单件取放机构的制作方法

1.本发明涉及工件夹取技术领域，尤其是一种单件取放机构。


背景技术：

2.现代工业数码电子产品大规模普及，随着产品种类多元化发展，全球对于数码电子产品需求量不断提高，电子线的用量随之增大。增加工作效率是自动化设备改进的趋向，既要增加自动化设备的工作效率，同样不可忽视制造设备的成本。
3.工件夹取通常可用于向下夹取线，单次夹取一根，用于搬运或是摆放至待加工位，目前常规使用的方式有人工分拣和抓手夹取，工件夹取对于人工来讲工作效率低，对于市场上的抓手来讲结构复杂，制造成本高，例如公开号为cn 209080912 u的中国专利所公开的一种单工件取放的取线夹，该取线夹主要通过限位机构来保证从一捆工件里稳定取出单根工件，但是其限位机构则是由限位弹片、限位固定座、感应z形弹片是否发生位移的感应器、弹片限位块等多个零部件构成，导致整体结构非常复杂，制造成本高。
4.有鉴于此，本发明旨在提供一种结构简单、组装调试方便、成本低的单件取放机构。


技术实现要素：

5.本发明要解决的技术问题是：为了解决现有技术中的不足，现提供一种单件取放机构，该单件取放机构解决了业内电子线材单根抓取的自动化问题，最大程度简化结构，满足单根抓取，结构易于调试，设计合理，成本低廉，为提高自动化效率及降低人员成本提供了解决方案。
6.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种单件取放机构，包括第一夹座、第二夹座及限位块；所述第一夹座的第一夹持端和第二夹座的第二夹持端能够相对靠拢或远离的相对设置，且彼此之间形成用于夹持工件的夹持区，所述夹持区的一侧为夹持口，另一侧固定设置所述限位块，所述限位块靠近夹持口的一侧具有引导面；所述第一夹持端的端面靠近夹持口的一侧凸出有朝向第二夹持端的勾部，所述勾部靠近引导面的一侧表面为约束面；所述勾部用以将单个工件约束在约束面与引导面之间，且约束面仅能与单个工件接触，所述引导面用于在第一夹持端和第二夹持端靠拢时对夹持区的工件产生作用力，使得工件朝向夹持口移动。
7.进一步地，所述第一夹持端和第二夹持端被设置成沿直线轨迹相互靠拢或远离；所述引导面沿直线轨迹由第一夹持端至第二夹持端方向逐渐朝夹持口倾斜。
8.进一步地，所述第二夹持端的端面靠近夹持口的一侧具有导向面；所述导向面沿直线轨迹自第二夹持端至第一夹持端方向逐渐朝限位块倾斜。
9.进一步地，所述约束面自第一夹持端至第二夹持端方向逐渐向夹持口倾斜。
10.进一步地，还包括驱动单元；所述驱动单元具有能够沿直线轨迹相互靠拢或远离的第一输出端和第二输出端，且第一输出端和第一夹座连接，第二输出端和第二夹座连接，所述限位块与驱动单元固定连接。
11.进一步地，所述第一夹座沿限位块至夹持口的方向位置可调的安装在第一输出端上，所述第二夹座沿限位块至夹持口的方向位置可调的安装在第二输出端上。
12.进一步地，还包括行程限位结构；所述行程限位结构用于限制第一夹持端和第二夹持端之间在直线轨迹上的最大距离，以及用于限制第一夹持端和第二夹持端之间在直线轨迹上的最小距离。
13.进一步地，所述行程限位结构包括外限位件和内限位件；所述外限位件上具有限位部，所述第一夹座和第二夹座中的一者与外限位件之间设置使其彼此固定的第一固定结构，另一者位于限位部和第一固定结构之间，且另一者与限位部的端部接触时被阻挡，以限制第一夹持端和第二夹持端之间在直线轨迹上的最大距离；所述第一夹座和第二夹座中的一者与内限位件的一端之间设置使其彼此固定的第二固定结构，另一者和第二固定结构分别位于内限位件的另一端的两侧，且另一者与内限位件另一端的端部接触时被阻挡，以限制第一夹持端和第二夹持端之间在直线轨迹上的最小距离。
14.进一步地，所述第一固定结构被设置成允许沿直线轨迹调节外限位件的安装位置；所述第二固定结构被设置成允许沿直线轨迹调节内限位件的安装位置。
