CN109775354B - 一种框架类物体的夹爪及具有该夹爪的抓取机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种框架类物体的夹爪及具有该夹爪的抓取机构，包括：支架；与所述支架连接的盒状件；设置在所述盒状件内部的抓取件，所述抓取件竖直设置在所述盒状件内，所述抓取件用于对被抓取物抓取。本发明公开的夹爪具有易抓易放、抓取平稳、自动复位、结构简单、使用方便等优点。

Description

一种框架类物体的夹爪及具有该夹爪的抓取机构

技术领域

本发明涉及一种夹爪，具体涉及一种框架类物体的夹爪及具有该夹爪的抓取机构。

背景技术

框架类物件具有易规则摆放、能盛放多种批量零组件等优点，在工业生产线上得到广泛应用。随着自动化、智能化技术的发展，生产厂家对相关设备的自动化要求进一步提高，现有传统的框架类物件一般依靠人工进行搬运，由于盛放批量零组件后的框架类物件质量大、体积大，导致人工搬运上料费时费力、劳动强度大、生产效率低、安全性差，还易造成相关设施的磕碰，无法满足实际生产需要。因此，自动化抓取搬运设备在工业生产线上具有很大的应用需求，抓取机构是自动化抓取搬运设备中的重要组成部分，是核心的执行机构，需实现对框架类物件的抓取、起吊和转运功能。

目前常用的抓取机构有机械手爪、吸盘结构等。首先，由于框架类物件一般较大，机械手爪一般较小，无法直接使用机械手抓对框架类物件的整体抓取；其次，吸盘结构一般需要较大的接触面以产生吸力，但框架类物件一般无较大的接触面，无法直接采用吸盘结构来对框架类物件的抓取；最后，无论是机械手爪还是吸盘结构，抓取部位都只是框架类物件的某个局部，在框架类物件有偏心的情况下，框架类物件在抓取搬运过程中易发生倾斜或晃动，一方面易脱落或倾翻，引发安全事故，另一方面搬运到位后无法实现规则摆放。

专利(CN 205222457U)提出一种框架类物件的抓取机构，但它通过转轴转动带动摇杆转动，进而带动连杆内外往复运动，实现抓钩的张合，达到抓取和释放的目的，其传动环节多，工作效率和可靠性较低；其次，该机构由多个连杆、摇杆、双摆杆等组成，整体采用框架类构型，质量大、结构复杂。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供种框架类物体的夹爪及具有该夹爪的抓取机构，用以解决现有抓取框架类物体的抓取机构结构复杂的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种框架类物体的夹爪，包括：

