CN116277083A - 夹持装置 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种夹持装置，其包括：驱动装置，所述驱动装置用于提供驱动力；第一夹持组件和第二夹持组件，所述第一夹持组件和第二夹持组件能够被所述驱动装置所驱动，以相互接近或者远离，以便从第一方向夹持物体或者释放物体；以及第三夹持组件和第四夹持组件，所述第三夹持组件被所述第一夹持组件所驱动，所述第四夹持组件被所述第二夹持组件所驱动，以使得第三夹持组件和第四夹持组件能够相互接近或者远离，以便从第二方向夹持物体或者释放物体。

Description

夹持装置

技术领域

本公开涉及一种夹持装置。

背景技术

随着机器人技术的发展，在越来越多的生产线中使用机器人的末端安装气动夹爪，并通过该气动夹爪实现物体的夹持和搬运等工作。

现有的气动夹爪仅仅能够实现开、闭2个自由度，很少能够实现X、Y双向相对夹取。这种气动夹爪往往无法满足一些非标工件的夹取，或者公差较大的零件的取放，从而导致非标准零件取放的自动化程度较低。

为了解决同时对X、Y两个方向的夹取，通常的做法是在各个方向上增加气缸，也就是X方向上有单独工作的气缸，Y方向上有单独工作的气缸；这样不仅仅造成末端工具的重量增加，机械手末端无效负载增加，而且增加各个方向的导轨，结构复杂，不易调整，不方便使用及维护。

发明内容

为了解决上述技术问题之一，本公开提供了一种夹持装置。

根据本公开的一个方面，提供了一种夹持装置，其包括：

驱动装置，所述驱动装置用于提供驱动力；

第一夹持组件和第二夹持组件，所述第一夹持组件和第二夹持组件能够被所述驱动装置所驱动，以相互接近或者远离，以便从第一方向夹持物体或者释放物体；以及

第三夹持组件和第四夹持组件，所述第三夹持组件被所述第一夹持组件所驱动，所述第四夹持组件被所述第二夹持组件所驱动，以使得第三夹持组件和第四夹持组件能够相互接近或者远离，以便从第二方向夹持物体或者释放物体。

根据本公开的至少一个实施方式的夹持装置，当所述第一夹持组件和第二夹持组件相互接近时，使得第三夹持组件和第四夹持组件相互接近。

根据本公开的至少一个实施方式的夹持装置，所述驱动装置包括两个能够相互接近或者相互远离的滑块，所述第一夹持组件和第二夹持组件分别固定于一个滑块。

根据本公开的至少一个实施方式的夹持装置，所述第一夹持组件和第二夹持组件结构相同，和/或，所述第三夹持组件和第四夹持组件结构相同。

根据本公开的至少一个实施方式的夹持装置，所述第一夹持组件包括：

安装座，所述安装座安装于所述滑块；以及

第一夹爪，所述第一夹爪安装于所述安装座，以通过第一夹爪从一个方向夹持物体。

根据本公开的至少一个实施方式的夹持装置，所述安装座设置有驱动件，所述驱动件用于驱动所述第三夹持组件。

根据本公开的至少一个实施方式的夹持装置，所述第三夹持组件包括：

固定部，所述固定部固定于安装板，其中，所述固定部上开设有至少一个导向孔；

滑动部，所述滑动部可滑动地设置于所述固定部，并且所述滑动部的至少部分可滑动地设置于所述固定部的导向孔内；所述滑动部与所述驱动件配合，当所述驱动件运动时，驱动所述滑动部相对于所述固定部运动；以及

第二夹爪，所述第二夹爪固定于所述滑动部，并通过第二夹爪从另一个方向夹持物体。

根据本公开的至少一个实施方式的夹持装置，所述滑动部设置有导向滑槽，所述驱动件可滑动地设置于所述导向滑槽内。

根据本公开的至少一个实施方式的夹持装置，所述导向滑槽至少包括倾斜段，所述倾斜段与所述第一夹持组件和第二夹持组件的运动方向呈一定角度，而且与所述第三夹持组件和第四夹持组件的运动方向呈一定角度。

