夹取装置、机器人和物料系统的制作方法

1.本技术涉及搬运机具技术领域，尤其涉及一种夹取装置、机器人和物料系统。


背景技术：

2.相关技术中，在物流等行业中，对于从流水线上拿取各种尺寸的包裹、纸箱等物体还是依据人工作业，人工成本较高。因此，如何通过自动化技术将包裹、纸箱、周转箱等物体从流水线上转移成为亟需解决的问题。


技术实现要素：

3.本技术提供一种夹取装置、机器人和物料系统。
4.本技术实施方式提出一种夹取装置。所述夹取装置包括：支架、第一夹持件、第二夹持件和第一驱动机构。所述第一夹持件固定在所述支架上。所述第二夹持件与所述第一夹持件相对设置，所述第二夹持件能够相对于所述支架移动。所述第一驱动机构设置在所述支架上，所述第一驱动机构用于驱动所述第二夹持件移动。
5.本技术实施方式的夹取装置中，所述第一驱动机构可以驱动所述第二夹持件相对于所述支架移动，从而可以调节所述第二夹持件和所述第一夹持件之间的距离，使得所述夹取装置适应不同尺寸的目标物体，实现自动化夹取的目的。另外，所述第一夹持件固定在所述第一支架上，如此减少驱动机构的数量，使得所述夹取装置的结构简单化，降低了所述夹取装置的成本。
6.在某些实施方式中，所述第一夹持件包括安装部和与所述安装部连接的夹持板，所述安装部固定在所述支架上。
7.在某些实施方式中，所述第一驱动机构包括第一驱动部件和与所述第一驱动部件连接所述第一传动部件，所述第一传动部件与所述第二夹持件连接，所述第一驱动部件通过所述第一传动部件驱动所述第二夹持件移动。
8.在某些实施方式中，所述第一驱动部件包括电机，所述第一传动部件包括丝杆，所述丝杆穿设在所述第二夹持件中。
9.在某些实施方式中，所述夹取装置还包括设置在所述支架上的托架，所述托架位于所述第一夹持件和所述第二夹持件的下方，所述第一夹持件、所述第二夹持件和所述托架围成夹持空间。
10.在某些实施方式中，所述托架包括沿所述第二夹持件的移动方向间隔排布的多个托条。
11.在某些实施方式中，所述夹取装置还包括推动件和与所述推动件连接的第二驱动机构，所述推动件活动设置在所述托架上，所述第二驱动机构设置在所述支架上，所述第二驱动机构驱动所述推动件相对于所述支架移动，所述推动件的移动方向与所述第二夹持件的移动方向垂直。
12.在某些实施方式中，所述推动件位于所述第一夹持件和所述第二夹持件的下方。
13.在某些实施方式中，所述第二驱动机构包括第二驱动部件和与所述第二驱动部件连接的第二传动部件，所述第二传动部件与所述推动件连接，所述第二驱动部件通过所述第二传动部件驱动所述推动件移动。
14.在某些实施方式中，所述第二驱动部件包括流体驱动部件，所述第二传动部件包括推杆。
15.在某些实施方式中，所述夹取装置还包括设置在所述支架上的导向结构，所述导向结构与所述第二夹持件连接，用以导引所述第二夹持件移动。
16.在某些实施方式中，所述导向结构包括导杆，所述导杆穿设在所述第二夹持件中。
17.在某些实施方式中，所述夹取装置包括设置在所述支架上的拍摄装置，所述拍摄装置与所述第一夹持件间隔设置。
18.本技术的实施方式提出一种机器人，所述机器人包括以上所述的夹取装置和机械臂，所述夹取装置设置在所述机械臂上。
19.本技术的实施方式提出一种物料系统，所述物料系统包括本技术提出的机器人和料线，所述机器人设置在所述料线的一侧。
20.在某些实施方式中，所述料线包括多个间隔排布的滚筒，在所述夹取装置包括托架且所述托架包括沿所述第一夹持件的移动方向间隔排布的多个托条时，每个所述托条选择地插设在相邻的两个所述滚筒之间，或位于所述滚筒下方。
21.本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
22.本技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：
23.图1是本技术实施方式的夹取装置的立体示意图；
24.图2是本技术实施方式的夹取装置另一角度的立体示意图；
25.图3是本技术实施方式的机器人的结构示意图；
26.图4是本技术实施方式的物料系统的立体示意图；
27.图5是本技术实施方式的物料系统的局部示意图。
28.主要元件符号说明：
29.夹取装置100、支架10、第一夹持件20、第二夹持件30、第一驱动机构40、第一面板110、第二面板120、安装部210、夹持板220、安装孔330、第一驱动部件410、第一传动部件420、安装座430、托架50、托条510、夹持空间540、推动件60、第二驱动机构70、第二驱动部件710、第二传动部件720、流体驱动部件711、推杆721、导向结构80、导杆810、拍摄装置90、机器人200、机械臂210、物料系统300、料线310、滚筒311。
具体实施方式
30.下面详细描述本技术的实施方式，所述实施方式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方式是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
