CN110253602A - 一种内撑式夹具 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开了一种内撑式夹具。该内撑式夹具包括支撑件以及弹性件，弹性件以包覆所述支撑件的下支撑部的方式与所述支撑件密封连接，使得所述弹性件能够在充放气装置的作用下膨胀和收缩，当所述弹性件在收缩状态下能够进入待夹物体，膨胀状态下能够内撑待夹物体；并且，所述弹性件内部中空。本申请的内撑式夹具体积小、质量轻，结构简单、造价低廉，可以在一定范围内迅速、稳定地夹取小尺寸且内部形状规则或不规则的环状、瓶状等易碎、柔软的物体，且不对被夹取物不产生损伤。
Description
技术领域
本申请涉及一种夹具，尤其涉及一种内撑式夹具。
背景技术
在工业生产、日常生活中，需要拾取某些物体，有时会因为不方便直接接触其外表面，而只能采取从内侧撑住其内壁的方式来进行夹取。而某些物体，因为壁厚较薄、强度较弱或内表面易损伤等原因，不能够使用金属或其他刚性夹具进行内撑夹取，否则有可能对物体造成损伤。或者有些物体，内部空间较小或轮廓复杂，订制专用的刚性夹具，成本较高，且不能同时适用于其他物体。并且如果设计不当，还可能造成夹取稳定性不良，容易脱落。因此，需要一种技术以提供各种工业生产和日常生活中的内撑式夹取，或者是对某些物体做内部支撑、固定。
虽然现有技术中已经出现了内撑式夹具，但其采用气缸拉动弹性结构产生形变从而内撑夹取工件，由于气缸缸径和气压的限制，在一些易碎、柔软、口径小工件的内撑式夹取场景并不适用。例如，薄壁玻璃制品、陶瓷制品粗胚、笔帽、试管等。基于此，提供一种基于气囊的内撑式夹具，可以迅速、稳定地夹取易碎、柔软、小口径的物体。
发明内容
本申请实施例之一提供一种内撑式夹具。所述内撑式夹具包括支撑件；以及弹性件，所述弹性件以包覆所述支撑件的下支撑部的方式与所述支撑件密封连接，使得所述弹性件能够在充放气装置的作用下膨胀和收缩，当所述弹性件在收缩状态下能够进入待夹物体，膨胀状态下能够内撑待夹物体；并且，所述弹性件内部中空。
在一些实施例中，所述弹性件在收缩状态下的最大直径小于9mm。
在一些实施例中，在所述弹性件的外壁和/或内壁上设置有增强结构和/或在所述弹性件的外壁上设置有耐磨层、防痕层、防油层和防静电层中的至少一个。
在一些实施例中，所述增强结构包括形成在所述弹性件上的加强筋和粗糙面中的至少一种。
在一些实施例中，所述加强筋为条形凸起、波浪形凸起和锯齿状凸起中的至少一种。
在一些实施例中，在所述弹性件上设置有纹路和/或微型凸点，使得所述弹性件的外壁和/或内壁表面形成为所述粗糙面。
在一些实施例中，所述弹性件的材质为高弹性材料。
在一些实施例中，所述高弹性材料为硅胶或者橡胶。
在一些实施例中，所述支撑件还包括用于与外部连接的上支撑部。
在一些实施例中，所述上支撑部还包括用于与外部连接的供气接口，所述供气接口位于上支撑部顶部；所述支撑件能够通过所述供气接口和所述充放气装置相连通。
在一些实施例中，所述供气接口为螺纹连接部或卡合连接部；所述下支撑部为卡合连接部。
在一些实施例中，所述支撑件还包括压接部；所述压接部为沿圆周套设在所述弹性件之外；在安装状态下，所述压接部能够将所述弹性件压紧在所述下支撑部上，以保证所述弹性件与所述下支撑部之间的密封性。
在一些实施例中，在所述支撑件内设置有气道；所述弹性件能够通过所述气道和所述充放气装置相连通。
在一些实施例中，所述内撑式夹具还包括伸缩机构；所述支撑件直接或者通过连接部件连接在所述伸缩机构上。
在一些实施例中，所述伸缩机构为伸缩杆，所述支撑件通过连接部件连接在所述伸缩杆的伸缩端；或者，所述伸缩机构包括弹簧和牵引件；所述支撑件通过连接部件与所述弹簧和所述牵引件相连接，使得所述支撑部件在所述牵引件的牵引下能够随所述弹簧的伸缩而伸缩。
在一些实施例中，所述内撑式夹具还包括缓冲结构；所述缓冲结构套设在支撑件上。