根据本公开的至少一个实施方式的夹持装置，所述第二夹爪通过弹性材料制备。

根据本公开的至少一个实施方式的夹持装置，所述第一夹爪上设置有光电传感器，所述光电传感器用于检测夹持装置所夹持的物体内的工件是否被正确摆放。

根据本公开的至少一个实施方式的夹持装置，还包括距离传感器，所述距离传感器用于检测待夹取的物体与所述夹持装置之间的距离，并判断夹持装置是否已经完成了待夹取物体的夹取。

附图说明

附图示出了本公开的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本公开的原理，其中包括了这些附图以提供对本公开的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。

图1是根据本公开的一个实施方式的夹持装置夹持物体后的结构示意图。

图2是根据本公开的一个实施方式的夹持装置的结构示意图。

图3是根据本公开的一个实施方式的夹持装置的爆炸的结构示意图。

图4根据本公开的一个实施方式的夹持装置另一角度的结构示意图。

图中附图标记为：

100夹持装置

110第一夹持组件

111安装座

112第一夹爪

113驱动件

120第二夹持组件

130第三夹持组件

131固定部

132滑动部

133第二夹爪

135倾斜段

136第一直线段

137第二直线段

140第四夹持组件

200安装板

210驱动装置

220光电传感器

230激光传感器。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本公开的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本公开相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本公开的技术方案。

除非另有说明，否则示出的示例性实施方式/实施例将被理解为提供可以在实践中实施本公开的技术构思的一些方式的各种细节的示例性特征。因此，除非另有说明，否则在不脱离本公开的技术构思的情况下，各种实施方式/实施例的特征可以另外地组合、分离、互换和/或重新布置。

在附图中使用交叉影线和/或阴影通常用于使相邻部件之间的边界变得清晰。如此，除非说明，否则交叉影线或阴影的存在与否均不传达或表示对部件的具体材料、材料性质、尺寸、比例、示出的部件之间的共性和/或部件的任何其它特性、属性、性质等的任何偏好或者要求。此外，在附图中，为了清楚和/或描述性的目的，可以夸大部件的尺寸和相对尺寸。当可以不同地实施示例性实施例时，可以以不同于所描述的顺序来执行具体的工艺顺序。例如，可以基本同时执行或者以与所描述的顺序相反的顺序执行两个连续描述的工艺。此外，同样的附图标记表示同样的部件。

当一个部件被称作“在”另一部件“上”或“之上”、“连接到”或“结合到”另一部件时，该部件可以直接在所述另一部件上、直接连接到或直接结合到所述另一部件，或者可以存在中间部件。然而，当部件被称作“直接在”另一部件“上”、“直接连接到”或“直接结合到”另一部件时，不存在中间部件。为此，术语“连接”可以指物理连接、电气连接等，并且具有或不具有中间部件。

为了描述性目的，本公开可使用诸如“在……之下”、“在……下方”、“在……下”、“下”、“在……上方”、“上”、“在……之上”、“较高的”和“侧(例如，如在“侧壁”中)”等的空间相对术语，从而来描述如附图中示出的一个部件与另一(其它)部件的关系。除了附图中描绘的方位之外，空间相对术语还意图包含设备在使用、操作和/或制造中的不同方位。例如，如果附图中的设备被翻转，则被描述为“在”其它部件或特征“下方”或“之下”的部件将随后被定位为“在”所述其它部件或特征“上方”。因此，示例性术语“在……下方”可以包含“上方”和“下方”两种方位。此外，设备可被另外定位(例如，旋转90度或者在其它方位处)，如此，相应地解释这里使用的空间相对描述语。

这里使用的术语是为了描述具体实施例的目的，而不意图是限制性的。如这里所使用的，除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式“一个(种、者)”和“所述(该)”也意图包括复数形式。此外，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”以及它们的变型时，说明存在所陈述的特征、整体、步骤、操作、部件、组件和/或它们的组，但不排除存在或附加一个或更多个其它特征、整体、步骤、操作、部件、组件和/或它们的组。还要注意的是，如这里使用的，术语“基本上”、“大约”和其它类似的术语被用作近似术语而不用作程度术语，如此，它们被用来解释本领域普通技术人员将认识到的测量值、计算值和/或提供的值的固有偏差。

