CN114029991A - 一种夹爪装置及具有该夹爪装置的工业机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种夹爪装置及具有该夹爪装置的工业机器人，包括：两个同步带轮和绕设于两个同步带轮上的同步带；相对设置的第一夹爪和第二夹爪，两者分别与同步带轮不同侧的同步带对应相连；连接于第一夹爪和第二夹爪之间的伸缩组件，其具有伸出状态和缩回状态，伸缩组件处于伸出状态时，第一夹爪和第二夹爪松开工件；伸缩组件处于缩回状态时，第一夹爪和第二夹爪夹紧工件。在第一夹爪和第二夹爪打开和闭合的过程中，第一夹爪和第二夹爪之间的中心位置始终保持不变，使得夹爪装置具有对中功能，第一夹爪和第二夹爪夹紧不同工件时，均能保证不同工件的中心处于同一位置，确保不同工件定心的统一性，方便在夹取或转移工件时，对不同工件进行定位。

Description

一种夹爪装置及具有该夹爪装置的工业机器人

技术领域

本发明涉及夹具技术领域，更具体地说，涉及一种夹爪装置。此外，本发明还涉及一种包括上述夹爪装置的工业机器人。

背景技术

在机械加工制造领域，夹爪具有广泛应用，例如，采用夹爪抓取或转移工件等。

然而，现有技术中的夹爪，通常只能适应不同误差或不同尺寸系列的产品，并不能确保不同工件定心的一致性，也即，夹爪抓取不同工件时，不能确保使不同工件的中心处于同一位置，换句话说，夹爪不具有对中性。

因此，如何提供一种带有对中功能的夹爪装置，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种夹爪装置，其具有对中功能，可确保不同工件定位的一致性。

本发明的另一目的是提供一种包括上述夹爪装置的工业机器人，便于对不同工件进行准确定位。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种夹爪装置，包括：

两个同步带轮和绕设于两个所述同步带轮上的同步带；

相对设置的第一夹爪和第二夹爪，两者分别与所述同步带轮不同侧的所述同步带对应相连；

连接于所述第一夹爪和所述第二夹爪之间的伸缩组件，其具有伸出状态和缩回状态，所述伸缩组件处于所述伸出状态时，所述第一夹爪和所述第二夹爪松开工件；所述伸缩组件处于所述缩回状态时，所述第一夹爪和所述第二夹爪夹紧工件。

优选地，所述伸缩组件包括用于输出直线往复运动的伸缩驱动件，所述伸缩驱动件的两端分别与所述第一夹爪和所述第二夹爪相连。

优选地，所述伸缩组件还包括连接杆，所述伸缩驱动件的输出端通过所述连接杆与所述第二夹爪相连。

优选地，所述连接杆与所述第二夹爪的连接位置沿所述伸缩组件的伸缩方向可调节。

优选地，所述第二夹爪设有用于与所述连接杆滑动配合的穿杆孔，所述第二夹爪对准所述穿杆孔的位置螺纹连接有锁紧螺钉，其用于锁紧所述连接杆。

优选地，所述伸缩驱动件为气动伸缩驱动件，所述气动伸缩驱动件的气路设有用于控制所述伸缩驱动件动作的电磁阀。

优选地，所述电磁阀设于所述气路靠近所述伸缩驱动件的位置。

优选地，所述第一夹爪和所述第二夹爪分别与所述同步带可拆卸连接。

优选地，还包括滑轨，所述第一夹爪和所述第二夹爪分别通过滑块与所述滑轨滑动连接。

一种工业机器人，包括上述任意一种夹爪装置。

本发明提供的夹爪装置，利用伸缩组件的伸缩运动，驱动第一夹爪和第二夹爪打开或闭合，从而使第一夹爪和第二夹爪松开或夹紧工件。由于第一夹爪和第二夹爪分别与同步带轮不同侧的同步带对应相连，因此，当伸缩组件动作时，使第一夹爪和第二夹爪带动同步带绕着同步带轮转动，同时，在同步带运动形式的限定下，使得第一夹爪和第二夹爪同时朝相反的方向运动相同距离。

也即，当伸缩组件伸出时，第一夹爪和第二夹爪相互远离，第一夹爪和第二夹爪各自远离两者连线的中心位置的距离是一样的；当伸缩组件缩回时，第一夹爪和第二夹爪相互靠近，第一夹爪和第二夹爪各自靠近两者连线的中心位置的距离也是一样的，因此，在第一夹爪和第二夹爪打开和闭合的过程中，第一夹爪和第二夹爪之间的中心位置始终保持不变，使得该夹爪装置具有较好的对中功能，从而在第一夹爪和第二夹爪夹紧不同的工件时，均能保证不同工件的中心处于同一位置，以确保不同工件定心的统一性，方便在夹取或转移工件时，对不同工件进行定位。

