CN112757328B - 夹取装置及食品制作设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种夹取装置及食品制作设备，其中，夹取装置，包括夹取部件以及驱动组件，夹取部件包括定轴和若干个夹爪，各夹爪包括成对设置的勾板，勾板与定轴转动连接，各勾板包括抓取端，抓取端上设置有用于刺入物料的穿刺部和与穿刺部相连且能承托物料的承托面，驱动组件驱动勾板的穿刺部绕定轴对向或者背向旋转运动，利用对向或者背向旋转的勾板抓取物料的上表面进行夹持物料，承托面承托物料，抓取更加牢固、稳定。

Description

夹取装置及食品制作设备

技术领域

本发明涉及机械夹爪技术领域，特别涉及一种夹取装置及食品制作设备。

背景技术

食品制作设备需要将食材取放到各个工位，实现抓取动作，需要一个执行机构。目前，市面上的夹爪机构，一般只考虑食材的夹紧，夹爪机构在夹取食材时，往往容易造成食材结构破坏，食材***、变烂，并且夹取过程中食材容易掉落。

发明内容

本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种夹取装置，能够抓取物料，并且物料内部的破坏性较小，防止夹取过程中物料掉落。

本发明还提供一种包含此夹取装置的食品制作设备。

根据本发明的第一方面实施例，提供一种夹取装置，包括夹取部件以及驱动组件，所述夹取部件包括定轴和若干个夹爪，各所述夹爪包括成对设置的勾板，所述勾板与所述定轴转动连接，各所述勾板包括抓取端，所述抓取端上设有用于刺入物料的穿刺部和与所述穿刺部相连且能承托物料的承托面，所述驱动组件驱动所述勾板的所述穿刺部绕所述定轴对向或背向旋转运动。

有益效果：此夹取装置，包括夹取部件以及驱动组件，夹取部件包括定轴和若干个夹爪，各夹爪包括成对设置的勾板，勾板与定轴转动连接，各勾板包括抓取端，抓取端上设置有用于刺入物料的穿刺部和与穿刺部相连且能承托物料的承托面，驱动组件驱动勾板的穿刺部绕定轴对向或者背向旋转运动，利用对向或者背向旋转的勾板抓取物料的上表面进行夹持物料，并通过承托面承托物料，抓取更加牢固、稳定。

根据本发明第一方面实施例所述的夹取装置，所述承托面为弧形面，并且所述弧形面的旋转轨迹为以所述定轴轴心为圆心的圆环。

根据本发明第一方面实施例所述的夹取装置，所述承托面上的各点至所述定轴轴心之间的距离相等。

根据本发明第一方面实施例所述的夹取装置，所述勾板还包括连接端，所述连接端一端与所述抓取端连接，所述连接端另一端设置有连接孔，所述连接孔与所述定轴转动连接。

根据本发明第一方面实施例所述的夹取装置，所述驱动组件包括动力源和两个导向板，所述动力源驱动两个所述导向板对向或背向运动，并通过两个所述导向板将动力传递给所述夹爪。

根据本发明第一方面实施例所述的夹取装置，所述夹取部件还包括两根导向轴，两根所述导向轴与所述定轴平行，两根所述导向轴分别位于所述定轴两侧，成对设置的所述勾板分别与一所述导向轴连接，成对设置的所述勾板分别连接在不同所述导向轴上。

根据本发明第一方面实施例所述的夹取装置，所述夹取部件还包括限位件和固定件，所述勾板通过所述固定件固定在所述导向轴上，所述限位件安装在所述定轴上，相邻所述夹爪通过所述限位件限位设置。

根据本发明第一方面实施例所述的夹取装置，所述导向板包括对向设置的两个导向槽，所述导向轴位于所述导向槽内且沿所述导向槽可活动设置。

根据本发明第一方面实施例所述的夹取装置，所述驱动组件设置在固定部件上，所述夹取部件与所述固定部件通过锁定机构连接，所述锁定机构设有手动解锁部。

根据本发明第一方面实施例所述的夹取装置，所述固定部件包括上固定板和连接臂，所述驱动组件固定在所述上固定板上，所述连接臂设置在所述上固定板上，所述夹取部件包括下底板和连接板，所述连接板对称设置在所述下底板上，所述连接臂和所述连接板分别通过所述锁定机构连接，所述手动解锁部设置于所述连接板、所述连接臂的至少一个上。