图1是根据本公开的一个实施方式的夹持装置夹持物体后的结构示意图。图2是根据本公开的一个实施方式的夹持装置的结构示意图。图3是根据本公开的一个实施方式的夹持装置的爆炸的结构示意图。图4根据本公开的一个实施方式的夹持装置另一角度的结构示意图。

如图1至图4所示，本公开的夹持装置100，其包括：驱动装置210、第一夹持组件110、第二夹持组件120、第三夹持组件130和第四夹持组件140等组件。

所述驱动装置210能够被固定于安装板200，此时可以通过将安装板200固定于机械臂的末端，从而将夹持装置100连接于机械臂，机械臂能够带动夹持装置100平移和旋转。

所述驱动装置210用于提供驱动力；优选地，所述驱动装置210可以为气缸，并且更优选地可以为手指气缸，即所述驱动装置210包括两个能够相互接近或者相互远离的滑块，当向驱动装置210提供一个方向的气体流动时，两个滑块能够相互接近。相应地，当向驱动装置210提供另一个方向的气体流动时，两个滑块能够相互远离。

所述第一夹持组件110和第二夹持组件120能够被所述驱动装置210所驱动，以相互接近或者远离，以便从第一方向夹持物体或者释放物体；

例如，所述第一夹持组件110和第二夹持组件120分别固定于一个滑块。

所述第一夹持组件110和第二夹持组件120结构相同，并对称布置，以下以第一夹持组件110为例来说明第一夹持组件110和第二夹持组件120的结构。

本公开中，所述第一夹持组件110包括：安装座111以及第一夹爪112等结构。

所述安装座111安装于所述滑块；并被所述滑块带动运动。所述安装座111上设置有第一夹爪112，并通过第一夹爪112来实现物体的夹持。

在一个优选的实施例中，所述第一夹爪112的数量为两个，所述两个第一夹爪均位于所述安装座111运动方向的两侧，也就是说，两个第一夹爪的连线垂直于或者大致垂直于所述安装座111的运动方向，由此，物体的第一方向能够被四个夹爪稳定地夹持。

本公开中，所述第一夹爪112的表面形成有夹指槽，当第一夹爪112夹持物体时，所述物体的至少部分能够位于所述夹指槽内，从而能够有效地防止物体在夹持过程中，沿竖直方向坠落。

本公开中，所述安装座111设置有驱动件113，所述驱动件113用于驱动所述第三夹持组件130，在一个优选的实施例中，所述驱动件113可以为凸轮随动器。

所述第三夹持组件130被所述第一夹持组件110所驱动，所述第四夹持组件140被所述第二夹持组件120所驱动，以使得第三夹持组件130和第四夹持组件140能够相互接近或者远离，以便从第二方向夹持物体或者释放物体。

其中，所述第一方向和第二方向为不同的方向，优选地，所述第一方向和第二方向为相互垂直的方向。

当所述第一夹持组件110和第二夹持组件120相互接近时，使得第三夹持组件130和第四夹持组件140相互接近，相应地，当所述第一夹持组件110和第二夹持组件120相互远离时，使得第三夹持组件130和第四夹持组件140相互远离。

所述第三夹持组件130和第四夹持组件140结构相同，并对称地设置。以下以第三夹持组件130为例，来介绍第三夹持组件130和第四夹持组件140的结构。

所述第三夹持组件130包括：固定部131、滑动部132和第二夹爪133等部件。

所述固定部131能够固定于所述安装板200，并使得所述固定部131形成为滑动部132的支撑部件。在一个优选的实施例中，所述固定部131可以形成为长条状，并且沿第一夹持组件110的运动方向设置，此时，所述固定部131的两端可以分别通过固定柱固定于所述安装板200的下表面。

本公开中，所述固定部131上开设有至少一个导向孔；本领域技术人员应当知晓，所述导向孔的数量与第二夹爪133的数量相同。在一个具体的实施例中，所述第二夹爪133的数量为两个，此时所述导向孔也设置为两个。

所述滑动部132可滑动地设置于所述固定部131，并且所述滑动部132的至少部分可滑动地设置于所述固定部131的导向孔内；由此，通过所述导向孔能够对滑动部132的运动进行导向。