在一些实施例中，所述缓冲结构为缓冲器、缓冲垫、缓冲片或缓冲弹簧；或者，所述缓冲结构包括伸缩部件、压力传感器和控制器；所述伸缩部件和所述压力传感器与所述控制器相连接，所述伸缩机构套设在所述支撑件上，所述压力传感器设置于所述支撑件与所述伸缩部件的连接处。
本申请实施例之一提供一种夹具。该夹具可以包括如上任意一项所述的内撑式夹具以及辅助脱离装置。所述辅助脱离装置为喷气结构，所述喷气结构设置于所述内撑式夹具上，并且在使用状态下，所述喷气结构与充放气装置相连接；或者，所述辅助脱离装置为可伸缩推杆，所述可伸缩推杆设置于所述内撑式夹具上；或者，所述辅助脱离装置为振动装置，所述内撑式夹具设置于所述振动装置上。
附图说明
本申请将以示例性实施例的方式进一步说明，这些示例性实施例将通过附图进行详细描述。这些实施例并非限制性的，在这些实施例中，相同的编号表示相同的结构，其中：
图1是根据本申请一些实施例所示的内撑式夹具的立体图；
图2是根据本申请一些实施例所示的内撑式夹具安装状态的主视图的剖视图；
图3是根据本申请一些实施例所示的内撑式夹具膨胀状态的主视图的剖视图；
图4是根据本申请一些实施例所示的具有伸缩机构的内撑式夹具的结构示意图；
图5是根据本申请又一实施例所示的具有伸缩机构的内撑式夹具的结构示意图；
图6是根据本申请一些实施例所示的具有缓冲结构的内撑式夹具的结构示意图；
图7是根据本申请一些实施例所示的具有辅助脱离机构的内撑式夹具的结构示意图；以及
图8是根据本申请一些实施例所示的内撑式夹具夹取物品的示意图。
图中，100为内撑式夹具，1为支撑件，2为弹性件，11为下支撑部，12为上支撑部，13为压接部，14为气道，15为供气接口，16为倒钩结构，21为增强结构，22为弹性件的外壁，23为弹性件的内壁，3为伸缩机构，31为弹簧，32为牵引件，4为缓冲结构，5为辅助脱离装置，6为待夹物体。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
相反，本申请涵盖任何由权利要求定义的在本申请的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本申请有更好的了解，在下文对本申请的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本申请。
本申请实施例涉及一种内撑式夹具，该内撑式夹具可以内撑式夹取物体，特别是夹取易碎、柔软、口径小工件的物体，例如笔帽、试管等。该内撑式夹具可以适用于多种场合，例如，该内撑式夹具可以用于仓库、工厂生产线等需要批量夹取的应用场景，本申请对此不作限制。
图1是根据本申请一些实施例所示的内撑式夹具(100)的立体图；图2是根据本申请一些实施例所示的内撑式夹具(100)安装状态的主视图的剖视图；图3是根据本申请一些实施例所示的内撑式夹具(100)膨胀状态的主视图的剖视图；图8是根据本申请一些实施例所示的内撑式夹具(100)夹取物品的示意图。以下将结合图1-3、8对本申请实施例所涉及的内撑式夹具(100)进行详细说明。值得注意的是，以下实施例仅仅用以解释本申请，并不构成对本申请的限定。
在本申请的实施例中，如图1-3所示，内撑式夹具(100)可以包括支撑件(1)以及弹性件(2)。弹性件(2)可以以包覆支撑件(1)的下支撑部(11)的方式与支撑件(1)密封连接，使得弹性件(2)能够在充放气装置的作用下膨胀和收缩，当弹性件(2)在收缩状态下能够进入待夹物体，如图8所示，已进入待夹物体内部的弹性件在膨胀状态下能够内撑待夹物体，以将待夹物体夹取。弹性件(2)内部可以为中空，有一个开口，形成类似气球的结构，通过该开口在充放气装置的作用下可以对向弹性件内部充气，进而使弹性件的内壁向外膨胀。在一些实施例中，弹性件(2)在收缩状态下的最大直径小于9mm。通过该内撑式夹具(100)可以夹取内径较小的小件物品。在一些实施例中，弹性件(2)包覆支撑件(1)的下支撑部(11)的方式可以包括下支撑部(11)完全被弹性件(2)包裹且位于弹性件(2)的中空内部。
