一种夹取装置

1.本实用新型涉及图书取用设备技术领域，具体涉及一种夹取装置。


背景技术：

2.在图书馆的管理中，图书的归类、搬运和上下架等作业需要花费大量人力和时间，增加了图书馆员的劳动强度，有时还会出现图书归类错误和上架错误等现象。在信息化浪潮中，传统图书馆缺少以机械化为基础的自动化装置是我们所共同面临的现状。图书馆作业的自动化和智能化，能够从根本上减轻图书馆员的劳动强度、提高工作效率，利用机器人实现图书和文献资料的归类、自动存取操作，不仅能减少馆员频繁进出馆藏室对重要文献的保存环境造成扰动和破坏，更有利于文献保护。因此，需要设计一种图书上下架专用抓取机构，在一定程度上代替人力劳动，降低劳动强度。
3.在中国申请号为201921807781.x，公告日为2020.6.30的专利文献公开了一种图书上下架专用抓取机构，包括小车，小车上连接有水平横向移动机构，水平横向移动机构上连接有竖直方向移动机构，竖直方向移动机构上连接有水平纵向移动机构，水平纵向移动机构上连接有书本抓取机构。但是由于图书不一定是垂直放置在支撑面上，竖直设置的夹手不能对倾斜设置的图书进行夹持；而该抓取机构的手腕只能沿y轴滑台的水平进行旋转，其不能沿y轴丝杆的周向进行旋转，进而夹手是始终保持竖直设置的；当图书倾斜放置后，图书的侧面是相对夹手倾斜的，进而夹手不能与图书的两侧接触，这样无法夹持图书；同时当夹手伸出时，其会撞击到图书上，进而将图书推回到原位。同时该装置的上手指通过上下夹书气缸驱动，进而上下夹书气缸是驱动上手指竖向移动的，当上手指与书本的上端部接触时，通过缩回上下夹书气缸，竖直向下的上手指会压紧将书本压紧在书架上，这样无法拨出图书。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种夹取装置，能旋转对不同摆放状态的图书进行夹持，上下摆动的拨动件能将图书拨出。
5.为达到上述目的，本实用新型的技术方案是：一种夹取装置，包括旋转电机和夹手，旋转电机的输出端与夹手连接，旋转电机带动夹手旋转。
6.夹手包括第一夹持件和第二夹持件，第一夹持件与旋转电机的输出端连接，第二夹持件与第一夹持件相对设置；第一夹持件的顶部和第二夹持件的顶部之间连接有调节装置连接，调节装置用于调节第一夹持件和第二夹持件之间的间距；在第一夹持件、第二夹持件与调节装置之间形成容置空腔，容置空腔的两侧和底部具有开口；在第一夹持件和第二夹持件都设有第一输送装置，两第一输送装置相对设置在容置空腔中。
7.在第一夹持件和第二夹持件之间还设有拨动装置，拨动装置位于调节装置上方，拨动装置包括拨动电机、拨动支座和拨动件，拨动电机安装在第一夹持件的一侧，拨动电机的输出端与拨动支座连接，拨动支座向第二夹持件延伸设置，拨动件的一端与拨动支座连
接且与拨动支座垂直设置，拨动电机驱动拨动件向容置空腔摆动。
8.以上设置，夹手通过旋转电机驱动旋转，夹手进行周向旋转，进而夹手既能竖向夹持图书，也能横向夹持图书，又能斜向夹持图书；这样能对不同放置状态的图书进行夹持。适用范围广。通过调节装置调节第一夹持件与第二夹持件的间距，实现夹手对不同厚度的图书进行夹持；同时拨动装置和调节装置都设置在夹手的顶部，在容置空腔的两侧和底部都具有开口，在面积较大的图书进行夹持时，大面积图书的两侧能通过开口伸出到夹手外，大面积图书的底部能通过开口伸出到夹手外，夹手能对不同面积的图书进行夹持，实用性好。
9.取出图书时，通过向下摆动的拨动件将图书拨出一定角度，使得图书的一部分进入到容置空腔内，然后通过两输送装置对图书进行传输，实现完整的图书进入到容置空腔内；摆放图书时，通过输送装置对图书反向传输，将图书输出到夹手外部。
