CN112976026A - 一种柔性夹爪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种柔性夹爪，抓取时零件只发生垂直提升运动，避免零件与原有支撑物之间发生表面刮蹭，也避免零件与本发明的夹爪之间发生表面刮蹭；立柱同侧的一对支撑导轨上的滑块及滑动支撑块分别通过不同的气缸进行驱动，从而使得每个滑块的滑动距离及每个滑动支撑块的滑动距离都可以单独进行调节；左右两侧的滑动支撑块所在支撑导轨上的位置及相对支撑导轨的垂直距离可单独调节，使夹爪可以夹取共轴线或者不共轴线、两端直径相同或者不同的轴类零件；门架立柱的另一侧与另一门架立柱通过连接板连接，设置有左、右对称的两对夹爪，该连接板可与安装该夹爪装置的衍架结构进行连接，使两个门架立柱上的四个夹爪整体水平或垂直移动。

Description

一种柔性夹爪

技术领域

本发明涉及一种柔性夹爪。

背景技术

如图7所示，现有技术中，用于抓取圆柱体零件的夹爪，其在抓取零件时，既有向上托举的动作，又有向内收缩的动作，从而使零件相对于原有支撑物既有向上移动过程，又有向内滑动过程，该向内滑动过程会使零件与原有支撑物之间进行表面摩擦，从而在表面硬度不足的零件的外表面上形成划痕或划伤。因此，有必要对现有的夹爪进行结构改进，使其在夹取上述圆柱体零件时，只有向上的托举动作，使零件相对原有支撑物，只有垂直向上的移动过程，避免零件表面被划伤，同时对于两端直径不同的轴类零件或者两端不共轴线的轴类零件，现有的夹爪很难顺利地对其抓取。

发明内容

为解决现有技术存在的夹爪容易将零件抓伤且很难抓取两端直径不同或者两端不共轴线的轴类零件的缺陷，本发明提供一种使零件相对原有支撑物，以垂直移动过程使零件脱离原有支撑物的柔性夹爪，且可抓取两端直径不同或者两端不共轴线的轴类零件。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

一种柔性夹爪，包括门架立柱，门架立柱的同一侧设置有左、右两个夹爪，门架立柱的左、右两个柱体内分别设置有立式导轨一和立式导轨二、立式导轨一和立式导轨二内分别设置有升降气缸一的立式活塞杆一和升降气缸二的立式活塞杆二，立式活塞杆一、立式活塞杆二的末端分别与立式滑块一、立式滑块二固定连接；立式导轨一和立式导轨二内均设置有滑槽，滑槽的两侧壁内开设有定位槽，立式滑块一和立式滑块二分别滑动配合于对应的滑槽内，并且立式滑块一和立式滑块二的两侧壁上分别设置有滑动凸筋，滑动凸筋分别卡入相邻的定位槽内并且沿定位槽滑动。

左夹爪包括左支撑导轨及滑动配合于其内的左滑块，右侧夹爪包括右支撑导轨及滑动配合于其内的右滑块，所述左、右支撑导轨结构相同并且平行设置，所述左、右滑块结构相同并且平行设置。左、右支撑导轨分别通过支撑杆与相邻的立式滑块一、立式滑块二的前侧壁固定连接。

左、右支撑导轨内都有支撑导轨通孔，在支撑导轨通孔顶部的支撑导轨中设有一沿支撑导轨轴向的导槽，左滑块及右滑块分别通过其左、右两侧壁上的凸筋与导槽的内壁滑动配合，左滑块及右滑块的上表面低于左支撑导轨、右支撑导轨的上侧支撑面，左、右滑块上分别有一轴线垂直于所在支撑导轨的上侧支撑面的伸缩杆通孔。左滑块内的伸缩杆通孔中滑动配合有伸缩杆一，右滑块内的伸缩杆通孔中滑动配合有伸缩杆二。伸缩杆一的直径小于左支撑导轨上的支撑导轨通孔的宽度，伸缩杆二的直径小于右支撑导轨上的支撑导轨通孔的宽度，以便伸缩杆一和伸缩杆二分别从对应的支撑导轨通孔内穿过。