为了使弹性件(2)与支撑件(1)的密封连接更牢固且在弹性件(2)充气后也不易从支撑件(1)上脱落，在一些实施例中，下支撑部(11)可以包括卡合连接部。具体的，支撑件(1)的下支撑部(11)的外侧可以形成倒钩结构(16)，弹性件(2)以包覆下支撑部(11)外侧倒钩结构(16)的方式套设在支撑件(1)上，倒钩结构(16)的表面与弹性件(2)内表面完全贴合，当对弹性件(2)充入小于预设压力阈值的气体时弹性件(2)膨胀，该倒钩结构(16)的上表面可以产生相对于弹性件(2)膨胀方向相反的阻力以使得弹性件(2)与倒钩结构(16)的上表面贴合更紧密，以使得弹性件(2)与下支撑部(11)可以处于密封状态且弹性件(2)不从下支撑部(11)上脱落。在一些实施例中，该预设压力阈值可以为预先通过大量试验获得的压力值。具体的，当对弹性件(2)充入小于预设压力阈值的气体时，支撑部(11)外侧倒钩结构(16)的上表面产生相对于弹性件(2)膨胀方向相反的阻力可以使弹性件(2)与支撑部(11)不脱离；当对弹性件(2)充入大于预设压力阈值的气体时，弹性件(2)会从支撑部(11)上脱离。通过多次充入不同压力值的气体测试弹性件(2)是否脱落，可以获得使弹性件(2)不脱离的最大压力值，即为预设压力阈值。在一些实施例中，支撑件(1)还可以包括压接部(13)，压接部(13)可以沿圆周套设在弹性件(2)之外。在安装状态下，压接部(13)能够将弹性件(2)压紧在下支撑部(11)上，以保证弹性件(2)与下支撑部(11)之间的密封性。在一些实施例中，压接部(13)可以包括抱箍、弹性橡圈、金属丝、柔性绳索等。
在一些实施例中，支撑件(1)还可以包括用于与外部连接的上支撑部(12)。具体的，上支撑部(12)还可以包括用于与外部连接的供气接口(15)，供气接口(15)位于上支撑部(12)顶部；支撑件(1)能够通过所述供气接口(15)和充放气装置相连通，充放气装置通过供气接口(15)可以向弹性件(2)中充放气，从而使弹性件(2)膨胀或收缩。在一些实施例中，供气接口(15)可以为螺纹连接部或卡合连接部，供气接口(15)与充放气装置可以为螺纹连接或卡接连接。在一些实施例中，充放气装置可以是电动充放气装置、循环充放气装置、抽放气装置、气体发生器或储气罐等装置。
在一些实施例中，在支撑件(1)内可以设置有气道(14)；弹性件(2)能够通过气道(14)和充放气装置相连通。在一些实施例中，支撑件(1)的中空气道(14)可以包括中空圆筒状或中空多棱柱状。例如，中空三棱柱状、中空四棱柱状或中空五棱柱状等。充放气装置通过供气接口(15)与支撑件(1)相连，弹性件(2)为一个与下支撑部(11)密封连接的密闭容腔，充放气装置可以通过支撑件(1)的中空气道(14)对与下支撑部(11)密封连接的弹性件(2)进行充气或放气。在一些实施例中，支撑件(1)的上支撑部(12)和下支撑部(11)可以为一体成型，也可以为固定连接(如，焊接、螺纹连接等)。
在一些实施例中，弹性件(2)可以是以一体成型方式或者由弹性片以卷曲的方式形成的筒状弹性件。通过将筒状弹性件以至少包覆支撑件(1)下支撑部(11)的方式与支撑件(1)密封连接，可以使得弹性件(2)在支撑件(1)的下部形成为类似气囊的结构。在安装或使用状态下，弹性件(2)通过支撑件(1)和充放气装置相连通，使得在弹性件(2)中空内部能够充入气体使弹性件(2)向外膨胀和排出弹性件(2)中空内部的气体使弹性件(2)收缩。当弹性件(2)处于在未充气或抽气状态时，本申请的内撑式夹具可以伸入待夹取物体内，然后通过充放气装置向弹性件(2)中空内部充入气体使弹性件(2)向外膨胀，直至弹性件(2)在待夹取物体内部可以对其形成合适的夹持力，能够从内部对待夹取物体进行夹取；完成夹取后，排出弹性件(2)中空内部的气体，使弹性件(2)收缩，即可将本申请的内撑式夹具从待夹取物体内取出。由于弹性件(2)中空内部的气压可以根据需要进行设置和调整，从而可以调整内撑的力度，对于薄壁或易损工件也可以安全拾取。