15.进一步地，所述驱动单元采用气动手指，气动手指包括本体及移动安装在本体上的两个平行夹爪，两个平行夹爪分别为第一输出端和第二输出端，所述限位块固定安装在气动手指的本体上。
16.本发明的有益效果是：本发明的单件取放机构通过引导面的设计使得工件能够受压时朝向夹持口移动而排出夹持区，同时勾部的约束面会阻止其上所接触的单个工件朝向夹持口移动，如此仅有与约束面接触的线材会被留在夹持区内，并被第一夹持端和第二夹持端所夹持，从而实现工件的单根夹取，具有不受线材长度以及线头是否打端子的影响、结构小、易于调试、设计合理及制造成本低等优点。
附图说明
17.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
18.图1 是本发明单件取放机构一侧的三维示意图；图2是图1中a的局部放大示意图；图3是本发明单件取放机构另一侧的三维示意图；图4是本发明单件取放机构夹取工件时的三维示意图；图5是本发明单件取放机构夹持工件时的主视示意图；图6是图5中b的局部放大示意图；图7是多根工件进入夹持区的示意图；
图8是夹取出单根工件的示意图；图9是第一夹座与第一输出端以及第二夹座与第二输出端连接的示意图；图10是行程限位结构的示意图。
19.图中：1、第一夹座，11、第一夹持端，111、勾部，112、约束面，12、第一滑槽，13、第一滑孔；2、第二夹座，21、第二夹持端，211、导向面，22、第二滑槽，23、第二滑孔；3、限位块，31、引导面；4、夹持区，41、夹持口；5、驱动单元，51、第一输出端，52、第二输出端，53、第一调压气管管接头，54、第二调压气管管接头；6、直线轨迹；7、外限位件，71、限位部，72、第一固定结构；8、螺母；9、内限位件，91、第二固定结构；10、工件；α为引导面与直线轨迹之间的夹角；β为导向面与直线轨迹之间的夹角。
具体实施方式
20.现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成，方向和参照(例如，上、下、左、右、等等) 可以仅用于帮助对附图中的特征的描述。因此，并非在限制性意义上采用以下具体实施方式，并且仅仅由所附权利要求及其等同形式来限定所请求保护的主题的范围。
21.如图1-6所示，一种单件取放机构，包括第一夹座1、第二夹座2及限位块3；第一夹座1的第一夹持端11和第二夹座2的第二夹持端21能够相对靠拢或远离的相对设置，且彼此之间形成用于夹持工件10的夹持区4，例如，工作时，第一夹座1不动，第二夹座2移动，以实现第一夹持端11和第二夹持端21相对靠拢或远离；或者，第一夹座1移动，第二夹座2不动，以实现第一夹持端11和第二夹持端21相对靠拢或远离；或者，第一夹座1和第二夹座2同时同步移动，以实现第一夹持端11和第二夹持端21相对靠拢或远离，如此可使被夹取工件10的中心位置始终保持在固定位置，位置统一，有利于定点夹取工件10；夹持区4的一侧为夹持口41，另一侧固定设置限位块3，限位块3靠近夹持口41的一侧具有引导面31；第一夹持端11的端面靠近夹持口41的一侧凸出有朝向第二夹持端21的勾部111，勾部111靠近引导面31的一侧表面为约束面112；勾部111用以将单个工件10约束在约束面112与引导面31之间，且约束面112仅能与单个工件10接触，引导面31用于在第一夹持端11和第二夹持端21靠拢时对夹持区4的工件10产生作用力，使得工件10朝向夹持口41移动。
22.本实施例中的工件10可为横截面为圆形、椭圆形或近似圆形等的工件10，亦可具