31.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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技术和简化描述，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技术的限制。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所述特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
32.在本技术的描述中，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，也可以是电连接或可以相互通讯；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技术中的具体含义。
33.在本技术中，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。
34.下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本技术的不同结构。为了简化本技术的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本技术。此外，本技术可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本技术提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
35.请参阅图1，本技术实施方式提出一种夹取装置100。夹取装置100包括支架10、第一夹持件20、第二夹持件30和第一驱动机构40。第一夹持件20固定在支架10上。第二夹持件30与第一夹持件20相对设置，第二夹持件30能够相对于支架10移动。第一驱动机构40设置在支架10上，第一驱动机构40用于驱动第二夹持件30移动。
36.如此，第一驱动机构40可以驱动第二夹持件30相对于支架10移动，从而可以调节第二夹持件30和第一夹持件20之间的距离，使得夹取装置100适应不同尺寸的目标物体，实现自动化夹取的目的。另外，第一夹持件20固定在第一支架10上，如此减少驱动机构的数量，使得夹取装置100的结构简单化，降低了夹取装置100的成本。
37.具体地，如图1所示，支架10包括第一面板110和连接第一面板110的第二面板120，两个面板可以相互垂直设置。支架10作为承载部件，用于安置夹取装置100中的多个部件。
38.本技术实施方式中，第一夹持件20固定在第一面板110上，可以垂直于第一面板110进行安装。第二夹持件30与第一夹持件20相对设置，中间设有一定的间隔距离，便于夹取目标物体。夹持件可以由塑料、金属或其他刚性材料制成。
39.第一驱动机构40设置在第一面板110上，用于驱动第二夹持件30进行移动，调节第
二夹持件30与第一夹持件20之间的间隔距离。
40.请参阅图1,在某些实施方式中，第一夹持件20包括安装部210和与安装部210连接的夹持板220，安装部210固定在支架10上。
41.如此，第一夹持件20固定较为牢固，能更大的承受第二夹持件30施加给目标物体的力度，进而夹取装置100能夹取更重的目标物体。
42.具体地，安装部210呈板状，安装部210与夹持板220可以垂直设置。安装部210承靠于第一面板110，与第一面板110通过插接件进行固定。夹持板220与第一面板110可以垂直设置，夹持板220板面上镂空设置且板面粗糙设置，增大与目标物体间的摩擦力。
43.本技术实施方式中，第二夹持件30呈板状，第二夹持件30和夹持板220大致平行设置，在第二夹持件30相对于夹持板220运动中可以调节第二夹持件30与夹持板220之间的距离，从而夹持不同尺寸的物体。
44.如图1所示，在某些实施方式中，第一驱动机构40包括第一驱动部件410和与第一驱动部件410连接的第一传动部件420，第一传动部件420与第二夹持件30连接，第一驱动部件410通过第一传动部件420驱动第二夹持件30移动。
45.如此，第一驱动机构40能驱动第二夹持件30移动，对目标物体进行夹取。
46.具体地，第一驱动部件410作为第一驱动机构40的动力产生部件，第一传动部件420作为第一驱动机构40的动力传递部件，第一传动部件420连接在第一驱动部件410上，第二夹持件30连接在第一传动部件420上。当第一驱动部件410工作时，第一传动部件420随之运动进而对第二夹持件30进行移动控制。
47.如图1所示，在某些实施方式中，第一驱动部件410包括电机，第一传动部件420包括丝杆，丝杆穿设在第二夹持件30中。
