6和第二缓冲件7缓冲第一夹板4和第二夹板5之间的最大夹持力。
左旋丝杠12和右旋丝杠14通过联轴器13接在一起组成双向丝杠;其优点有三点:第一点,采用分开的左旋丝杠12和右旋丝杠14,实际使用中对丝杠的长度及型号大小的选择范围更大,使其能满足不同需求。第二点,使用了联轴器13的另一个功能,即支撑件的功能,联轴器13对左旋丝杠12和右旋丝杠14的连接中部进行支撑,使左旋丝杠12和右旋丝杠14整体更加稳定。第三点,可以采用单向丝杠的标准件,减少定制零件的数量,可节约成本。
作为一种示例,上述的间距调节装置可以是由一个双向丝杠,以及设置于该丝杠两端的两个螺母和直线轨道,直线轨道、双向丝杠和两个螺母组成的间距调节装置,通过电机带动双向丝杠正反旋转,控制两个螺母间的间距,以两个螺母作为动力源,驱动夹持组件的夹持端的夹紧状态和张开状态。
作为另一种示例,间距调节装置也可以由两个曲柄连杆机构组成,如两个相对设置的曲柄连杆滑块机构,两个曲柄连杆滑块机构由一个电机提供动力,在电机同时带动两个曲柄连杆机构运动时,两个曲柄连杆机构的滑块会相对运动或相向运动,两个滑块可以作为动力源驱动夹持组件呈夹紧状态或张开状态。曲柄连杆机构也可以设置为三个或三个以上,带动具有多个夹爪的夹持组件。曲柄连杆机构的滑块可以通过压缩弹簧和夹持组件的夹持端连接。
作为一种示例,如图1所示,电机2采用伺服电机,传动单元3采用传动带,间距调节装置由双向丝杠、直线轨道和两个螺母组成。其中两个螺母旋接在双向丝杠的两端,直线轨道的导向方向与双向丝杠的长度方向相同,直线轨道与双向丝杠相对固定,两个螺母通过滑块滑动连接在直线轨道上。伺服电机通过传动带与双向丝杠传动连接,伺服电机正向转动或反向转动时,传动齿轮带动双向丝杠转动。双向丝杠旋转带动两个螺母相向运动或相对运动。夹持组件可通过两个螺母驱动,进行夹紧或张开。压缩弹簧可以设置于螺母和夹持组件的夹持端之间。
作为一种可能的实现方式,如图1所示,上述夹具还包括导轨11,导轨11沿夹持组件的运动方向设置在支撑架1上。夹具还包括滑动且间隔设置在导轨11上的第一滑块和第二滑块,设置在第一滑块上的第一承载板,设置在第二滑块上的第二承载板。第一承载板设置在第一螺母上。第二承载板设置在第二螺母上。第一缓冲件6由第一承载板承载;第二缓冲件7由第二承载板承载。
上述实现方式中,导轨11可以是一条直线导轨,导轨11也可以是由多条平行的直线导轨导轨组成。
在一种示例中,导轨11为一条直线导轨。该导轨11上具有第一滑块和第二滑块,第一螺母与第一滑块连接,第一承载板与第一滑块连接,第一螺母的动力经过第一滑块传递给第一承载板,第一承载板承载有第一缓冲件6,第一缓冲件6的缓冲端与第一夹板4连接。该示例中的第一承载板用于扩大第一滑块的可连接面积,方便第一缓冲件6的安装。
第二螺母与第二滑块连接,第二承载板与第二滑块连接,第二螺母的动力经过第二滑块传递给第二承载板,第二承载板承载有第二缓冲件7,第二缓冲件7的缓冲端与第二夹板5连接。该示例中的第二承载板用于扩大第二滑块的可连接面积,方便第二缓冲件7的安装。
在另一种示例中,导轨11包括两条直线导轨,如图1所示,两条直线导轨平行设置,两条直线导轨同时对第一承载板进行导向,增加了第一承载板在运动时的稳定性。
两条直线导轨同时对第二承载板行导向,增加了第二承载板在运动时的稳定性。
作为一种可能的实现方式,如图1及图2所示,上述夹具还包括吸附组件,吸附组件设置在支撑架1与夹持组件的同一侧。吸附组件位于第一夹板4和第二夹板5之间。吸附组件包括承载部和真空吸附部10,承载部具有第一端和第二端,第一端设置在支撑架1上,第二端与真空吸附部10连接。真空吸附部10为真空吸盘或电磁磁盘。
上述实现方式中,真空吸附部10包括真空吸盘和连接有气源的真空发生器,真空发生器的输出端与真空吸盘的输入端连接,通过真空发生器产生负压,该负压与真空吸盘内部连通,真空吸盘产生吸附力。在具体实施过程中吸附组件还可以是电磁磁盘。
承载部用于承载真空吸附部10,真空吸附部10通过承载部与支撑架1连接。将真空吸附部10设置于承载部上,可以使真空吸附部10集成化,方便真空吸附部10的组装。
