技术领域

本发明涉及检测领域，尤其是一种检测设备的抓持装置，特别是 面面接触检测的场合。

背景技术

在自动化检测设备中，通常由工件抓持装置来实现对工件的移动 和精确定位，当工件需要被垂直抓取并准确放置到水平检测台面进行 检测时，工件与水平检测台面需要保证面面接触才能实现准确的检测。 由于机械结构安装误差的存在，不能保证被夹持工件与水平检测台面 保持垂直，如果采用一般的刚性抓持装置，则被测工件被放置到水平 检测台面时，与工作台面是倾斜接触，这会对工件尺寸的检测精度产 生影响。

发明内容

为了克服已有检测设备的抓持装置的无法保证工件与水平检测台 面之间面接触、无法保证检测精度的不足，本发明提供一种有效保证 工件与水平检测台面之间面接触、有效保证检测精度的自适应抓持装 置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种自适应抓持装置，包括夹持机构、垂直驱动机构和水平检测 台面，所述夹持机构的下端为用于夹持被检测工件的工位，所述水平 检测台面位于所述夹持机构的正下方，所述被检测工件的底面为平面， 所述自适应抓持装置还包括微调机构，所述微调机构包括下接口板、 上接口板螺旋弹簧和定位螺钉，所述下接口板的底部与所述夹持机构 连接，所述下接口板的顶面外侧设有至少三个用于安装所述螺旋弹簧 的第一下沉孔，所述上接口板的中心线与所述下接口板的中心线重合， 所述上接口板的底面设有至少三个用于安装所述螺旋弹簧的第一上沉 孔，所述第一上沉孔位于所述第一下沉孔的上方；被压缩状态的所述 螺旋弹簧放置在成对设置的第一上沉孔和第一下沉孔内，定位螺钉穿 过第一上沉孔、螺旋弹簧、第一下沉孔后与所述夹持机构固定连接， 所述上接口板与下接口板之间设有调节距离，所述上接口板与所述垂 直驱动机构的动作端连接。

本实施例中，所述定位螺钉的中间段长度大于上接口板与下接口 板的厚度之和，这里的差值为所述调节距离；所述上接口板、下接口 板均可上下滑动地套装在所述定位螺钉的中间段上，在螺栓弹簧的作 用下，上接口板与定位螺钉中间段最上端即螺帽靠接，所述下接口板 与所述定位螺钉中间段的最下端靠接，因此上接口板与下接口板之间 相互间隔距离为所述调节距离。

进一步，所述下接口板的顶面中部设有用于安装所述止动销的第 二下沉孔，所述止动销安装在所述第二下沉孔内，所述上接口板的中 部设置用于安装调节螺丝的螺纹通孔，所述调节螺丝安装在所述螺纹 通孔内，所述调节螺丝的下端位于所述止动销正上方且相互之间设有 微调间隙，所述调节螺丝的上端安装锁紧螺帽。所述微调间隙小于等 于所述调节距离，初始状态时，微调间隙等于所述调节距离(例如所 述调节螺丝的下端与所述上接口板的底面持平，所述止动销的上端与 所述下接口板的顶面持平)，如果需要调节距离大小，当通过调节锁紧 螺帽，可以缩小微调间隙的大小，当微调间隙小于所述调节距离时， 则整个微调机构的调节量就是所述微调间隙。

再进一步，所述垂直驱动机构的动作端与水平连接板连接，所述 水平连接板与所述上接口板固定连接，所述水平连接板上设有供所述 定位螺钉的螺帽、调节螺丝穿过的通孔。

再进一步，所述上接口板与安装支架连接，所述安装支架与所述 垂直驱动机构的动作端，所述安装支架包括水平连接板、与水平连接 板垂直连接的垂直连接板、与水平连接板和垂直连接板均垂直连接的 固定支撑板，所述垂直连接板与垂直驱动机构的滑块固定连接，所述 的垂直连接板与水平连接板垂直连接，垂直连接板与垂直驱动机构连 接，所述的支撑板分别与水平连接板和垂直连接板垂直紧固连接。

