夾取裝置和夾取系統的制作方法

本實用新型涉及一種夾取裝置，尤其適用于拆垛膠塊，還涉及包括該夾取裝置的夾取系統。

背景技術：

膠塊在輪胎和橡膠行業應用非常廣泛，膠塊的剁型如圖1所示，其是由如圖2所示的單個膠塊100堆疊而成，在實際應用中，需要對圖1的成剁膠塊進行拆垛，即抓取膠塊100至下一步工序的預定區域。然而，到目前為止，對于膠塊的拆垛，全部依賴于人工，還沒有穩定可靠的自動化解決方案。利用機器人操作夾具抓取是一種考慮采取的方式，但是由于常規的工具無法通過吸附或夾取的辦法作用于膠塊，膠塊拆垛自動化一直無法實現。下面分析出現這種情況的具體原因。

首先，膠塊的表面有纏繞膜包裹，不適于用海綿吸盤和橡膠吸盤吸附；

其次，相鄰膠塊的表面之間通常無側隙，因此夾板類型的夾具也無法使用；

再次，膠塊對夾具的要求非常高，通常情況下，膠塊的表面是凹凸不平，容易造成吸盤的真空泄露；當天氣極度寒冷時，膠塊本身又會變得十分堅硬。

正是由于膠塊的這些特性，使得抓取的自動化難度很大。因此，對于膠塊，如何使用自動化方式實現可靠抓取，是本領域亟待解決的難題。

技術實現要素：

為了克服現有技術的缺點，本實用新型的發明目的在于提供一種夾取裝置，尤其能夠解決膠塊拆垛的難題。

本實用新型技術方案提供了一種夾取裝置，用于夾取工件，所述夾取裝置包括驅動機構、機架、傳動機構和執行機構，所述機架用于安裝至機器人的末端，所述驅動機構、所述傳動機構和所述執行機構固定在所述機架上，所述驅動機構包括電機，所述傳動機構包括傳動軸，所述傳動軸用于將所述電機的旋轉運動傳遞至所述執行機構；其中所述執行機構包括鉆頭，所述鉆頭用于當正向旋轉時進入所述工件內部，以完成所述夾取裝置與所述工件的牢固連接；當完成牢固連接后所述鉆頭停止旋轉，從而通過提升和移動能夠搬運所述工件；以及在所述工件被搬運到位后，通過反向旋轉解除所述夾取裝置與所述工件的牢固連接。

根據本實用新型的優選實施例，所述驅動機構還包括第一聯軸器，用于傳遞所述電機的扭矩。

根據本實用新型的優選實施例，所述驅動機構還包括第一螺釘，所述機架包括第一連接板，所述電機通過所述第一螺釘固定至所述第一連接板。

根據本實用新型的優選實施例，所述機架還包括連接法蘭和第二螺釘，所述連接法蘭用于與所述機器人末端連接并通過所述第二螺釘固定至所述第一連接板。

根據本實用新型的優選實施例，所述鉆頭為兩個或多于兩個，所述傳動軸包括主動軸和從動軸，所述主動軸與所述第一聯軸器連接，所述傳動機構沿著每根所述傳動軸依次包括上軸承、上墊圈、齒輪、下墊圈和下軸承，所述齒輪將所述主動軸的扭矩傳遞至所述從動軸。

根據本實用新型的優選實施例，所述機架包括第二連接板和第三連接板，所述上軸承用于連接所述傳動軸與所述第二連接板，所述下軸承用于連接所述傳動軸與所述第三連接板，所述齒輪位于所述第二連接板和所述第三連接板之間。

根據本實用新型的優選實施例，所述機架還包括第一連接板和第三螺釘，所述第一連接板用于連接所述電機，所述第三螺釘依次連接所述第一連接板、所述第二連接板和所述第三連接板。

