CN215093715U - 一种新型夹钳接触传感器及其夹钳 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种新型夹钳接触传感器及其夹钳，所述新型夹钳接触传感器包括：接触单元、承载单元和控制器，所述接触单元和承载单元分别通过导线与控制器相导通，当接触单元和承载单元同时与工件相抵持时，接触单元、工件和承载单元形成闭合回路，以使得所述控制器发出工件检知信号。所述夹钳包括上夹爪和下夹爪，所述上夹爪与下夹爪之间形成夹持间隙，所述接触单元安装在上夹爪上，承载单元安装在下夹爪上。本实用新型所述的一种新型夹钳接触传感器及其夹钳，能对工件的夹紧状态进行准确判断，从而避免工件因夹钳夹持不可靠而发生脱落。

Description

一种新型夹钳接触传感器及其夹钳

技术领域

本实用新型属于自动化设备领域，尤其是涉及一种新型夹钳接触传感器及其夹钳。

背景技术

随着科学技术的高速发展，工厂内部使用自动化设备代替人工进行工件的转搬运已然成为主流趋势，在进行工作时，自动化设备将对工件进行夹持，随后根据预设程序将工件转移到指定的区域内部。

为避免工件在转搬运过程中发生脱落，本领域技术人员会在自动化设备的夹持组件内部设置检测元件。当工件进入夹持组件内部后，检测元件会向控制终端发出信号，此时控制终端将判定工件处于夹持状态，随后驱使自动化设备进行工件转运动作。

在现有技术中，检测元件通常采用距离传感器等非接触式传感器。在进行使用前，工作人员会在距离传感器内部设定一个间距阈值，当夹持爪与工件的实际间距小于或等于预设阈值时，距离传感器就会发出信号。但是，由于上述检测元件无法对夹持爪与工件之间是否存在夹持力进行判断，因此在实际工作中很容易出现误检的情况。当夹持组件尚未夹紧工件而工件与夹持爪的间距又小于预设阈值时，检测元件就会错误的发出信号，此时控制终端会直接驱使设备进行转运动作，从而导致工件在转运过程中掉落，这样一来就会造成不必要的财产损失，严重时还可能会对周围的工作人员造成损伤。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种新型夹钳接触传感器及其夹钳，以解决上述技术问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一方面的，本实用新型提供了一种新型夹钳接触传感器，包括：

接触单元、承载单元和控制器，所述接触单元和承载单元分别通过导线与控制器相导通，当接触单元和承载单元同时与工件相抵持时，接触单元、工件和承载单元形成闭合回路，以使得所述控制器发出工件检知信号；

所述接触单元包括弹性接触组件，所述弹性接触组件包括：套筒、弹性元件和接触杆，所述接触杆的顶端可滑动的***套筒内部，底端置于套筒外部，且接触杆通过弹性元件与套筒内壁相连；当接触单元与工件相抵持时，接触杆向套筒内部运动，且弹性元件发生弹性形变。

进一步的，所述套筒内部包括触发段和空程段，所述触发段位于空程段的顶部，当接触杆的顶端位于空程段内部时，接触单元与控制器形成断路，当接触杆的顶端运动至触发段内部时，接触单元与控制器形成闭合回路。

进一步的，所述接触单元还包括固定座，所述弹性接触组件可调节的设置在固定座内部。

另一方面的，本实用新型还提供了一种夹钳，所述夹钳包括上述实施例提供的新型夹钳接触传感器，还包括：

上夹爪和下夹爪，所述上夹爪与下夹爪之间形成夹持间隙，所述接触单元安装在上夹爪上，承载单元安装在下夹爪上，且接触杆的底端***夹持间隙内部。

进一步的，所述上夹爪的外侧设有安装座，所述接触单元可拆卸的安装在安装座上。

进一步的，所述安装座上设有长圆孔，在长圆孔内部设有连接螺栓，所述连接螺栓的底部旋入上夹爪上预设的螺栓孔内部。

进一步的，所述上夹爪的夹持面上设有安装槽，所述接触单元可拆卸的安装在安装槽内部。

进一步的，所述下夹爪上设有避让槽，所述避让槽与接触杆相对正。

相对于现有技术，本实用新型所述的一种新型夹钳接触传感器及其夹钳具有以下优势：

(1)本实用新型所述的一种新型夹钳接触传感器，能通过接触单元和承载单元的配合判断工件是否处于夹持状态，当接触单元、工件和承载单元形成闭合回路时，控制器将发出检知信号，后续设备在接收到检知信号后才能进行工件的转运动作，因此能避免工件在转运过程中发生脱落。

(2)本实用新型所述的一种新型夹钳接触传感器，其接触单元通过接触杆与工件相抵持，且在抵持过程中接触杆的运动会使得弹性元件发生弹性形变。通过弹性元件产生的形变能使接触杆具有不同的检测高度，因此能适应不同规格或局部存在形变的工件检测工作。