左、右滑块上分别设有一垂直于所在支撑导轨的上侧支撑面的导柱，左滑块上的导柱外侧滑动配合有左滑动支撑块，右滑块上的导柱外侧滑动配合有右滑动支撑块。导柱适于穿设于相应滑动支撑块内的通孔中，左、右滑动支撑块平行设置。伸缩杆一的顶部与左滑动支撑块的底部固定连接并适于驱动左滑动支撑块沿其内侧的导柱滑动，伸缩杆二的顶部与右滑动支撑块的底部固定连接并适于驱动右滑动支撑块沿其内侧的导柱滑动。在左、右滑动支撑块沿对应的导柱以及左、右滑块沿导槽的滑动过程中，左、右滑动支撑块的上侧支撑面始终垂直于相邻的左、右支撑导轨的上侧支撑面。

伸缩杆一与伸缩杆二平行设置。伸缩杆一的下端连接有一水平的圆柱体的导向杆三，导向杆三滑动配合于左导块二中的导向孔中，导向杆三在该导向孔内的滑动方向与左支撑导轨的轴向一致。左导块二的下侧面与气缸三的活塞杆固定连接，气缸三通过支撑臂与立式滑块一上的支撑杆固定连接。气缸三适于驱动左导块二水平移动，并通过左导块二驱动伸缩杆一的移动，进而实现左滑动支撑块沿其导柱的滑动。

伸缩杆二的下端连接有一水平的圆柱体的导向杆四，导向杆四滑动配合于右导块二中的导向孔中，导向杆四在该导向孔内的滑动方向与右支撑导轨的轴向一致。右导块二的下侧面与气缸四的活塞杆固定连接，气缸四通过相同的支撑臂与立式滑块二上的支撑杆固定连接。气缸四适于驱动右导块二水平移动，并通过右导块二驱动伸缩杆二的移动，进而实现右滑动支撑块沿其导柱的滑动。

左滑块的上端与水平的圆柱体导向杆一连接，导向杆一穿过并滑动配合于左导块一的导向孔内，左导块一的下侧面与气缸一的活塞杆连接，气缸一通过支撑臂、支撑杆与立式滑块一固定连接。气缸一能够驱动左导块一垂直移动，从而通过其内的导向孔及导向杆一驱动左滑块在对应导槽内的往复滑动。

右滑块的上端与水平的圆柱体导向杆二连接，导向杆二穿过并滑动配合于右导块一的导向孔内，右导块一的下侧面与气缸二的活塞杆连接，气缸二通过支撑臂、支撑杆与立式滑块二固定连接。气缸二能够驱动右导块一垂直移动，从而通过其内的导向孔及导向杆二驱动右滑块在对应导槽内的往复滑动。

进一步的，门架立柱的另一侧连接有另一门架立柱，设置有左、右对称的两对夹爪，两个门架立柱通过连接板连接在一起。并且该连接板可以与安装该夹爪装置的衍架结构进行连接，使两个门架立柱上的四个夹爪能够整体水平或垂直移动。

本发明所达到的有益效果是：

一、本发明的柔性夹爪，可以使零件只发生垂直提升运动，而不会出现其他方向的移动，避免零件与原有支撑物之间发生表面刮蹭，也避免零件与本发明的夹爪之间发生表面刮蹭。

二、立柱同侧的一对支撑导轨上的滑块及滑动支撑块分别通过不同的气缸进行驱动，从而使得每个滑块的滑动距离及每个滑动支撑块的滑动距离都可以单独进行调节；左右两侧的滑动支撑块所在支撑导轨上的位置及相对支撑导轨的垂直距离可以单独调节，从而使该夹爪可以夹取共轴线或者不共轴线、两端直径相同或者不同的轴类零件。

三、门架立柱的另一侧与另一门架立柱通过连接板连接，设置有左、右对称的两对夹爪，并且该连接板可以与安装该夹爪装置的衍架结构进行连接，使两个门架立柱上的四个夹爪能够整体水平或垂直移动。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明的夹爪三维主视图；

