CN208231825U - 一种抓取机构的自适应结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种抓取机构的自适应结构，属于自动化技术领域。它解决了现有抓取机构抓取稳定性差的问题。本抓取机构的自适应结构包括夹爪，夹爪包括至少两根相对设置的爪臂和两个相对设置的手爪，两个手爪分别与对应的爪臂相铰接，爪臂与手爪的铰接处开设有供手爪转动并提供让位空间的让位槽。本抓取机构的自适应结构具有提高抓取机构抓取稳定性的优点。

Description

一种抓取机构的自适应结构

技术领域

本实用新型属于自动化技术领域，涉及一种抓取机构的自适应结构。

背景技术

抓取机构是一种能够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，随着科技的发展，抓取机构在工业生产中的应用越来越广泛，并逐渐成为自动化领域的基础设备之一。现有技术中，通常采用螺栓将不同类型的夹爪与爪座相连使得抓取机构能够对不同类型的工件进行抓取，但螺栓固定导致夹爪更换繁琐，影响后续加工的整体效率。

例如中国专利文献资料公开了一种自适应手指、两爪机械手以及机器人[专利号：201710699750.6；申请公布号： CN107363856A]，包括可进行弹性变形的驱动部、固定部和抓取部，所述固定部和所述抓取部形成一个抓取面，抓取时，所述驱动部发生弹性形变并推动所述抓取部和所述固定部向待抓取物体弯曲。

该自适应手指能够对不同类型的工件进行抓取。该自适应手指由柔性软体材料制成，抓取时，自适应手指向内相对收紧，自适应手指的驱动部、固定部以及抓取部在与物体的相对作用下发生弹性变形，使得物体在自适应手指的弹力作用下被夹持住，自适应手指虽然能够对不同类型的工件进行抓取，但是，物体在自身重力作用下具有向下的作用力，仅通过自适应手指弹性作用不能够牢靠的夹持柱物体，且柔性软体材料导致自适应手指易在物体的自重作用下外扩，自适应手指移动过程中物体会发生晃动甚至脱落，进而导致抓取机构的抓取稳定性差。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提出了一种抓取机构的自适应结构，解决的技术问题是如何提高抓取机构的抓取稳定性。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种抓取机构的自适应结构，包括夹爪，所述夹爪包括至少两根相对设置的爪臂和两个相对设置的手爪，其特征在于，两个所述手爪分别与对应的爪臂相铰接，所述爪臂与手爪的铰接处开设有供手爪转动并提供让位空间的让位槽。

由于手爪与爪臂铰接相连，使得手爪能够相对爪臂进行转动，且让位槽的开设一方面能够提供手爪相对爪臂转动的让位空间，另一方面借助让位槽能够对手爪的转动幅度进行限定，手爪夹持时，两个手爪摆动的幅度能够根据夹持件的摆放位置相互适应，本抓取机构的夹持原理是：当抓取机构进行抓取时，两个爪臂分别带动两个手爪收紧对夹持件进行夹持，手爪收紧过程中，两个手爪均通过让位槽相对转动调整夹持件在两个手爪之间的位置，进而使得手爪对夹持件的夹持牢靠，以提高抓取机构的抓取稳定性。

在上述的一种抓取机构的自适应结构中，所述手爪包括安装部和抓取部，所述安装部位于让位槽中并与爪臂相铰接，所述安装部的外侧面以及能够与安装部外侧面贴靠的让位槽槽壁均呈弧形，所述安装部外侧面的曲率大于该让位槽槽臂的曲率。将手爪划分为安装部和抓取部，通过安装部将手爪铰接在爪臂的让位槽中，通过抓取部对夹持件进行夹持，该种结构使得手爪的结构设计合理，安装部的外侧面以及让位槽的槽壁弧形设置，且安装部外侧面的曲率大于该让位槽槽臂的曲率，该种一方面使得手爪相对爪臂转动顺畅且转动幅度大，使得手爪能够对夹持件位置调节的区间大，另一方面弧面接触能够降低安装部外侧面与让位槽槽壁之间的摩擦，使得手爪能够快速对夹持件进行夹持，以提高抓取机构的抓取稳定性。

