CN104944181B - 一种片状工件转移用工具及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种片状工件转移用工具，包括一工作头，工作头具有一弧形工作面，弧形工作面在绕轴心线转动时，弯曲方向的各部位能够依次抓捕工件上与自身相切的部位和逐步释放工件的对应部位。因此将工作头的弧形工作面顶压在工作台上的待转移工件上，推动工作头工作头正向滚动，弧形工作面即能够抓捕工件，从而将工件转移到工作头上来，到目标位置上反向滚动，则能够相应的释放工件，将工件转移到目标位置上来。转移操作方便、高效，尤其是对于软性的条形片状工件，可保持转移过程中对工件状态的稳定控制，和最终转移到目标位置的服帖。本发明还公开了其相关装置，使用更加方便、高效。

Description

一种片状工件转移用工具及装置

技术领域

本发明涉及一种工件转移治具。

背景技术

片状工件，目前缺乏将其从原位置取下并服帖的转移到新位置的工具，尤其是对于软性的条形片状工件，由于其长度和易弯曲的特性，传统的夹取机构很难对其稳定的夹取，和服帖的置于目标位置，更加困难的是带有粘性的条形片状工件，例如胶带，传统的夹取机构不便于从原位置掀起胶带和服帖、准确的重新贴到新位置上，特别是操作过程中不易保持胶带的状态，胶带的各部位容易自己粘连叠合到一起，影响胶带转移后的状态和转移效率。

发明内容

一种片状工件转移用工具，其特征是，包括一工作头，所述工作头具有一弧形工作面，所述弧形工作面在绕轴心线转动时，弯曲方向的各部位能够依次抓捕工件上与自身相切的部位和逐步释放所述工件的对应部位。

本发明还提供一种使用本发明片状工件转移用工具的装置，包括驱动所述弧形工作面绕轴心线自转的转动驱动结构，以及驱动所述工作头的弧形工作面在平行于自转平面方向、沿横向进行移动的横移驱动结构。

优选的，所述转动驱动结构为面向所述弧形工作面设置、且台面垂直于所述弧形工作面自转平面的工作台，所述弧形工作面在横移驱动结构的驱动下在工作台台面横向移动时，依靠与台面之间直接或间接的摩擦在台面上实现滚动。

优选的，所述装置包括驱动所述工作头的弧形工作面在垂直方向升降的升降驱动结构。

优选的，所述装置包括驱动所述工作头的弧形工作面在垂直于自转平面方向、沿纵向进行移动的纵移驱动结构。

优选的，所述工作头还包括一负压装置，所述负压装置开口于弧形工作面、并在沿弧形工作面的弯曲方向形成若干负压口，所述弧形工作面通过所述负压口吸附和释放所述工件的对应部位。

优选的，所述弧形工作面弯曲方向的一端还连有一段工作平面，所述工作平面上也开设所述负压口、并能够通所述负压装置产生的负压。

优选的，所述装置包括一第一支架，第一支架上可转动的设置一转轴，所述工作头设置在所述转轴上且能够跟随转轴绕转轴的中轴线进行转动，同时所述工作头的弧形工作面之轴心线在所述中轴线上，所述转轴的至少一侧还设有能够锁定转轴旋转状态的锁紧机构。

优选的，所述转轴的周向设置径向伸出的定位片，所述锁紧机构包括分别设置在所述定位片两侧的夹头，所述夹头能够靠近和远离所述定位片，两个夹头通过对夹所述定位片来锁定转轴的旋转状态。

优选的，所述夹头具有与定位片相应侧面形状相配合的夹持部。

本发明所达到的有益效果：

1. 本发明的片状工件转移用工具，特别设置一工作头具有弧形工作面，且弧形工作面能够绕轴心线转动，因此将工作头的弧形工作面顶压在工作台上的待转移工件上，推动工作头工作头正向滚动，弧形工作面沿弯曲方向的各部位即能够依次抓捕工件上与自身相切的部位，从而将工件转移到工作头上来，到目标位置上反向滚动，则能够相应的逐步释放工件的对应部位，将工件转移到目标位置上来。转移操作方便、高效，尤其是对于软性的条形片状工件，可保持转移过程中对工件状态的稳定控制，和最终转移到目标位置的服帖。