图2为本发明的夹爪侧向三维视图；

图3为本发明的夹爪三维仰视图；

图4为本发明的夹爪夹取两端直径不同的轴类零件状态示意图；

图5为本发明的夹爪夹取两端不共轴线的轴类零件状态示意图；

图6为组合型的夹爪装置的的示意图；

图7为现有技术中夹爪的结构示意图；

图8为本发明的夹爪后向三维视图；

图9为本发明的夹爪提升零件的原理图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例

如图1-3所示一种柔性夹爪，包括门架立柱1，门架立柱1的同一侧设置有左、右两个夹爪，门架立柱的左、右两个柱体内分别设置有立式导轨一2和立式导轨二3、立式导轨一2和立式导轨二3内分别设置有升降气缸一4的立式活塞杆一6和升降气缸二5的立式活塞杆二7，立式活塞杆一6、立式活塞杆二7的末端分别与立式滑块一8、立式滑块二9固定连接；立式导轨一2和立式导轨二3内均设置有滑槽，滑槽的两侧壁内开设有定位槽29，立式滑块一8和立式滑块二9分别滑动配合于对应的滑槽内，并且立式滑块一8和立式滑块二9的两侧壁上分别设置有滑动凸筋30，滑动凸筋30分别卡入相邻的定位槽29内并且沿定位槽29滑动。

左侧夹爪包括左支撑导轨33及滑动配合于其内的左滑块10，右侧夹爪包括右支撑导轨34及滑动配合于其内的右滑块11，所述左、右支撑导轨结构相同并且平行设置，所述左、右滑块结构相同并且平行设置。左、右支撑导轨分别通过支撑杆32与相邻的立式滑块一8、立式滑块二9的前侧壁固定连接。

如图1-2所示，上述左、右支撑导轨内都有一截面呈长条形的支撑导轨通孔35，在支撑导轨通孔35顶部的支撑导轨中设有一沿支撑导轨轴向的导槽36，左滑块10及右滑块11分别通过其左、右两侧壁上的凸筋与导槽36的内壁滑动配合，左滑块10及右滑块11的上表面低于左支撑导轨33、右支撑导轨34的上侧支撑面，如图8所示，左、右滑块上分别有一轴线垂直于所在支撑导轨的上侧支撑面的伸缩杆通孔37。左滑块10内的伸缩杆通孔37中滑动配合有伸缩杆一14，右滑块11内的伸缩杆通孔37中滑动配合有伸缩杆二15。伸缩杆一14的直径小于左支撑导轨33上的支撑导轨通孔35的宽度，伸缩杆二15的直径小于右支撑导轨34上的支撑导轨通孔35的宽度，以便伸缩杆一14和伸缩杆二15分别从对应的支撑导轨通孔35内穿过。

如图8所示，左、右滑块上分别设有一垂直于所在支撑导轨的上侧支撑面的导柱38，左滑块10上的导柱38外侧滑动配合有左滑动支撑块12，右滑块11上的导柱38外侧滑动配合有右滑动支撑块13。导柱38适于穿设于相应滑动支撑块内的通孔中，左、右滑动支撑块平行设置。伸缩杆一14的顶部与左滑动支撑块12的底部固定连接并适于驱动左滑动支撑块12沿其内侧的导柱38滑动，伸缩杆二15的顶部与右滑动支撑块13的底部固定连接并适于驱动右滑动支撑块13沿其内侧的导柱38滑动。在左、右滑动支撑块沿对应的导柱38以及左、右滑块沿导槽36的滑动过程中，左、右滑动支撑块的上侧支撑面始终垂直于相邻的左、右支撑导轨的上侧支撑面。

伸缩杆一14与伸缩杆二15平行设置。伸缩杆一14的下端连接有一水平的圆柱体的导向杆三16，导向杆三16滑动配合于左导块二18中的导向孔39中，导向杆三16在该导向孔39内的滑动方向与左支撑导轨33的轴向一致。左导块二18的下侧面与气缸三27的活塞杆固定连接，气缸三27通过支撑臂40与立式滑块一8上的支撑杆32固定连接。气缸三27适于驱动左导块二18水平移动，并通过左导块二18驱动伸缩杆一14的移动，进而实现左滑动支撑块12沿其导柱38的滑动。

伸缩杆二15的下端连接有一水平的圆柱体的导向杆四17，导向杆四17滑动配合于右导块二19中的导向孔39中，导向杆四17在该导向孔39内的滑动方向与右支撑导轨34的轴向一致。右导块二19的下侧面与气缸四28的活塞杆固定连接，气缸四28通过相同的支撑臂40与立式滑块二9上的支撑杆32固定连接。气缸四28适于驱动右导块二19水平移动，并通过右导块二19驱动伸缩杆二15的移动，进而实现右滑动支撑块13沿其导柱38的滑动。

