一种夹具及抓取装置和抓取方法与流程

本技术涉及抓取装置，具体地涉及一种夹具及抓取装置和抓取方法。

背景技术：

1、在抓取装置对薄壁件进行抓取时，需先使用抓取装置中的夹具对薄壁件进行夹取，但薄壁件在摆放过程中由于自身弹性较大容易出现变形，现有夹具夹取薄壁件时，薄壁件发生弹性变形后导致夹具的夹持可靠性较低。

技术实现思路

1、有鉴于此，本技术提供一种夹具及抓取装置和抓取方法，以利于解决现有技术中夹具夹取薄壁件时夹持可靠性较低的问题。

2、第一方面，本技术实施例提供了一种夹具，所述夹具包括：基座；第一驱动组件，所述第一驱动组件安装于所述基座；第一夹持组件，所述第一夹持组件通过第一转轴与所述基座转动连接；第二夹持组件，所述第一夹持组件与所述第二夹持组件沿第一方向分布，所述第二夹持组件通过第二转轴与所述第一驱动组件连接，所述第一驱动组件用于驱动所述第二夹持组件靠近或远离所述第一夹持组件，以夹持待抓取工件；其中，所述第一夹持组件包括沿第二方向相对设置的两个第一夹持部，沿第二方向，所述第一转轴位于两个所述第一夹持部之间，所述第二夹持组件包括沿第二方向相对设置的两个第二夹持部，沿第二方向，所述第二转轴位于两个所述第二夹持部之间。

3、本实施例中，当夹具对待抓取工件进行夹持时，第一驱动组件驱动第二夹持组件朝向第一夹持组件运动，以使第二夹持组件和第一夹持组件之间的距离小于或等于待抓取工件被夹持区域的壁厚。此时，两个第一夹持部和两个第二夹持部与待抓取工件的两端抵接。使第一转轴位于两个第一夹持部之间，以使两个第一夹持部能够通过第一转轴相对于基座转动，且使第二转轴位于两个第二夹持部之间，以使两个第二夹持部能够通过第二转轴相对于第一驱动组件转动，从而在夹具夹持待抓取工件时，第一夹持组件和第二夹持组件能够自动适应待抓取工件的被夹持区域可能产生的变形，即当待抓取工件的被夹持区域产生变形时(例如相对于基座发生偏转)，两个第一夹持部能够围绕第一转轴转动，两个第二夹持部能够围绕第二转轴转动，从而使第一夹持部和第二夹持部自动转动至重新与待抓取工件的被夹持区域平行并抵接。当该夹具用于夹持薄壁的被夹持区域时，在满足适应待抓取工件的被夹持区域变形的同时，还能够提升夹具的夹持可靠性和安全性，避免出现脱落现象。

4、在一种具体的实施例中，两个所述第一夹持部与所述第一转轴之间的距离相等，和/或，两个所述第二夹持部与所述第二转轴之间的距离相等。

5、本实施例中，使两个第一夹持部距第一转轴的距离相等，即使第一转轴位于第一夹持组件的中间位置，从而在夹持时使两侧的第一夹持部对待抓取工件施加的压力相等，避免出现任一一端施加的压力较大导致损坏待抓取工件的现象；且使两个第二夹持部距第二转轴的距离相等，即使第二转轴位于第二夹持组件的中间位置，从而在夹持时使两侧的第二夹持部对待抓取工件施加的压力相等，避免出现任一一端施加的压力较大导致损坏待抓取工件的现象。

6、在一种具体的实施例中，所述第一夹持部与所述第一转轴之间的距离为l1，所述第二夹持部与所述第二转轴之间的距离为l2，l1＝l2。

7、本实施例中，使l1＝l2，即使第一转轴位于第一夹持组件的中间位置、第二转轴位于第二夹持组件的中间位置，且沿第一方向，使第一转轴与第二转轴对齐，当第一夹持组件和第二夹持组件夹持待抓取工件时，第一夹持部与第二夹持部作用于待抓取工件的外力的方向相同，避免抓取过程中形成扭矩导致对待抓取工件造成损坏的风险，且能够进一步提升夹具在夹持待抓取工件的可靠性和稳定性。

8、在一种具体的实施例中，所述第一夹持组件包括第一连接杆和连接于所述第一连接杆两端的所述第一夹持部，所述第一夹持部相对于所述第一连接杆朝向所述第二夹持组件的方向凸起；所述第二夹持组件包括第二连接杆和连接于所述第二连接杆两端的所述第二夹持部，所述第二夹持部相对于所述第二连接杆朝向所述第一夹持组件的方向凸起。

9、本实施例中，使两个第一夹持部相对于第一连接杆朝向第二夹持组件的方向凸起，从而使夹具在夹持待抓取工件时，位于第一连接杆两端的两个第一夹持部与待抓取工件抵接，减小第一夹持组件与待抓取工件的接触面积，从而增大第一夹持部对待抓取工件施加的压力，同时使两个第二夹持部相对于第二连接杆朝向第一夹持组件的方向凸起，从而使夹具在夹持待抓取工件时，位于第二连接杆两端的两个第二夹持部与待抓取工件抵接，减小第二夹持组件与待抓取工件的接触面积，从而增大第二夹持部对待抓取工件施加的压力。因此，设置凸起的第一夹持部和第二夹持部能够在夹具夹持待抓取工件时提升夹具的夹持可靠性和使用安全性，避免出现待抓取工件脱离的现象。