根据本发明第一方面实施例所述的夹取装置，所述锁定机构包括卡扣结构，所述手动解锁部能够作用于所述卡扣结构使得所述卡扣结构解除卡接状态。

根据本发明第一方面实施例所述的夹取装置，所述锁定机构包括导杆固定板、弹性件、压板以及松脱轴，所述导杆固定板与所述连接板卡扣固定，所述松脱轴与所述导杆固定板相连，所述弹性件一端安装在所述松脱轴上，所述弹性件另一端固定在所述压板上，所述压板固定在所述连接臂上，所述松脱轴凸出于所述锁定机构的部分形成所述手动解锁部。

根据本发明的第二方面实施例，提供一种食品制作设备，包括如第一方面实施例所述的夹取装置。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步地说明；

图1为本发明实施例夹取装置整体立体图；

图2为本发明实施例固定部件立体图；

图3为本发明实施例固定部件和夹取部件卡扣连接示意图；

图4为本发明实施例夹取部件立体图；

图5为本发明实施例夹取装置整体侧视图；

图6为本发明实施例勾板平面示意图；

图7为本发明实施例承托面刺入轨迹实施例一；

图8为本发明实施例承托面刺入轨迹实施例二。

具体实施方式

本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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发明和简化描述，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发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，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或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

参照图1，根据本发明的第一方面实施例，提供一种夹取装置，包括驱动组件100以及夹取部件200，夹取部件200包括定轴220和若干个夹爪210，各夹爪210包括成对设置的勾板211，勾板211与定轴220转动连接，各勾板211包括抓取端2111，抓取端2111上设有用于刺入物料的穿刺部21111和与穿刺部21111相连且能承托物料的承托面21112，驱动组件110驱动勾板211的穿刺部21111绕定轴220对向或背向旋转运动。此夹取装置利用绕定轴220对向或背向旋转的勾板211抓取物料的上表面进行夹持，并通过承托面21112承托物料，抓取更加牢固、稳定。

可以理解地，夹取装置采用易于分离式的设计，易于拆卸，便于清洁。具体地，参照图3，在一些实施例中，驱动组件100设置在固定部件300上，夹取部件200与固定部件300通过锁定机构400连接，锁定机构400设置有手动解锁部。可以理解地，一方面，夹取部件200与固定部件300通过锁定机构400连接，方便夹取部件200和固定部件300拆卸，同时便于清洁夹取部件200，另一方面，锁定机构400也可以传递承托力。

参照图2，固定部件300包括上固定板310以及连接臂320，驱动组件100固定在上固定板310上，连接臂320设置在上固定板310上，且连接臂320对称设置在驱动组件100两侧。上固定板310使整个夹取装置整体与外部机构相连接，例如，与外部的机械臂或者直线模块相连。具体地，上固定板310为圆形，驱动组件100安装在上固定板310的下端面上。驱动组件100可以通过螺钉固定在上固定板310上，方便拆卸。两个连接臂320一端固定在上固定板310的下端面上。

参照图4，夹取部件200还包括下底板260和连接板270，连接板270对称设置在下底板260上，连接臂320和连接板270分别通过锁定机构400连接，手动解锁部设置在连接板270、连接臂320的至少一个上，定轴220的两端固定在连接臂320上。下底板260和上固定板310上下间隔相对设置，连接板270一端固定在下底板260的上端面上，两个连接板270和连接臂320对应。安装时，直接将连接臂320和连接板270通过锁定机构400连接，即可以将驱动组件100和夹取部件200两部分组合形成夹取装置，安装非常方便。

可以理解地，上述的手动解锁部是指能够使连接板270与连接臂320之间锁定状态解除的机构，尤其是仅仅使用手动操作即可实现相邻连接件之间分离的机构，比如锁定机构400为卡扣结构，手动解锁部为卡扣结构的按压结构，锁定机构400为蝶形螺栓，手动解锁部为蝶形螺栓的蝶形结构。在本实施例中，锁定机构400采用卡扣结构，手动操作手动解锁部，手动解锁部作用于卡扣结构使得卡扣结构解除卡接状态，方便快捷。

参照图2和图3，锁定机构400包括导杆固定板410、弹性件420、压板430以及松脱轴440。具体地，导杆固定板410与连接板270卡扣固定，松脱轴440与导杆固定板410相连，弹性件420一端安装在松脱轴440上，弹性件420另一端固定在压板430上，压板430一端通过螺钉固定在连接臂320上，压板430另一端悬空设置，按压松脱轴440，使导杆固定板410与连接板270分离，从而使固定部件300和锁定机构400分离。松脱轴440远离压板430的一端穿过连接臂320的端面，伸出到连接臂320的外侧形成手动解锁部，方便按压。