48.具体地，电机可为伺服电机。伺服电机是指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机。伺服电机可使控制速度，位置精度非常准确，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。伺服电机分为直流和交流两大类，其主要特点是，当信号电压为零时无自转现象，转速随着转矩的增加而匀速下降。在本技术实施方式中，第一驱动部件410通过伺服电机实现对第一传动部件420的驱动。
49.丝杆是一种将旋转运动转化为直线运动的执行元件，具有传动性高、精度准确等优点。丝杆穿过第二夹持件30且可以垂直于第二夹持件30设置，第二夹持件30上设有与丝杆相配合的螺纹结构，进而第二夹持件30能够随着丝杆的转动而移动。
50.如图1所示，本技术实施方式中，丝杆两端设有安装座430，安装座430固定于第一面板110上。如此，安装座430可以保持丝杆的位置固定，有利于丝杆转动。
51.当然，其他实施方式中，第一驱动部件410可以为电机，第一传动部件420可以齿轮与齿条配合的结构，也可以是曲柄滑块机构、凸轮推杆机构等将电机的旋转运动转化为移动的机构。
52.第一驱动部件410也可以是气缸、液压缸等产生平移动力的部件，第一传动部件420可以推杆等将第一驱动部件410产生的平移动力传递到第二夹持件30的零部件。
53.以上所讨论的第一驱动部件410包括电机，第一传动部件420包括丝杆，仅仅是本技术中的一个示例，不应作为本技术的限制。
54.请参阅图1,在某些实施方式中，夹取装置10还包括设置在支架10上的托架50，托
架50位于第一夹持件20和第二夹持件30的下方，第一夹持件20、第二夹持件30和托架50围成夹持空间540。
55.如此，托架50对目标物体起托举作用，减小了第二夹持件30所需要对目标物体施加的压力。同时，夹取装置100能夹取重量更大的目标物体。
56.具体地，托架50可以呈板状零件，并可以垂直设置于第一面板110上。托架50位于第一夹持件20和第二夹持件30下方，且可以垂直于第一夹持件20和第二夹持件30。托架50的宽度略大于第一夹持件20与第二夹持件30间的最大间隔距离，从而可以为目标物体提供较大的承载面积。托架50、第一夹持件20和第二夹持件30围成一夹持空间540，夹持空间540远离支架10的一端呈开放状态，目标物品在夹持空间540中被转移。
57.请参阅图1,在某些实施方式中，托架50包括沿第二夹持件30的移动方向间隔排布的多个托条510。
58.如此，多个托条510的设置便于对目标物品的托起。
59.具体地，本技术实施方式中，托架50由间隔排布的多个托条510组成，多个托条510处于同一平面。托条510之间的间隔距离不宜过大，防止在夹取过小的目标物体时，目标物体掉落。
60.请参阅图2,在某些实施方式中，夹取装置100包括推动件60和与推动件60连接的第二驱动机构70，推动件60活动设置在托架50上，第二驱动机构70设置在支架10上，第二驱动机构70驱动推动件60相对于支架10移动，推动件60的移动方向与第二夹持件30的移动方向垂直。
61.如此，当需要将目标物体卸离夹取装置100时，第二驱动机构70可驱动推动件60将目标物体推下托架50。或者说，第二驱动机构70和推动件60可以实现货物卸载的自动化控制。
62.具体地，推动件60用于将目标物体推下托架50，推动件60可以为板状零件，具体可以是为长条板形，也可以为方板形、圆板形、菱形板或以上形状板的组合等。在本技术实施方式中，推动件60为长条板形结构，且推动件60长度略大于第一夹持件20与第二夹持件30间的最大间隔距离。推动件60沿托架50活动。具体为，当推动件60沿托架50远离第一面板110时，可将目标物体推下，然后沿托架50靠近第一面板110时回到等待位。第二驱动机构70为推动件60的移动提供支持。
63.请参阅图2,在某些实施方式中，推动件60位于第一夹持件20和第二夹持件30的下方。如此，推动件60的移动与第二夹持件30的移动互不限制，避免推动件60与第二夹持件30产生干涉。
64.具体地，推动件60位于第一夹持件20和第二夹持件30的下方且位于托架50上方，即托架50与第一夹持件20和第二夹持件30之间。
65.请参阅图2,在某些实施方式中，第二驱动机构70包括第二驱动部件710和与第二驱动部件710连接第二传动部件720，第二传动部件720与推动件60连接，第二驱动部件710通过第二传动部件720驱动推动件60移动。
66.如此，第二驱动机构70能驱动推动件60移动，推动目标物体卸离夹取装置100。
67.具体地，第二驱动部件710作为第二驱动机构70的动力产生部件，第二传动部件720作为第一驱动机构70的动力传递部件，第二传动部件720连接在第二驱动部件710上，推
动件60连接在第二传动部件720上。当第二驱动部件710工作时，第二传动部件720随之运动进而对推动件60进行移动控制。进一步地，当第二驱动机构70驱动推动件60推动目标物体前，第一驱动机构40驱动第二夹持件30远离目标物体。
68.请参阅图2,在某些实施方式中，第二驱动部件710包括流体驱动部件711，第二传动部件720包括推杆721。