在上述的一种抓取机构的自适应结构中，所述让位槽的其中一侧槽壁贯穿至爪臂的外侧面，所述让位槽的另一侧槽壁开设有贯穿至爪臂另一侧的第一铰接孔，所述手爪的安装部开设有与第一铰接孔连通的第二铰接孔，所述第一铰接孔与第二铰接孔之间通过铰接件相铰接。第一铰接孔和第二铰接孔的开设使得手爪与爪臂之间的连接方便，由于让位槽的其中一侧槽壁贯穿至爪臂的外侧面，当手爪与爪臂连接时，该种结构使得手爪的第一铰接孔能够方便的对准爪臂的第二铰接孔，铰接件使得手爪与爪臂之间的连接和分离方便。

在上述的一种抓取机构的自适应结构中，所述抓取机构还包括至少两个相对设置的爪座，两个所述爪臂分别与对应的爪座相连，两个相对设置的所述爪座之间设有弹性件。当抓取机构抓取时，是通过爪臂带动手爪对夹持件进行夹持，由于爪臂与爪座相连，弹性件一方面能够避免爪臂相对爪座发生晃动，另一方面弹性件使得手爪对夹持件弹性夹持，进而使得手爪对夹持件的夹紧力适中，以提高抓取机构的抓取稳定性。

在上述的一种抓取机构的自适应结构中，所述铰接件包括销轴，所述销轴穿过第二铰接孔与第一铰接孔相连，所述弹性件包括弹簧，所述弹簧的两端分别连接在两个所述爪座上。销轴连接使得手爪与爪臂之间的连接稳定性好，且手爪能够方便的与爪臂分离开，弹簧连接使得两个爪座之间的连接方便，且弹簧的弹力作用避免两个爪座之间发生相对晃动，从而提高抓取机构的抓取稳定性。

在上述的一种抓取机构的自适应结构中，所述抓取部的一侧与安装部相连，所述抓取部的另一侧具有用于夹持的夹持面，所述抓取部还具有能够与爪臂相抵靠的抵靠面。抓取机构抓取时，两个爪臂分别带动两个手爪收紧，抵靠面限定手爪的转动幅度，爪臂的作用力是由抓取部一侧直接传递至抓取部的另一侧，并由抓取部另一侧的夹持面与夹持件贴靠，进而将工件牢靠地夹持住，该种结构使得手爪收紧速度快且夹紧力的损耗小。

在上述的一种抓取机构的自适应结构中，所述安装部与抓取部之间的连接处形成台阶面，所述抵靠面位于台阶面与夹持面之间，且所述抵靠面自台阶面至夹持面的方向逐渐向外倾斜。手爪相对爪臂转动时，台阶面为手爪的转动提供让位空间避免手爪的抓取部与爪臂发生碰撞，且台阶面的设置避免单独在手爪上开设避让结构，当手爪转动至极限位置时，抵靠面使得手爪能够平稳地与爪臂相抵靠，且两个对称的抵靠面形成向外扩展的趋势，能够为手爪的转动提供足够的让位空间，进而提高抓取机构的抓取稳定性。

在上述的一种抓取机构的自适应结构中，所述手爪的夹持面可以设置呈弧形、V形或者为平面状，且所述手爪的夹持面上设有一层软体材料。呈弧形、V形或者平面的夹持面使得手爪能够对不同类型的夹持件进行夹持，当手爪夹紧夹持件时，软体材料避免手爪夹持面与夹持件之间的摩擦，当手爪对夹持件的夹紧力过大时，软体材料发生变形对工件起到保护的作用，以提高抓取机构的抓取稳定性。

与现有技术相比，本实用新型提供的一种抓取机构的自适应结构具有以下优点：

1、当抓取机构进行抓取时，两个手爪均通过让位槽绕销轴进行不同幅度的转动，以调整夹持件在两个手爪之间的位置，使得两个手爪对正对夹持件进行夹持，弹簧使得手爪对夹持件的加紧力适中，从而提高抓取机构的抓取稳定性。