(3)本实用新型所述的一种新型夹钳接触传感器，其套筒内部设有空程段和触发段，当工件尚未进入夹紧状态时，接触杆的顶部将在空程段内部运动，此时控制器不会发出检知信号，当工件进入夹紧状态后，接触杆的顶端将进入触发段，从而使控制器发出检知信号。在进行使用前，工作人员可根据实际需求调整空程段的长度，从而提升本装置的触发灵敏度，进而降低误检的可能性。

(4)本实用新型所述的一种与新型夹钳接触传感器配套使用的夹钳，能根据实际需求调整接触单元的安装位置，当工件尺寸较大时，工作人员可将接触单元安装在上夹爪外侧，当工件尺寸较小时，工作人员可将接触单元安装在上夹爪内部，因此能适用于不同工件的夹持检测工作。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例一所述的新型夹钳接触传感器的结构示意图；

图2为本实用新型实施例一所述的接触单元的剖视图；

图3为本实用新型实施例二所述的夹钳的结构示意图；

图4为本实用新型实施例三所述的夹钳的结构示意图。

附图标记说明：

1-接触单元；2-承载单元；3-控制器；31-导线；41-套筒；411-触发段；412-空程段；42-接触杆；43-弹性元件；44-固定座；51-上夹爪；511-安装槽；52-下夹爪；521-避让槽；6-安装座；61-长圆孔；62-连接螺栓。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”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，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

夹钳是一种自动化设备中常见的夹持组件，主要包括气动夹钳、电动夹钳和液压夹钳等三个种类。在进行工作时，夹钳的两个夹持爪将会对待转运的工件进行夹持固定，随后由动作组件进行驱动，将工件转移到预设的区域当中。为避免工件在夹持过程中发生脱落，本领域技术人员会在夹钳内部安装传感器，从而判断工件的夹持状态，在现有技术中，夹钳内部的传感器多选用非接触式的距离传感器。在进行工作时，工作人员会在距离传感器内部设定一个间距阈值，当夹持爪与工件的实际间距小于或等于预设阈值时，距离传感器就会发出信号，控制终端在接到信号后就会判定工件处于夹紧状态，随后即可驱使动作组件进行运动。

但是，传统的距离传感器无法对夹持爪与工件之间是否存在夹持力进行判断，因此在实际工作中很容易出现误检的情况。当夹钳尚未夹紧工件且工件与夹持爪的间距又小于预设阈值时，距离传感器一样会发出检知信号。此时控制终端会直接驱使设备进行转运动作，从而导致工件在转运的过程中存在掉落的风险。

为解决这一问题，本实用新型提供了一种新型夹钳接触传感器及其夹钳，通过接触传感器能对工件是否处于夹紧状态进行准确判断，从而避免工件因夹钳夹持不可靠而发生脱落。

实施例一

附图1为本实施例所述的新型夹钳接触传感器的结构示意图，如图1所示，在本实施例中新型夹钳接触传感器包括：接触单元1、承载单元2和控制器3，所述接触单元1和承载单元2分别通过导线31与控制器3相导通。

当工件处于夹紧状态时，接触单元1和承载单元2将同时与工件相抵持，此时接触单元1、工件和承载单元2将形成闭合回路，控制器3在闭合回路的状态下将会发出工件检知信号，自动化设备的控制终端在接收到检知信号后就会判定工件已被夹紧，随后即可开始工件的转运动作。

示例性的，在本实施例中接触单元1可与电源的正极相连通，承载单元2可与电源的负极相连通，控制器3内部可设有继电器和受继电器控制的信号发射元件，且继电器通过导线31分别与接触单元1和承载单元2相连。当接触单元1、工件和承载单元2形成闭合回路时，继电器将与电源之间形成闭合回路，此时继电器将会得电。当继电器得电后，控制器3内部的信号发射元件将会向自动化设备的控制终端发出指令信号，从而驱使自动化设备进行后续动作。

可选的，当待转运的工件为绝缘材料时，工作人员可预先在工件表面安装金属导电片。在进行夹持转运动作时，本传感器的接触单元1和承载单元2即可通过金属导电片形成闭合回路。

此外，由于本传感器内部通过电流形成闭合回路，因此在实际使用过程中，工作人员应在相关夹持组件的外部设置绝缘防护，从而避免工作人员发生触电危险。

为提升本传感器对不同规格工件的适应能力，本实施例所述的接触单元1包括弹性接触组件。附图2为接触单元1的剖视图，如图所示，弹性接触组件包括：套筒41、弹性元件43和接触杆42。所述接触杆42的顶端可滑动的***套筒41内部，底端置于套筒41外部，且接触杆42通过弹性元件43与套筒41内壁相连。