左滑块10的上端与水平的圆柱体导向杆一25连接，导向杆一25穿过并滑动配合于左导块一22的导向孔内，左导块一22的下侧面与气缸一20的活塞杆连接，气缸一20通过支撑臂40、支撑杆32与立式滑块一8固定连接。气缸一20能够驱动左导块一22垂直移动，从而通过其内的导向孔及导向杆一25驱动左滑块10在对应导槽36内的往复滑动。

右滑块11的上端与水平的圆柱体导向杆二26连接，导向杆二26穿过并滑动配合于右导块一23的导向孔内，右导块一23的下侧面与气缸二21的活塞杆连接，气缸二21通过支撑臂40、支撑杆32与立式滑块二9固定连接。气缸二21能够驱动右导块一23垂直移动，从而通过其内的导向孔及导向杆二26驱动右滑块11在对应导槽36内的往复滑动。

如图6所示，门架立柱的另一侧连接有另一门架立柱，设置有左、右对称的两对夹爪，两个门架立柱通过连接板31连接在一起。并且该连接板可以与安装该夹爪装置的衍架结构进行连接，使两个门架立柱上的四个夹爪能够整体水平或垂直移动。

图7为现有技术中夹爪的结构示意图；其中101为夹爪，102为零件。零件102被夹爪101抓取，在抓取过程中，零件102既有提升运动，又有横向位移，使零件102与原有支撑物(未显示)、夹爪101之间都有表面滑动摩擦。

如图9所示，由于左、右滑动支撑块的上侧支撑面分别垂直于左、右支撑导轨的上侧支撑面，并且滑动支撑块沿垂直于支撑导轨上侧支撑面的方向移动，所以无论滑动支撑块如何滑动，其上侧支撑面、支撑导轨的上侧支撑面保持垂直，并且两者与垂面之间的夹角都是45度，从而通过调整门架立柱1的位置，使上述三个面的交线位于圆柱体零件中心的正下方时，提升门架立柱1，就可以使圆柱形零件在被夹取时只发生垂直提升运动，而不会出现其他方向的移动，避免零件与原有支撑物、夹爪之间发生表面刮蹭。

如图4所示，当需要支撑共轴线但两端直径不同的圆柱体零件时，可以通过气缸一20、气缸二21、气缸三27、气缸四28分别驱动左滑块10、右滑块11、左滑动支撑块12、右滑动支撑块13的移动，通过升降气缸一4、升降气缸二5分别驱动立式滑块一8、立式滑块二9的移动，调节如图1中左、右两个夹爪的高度。从而，调节左支撑导轨33与左滑动支撑块12之间所能支撑的零件直径及对零件的支撑部位，以及调节右支撑导轨34与右滑动支撑块13之间所能支撑的零件直径及对零件的支撑部位，从而实现对共轴线且两端不同直径的圆柱体零件的支撑作用。同理，如图5所示，通过上述气缸一20、气缸二21、气缸三27、气缸四28、升降气缸一4、升降气缸二5的调节过程，来调节左支撑导轨33与左滑动支撑块12对零件的支撑位置、右支撑导轨34与右滑动支撑块13对零件的支撑位置，从而实现对两端不共轴线且直径不同的圆柱体零件的支撑作用。

导向杆三16在导向孔39内的滑动方向与左支撑导轨33的轴向一致，可以保证左滑动支撑块12跟随左滑块10沿左支撑导轨33的轴向移动过程中，导向杆三16都能顺利地在对应的导向孔39内跟随移动，防止在此过程中、导向杆三16与所在导向孔39之间产生运动干涉。

导向杆四17在导向孔39内的滑动方向与右支撑导轨34的轴向一致，可以保证右滑动支撑块13跟随右滑块11沿右支撑导轨34的轴向移动过程中，导向杆四17都能顺利地在对应的导向孔39内跟随移动，防止在此过程中、导向杆四17与所在导向孔39之间产生运动干涉。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种柔性夹爪，其特征在于，包括门架立柱，门架立柱的同一侧设置有左、右两个夹爪，门架立柱的左、右两个柱体内分别设置有立式导轨一和立式导轨二、立式导轨一和立式导轨二内分别设置有升降气缸一的立式活塞杆一和升降气缸二的立式活塞杆二，立式活塞杆一、立式活塞杆二的末端分别与立式滑块一、立式滑块二固定连接；立式导轨一和立式导轨二内均设置有滑槽，滑槽的两侧壁内开设有定位槽，立式滑块一和立式滑块二分别滑动配合于对应的滑槽内，并且立式滑块一和立式滑块二的两侧壁上分别设置有滑动凸筋，滑动凸筋分别卡入相邻的定位槽内并且沿定位槽滑动；

