浮动抓取装置

技术领域

本发明涉及机械手技术领域，尤其涉及一种浮动抓取装置。

背景技术

在机械装配及测试中，常常需要夹紧零件(如工件或者载具)进行转移，为了提高效率，会采用多个夹爪并行作业，即同时夹取多个零件，由于很多零件并非所有外形都是机加工，有些是铸造件或锻造件等，外形轮廓不可避免存在误差，单个夹取时尚需进行定位调整，而同时夹取多个零件时，零件之间的加工误差、放置误差等因素更是增加了定位难度，夹爪抓取时不对位，容易卡塞，为快速自动抓取及定位带来挑战。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种浮动抓取装置，能够同时对多个有较高定位要求的零件进行取放。

一种浮动抓取装置，包括：

支撑主体，用于与外部的驱动机构相连，

至少两个夹爪机构，用于同时取放至少两个零件，每个夹爪机构包括：

夹爪组件，包括相对设置的第一夹爪和第二夹爪；

夹爪气缸组件，设于所述夹爪组件的上方，包括夹爪气缸座和夹爪气缸，所述夹爪气缸用于驱动所述第一夹爪与所述第二夹爪相互靠近或者远离；

升降气缸组件，设于所述夹爪气缸组件的上方，包括升降气缸座和升降气缸，所述升降气缸与所述支撑主体固定连接，所述升降气缸的活塞杆与所述升降气缸座固定连接，所述升降气缸座通过浮动调节组件与所述夹爪气缸座连接，所述升降气缸用于驱动所述升降气缸座上下移动；

其中，所述浮动调节组件包括连接件、衬套和球头柱塞；所述衬套设在所述升降气缸座上，所述连接件的下部穿过所述衬套后与所述夹爪气缸座固定连接，所述连接件的上部与所述衬套的内壁之间具有第一间隙，所述连接件能够带动所述夹爪气缸座相对于所述衬套周向移动；所述球头柱塞包括柱塞筒、弹簧和球头，所述柱塞筒固定在所述夹爪气缸座上，所述夹爪气缸座与所述升降气缸座之间具有第二间隙，所述弹簧的下端抵接在所述柱塞筒的底壁上，所述弹簧的上端固定连接所述球头并将所述球头支撑在所述柱塞筒的筒口处，所述球头与所述升降气缸座抵接，所述球头能够在外部压力作用下压缩所述弹簧以改变所述第二间隙的大小。

可选的，所述升降气缸座上开设有安装孔，所述衬套套设在所述安装孔内，所述衬套具有贯穿所述衬套的通孔；所述连接件由下至上包括导入部、结合部和头部，所述导入部穿过所述衬套的通孔后与所述夹爪气缸座固定连接，所述结合部容置在所述通孔内，并且所述结合部的外周面与所述通孔的内周面之间形成所述第一间隙，所述头部位于所述衬套之上并与所述衬套接触。

可选的，所述连接件的导入部设有外螺纹，所述连接件的导入部与所述夹爪气缸座螺纹连接；所述头部的直径大于所述通孔的直径，所述结合部的直径大于所述导入部的直径。

可选的，所述通孔的直径比所述结合部的直径大0.6mm～1.4mm。

可选的，所述第二间隙为0.8mm～1.2mm。

可选的，所述升降气缸座包括连接板和滑动板，所述滑动板分别与所述活塞杆和所述连接板固定连接，所述连接板通过所述浮动调节组件与所述夹爪气缸座连接，所述安装孔设在所述连接板上。

可选的，所述滑动板为L型，包括竖直的滑动部和与所述滑动部连接的固定部，所述固定部固定连接所述活塞杆和所述连接板，所述滑动部滑动设于所述升降气缸的缸筒上，所述升降气缸的缸筒与所述支撑主体固定连接。

可选的，所述滑动部上设有限位块，所述缸筒上设有与所述限位块配合的第一缓冲器，当所述升降气缸向所述升降气缸座施加下压力时，所述第一缓冲器能够与所述限位块接触以使所述升降气缸座具有沿所述下压力的相反方向运动的趋势；

和/或

所述缸筒上设有与所述滑动部的上端面配合的第二缓冲器，当所述升降气缸向所述升降气缸座施加下压力时，所述第二缓冲器能够与所述滑动部的上端面接触以使所述升降气缸座具有沿所述下压力的相反方向运动的趋势。

可选的，所述夹爪气缸的下端设有第一滑块和第二滑块，所述第一滑块固定连接所述第一夹爪，所述第二滑块固定连接所述第二夹爪，所述夹爪气缸能够带动所述第一滑块和所述第二滑块同步反向移动，从而带动所述第一夹爪和所述第二夹爪开合运动。