在一些实施例中，弹性件(2)也可以直接采用气囊。类似的，通过将气囊以包覆支撑件(1)的下支撑部(11)的方式与支撑件(1)密封连接，在安装或使用状态下，气囊和充放气装置相连通，使得气囊中能够充入气体使气囊向外膨胀和排出气囊中的气体使弹性件(2)收缩，从而能够从内部对待夹取物体进行夹取。
在一些实施例中，在膨胀状态下，弹性件(2)的外形可以与被夹物体的内容积面贴合，使弹性件(2)表面与被夹物体表面可以更好的贴合。对应地，在一些实施例中，可以定制化设计弹性件(2)形状，与被夹物体的内部收容空间的形状一致。在一些实施例中，可以在弹性件的外壁设置一些纹理，以增加弹性件与被夹物体之间的摩擦力。对应地，在一些实施例中，可以设计弹性件(2)外壁上的纹理，使其与被夹物体内容积表面的纹理契合。在一些实施例中，通过设计弹性件(2)表面的特征或纹理，可以限制弹性件(2)膨胀的方向，并可以增大摩擦力。
在一些实施例中，弹性件(2)的材质可以为高弹性材料。高弹性材料的弹性非常好，依靠气体的压力即可实现高弹性材料制成的弹性件(2)的变形，并且高弹性材料制成的弹性件(2)变形速度快，适合工业中的应用。
在一些实施例中，弹性件(2)的材质可以为硅胶。例如，热加硫型固态有机硅胶、氟硅胶、液体硅胶等。硅胶具有高低温稳定性、硬度范围宽(10-80邵尔硬度)、耐化学品、密封性能佳、电气性质好、耐压缩变形等卓越性能，和常规有机弹性体相比，硅胶还特别容易加工制造，可以在能耗较低的情况下模压、压延、挤出，生产效率高。拉伸强度是指造成一块硅胶材料样品撕裂时每个范围单位上所需的力。热加硫型固态有机硅胶拉伸强度范围介于4.0-12.5MPa之间；氟硅胶拉伸强度范围介于8.7-12.1MPa之间；液体硅胶的拉伸强度范围介于3.6-11.0MPa之间。伸长率是指“极限破裂伸长”或者当样品断裂时相对于原长度的所增长的百分比。热加硫型固态硅胶一般的伸长率范围在90到1120％之间；氟硅胶一般的伸长率在159到699％之间；液体硅胶一般的伸长率在220到900％之间。不同的加工方法、硬化剂和温度的选择都能很大程度地改变样品的伸长率。
通过将弹性件(2)的材质选择为硅胶，当待夹取物体的内侧面为复杂轮廓时，由于硅胶可以产生极大形变的特性，并且可以与目标物体的内侧面有效贴合，因此不需要预先对弹性件(2)进行复杂的设计就可以实现夹取。由此可见，基于高弹性气囊的内撑式夹具，即可以适用于内轮廓复杂的待夹取物体，同时具有较强的通用性，生产成本低并且效率高，适合工业场景、生活场景的使用。
在一些实施例中，弹性件(2)的材质也可以采用橡胶。例如，天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶等。在一些实施例中，弹性件(2)的材质还可以采用热塑性弹性体或弹性复合材料。例如，弹性件(2)可以采用苯乙烯类TPE热塑性弹性体(如SBS、SEBS、SEPS、EPDM/苯乙烯、BR/苯乙烯、CI-IIR/苯乙烯、NP/苯乙烯等)、烯烃类TPE热塑性弹性体(如动态硫化型的TPO、)、二烯类TPE热塑性弹性体等。又例如，弹性件(2)可以采用POE弹性复合材料等。
