CN116141294A - 一种夹取机械手及夹取设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种夹取机械手及夹取设备，夹取机械手包括：底座；驱动组件，设置在底座的一端；夹爪，至少为两个，至少两个夹爪分别转动设置在驱动组件的一端，夹爪在驱动组件的驱动下相向或背向转动，以调节夹爪之间的夹取空间大小；夹取单元，设置在夹爪末端位于夹取空间中的侧面上，夹取单元在背对夹爪的侧面上设置有凹槽形的夹取边缘。本申请通过对夹爪的转动可以调节夹爪之间夹取空间的大小，进而适应不同大小的物品，由于夹住上设置的夹取单元具有夹取边缘，夹取边缘的凹槽形状能够使夹取空间无论处在何种大小，均能适应物品的外形，并对物品提供良好的夹持力，大大提高了夹取机械手的适应性。

Description

一种夹取机械手及夹取设备

技术领域

本申请涉及工业机器人技术领域，特别涉及一种夹取机械手及夹取设备。

背景技术

机械手，是一种能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置，特点是可以通过编程来完成各种预期的作业，构造和性能上兼有人手和机械手各自的优点，在当下自动化生产过程中，起着重要的作用。

如专利CN218398117U公开了一种自动化机械手，采用电动伸缩杆代替电机，降低了车间的噪音，同时降低了能耗，同时也实现了机械手的自动夹取功能。然而，该专利在固定杆的末端设置了夹板，导致机械手只能夹取特定大小的物品，当物品的大小发生变化时，由于夹板和固定杆之间的角度固定，因此无法对物品提供稳定的夹持力，导致物品夹取不稳。

发明内容

本申请实施例提供了一种夹取机械手及夹取设备，用以解决现有技术中的机械手只能对固定大小的物品提供良好夹持的问题。

一方面，本申请实施例提供了一种夹取机械手，包括：

底座；

驱动组件，设置在底座的一端；

夹爪，至少为两个，至少两个夹爪分别转动设置在驱动组件的一端，夹爪在驱动组件的驱动下相向或背向转动，以调节夹爪之间的夹取空间大小；

夹取单元，设置在夹爪末端位于夹取空间中的侧面上，夹取单元在背对夹爪的侧面上设置有凹槽形的夹取边缘。

另一方面，本申请实施例还提供了一种夹取设备，包含活动组件以及上述的夹取机械手，夹取机械手设置在活动组件上。

本申请中的一种夹取机械手及夹取设备，具有以下优点：

通过对夹爪的转动可以调节夹爪之间夹取空间的大小，进而适应不同大小的物品，由于夹住上设置的夹取单元具有夹取边缘，夹取边缘的凹槽形状能够使夹取空间无论处在何种大小，均能适应物品的外形，并对物品提供良好的夹持力，大大提高了夹取机械手的适应性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种夹取机械手的立体结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种夹取机械手的侧视图；

图3为本申请一实施例提供的夹取驱动机构的结构示意图；

图4为本申请另一实施例提供的夹取驱动机构的结构示意图。

附图标号说明：110-底座，120-驱动组件，121-驱动单元，122-伸缩轴，123-转轴，130-夹爪，131-连杆，132-驱动轮，140-夹取单元，141-夹取边缘，142-安装孔。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

图1-4为本申请实施例提供的一种夹取机械手的结构示意图。本申请实施例提供了一种夹取机械手，包括：

底座110；

驱动组件120，设置在底座110的一端；

夹爪130，至少为两个，至少两个夹爪130分别转动设置在驱动组件120的一端，夹爪130在驱动组件120的驱动下相向或背向转动，以调节夹爪130之间的夹取空间大小；

夹取单元140，设置在夹爪130末端位于夹取空间中的侧面上，夹取单元140在背对夹爪130的侧面上设置有凹槽形的夹取边缘141。

示例性地，底座110可以活动，例如转动或滑动设置在诸如机械臂等装置上，且通过驱动装置使底座110在受控的情况下发生活动，以使夹爪130在夹取物品后，底座110配合机械臂对夹取的物品进行移动。