体为线材或轴；该单件取放机构应用在从一堆工件10里稳定取出单根工件10时，第一夹持端11和第二夹持端21之间的夹持区4里初始会夹取多根工件10，随着第一夹持端11和第二夹持端21的相互靠拢，与引导面31接触的不同工件10会彼此挤压，挤压的过程中引导面31对工件10产生作用力，使得工件10朝向夹持口41移动而排出夹持区4，同时勾部111的约束面112会与最靠近第一夹持端11并与引导面31接触的一根工件10接触，以此由约束面112阻止其上所接触的单根工件10朝向夹持口41移动，最终，仅有与约束面112接触的工件10留在夹持区4内，并被第一夹持端11和第二夹持端21所夹持，从而实现夹取出单根工件10；其可保证单次夹取单根线材，主要应用于3c数码电子行业的电子线焊接自动化设备，具有结构小，易于调试，设计合理，制造成本低的优点。
23.在一些示例中，第一夹持端11和第二夹持端21被设置成沿直线轨迹6相互靠拢或远离；所述引导面31沿直线轨迹6由第一夹持端11至第二夹持端21方向逐渐朝夹持口41倾斜，该引导面31可具体表现为斜面、抛物面或圆弧面等；上述倾斜设置的引导面31可对夹持区4内除了与约束面112接触的单根工件10之外的多余工件10进行引导，使夹持区4内的多余工件10沿引导面31从夹持口41排出夹持区4，以此实现在第一夹持端11和第二夹持端21靠拢对夹持区4的工件10挤压时，由引导面31对工件10产生作用力，使得工件10朝向夹持口41移动；避免引导面31为水平面时多根工件10并排被第一夹持端11和第二夹持端21挤压而导致的工件10损坏的情况出现；具体例如，夹持区4的夹持口41朝下，第一夹持端11可位于夹持区4的左端，第二夹持端21可位于夹持区4的右端，第一夹持端11的端面的一部分可为对工件10进行挤压的第一竖直平面，第二夹持端21的端面的一部分可为对工件10进行挤压工件10的第二竖直平面，直线轨迹6为左右方向，并具体可与水平面平行，且同时垂直于第一竖直平面和第二竖直平面；引导面31可为由左至右向下倾斜的斜面。
24.在一些示例中，第二夹持端21的端面靠近夹持口41的一侧具有导向面211；导向面211沿直线轨迹6自第二夹持端21至第一夹持端11方向逐渐朝限位块3倾斜，导向面211可具体表现为斜面、抛物面或圆弧面等，如此，在第一夹持端11至第二夹持端21相对靠拢挤压工件10时，工件10与导向面211接触，导向面211由此对工件10产生使其向夹持口41移动的作用力，从而利于将夹持区4多余的工件10排出；如图6所示，引导面31和导向面211均为斜面，引导面31与直线轨迹6之间的夹角α＜导向面211与直线轨迹6之间的夹角β；如此，有利于导向面211将夹持口41所在侧的工件10向外排出；其中，工件10在被第一夹持端11至第二夹持端21夹持时，受到水平的夹紧力f，引导面31对工件10产生的，使得工件10朝向夹持口41移动作用力为f
α
，f
α
=fsinα。
25.在一些实施例中，约束面112自第一夹持端11至第二夹持端21方向逐渐向夹持口41倾斜，如此设计的目在于：工件10可同时与第一夹持端11的两个面相切，这两个面中的一个面为约束面112，另一个面为第一夹持端11的端面上位于引导面31与约束面112之间的部位；其次，可对工件10产生一个引导作用，使得第一夹持端11和第二夹持端21在相互靠拢时工件10易于顺利到达约束面112与引导面31之间，防止出现工件10挤压在一起卡滞而无法
到达约束面112与引导面31之间的情况；约束面112可具体表现为斜面、抛物面或圆弧面等。
26.在一些实施例中，还包括驱动单元5；如图1、3、4和5所示，驱动单元5具有能够沿直线轨迹6相互靠拢或远离的第一输出端51和第二输出端52，且第一输出端51和第一夹座1连接，第二输出端52和第二夹座2连接，限位块3与驱动单元5固定连接；驱动单元5为气动手指，气动手指包括本体及移动安装在本体上的两个平行夹爪，两个平行夹爪分别为第一输出端51和第二输出端52，限位块3具体可通过螺钉固定安装在气动手指的本体上；气动手指的本体的一侧上端设有两个管接头安装口，第一调压气管管接头53和第二调压气管管接头54分别可拆卸的安装于两个管接头安装口处，第一调压气管管接头53位于第二调压气管管接头54的上方，第一调压气管管接头53和第二调压气管管接头54平行设置，实现压缩空气可集中供应，远距离输送；气动手指可以控制夹取力度、夹取速度；此外，气动手指同步带动第一夹座1和第二夹座2相对靠拢，去夹取工件10，目的在于使中心位置始终保持在固定位置，位置统一，有利于定点夹取工件10。