10、在一种具体的实施例中，所述第一夹持部和所述第二夹持部均包括限位件和安装于所述限位件的夹紧件，所述第一夹持组件的所述限位件与所述第一连接杆连接，所述第二夹持组件的所述限位件与所述第二连接杆连接，所述夹紧件的端部相对于所述限位件突出；所述夹紧件为弹性材质，所述限位件为刚性材质。

11、本实施例中，当夹具夹持待抓取工件时，夹紧件用于与待抓取工件直接接触，使夹紧件为弹性材质，能够避免夹紧件对待抓取工件造成损坏，例如凹陷、划痕等。同时，使夹紧件通过刚性材质的限位件与第一连接杆或第二连接杆连接，能够提升连接的可靠性，延长第一夹持部和第二夹持部的使用寿命。

12、在一种具体的实施例中，所述第一连接杆还包括位于所述第一连接杆两端的第一弯折部，所述第一弯折部朝向背离所述基座的方向延伸，所述第一夹持部与所述第一弯折部连接；所述第二连接杆还包括位于所述第二连接杆两端的第二弯折部，所述第二弯折部朝向背离所述基座的方向延伸，所述第二夹持部与所述第二弯折部连接。

13、本实施例中，使第一夹持部与第一弯折部连接、第二夹持部与第二弯折部连接，以使第一夹持部和第二夹持部远离基座设置，从而在夹具夹持待抓取工件时，使待抓取工件远离基座，避免待抓取工件与基座和安装于基座上的其他部件产生干涉。

14、在一种具体的实施例中，所述第一驱动组件包括驱动件和转动臂，所述驱动件安装于所述基座，所述转动臂的一端与所述第二夹持组件连接，另一端与所述驱动件连接。

15、本实施例中，转动臂能够在驱动件的驱动下带动第二夹持组件相对于第一夹持组件运动，以使第一夹持组件和第二夹持组件之间具有第一预设距离和第二预设距离，其中，第一预设距离大于待抓取工件的被夹持区域的壁厚，第二预设距离小于或等于待抓取工件的被夹持区域的壁厚，当夹具对待抓取工件进行夹持之前，使第一夹持组件和第二夹持组件之间为第一预设距离，避免夹具与待抓取工件产生干涉，当夹具夹持待抓取工件时，使第一夹持组件和第二夹持组件之间为第二预设距离，以使夹具能够对待抓取工件进行夹紧。

16、第二方面，本技术实施例提供了一种抓取装置，所述抓取装置包括夹具和抓取框架，夹具与抓取框架连接。

17、在一种具体的实施例中，所述基座与所述抓取框架滑动连接，所述抓取装置还包括与所述基座连接的第二驱动组件，所述第二驱动组件用于驱动所述夹具相对于所述抓取框架滑动。

18、本实施例中，使基座与抓取框架滑动连接，便于基座相对于抓取框架运动，以使基座带动夹具朝向或远离待抓取工件运动。

19、在一种具体的实施例中，所述抓取框架还包括至少一个第一支撑部和至少一个第二支撑部，所述第一支撑部和所述第二支撑部沿第二方向相对设置，所述第一支撑部和所述第二支撑部与所述抓取框架活动连接；所述抓取框架还包括至少一个第三驱动组件，所述第三驱动组件用于驱动所述第一支撑部相对于所述抓取框架沿第二方向向上运动；所述抓取框架还包括至少一个第四驱动组件，所述第四驱动组件用于驱动所述第二支撑部相对于所述抓取框架沿第二方向向下运动。

20、本实施例中，使抓取框架包括至少一个第一支撑部和至少一个第二支撑部，且第一支撑部和第二支撑部沿第一方向相对设置，使第一支撑部和第二支撑部能够分别运动至与待抓取工件沿第二方向的两端抵接，从而使待抓取工件与抓取框架连接并固定。且使抓取框架还包括驱动第一支撑部的第三驱动组件和驱动第二支撑部的第四驱动组件，以使第三驱动组件和第四驱动组件能够分别驱动第一支撑部和第二支撑部，从而实现第一支撑部和第二支撑部沿第二方向相互靠近或相互远离。另外，第一支撑部还可以设置有第一卡接部，第一卡接部用于与待抓取工件卡接；第二支撑部还可以设置有第二卡接部，第二卡接部用于与待抓取工件卡接。第一卡接部和第二卡接部可以为凹槽结构，提升卡接时的可靠性和稳定性。

21、在一种具体的实施例中，所述抓取装置还包括视觉模块和控制模块，所述视觉模块与所述抓取框架固定连接，所述视觉模块用于识别所述待抓取工件上的特征孔的位置；所述控制模块用于接收所述视觉模块识别的位置信号，并能够根据识别到的所述位置信号分别控制所述第三驱动组件、所述第四驱动组件工作或停止工作。