在实际加工过程中，弹性元件43可选用圆柱弹簧，且圆柱弹簧的一端与接触杆42上预留的肩部相连，另一端与套筒41内壁上的肩部相连。当接触单元1与工件相抵持时，接触杆42会在抵持力的作用下向套筒41内部运动，且弹性元件43将发生弹性形变。通过弹性元件43的形变能使接触杆42的底端在工作过程中具有不同的高度，当工件的表面存在局部形变或规格差异时，接触杆42依然能保持与工件的抵持状态。

相应的，本领域技术人员也可使用弹簧柱塞或其他现有零件代替上述结构，以使得本实施例中所述弹性接触组件实现上述功能，但现有零件的简单替换均应落入本申请的保护范围内。

此外，为进一步提升本装置对不同工作需求的适应能力，所述接触单元1还可包括固定座44。在进行安装时，工作人员可将弹性接触组件安装置在固定座44内部，并根据实际需要调整弹性接触组件的初始高度。

示例性的，在本实施例中固定座44可选用六角螺母，在所述套筒41的外壁上设有与六角螺母相配合的外螺纹。在进行安装时，工作人员可通过转动套筒41的方式对弹性接触组件的轴向位置进行调整，进而调节接触杆42的初始高度。

可选的，为降低本传感器的检测误差，所述套筒41内部可包括触发段411和空程段412，如图2所示，所述触发段411位于空程段412的顶部。当接触单元1与工件相抵持后，若接触杆42的顶端位于空程段412内部，则接触单元1与控制器3形成断路，控制器3不会发出检知信号。若接触杆42的顶端运动至触发段411内部，则接触单元1与控制器3形成闭合回路，控制器3发出检知信号。

通过上述设置能够避免传感器在工件未夹紧的状态下发出检知信号，从而降低传感器的误检几率。具体的，由于接触杆42在空程段412内部不会导致接触单元1与控制器3相导通，因此当接触杆42因工件倾斜或夹持组件偏移而发生移动时，接触杆42会在空程段412内部运动，以使得传感器内部无法形成闭合回路，从而能避免控制器3在工件未夹紧的状态下发出信号。

此外，由于接触杆42进入触发段411时需要克服弹性元件43形变所产生的弹性力，因此当控制器3发出检知信号时，接触单元1和承载单元2将会对工件产生足够的夹持力，即，当控制器3发出检知信号时，工件一定处于夹紧状态。

相应的，工作人员也可根据实际情况对接触杆42在套筒41内部的初始位置进行调整，从而调节接触杆42进入触发段411的行程长度，进而使本装置的灵敏度与实际需求相匹配。

与现有传感器相比，本装置能通过接触单元1和承载单元2的配合判断工件是否处于夹持状态，并能通过设置空程段412降低传感器的误检几率，因此能避免工件在转运过程中发生脱落。此外，由于弹性接触组件内部设有弹性元件43，且弹性接触组件外部设有固定座44，因此工作人员还可根据实际情况对本装置进行调整，从而满足不同的工作需要。

在上述方案的基础上，本实用新型还提供了一种与新型夹钳接触传感器配套使用的夹钳，所述夹钳包括上夹爪和下夹爪，在上夹爪与下夹爪之间形成夹持间隙，且所述接触单元1安装在上夹爪上，承载单元2安装在下夹爪上，且接触杆42的底端***夹持间隙内部。

在进行工作时，待转运的工件将置于夹持间隙内部，且上夹爪和下夹爪将在外界动力的驱使下相互靠近。当两个夹持爪同时与工件的上下表面相抵持时，接触单元1、工件和承载单元2将形成闭合回路，随后控制器3将向控制终端发出检知信号，以便控制终端执行下一步的转运动作。

此外，若上述实施例所述中的新型夹钳接触传感器采用电流形成闭合回路，则工作人员还应在接触单元和上夹钳之间设置绝缘层。通过设置绝缘层能避免电流在夹钳内部传导，因此能进一步提升新型夹钳接触传感器的检知可靠性。

由于传感器在夹钳上的安装位置需要根据工件的规格进行调整，因此下面将结合实施例二和实施例三对本夹钳进行进一步说明。

实施例二

如图3所示，当待转运的工件尺寸较大时，工作人员可在上夹爪51的外侧设置安装座6，并将所述接触单元1可拆卸的安装在安装座6上，当上夹爪51进行运动时，安装座6能带动接触单元1进行同步运动。

当工件进入夹持间隙内部后，位于下夹爪52上的承载单元2将与工件的底面相抵持。随着两夹爪的不断靠近，接触单元1将与工件的顶面相抵持。由于接触单元1通过安装座6设置在上夹爪51的外侧，因此当工件被夹紧后，接触单元1和承载单元2与工件的接触点不在同一铅垂线上。通过上述方式能提升本装置对大尺寸工件的适应能力，从而避免大尺寸工件因倾斜而发生的误检。