更进一步，所述垂直驱动机构包括单轴机器人、两个直线导轨以 及与导轨配合的滑块、直线导轨安装支座和驱动机构安装板，所述单 轴机器人为由伺服电机驱动滚珠丝杠来实现垂直方向上的直线运动的 驱动组件，所述滚珠丝杠连接滑块，可整个单轴机器人机构固定在驱 动机构安装板中间位置，所述两个直线导轨安装支座分别安装在单轴 机器人左右两侧，所述的两个直线导轨分别固定到直线导轨支座上， 所述滑块可以套装在左右两个直线导轨上。当然，也可采用其他垂直 驱动机构。

所述夹持机构包括气动三爪卡盘和三个相同结构的卡位结构，所 述的气动三爪卡盘是空心圆柱型结构，中间具有气体腔室，外腔体上 设置有进气口和出气口，所述的卡位结构包括卡爪安装座和卡爪。当 然，也可以采用其他夹持机构。

所述的气动三爪卡盘底部设置有三个均匀分布并且连通气体腔室 的气爪夹头，所述的气爪夹头可以沿着卡盘上设置的相应轨道槽做开 合运动，三个轨道槽中线的延长线分别与卡盘的中心线相交，所述的 气动三爪卡盘顶部设置有至少三个均匀分布的标准螺纹孔。

所述的卡爪安装座与三爪卡盘底部的气爪夹头连接，且每个卡爪 安装座上设置有供卡爪安装的插槽，所述的卡爪与卡爪安装座可拆卸 连接，卡爪插入卡爪安装座上的插槽并紧固。

本发明的有益效果主要表现在：在夹持卡盘和固定的垂直驱动机 构之间设置了可实现自适应调整的卡盘微调机构，工件被卡盘垂直抓 取并放置到水平检测台面上，当被夹持的工件和水平检测台面不能保 持垂直的情况下，利用该微调机构可以实现工件位置的自适应调整， 以保证工件与水平检测台面是面接触，从而保证了检测精度。

附图说明

图1是自适应抓持装置的结构示意图。

图2是夹持机构的俯视图。

图3是图2中A-A局部剖视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。

参照图1～图3，一种自适应抓持装置，包括夹持机构、垂直驱动 机构和水平检测台面16，所述夹持机构的下端为用于夹持被检测工件 的工位，所述水平检测台面16位于所述夹持机构的正下方，所述被检 测工件17的底面为平面，所述自适应抓持装置还包括微调机构，所述 微调机构包括下接口板7、止动销19、上接口板8、调节螺丝20、螺 旋弹簧22和定位螺钉23，所述下接口板7的底部与所述夹持机构连 接，所述下接口板7的顶面外侧设有至少三个用于安装所述螺旋弹簧 22的第一下沉孔，所述下接口板7的顶面中部设有用于安装所述止动 销19的第二下沉孔，所述止动销19安装在所述第二下沉孔内，所述 上接口板8的中心线与所述下接口板7的中心线重合，所述上接口板 8的底面设有至少三个用于安装所述螺旋弹簧的第一上沉孔，所述第 一上沉孔位于所述第一下沉孔的上方，所述上接口板8的中部设置用 于安装调节螺丝20的螺纹通孔，所述调节螺丝20安装在所述螺纹通 孔内，所述调节螺丝20的下端位于所述止动销19正上方，所述调节 螺丝20的上端安装锁紧螺帽21；被压缩状态的所述螺旋弹簧22放置 在成对设置的第一上沉孔和第一下沉孔内，定位螺钉23穿过第一上沉 孔、螺旋弹簧22、第一下沉孔后与所述夹持机构固定连接，所述上接 口板5与所述垂直驱动机构的动作端连接。

本实施例中，所述的夹持机构包括气动三爪卡盘、三个相同结构 的卡位结构，所述的气动三爪卡盘1是空心圆柱型结构，中间具有气 体腔室，外腔体上设置有进气口3和出气口4，该气动三爪卡盘底部 设置有三个均匀分布并且连通气体腔室的气爪夹头2，所述的气爪夹 头可以沿着卡盘上设置的相应轨道槽做开合运动，三个轨道槽中线的 延长线分别与卡盘的中心线相交，该气动三爪卡盘顶部设置有三个均 匀分布的标准螺纹孔。所述的卡位结构包括卡爪安装座5和卡爪6， 所述的卡爪安装座5通过螺钉与三爪卡盘底部的气爪夹头2连接，且 每个卡爪安装座上设置有供卡爪6安装的插槽，所述的卡爪6与卡爪 安装座5可拆卸连接，卡爪插入卡爪安装座上的插槽并用螺钉紧固。 当然，也可以采用其他夹持机构。