10.进一步的，所述调节装置包括调节固定座、调节滑动座和调节电机，调节固定座包括调节第一连接部、调节第二连接部和调节连接件，调节连接件连接调节第一连接部和调节第二连接部，调节电机安装在调节第一连接部上，调节第二连接部与第一夹持件固定连接；所述调节滑动座设置在调节第一连接部和调节第二连接部之间且位于调节连接件的一侧，调节滑动座与第二夹持件连接。
11.在调节滑动座中设有调节螺纹孔；调节电机的输出端连接有调节丝杆，调节丝杆穿过调节滑动座的调节螺纹孔与调节第二连接部可转动连接；在调节连接件的一侧设有调节滑槽，调节滑动座靠近调节滑槽的一端延伸有调节滑块，调节滑块滑动设置在调节滑槽中。
12.以上设置，通过调节滑槽与调节滑块配合限制调节滑动座沿调节丝杆的周向旋转，这样当调节丝杆转动时会带动调节滑动座沿调节丝杆的轴向方向移动，移动的调节滑动座带动第二夹持件靠近或远离第一持件，实现第一夹持件和第二夹持件之间的间距的调节。
13.进一步的，所述拨动件远离拨动支座的一端设有橡胶块。
14.以上设置，通过设置橡胶块增大拨动件与图书之间的摩擦力，同时避免拨动件损坏图书。
15.进一步的，在第一夹持件中和第二夹持件中都设有容置槽，所述第一输送装置分别设置在两容置槽中，在第一夹持件的容置槽的上方和下方都设有第一夹片，在第二夹持件的容置槽的上方和下方都设有第二夹片，第一夹片和第二夹片远离拨动电机设置，第一夹片与第二夹片相对设置且向靠近容置空腔方向弯折设置。
16.以上设置，摆放图书时，需要将待摆放图纸放置在书架中两图书之间的间隙中，通过第一夹持件与第二夹持件撑大书架中两图书之间的间隙；这样方便将夹手中待摆放的图纸输出到书架中两图书之间的间隙中。
17.进一步地，第一夹片与第二夹片相对设置且向靠近容置空腔方向弯折设置。
18.以上设置，通过设置向容置空腔方向弯折设置第一夹片和第二夹片，第一夹片和第二夹片之间的局间距小于第一夹持件与第二夹持件之间的间距，第一夹片和第二夹片容易伸入到书架中两图书之间的间隙中。
19.进一步的，所述第一输送装置包括滚筒电机、从动滚筒和第一输送带，滚筒电机可
转动的设置在容置槽的一端，从动滚筒可转动设置在容置槽的另一端，第一输送带套设在滚筒电机和从动滚筒上，滚筒电机驱动第一输送带转动。
20.以上设置，通过滚筒电机驱动第一输送带转动，两第一输送带与对图书的侧面接触，实现对图书的传输。
附图说明
21.图1为夹取装置与固定座连接和的立体示意图。
22.图2 为夹取装置旋转后的示意图。
23.图3为夹取装置中拨动装置的立体示意图。
24.图4为夹取装置中调节装置的立体示意图。
25.图5为夹手与调节装置连接的俯视图。
26.图6为夹取装置中拨动件靠近容置空腔摆动的示意图。
27.图7为图书向容置空腔侧倾的示意图。
28.图8为夹取装置中拨动件对图书进行修正的示意图。
29.图9为图书从倾斜状态向竖直状态修改后的示意图。
具体实施方式
30.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细说明。
31.如图1-9所示；一种夹取装置，夹取装置6包括旋转电机61和夹手62，在本实施例中，旋转电机61固定在固定座51上使用，旋转电机61的输出端与夹手62连接，旋转电机61带动夹手62绕旋转电机61的输出端周向旋转。参照图2所示，第一方向为旋转电机61的输出端的轴向方向。夹手62通过旋转电机61驱动旋转，夹手62相对摆动臂42进行周向旋转，进而夹手62既能竖向夹持图书，也能横向夹持图书，又能斜向夹持图书；这样能对不同放置状态的图书进行夹持。适用范围广。
32.夹手62包括第一夹持件621和第二夹持件622，第一夹持件621与旋转电机61的输出端连接，第二夹持件622与第一夹持件621相对设置；第一夹持件621的顶部和第二夹持件622的顶部之间连接有调节装置63连接，调节装置63用于调节第一夹持件621和第二夹持件622之间的间距。通过调节装置63调节第一夹持件621与第二夹持件622的间距，实现夹手62对不同厚度的图书进行夹持。