本发明提供的工业机器人，包括上述夹爪装置，由于该夹爪装置具有上述有益效果，因此，该工业机器人可以使不同的工件定位于同一位置，这有利于工业机器人在转移工件的过程中保证不同工件定位的一致性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其它的附图。

图1为本发明具体实施例所提供的夹爪装置的结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为图1中第一夹爪和第二夹爪松开工件时的俯视图；

图4为图1的主视图；

图5为图1的左视图。

图1至图5中的附图标记如下：

11为同步带轮、12为同步带、21为第一夹爪、22为第二夹爪、3为伸缩驱动件、4为连接杆、5为电磁阀、61为滑轨、62为滑块、7为第一转接件、8为第二转接件、9为工件。

具体实施方式

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它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的核心是提供一种夹爪装置，其具有对中功能，可确保不同工件定位的一致性。本发明的另一核心是提供一种包括上述夹爪装置的工业机器人，便于对不同工件进行准确定位。

请参考图1-图5，图1为本发明具体实施例所提供的夹爪装置的结构示意图；图2为图1的俯视图；图3为图1中第一夹爪和第二夹爪松开工件时的俯视图；图4为图1的主视图；图5为图1的左视图。

本发明提供一种夹爪装置，包括同步带轮11、同步带12、第一夹爪21、第二夹爪22和伸缩组件。

具体地，同步带轮11的数量为两个，同步带12绕设于两个同步带轮11上，形成同步带12传动机构。第一夹爪21和第二夹爪22相对设置，第一夹爪21和第二夹爪22分别与同步带轮11不同侧的同步带12对应相连。伸缩组件连接于第一夹爪21和第二夹爪22之间，伸缩组件具有伸出状态和缩回状态，当伸缩组件处于伸出状态时，第一夹爪21和第二夹爪22松开工件9；当伸缩组件处于缩回状态时，第一夹爪21和第二夹爪22夹紧工件9。

也就是说，本发明利用伸缩组件的伸缩运动，驱动第一夹爪21和第二夹爪22打开或闭合，从而使第一夹爪21和第二夹爪22松开或夹紧工件9。由于第一夹爪21和第二夹爪22分别与同步带轮11不同侧的同步带12对应相连，因此，当伸缩组件动作时，使第一夹爪21和第二夹爪22带动同步带12绕着同步带轮11转动，同时，在同步带12运动形式的限定下，使得第一夹爪21和第二夹爪22同时朝相反的方向运动相同距离。

也即，当伸缩组件伸出时，第一夹爪21和第二夹爪22相互远离，第一夹爪21和第二夹爪22各自远离两者连线的中心位置的距离是一样的；当伸缩组件缩回时，第一夹爪21和第二夹爪22相互靠近，第一夹爪21和第二夹爪22各自靠近两者连线的中心位置的距离也是一样的，因此，在第一夹爪21和第二夹爪22打开和闭合的过程中，第一夹爪21和第二夹爪22之间的中心位置始终保持不变，使得该夹爪装置具有较好的对中功能，从而在第一夹爪21和第二夹爪22夹紧不同的工件9时，均能保证不同工件9的中心处于同一位置，以确保不同工件9定心的统一性，方便在夹取或转移工件9时，对不同工件9进行定位。

需要说明的是，本实施例对伸缩组件的具体结构及其伸缩运动实现原理等不做具体限定，只要能够确保伸缩组件可伸缩，具有伸出状态和缩回状态即可。例如，作为一种最简单的结构形式，伸缩组件可以为弹性构件，优选地，伸缩组件为弹簧。当弹性构件处于缩回状态时，依靠弹性构件自身的弹性力使第一夹爪21和第二夹爪22夹紧工件9；当通过人工对弹性构件施加外力，使其处于伸出状态时，可使第一夹爪21和第二夹爪22松开工件9，也即，此时该夹爪装置可采用人工操作。

当然，为了实现该夹爪装置的自动化操作，在上述实施例的基础之上，伸缩组件包括用于输出直线往复运动的伸缩驱动件3，伸缩驱动件3的两端分别与第一夹爪21和第二夹爪22相连。也就是说，本实施例通过在第一夹爪21和第二夹爪22之间设置伸缩驱动件3，利用伸缩驱动件3作为第一夹爪21和第二夹爪22动作的动力源，以通过伸缩驱动件3输出的直线往复运动实现第一夹爪21和第二夹爪22的相互靠近或相互远离。可以理解的是，可通过控制伸缩驱动件3，实现该夹爪装置的自动化操作。