参照图3，具体地，连接板270的顶端的内侧设置有卡槽，导杆固定板410的外侧设置有凹槽，连接板270的卡槽的顶部通过导杆固定板410的凹槽卡合，导杆固定板410的凹槽的底部与连接板270的卡槽卡合，连接板270和导杆固定板410通过类似挂接实现快速的固定和拆卸。

具体地，在其中一个实施例中，锁定机构400包括导杆固定板410、弹簧、压板430以及松脱轴440。松脱轴440与导杆固定板410相连，导杆固定板410通过弹簧给予导杆固定板410的预紧力与夹取部件200连接，通过按压两侧松脱轴440可以分离夹取部件200。导杆固定板410与连接板270可以是类似挂接的形式，通过导杆固定板410作为连接板270以及整个夹取部件200的承托。

参照图2，驱动组件100包括动力源110和两个导向板120，动力源110驱动两个导向板120对向或背向运动，并通过两个导向板120将动力传递给夹爪210，从而使夹爪210的两个勾板211随着导向板120的对向或背向运动，进行夹取和放开的动作，将食材取放到各个工位。

具体地，动力源110为夹紧气缸，进一步地，夹紧气缸为双向气缸，夹紧气缸固定在上固定板310上，夹紧气缸上设置有两个气管接头，气管接头分别安装在夹紧气缸的进出气口，分别通断两个气管接头的气源，可以控制夹紧气缸上的两个滑块左右对向或者背向移动，从而带动两个导向板120分别左右对向或者背向移动，导向板120将夹紧气缸的动力传递给夹取部件200。动力源110采用小缸径的夹紧气缸，耗气量较小，而且使用时候几乎没有声音，噪音小。当然可以理解地，在动力源110为夹紧气缸时，在上固定板310上设置有缺口，气管接头位于缺口内，整体结构外观较好。

当然，可以理解地，动力源110也可以采用电机。动力源110采用电机时，电机的输出端与齿轮齿条连接，导向板120与齿条连接，电机带动齿轮转动，从而带动齿条移动，并带动两个导向板120分别左右对向或者背向移动，两个导向板120将动力传递给夹取部件200。当然，采用电机时，不需要使用气源。

参照图1、图2和图4，在某些实施例中，夹取装置包括驱动组件100、夹取部件200、固定部件300、锁定机构400以及感应部件500。其中，夹取部件200包括定轴220和若干个夹爪210，各夹爪210包括成对设置的勾板211，勾板211与定轴220转动连接，各勾板211包括抓取端2111，抓取端2111上设有用于刺入物料的穿刺部21111和与穿刺部21111相连且能承托物料的承托面21112，驱动组件110驱动勾板211的穿刺部21111绕定轴220对向或背向运动，感应部件500固定在夹取部件200的下底板260上，感应部件500用于控制夹取部件200夹取物料以及检测夹取状态。在夹取装置达到需要夹取食材上方位置时，感应部件500检测到距离信号，并发出信号给驱动组件100，驱动组件100接收信号后，驱动勾板211的穿刺部21111刺入物料表面进行夹取作业。

可以理解地，感应部件500包括固定座和感应器，固定座固定在夹取部件200的下底板260中央部位，感应器固定在固定座上。感应器用于探测下底板260与物料表面距离。固定座螺钉固定在下底板260上，当夹取装置抓取食材时，通过感应器探测下底板260与食材之间的距离以及夹取过程中的状态。

在本实施例中，感应器为微型光电感应器。在夹取装置达到需要夹取食材上方位置时，微型光电感应器发出信号，驱动组件100接收信号后，控制驱动勾板211的穿刺部21111刺入物料表面进行夹取。在夹取装置夹取食材的过程中，微型光电感应器同样可以检测食材是否掉落，在抓取过程中，大大降低了故障率，提高了设备的稳定性。当然，可以理解地，微型光电感应器也可以采用机械式的微动开关代替。

参照图3，一种夹取装置，包括驱动组件100以及夹取部件200，夹取部件200和驱动组件100采用易于分离式设计。夹取部件200包括三个夹爪210，每个夹爪210包括对称设置的两个勾板211。夹爪210的两个勾板211对称设置，夹取装置夹取物料时更加稳定。当然，可以理解地，夹爪210的两个勾板211也可以不对称设置。

