一种取杯爪手的制作方法

一种取杯爪手
【技术领域】
1.本发明属于包装设备技术领域，具体涉及一种取杯爪手。


背景技术：

2.自动化设计领域常用的搬运工件涉及了爪手类工件，此类工件具有结构简单、设计更改方便的特点，因而使用面广、专用性强。一般设计思路会依据操作对象外形特征而设定爪手的具体结构，而且会呈现为一种爪手只针对一种操作对象的设计状况。
3.饮料/乳品行业发展迅猛，不仅口感上有频繁的创新、包装形式上也年年推陈出新。以容器外形最为明显，厂家在保留经典款、基础款产品使用的容器外，还会根据当前的流行趋势或者创新趋势设计符合未来一段时间内流行的容器外形，因此，在同一生产厂区会用多种容器灌装饮料/乳品。以杯子为例，有方口杯、圆口杯、椭圆口杯、三角口杯，以及基于上述形状的不同尺寸的杯子。灌装作用中势必涉及到杯子的输送搬运问题，会采用取杯爪手即爪手类工件参与生产。
4.又由于厂区的生产线是兼容多种产品的生产而设计的，对应不同形状杯子灌装的产品时只需要更换取杯爪手即可，所以杯型种类繁多导致所需的取杯爪手种类多。取杯爪手数量众多，这势必增加运营成本。