需要说明的是，本实施例对伸缩驱动件3的具体结构不做限定，例如，伸缩驱动件3可以为气缸、直线电机、直线模组或其它能够输出直线往复运动的驱动机构。

另外，由于伸缩驱动件3自身的结构尺寸有限，为了使该夹爪装置能够适应较大尺寸的工件9，扩大该夹爪装置的适用范围，提升其通用性，在上述实施例的基础之上，伸缩组件还包括连接杆4，伸缩驱动件3的输出端通过连接杆4与第二夹爪22相连。也就是说，连接杆4的一端与伸缩驱动件3的输出端相连，连接杆4的另一端与第二夹爪22相连，相当于通过增设连接杆4，延长了伸缩驱动件3的输出端的长度，从而使该夹爪装置不受伸缩驱动件3自身结构尺寸的限制，能够适应更大尺寸的工件9。可以理解的是，伸缩驱动件3远离其输出端的固定端与第一夹爪21相连。

进一步地，为了使该夹爪装置能够适应不同尺寸系列的工件9，在上述实施例的基础之上，连接杆4与第二夹爪22的连接位置沿伸缩组件的伸缩方向可调节。也就是说，本实施例通过沿伸缩组件的伸缩方向调节连接杆4与第二夹爪22的连接位置，来调节伸缩驱动件3的输出端到第二夹爪22的距离，以此来改变第一夹爪21和第二夹爪22之间的距离，从而使该夹爪装置能够兼容不同尺寸系列的产品，进一步提升夹爪装置的通用性和适用范围。

需要说明的是，本实施例对连接杆4与第二夹爪22的连接位置可调节的具体实现方式不做限定，作为一种优选方案，在上述实施例的基础之上，第二夹爪22设有用于与连接杆4滑动配合的穿杆孔，第二夹爪22对准穿杆孔的位置螺纹连接有锁紧螺钉，其用于锁紧连接杆4。也就是说，当需要调节连接杆4与第二夹爪22的连接位置时，松开锁紧螺钉，即可解除对连接杆4的锁定，此时可使连接杆4相对穿杆孔滑动，当连接杆4相对穿杆孔滑动到合适的位置时，拧紧锁紧螺钉，使锁紧螺钉将连接杆4锁紧即可。该连接方式简单，操作方便，便于实现连接杆4与第二夹爪22连接位置的调节。

另外，为了实现对夹爪装置的自动控制，在上述实施例的基础之上，伸缩驱动件3为气动伸缩驱动件，气动伸缩驱动件的气路设有用于控制伸缩驱动件3动作的电磁阀5。也就是说，本实施例可通过控制器控制电磁阀5动作，实现气动伸缩驱动件的气路的切换，从而实现伸缩驱动件3的直线往复运动，使第一夹爪21和第二夹爪22自动松开或夹紧工件9。气动伸缩驱动件优选为气缸。

需要说明的是，通过控制器控制电磁阀5动作，以实现对气动伸缩驱动件的气路的控制的具体控制方法属于现有技术，本文不再赘述。

进一步地，为了提升响应速度，提升工作效率，在上述实施例的基础之上，电磁阀5设于气路靠近伸缩驱动件3的位置。可以理解的是，电磁阀5可以设于气动伸缩驱动件的气路的任意位置。本实施例中，为了提升伸缩驱动件3的响应速度，提升工作效率，将电磁阀5设于气路靠近伸缩驱动件3的位置，以在电磁阀5动作后，使气路提供的气体能够尽快进入气动伸缩驱动件，以驱使气动伸缩驱动件快速动作，缩短响应时间，提升工作效率。作为一种优选方案，如图1所示，电磁阀5设于夹爪装置的支撑座上。支撑座主要起到承载作用，以设置同步带轮11及其它需要支撑的零部件。也即，本实施例将电磁阀5集成于夹爪装置，使其时刻跟随夹爪装置。

另外，在上述各个实施例中，对第一夹爪21和第二夹爪22分别与同步带12的连接方式及连接位置不做限定，可以理解的是，第一夹爪21和第二夹爪22分别与同步带12连接的连接位置，决定了第一夹爪21和第二夹爪22之间的中心位置，也即，决定了第一夹爪21和第二夹爪22的对中位置，因此，在该夹爪装置组装之前，可首先根据两个夹爪的对中位置需求，来确定第一夹爪21和第二夹爪22分别与同步带12连接的连接位置，再将第一夹爪21和第二夹爪22分别固定于各自在同步带12上的连接位置即可。为了便于调节第一夹爪21和第二夹爪22的对中位置，在上述实施例的基础之上，第一夹爪21和第二夹爪22分别与同步带12可拆卸连接。也就是说，本实施例通过拆卸的方式，来更换第一夹爪21和第二夹爪22分别与同步带12连接的不同位置，以此来调整第一夹爪21和第二夹爪22之间的对中位置。

考虑到同步带12的内侧具有啮合齿，为了便于第一夹爪21和第二夹爪22分别与同步带12的连接，作为一种优选方案，第一夹爪21和第二夹爪22分别与同步带12的啮合齿或相邻啮合齿之间的齿槽卡接。