其中，同时参考图6，勾板211包括抓取端2111和连接端2112，抓取端2111上设有用于刺入物料的穿刺部21111和与穿刺部21111相连且能够承托食物的承托面21112，连接端2112一端与抓取端2111连接，连接端2112另一端设置有连接孔21121，定轴220与连接孔21121转动连接。具体地，承托面21112为弧形面，并且弧形面的旋转轨迹为以定轴轴心为圆心的圆环。

可以理解地，承托面21112上的各点与连接孔21121轴心之间的距离相等，勾板211的承托面21112采用内圆弧结构设计，抓取更加牢固。勾板211弧度对夹，穿刺部21111沿弧形轨迹刺入物料表面，尤其是朝向夹取装置主体部分的表面，从而使勾板211能够夹取物料。相对于从边、侧边位置夹取食材、物料的方式来看，其夹取所占用的横向空间更小。为此，夹取装置可以设计的更小。

参照图4，夹取部件200包括夹爪210、定轴220以及两根导向轴230。其中，两根导向轴230与定轴220平行，两根导向轴230分别位于定轴220两侧，定轴220两端固定设置在连接板270上，成对设置的勾板211分别与一导向轴230连接，成对设置的勾板211分别连接在不同导向轴230上，且勾板211分别转动连接在定轴220上。

参照图5和图6，勾板211包括抓取端2111、连接端2112以及连接部，连接端2112一端连接连接部，连接板2112另一端连接抓取端2111。连接部远离连接孔21121的一端设置有一圆孔。两根导向轴230分别穿过连接部的圆孔，定轴220穿过连接孔21121。承托面21112形成圆弧a，圆弧a为以连接孔21121的圆心为圆心形成的圆弧。实际使用时，动力通过连接部的圆孔即导向轴230传入，使得承托面21112绕连接孔21121的圆心转动，抓取食材。

参照图6，承托面21112为以连接孔21112为圆心的弧形面，当承托面21112穿刺进入食材上表面时候，其运动轨迹基本上是一致的，如图7的箭头A所示，勾板211的穿刺部21111按圆弧轨迹***需要抓取的食材，那么，其承托面21112在食材内部的轨迹为一道较为圆滑的弧形，承托面21112对食材内部的破坏性较小，控制食材被***口尽可能小，从而不影响食材外观，尤其是勾板211进入食材深度较浅的情况下。

当然，如果将承托面21112设计成平面或者弧度更大的弧形，则会形成如图8所示中箭头B的情况，此时，承托面21112在食材内形成的轨迹是阴影部分，抓取时，承托面21112所在的内侧会挤压食材，导致与勾板211内侧接触的食材结构破坏，食材内侧***或变烂，食材容易掉落。

参照图5，在初始状态下，夹爪210的两个勾板211形成的夹口大于下底板260的宽度，且勾板211位于下底板260上方；在夹取食材时候，勾板211的穿刺部21111从下底板260的两侧向下伸出，穿刺部21111刺入物料表面进行夹取。在夹取装置松开食材时，勾板211从两侧收回，下底板260将食材顶出，避免食材粘贴在勾板211上。当然，可以理解地，也可以通过在下底板260上设置通孔，夹爪210的两个勾板211穿过通孔到下底板260的下底面。

参照图2，驱动组件100包括动力源110和两个导向板120。导向板120包括对向设置的两个导向槽130，导向板120通过导向槽130将动力源110产生的动力传递给夹取部件200。具体地，导向板120包括与夹紧气缸连接的连接板、与连接板连接的顶板、位于顶板两侧的侧板，导向板120的两侧板设置有两导向槽130，导向槽130与顶板垂直设置，两根导向轴230分别卡接在导向槽130内。当夹紧气缸带动两块导向板120左右滑动，推动勾板211的穿刺部21111刺入物料表面或者松开物料，进行夹放操作。可以理解地，导向槽130一端设置为开口状，两根导向轴230可以通过开口快速安装到导向槽130内。

参照图4，夹取部件200包括夹爪210、定轴220、两根导向轴230、限位件240以及固定件250，勾板211通过固定件250固定在导向轴230上，限位件240安装在定轴220上，相邻夹爪210通过限位件240限位设置。具体地，在本实施例中，限位件240采用轴套，固定件250采用开口销。勾板211的连接板通过开口销与导向轴230固定，相对于卡簧来说更为稳定而且不容易掉落，因此，开口销不会落入食物中带来食品安全的问题。导向轴230用于在导向槽130中滑移，形成对勾板211的对向驱动，勾板211绕定轴220对向旋转。轴套安装在定轴220上，相邻轴套之间形成用于安装勾板211的连接孔21121的区间。轴套限制勾板211的移动。