本领域技术人员应当知晓，当所述导向孔的数量为一个时，所述导向孔的截面可以形成为非圆形。相应地，当所述导向孔的数量为两个以上时，所述导向孔的截面可以为任意形状。在一个优选的实施例中，所述导向孔的截面为圆形。并且所述导向孔内可以设置导向套或者直线轴承等部件，以降低滑动部132在运动过程中的摩擦力。

所述滑动部132与所述驱动件113配合，当所述驱动件113运动时，驱动所述滑动部132相对于所述固定部131运动；所述第二夹爪133固定于所述滑动部132，并通过第二夹爪133从另一个方向夹持物体。

也就是说，当第一夹持组件110和第二夹持组件120相互接近时，所述第一夹持组件110会驱动所述第三夹持组件130的夹爪向内运动，相应地，第二夹持组件120会驱动所述第四夹持组件140的夹爪向内运动，从而实现第三夹持组件130和第四夹持组件140的夹爪相互接近；相反地运动过程，当第一夹持组件110和第二夹持组件120相互远离时，所述第三夹持组件130的夹爪和第四夹持组件140的夹爪也相互远离。

在一个具体的实施例中，所述滑动部132设置有导向滑槽，所述驱动件113可滑动地设置于所述导向滑槽内。

本公开中，所述导向滑槽至少包括倾斜段135，所述倾斜段135与所述第一夹持组件110和第二夹持组件120的运动方向呈一定角度，而且与所述第三夹持组件130和第四夹持组件140的运动方向呈一定角度，由此，所述驱动件113在所述倾斜段135内运动时，通过驱动件113与所述倾斜段135侧壁的接触，实现第三夹持组件130和第四夹持组件140的运动。

更具体地，所述导向滑槽还包括第一直线段136和第二直线段137，所述第一直线段136连接于所述倾斜段135的一端，相应地，所述第二直线段137连接于所述倾斜段135的另一端，从而使得第三夹持组件130和第四夹持组件140的运动行程能够被控制，夹持装置不会发生干涉情况。

在一个优选的实施例中，所述第三夹持组件130的运动行程是5mm，该运动行程可以根据被抓清洗架(物体)加工误差、定位工装治具误差及余量间隙而设计，在不增加驱动设备的前提下能够兼容较多产品误差及工装治具定位误差，最高可兼容±10mm的综合误差，大大提高设备的自动化程度。

本公开中，所述第二夹爪133通过弹性材料制备，由此能够实现工件在第二方向上的对中，有效避免对被抓物体的损坏。相应地，第一夹爪112可以为刚性材料，并能够承担物体的重力，实现物体的夹取。

也就是说，当第二方向上物体被夹紧时，第一方向上还能够继续夹紧物体，从而保证物体先一个方向定位，在夹紧另一个方向，最终实现被抓物体与夹持装置居中对齐，并能够通过夹持装置被准确地放置到预定的位置。

而且，考虑到第一夹爪112和第二夹爪133均同步地接近被夹持物体，或者同步地远离被夹持物体，从而能够使得物体在夹持过程中，能够以夹持装置的中心定心。

本公开中，所述夹持装置还可以包括距离传感器，所述距离传感器用于检测待夹取的物体与所述夹持装置之间的距离，即待夹持的物体与所述距离传感器的安装位置之间的距离，并且当所述距离值在预设范围内时，认为夹持装置已经完成了待夹取物体的夹取和释放，相应地，当所述距离值在预设范围之外时，即认为夹持装置并未完成待夹取物体的夹持，此时操作所述夹持装置的机械臂可以停机报警。

更优选地，所述距离传感器可以设置为两个，两个距离传感器均可以固定于安装板200，并且位于安装板200的长度方向的两端。例如，位于所述第一夹持组件和第二夹持组件的运动方向的两端。