33.在第一夹持件621、第二夹持件622与调节装置63之间形成容置空腔623，容置空腔623的两侧和底部具有开口；在第一夹持件621中和第二夹持件622中都设有容置槽624，在两容置槽624中分别设有第一输送装置64，两第一输送装置64相对设置在容置空腔623中。
34.在第一夹持件621和第二夹持件622之间还设有拨动装置65，拨动装置65位于调节装置63上方，拨动装置65包括拨动电机651、拨动支座652和拨动件653，拨动电机651安装在第一夹持件621的一侧，拨动电机651的输出端与拨动支座652连接，拨动支座652向第二夹持件622延伸设置，拨动件653的一端与拨动支座652连接且与拨动支座652垂直设置，拨动电机651驱动拨动件653向容置空腔623摆动。拨动装置65和调节装置63都设置在夹手62的顶部，在容置空腔623的两侧和底部都具有开口，在面积较大的图书进行夹持时，大面积图书的两侧能通过开口伸出到夹手62外，大面积图书的底部能通过开口伸出到夹手62外，夹
手62能对不同面积的图书进行夹持，实用性好。
35.拨动装置65和两第一输送装置64用于带动图书进入到容置空腔623中，图书90放置在书架91上，取出书架91中的图书90时，拨动电机651驱动拨动件653向下摆动，拨动件653与图书90顶部的一侧接触并带动图书90向容置空腔623靠近，由于书架91对图书90进行承托，进而图书90的顶部向容置空腔623请倾斜；然后拨动件653复位，通过两第一输送装置64沿f1方向带动图书91进入到容置空腔623，在图书91移动的过程中，书架91对图书90进行承托，拨动件653沿f2向下摆动对图书90顶部的另一侧接触，实现图书90在移动过程中，从倾斜状态向竖直状态修正；然后调节装置驱动第二夹持件向第一夹持件靠近，将容置空腔623中的图纸夹持。对夹取装置6夹持的图书进行摆放时，通过横移装置3、第一摆动装置4和第二摆动装置5驱动夹取装置6沿x轴方向移动，将夹取装置6移动到书架91上时，两第一输送装置64沿f1的相反方向带动图书91远离容置空腔623，实现图书90从夹取装置6移动到书架91上。
36.在本实施例中，在第一夹持件621的容置槽624的上方和下方都设有第一夹片625，在第二夹持件622的容置槽624的上方和下方都设有第二夹片626，第一夹片625和第二夹片626远离拨动电机651设置，第一夹片625与第二夹片626相对设置且向靠近容置空腔623方向弯折设置。摆放图书时，需要将待摆放图纸放置在书架中两图书之间的间隙中，通过设置向容置空腔623方向弯折设置第一夹片625和第二夹片626，第一夹片625和第二夹片626之间的局间距小于第一夹持件621与第二夹持件622之间的间距，第一夹片625和第二夹片626容易伸入到书架中两图书之间的间隙中，然后通过第一夹持件621与第二夹持件622撑大书架中两图书之间的间隙；这样方便将夹手62中待摆放的图纸输出到书架中两图书之间的间隙中。
37.所述拨动支座652包括的拨动第一支撑件6521和的拨动第二支撑件6522，拨动第一支撑件6521与拨动第一支撑件6521与拨动电机651的输出端相连，拨动第一支撑件6521的一端远离调节装置63向上延伸；拨动第二支撑件6522与拨动第一支撑件6521垂直设置且与拨动第一支撑件6521的顶端延伸。通过拨动第一支撑件6521的一端远离调节向上延伸，提升拨动第一支撑件6521顶端的高度，进而与拨动第二支撑件6522连接的拨动件653的高度，实现拨动件653对调节装置63进行避让。