本实用新型实施例还提供一种搬运设备,至少包括上述实施例中任一项的夹具。
与现有技术相比,本实用新型实施例提供的搬运设备的有益效果与上述各实施例提供的夹具的有益效果相同,在此不做赘述。
在上述实施方式的描述中,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。
以上所述,仅为本实用新型的具体实施方式,但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
1.一种夹具,其特征在于,包括:支撑架、夹持组件和缓冲组件;所述夹持组件设置在所述支撑架上;所述夹持组件具有夹紧状态和张开状态;所述缓冲组件与所述夹持组件连接;所述夹持组件处于夹紧状态下,所述缓冲组件用于为所述夹持组件提供缓冲力。
2.根据权利要求1所述的夹具,其特征在于,所述夹具还包括电机,与所述电机动力连接的传动单元,以及与所述传动单元连接的间距调节装置;
所述夹持组件和所述缓冲组件均设置在所述间距调节装置上。
3.根据权利要求2所述夹具,其特征在于,所述间距调节装置包括间隔设置的第一调节端和第二调节端;
所述夹持组件包括第一夹板和第二夹板;所述第一夹板设置在所述第一调节端上,所述第二夹板设置在所述第二调节端上;
所述夹持组件处于夹紧状态下,所述第一夹板和所述第二夹板由所述间距调节装置驱动相互靠近;
所述夹持组件处于张开状态下,所述第一夹板和所述第二夹板由所述间距调节装置驱动相互远离。
4.根据权利要求3所述的夹具,其特征在于,所述缓冲组件包括第一缓冲件和第二缓冲件;所述第一缓冲件设置在所述第一调节端,所述第二缓冲件设置在所述第二调节端;
所述第一夹板通过所述第一缓冲件与所述第一调节端连接;所述第二夹板通过所述第二缓冲件与所述第二调节端连接。
5.根据权利要求4所述的夹具,其特征在于,所述夹持组件还包括第一导向结构和第二导向结构;所述第一导向结构的本体设置于所述第一调节端,所述第一导向结构的导向端与所述第一夹板连接,所述第一导向结构的导向方向与所述第一缓冲件的缓冲方向相同;
所述第二导向结构的本体设置于所述第二调节端,所述第二导向结构的导向端与所述第二夹板连接,所述第二导向结构的导向方向与所述第二缓冲件的缓冲方向相同。
6.根据权利要求4所述的夹具,其特征在于,所述第一缓冲件和第二缓冲件均为气压缸或液压缸;
所述第一缓冲件所具有的活塞杆与所述第一夹板连接,所述第二缓冲件所具有的活塞杆与所述第二夹板连接;
所述夹持组件处于张开状态下,所述气压缸或液压缸所具有的活塞杆处于收缩状态;
所述夹持组件处于夹紧状态下,所述气压缸或液压缸所具有的活塞杆处于伸出状态。
7.根据权利要求4所述的夹具,其特征在于,所述间距调节装置包括左旋丝杠,以及旋接在所述左旋丝杠上的第一螺母;
所述间距调节装置还包括右旋丝杠,以及旋接在所述右旋丝杠上的第二螺母;
所述左旋丝杠和右旋丝杠通过联轴器同轴连接在一起;
所述第一缓冲件设置在所述第一螺母上,所述第一夹板通过所述第一缓冲件连接在所述第一螺母上;
所述第二缓冲件设置在所述第二螺母上,所述第二夹板通过所述第二缓冲件连接在所述第二螺母上。
8.根据权利要求7所述的夹具,其特征在于,所述夹具还包括导轨,所述导轨沿所述夹持组件的运动方向设置在所述支撑架上;
所述夹具还包括滑动且间隔设置在所述导轨上的第一滑块和第二滑块,设置在所述第一滑块上的第一承载板,设置在所述第二滑块上的第二承载板;
所述第一承载板设置在所述第一螺母上;所述第二承载板设置在所述第二螺母上;
所述第一缓冲件由所述第一承载板承载;所述第二缓冲件由所述第二承载板承载。
9.根据权利要求3所述的夹具,其特征在于,所述夹具还包括吸附组件,所述吸附组件设置在所述支撑架与所述夹持组件的同一侧;所述吸附组件位于所述第一夹板和第二夹板之间;
所述吸附组件包括承载部和真空吸附部,所述承载部具有第一端和第二端,所述第一端设置在所述支撑架上,所述第二端与所述真空吸附部连接;
所述真空吸附部为真空吸盘或电磁磁盘。
10.一种搬运设备,其特征在于,至少包括权利要求1-9任一项所述的夹具。
技术总结