夹爪130的数量可以为两个、三个或三个以上，采用两个夹爪130时，适用于对柱状的物品进行夹取，而采用三个或三个以上的夹爪130时，适用于对长度、宽度、高度等各个尺寸都比较小的物品进行夹取。

夹取单元140的高度大于夹爪130的高度，使夹取单元140的上部和/或下部有一部分凸出于夹爪130，采用这种加长的方式，可以增大夹取单元140与物品的接触面积，进而提供更加稳定的夹持力。

在本申请的实施例中，夹取边缘141可以采用弧形或折线形的凹槽，且该凹槽贯穿夹取单元140的顶面和底面，以使夹取单元140在整个侧面上均为相同形状的凹槽。

进一步地，为了减少夹取单元140对物品的损伤，夹取单元140可以采用质地较软且具有较大摩擦力的材质，例如橡胶或硅胶等，以对夹爪130提供的夹持力进行一定的缓冲，避免夹持力直接传递至物品对物品造成损坏。

在一种可能的实施例中，夹取单元140固定设置在夹爪130上。

示例性地，夹取单元140上设置有安装孔142，夹爪130上设置有螺栓，螺栓穿过安装孔142，并将夹取单元140连接在夹爪130上。除了采用螺栓连接外，还可以采用卡接、粘接等多种方式将夹取单元140固定在夹爪130上。

当采用螺栓配合安装孔142的方式进行固定连接时，安装孔142设置有多组，每组中均包含至少两个安装孔142，不同组中相邻安装孔142之间的距离不相同，以适应不同的夹爪130。由于采用螺栓时，在夹爪130上也需要设置多个通孔，且通孔的位置和夹取单元140上安装孔142的位置一一对应，只有这样才能确保螺栓能够正常穿过通孔和安装孔142。但是夹爪130上的空间有限，只能设置一组通孔，而不同夹取机械手中的夹爪130在通孔的位置上可能不一样，因此为了提高夹取单元140的通用性，本申请在夹取单元140上设置了多组安装孔142，每组安装孔142均与至少一种夹爪130上的通孔对应。

在一种可能的实施例中，夹爪130在连接夹取单元140的侧面上转动设置有转动连接单元，夹取单元140设置在转动连接单元上。

示例性地，转动连接单元可以为杆状结构，其一端通过销轴转动连接在夹爪130的侧面上，另一端与夹取单元140的侧面固定连接。采用转动连接单元后，可以使夹取单元140在夹爪130的转动平面内产生一定角度的转动，进而在夹爪130张开后，通过转动的方式调节其与夹爪130的角度，在夹取边缘141的基础上进一步适应不同大小的物品。

在一种可能的实施例中，驱动组件120包括壳体和驱动单元121，夹爪130的一端转动设置在壳体中，驱动单元121与夹爪130传动连接，以驱动夹爪130相向或背向转动。

示例性地，本申请中的驱动单元121具有两种形式，相应地，驱动单元121对夹爪130的驱动方式也有两种。在第一种形式中，驱动单元121为伸缩驱动单元，伸缩驱动单元的伸缩轴122上转动设置有连杆131，连杆131的末端一一对应地与夹爪130位于壳体内部的一端转动连接。

伸缩形式的驱动单元121可以采用气动伸缩、液压伸缩或电动伸缩，其伸缩轴122在受控的情况下活动，并带动连杆131同步移动。由于连杆131的两端分别和伸缩轴122以及夹爪130的末端转动连接，因此伸缩轴122的伸缩活动通过连杆131传递至夹爪130，进而推动夹爪130在壳体上转动。

在第二种形式中，驱动单元121为旋转驱动单元，夹爪130在位于壳体内部的一端设置有驱动轮132，且至少两个夹爪130上的驱动轮132相互传动连接，旋转驱动单元的转轴123与其中一个夹爪130上的驱动轮132传动连接。