69.具体地，流体驱动部件711可以为气缸或液压缸等产生平移动力的部件。气缸是空气通过膨胀将热能转化为机械能的元件，气体在气缸中接受活塞压缩而提高压力。液压缸是将液压能转变为机械能的、做直线往复运动的液压执行元件。在本技术实施方式中，推杆721一端与流体驱动部件711连接，另一端与推动件60连接，第二驱动部件710通过气缸或液压缸实现对第二传动部件720的驱动。
70.第二驱动机构70安置在第一面板110的背面，即上述其余零部件安装面的背面。第二驱动机构70穿过第一面板110，与第一面板110垂直设置，能更好的对推动件60进行驱动。
71.当然，其他实施方式中，第二驱动部件710可以为电机，第二传动部件720可以齿轮与齿条配合的结构，也可以是曲柄滑块机构、凸轮推杆机构等将电机的旋转运动转化为移动的机构。
72.请参阅图1,在某些实施方式中，夹取装置100包括设置在支架10上的导向结构80，导向结构80与第二夹持件30连接，用以导引第二夹持件30移动。如此，第二夹持件30能在导向结构80的导引下更顺畅的移动。
73.在某些实施方式中，导向结构80包括导杆810，导杆810穿设在第二夹持件30中。具体地，第二夹持件30上设有安装孔330，导杆810穿过安装孔330固定于第一面板110上。导杆810可以设置为多个，具体可根据夹取装置100的大小进行调整。多个导杆810平行设置且相对于第一夹持件20垂直。
74.当然，在其他实施方式中，导向结构80可以是安装在支架10上的导轨，夹持件30上可以设置滑块，滑块可以嵌设在导轨中，导轨和滑块可以配合导引第二夹持件30移动。
75.请参阅图1,在某些实施方式中，夹取装置100包括设置在支架10上的拍摄装置90，拍摄装置90与第一夹持件20间隔设置。
76.如此，拍摄装置90可确定目标物体的位置、形态及尺寸等，进而便于夹取装置100根据目标物体的不同进行调整夹取空间。
77.具体地，拍摄装置90可以为一种3d相机。3d相机指能拍摄出立体图像效果的相机。具体地，在一个示例中，拍摄装置90可以具有两个摄像头(duel camera)，根据两个摄像头拍摄的图像可以确定目标物体尺寸、位置和形态。在另一个示例中，拍摄装置90可以是深度相机，深度相机具有发射器和接收器，深度相机可以根据发射器发射并经过目标物体反射的光线确认目标物体尺寸、位置和形态。
78.夹取装置100可根据拍摄装置90拍摄出的图像进行分析，从而对第二夹持件30进行调整，提前打开足够的宽度，将目标物体夹持在夹取装置100中。
79.请参阅图3,本技术的实施方式提出一种机器人200，机器人200包括以上的夹取装置100和机械臂210，夹取装置100设置在机械臂210上。
80.如此，安装有夹取装置100的机器人200可以搬运多种规格的纸箱、周转箱及软包裹并入库。
81.具体地，机器人200设有机械臂210，夹取装置100安装在机械臂210上。机器人200操控夹取装置100将目标物体通过夹持件夹取，机械臂210抬起，夹取装置100通过托架50将目标物体托起，然后移动至指定位置，夹取装置100通过推动件60将目标物体推出夹取装置100，置于指定位置。夹取装置100的夹持件夹取、托架50托起、推动件60推动三部分互相配合，将目标物体从物料线310上转移至指定位置。
82.请参阅图4,本技术的实施方式提出一种物料系统300，物料系统300包括本技术提出的机器人200和料线310，机器人200设置在料线310的一侧。
83.如此，物料系统300通过使用机器人200从料线310上抓取物料后运送到仓库中，节约了人力成本。
84.请参阅图5,在某些实施方式中，料线310包括多个间隔排布的滚筒311，在夹取装置100包括托架50且托架50包括沿第一夹持件20的移动方向间隔排布的多个托条510时，每个托条510选择地插设在相邻的两个滚筒311之间，或位于滚筒311之下方。
85.如此，托条510插设在相邻的两个滚筒311之间，或位于滚筒311下方，便于将目标物体托起，防止托条510将目标物体推出料线310外。
86.具体地，料线310设有多个平行且间隔排布的滚筒311，用于物料的传送。托条510之间的间隔排布与滚筒311的间隔排布相互配合，使托条510能插入进相邻滚筒311之间，或位于滚筒311的下方。当目标物体移动至托架50上方时，托架50将目标物体抬起送至仓库。
87.根据本技术实施方式的机器人及物料系统的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。
88.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
89.尽管已经示出和描述了本技术的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本技术的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本技术的范围由权利要求及其等同物限定。