根據本實用新型的優選實施例，所述機架還包括第一墊圈，所述第一墊圈位于所述第一連接板和所述第二連接板之間，用于使所述第一連接板和所述第二連接板保持一距離。

根據本實用新型的優選實施例，所述第一墊圈的高度為可調。

根據本實用新型的優選實施例，所述機架還包括第二墊圈，所述第二墊圈位于所述第二連接板和所述第三連接板之間，用于使所述第二連接板和所述第三連接板保持一距離。

根據本實用新型的優選實施例，所述第二墊圈的高度為可調。

根據本實用新型的優選實施例，所述執行機構還包括第二聯軸器，用于傳遞所述傳動軸的扭矩至所述鉆頭。

根據本實用新型的優選實施例，所述執行機構還包括第四連接板和第四螺釘，所述第四螺釘連接所述第四連接板至所述機架。

根據本實用新型的優選實施例，所述執行機構還包括鉆頭軸承，用于連接所述鉆頭與所述第四連接板。

根據本實用新型的優選實施例，所述工件為膠塊。

本實用新型的技術方案還提供了一種夾取系統，包括前述的夾取裝置和機器人，所述夾取裝置安裝在所述機器人的末端，所述機器人用于當所述夾取裝置完成與所述工件的牢固連接后，所述機器人能夠帶動所述夾取裝置提升和移動，從而實現所述工件的搬運。

由此，本實用新型提供的夾取裝置以及包括該夾取裝置的夾取系統，克服了現有技術的缺點，提供了一種工件拆垛的自動化解決方案，特別是解決了膠塊拆垛的難題，結構簡單、可靠性高，大大提高了工作效率，其具有以下優點：

一、提高自動化水平：由于本實用新型提供的技術方案可以實現可靠地抓取膠塊，從而克服了目前搬運膠塊完全依賴于人工的現狀，能夠明顯提高自動化水平；

二、對工作環境要求低：本實用新型的夾具裝置由于采用了機器人而非人工，完全可以適應惡劣的工作環境；

三、結構簡單：本實用新型的夾具裝置結構簡單，易于裝配；

四、零配件通用性：本吸具的所有零件都易于生產和制造；

五、適應性廣：本實用新型的夾具裝置不局限于適用于各種規格的膠塊，還能適用于拆垛其它允許鉆孔的工件。

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型做進一步說明。

附圖說明

為了更好地描述本實用新型的實施例，繪制了以下附圖。應當理 解的是，附圖僅是以示例的方式示出了本實用新型的優選實施例，而不應將附圖解釋為對本實用新型的限制，其中：

圖1為本實用新型的膠塊剁型示意圖；

圖2為本實用新型的單個膠塊的示意圖；

圖3為本實用新型提供的技術方案的夾具裝置的裝配示意圖；

圖4為本實用新型提供的技術方案的夾取裝置的爆炸圖；

圖5為本實用新型提供的技術方案的夾取裝置的剖視圖；

圖6為本實用新型提供的技術方案的夾取裝置的鉆頭的立體圖。

在本說明書和附圖中，相同的附圖標記表示相同的或相似的特征或元件。

具體實施方式

以下參考以下的說明以及附圖，詳細說明本實用新型的示意性方案。該申請的附圖不完全是按具體實施方案的實際尺寸繪制，且在尺寸方面的變化都不應解釋為使對本實用新型的限制。下文中“如圖…..所示”或類似表述，是指參考某附圖對特定技術特征進行描述，但是，不應理解為，該特定技術特征或其等同內容僅僅包括在該附圖中。

在下文的描述中，某些方向術語，例如“左”、“右”、“上”、“下”、“前”、“后”和其它方向性術語，僅用于表示參照附圖所指示的方向，但在應用場合改變時，則這些方向性術語表示的方向也會相應地改變。而“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等術語用于描述多個組成部分，但是這些組成部分之間不存在先后順序，這些術語僅僅是為了將一個組成部分與另一組成部分區分。

本實用新型提供的夾取裝置通過電機帶動鉆頭旋轉進入膠塊內部，然后通過機器人的提拉、搬運，完成膠塊的拆垛任務，從而可以很好地解決現有技術中膠塊抓取的難題，而且也能適用于抓取其它允許鉆孔的工件，在實際中有很好的應用前景。

圖3-5示出了本實用新型提供的一較佳實施例的結構。圖6示出了本實用新型的夾取裝置的鉆頭示意圖。

如圖3和5所示，本實用新型的夾取裝置包括驅動機構1、機架2、傳動機構3和執行機構4，機架2安裝在機器人的末端，驅動機構1、傳動機構3和執行機構4固定在機架2上。驅動機構1包括電機10，執行機構4包括鉆頭41。以抓取膠塊為例，當需要抓取時，鉆頭41在正向旋轉時進入工件100內部，以完成夾取裝置與工件100的牢固連接。完成牢固連接后鉆頭41停止旋轉，從而通過提升和移動能夠搬運工件100；當將工件100搬運到位后，通過反向旋轉可以解除夾取裝置與工件100的牢固連接。