技术实现要素：

5.针对现有技术中的不足，本发明所要解决的技术问题在于提供一种兼容多种杯子的抓取操作的取杯爪手。
6.为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
7.一种取杯爪手，包括气动手指、夹板以及夹距限位组件，两块夹板沿气动手指的周向间隔180度设置，由气动手指驱动两块夹板形成开合运动；所述夹距限位组件包括设于气动手指下方并可相对气动手指转动的限位转盘，所述限位转盘与气动手指之间设有弹性部件，所述限位转盘沿周向具有至少两个宽度不同的限位宽度部位，每个限位宽度部位的宽度两侧面对应与两块夹板限位配合。
8.作为优选，所述限位转盘对应至少两个限位宽度部位设有至少两个限位槽，所述气动手指上设有锁杆，通过锁杆与限位槽配合锁定限位转盘的相对角度，以使对应限位宽度部位的宽度两侧面与两块夹板限位配合。
9.作为优选，所述锁杆包括限位部和与限位部垂直的操作部，所述限位部和操作部相接位置通过销轴铰接于气动手指，在自然状态下限位部在自重作用下嵌入限位槽内。
10.作为优选，所述夹板的下端设有向内翻折的翻折部，所述翻折部设有弧形凹口。
11.作为优选，所述弹性部件包括弹簧和螺栓，所述螺栓活动穿过限位转盘与气动手指固定，弹簧外套在螺栓上，并且弹簧的上端与气动手指连接、下端与限位转盘连接。
12.作为优选，所述气动手指的底部设有与弹簧上端配合的弹簧定位槽，所述限位转盘的中心设有向上凸出的凸台，所述凸台上设有与弹簧下部配合的弹簧定位台阶。
13.作为优选，所述限位转盘的底部中心设有凹部，所述螺栓的头部设于凹部内。
14.作为优选，所述限位转盘的底面中心区域设有凹槽。
15.作为优选，所述限位转盘的底面设有与杯盖顶面形状匹配的凹和/或凸结构。
16.本发明采用上述技术方案，可以兼容多种杯子的抓取操作。由气动手指驱动两块夹板形成开合运动，通过限位转盘限制两块夹板之间的夹距，由于限位转盘沿周向具有至少两个宽度不同的限位宽度部位，每个限位宽度部位的宽度两侧面对应与两块夹板限位配合，以设置两个限位宽度部位为例，当限位转盘上较宽的限位宽度部位位于两块夹板之间进行限位时，两块夹板的最小间距较大；当限位转盘上较窄的限位宽度部位位于两块夹板之间进行限位时，两块夹板的最小间距较小，这样至少可适用于两种不同大小杯型的夹取操作。
17.本发明的这些特点和优点将会在下面的具体实施方式、附图中详细的揭露。
【附图说明】
18.下面结合附图对发明做进一步的说明：
19.图1为本发明一种取杯爪手的立体结构示意图；
20.图2为本发明一种取杯爪手的仰视图；
21.图3为本发明一种取杯爪手的主视图；
22.图4为本发明一种取杯爪手的侧视图；
23.图5为图4中a-a剖视图；
24.图6为本发明一种取杯爪手的俯视图；
25.图7为图6中c-c剖视图；
26.图8为本发明一种取杯爪手在抓取杯子状态下的结构示意图；
27.图9为图8中a-a剖视图；
28.图10为本发明一种取杯爪手在抓取杯子状态下的俯视图；
29.图11为图10中c-c剖视图。
30.附图标记：夹距限位组件1；限位转盘11；凹槽111；凹部112；限位槽113；弹簧定位台阶114；螺栓12；弹簧13；气动手指2；锁杆21；限位部211；操作部212；弹簧定位槽22；夹板3；翻折部31；弧形凹口311；杯子4；凸边41。
【具体实施方式】
31.下面结合本发明实施例的附图对本发明实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本发明的保护范围。
32.本领域技术人员可以理解的是，在不冲突的情况下，下述的实施例及实施方式中的特征可以相互组合。
33.在本发明使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。例如下述的“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示方位或位置关系的词语仅基于附图所示的方位或位置关系，仅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/元件必须具有特定的方位或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。
34.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，可以是两个元件内部的连通。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。
35.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。
36.参照图1至图11所示，一种取杯爪手，用于进行抓取杯子4的操作，其包括气动手指2、夹板3以及夹距限位组件1。其中，两块夹板3沿气动手指2的周向间隔180度设置并与气动手指2铰接，由气动手指2驱动夹板3摆动，使两块夹板3之间形成开合运动。通过夹距限位组件1限制两块夹板3之间的夹距，夹距限位组件1包括设于气动手指2下方并可相对气动手指转动的限位转盘11，所述限位转盘11沿周向具有至少两个宽度不同的限位宽度部位。由于是间隔180度设置两块夹板3，因此，每个限位宽度部位的宽度两侧面对应与两块夹板限位配合。在限位配合状态下，两块夹板3之间的夹距无法进一步变小，此时可以正好夹持杯子，却不会损伤杯子。同时，每个限位宽度部位的宽度两侧面距离限位转盘中心的距离相等，从而保证两块夹板在每个限位宽度部位的宽度两侧面配合时，摆动角度相同。
