一种物料吸取工装及吸取方法

摘要

本发明涉及一种物料吸取工装及吸取方法，属于物料夹取技术领域，解决了现有技术中物料吸取工装对机械臂精度要求高、设备成本高的问题。本发明的物料吸取工装包括安装座(1)、主体单元(2)和定位单元，安装座(1)设在主体单元(2)的上端，主体单元(2)的下端设有多个吸附组件，定位单元设在主体单元(2)的两端，定位单元能够调整物料之间的距离。本发明通过滑块在气缸的带动下主动运动和滑块自重下的被动运动，挡条与滑块配合能够对物料的间距进行调整并夹紧物料，对机械臂的精度要求较低，无需高精度的机械臂也能够实现物料的包装，降低了成本。

权利要求

1.一种物料吸取工装，其特征在于，包括安装座(1)、主体单元(2)和定位单元，安装座(1)设在主体单元(2)的上端，主体单元(2)的下端设有多个吸附组件，定位单元设在主体单元(2)的两端，定位单元能够调整物料之间的距离；

所述主体单元(2)还包括安装板(22)和缓冲板(23)，缓冲板(23)设在安装板(22)的下端；

定位单元包括气缸、滑块和挡条，气缸设在安装板(22)的上端，滑块设在气缸的端部，并在气缸的带动下水平运动，滑块能够在竖直方向依靠自重或下方限位运动，挡条与滑块滑动连接，挡条的运动方向与滑块的运动方向垂直并用于归拢物料；

物料吸取工装先采用挡条对物料进行归拢夹紧，然后再用吸附组件吸住物料。

2.根据权利要求1所述的物料吸取工装，其特征在于，所述缓冲板(23)的横截面积不大于安装板(22)的横截面积，且缓冲板(23)能够覆盖所有所述吸附组件。

3.根据权利要求1所述的物料吸取工装，其特征在于，所述缓冲板(23)上设有多个孔洞。

4.根据权利要求3所述的物料吸取工装，其特征在于，所述吸附组件套设在孔洞内，所述吸附组件的底部与缓冲板(23)的底部齐平。

5.根据权利要求1所述的吸取工装，其特征在于，所述安装板(22)设有减重孔。

6.根据权利要求1所述的物料吸取工装，其特征在于，所述定位单元包括气缸和滑块，气缸设在所述安装板(22)的上端面，滑块与气缸连接。

7.根据权利要求1‑6任一所述的物料吸取工装，其特征在于，所述安装座(1)包括第一安装部(11)、连接部(12)和第二安装部(13)，第一安装部(11)和第二安装部(13)分别位于连接部(12)的两端，第二安装部(13)设在所述主体单元(2)的上端面。

8.根据权利要求7所述的物料吸取工装，其特征在于，所述连接部(12)设有减重槽。

9.一种物料吸取方法，其特征在于，使用权利要求1‑8任一所述的物料吸取工装实施，步骤包括：

步骤1：挡条归拢夹紧物料；

步骤2：吸附组件吸取物料；

步骤3：吸附组件和挡条释放物料。

说明书

一种物料吸取工装及吸取方法

技术领域

[0001] 本发明涉及物料夹取技术领域，尤其涉及一种物料吸取工装及吸取方法。

背景技术

[0002] 目前在对烟盒包装时，多个烟盒在放入包装盒之前并不是紧密排放，吸取工装自身无法调整烟盒位置(烟盒之间的距离)，为了满足高精度的礼品盒包装要求，通常需要高
精度的机械手带动吸取工装吸取烟盒放到礼品盒内并调整烟盒位置，这样对机械手的精度
要求高，进而导致成本的增加；或者为了满足烟盒位置可调，在烟盒位置设有夹具，增加了
成本及额外工序，操作不便。

发明内容

[0003] 鉴于上述的分析，本发明实施例旨在提供一种物料吸取工装及吸取方法，用以解决现有技术中物料吸取工装对机械臂精度要求高、设备成本高的问题。

[0004] 一方面，本发明提供了一种物料吸取工装，包括安装座、主体单元和定位单元，安装座设在主体单元的上端，主体单元的下端设有多个吸附组件，定位单元设在主体单元的
两端，定位单元能够调整物料之间的距离。