38.所述拨动件653包括第一拨动连接件6531、第二拨动连接件6532和第三拨动连接件6533，第一拨动连接件6531与拨动第二支撑件6522连接，第二拨动连接件6532远离拨动第二支撑件6522设置且位于第一拨动连接件6531上方，第三拨动件653倾斜设置且与第一拨动连接件6531和第二拨动连接件6532连接；在第二拨动连接件6532上设有橡胶块6534。第二拨动连接件6532用于拨出图书，通过设置水平高度高于第一拨动连接件6531的第二拨动连接件6532，便于与图书的顶部配合将图书拨出。通过设置橡胶块6534增大拨动件653与图书之间的摩擦力，同时避免拨动件653损坏图书。
39.所述调节装置63包括调节固定座631、调节滑动座632和调节电机633，调节固定座631包括调节第一连接部6311、调节第二连接部6312和调节连接件6313，调节连接件6313连接调节第一连接部6311和调节第二连接部6312，调节电机633安装在调节第一连接部6311上，调节第二连接部6312与第一夹持件621固定连接；在本实施例中，调节第二连接部6312与第一夹持件621一体成型。所述调节滑动座632设置在调节第一连接部6311和调节第二连
接部6312之间且位于调节连接件6313的一侧，调节滑动座632与第二夹持件622连接。
40.在调节滑动座632中设有调节螺纹孔（图中未示出）；调节电机633的输出端连接有调节丝杆634，调节丝杆634穿过调节滑动座632的调节螺纹孔与调节第二连接部6312可转动连接；在调节连接件6313的一侧设有调节滑槽635，调节滑动座632靠近调节滑槽635的一端延伸有调节滑块636，调节滑块636滑动设置在调节滑槽635中。通过调节滑槽635与调节滑块636配合限制调节滑动座632沿调节丝杆634的周向旋转，这样当调节丝杆634转动时会带动调节滑动座632沿调节丝杆634的轴向方向移动，移动的调节滑动座632带动第二夹持件622靠近或远离第一持件，实现第一夹持件621和第二夹持件622之间的间距的调节。
41.所述第一输送装置64包括滚筒电机641、从动滚筒642和第一输送带643，滚筒电机641可转动的设置在容置槽624的一端，从动滚筒642可转动设置在容置槽624的另一端，第一输送带643套设在滚筒电机641和从动滚筒642上，滚筒电机641驱动第一输送带643转动。通过滚筒电机641驱动第一输送带643转动，两第一输送带643与对图书的侧面接触，实现对图书的传输。
42.夹取装置与z轴移动装置、y轴移动装置和z轴移动装置连接使用，所述z轴移动装置、y轴移动装置和x轴移动装置都为气缸。
43.y轴移动装置的固定端与z轴移动装置的活动端连接，x轴移动装置的固定端与y轴移动装置的活动端连接。z轴移动装置用于驱动夹取装置竖向移动。y轴移动装置用于驱动夹取装置纵向移动。x轴移动装置用于驱动夹取装置横向移动。
44.夹取装置从书架取出图书时：z轴移动装置沿z轴方向驱动夹取装置6移动，使夹取装置6与待取出图书的高度相同；y轴移动装置驱动夹取装置6移动，使夹取装置6的与待取出图书的水平位置对应，x轴移动装置沿x轴方向驱动夹取装置6的拨动件移动到待取出图书一侧上方；然后调节装置驱动第二夹持件远离第一夹持件；然后通过拨动件623向靠近容置空腔623方向摆动，拨动件623下压拨出图书，图书向容置空腔623倾斜，调节装置驱动第二夹持件靠近第一夹持件，两第一输送装置与图书的侧面接触，两第一输送装置与图书之间的摩擦力对图书进行夹持。
45.然后拨动件623向远离容置空腔623方向摆动复位。两第一输送装置的滚轴电机641正向转动对图书进行输送，同时拨动件623向靠近容置空腔623方向摆动对图书的另一侧下压，在拨动件623的压力和两第一输送装置64的输送的共同作用下图书从倾斜状态向竖直状态修正，减少图书的倾斜度；当图书完全进入到容置空腔623后，两第一输送装置停止动作。