22、本实施例中，抓取装置还包括视觉模块和控制模块，其中，视觉模块能够识别待抓取工件上的特征孔的位置，并将其传导至控制模块中；控制模块能够接收并分析视觉模块传导的特征孔的位置信号，并根据识别到的位置信号分别控制抓取框架和夹具工作或停止工作。通过设置视觉模块，进一步提升了抓取装置对待抓取工件进行抓取工作时的精度，省略人工调整，降低成本，提升效率。

23、在一种具体的实施例中，沿第三方向，所述抓取框架的两端与所述视觉模块之间的距离相等。

24、本实施例中，待抓取工件能够通过料框进行放置和运送，为提升料框的使用效率，料框中能够放置多个间隔排布的待抓取工件，且多个待抓取工件的摆放姿态不同。以待抓取工件为车辆的侧围外板为例，由于侧围外板中b柱为整个零件中刚性最强的位置，使视觉模块安装于抓取框架的中间位置，便于视觉模块对侧围外板b柱特征孔进行位置识别，从而提升视觉模块的识别精度。且由于b柱刚性较强，b柱上特征孔不易发生变形，从而能够减小视觉模块识别特征孔时的误差，进一步提升识别到的特征孔位置信号的准确性。同时，无需在抓取框架的其他位置设置额外的视觉模块即可满足使用需求，能够简化抓取装置的整体结构，降低成本。

25、同时，由于视觉模块工作时的可识别距离有限，当需识别放置位置在料框深处的待抓取工件时，需使抓取框架带动视觉模块运动至靠近该待抓取工件，此时，抓取框架整体位于料框内部，使视觉模块安装于抓取框架的中间位置，以使视觉模块远离料框的侧壁设置，能够避免在调整抓取框架位置时，视觉模块与料框的侧壁产生碰撞而导致的抓取失败或料框变形等现象。

26、在一种具体的实施例中，所述抓取装置还包括操作臂，所述抓取框架设置有连接端，所述连接端用于与所述操作臂固定连接；所述抓取框架还设置有至少两个定位销，所述控制模块能够控制所述操作臂驱动所述抓取框架朝向所述待抓取工件运动，以使所述定位销与所述特征孔卡接配合。

27、本实施例中，使抓取框架通过连接端与操作臂固定连接，能够提升抓取框架与操作臂的连接可靠性。且控制模块能够控制操作臂带动抓取框架相对于待抓取工件运动，便于调整抓取框架与待抓取工件之间的相对位置，从而便于进行后续的抓取工作。且本实施例中，使抓取框架上设置有至少两个定位销，且使定位销能够与待抓取工件上的特征孔卡接配合，从而能够进一步提升抓取框架与待抓取工件的连接可靠性，且能够限制待抓取工件的部分自由度，避免待抓取工件自身继续发生运动或变形。

28、第三方面，本技术实施例提供了一种抓取方法，用于控制抓取装置抓取待抓取工件，所述抓取装置包括视觉模块和控制模块，所述抓取框架还包括至少一个第一支撑部和至少一个第二支撑部，所述第一支撑部和所述第二支撑部沿第二方向相对设置，所述抓取方法包括：

29、所述视觉模块识别所述待抓取工件上的特征孔的位置，并将位置信号传递至所述控制模块；

30、所述控制模块根据所述位置信号调整所述抓取装置的位置，以使所述抓取装置处于预设的抓取位置；

31、所述控制模块控制所述至少一个第一支撑部上升，并控制所述至少一个第二支撑部下降，以使所述第一支撑部和所述第二支撑部分别与所述待抓取工件沿第二方向抵接；

32、所述控制模块控制所述夹具朝向所述待抓取工件运动，并使所述第一夹持组件和所述第二夹持组件夹持所述待抓取工件。

33、本实施例中，在抓取装置对待抓取工件进行抓取之前，抓取装置中的视觉模块能够预先对待抓取工件上的特征孔进行识别，并使控制模块根据视觉模块识别到的特征孔位置信号对抓取装置的位置进行调节，以使抓取装置运动至与待抓取工件大致平行，从而提升后续抓取工作的精确性。且使抓取装置通过第一支撑部、第二支撑部和夹具的共同作用下与待抓取工件连接并固定，能够提升抓取待抓取工件时的可靠性和稳定性。

34、在一种具体的实施例中，所述抓取框架具有定位销，在所述控制模块控制所述至少一个第一支撑部上升，并控制所述至少一个所述第二支撑部下降，以使所述第一支撑部和所述第二支撑部分别与所述待抓取工件沿第二方向抵接之前，所述抓取方法还包括：

35、所述控制模块带动所述抓取框架朝向所述待抓取工件运动至所述定位销与所述待抓取工件的特征孔卡接配合。

36、本实施例中，在使抓取框架运动至预设抓取位置的过程中，控制模块能够带动抓取框架朝向待抓取工件运动至定位销与特征孔卡接配合，从而限制待抓取工件的部分自由度，且在控制模块控制第一支撑部和第二支撑部与待抓取工件抵接过程前，避免待抓取工件自身发生运动或变形，提升第一支撑部与第二支撑部与待抓取工件抵接时的准确性。

37、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本技术。