旋转驱动单元可以采用电机，具体来说可以采用步进电机。转轴123与驱动轮132通过蜗轮蜗杆或锥齿轮传动连接。采用蜗轮蜗杆的形式驱动时，需要在转轴123上设置同轴的蜗杆，而蜗轮则转动设置在壳体中，蜗轮和蜗杆的轴向垂直，当蜗杆在旋转驱动单元的驱动下转动时，能够带动蜗轮缓慢转动，进而使驱动轮132发生转动。采用锥齿轮的形式驱动时，需要在转轴123上设置同轴的第一锥齿轮，而第二锥齿轮则转动设置在壳体中，两个锥齿轮的轴向垂直，当第一锥齿轮在旋转驱动单元的驱动下转动时，能够带动第二锥齿轮转动，进而使驱动轮132发生转动。

进一步地，驱动轮132可以采用齿轮，至少两个驱动轮132可以啮合在一起，因此当一个驱动轮132在转轴123的驱动下转动时，其他的驱动轮132也将向相反的方向转动，实现对夹取空间的大小进行调节的功能。

本申请实施例还提供了一种夹取设备，包含活动组件以及上述的夹取机械手，夹取机械手设置在活动组件上。

示例性地，活动组件可以为机械臂、车辆形式的机器人等，活动组件可以通过转动或移动的方式改变位置，进而使夹取机械手夹取物品后由活动组件将物品移动至指定的位置。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种夹取机械手，其特征在于，包括：

底座（110）；

驱动组件（120），设置在所述底座（110）的一端；

夹爪（130），至少为两个，至少两个所述夹爪（130）分别转动设置在所述驱动组件（120）的一端，所述夹爪（130）在所述驱动组件（120）的驱动下相向或背向转动，以调节所述夹爪（130）之间的夹取空间大小；

夹取单元（140），设置在所述夹爪（130）末端位于所述夹取空间中的侧面上，所述夹取单元（140）在背对所述夹爪（130）的侧面上设置有凹槽形的夹取边缘（141）。

2.根据权利要求1所述的一种夹取机械手，其特征在于，所述夹取单元（140）固定设置在所述夹爪（130）上。

3.根据权利要求2所述的一种夹取机械手，其特征在于，所述夹取单元（140）上设置有安装孔（142），所述夹爪（130）上设置有螺栓，所述螺栓穿过所述安装孔（142），并将所述夹取单元（140）连接在所述夹爪（130）上。

4.根据权利要求3所述的一种夹取机械手，其特征在于，所述安装孔（142）设置有多组，每组中均包含至少两个所述安装孔（142），不同组中相邻所述安装孔（142）之间的距离不相同，以适应不同的所述夹爪（130）。

5.根据权利要求1所述的一种夹取机械手，其特征在于，所述夹爪（130）在连接所述夹取单元（140）的侧面上转动设置有转动连接单元，所述夹取单元（140）设置在所述转动连接单元上。

6.根据权利要求1所述的一种夹取机械手，其特征在于，所述驱动组件（120）包括壳体和驱动单元（121），所述夹爪（130）的一端转动设置在所述壳体中，所述驱动单元（121）与所述夹爪（130）传动连接，以驱动所述夹爪（130）相向或背向转动。

7.根据权利要求6所述的一种夹取机械手，其特征在于，所述驱动单元（121）为伸缩驱动单元，所述伸缩驱动单元的伸缩轴（122）上转动设置有连杆（131），所述连杆（131）的末端一一对应地与所述夹爪（130）位于所述壳体内部的一端转动连接。

8.根据权利要求6所述的一种夹取机械手，其特征在于，所述驱动单元（121）为旋转驱动单元，所述夹爪（130）在位于所述壳体内部的一端设置有驱动轮（132），且至少两个所述夹爪（130）上的所述驱动轮（132）相互传动连接，所述旋转驱动单元的转轴（123）与其中一个所述夹爪（130）上的所述驱动轮（132）传动连接。

9.根据权利要求8所述的一种夹取机械手，其特征在于，所述转轴（123）与所述驱动轮（132）通过蜗轮蜗杆或锥齿轮传动连接。

10.一种夹取设备，其特征在于，包含活动组件以及权利要求1-9任一项所述的夹取机械手，所述夹取机械手设置在所述活动组件上。

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