2. 本发明可应用在相应的装置中，设计装置自带能够驱动弧形工作面绕轴心线自转的转动驱动结构，以及驱动工作头的弧形工作面在平行于自转平面方向、沿横向进行移动的横移驱动结构，从而可以自动实现对工件的转移操作，更加方便和高效。

3. 可以进一步设置工作台作为转动驱动结构，弧形工作面在横移驱动结构的驱动下在工作台台面横向移动时，可直接依靠与台面之间直接或间接的摩擦在台面上实现滚动，而无需专门的动力装置，有利于简化结构和节省能源。

4. 可以进一步设置装置包括驱动工作头的弧形工作面在垂直方向升降的升降驱动结构，因此可以自动推送弧形工作面使其接触工作台上的待转移工件进行抓取和接触工作台目标位置进行工件的转移，以及自动撤回弧形工作面便于其在待转移工件和目标位置之间移动。

5. 装置可以包括驱动工作头的弧形工作面在垂直于自转平面方向、沿纵向进行移动的纵移驱动结构，从而可以通过纵向移动选择不同工位的工件进行转移，自动依次实现多个工件的转移，大大提高工作效率。

6. 工作头具体可以设置负压装置并通过在弧形工作面弯曲方向沿线开设负压口来实现对工件的吸附和释放，一方面有利于保护工件、避免损伤，另一方面也有利于工件姿态的保持和最终在目标位置的服帖，尤其是不规则的、条形软性的工件。

7. 进一步的，弧形工作面弯曲方向的一端还可设置一段也带有负压口的工作平面，因而便于该端保持在平行于工作台台面的起始姿态，有利于起始吸附工件时对工件有稳定的保持，和释放工件接近尾声时对工件的稳定保持，从而能够保证工件转移的状态以及最终位置的准确性。

8. 可以将工作头设置在一转轴上且能够跟随转轴绕起中轴线进行转动，并通过在转轴上设置锁紧机构来实现锁定转轴旋转状态的功能，尤其是当工作头同转轴一起可自由转动的设置在第一支架上的时候，可通过人工旋转改变工作头开始吸附工件时的旋转状态和开始释放工件时的旋转状态，并使用锁紧机构进行锁定，便于转移过程的稳定进行。

9.转轴可以设置定位片，同时锁紧机构设置两个夹头来对夹定位片来实现对工作头的锁定，结构简单有效。尤其是夹头可以设计与定位片相应侧面形状相配合的夹持部，有利于夹持的稳定。

附图说明

图1是本发明优选实施例装置的示意图；

图2是图1中基础工作台、第一平台、第二平台、第三平台和锁紧机构位置关系的放大图；

图3是本发明优选实施例装置中基础工作台、第一平台、第二平台、第三平台和锁紧机构位置关系的侧视放大图；

图4是图1所示局部A的放大示意图；

图5是本发明优选实施例中工作头的放大示意图；

图6是图5所示局部B的放大示意图；

图7是本发明优选实施例中定位件在工作头上处于定位状态下的示意图；

图8是图7所示局部C的放大示意图；

其中：12、基础工作台，

142、第三平台，144、移动轨道，146、导块，

16、第二支架，162、第二平台，164、滑块，166、导柱，

18、第一支架，182、第一平台，184、轴承座，186、引导孔，

19、工作台，192、台面，194、物料区，196、目标区，

2、工作头，22、弧形基面，24、工作部，242、弧形工作面，244、负压口，246、工作平面，26、轴接点，

3、定位件，32、定位头，322、顶压面，34、L形连接件，342、垂直部，344、平行部，36、驱动装置，

4、锁紧机构，42、夹头，422、夹持部，44、气缸，

52、转轴，522、定位片，54、防滑体，542、防滑工作面，

6、纵移驱动结构，62、纵移气缸，64、导杆，

7、横移驱动结构，

8、升降驱动结构，82、升降气缸，

9、胶带，92、无胶部。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1-8所示，一种片状工件转移用工具，具体适用一种条形片状工件，其包括一工作头2，工作头2具有一弧形工作面242，弧形工作面242在绕轴心线转动时，弯曲方向的各部位能够依次抓捕工件上与自身相切的部位和逐步释放工件的对应部位。

工作头2为扇形块状，并在弧形外缘形成弧形工作面242。具体的，工作头2的弧形外缘形成有弧形基面22，并在整个弯曲方向上设有径向凸出于弧形基面22的工作部24，工作部24的外缘形成与弧形基面22同轴的弧形工作面242。

