CN107598953A - 一种自适应性的离散式夹持机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自适应性的离散式夹持机构，包括对置设置的至少一对夹持单体；所述夹持单体包括架体、分布于所述架体表面的多个接触端子以及通过柔性力带动所述接触端子缩入架体内部或伸出架体表面的伸缩控制机构，本夹持机构能够抓取不同几何尺寸物体，克服了常规夹具适应范围狭窄，故障率高，稳定性差的弊端。

Description

一种自适应性的离散式夹持机构

技术领域

本发明属于夹具装置领域，具体涉及一种自适应性的离散式夹持机构。

背景技术

机械手已经成为现代物流的的基本设备之一，为了满足自动化生产线或分拣流水线不同产品或工件共线生产、分拣的需要，要求机械手夹具在抓取过程中能够适应不同几何尺寸的物品或工件。现有技术的机械手夹具多为固定式结构，这些夹具通常配置传统的波纹吸盘，多个波纹吸盘组成一个吸盘组来抓取一件物品。由于波纹吸盘固有的缺陷会导致夹具在抓取过程中，随着夹具的运动，物品会发生抖动，造成物品脱离夹具而摔坏。另外，对于表面不够光洁或者是没有吸附平面的物体，这种吸盘式夹具也无法使用。当物品或工件尺寸发生变化时，往往需要更换不同的夹具才能完成工作。虽然个别的机械手也配备具有调节功能的夹具，但其调节的适应性较差，而且结构复杂，不便于推广使用。

因此，为解决以上问题，需要一种能够抓取不同几何尺寸物体的一种自适应性的离散式夹持机构，克服了常规夹具适应范围狭窄，故障率高，稳定性差的弊端。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够抓取不同几何尺寸物体的一种自适应性的离散式夹持机构，克服了常规夹具适应范围狭窄，故障率高，稳定性差的弊端。

本发明的一种自适应性的离散式夹持机构，包括对置设置的至少一对夹持单体；所述夹持单体包括架体、分布于所述架体表面的多个接触端子以及柔性力带动所述接触端子缩入架体内部或伸出架体表面的伸缩控制机构；

进一步，所述接触端子为圆柱体；所述架体表面设有与所述圆柱体滑动配合的通孔；

进一步，所述接触端子由非金属弹性材料制作；

进一步，所述架体包括相互平行的内侧板和外侧板，以及连接于所述内侧板与外侧板之间的支撑柱；所述接触端子分布于内侧板表面并能缩入内侧板与外侧板之间；

进一步，所述接触端子后端固定有金属块；所述外侧板为用于吸引接触端子缩入架体内的磁铁板，所述伸缩控制机构包括设置于所述架体内的收紧带，所述收紧带绷紧时可推动接触端子伸出内侧板表面；

进一步，所述伸缩控制机构还包括用于缠绕所述收紧带以将其绷紧的电机；

进一步，所述接触端子后端固定有永磁铁，所述外侧板为极性可控的电磁铁并作为所述伸缩控制机构，所述电磁铁通过改变极性以控制接触端子伸出或缩回架体；

进一步，对置设置的夹持单体的架体之间连接有保持架；所述保持架上设置有两个用于分别对应缠绕两夹持单体的收紧带的缠绕轴；两缠绕轴上一一对应设置有相互啮合的齿轮以使两缠绕轴同步转动。

本发明的有益效果是：本发明的自适应性的离散式夹持机构，一对或多对对置设置的夹持单体的相对表面分布有多个接触端子，当需要夹持物体使，伸缩控制机构利用柔性力(弹力或磁力)推动接触端子伸出架体，接触端子的外端与被夹持物体的表面相互接触实现夹持，由于接触端子的伸缩驱动力为柔性力，因此，当接触端子伸出至与被夹持物表面接触后变不会继续伸出，架体表面分布的多个接触端子将共同形成与被夹持物体外轮廓相适形的形态，因此能够抓取不同几何尺寸物体，当需要放下被夹持物时，接触端子将缩回到架体内，本夹持机构克服了常规夹具适应范围狭窄，故障率高，稳定性差的弊端。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明：

图1是本发明的夹持单体的结构示意图；

图2是本发明的夹持机构的示意图。

具体实施方式

图1是本发明的夹持单体9的结构示意图；图2是本发明的夹持机构的示意图；如图所示，本实施例的自适应性的离散式夹持机构包括对置设置的至少一对夹持单体9；所述夹持单体9包括架体、分布于所述架体表面的多个接触端子4以及通过柔性力带动所述接触端子4缩入架体内部或伸出架体表面的伸缩控制机构；本实施例中，一对或多对对置设置的夹持单体9的相对表面分布有多个接触端子4，当需要夹持物体使，伸缩控制机构利用柔性力(弹力或磁力)推动接触端子4伸出架体，接触端子4的外端与被夹持物体的表面相互接触实现夹持，由于接触端子4的伸缩驱动力为柔性力，因此，当接触端子4伸出至与被夹持物表面接触后变不会继续伸出，架体表面分布的多个接触端子4将共同形成与被夹持物体外轮廓相适形的形态，因此能够抓取不同几何尺寸物体，当需要放下被夹持物时，接触端子4将缩回到架体内，本夹持机构克服了常规夹具适应范围狭窄，故障率高，稳定性差的弊端。