46.夹取装置将图书摆动到书架上时： z轴移动装置沿z轴方向驱动夹取装置6移动，使夹取装置6与图书的待摆放位置高度相同；y轴移动装置动夹取装置6移动，使夹取装置6的与图书待摆放位置的水平对应。
47.x轴移动装置沿x轴方向驱动夹取装置6向图书待摆放位置靠近。第一夹片625与第二夹片626伸入到书架中两图书之间的间隙中，撑大书架中两图书之间的间隙。然后两第一输送装置的滚轴电机641反向转动对图书进行输送，将图书输送到图书待摆放位置中。

技术特征：
1.一种夹取装置，其特征在于：包括旋转电机和夹手，旋转电机的输出端与夹手连接，旋转电机带动夹手旋转；夹手包括第一夹持件和第二夹持件，第一夹持件与旋转电机的输出端连接，第二夹持件与第一夹持件相对设置；第一夹持件的顶部和第二夹持件的顶部之间连接有调节装置连接，调节装置用于调节第一夹持件和第二夹持件之间的间距；在第一夹持件、第二夹持件与调节装置之间形成容置空腔，容置空腔的两侧和底部具有开口；在第一夹持件和第二夹持件都设有第一输送装置，两第一输送装置相对设置在容置空腔中；在第一夹持件和第二夹持件之间还设有拨动装置，拨动装置位于调节装置上方，拨动装置包括拨动电机、拨动支座和拨动件，拨动电机安装在第一夹持件的一侧，拨动电机的输出端与拨动支座连接，拨动支座向第二夹持件延伸设置，拨动件的一端与拨动支座连接且与拨动支座垂直设置，拨动电机驱动拨动件向容置空腔摆动。2.根据权利要求1所述的一种夹取装置，其特征在于：所述调节装置包括调节固定座、调节滑动座和调节电机，调节固定座包括调节第一连接部、调节第二连接部和调节连接件，调节连接件连接调节第一连接部和调节第二连接部，调节电机安装在调节第一连接部上，调节第二连接部与第一夹持件固定连接；所述调节滑动座设置在调节第一连接部和调节第二连接部之间且位于调节连接件的一侧，调节滑动座与第二夹持件连接；在调节滑动座中设有调节螺纹孔；调节电机的输出端连接有调节丝杆，调节丝杆穿过调节滑动座的调节螺纹孔与调节第二连接部可转动连接；在调节连接件的一侧设有调节滑槽，调节滑动座靠近调节滑槽的一端延伸有调节滑块，调节滑块滑动设置在调节滑槽中。3.根据权利要求1所述的一种夹取装置，其特征在于：所述拨动件远离拨动支座的一端设有橡胶块。4.根据权利要求1所述的一种夹取装置，其特征在于：在第一夹持件中和第二夹持件中都设有容置槽，所述第一输送装置分别设置在两容置槽中，在第一夹持件的容置槽的上方和下方都设有第一夹片，在第二夹持件的容置槽的上方和下方都设有第二夹片，第一夹片和第二夹片远离拨动电机设置。5.根据权利要求4所述的一种夹取装置，其特征在于：第一夹片与第二夹片相对设置且向靠近容置空腔方向弯折设置。6.根据权利要求4所述的一种夹取装置，其特征在于：所述第一输送装置包括滚筒电机、从动滚筒和第一输送带，滚筒电机可转动的设置在容置槽的一端，从动滚筒可转动设置在容置槽的另一端，第一输送带套设在滚筒电机和从动滚筒上，滚筒电机驱动第一输送带转动。

技术总结
本实用新型提供一种夹取装置，包括可周向旋转的夹手；夹手能与不同放置状态的图书配合；在夹手上还设有调节夹手间距的调节装置；实现夹手与不同厚度的图书配合；在夹手上还设有拨动装置，拨动装置用于将图书拨入到夹手的容置空腔；然后同时第一输送装置正向转动对图书进行传输，实现图书完全进入到容置空腔；摆动图书时第一输送装置反向转动将图书输送到容置空腔外。容置空腔外。容置空腔外。


技术研发人员：黄德鹏 江秋仪 陈伟华 李杰 周杰盛 廖钰 付弈 卢沅芊
受保护的技术使用者：广州城市理工学院
技术研发日：2022.12.09
技术公布日：2023/7/23