在一些实施例中，在弹性件(2)的外壁(22)和/或内壁(23)上可以设置有增强结构(21)，弹性件(2)的外壁(22)在充气时与被夹物体接触。在一些实施例中，增强结构(21)可以包括形成在弹性件(2)上的加强筋。在一些实施例中，加强筋为条形凸起、波浪形凸起和锯齿状凸起中的一种或多种。例如，加强筋可以是在弹性件(2)的外壁(22)沿周向延伸一周并沿径向向外凸出形成的环状凸起结构。又例如，加强筋可以是在弹性件(2)的外壁(22)沿轴向布置并沿径向向外凸出形成的加强筋结构。在一些实施例中，加强筋的数量可以为1条、2条、3条、4条、5条、6条、7条、8条、9条、10条、11条、12条或者更多。当加强筋的数量为多条时，多条加强筋可以均匀地设置在弹性件(2)的外壁(22)上；也可以根据需要按不同的方式布置在弹性件(2)的外壁(22)上。
通过在弹性件(2)的外壁(22)上设置加强筋，一方面可增大弹性件(2)表面的摩擦系数，使得在使用过程中能够增大与待夹取物体的内侧面的摩擦力，从而使得本申请的内撑式夹具(100)能够更加稳固地对待夹取物体进行夹持；另一方面，加强筋可以对弹性件(2)起到加强作用，增加气囊的强度、局部刚度和寿命。另外，通过调整加强筋的数量、尺寸和/或布置方式也可以起到调节弹性件(2)膨胀状态下形状的作用。例如，当需要弹性件(2)整体一起沿径向向外膨胀时，可以在弹性件(2)外壁上均匀设置一条或多条加强筋，同时将加强筋的尺寸设置得较小，使得弹性件(2)在充气时可以整体一起沿径向向外膨胀。又例如，需要在弹性件(2)膨胀时形成多节不同长度和/或不同直径的膨胀部时，可以将多条加强筋按照需要的间隔长度进行布置，并且将加强筋的尺寸设置得较大，使得弹性件(2)膨胀时可以形成多节不同长度和/或不同直径的膨胀部，比如使得弹性件(2)膨胀时形成下部直径小、上部直径大的结构。
在一些实施例中，也可以在弹性件(2)的内壁(23)上形成增强结构。弹性件(2)内壁(23)上形成增强结构可以与弹性件(2)外壁上增强结构(21)相配合，对弹性件(2)起到加强作用，增加气囊的强度、局部刚度和寿命；另外，也可以调整弹性件(2)膨胀状态下的形状。
在一些实施例中，增强结构(21)还可以包括形成在弹性件(2)上的粗糙面。在一些实施例中，粗糙面可以由设置在弹性件(2)上的多个纹路和/或微型凸点形成。例如，可以是以均匀或者不均匀的方式在弹性件(2)的表面上设置多个球冠状凸起和/或纹路，使得弹性件(2)的外壁(22)和/或内壁(23)表面形成为粗糙面。通过在弹性件(2)的表面设置粗糙面，可以增大弹性件(2)表面的摩擦系数，使得在使用过程中能够增大与待夹取物体的内侧面的摩擦力，从而使得本申请的内撑式夹具(100)能够更加稳固地对待夹取物体进行夹持。
在一些实施例中，在弹性件(2)的外壁(22)上可以设置有耐磨层、防痕层、防油层和/或防静电层；其中，弹性件(2)的外壁(22)在充气时与被夹物体接触。在一些实施例中，可以在弹性件(2)外壁(22)上增加其他材质(如通过喷涂、浸泡增加其他材质的薄膜)，从而可以实现耐磨、无痕、防油、防静电等功能。例如，可以采用耐磨涂料(如KN17高分子陶瓷聚合物涂料、KN7051碳化硅陶瓷涂料等)通过喷涂在弹性件(2)外壁上形成耐磨层。又例如，可以通过将浸泡防油剂(如全氟羧酸的铬络合物、丙烯酸氟烃酯类树脂、丙烯酸氟烃磺酰氨基乙酯等有机氟化合物)在弹性件(2)外壁上形成防油层。再例如，可以通过喷涂或浸泡防静电材料(如防静电碳系涂料、防静电金属系涂料、防静电金属氧化物系涂料、醇酸型、丙烯酸型、环氧型、聚氨酯型等防静电涂料)等方式在弹性件(2)外壁上形成防静电层；或者，可以在弹性件(2)外壁上设置金属氧化物系填充型防静电材料制成的防静电膜等。还例如，可以通过喷涂或浸泡防指纹涂层剂等在弹性件(2)外壁上形成防压痕层；或者，在弹性件(2)外壁上设置防压膜，从而形成防压痕层。
图4是根据本申请一些实施例所示的具有伸缩机构(3)的内撑式夹具的结构示意图。图5是根据本申请又一实施例所示的具有伸缩机构(3)的内撑式夹具的结构示意图。
在一些实施例中，内撑式夹具(100)还可以包括伸缩机构(3)，支撑件(1)可以直接或者通过连接部件连接在伸缩机构(3)上，使得支撑件(1)能够随伸缩机构(3)的伸缩而移动，弹性件(2)与支撑件(1)固定连接，从而也可以跟随支撑件(1)的移动而移动。在一些实施例中，连接部件可以为螺栓、卡扣或插销等。