本实施例中，所述接触端子4为圆柱体；所述架体表面设有与所述圆柱体滑动配合的通孔，圆柱体结构的接触端子4滑动配合于架体表面的通孔内，保证接触端子4能够自由伸缩，当然，为避免接触端子4卡死在通孔内或磨损过渡，接触端子4可采用耐磨或自润滑材料(如聚四氟乙烯)制作。

本实施例中，所述接触端子4由非金属弹性材料制作，弹性材料能够避免在夹持过程中对被夹持物的表面造成损坏。

本实施例中，所述架体包括相互平行的内侧板6和外侧板3，以及连接于所述内侧板6与外侧板3之间的支撑柱；所述接触端子4分布于内侧板6 表面并能缩入内侧板6与外侧板3之间，本实施例中所述的内侧板6指的是一对夹持单体9相对侧的侧板。

本实施例中，所述接触端子4后端固定有金属块；所述外侧板3为用于吸引接触端子4缩入架体内的磁铁板，所述伸缩控制机构包括设置于所述架体内的收紧带8，所述收紧带8绷紧时可推动接触端子4伸出内侧板6表面，收紧带8的整体尺寸应该大于接触端子4的分布范围，收紧带8一端连接在内侧板6的一边，夹持物体时，拉紧收紧带8另一端，利用收紧带8将所有接触端子4推出内侧板6，由于收紧带8具有一定韧性，因此，其施加给接触端子4的作用力为弹性力，使每一个接触端子4伸出并抵紧被夹持物的表面。

本实施例中，所述伸缩控制机构还包括用于缠绕所述收紧带8以将其绷紧的电机1，电机1驱动缠绕轴7转动，正转时，缠绕轴7将收紧带8绷紧以夹持物体，反转时，将收紧带8松开，接触端子4在磁力作用下将缩回架体中，如图1所示，缠绕轴7可以设置在架体一侧，或者如图2所示，将其设置在保持架上。

本实施例中，对置设置的夹持单体9的架体之间连接有保持架；所述保持架上设置有两个用于分别对应缠绕两夹持单体9的收紧带8的缠绕轴7；两缠绕轴7上一一对应设置有相互啮合的齿轮以使两缠绕轴7同步转动，电机1输出轴通过齿轮副将动力传递至两缠绕轴7，以控制收紧带8拉紧。

当然，本实施例中的伸缩控制机构还可以通过以下方式实现，所述接触端子4后端固定有永磁铁，所述外侧板3为极性可控的电磁铁并作为所述伸缩控制机构，所述电磁铁通过改变极性以控制接触端子4伸出或缩回架体，通过继电器控制电磁铁的极性，夹持物体时，电磁铁与接触端子4上的永磁铁相互排斥，从而将接触端子4推出架体外，放开物体时，电磁铁改变极性，使其与接触端子4相互吸引，从而将接触端子4吸回架体内。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种自适应性的离散式夹持机构，其特征在于:包括对置设置的至少一对夹持单体；所述夹持单体包括架体、分布于所述架体表面的多个接触端子以及通过柔性力带动所述接触端子缩入架体内部或伸出架体表面的伸缩控制机构。

2.根据权利要求1所述的自适应性的离散式夹持机构，其特征在于:所述接触端子为圆柱体；所述架体表面设有与所述圆柱体滑动配合的通孔。

3.根据权利要求2所述的自适应性的离散式夹持机构，其特征在于:所述接触端子由非金属弹性材料制作。

4.根据权利要求2所述的自适应性的离散式夹持机构，其特征在于:所述架体包括相互平行的内侧板和外侧板，以及连接于所述内侧板与外侧板之间的支撑柱；所述接触端子分布于内侧板表面并能缩入内侧板与外侧板之间。

5.根据权利要求4所述的自适应性的离散式夹持机构，其特征在于:所述接触端子后端固定有金属块；所述外侧板为用于吸引接触端子缩入架体内的磁铁板，所述伸缩控制机构包括设置于所述架体内的收紧带，所述收紧带绷紧时可推动接触端子伸出内侧板表面。

6.根据权利要求5所述的自适应性的离散式夹持机构，其特征在于:所述伸缩控制机构还包括用于缠绕所述收紧带以将其绷紧的电机。

7.根据权利要求4所述的自适应性的离散式夹持机构，其特征在于:所述接触端子后端固定有永磁铁，所述外侧板为极性可控的电磁铁并作为所述伸缩控制机构，所述电磁铁通过改变极性以控制接触端子伸出或缩回架体。

8.根据权利要求6所述的自适应性的离散式夹持机构，其特征在于:对置设置的夹持单体的架体之间连接有保持架；所述保持架上设置有两个用于分别对应缠绕两夹持单体的收紧带的缠绕轴；两缠绕轴上一一对应设置有相互啮合的齿轮以使两缠绕轴同步转动。