27.或者，驱动单元5包括彼此平行布置的气缸，两个气缸的缸体及限位块3固定在一起，两个气缸的输出端分别为第一输出端51和第二输出端52；或者，驱动单元5包括彼此平行布置的电动推杆，两个电动推杆的本体及限位块3固定在一起，两个电动推杆的输出端分别为第一输出端51和第二输出端52；或者，驱动单元5包括彼此平行布置的直线模组，两个直线模组的本体及限位块3固定在一起，两个直线模组的输出端分别为第一输出端51和第二输出端52。
28.在一些示例中，如图9所示，第一夹座1沿限位块3至夹持口41的方向位置可调的安装在第一输出端51上，第二夹座2沿限位块3至夹持口41的方向位置可调的安装在第二输出端52上；值得注意的是，限位块3也可位置可调的安装在驱动单元5上，这样可通过限位块3的上下微调与约束面112做进一步地的尺寸匹配，适应不同的线材；例如，限位块3具有固定孔，固定螺丝穿过固定孔后与驱动单元5螺纹连接，固定螺丝与固定孔之间留有间隙，这样在固定螺丝拧松时，便可对限位块3上下微调；固定螺丝拧紧时，限位块3则被固定；例如，如图9所示，第一夹座1上可设置第一滑槽12，第一输出端51嵌入在第一滑槽12内，并与第一滑槽12上下滑动连接，同时第一夹座1可采用第一锁紧螺钉与第一输出端51固定连接，第一夹座1上设有第一滑孔13，第一锁紧螺钉穿过第一滑孔13后与第一输出端51螺纹连接，在使用过程中，第一锁紧螺钉拧松时，第一锁紧螺钉的头部与第一夹座1分离，第一夹座1可在第一滑孔13约束的范围内上下滑动，调节好第一锁紧螺钉的位置后，将第一锁紧螺钉拧紧，第一锁紧螺钉的杆部旋入第一输出端51，第一锁紧螺钉的头部抵住第一夹座1，从而将第一夹座1固定在第一输出端51上；同样，如图9所示，第二夹座2上可设置第二滑槽22，第二输出端52嵌入在第二滑槽22内，并与第二滑槽22上下滑动连接，同时第二夹座2可采用第二锁紧螺钉与第二输出端52固定连接，第二夹座2上设有第二滑孔23，第二锁紧螺钉穿过第二滑孔23后与第二输出端52螺纹连接，在使用过程中，第二锁紧螺钉拧松时，第二锁紧螺钉的头部与第二夹座2分离，第二夹座2可在第二滑孔23约束的范围内上下滑动，调节好第二锁紧螺钉的位置后，将第二锁紧螺钉拧紧，第二锁紧螺钉的杆部旋入第二输出端52，第二锁紧螺钉的头部抵住第二夹座2，从而将第二夹座2固定在第二输出端52上。
29.在一些示例中，如图10所示，还包括行程限位结构；行程限位结构用于限制第一夹持端11和第二夹持端21之间在直线轨迹6上的最大距离，及用于限制第一夹持端11和第二夹持端21之间在直线轨迹6上的最小距离；从而实现可以尽可能的减少第一夹持端11和第二夹持端21之间所能夹持的工件10的数量；并可防止第一夹持端11和第二夹持端21靠拢幅度太大而将单根工件10压坏的情况发生；具体地，如图10所示，行程限位结构包括外限位件7和内限位件9；关于外限位件7的具体结构如下：外限位件7上具有限位部71，第一夹座1和第二夹座2中的一者与外限位件7之间设置使其彼此固定的第一固定结构72，另一者位于限位部71和第一固定结构72之间，且另一者与限位部71的端部接触时被阻挡，以限制第一夹持端11和第二夹持端21之间在直线轨迹6上的最大距离；第一固定结构72被设置成允许沿直线轨迹6调节外限位件7的安装位置，以匹配不同尺寸的工件10；外限位件7具体可采用螺丝，并可采用以下安装结构：其一、第一固定结构72为开设在第二夹座2上的第一螺纹孔，螺丝的头部为限位部71，外限位件