考虑到连接的方便性，优选地，第一夹爪21和第二夹爪22分别通过第一转接件7与同步带12相连。

另外，为了确保第一夹爪21和第二夹爪22运动的稳定性，在上述实施例的基础之上，该夹爪装置还包括滑轨61，第一夹爪21和第二夹爪22分别通过滑块62与滑轨61滑动连接。也就是说，本实施例通过设置滑轨61，来对第一夹爪21和第二夹爪22的运动进行导向，以确保第一夹爪21和第二夹爪22运动方向的正确性，提升运动精度；并利用滑块62与滑轨61的滑动连接，确保第一夹爪21和第二夹爪22运动的稳定性和可靠性，同时，滑块62与滑轨61的滑动配合连接，可提升夹爪装置的耐用性。

考虑到结构的紧凑性，优选地，滑轨61设于两个同步带轮11之间，同时，滑轨61设于用于支撑两个同步带轮11的支撑座上。

当第一夹爪21和第二夹爪22分别通过第一转接件7与同步带12相连时，优选地，第一夹爪21和第二夹爪22分别与对应的滑块62相连，滑块62与对应的第一转接件7相连。

进一步地，考虑到伸缩组件设置的方便性，作为一种优选方案，还包括分别与第一夹爪21和第二夹爪22对应相连的两个第二转接件8，伸缩组件连接于两个第二转接件8之间。此时，优选地，两个第二转接件8分别与第一夹爪21和第二夹爪22对应的两个滑动对应相连。也即，第一夹爪21和第二夹爪22分别通过第二转接件8与滑块62相连。

如图1所示，第一转接件7、滑块62和第二转接件8连接在一起，形成滑动组件，第一夹爪21和第二夹爪22分别通过滑动组件实现其与同步带12、滑轨61及伸缩组件的连接。

除了上述夹爪装置，本发明还提供一种包括上述实施例公开的夹爪装置的工业机器人，该工业机器人的其它各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。

本实施例的重点在于，该工业机器人采用上述任意一个实施例公开的夹爪装置，由于该夹爪装置带有对中功能，可以使不同的工件9定位于同一位置，这有利于工业机器人在转移工件9的过程中保证不同工件9定位的一致性。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本发明所提供的夹爪装置及具有该夹爪装置的工业机器人进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种夹爪装置，其特征在于，包括：

两个同步带轮(11)和绕设于两个所述同步带轮(11)上的同步带(12)；

相对设置的第一夹爪(21)和第二夹爪(22)，两者分别与所述同步带轮(11)不同侧的所述同步带(12)对应相连；

连接于所述第一夹爪(21)和所述第二夹爪(22)之间的伸缩组件，其具有伸出状态和缩回状态，所述伸缩组件处于所述伸出状态时，所述第一夹爪(21)和所述第二夹爪(22)松开工件(9)；所述伸缩组件处于所述缩回状态时，所述第一夹爪(21)和所述第二夹爪(22)夹紧工件(9)。

2.根据权利要求1所述的夹爪装置，其特征在于，所述伸缩组件包括用于输出直线往复运动的伸缩驱动件(3)，所述伸缩驱动件(3)的两端分别与所述第一夹爪(21)和所述第二夹爪(22)相连。

3.根据权利要求2所述的夹爪装置，其特征在于，所述伸缩组件还包括连接杆(4)，所述伸缩驱动件(3)的输出端通过所述连接杆(4)与所述第二夹爪(22)相连。

4.根据权利要求3所述的夹爪装置，其特征在于，所述连接杆(4)与所述第二夹爪(22)的连接位置沿所述伸缩组件的伸缩方向可调节。

5.根据权利要求4所述的夹爪装置，其特征在于，所述第二夹爪(22)设有用于与所述连接杆(4)滑动配合的穿杆孔，所述第二夹爪(22)对准所述穿杆孔的位置螺纹连接有锁紧螺钉，其用于锁紧所述连接杆(4)。

6.根据权利要求2-5任一项所述的夹爪装置，其特征在于，所述伸缩驱动件(3)为气动伸缩驱动件，所述气动伸缩驱动件的气路设有用于控制所述伸缩驱动件(3)动作的电磁阀(5)。

7.根据权利要求6所述的夹爪装置，其特征在于，所述电磁阀(5)设于所述气路靠近所述伸缩驱动件(3)的位置。

8.根据权利要求1-5任一项所述的夹爪装置，其特征在于，所述第一夹爪(21)和所述第二夹爪(22)分别与所述同步带(12)可拆卸连接。

9.根据权利要求1-5任一项所述的夹爪装置，其特征在于，还包括滑轨(61)，所述第一夹爪(21)和所述第二夹爪(22)分别通过滑块(62)与所述滑轨(61)滑动连接。

10.一种工业机器人，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的夹爪装置。

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