此外，由于安装座6设置在上夹爪51的外侧，当本夹钳处于未夹持工件的闭合状态时，接触单元1将不会与下夹爪52上的承载单元2相接触，因此能避免控制器3发出异常的检知信号。

可选的，为进一步提升本装置对工件尺寸的适应能力，所述安装座6上可设有长圆孔61，且在长圆孔61内部设有连接螺栓62。在进行安装时，工作人员可将连接螺栓62的底部旋入上夹爪51上预设的螺栓孔内部，并根据实际需要调整接触单元1与上夹爪5之间的水平距离。

下面对上述方案的效果进行说明：

本实施例提供了一种夹钳，能通过新型夹钳接触传感器对工件是否处于夹紧状态进行检测，从而避免工件在夹持转运过程中掉落。此外，本装置还能通过安装座6对接触单元1的位置进行调整，从而提升本装置的适应能力，并避免发出异常检知信号。

实施例三

如图4所示，当待转运的工件尺寸较小或夹钳的周侧空间受限时，工作人员可在上夹爪51的夹持面上设置安装槽511，并将所述接触单元1可拆卸的安装在安装槽511内部。

通过设置安装槽511能够降低夹钳的整体空间占用量，方便在狭小空间内进行工件的抓取工作。与此同时，由于接触单元1设置在上夹爪51的安装槽511内部，因此更加适合小尺寸工件的夹持检测工作。

可选的，为避免下夹爪52造成传感器的误检，本实施例在所述下夹爪52上设有避让槽521，所述避让槽521与接触杆42相对正。当上夹爪51与下夹爪52相贴合时，接触杆42将进入避让槽521内部，因此能防止控制器3在本夹钳未夹持工件的闭合状态下发出检知信号。

下面对上述方案的效果进行说明：

本实施例提供了一种夹钳，能通过新型夹钳接触传感器对工件是否处于夹紧状态进行检测，从而避免工件在夹持转运过程中掉落。此外，由于本装置内部设有安装槽511和避让槽521，因此能降低夹钳的整体体积，并避免控制器3在夹钳闭合时发出异常检知信号。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种新型夹钳接触传感器，其特征在于包括：接触单元(1)、承载单元(2)和控制器(3)，所述接触单元(1)和承载单元(2)分别通过导线(31)与控制器(3)相导通，当接触单元(1)和承载单元(2)同时与工件相抵持时，接触单元(1)、工件和承载单元(2)形成闭合回路，以使得所述控制器(3)发出工件检知信号；

所述接触单元(1)包括弹性接触组件，所述弹性接触组件包括：套筒(41)、弹性元件(43)和接触杆(42)，所述接触杆(42)的顶端可滑动的***套筒(41)内部，底端置于套筒(41)外部，且接触杆(42)通过弹性元件(43)与套筒(41)内壁相连；当接触单元(1)与工件相抵持时，接触杆(42)向套筒(41)内部运动，且弹性元件(43)发生弹性形变。

2.根据权利要求1所述的一种新型夹钳接触传感器，其特征在于：所述套筒(41)内部包括触发段(411)和空程段(412)，所述触发段(411)位于空程段(412)的顶部，当接触杆(42)的顶端位于空程段(412)内部时，接触单元(1)与控制器(3)形成断路，当接触杆(42)的顶端运动至触发段(411)内部时，接触单元(1)与控制器(3)形成闭合回路。

3.根据权利要求1所述的一种新型夹钳接触传感器，其特征在于：所述接触单元(1)还包括固定座(44)，所述弹性接触组件可调节的设置在固定座(44)内部。

4.一种夹钳，其特征在于包括权利要求1-3任一所述的新型夹钳接触传感器，还包括上夹爪(51)和下夹爪(52)，所述上夹爪(51)与下夹爪(52)之间形成夹持间隙，所述接触单元(1)安装在上夹爪(51)上，承载单元(2)安装在下夹爪(52)上，且接触杆(42)的底端***夹持间隙内部。

5.根据权利要求4所述的一种夹钳，其特征在于：所述上夹爪(51)的外侧设有安装座(6)，所述接触单元(1)可拆卸的安装在安装座(6)上。

6.根据权利要求5所述的一种夹钳，其特征在于：所述安装座(6)上设有长圆孔(61)，在长圆孔(61)内部设有连接螺栓(62)，所述连接螺栓(62)的底部旋入上夹爪(51)上预设的螺栓孔内部。

7.根据权利要求4所述的一种夹钳，其特征在于：所述上夹爪(51)的夹持面上设有安装槽(511)，所述接触单元(1)可拆卸的安装在安装槽(511)内部。

8.根据权利要求7所述的一种夹钳，其特征在于：所述下夹爪(52)上设有避让槽(521)，所述避让槽(521)与接触杆(42)相对正。

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