工作头2还包括一负压装置（未图示），负压装置开口于弧形工作面242、并在沿弧形工作面242的弯曲方向形成1个负压口244，负压装置工作时，弧形工作面242即可通过负压口244吸附和释放工件的对应部位。该负压口244具体为覆盖整个弧形工作面242弯曲方向的条形，不仅容易加工，而且避免有吸力留白处，能够更稳定和服帖的吸附工件。但当然也不排除可以在弧形工作面242上弯曲方向一次密集排布的独立的多个负压口来用于吸附工件的方案。

更具的，弧形工作面242弯曲方向的一端还连有一段工作平面246，工作平面246也形成在工作部24的外缘并凸出于弧形基面22，其还与所在处弧形基面22的切面平行，并与弧形工作面242顺滑过渡，工作平面246上也开设负压口244、并能够通负压装置产生的负压，从而吸附工件。具体的，工作平面246上设置的是两个独立的负压口244，由于工作平面246的长度远小于弧形工作面242，两个负压口244即可稳定定位工件的端部，便于加工，也避免浪费。

使用本实施例片状工件转移用工具的装置，包括驱动工作头2的弧形工作面242绕轴心线自转的转动驱动结构，以及驱动工作头2的弧形工作面242在平行于自转平面方向、沿横向进行移动的横移驱动结构7。

具体的，装置包括一基础工作台12，基础工作台12上立有一第一支架18，而第一支架18上可转动的设置一转轴52。其中转轴52本身沿纵向设置，同时工作头2固定在转轴52上，能够跟随转轴52同步绕其中轴线进行转动，并且这里的中轴线同时也是工作头2弧形工作面242的轴心线。具体的，第一支架18包括平行于基础工作台12设置的第一平台182，以及设置在第一平台182上的两个轴承座184，转轴52安装在两轴承座184上，可自由转动。

基础工作台12上还平行设有工作台19，工作台19设于工作头2的下方，台面192向上、垂直于弧形工作面242自转平面，且台面192上具有一个物料区194用于放置待转移工件，还有一个设于物料区194横向一侧的工件转移的目标区196。当弧形工作面242在横移驱动结构7的驱动下在工作台19台面192横向移动时，依靠与台面192之间直接或间接的摩擦在台面192上实现滚动，因此工作台19台面192即作为驱动工作头2的弧形工作面242绕轴心线自转的转动驱动结构。具体的，基础工作台12上横向设置有移动轨道144，第一支架18通过与移动轨道144配合的滑块164可移动的设置与移动轨道144上，横移驱动结构7具体为丝杆机构，平行于移动轨道144设置在第一支架18的下方，第一支架18固定在丝杆上，可带动工作头2沿移动轨道144往复运动。在工作台19台面192的物料区194，令弧形工作面242的最下端抵靠在物料区194的待转移工件上，则横移驱动结构7启动，工作头2即在工作台19上横向滚动；在工作台19台面192的目标区196，令弧形工作面242的最下端抵靠在目标区196台面192上，则横移驱动结构7启动，工作头2也在工作台19上横向滚动。

本发明装置，还包括驱动工作头2的弧形工作面242在垂直方向升降的升降驱动结构8。具体的，本实施例中，第一支架18通过一第二支架16设于移动轨道144上，其中第二支架16具体包括一平行设置于第一平台182下方的第二平台162，滑块164设置在第二平台162的底端。升降驱动结构8包括垂直设置在第二平台162上，输出端连接上方第一平台182的升降气缸82，且第二平台162的四周分别设置垂直向上延伸的导柱166，导柱166分别穿设在第一平台182上配合设置的引导孔186中，因而能够稳定第一支架18以及其上设置的工作头2在垂直于第二平台162、也就是垂直于工作台19台面192方向的上下移动。

本发明装置，还包括驱动工作头2的弧形工作面242在垂直于自转平面方向、沿纵向进行移动的纵移驱动结构6。具体的，本实施例中，纵移驱动结构6包括纵向设置在基础工作台12上的纵移气缸62，移动轨道144通过一第三平台142设置在纵移气缸62上能够跟随纵移气缸62在纵向移动。并且纵移驱动结构6还包括分设于纵移气缸62两侧的导杆64，导杆64方向平行于纵移气缸62设置，第三平台142的横向两端分别通过导块146可移动的设置在导杆64上。具体的，导块146上开设导孔，并通过导孔套设在导杆64上，从而限制第三平台142在跟随纵移气缸62移动时的方向稳定。其中，第三平台142与第一、第二平台182、162均平行，且丝杆机构具体也是设置在第三平台142上，能与移动轨道144一起跟随第三平台142纵向移动。另外，第三平台142设置在工作台19的纵向一侧，因此纵向移动时可靠近和远离工作台19。