支架；

与所述支架连接的盒状件；

设置在所述盒状件内部的抓取件，所述抓取件竖直设置在所述盒状件内，所述抓取件用于对被抓取物抓取。

优选地，所述盒状件内还设置复位件，所述复位件为所述抓取件复位提供动力，所述复位件和所述抓取件设置在转轴上，所述转轴竖直固定在所述盒状件内。

优选地，所述复位件为双扭簧，所述双扭簧包括第一弹簧体和第二弹簧体，所述第一弹簧体和所述第二弹簧体之间设置所述抓取件。

优选地，所述双扭簧的两个开放端设置在所述盒状件的侧面的第一圆形通孔内。

优选地，所述抓取件为长方体构型，所述抓取件上还设置有固定部，所述固定部用于对被抓取物进行固定。

优选地，所述固定部为凹槽状构型，所述固定部设置在所述抓取件的上部，所述被夹持物放置在凹槽状构型内。

优选地，所述盒状件上设置有第一限位部，所述抓取件上设置第二限位部，所述第一限位部和所述第二限位部配合用于对所述抓取件转动方向限位。

优选地，所述第二限位部设置在所述抓取件的一端，所述固定部和所述第二限位部之间设置第二圆形通孔，所述第二圆形通孔用于穿入所述转轴。

优选地，所述第一限位部为台阶状，所述第一限位部设置在所述盒状件的后内侧并与所述第二限位部的位置对应。

优选地，所述盒状件为长方体结构，所述盒状件的上下端面分别对应设置有第三圆形通孔，所述第三圆形通孔用于穿入固定螺母，所述固定螺母中插入所述转轴。

优选地，所述盒状件的两侧上部分别对应设置有第一螺纹孔，通过所述螺纹孔拧入螺钉固定所述支架和所述盒状件。

优选地，所述支架为门字型，所述支架的上端设置有第一凹槽，在所述支架的下端设置第二凹槽，所述盒状件的上端插入所述第二凹槽内。

另外一方面，本发明实施例提供了一种框架类物体的抓取机构，包括上述任一项所述的夹爪，所述抓取机构还包括：

承力杆；

与所述承力杆两端分别连接的连接件，所述连接件与所述夹爪连接。

优选地，所述夹爪为四个，每个所述连接件上各设置两个所述夹爪。

或，所述夹爪为三个，其中一个所述连接件上设置一个所述夹爪，另外一个所述连接件上设置两个所述夹爪。

优选地，所连接件为L型构型，所述连接件包括垂直设置的第一连接部和第二连接部，所述第一连接部设置在支架的第一凹槽中。

优选地，所述承力杆由圆柱段和三角段构成，所述三角段与所述第二连接部连接。

优选地，所述承力杆上设置有把手。

优选地，所述把手设置在所述承力杆的中间位置，所述把手由两个半把手构成，所述半把手上设置有第四圆形通孔和第三凹槽，所述第四圆形通孔用于将所述承力杆与所述把手固定，所述两个半把手上的所述第三凹槽组成第五圆形通孔，所述第五圆形通孔用于所述承力杆穿过所述把手。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：抓取件可绕转轴转动，在外力作用推动下，对被抓取的框架类物体进行抓取和放下；采用复位件和限位结构，复位件为抓取件复位提供动力，限位结构用于对抓取件转动方向限位，以使运动到位后，对框架类物体进行起吊与搬运动作；抓取机构采用多个夹爪抓取框架类物体，抓取与搬运过程平稳、不易脱落，具有易抓易放、抓取平稳、自动复位、结构简单、使用方便等优点。

附图说明

图1为本发明公开的实施例的夹爪的结构图；

图2为本发明公开的实施例的夹爪的A-A剖面图；

图3为本发明公开的实施例的夹爪正视图；

图4为本发明公开的实施例的双扭簧的结构图；

图5为本发明公开的实施例的盒状件的结构图；

图6为本发明公开的实施例的盒状件的正视图；

图7为本发明公开的实施例的盒状件的剖面图；

图8为本发明公开的实施例的抓取件的顺时针转动状态图；

图9为本发明公开的实施例的抓取件的正常状态图；

图10为本发明公开的实施例的抓取件的结构图；

图11为本发明公开的实施例的抓取件的剖面图；

图12为本发明公开的实施例的支架的结构图；

图13为本发明公开的实施例的抓取机构的结构图；

图14为本发明公开的实施例的连接件的结构图；

图15为本发明公开的实施例的承力杆的结构图；

图16为本发明公开的实施例的半把手的俯视图；

图17为本发明公开是实施例的半把手的仰视图；

图18为本发明公开的实施例的把手的结构图。

支架01，盒状件02，抓取件03，复位件04，第一弹簧体04-1，第二弹簧体04-2，转轴05，第一圆形通孔06，第一限位部07，第二限位部03-1，第二圆形通孔03-2，固定部03-3，第三圆形通孔08，第一螺纹孔09，第一凹槽01-1，第二凹槽01-2，第六圆形通孔01-3，第七圆形通孔01-4，连接件10，承力杆11，夹爪12，第一连接部10-1，第二连接部10-2，第八圆形通孔10-1-1，第二螺纹孔10-2-1，圆柱段11-1，三角段11-2，第九圆形通孔11-1-1，第十圆形通孔11-2-1，半把手13，把手14，第四圆形通孔15，第三凹槽16，第五圆形通孔17。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

下面将结合具体的实施例详细描述本发明的技术方案。

如图1-3所示，本发明实施例公开的一种框架类物体的夹爪，包括：支架01，与上述支架01连接的盒状件02，设置在上述盒状件02内部的抓取件03，上述抓取件03竖直设置在上述盒状件02内，上述抓取件03用于对被抓取物抓取，被抓取物不限于框架类物体，只要与夹爪可以相互配合使用都可以。

本发明公开的实施例中，上述盒状件02内还设置复位件04，上述复位件04为抓取件复位提供动力，上述复位件04和上述抓取件03设置在转轴05上，上述转轴05竖直固定在上述盒状件02内。

如图4所示，本发明公开的实施例中，上述复位件04为双扭簧，上述双扭簧包括第一弹簧体04-1和第二弹簧体04-2，上述第一弹簧体04-1和上述第二弹簧体04-2之间设置上述抓取件03。

上述双扭簧的两个开放端设置在上述盒状件02的两侧的第一圆形通孔06内。

可以理解的是，上述复位件04和上述抓取件03套在转轴05上，形成组合体，然后将组合体放入上述盒状件02内，双扭簧的两个开放端放入盒状件02侧面的第一圆形通孔06内；从盒状件02的上下端拧下固定螺母，双扭簧套在固定螺母和转轴05上，并将固定螺母拧紧。

如图5-7所示，上述盒状件02为长方体结构，上述盒状件02的上下端面分别对应设置有第三圆形通孔08，上述第三圆形通孔08用于穿入固定螺母，上述固定螺母中插入上述转轴05。