在一个具体的实施例中，所述距离传感器可以激光测距传感器。

另一方面，所述夹持装置还可以包括光电传感器，所述光电传感器的数量可以为两个，并分别设置在两个第一夹爪上，从而通过光电传感器沿水平方向(第一夹持组件和第二夹持组件的运动方向)发射探测信号，当该探测信号被遮挡并反射式，通过发射该探测信号的光电传感器接收信号，并判断为待夹持的物体(例如放置有玻璃等部件的框架)内的工件(玻璃，例如手机屏幕等)未被正确放置，此时可以控制操作所述夹持装置机械臂停机报警。

由此，本公开通过一个驱动装置，同时驱动两个方向定位和夹紧物体，降低了末端夹持工具的复杂性，减轻末端工具的重量，有效提高结构的可靠性。

本公开的夹持装置能够有效抓取加工一致性较差、治具定位精度较差或无定位的物体，且设置双向夹持的结构设计，实现抓取的精确性和稳定性，具有结构紧凑、抓取定位精度高、应用范围广等优点；且此装置可根据定位治具精度的不同，在抓取物体时实现双向确定被抓物体中心，对不同抓取定位环境、不同加工的精度工件的高效稳定抓取。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例/方式”、“一些实施例/方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例/方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例/方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例/方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例/方式或示例以及不同实施例/方式或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本公开，而并非是对本公开的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本公开的范围内。

Claims (10)

1.一种夹持装置，其特征在于，包括：

驱动装置，所述驱动装置用于提供驱动力；

第一夹持组件和第二夹持组件，所述第一夹持组件和第二夹持组件能够被所述驱动装置所驱动，以相互接近或者远离，以便从第一方向夹持物体或者释放物体；以及

第三夹持组件和第四夹持组件，所述第三夹持组件被所述第一夹持组件所驱动，所述第四夹持组件被所述第二夹持组件所驱动，以使得第三夹持组件和第四夹持组件能够相互接近或者远离，以便从第二方向夹持物体或者释放物体。

2.如权利要求1所述的夹持装置，其特征在于，当所述第一夹持组件和第二夹持组件相互接近时，使得第三夹持组件和第四夹持组件相互接近。

3.如权利要求1所述的夹持装置，其特征在于，所述驱动装置包括两个能够相互接近或者相互远离的滑块，所述第一夹持组件和第二夹持组件分别固定于一个滑块。

4.如权利要求3所述的夹持装置，其特征在于，所述第一夹持组件和第二夹持组件结构相同，和/或，所述第三夹持组件和第四夹持组件结构相同。

5.如权利要求4所述的夹持装置，其特征在于，所述第一夹持组件包括：

安装座，所述安装座安装于所述滑块；以及

第一夹爪，所述第一夹爪安装于所述安装座，以通过第一夹爪从一个方向夹持物体。

6.如权利要求5所述的夹持装置，其特征在于，所述安装座设置有驱动件，所述驱动件用于驱动所述第三夹持组件。

7.如权利要求6所述的夹持装置，其特征在于，所述第三夹持组件包括：

固定部，所述固定部固定于安装板，其中，所述固定部上开设有至少一个导向孔；

滑动部，所述滑动部可滑动地设置于所述固定部，并且所述滑动部的至少部分可滑动地设置于所述固定部的导向孔内；所述滑动部与所述驱动件配合，当所述驱动件运动时，驱动所述滑动部相对于所述固定部运动；以及

第二夹爪，所述第二夹爪固定于所述滑动部，并通过第二夹爪从另一个方向夹持物体。

8.如权利要求7所述的夹持装置，其特征在于，所述滑动部设置有导向滑槽，所述驱动件可滑动地设置于所述导向滑槽内。

9.如权利要求8所述的夹持装置，其特征在于，所述导向滑槽至少包括倾斜段，所述倾斜段与所述第一夹持组件和第二夹持组件的运动方向呈一定角度，而且与所述第三夹持组件和第四夹持组件的运动方向呈一定角度。

10.如权利要求1-9中任一项所述的夹持装置，其特征在于，所述第二夹爪通过弹性材料制备；

可选地，所述第一夹爪上设置有光电传感器，所述光电传感器用于检测夹持装置所夹持的物体内的工件是否被正确摆放；

可选地，还包括距离传感器，所述距离传感器用于检测待夹取的物体与所述夹持装置之间的距离，并判断夹持装置是否已经完成了待夹取物体的夹取。

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