本实施例中，转轴52的一侧还设置有能够锁定转轴52旋转状态的锁紧机构4。具体的，转轴52上，两轴承座184之间，于整个周向径向向外延伸形成定位片522，相应的，锁紧机构4包括分别设置在定位片522两侧的夹头42，夹头42能够靠近和远离定位片522，两个夹头42通过对夹定位片522来锁定转轴52的旋转状态。更加具体的，两个夹头42分别设置在两个轴承座184的内侧，夹头42通过气缸44固定在相应侧的轴承座184上，气缸44来驱动夹头42靠近和远离定位片522。另外，夹头42具有与定位片522相应侧面形状相配合的夹持部422，具体的，本实施例中，定位片522为圆盘片，两侧盘面相互平行，同时，夹头42也为圆盘片形状，其面向定位片522的一侧即为夹持部422，且与定位片522的盘面平行。

弧形工作面242的轴向一侧还设有一防滑机构，使得防滑机构和工作头2分别位于第一平台182的两侧。防滑机构包括一能够跟随弧形工作面242同步沿横向滚动的防滑体54，防滑体54与工作台19之间的摩擦系数大于弧形工作面242与工件之间的摩擦系数，从而对工作头2的滚动起到防滑作用。防滑体54具体为配合工作头2的扇形块状，并在弧形外缘形成弧形的防滑工作面542。防滑体54同样设置在转轴52上，能够跟随转轴52同步绕其中轴线进行转动，并且这里的中轴线同时也是防滑体54防滑工作面542的轴心线。工作头2工作时，防滑体54同步在工作台19的一防滑面上进行滚动，防滑面具体为一可拆卸的设置在工作台19上的防滑层（未图示）的表面。防滑层例如为橡胶层、牛筋层，表面可设置花纹增加摩擦系数。当然也可以将防滑体54的防滑工作面542加工成防滑面。

弧形工作面242近于工作平面246的一端、工作平面246的外侧设有一定位件3，定位件3具有一至少能够顶压工件的局部在一目标平面上和撤离工件的定位头32。定位头32具体轴接在工作头2上，能够绕轴接点26旋转，并通过旋转实现对工件的顶压和撤离工件。具体的，定位头32成平面片状，在一侧形成顶压工件的顶压面322，并且还连有一L形连接件34，L形连接件34具有一垂直于定位头32的片状的垂直部342，以及平行于定位头32的片状的平行部344，垂直部342直接与工作头2轴接，而平行部344与驱动装置36相连。驱动装置36固定于工作头2上，驱动方向垂直于工作平面246设置，具体可以选择的例如有气缸。当驱动装置36拉起L形连接件34时，定位头32转动远离工作头2，当驱动装置36顶压L形连接件34时，定位头32转动靠近工作头2，并且当L形连接件34的平行部344平行于工作头2的工作平面246时，定位头32的顶压面322也恰好平行于工作平面246。

下面以工件为条形胶带为例说明本发明实施例的工作过程，但不对本发明构成限制。

本例中基础工作台12水平设置，横向为左右方向，纵向为前后方向，垂直方向为上下方向。物料区194在工作台19上左边，目标区196在工作台19上右边。第三平台142设置在工作台19的后侧。物料区194上料待转移的胶带9，胶带9沿横向黏贴在台面192上，且可沿纵向并排黏贴多条胶带9。更具体的，胶带9的一端具有一段为方便揭取而设计的无胶部92，当其主体粘合在台面192上时，无胶部92相对于台面192翘起，且全部胶带9的无胶部92都在同一侧，方便后续操作。