37.饮料/乳品行业使用的杯子，例如酸奶杯，如果采用水平方式夹持杯口，很容易挤破杯口的膜片，因此本实施例中的取杯爪手采用上下夹持杯口的方式。如图9所示，常见的杯子在杯口部位设置有凸边41，杯口上方再封盖膜片，形成杯盖。上下夹持杯口也就是上方由限位转盘11底面与杯子顶面配合，下方由夹板3支撑在凸边部位下方。对应的，所述夹板3的下端设有向内翻折的翻折部31，翻折部31支撑在凸边部位下方，并且所述翻折部31设有弧形凹口311，用于匹配杯身的弧形特征。而且由于限位宽度部位对两块夹板3之间的夹距的限制，弧形凹口311与杯身的弧形特征具有一定间距，避免夹持杯身。
38.可以理解的是，上述的气动手指2可以根据使用需要从市场上直接购买获得，或者采用现有技术中的其他气动手指。
39.本实施例中虽然采用的是气动手指2驱动夹板3摆动的方式使两块夹板3之间形成开合运动。可以理解的是，也可以在夹板与气动手指之间设置水平滑轨，通过驱动两块夹板3沿水平滑轨水平滑动的方式实现两块夹板3的开合运动。
40.本实施例中，共设置两个限位宽度部位，其中一个限位宽度部位的宽度两侧面位于前后两侧，另外一个限位宽度部位的宽度两侧面位于左右两侧，通过转动限位转盘，改变限位宽度的宽度两侧面的相对位置，每个限位宽度部位的宽度两侧面均为竖向平面，可以具有一定角度，两个限位宽度部位的侧面之间可以通过圆弧面过渡连接。当然，可以理解的是，根据需要也可以设置更多的限位宽度部位，例如三个或者四个。
41.根据不同杯子的直径或者是宽度大小，选择相应的限位宽度部位与两块夹板3配合，选择完成后转动限位转盘到对应角度即可。此时还需要将限位转盘角度固定，因此，所
述限位转盘11对应至少两个限位宽度部位设有至少两个限位槽113，所述气动手指2上设有锁杆21，通过锁杆21与限位槽113配合锁定限位转盘11的相对角度，以使限位宽度部位的宽度两侧面对应与两块夹板限位配合。
42.仍以设置两个限位宽度部位为例，如图10所示，限位转盘上较窄的限位宽度部位的宽度两侧面位于前后两侧，当限位转盘上较窄的限位宽度部位位于两块夹板之间进行限位时，两块夹板的最小间距较小。转动限位转盘，限位转盘上较窄的限位宽度部位的宽度两侧面转动到位于左右两侧时，限位转盘上较宽的限位宽度部位的宽度两侧面位于两块夹板之间进行限位时，两块夹板的最小间距较大；这样至少可适用于两种不同大小杯型的夹取操作。
43.本实施例中，所述锁杆21大致呈l形，包括限位部211和与限位部垂直或者接近垂直的操作部212，所述限位部211和操作部212相接位置通过销轴铰接于气动手指2，在自然状态下限位部在自重作用下嵌入限位槽内。限位部和操作部可以为截面大小和形状相同的矩形体，限位部长度较长，因此重心位于限位部，以使在自然状态下限位部在自重作用下嵌入限位槽内。另外，限位槽113设于限位宽度部位的宽度侧面上，可以在两个宽度侧面上均设置限位槽，以设置两个限位宽度部位为例，其中一个限位宽度部位上设置的限位槽与锁杆配合后，另外一个限位宽度部位起到对两块夹板的限位作用。限位槽113为侧面开口的开口槽，限位部211可以上下翻转以从限位槽113侧方进入或者脱出。
44.如果需要限制转盘转动，对操作部212施加作用力，向上翻转锁杆21，使限位部211从限位槽113脱出。可以理解的是，锁杆也可以采用插销的形式，进行上下直线移动的方式进行操作，锁杆也可以借助弹簧或者扭簧的作用力自动嵌入限位槽内。
45.在取杯爪手抓杯子前，首先是该取杯爪手下降靠近杯子，并且限位转盘的底面先与杯子顶面接触，然后由气动手指驱动两块夹板形成闭合运动，直至两块夹板与对应限位宽度部位的宽度两侧面配合，形成对凸边的上下夹持。两者之间的夹持间隙过大杯子容易松动，过小容易损伤杯子。但是设置固定间隙很难保证配合的准确度，为了保证该取杯爪手将杯子可靠抓紧，所述限位转盘11与气动手指2之间设有弹性部件。如图9所示，所述弹性部件包括弹簧13和螺栓12，所述螺栓12活动穿过限位转盘11与气动手指2固定，弹簧13外套在螺栓12上，并且弹簧的上端与气动手指2连接、下端与限位转盘11连接。螺栓12不仅作为限位转盘11的转轴，而且用于安装弹簧13，对限位转盘11上下活动提供导向。所述限位转盘11的底部中心设有凹部112，所述螺栓的头部设于凹部112内，限位转盘11被挤压后可以在螺栓12上运动，外力消失后可在弹簧13的作用下恢复至初始状态。所述气动手指2的底部设有与弹簧上端配合的弹簧定位槽22，所述限位转盘11的中心设有向上凸出的凸台，所述凸台上设有与弹簧下部配合的弹簧定位台阶114。在该取杯爪手抓紧杯子的过程中，如图5所示，首先该取杯爪手下降靠近杯子，并且限位转盘的底面先与杯子顶面接触，夹板下端的翻折部位于限位宽度部位侧面外侧，由于弹性部件的作用，限位转盘的底面与杯子顶面属于弹性接触，不容易损伤杯口的膜片。如图9所示，当夹板下端的翻折部位于杯子顶面边缘下方外侧时，气动手指驱动夹板摆动运动，两块夹板之间便形成闭合运动，限位转盘11限制了两块夹板之间最小距离，使翻折部31虽然移动到杯体顶面凸边41正下方，但不会夹持杯体侧面，而是通过限位转盘底面边缘和翻折部配合上下夹持凸边41，这个夹持间隙是弹性变化的，即使杯子晃动和歪斜，也可以可靠夹持，这样既可以将杯子抓紧，又不会对杯子造成损
伤。
46.由于膜片中心区域最易破损，为了避免限位转盘对膜片造成损伤，所述限位转盘11的底面中心区域设有凹槽111，这样，限位转盘对杯子的作用力位于膜片四周部位。
47.如果杯盖顶面不是平面结构的，例如有凹坑或者凸起的类似铭文的图案,那么限位转盘底部可以设置相应的结构，以实现配对。因此，所述限位转盘的底面设有与杯盖顶面形状匹配的凹和/或凸结构。
48.以上所述，仅为发明的具体实施方式，但发明的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白发明包括但不限于附图和上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离发明的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。