在一些实施例中，如图4所示，伸缩机构(3)可以为伸缩杆(如，电动伸缩杆、液压伸缩杆、气动伸缩杆等)，支撑件(1)通过螺纹连接结构连接在伸缩杆的伸缩端，使得支撑件(1)能够随伸缩机构(3)的伸缩而移动，弹性件(2)与支撑件(1)密封连接，从而也可以跟随支撑件(1)的移动而移动。
在一些实施例中，如图5所示，伸缩机构(3)还可以包括弹簧(31)和牵引件(32)(如，牵引线、牵引绳、牵引杆等)；支撑件(1)通过连接部件与弹簧(31)和牵引件(32)相连接，并且牵引件(32)带动支撑件(1)上下移动，使得支撑件(1)在牵引件(32)的牵引下能够随弹簧(31)的伸缩而伸缩。在一些实施例中，伸缩机构(3)可以由控制装置控制其伸缩。具体的，控制装置可以带动牵引件(32)上下移动，以带动支撑件(1)上下移动，从而带动弹性件(2)伸入待夹物体内部夹取待夹物体后，完成夹取过程。通过将内撑式夹具设置为可伸缩的形式，能够实现特殊场景下的物品夹取。例如，当待夹取物密集堆放且部分物品低于其周围物品的高度时(例如密集堆放的试管)，由于没有足够多的空间，不适合通过夹具从外部直接抓取，又因为中间部分物品高度较低，采用不带伸缩机构的内撑式夹具批量夹取时无法抓取到中间部分高度较低的物品，而通过设置伸缩机构(3)，使内撑式夹具可以伸缩，从而在上述情况下完成对密集堆放物体的批量夹取。
通过将内撑式夹具(100)设置为可伸缩的形式，能够实现特殊场景下的物品夹取。例如，当待夹取物密集堆放且部分物品低于其周围物品的高度时(例如密集堆放的瓶装物体)，由于没有足够多的空间，不适合通过外夹式夹具从外部直接抓取，又因为中间部分物品高度较低，采用内撑式夹具批量夹取时无法抓取到中间部分，而通过设置伸缩机构(3)，使内撑式夹具(100)可以伸缩，从而在上述情况下完成对密集堆放物体的批量夹取。
图6是根据本申请一些实施例所示的具有缓冲结构(4)的内撑式夹具的结构示意图。
在一些实施例中，内撑式夹具(100)还可以包括缓冲结构(4)。缓冲结构(4)可以套设在支撑件(1)上。当夹具受到外力作用时，缓冲结构(4)可以起到缓冲作用，以保护夹具和待夹取物。例如，在内撑式夹具(100)准备夹取待夹取物体时，由于定位不准导致弹性件(2)与待夹取物体发生碰撞，此时缓冲结构(4)可以起到缓冲作用，以保护夹具和待夹取物。在一些实施例中，缓冲结构(4)可以是缓冲器、缓冲垫、缓冲片或缓冲弹簧等。缓冲器还可以是能够自动调整的缓冲器，当弹性件(2)与待夹取物体发生碰撞受力超过预设的阈值时，缓冲器可以自动收缩。在一些替代性实施例中，缓冲结构(4)还可以包括伸缩部件、压力传感器和控制器；伸缩部件可以和压力传感器与控制器相连接，伸缩部件可以套设在支撑件(1)上，压力传感器可以设置于支撑件(1)与伸缩部件的连接处。在一些实施例中，伸缩部件可以是电动伸缩杆、液压伸缩杆、气动伸缩杆等。当弹性件(2)与待夹取物体发生碰撞受力超过预设的阈值时，伸缩部件自动收缩。
在一些情况下(如批量夹取)，若内撑式夹具没有准确的伸入待夹取物品内侧，则有可能会对物品造成损害。通过设置缓冲结构(如弹簧，也可以是其他合理结构如伸缩杆等)，可以使内撑式夹具被动收缩，在触碰到物品时便可以缩回，从而减小对物品的可能损害。另外，在批量夹取物体(如矩阵式夹取工件)时，偶尔会有工件导向导不进去的情况。比如有60个零件，可能有59个可以用夹具夹取物品，但是有1个没有被夹取住。这样的话，通过该缓冲结构，可以将夹取住的59个取走，并且不会破坏没有夹取住的那个工件。此外，通过设置缓冲结构还可以保护弹性件(2)。具体的，在弹性件(2)伸向到待夹取物体时，如果定位不准或者伸入过深会使得弹性件(2)遇到比较大的阻力，这个阻力没有缓冲的话，就为形成为破坏力，增加弹性件(2)的摩擦导致损坏弹性件(2)。