電機10可以根據工件的實際需求選擇相應的輸出功率，機架2的尺寸也可以根據電機10、鉆頭41及工件的尺寸規格相應變化。因此，本夾取裝置可以適用于不同尺寸的工件，只要工件允許鉆孔即可，例如多種不同尺寸規格的膠塊。

本實用新型的優點之一在于夾取裝置可以通過進入工件內部來形成與工件的牢固連接，從而區別于市場上通用的吸盤類和夾板類夾取裝置。其優點在于，夾具直接進入工件內部，二者可以很好的連接，因此有效地防止了吸盤類的真空泄露，也不需要解決夾板類夾具所必需的操作間隙的問題。因此本夾取裝置更適用于膠塊類工件的抓取。

下面以圖4為例，詳細說明本實用新型的最佳實施方式的夾具裝置的機械結構。

如圖4所示，驅動機構1可以包括聯軸器12，以傳遞電機10的扭矩。驅動機構1包括螺釘11，機架2包括連接板22，電機10通過螺釘11固定至連接板22。機架2還包括連接法蘭20和螺釘21，連接法蘭20可以與機器人末端連接并通過螺釘21固定至連接板22。機器人在夾取裝置完成與工件100的牢固連接后，可以帶動夾取裝置提升和移動，從而實現工件100的搬運。

傳動機構3包括傳動軸，傳動軸可以將電機10的旋轉運動傳遞至執行機構4。

為了在實際中保證夾取裝置和工件的更好的連接，鉆頭41優選為兩個或多于兩個，以實現力的平衡，以及保證連接的可靠性。當有多于一個鉆頭時，傳動軸由主動軸32和從動軸33構成，主動軸32與聯軸器12連接，傳動機構3沿著每根傳動軸32、33依次包括上軸承31、上墊圈34、齒輪30、下墊圈34和下軸承35，齒輪30將主傳動軸32的扭矩傳遞至從動軸33。

為了更好的固定上述零件，機架2可以包括連接板24和連接板26，上軸承31連接傳動軸32、33與連接板24，下軸承35連接傳動軸32、33與連接板26，而齒輪30位于連接板24和連接板26之間。

機架2還可以包括螺釘27，以便一并固定連接板22、連接板24和連接板26。

為了更好地定位，機架2還可以包括墊圈23及墊圈25，優選高度可調，墊圈23位于連接板22和連接板24之間，墊圈25位于連接板24和連接板26之間，從而使連接板22和連接板24、連接板24 和連接板26分別保持一距離。

為了更好地裝配執行機構，執行機構4還包括連接板44和螺釘43，螺釘43連接連接板44至機架2。為了實現鉆頭41的定位，執行機構4還包括軸承40，以連接鉆頭41與連接板44。執行機構4還可以包括聯軸器40，從而傳遞傳動軸32、33的扭矩至鉆頭41。

本實用新型的鉆頭41的結構可以如圖6所示，其數量和尺寸可以根據工件的重量進行設計，例如在一具體實施例中，單個膠塊的重量為35kg，長*寬*高為700mm*350mm*150mm，如果轉移這種規格的膠塊，可以選用兩個鉆頭，鉆頭直徑設計為30mm，電機帶動鉆頭鉆入膠塊的深度為100-120mm，即可穩定可靠地轉移膠塊。

本實用新型的夾取裝置設計簡單巧妙，通過操作電機驅動鉆頭進入膠塊內部，從而能夠抓取膠塊，克服了目前搬運膠塊完全依賴于人工的現狀，能夠明顯提高自動化水平，而且可以適應惡劣的工作環境。另外，本實用新型適應性廣，不僅適用于各種規格的膠塊，還能適用于拆垛其它允許鉆孔的工件。

根據需要，可以將上述各技術方案進行結合，以達到最佳技術效果。

以上所述的僅是本實用新型的原理和較佳的實施例。應當指出，盡管為說明本實用新型的目的公開了本實用新型的較佳實施例和附圖，但是熟悉本領域技術的人員，在不脫離本實用新型及所附的權利要求的精神和范圍內，可作各種替換、變化和潤飾。在本實用新型原理的基礎上，做出的若干其它變型，也應視為本實用新型的保護范圍。因此，本實用新型不應局限于較佳實施例和附圖所公開的內容，本實用新型的保護范圍以所附的權利要求書所界定的范圍為準。