上述盒状件02的两侧上部分别对应设置有第一螺纹孔09，通过上述第一螺纹孔09拧入螺钉固定上述支架01和上述盒状件02。

可以理解的是，上述盒状件02上设置有第一圆形通孔06、第三圆形通孔08、第一螺纹孔09和第一限位部07，盒状件02上下端面各有一个第三圆形通孔08，用于穿入固定螺母；盒状件02侧面设置有一个第一螺纹孔09，用于拧入螺钉，将支架01和盒状件02固定在一起；第一限位部07与夹爪上的第二限位部03-1配合使用，用于对夹爪的转动限位。

如图6-7所示，在本发明实施例中，上述盒状件02上设置有第一限位部07，如图10-11所示，上述抓取件03上设置第二限位部03-1，上述第一限位部07和第二限位部03-1配合用于对上述抓取件03转动方向限位。

在本发明实施例中，上述第一限位部07为台阶状，上述第一限位部07设置在上述盒状件02的后内侧并与上述第二限位部03-1的位置对应。

如图8-9所示，可以理解的是，上述抓取件03为运动部件，在外力作用下可绕转轴05顺时针方向转动，在外力消失后，可绕转轴05逆时针方向转动，当逆时针转动碰到盒状件02内第一限位部07时，上述抓取件03停止运动。

如图10-11所示，在本发明实施例中，上述抓取件03为长方体构型，上述抓取件03上还设置有固定部03-3，上述固定部03-3用于对被抓取物进行固定。

上述第二限位部03-1设置在上述抓取件03的一端，上述固定部03-3和上述第二限位部03-1之间设置第二圆形通孔03-2，上述第二圆形通孔03-2用于穿入上述转轴05。

在本发明实施例中，上述固定部03-3为凹槽状构型，上述固定部03-3设置在上述抓取件03的上部，抓取件03上设置有凹槽状构型，上述被夹持物放置在凹槽状构型内，在抓取过程中对抓取件产生外向分力，起到锁紧被抓取件的作用，便于起吊与搬运过程的稳定。

上述固定部03-3也可以为其它的构型，本发明实施例不限于此。

如图12所示，上述支架01为门字型，上述支架的上端设置有第一凹槽01-1，在上述支架01的下端设置有第二凹槽01-2，上述盒状件02的上端插入上述第二凹槽01-2内。

可以理解的是，上述支架01上有第一凹槽01-1和第二凹槽01-2，第一凹槽01-1用于插入如图13所示的连接件10，并通过螺钉穿过第六圆形通孔01-3将上述支架01和连接件10固定在第一凹槽01-1内；第二凹槽01-2用于插入盒状件02的上端，螺钉通过上述盒状件02两侧上部的第一螺纹孔09和支架01上第七圆形通孔01-4将盒状件02与支架01固定在第二凹槽01-2内，第二凹槽01-2的另一个作用是固定支架01，不使上述支架01与上述盒状件02产生相对转动，支架01上设有导向凹槽结构，盒状件02插入后，再依靠两个紧固件，可使支架01与盒状件02之间不发生相互转动。

如图13所示，另外一方面，本发明实施例提供了一种框架类物体的抓取机构，包括上述任一项上述的夹爪12，上述抓取机构还包括：

承力杆11；

与上述承力杆11两端分别连接的连接件10，上述连接件10与上述夹爪12连接。可以通过改变承力杆11长度或其一端两个夹爪12间距，实现对不同尺寸的框架类物件的抓取。

本发明实施例中，上述夹爪为四个，每个上述连接件11上各设置两个上述夹爪12。

可以理解的是，每套抓取机构上使用四个夹爪12，承力杆12两端各两个，同时承力杆11每端两个夹爪12之间的距离略小于框架类物件可抓取着力部位的最大值，一般可取(2～6)mm，可以使得起吊与搬运过程平稳。

或，上述夹爪12为三个，其中一个上述连接件10上设置一个上述夹爪12，另外一个上述连接件10上设置两个上述夹爪12。

采用四个或三个夹爪，呈均匀分布，便于起吊与搬运过程的稳定。

如图14所示，上述连接件10为L型构型，上述连接件10包括垂直设置的第一连接部10-1和第二连接部10-2，上述第一连接部10-1设置在支架01的第一凹槽01-1中。

可以理解的是，上述承力杆11两端各两个夹爪12，上述连接件10的第一连接部10-1上设置的四个第八圆形通孔10-1-1，每两个第八圆形通孔10-1-1与一个夹爪12紧固连接，第二连接部10-2上有三个圆形第二螺纹孔10-2-1，通过该圆形第二螺纹孔10-2-1使第二连接部10-2与承力杆11紧固连接，上述第二螺纹孔10-2-1的数量不限于此。