左夹爪包括左支撑导轨及滑动配合于其内的左滑块，右侧夹爪包括右支撑导轨及滑动配合于其内的右滑块，左、右支撑导轨结构相同并且平行设置，左、右滑块结构相同并且平行设置；左、右支撑导轨分别通过支撑杆与相邻的立式滑块一、立式滑块二的前侧壁固定连接。

2.如权利要求1所述的柔性夹爪，其特征在于，左、右支撑导轨内都有支撑导轨通孔，在支撑导轨通孔顶部的支撑导轨中设有一沿支撑导轨轴向的导槽，左滑块及右滑块分别通过其左、右两侧壁上的凸筋与导槽的内壁滑动配合，左、右滑块上分别有一轴线垂直于所在支撑导轨的上侧支撑面的伸缩杆通孔；左滑块内的伸缩杆通孔中滑动配合有伸缩杆一，右滑块内的伸缩杆通孔中滑动配合有伸缩杆二。

3.如权利要求2所述的柔性夹爪，其特征在于，左、右滑块上分别设有一垂直于所在支撑导轨的上侧支撑面的导柱，左滑块上的导柱外侧滑动配合有左滑动支撑块，右滑块上的导柱外侧滑动配合有右滑动支撑块；左、右滑动支撑块平行设置；伸缩杆一的顶部与左滑动支撑块的底部固定连接并适于驱动左滑动支撑块沿其内侧的导柱滑动，伸缩杆二的顶部与右滑动支撑块的底部固定连接并适于驱动右滑动支撑块沿其内侧的导柱滑动；在左、右滑动支撑块沿对应的导柱以及左、右滑块沿导槽的滑动过程中，左、右滑动支撑块的上侧支撑面始终垂直于相邻的左、右支撑导轨的上侧支撑面。

4.如权利要求3所述的柔性夹爪，其特征在于，伸缩杆一与伸缩杆二平行设置；伸缩杆一的下端连接有一水平的圆柱体的导向杆三，导向杆三滑动配合于左导块二中的导向孔中，导向杆三在该导向孔内的滑动方向与左支撑导轨的轴向一致；左导块二的下侧面与气缸三的活塞杆固定连接，气缸三通过支撑臂与立式滑块一上的支撑杆固定连接；气缸三适于驱动左导块二水平移动，并通过左导块二驱动伸缩杆一的移动，进而实现左滑动支撑块沿其导柱的滑动；

伸缩杆二的下端连接有一水平的圆柱体的导向杆四，导向杆四滑动配合于右导块二中的导向孔中，导向杆四在该导向孔内的滑动方向与右支撑导轨的轴向一致；右导块二的下侧面与气缸四的活塞杆固定连接，气缸四通过相同的支撑臂与立式滑块二上的支撑杆固定连接；气缸四适于驱动右导块二水平移动，并通过右导块二驱动伸缩杆二的移动，进而实现右滑动支撑块沿其导柱的滑动。

5.如权利要求4所述的柔性夹爪，其特征在于，左滑块的上端与水平的圆柱体导向杆一连接，导向杆一穿过并滑动配合于左导块一的导向孔内，左导块一的下侧面与气缸一的活塞杆连接，气缸一通过支撑臂、支撑杆与立式滑块一固定连接；气缸一能够驱动左导块一垂直移动，从而通过其内的导向孔及导向杆一驱动左滑块在对应导槽内的往复滑动；

右滑块的上端与水平的圆柱体导向杆二连接，导向杆二穿过并滑动配合于右导块一的导向孔内，右导块一的下侧面与气缸二的活塞杆连接，气缸二通过支撑臂、支撑杆与立式滑块二固定连接；气缸二能够驱动右导块一垂直移动，从而通过其内的导向孔及导向杆二驱动右滑块在对应导槽内的往复滑动。

6.如权利要求1所述的柔性夹爪，其特征在于，门架立柱的另一侧连接有另一门架立柱，另一门架立柱设置有左、右对称的两对夹爪。

7.如权利要求6所述的柔性夹爪，其特征在于，两个门架立柱通过连接板连接在一起。

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