[0005] 进一步，所述主体单元还包括安装板和缓冲板，缓冲板设在安装板的下端。

[0006] 进一步，所述缓冲板的横截面积不大于安装板的横截面积，且缓冲板能够覆盖所有所述吸附组件。

[0007] 进一步，所述缓冲板上设有多个孔洞。

[0008] 进一步，所述吸附组件套设在孔洞内，所述吸附组件的底部与缓冲板的底部齐平。

[0009] 进一步，所述安装板设有减重孔。

[0010] 进一步，所述定位单元包括气缸和滑块，气缸设在所述安装板的上端面，滑块与气缸连接。

[0011] 进一步，所述安装座包括第一安装部、连接部和第二安装部，第一安装部和第二安装部分别位于连接部的两端，第二安装部设在所述主体单元的上端面。

[0012] 进一步，所述连接部设有减重槽。

[0013] 另一方面，本发明提供了一种物料吸取方法，使用上述的物料吸取工装实施，步骤包括：

[0014] 步骤1：挡条归拢夹紧物料；

[0015] 步骤2：吸附组件吸取物料；

[0016] 步骤3：吸附组件和挡条释放物料。

[0017] 与现有技术相比，本发明至少可实现如下有益效果之一：

[0018] (1)安装板下方设有缓冲板，吸附组件(例如：吸盘)套设在缓冲板的孔洞内，吸附组件的底面与缓冲板的底面平齐，缓冲板为软质材料，如泡沫或海绵，能够避免吸附组件吸
取物料时损伤物料；

[0019] (2)气缸包括气缸主体、连接块和连接板，连接块与气缸通过滑槽滑轨配合，进一步保证了连接块的位置精度，连接板与连接块连接，定位单元包括气缸、滑块和挡条，滑块
与连接板连接，挡条与滑块连接，在气缸的带动下，安装板两侧的挡条相向运动夹紧物料，
即实现物料间隙的调整；

[0020] (3)滑块和连接板通过滑槽滑轨配合，滑块能够在竖直方向依靠自重或下方限位运动，不需要动力的输入，结构简单；

[0021] (4)挡条在气缸的作用下沿水平方向移动，能够归拢物料，在滑块自重或下方限位时沿竖直方向运动，并配合物料包装盒释放物料，对机械臂的精度要求较低，减小了成本的
投入。

[0022] 本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而
易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所
特别指出的内容中来实现和获得。

附图说明

[0023] 附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。

[0024] 图1为具体实施例一的物料吸取工装的结构图一；

[0025] 图2为具体实施例一的物料吸取工装的结构图二；

[0026] 图3为具体实施例一的物料吸取工装的结构图三；

[0027] 图4为具体实施例二的物料吸取方法的流程图。

[0028] 附图标记：

[0029] 1‑安装座；11‑第一安装部；12‑连接部；13‑第二安装部；2‑主体单元；21‑吸盘；22‑安装板；23‑缓冲板；3‑第一定位单元；31‑第一气缸；311‑第一气缸主体；312‑第一连接块；
313‑第二连接块；314‑第一连接板；32‑第一滑块；321‑第一限位块；322‑第二限位块；33‑第
一挡条；4‑第二定位单元；41‑第二气缸；411‑第二气缸主体；412‑第三连接块；413‑第四连
接块；414‑第二连接板；42‑第二滑块；421‑第三限位块；422‑第四限位块；43‑第二挡条。

具体实施方式

[0030] 下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本发明一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。

[0031] 在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”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。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发明中的具体含义。

[0032] 全文中描述使用的术语“顶部”、“底部”、“在……上方”、“下”和“在……上”是相对于装置的部件的相对位置，例如装置内部的顶部和底部衬底的相对位置。可以理解的是装
置是多功能的，与它们在空间中的方位无关。

[0033] 实施例一

[0034] 本发明的一个具体实施例，如图1‑图3所示，公开了一种物料吸取工装，包括安装座1、主体单元2、第一定位单元3和第二定位单元4，安装座1设在主体单元2的上端，主体单
元2的下端设有吸附组件(吸盘21)，第一定位单元3和第二定位单元4分别设在主体单元2的
两端，吸附组件(吸盘21)用于吸取物料，第一定位单元3能够调整物料之间的距离。

[0035] 与现有技术相比，本实施例提供的物料吸取工装能够通过定位单元对吸取物料之间的距离进行调整，对上游机械手和下游物料位置要求较低，即不需要高精度的机械手，也
不需要附加安装夹具，即可实现物料的吸取包装，操作方便，减小了成本的投入。

[0036] 值得注意的是，本实施例中的物料无烟盒，即物料吸取工装用于烟盒包装时将多包烟归拢并放置到包装盒内。

[0037] 安装座1用于与机械手连接，安装座1包括第一安装部11、连接部12和第二安装部13，第一安装部11和第二安装部13分别位于连接部12的两端，即安装座1从上至下依次为第
一安装部11、连接部12和第二安装部13，第一安装部11与机械手连接，第二安装部13设在主
体单元2的上端面上。