所述微调机构包括下接口板7、止动销19(优选为压入型止动销)、 上接口板8、调节螺丝组件和螺旋弹簧21(优选为圆形螺旋弹簧)，所 述的调节螺丝组件包括调节螺丝20(优选为全螺纹内六角型调节螺 丝)和锁紧螺帽21，所述的下接口板7的中心线与卡盘中心线重合， 其底面与三爪卡盘贴合，另一面上设置有三个相同大小的用于安装螺 旋弹簧22的第一下沉孔，所述第一下沉孔的中心线分别与三爪卡盘顶 部均匀分布的螺纹孔的中心线重合，此外，在下接口板7的中心位置 设有一个用于安装止动销19的第二下沉孔，所述止动销19安装在下 接口板上7其对应的安装第二下沉孔中。所述的上接口板8中心线与 下接口板7中心线重合，并且在其与下接口板7接触的底面上同样设 置有三个与下接口板第一下沉孔位置对应的用于安装螺旋弹簧22的 第一上沉孔，此外，在上接口板8中心位置设置有一个用于安装调节 螺丝20的螺纹通孔，所述螺纹孔的中心线与下接口板7上止动销19 的中心线重合，所述的调节螺丝20通过螺纹通孔安装在上接口板8 上并在上接口板的槽型顶面上用锁紧螺帽21固定，所述螺旋弹簧11 放置在上下接口板对应的沉孔之间并处于被压缩状态。所述的定位螺 钉23穿过上下接口板上的沉孔和沉孔间的螺旋弹簧固定到三爪卡盘 上的螺纹孔中。

所述的垂直驱动机构包括单轴机器人12、两个直线导轨15以及 与导轨配合的滑块14，直线导轨安装支座13，驱动机构安装板18， 所述的单轴机器人1由伺服电机驱动滚珠丝杠来实现垂直方向上的直 线运动，该滚珠丝杠上连接有与其配合的滑块，可以用螺钉与其他机 构连接，整个单轴机器人机构通过螺钉固定在安装板18中间位置，所 述的两个直线导轨安装支座13分别安装在单轴机器人左右两侧，所述 的两个直线导轨15分别通过螺钉固定到直线导轨支座13上，所述的 滑块14可以套装在左右两个直线导轨上，所述的分别安装在左右两个 直线导轨上的滑块14必须与单轴机器人上的滑块处于同一平面。所述 的卡盘安装支架包括水平连接板9、与水平连接板垂直连接的垂直连 接板11、与水平连接板和垂直连接板均垂直连接的固定支撑板10，所 述垂直连接板11可以通过螺钉与三个滑块固定连接。所述的水平连 接板9通过螺钉与上接口板8连接，其上设有供定位螺钉22的螺帽和 调节螺丝20穿过的通孔，所述的垂直连接板11与水平连接板9通过 螺钉垂直连接，该垂直连接板可以与垂直驱动机构通过螺钉连接，以 实现驱动机构带动夹持机构做竖直方向的直线运动，所述的支撑板10 分别与水平连接板9和垂直连接板11垂直紧固连接。当然，也可以采 用其他垂直驱动机构。

使用时，上接口板和下接口板设置为相同厚度，为了实现位置微 调，可以在上接口板和下接口板之间预留一定的调节距离，定位螺钉 中间段的长度是两接口板的厚度与调节距离的总和。夹持机构通过三 爪卡盘垂直夹持工件，并由垂直驱动机构带动夹持机构垂直往下运动， 由于存在安装误差，被夹持工件和水平检测台面不能保持垂直，工件 和水平台面刚开始接触时是点接触，工件与水平面之间存在一个倾斜 的角度，当被夹持工件继续往下运动时，微调机构中靠近接触点一侧 的弹簧被进一步压缩，使该侧的两接口板之间的距离相对于另一侧缩 短，从而达到减小工件倾斜角度的目的，在弹簧的作用下，工件的位 置被调整直至与水平面垂直，保证工件和水平检测台面是面接触。若 需要调节卡盘角度微调的幅度，可以调节螺钉使其旋出上接口板的底 面一定距离，此时两接口板之间实际的可调节距离缩短。