初始时，工作头2位于物料区194上方，此时可手动调整工作头2的工作平面246朝下、处于平行于台面192也即胶带9表面的状态，同时通过锁紧机构4锁定该状态。随后纵移驱动结构6工作，令工作头2的弧形工作面242对准一条胶带9，优选是边缘的一条胶带9；升降驱动结构8工作，令工作头2下移逐渐靠近胶带9。之后，定位件3工作，定位头32转动并将胶带9的无胶部92顶压定位在台面192上，且工作头2的工作平面246在升降驱动结构8的驱动下也顶压在了胶带9上。接着撤去定位头32，解锁转轴52，启动横移驱动结构7，工作头2即在胶带9上沿胶带9延伸方向滚动，同时工作头2的负压装置（未图示）工作，通过工作平面246和弧形工作面242上的负压口逐步将接触到的胶带9部位吸附上来，并最终将胶带9转移到了工作头2上，此时胶带9带有胶的一面朝下。然后升降驱动结构8工作重新让工作头2升起、并移动到目标区196的上方，此时由于工作头2相对于轴承座184是能够自由转动的，因此一离开台面192其在重力的作用下相位发生改变，需要重新用锁紧机构4将其定位，接着下降工作头2使其抵压到目标区196台面192，然后解锁使其在目标区196台面192上反向滚动，同时撤去负压释放胶带9，即可重新将胶带9服帖的贴附到目标区196台面192上。之后工作头2重回物料区194上方，并可通过纵移驱动结构6调整到相邻的一条胶带9，继续进行下一次转移，以此类推即可完成一整排胶带9的转移工作。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种使用片状工件转移用工具的装置，其特征是，片状工件转移用工具包括一工作头，所述工作头具有一弧形工作面，所述弧形工作面在绕轴心线转动时，弯曲方向的各部位能够依次抓捕工件上与自身相切的部位和逐步释放所述工件的对应部位；其中所述装置包括驱动所述弧形工作面绕轴心线自转的转动驱动结构，以及驱动所述工作头的弧形工作面在平行于自转平面方向、沿横向进行移动的横移驱动结构；所述转动驱动结构为面向所述弧形工作面设置、且台面垂直于所述弧形工作面自转平面的工作台，所述弧形工作面在横移驱动结构的驱动下在工作台台面横向移动时，依靠与台面之间直接或间接的摩擦在台面上实现滚动；弧形工作面的轴向一侧还设有一防滑机构，防滑机构包括一能够跟随弧形工作面同步沿横向滚动的防滑体，防滑体与工作台之间的摩擦系数大于弧形工作面与工件之间的摩擦系数；防滑体具体为配合工作头的扇形块状，并在弧形外缘形成弧形的防滑工作面；防滑体设置在转轴上，能够跟随转轴同步绕其中轴线进行转动，其中中轴线是防滑体防滑工作面的轴心线。

2.根据权利要求1所述的一种使用片状工件转移用工具的装置，其特征是，包括驱动所述工作头的弧形工作面在垂直方向升降的升降驱动结构。

3.根据权利要求1所述的一种使用片状工件转移用工具的装置，其特征是，包括驱动所述工作头的弧形工作面在垂直于自转平面方向、沿纵向进行移动的纵移驱动结构。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种使用片状工件转移用工具的装置，其特征是，所述工作头还包括一负压装置，所述负压装置开口于弧形工作面、并在沿弧形工作面的弯曲方向形成若干负压口，所述弧形工作面通过所述负压口吸附和释放所述工件的对应部位。

5.根据权利要求4所述的一种使用片状工件转移用工具的装置，其特征是，所述弧形工作面弯曲方向的一端还连有一段工作平面，所述工作平面上也开设所述负压口、并能够通所述负压装置产生的负压。

6.根据权利要求1所述的一种使用片状工件转移用工具的装置，其特征是，包括一第一支架，第一支架上可转动的设置一转轴，所述工作头设置在所述转轴上且能够跟随转轴绕转轴的中轴线进行转动，同时所述工作头的弧形工作面之轴心线在所述中轴线上，所述转轴的至少一侧还设有能够锁定转轴旋转状态的锁紧机构。

7.根据权利要求6所述的一种使用片状工件转移用工具的装置，其特征是，所述转轴的周向设置径向伸出的定位片，所述锁紧机构包括分别设置在所述定位片两侧的夹头，所述夹头能够靠近和远离所述定位片，两个夹头通过对夹所述定位片来锁定转轴的旋转状态。

8.根据权利要求7所述的一种使用片状工件转移用工具的装置，其特征是，所述夹头具有与定位片相应侧面形状相配合的夹持部。