[0038] 具体地，第一安装部11为纵截面为倒L形的回转体结构，第一安装部11包括第一圆筒部和第二圆筒部，第一圆筒部的外径大于第二圆筒部的外径，第一圆筒部位于第二圆筒
部的上端，且同心设置，第一圆筒部的端面上周向开设有通孔，通过螺栓将第一安装部11与
机械手连接，为了便于第一安装部11与机械手安装时定位，第一圆筒部的上端面设有圆环
凸起，圆环凸起与机械手端部的凹槽适配，圆环凸起与第一圆筒部同心设置，第二圆筒部套
设在连接部12内，并通过螺钉紧固。

[0039] 为了减轻安装座1的重量，连接部12上设有减重槽，为了避免影响到安装座1的强度，减重槽与连接部12的上端面贯通，即减重槽开在连接部12的圆周面的上部分，减重槽设
有两个，两个减重槽对称设在连接部12的圆周面上。连接部12设有安装孔，安装孔贯穿连接
部12的顶面和底面，安装孔的直径等于第二圆筒部的外径。连接部12的顶面设有槽口，槽口
的深度等于减重槽的长度，槽口位于两个减重槽的中间，且与减重槽平行。连接部12的减重
槽位于槽口侧设有螺钉孔，第二圆筒部套设在连接部12的安装孔内后，使用螺钉紧固，通过
减小槽口的间距使连接部12抱紧第一安装部11，如此设置便于物料吸取工装模块化设计，
即第一安装部11以外的部分可根据吸取物料的尺寸进行模块化设计，当需要对不同尺寸物
料进行归拢包装时，只需松动连接部12处的螺钉即可更换不同尺寸的吸取工装，方便快捷，
同时，当吸取工装出现故障时，也便于拆下维修，更换上备用的吸取工装，不耽误生产。

[0040] 第二安装部13圆盘状结构，为了减轻安装座1的重量，第二安装部13的圆周面上对称设有平面部，即将第二安装部13沿纵向截面对称切去一部分，第二安装部13的上端与连
接部12焊接或一体成型，第二安装部13的下端通过螺栓与主体单元2连接。

[0041] 主体单元2包括安装板22和缓冲板23，缓冲板23设在安装板22的下端，缓冲板23不大于安装板22且不小于所有吸附组件构成的最大区域范围，本实施例中，缓冲板23的大小
等于安装板22的大小，即缓冲板23的长等于安装板22的长，缓冲板23的宽等于安装板22的
宽，缓冲板23上均匀设有多个孔洞，孔洞的直径等于吸附组件的直径，吸附组件的底部与缓
冲板23齐平，避免吸取物料时造成物料的破损。

[0042] 值得注意的是，缓冲板23为泡沫或海绵。

[0043] 进一步地，安装板22为矩形结构，为了进一步减轻物料吸取工装的重量，安装板22上开设有减重孔，减重孔开设有多个，安装板22上设有第一气体接口，吸附组件设在安装板
22的下端，吸附组件设有多个，多个吸附组件均匀布设，具体地，吸附组件设有10个，10个吸
附组件呈两列布设，每列5个，两排吸附组件之间的距离为56mm，同一排吸附组件中相邻吸
附组件之间的距离为55.6mm，如此设置使得吸附组件与物料的尺寸匹配，避免一个吸附组
件同时吸取两个物料，即吸附组件位于两个物料的接缝处，发生漏气，无法吸取归拢后的物
料，本实施例中，吸附组件为吸盘21

[0044] 第一定位单元3设在主体单元2的左端，第一定位单元3包括第一气缸31、第一滑块32和第一挡条33，第一气缸31设在安装板22的上端，且第一气缸31位于安装板22上端面的
中间位置，第一滑块32设在第一气缸31的端部，第一气缸31能够带动第一滑块32做直线运
动，第一挡条33与第一滑块32滑动连接，即第一挡条33能够沿第一滑块32直线运动，第一滑
块32的运动方向与第一挡条33的运动方向垂直。

[0045] 进一步地，第一气缸31包括第一气缸主体311、第一连接块312、第二连接块313和第一连接板314，第一气缸主体311设在安装板22的上端面，第一气缸主体311上设有第二气
体接口，第一气缸主体311的上端面设有滑轨，第一连接块312设有滑槽，滑槽与滑轨配合，
第一连接块312能够在气缸的作用下沿第一气缸主体311的滑轨上滑动，第二连接块313设
在第一连接块312的上端，且第二连接块313与第一连接块312的端面错开设置，即第二连接
块313的侧面与第一连接块312的侧面平齐，第二连接块313的端部与第一连接板314连接，
具体地，第一连接板314与第二连接块313垂直设置，并通过螺栓连接。