可选的，所述夹爪气缸的下端设有滑轨，所述第一滑块和所述第二滑块与所述滑轨滑动配合。

实施上述方案，具有如下有益效果：

使用升降气缸控制夹爪组件上下移动，使用夹爪气缸调节第一夹爪与第二夹爪之间的横向距离，以便于通过初步调整快速将夹爪机构移动至零件对应位置处，在此基础上，进一步设置浮动调节组件进行精细调整，具体地，连接件与衬套间隙配合，使升降气缸组件与夹爪气缸组件之间可以在X轴方向和Y轴方向上微调，球头柱塞的设置使升降气缸组件与夹爪气缸组件可以在Z轴方向上微调，从而可以通过对夹爪在XYZ轴方向进行调节来弥补多个零件之间的位置及外形差异，确保各夹爪精准取放对应的零件，提高取放效率和精准度。

附图说明

图1是本发明实施例提供的浮动抓取装置的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的夹爪机构的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的夹爪机构的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的夹爪气缸组件与升降气缸组件的装配结构示意图；

图5是本发明实施例提供的图4所示结构的剖面图。

图中：

100支撑主体，101连接臂，

200夹爪机构，

300夹爪组件，301第一夹爪，302第二夹爪，303定位销，

400夹爪气缸组件，401夹爪气缸座，402夹爪气缸，403滑轨，404第一滑块，405第二滑块，

500升降气缸组件，501升降气缸座，502安装孔，503连接板，504滑动板， 505固定部，506滑动部，507限位块，508升降气缸，509活塞杆，510缸筒， 511第一缓冲器，512第二缓冲器，

600浮动调节组件，601连接件，602导入部，603结合部，604头部，605 衬套，606通孔，607第一间隙，608球头柱塞，609柱塞筒，610弹簧，611球头，612第二间隙，613筒口；

700零件。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

本实施例提供一种浮动抓取装置，针对同时取放多个零件时，零件之间的加工误差、放置误差等因素导致多个零件之间不平整，夹爪抓取时不对位，容易卡塞的问题，通过设计夹爪结构，使夹爪具有浮动调节能力，进而通过对夹爪在 XYZ轴方向进行调节来弥补多零件之间的位置差异，确保各夹爪精准取放对应的零件。其中零件可以是工件或者载具。

请参见图1，本实施例提供的浮动抓取装置包括支撑主体100和至少两个夹爪机构200，支撑主体100上设有连接臂101，连接臂101与外部的驱动机构相连，驱动机构例如可以是机械手，至少两个夹爪机构200用于同时取放至少两个零件700。

请参见图2和图3，每个夹爪机构200包括夹爪组件300、夹爪气缸组件400、升降气缸组件500和浮动调节组件600。夹爪组件300包括相对设置的第一夹爪 301和第二夹爪302，第一夹爪301和第二夹爪302上设有与零件700上的定位孔相配合的定位销303，定位销303为软胶材质，在第一夹爪301和第二夹爪302 配合夹持零件700时，定位销303插入零件700上的定位孔中，既能够定位和稳固抓取零件700，又能减少夹爪与零件700的接触面，从而降低零件700表面被划伤的风险。夹爪气缸组件400设于所述夹爪组件300的上方，包括夹爪气缸座 401和夹爪气缸402，所述夹爪气缸402用于驱动所述第一夹爪301与所述第二夹爪302相互靠近或者远离。升降气缸组件500设于所述夹爪气缸组件400的上方，包括升降气缸座501和升降气缸508，所述升降气缸508与所述支撑主体100 固定连接，所述升降气缸508的活塞杆509与所述升降气缸座501固定连接，所述升降气缸座501通过浮动调节组件600与所述夹爪气缸座401连接，所述升降气缸508用于驱动所述升降气缸座501上下移动。

所述升降气缸座501可以包括连接板503和滑动板504，所述滑动板504分别与所述活塞杆509和所述连接板503固定连接，所述连接板503通过所述浮动调节组件600与所述夹爪气缸座401连接。具体的，所述滑动板504为L型，包括竖直的滑动部506和与所述滑动部506连接的固定部505，所述固定部505固定连接所述活塞杆509和所述连接板503，所述滑动部506滑动设于所述升降气缸508的缸筒510上，具体的，所述滑动部506与所述缸筒510通过直线导轨结构滑动连接，所述升降气缸508的缸筒510与所述支撑主体100固定连接。将滑动板504设为L型，其固定部505连接活塞杆509，滑动部506与缸筒510滑动配合，可以增强滑动板504相对于缸筒510上下移动过程中的平稳性，减少或避免夹爪抖动。