如图15-18所示，承力杆11由圆柱段11-1和三角段11-2构成，其中，圆柱段11-1上有两个第九圆形通孔11-1-1，第九圆形通孔11-1-1孔间距与半把手13上的第四圆形通孔15孔间距相等，以使紧固件(螺钉和螺母)可以通过这些孔将把手14固定在承力杆11上。三角段11-2上有三个第十圆形通孔11-2-1，用以安装连接件10。承力杆11可以采用金属材料或刚度强度较高的非金属材料整体成型制成。当采用金属材料时，圆柱段11-1和三角段11-2可以分段制造，然后采用焊接的方式连接在一起。三角段11-2亦可以是其它形状，如矩形等。根据连接刚度和强度要求，三角段11-2上圆形通孔的数量可以减少至2个，也可以增加至4个，或其它数量，但要与连接件10上对应的安装孔数量一致。

上述承力杆11上还设置有把手14。

上述把手14设置在上述承力杆11的中间位置，上述把手14由两个半把手13构成，上述半把手13上设置有第四圆形通孔15和第三凹槽16，上述第四圆形通孔15用于将上述承力杆11与上述把手14固定，上述两个半把手13上的上述第三凹槽16组成第五圆形通孔17，上述第五圆形通孔17用于上述承力杆11穿过上述把手14。

可以理解的是，把手14由两个半把手13组成，每个半把手13上都有两个第四圆形通孔15和第三凹槽16。两个第四圆形通孔15用于安装紧固件(螺钉和螺母)，将半把手13和承力杆11组装起来。组装后，两个半把手13上的半圆凹槽构成一个圆形通孔，即第五圆形通孔17，该第五圆形通孔17直径与承力杆11直径相当，便于承力杆11通过该圆形通孔穿过把手14。半把手13一般可采用金属或非金属材料制成。

上述把手14由两个半把手13构成，每个半把手13上都有半圆形凹槽，组装后在中间部位构成圆形通孔，承力杆11可以穿过圆形通孔，进而可以机械手通过把手控制抓取机构的运动，上述把手14也可以为其它的形状，不限于此，也可以通过人手抓取把手移动抓取机构，实现抓取动作。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (7)

1.一种框架类物体的夹爪，其特征在于，包括：支架；与所述支架连接的盒状件；设置在所述盒状件内部的抓取件，所述抓取件竖直设置在所述盒状件内，所述抓取件用于对被抓取物抓取；所述抓取件为长方体构型，所述抓取件上还设置有固定部，所述固定部用于对被抓取物进行固定；所述固定部为凹槽状构型，所述固定部设置在所述抓取件的上部，被抓取物放置在凹槽状构型内；

所述盒状件内还设置复位件，所述复位件为所述抓取件复位提供动力，所述复位件和所述抓取件设置在转轴上，所述转轴竖直固定在所述盒状件内；

所述抓取件为运动部件，在外力作用下可绕所述转轴顺时针方向转动，在外力消失后，可绕转轴逆时针方向转动。

2.如权利要求1所述的一种框架类物体的夹爪，其特征在于，所述复位件为双扭簧，所述双扭簧包括第一弹簧体和第二弹簧体，所述第一弹簧体和所述第二弹簧体之间设置所述抓取件，所述双扭簧的两个开放端设置在所述盒状件的侧面的第一圆形通孔内。

3.如权利要求2所述的一种框架类物体的夹爪，其特征在于，所述盒状件上设置有第一限位部，所述抓取件上设置第二限位部，所述第一限位部和所述第二限位部配合用于对所述抓取件转动方向限位；所述第二限位部设置在所述抓取件的一端，所述固定部和所述第二限位部之间设置第二圆形通孔，所述第二圆形通孔用于穿入所述转轴。

4.如权利要求3所述的一种框架类物体的夹爪，其特征在于，所述第一限位部为台阶状，所述第一限位部设置在所述盒状件的后内侧并与所述第二限位部的位置对应。

5.如权利要求1所述的一种框架类物体的夹爪，其特征在于，所述支架为门字型，所述支架的上端设置有第一凹槽，在所述支架的下端设置第二凹槽，所述盒状件的上端插入所述第二凹槽内。

6.一种框架类物体的抓取机构，其特征在于，包括如权利要求1至5任一项所述的夹爪，所述抓取机构还包括：承力杆；与所述承力杆两端分别连接的连接件，所述连接件与所述夹爪连接。

7.如权利要求6所述的一种框架类物体的抓取机构，其特征在于，所述夹爪为四个，每个所述连接件上各设置两个所述夹爪；或，所述夹爪为三个，其中一个所述连接件上设置一个所述夹爪，另外一个所述连接件上设置两个所述夹爪。

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