[0046] 本实施例中，第一连接块312和第一气缸主体311通过滑槽滑轨配合，使得第一连接块312仅具有移动自由度，限定了第一连接块312的运动方向，进一步保证了第一连接块
312的位置精度。

[0047] 第一连接块312呈L形，具体包括第一长边部和第一短边部，第一长边部的上下端面分别与第二连接块313和第一气缸主体311连接，第一短边部与第一气缸主体311的活塞
杆连接。

[0048] 第一连接板314呈“凹”字形结构，第二连接块313的端部设在第一连接板314的“凹”字的凹槽内，且第二连接块313的端面与第一连接板314的侧面平齐，第二连接块313的
底面与第一连接板314连接。

[0049] 值得注意的是，为了避免第二气体接口与第一连接块312之间的干涉，第二气体接口设在第一气缸主体311的侧面。

[0050] 本实施例中，第一气缸主体311通气，第一气缸主体311的活塞杆伸缩，带动第一连接块312往复运动，由于第二连接块313与第一连接块312连接、第一连接板314与第二连接
块313，第一气缸主体311的运动传动给第一连接板314，第一连接板314做往复运动。

[0051] 第一连接板314上连接有沿竖直方向的滑槽，第一滑块32上设有滑轨，第一滑块32能够在第一连接板314的滑槽内上下滑动，为了避免第一滑块32在滑动运动过程中脱离第
一连接板314，第一滑块32的上端设有第一限位块321，第一限位块321设有两个，两个第一
限位块321分别位于第一滑块32上端的两侧，且第一限位块321与第一连接板314连接。同
理，第一滑块32的下端设有第二限位块322，第二限位块322位于第一滑块32的滑轨下端，且
第二限位块322的表面高于第一滑块32的滑轨的表面，第二限位块322呈“凸”字形结构，
“凸”字形结构的两边挡在第一滑块32的滑轨的下端用于限位。

[0052] 进一步地，第一滑块32呈“凹”字形结构，第二连接块313位于第一滑块32“凹”字结构的凹槽空间内。

[0053] 为了将吸取物料归拢到一起，第一定位单元3包括第一挡条33，第一挡条33呈“L”形结构，具体包括第二长边部和第二短边部，第二长边部与第一滑块32垂直设置，第二短边
部与第一滑块32的侧面连接。需要说明的是，第一连接板314的宽度大于安装板22的宽度，
即第一挡条33位于安装板22的外侧，第一挡条33随着第一滑块32上下移动而不碰撞安装板
22。

[0054] 第二定位单元4设在主体单元2的右端，第二定位单元4包括第二气缸41、第二滑块42和第二挡条43，第二气缸41设在安装板22的上端，且第二气缸41位于安装板22上端面的
中间位置，第二滑块42设在第二气缸41的端部，第二气缸41能够带动第二滑块42做直线运
动，第二挡条43与第二滑块42滑动连接，即第二挡条43能够沿第二滑块42直线运动，第二滑
块42的运动方向与第二挡条43的运动方向垂直。

[0055] 进一步地，第二气缸41包括第二气缸主体411、第三连接块412、第四连接块413和第二连接板414，第二气缸主体411设在安装板22的上端面，第二气缸主体411上设有第三气
体接口，第二气缸主体411的上端面设有滑轨，第三连接块412设有滑槽，滑槽与滑轨配合，
第三连接块412能够在气缸的作用下沿第二气缸主体411的滑轨上滑动，第四连接块413设
在第三连接块412的上端，且第四连接块413与第三连接块412的端面错开设置，即第四连接
块413的侧面与第三连接块412的侧面平齐，第四连接块413的端部与第二连接板414连接，
具体地，第二连接板414与第四连接块413垂直设置，并通过螺栓连接。

[0056] 本实施例中，第三连接块412和第二气缸主体411通过滑槽滑轨配合，使得第三连接块412仅具有移动自由度，限定了第三连接块412的运动方向，进一步保证了第三连接块
412的位置精度。

[0057] 第三连接块412呈L形，具体包括第三长边部和第三短边部，第三长边部的上下端面分别与第四连接块413和第二气缸主体411连接，第三短边部与第二气缸主体411的活塞
杆连接。