具体实施时，还可以设置缓冲机构对升降气缸508下压到升降气缸座501上的下压力进行缓冲，防止下压力过大损坏升降气缸座501。请参见图2，可以在所述滑动部506上设限位块507，在所述缸筒510上设与所述限位块507配合的第一缓冲器511，当所述升降气缸508向所述升降气缸座501施加下压力时，所述第一缓冲器511能够与所述限位块507接触以使所述升降气缸座501具有沿所述下压力的相反方向运动的趋势。或者在所述缸筒510上设与所述滑动部506的上端面配合的第二缓冲器512，当所述升降气缸508向所述升降气缸座501施加下压力时，所述第二缓冲器512能够与所述滑动部506的上端面接触以使所述升降气缸座501具有沿所述下压力的相反方向运动的趋势。或者在升降气缸组件 500上同时设以上的第一缓冲器511和第二缓冲器512。

所述夹爪气缸402的下端设有第一滑块404和第二滑块405，所述第一滑块 404固定连接所述第一夹爪301，所述第二滑块405固定连接所述第二夹爪302，所述夹爪气缸402能够带动所述第一滑块404和所述第二滑块405同步反向移动，从而带动所述第一夹爪301和所述第二夹爪302开合运动。具体的，所述夹爪气缸402的下端设有滑轨403，所述第一滑块404和所述第二滑块405与所述滑轨滑动配合。

请参见图4和图5，所述浮动调节组件600包括连接件601、衬套605和球头柱塞608。衬套605包括衬套605本体和限位凸起，衬套605本体为中空筒状结构，其内部具有通孔606，限位凸起环绕衬套605本体外壁的一端设置，限位凸起为环状结构。所述连接件601由下至上包括导入部602、结合部603和头部 604，结合部603的直径大于导入部602的直径，头部604的直径大于结合部603 的直径并且大于衬套605的通孔606的直径，所述结合部603的直径比所述通孔 606的直径小0.6mm～1.4mm。所述连接板503上开设有安装孔502，所述衬套605 套设在所述安装孔502内，连接件601的导入部602穿过所述衬套605的通孔606 后与所述夹爪气缸座401固定连接，连接件601的结合部603容置在所述通孔606 内，并且所述结合部603的外周面与所述通孔606的内周面之间形成所述第一间隙607，第一间隙607为0.6mm～1.4mm，所述连接件601的头部604位于所述衬套605的限位凸起之上并与所述限位凸起接触。具体的，所述连接件601的导入部602设有外螺纹，所述连接件601的导入部602与所述夹爪气缸座401螺纹连接。由于连接件601的导入部602与夹爪气缸座401固定连接，连接件601的结合部603与连接板503间隙配合，连接件601的结合部603能够在通孔606内移动，故能够带动夹爪气缸组件400相对于升降气缸组件500在X轴和Y轴方向上微调。

具体实施时，在连接板503上均匀开设4个安装孔，每个安装孔内设置一个衬套，对应的，在夹爪气缸座401上均匀设置四个球头柱塞608。安装孔的中轴线、连接件601的中轴线和球头柱塞608的中轴线平行。

请继续参见图5，所述球头柱塞608包括柱塞筒609、弹簧610和球头611，柱塞筒609具有中空的内腔和与内腔相通的筒口613，所述柱塞筒609固定在所述夹爪气缸座401上，柱塞筒609的筒口613不高于夹爪气缸座401的上表面，所述夹爪气缸座401的上表面与连接板503的下表面之间具有第二间隙612，所述第二间隙612为0.8mm～1.2mm，所述弹簧610的下端抵接在所述柱塞筒609 的底壁上，该底壁与筒口613相对，所述弹簧610的上端固定连接所述球头611 并将所述球头611支撑在所述柱塞筒609的筒口613处，所述球头611与所述连接板503抵接从而为升降气缸组件500提供向上的支撑力。所述球头611能够在外部压力作用下压缩所述弹簧610以改变所述第二间隙612的大小，连接板503 下压时，弹簧610被压缩，球头611向柱塞筒609内移动，连接板503与夹爪气缸座401之间的第二间距缩小，释放下压力后，弹簧610复位，球头611向柱塞筒609外移动，顶起连接板503，从而实现Z轴方向上的微调。

本实施例使用升降气缸控制夹爪组件上下移动，使用夹爪气缸调节第一夹爪与第二夹爪之间的横向距离，以便于通过初步调整快速将夹爪机构移动至零件对应位置处。在此基础上，进一步设置浮动调节组件进行精细调整，通过连接件与衬套间隙配合，使升降气缸组件与夹爪气缸组件之间可以在X轴方向和Y轴方向上微调，通过球头柱塞的设置使升降气缸组件与夹爪气缸组件可以在Z轴方向上微调，从而通过对夹爪在XYZ轴方向的调节来弥补多个零件之间的位置及外形差异，可同时顺畅取放多个精确定位的零件，确保各夹爪精准取放对应的零件，提高取放效率和精准度。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。