图7是根据本申请一些实施例所示的具有辅助脱离装置(5)的内撑式夹具的结构示意图。
在一些实施例中，内撑式夹具(100)还可以包括辅助脱离装置(5)。当内撑式夹具期望脱离物品时，可能由于静电吸附等原因导致不能及时脱离，通过在内撑式夹具外部设置辅助脱离装置(5)，当需要脱离时，利用辅助脱离装置(5)可以辅助物品脱离。
在一些实施例中，辅助脱离装置(5)可以为喷气结构。喷气结构设置于内撑式夹具(100)上，并且在使用状态下，喷气结构与充放气装置相连接。例如，喷气结构可以是设置在内撑式夹具(100)外部的喷气喷头，安装或使用状态下，喷气喷头与充放气装置相连接。具体的，喷气结构可以为呈环状结构的喷头，在喷头上设置有呈环形分布的喷气孔。安装状态下，喷头可以固定连接在内撑式夹具(100)上，并且呈环状结构的喷头与内撑式夹具(100)同轴设置，使得呈环形分布的喷气孔沿支撑件(1)的中心轴向均匀分布并朝向弹性件(2)的外表面。当物品吸起来后，气囊收缩，如果物品不下落，可以通过喷气喷头向正中间位置和/或侧面位置吹气，给物品一个干扰，从而使物品脱落。通过在内撑式夹具上设置喷气结构，当需要脱离时，利用喷气结构往物品与夹具的吸附处喷气，从而辅助物品脱离。
在一些替代性实施例中，辅助脱离装置可以为可伸缩推杆，可伸缩推杆设置于内撑式夹具(100)上。例如，可伸缩推杆可以是气动伸缩杆，其可以安装在内撑式夹具(100)上或者与内撑式夹具(100)形成为一体式结构，当物品吸起来后，气囊收缩，但是物品不下落，可以通过将可伸缩推杆伸出，触碰物品，从而使其脱落。
在一些替代性实施例中，辅助脱离装置还可以为振动装置。内撑式夹具(100)设置于振动装置上。例如，可以将一个微型振动装置安装在内撑式夹具(100)上，当物品吸起来后，气囊收缩，但是物品不下落，可以通过微型振动装置使内撑式夹具(100)振动或抖动一下，从而使物品脱落。例如，振动装置可以是现有手机中的手机振动器或类似的机构或装置。
本申请所披露的内撑式夹具可能带来的有益效果包括但不限于：
本申请的内撑式夹具体积小、质量轻，结构简单、造价低廉且由于硅胶气囊的柔软性质，可以在一定范围内夹取不同尺寸和类似形状的物体，并且对被夹取物不产生损伤；可以迅速、稳定地夹取环状、瓶状等易碎、柔软的物体，且不损伤物体表面。本申请的内撑式夹具带有的弹性件套住物体内侧后，弹性件膨胀，与物体内表面贴合，可以从内部完成对待夹取物体的夹取；进一步地，第一弹性件可以与被夹物体内侧的外形相同，不会产生局部应力集中，不易损伤物体内面。进一步地，气囊内部气压可调，即可以调整内撑的力度，对于薄壁或易损工件也可以安全拾取；进一步地，即使气动系统过载，或定位不准发生碰撞，也不会对物品产生损伤；进一步地，待夹取物体内侧面为复杂轮廓时，得益于硅胶可以产生极大形变的特性，不需要预先进行复杂的设计，也可以有效贴合，实现夹取。需要说明的是，不同实施例可能产生的有益效果不同，在不同的实施例里，可能产生的有益效果可以是以上任意一种或几种的组合，也可以是其他任何可能获得的有益效果。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (18)
1.一种内撑式夹具(100)，其特征在于，其包括：
支撑件(1)；以及
弹性件(2)，所述弹性件(2)以包覆所述支撑件(1)的下支撑部(11)的方式与所述支撑件(1)密封连接，使得所述弹性件(2)能够在充放气装置的作用下膨胀和收缩，
当所述弹性件(2)在收缩状态下能够进入待夹物体，膨胀状态下能够内撑待夹物体；
并且，所述弹性件(2)内部中空。
2.根据权利要求1所述的内撑式夹具(100)，其特征在于，所述弹性件(2)在收缩状态下的最大直径小于9mm。