[0058] 第二连接板414呈“凹”字形结构，第四连接块413的端部设在第二连接板414的“凹”字的凹槽内，且第四连接块413的端面与第二连接板414的侧面平齐，第四连接块413的
底面与第二连接板414连接。

[0059] 值得注意的是，为了避免第三气体接口与第三连接块412之间的干涉，第三气体接口设在第二气缸主体411的侧面；第二气体接口和第三气体接口分别位于第二气缸主体411
的两侧。

[0060] 本实施例中，第二气缸主体411通气，第二气缸主体411的活塞杆伸缩，带动第三连接块412往复运动，由于第四连接块413与第三连接块412连接、第二连接板414与第四连接
块413连接，第二气缸主体411的运动传动给第二连接板414，第二连接板414做往复运动。

[0061] 第二连接板414上连接有沿竖直方向的滑槽，第二滑块42上设有滑轨，第二滑块42能够在第二连接板414的滑槽内上下滑动，为了避免第二滑块42在滑动运动过程中脱离第
二连接板414，第二滑块42的上端设有第三限位块421，第三限位块421设有两个，两个第三
限位块421分别位于第二滑块42上端的两侧，且第三限位块421与第二连接板414连接。同
理，第二滑块42的下端设有第四限位块422，第四限位块422位于第二滑块42的滑轨下端，且
第四限位块422的表面高于第二滑块42的滑轨的表面，第四限位块422呈“凸”字形结构，
“凸”字形结构的两边挡在第二滑块42的滑轨的下端用于限位。

[0062] 进一步地，第二滑块42呈“凹”字形结构，第四连接块413位于第二滑块42“凹”字结构的凹槽空间内。

[0063] 为了将吸取物料归拢到一起，第二定位单元4包括第二挡条43，第二挡条43呈“L”形结构，具体包括第二长边部和第二短边部，第二长边部与第二滑块42垂直设置，第二短边
部与第二滑块42的侧面连接。需要说明的是，第二连接板414的宽度大于安装板22的宽度，
即第二挡条43位于安装板22的外侧，第二挡条43随着第二滑块42上下移动而不碰撞安装板
22。

[0064] 值得注意的是，本实施例中的第一挡条33和第二挡条43对称布设。且第一挡条33与第二挡条43不接触。

[0065] 本实施例中，第一挡条33、第二挡条43在竖直方向被动运动，即在竖直方向上第一挡条33和第二挡条43的下端被物体挡到时，第一挡条33和第二挡条43能够在竖直方向上移
动。

[0066] 需要说明的是，第一定位单元3和第二定位单元4中包含的部件在结构和尺寸上相同；第一滑块32和第二滑块42的底部平齐且低于缓冲板23的底部。

[0067] 实施例二

[0068] 本发明的一个具体实施例，如图4所示，公开了一种物料吸取方法，采用实施例1的物料吸取工装实施，步骤包括：

[0069] 步骤1：归拢夹紧物料；

[0070] 通过机械臂动作将吸取工装移动至物料上方；给第一气缸31、第二气缸41同时供气，在第一滑块32和第二滑块42的带动下，第一挡条33和第二挡条43相向运动，将待吸取的
物料归拢，并夹紧。

[0071] 步骤2：吸取物料；

[0072] 给主体单元2供气，吸附组件吸取物料，由于第一挡条33与第一滑块32连接，第二挡条43与第二滑块42连接，第一滑块32和第二滑块42在竖直方向上与其他部件仅是滑轨滑
槽配合，因此第一挡条33和第二挡条43能够在吸附组件吸力、包装盒阻挡下沿竖直方向向
上运动，当没有吸附组件吸力、包装盒阻挡下，第一滑块32和第二滑块42能够在自身重力的
作用下沿竖直方向向下运动。

[0073] 步骤3：释放物料；

[0074] 机械臂将吸有物料的物料吸取工装移动至目标区域(物料需要放置位置，如包装盒)的上方，吸附组件释放物料，物料和挡条在重力作用下竖直向下运动，当物料接触目标
区域上端(如包装盒口)时，第一气缸31和第二气缸41释放，第一挡条33和第二挡条43反向
运动，将物料释放到目标区域内。

[0075] 本实施例中，在气缸的主动运动和滑块的被动运动的配合下将物料放置到目标区域内，工作过程简单，无需额外的动作或增加其他装置(如现有的物料吸取工装的滑块在竖
直方向上采用气缸或电机驱动，物料在吸取前需要通过高精度机械臂或定制夹具夹紧调整
间距)，降低了对机械臂的精度要求，减小了成本的投入。

[0076] 以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明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发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，
都应涵盖在本发明的保护范围之内。