7的杆部与第二夹座2上的第一螺纹孔螺纹连接，外限位件7上还可螺纹连接螺母8，同时螺母8抵接第二夹座2起到防松作用，且外限位件7穿过第一夹座1，第一夹座1位于限位部71和第二夹座2之间，当第一夹座1与外限位件7上的限位部71接触时，第一夹持端11和第二夹持端21之间的距离达到最大极限值，并通过拧动外限位件7便可实现沿直线轨迹6调节外限位件7的安装位置，从而改变第一夹持端11和第二夹持端21之间所能达到距离的最大极限值，以实现匹配不同尺寸的工件10，并可防止第一夹持端11和第二夹持端21靠拢幅度太大而将单根工件10压坏；其二，第一固定结构72为开设在第一夹座1上的第一螺纹孔，螺丝的头部为限位部71，外限位件7的杆部与第一夹座1上的第一螺纹孔螺纹连接，外限位件7上还可螺纹连接螺母8，同时螺母8抵接第一夹座1起到防松作用，且外限位件7穿过第二夹座2，第二夹座2位于限位部71和第一夹座1之间，当第二夹座2与外限位件7上的限位部71接触时，第一夹持端11和第二夹持端21之间的距离达到最大极限值；关于内限位件9的具体结构如下：如图10所示，第一夹座1和第二夹座2中的一者与内限位件9的一端之间设置使其彼此固定的第二固定结构91，另一者和第二固定结构91分别位于内限位件9的另一端的两侧，且另一者与内限位件9另一端的端部接触时被阻挡，以限制第一夹持端11和第二夹持端21之间在直线轨迹6上的最小距离；第二固定结构91被设置成允许沿直线轨迹6调节内限位件9的安装位置，以匹配不同尺寸的工件10；内限位件9具体可采用螺丝，并可采用以下安装结构：其一、第二固定结构91为开设在第二夹座2上的第二螺纹孔，内限位件9的一端与第二螺纹孔螺纹连接，内限位件9上还可螺纹连接螺母8，同时螺母8抵接第二夹座2起到防松作用，内限位件9的另一端端部位于第一夹座1与第二夹座2之间，当第一夹座1与内限位件9的另一端端部接触时，第一夹持端11和第二夹持端21之间的距离达到最小极限值，并通
过拧动内限位件9便可实现沿直线轨迹6调节内限位件9的安装位置，从而改变第一夹持端11和第二夹持端21之间所能达到距离的最小极限值，以实现匹配不同尺寸的工件10，并可防止工件10被过度挤压；其二，第二固定结构91为开设在第一夹座1上的第二螺纹孔，内限位件9的一端与第二螺纹孔螺纹连接，内限位件9上还可螺纹连接螺母8，同时螺母8抵接第一夹座1起到防松作用，内限位件9的另一端端部位于第一夹座1与第二夹座2之间，当第二夹座2与内限位件9的另一端端部接触时，第一夹持端11和第二夹持端21之间的距离达到最小极限值。
30.以工件10为线材为例，上述单件取放机构的工作原理如下：首先，驱动单元5将第一夹座1和第二夹座2相互远离至第一夹持端11和第二夹持端21之间的距离达到最大极限值，如此可便于多根线材同时进入到夹持区4；如图7所示，然后将该单件取放机构的夹持口41朝向线材堆放点，并向线材堆放点移动，在此过程中，第二夹座2上导向面211可起到引导作用，使线材堆放点的线材通过导向面211的引导而易于进入夹持区4，限位块3上的引导面31也能起到一定的引导作用，使得夹持区4的线材到达至勾部111的约束面112与导向面211之间；如图8所示，驱动单元5带动第一夹座1和第二夹座2相互靠拢，夹持区4逐渐收缩，与引导面31接触的不同工件10会彼此挤压，挤压的过程中引导面31对工件10产生作用力，使得工件10朝向夹持口41移动而排出夹持区4，同时勾部111的约束面112会与最靠近第一夹持端11并与引导面31接触的一根工件10接触，以此由约束面112阻止其上所接触的单根工件10朝向夹持口41移动，最终，仅有与约束面112接触的线材留在夹持区4内，并被第一夹持端11和第二夹持端21所夹持，从而实现夹取出单根线材。
31.上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。