此夹取装置，包括驱动组件100、夹取部件200、固定部件300、锁定机构400，夹取部件200包括定轴220和若干个夹爪210，各夹爪210包括成对设置的勾板211，勾板211与定轴220转动连接，各勾板211包括抓取端2111，抓取端2111上设有用于刺入物料的穿刺部21111和与穿刺部21111相连且能承托物料的承托面21112，驱动组件100驱动勾板210的穿刺部21111绕定轴220对向或背向运动，利用对向旋转的勾板210抓取物料的上表面进行夹持物料，并且，驱动组件100固定在固定部件300上，夹取部件200和固定部件300通过锁定机构400连接，锁定机构400采用易于分离式的设计，方便夹取部件200和驱动组件100的拆卸，便于清洁。

一种食品制作设备，包括第一方面实施例的夹取装置，夹取装置能够利用对向或者背向旋转的勾板抓取物料的上表面进行夹持物料，并且，此夹取装置方便拆卸，便于清洁。

在一个具体实施例中，食品制作设备为汉堡机。在汉堡自动化生产过程中，夹取装置可以用于抓取面包、肉饼、肉扒等具有一定厚度的食材到加热区或者从加热区夹取到皮带线上，夹取装置拆卸方便，便于清洗。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (8)

1.夹取装置，其特征在于，包括：

夹取部件，所述夹取部件包括定轴和若干个夹爪，各所述夹爪包括成对设置的勾板，所述勾板与所述定轴转动连接，各所述勾板包括抓取端，所述抓取端上设有用于刺入物料的穿刺部和与所述穿刺部相连且能承托物料的承托面，所述承托面为弧形面，并且所述弧形面的弧形轨迹为以所述定轴轴心为圆心的圆环；以及

驱动组件，所述驱动组件驱动所述勾板的所述穿刺部绕所述定轴对向或背向旋转运动；

所述驱动组件设置在固定部件上，所述夹取部件与所述固定部件通过锁定机构连接，所述锁定机构设有手动解锁部；

所述固定部件包括上固定板和连接臂，所述驱动组件固定在所述上固定板上，所述连接臂设置在所述上固定板上，

所述夹取部件还包括下底板和连接板，所述连接板设置在所述下底板上，所述连接臂和所述连接板分别通过所述锁定机构连接，所述手动解锁部设置于所述连接板、所述连接臂的至少一个上；

所述锁定机构包括卡扣结构，所述手动解锁部能够作用于所述卡扣结构使得所述卡扣结构解除卡接状态；

所述锁定机构包括导杆固定板、弹性件、压板以及松脱轴，所述导杆固定板与所述连接板卡扣连接，所述松脱轴与所述导杆固定板相连，所述弹性件一端安装在所述松脱轴上，所述弹性件另一端固定在所述压板上，所述压板固定在所述连接臂上，所述松脱轴凸出于所述锁定机构的部分形成所述手动解锁部。

2.根据权利要求1所述的夹取装置，其特征在于：所述承托面上的各点至所述定轴轴心之间的距离相等。

3.根据权利要求1所述的夹取装置，其特征在于：所述勾板还包括连接端，所述连接端一端与所述抓取端连接，所述连接端另一端设置有连接孔，所述连接孔与所述定轴转动连接。

4.根据权利要求1所述的夹取装置，其特征在于：所述驱动组件包括动力源和两个导向板，所述动力源驱动两个所述导向板对向或背向运动，并通过两个所述导向板将动力传递给所述夹爪。

5.根据权利要求4所述的夹取装置，其特征在于：所述夹取部件还包括两根导向轴，两根所述导向轴与所述定轴平行，两根所述导向轴分别位于所述定轴两侧，成对设置的所述勾板分别与一所述导向轴连接，成对设置的所述勾板分别连接在不同所述导向轴上。

6.根据权利要求5所述的夹取装置，其特征在于：所述夹取部件还包括限位件和固定件，所述勾板通过所述固定件固定在所述导向轴上，所述限位件安装在所述定轴上，相邻所述夹爪通过所述限位件限位设置。

7.根据权利要求5所述的夹取装置，其特征在于：所述导向板包括对向设置的两个导向槽，所述导向轴位于所述导向槽内且沿所述导向槽可活动设置。

8.食品制作设备，其特征在于：包括如权利要求1至7任一项所述的夹取装置。

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