3.根据权利要求1所述的内撑式夹具(100)，其特征在于，在所述弹性件(2)的外壁(22)和/或内壁(23)上设置有增强结构(21)和/或在所述弹性件(2)的外壁(22)上设置有耐磨层、防痕层、防油层和防静电层中的至少一个。
4.根据权利要求3所述的内撑式夹具(100)，其特征在于，所述增强结构(21)包括形成在所述弹性件(2)上的加强筋和粗糙面中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的内撑式夹具(100)，其特征在于，所述加强筋为条形凸起、波浪形凸起和锯齿状凸起中的至少一种。
6.根据权利要求4所述的内撑式夹具(100)，其特征在于，在所述弹性件(2)上设置有纹路和/或微型凸点，使得所述弹性件(2)的外壁(22)和/或内壁(23)表面形成为所述粗糙面。
7.根据权利要求1所述的内撑式夹具(100)，其特征在于，所述弹性件(2)的材质为高弹性材料。
8.根据权利要求7所述的内撑式夹具(100)，其特征在于，所述高弹性材料为硅胶或者橡胶。
9.根据权利要求1所述的内撑式夹具(100)，其特征在于，所述支撑件(1)还包括用于与外部连接的上支撑部(12)。
10.根据权利要求9所述的内撑式夹具(100)，其特征在于，所述上支撑部(12)还包括用于与外部连接的供气接口(15)，所述供气接口(15)位于上支撑部(12)顶部；
所述支撑件(1)能够通过所述供气接口(15)和所述充放气装置相连通。
11.根据权利要求10所述的内撑式夹具(100)，其特征在于，所述供气接口(15)为螺纹连接部或卡合连接部；所述下支撑部(11)为卡合连接部。
12.根据权利要求1所述的内撑式夹具(100)，其特征在于，所述支撑件(1)还包括压接部(13)；
所述压接部(13)为沿圆周套设在所述弹性件(2)之外；
在安装状态下，所述压接部(13)能够将所述弹性件(2)压紧在所述下支撑部(11)上，以保证所述弹性件(2)与所述下支撑部(11)之间的密封性。
13.根据权利要求1所述的内撑式夹具(100)，其特征在于，在所述支撑件(1)内设置有气道(14)；
所述弹性件(2)能够通过所述气道(14)和所述充放气装置相连通。
14.根据权利要求1所述的内撑式夹具(100)，其特征在于，还包括伸缩机构(3)；
所述支撑件(1)直接或者通过连接部件连接在所述伸缩机构(3)上。
15.根据权利要求14所述的内撑式夹具(100)，其特征在于，所述伸缩机构(3)为伸缩杆，所述支撑件(1)通过连接部件连接在所述伸缩杆的伸缩端；
或者，
所述伸缩机构(3)包括弹簧(31)和牵引件(32)；所述支撑件(1)通过连接部件与所述弹簧(31)和所述牵引件(32)相连接，使得所述支撑部件(1)在所述牵引件(32)的牵引下能够随所述弹簧(31)的伸缩而伸缩。
16.根据权利要求1所述的内撑式夹具(100)，其特征在于，还包括缓冲结构(4)；
所述缓冲结构(4)套设在支撑件(1)上。
17.根据权利要求16所述的内撑式夹具(100)，其特征在于，所述缓冲结构(4)为缓冲器、缓冲垫、缓冲片或缓冲弹簧；
或者，
所述缓冲结构(4)包括伸缩部件、压力传感器和控制器；所述伸缩部件和所述压力传感器与所述控制器相连接，所述伸缩机构套设在所述支撑件(1)上，所述压力传感器设置于所述支撑件(1)与所述伸缩部件的连接处。
18.一种夹具，其特征在于，其包括如权利要求1至17之一所述的内撑式夹具(100)以及辅助脱离装置(5)；
所述辅助脱离装置(5)为喷气结构，所述喷气结构设置于所述内撑式夹具(100)上，并且在使用状态下，所述喷气结构与充放气装置相连接；
或者，所述辅助脱离装置(5)为可伸缩推杆，所述可伸缩推杆设置于所述内撑式夹具(100)上；
或者，所述辅助脱离装置(5)为振动装置，所述内撑式夹具(100)设置于所述振动装置上。
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