2、手爪的安装部外侧面以及与安装部外侧面贴靠的让位槽槽壁呈弧形设置能够降低安装部外侧面与让位槽槽壁之间的摩擦，且安装部外侧面的曲率小于该让位槽槽臂的曲率，使得手爪能够对夹持件位置调节的区间大，抵靠面使得手爪能够平稳地与爪臂相抵靠，由于传递至手爪的夹紧力是由手爪的一侧面之间传递至另一侧面的夹持面，使得夹紧力的损耗小，进而使得手爪对夹持件的夹持稳定性好。

3、爪臂能够通过销轴连接具有不同形状夹持面的手爪，使得抓取机构能够对不同类型和规格的夹持件进行抓取，夹持面的软体材料避免手爪夹持面与夹持件之间的摩擦，并当手爪对夹持件的夹紧力过大时，软体材料会发生变形对工件起到保护的作用，以提高抓取机构的抓取稳定性。

附图说明

图1是本抓取机构初始状态的整体结构示意图。

图2是本抓取机构抓取状态的整体结构示意图。

图3是爪臂的整体结构示意图。

图4是夹爪的第一种结构示意图。

图5是夹爪的第二种结构示意图。

图中，1、夹爪；2、爪臂；21、让位槽；211、第一铰接孔； 3、手爪；31、安装部；311、第二铰接孔；32、抓取部；321、夹持面；322、抵靠面；33、台阶面；4、铰接件；41、销轴；5、爪座；6、弹性件；61、弹簧；7、夹持件。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1所示，本抓取机构包括夹爪1，夹爪1包括爪臂2和手爪3。

如图2所示，本实施例中，夹爪1包括两根相对设置的爪臂 2和两个相对设置的手爪3，两个手爪3分别与对应的爪臂2相铰接，实际生产中，爪臂2的数量可以为四根或者六根，每根爪臂 2上均铰接有手爪3，手爪3包括安装部31和抓取部32，抓取部 32与安装部31的一侧相连，抓取部32的另一侧具有用于夹持的夹持面321，如图4、图5所示，手爪3的夹持面321可以设置呈弧形、V形或者为平面状，且手爪3的夹持面321上设有一层软体材料，软体材料可以为橡胶，抓取部32还具有能够与爪臂2 相抵靠的抵靠面322，安装部31与抓取部之间的连接处形成台阶面33，抵靠面322位于台阶面33与夹持面321之间，且抵靠面 322自台阶面33至夹持面321的方向逐渐向外倾斜，爪臂2与手爪3的铰接处开设有供手爪3转动并提供让位空间的让位槽21，所述安装部31位于让位槽21中并与爪臂2相铰接，安装部31 的外侧面以及能够与安装部31外侧面贴靠的让位槽21槽壁均呈弧形，安装部31外侧面的曲率大于该让位槽21槽臂的曲率。

让位槽21的其中一侧槽壁贯穿至爪臂2的外侧面，让位槽 21的另一侧槽壁开设有贯穿至爪臂2另一侧的第一铰接孔211，如图3所示，手爪3的安装部31开设有与第一铰接孔211连通的第二铰接孔311，所述第一铰接孔211与第二铰接孔311之间通过铰接件4相铰接，铰接件4包括销轴41，销轴41穿过第二铰接孔311与第一铰接孔211相连，本实施例中，抓取机构还包括两个相对设置的爪座5，实际生产中，爪座5的数量可以为四个或者六个，两个爪臂2分别与对应的爪座5相连，两个相对设置的爪座5之间设有弹性件6，弹性件6包括弹簧61，弹簧61的两端分别连接在两个所述爪座5上。

当抓取机构进行抓取时，两个爪臂2带动两个手爪3收紧对夹持件7进行夹持，手爪3收紧过程中，手爪3的夹持面321逐渐与夹持件7相贴靠，手爪3根据夹持件7的所处位置以及夹持件7的形状进行不同幅度的转动，台阶面33提供足够的让位空间避免手爪3与爪臂2发生碰撞，抵靠面322限定手爪3能够转动的最大幅度，弹簧61使得手爪3对夹持件7的夹紧力适中，使得手爪3对夹持件7的夹持牢靠，从而提高抓取机构的抓取稳定性。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了夹爪1、爪臂2、让位槽21、第一铰接孔211、手爪3、安装部31、第二铰接孔311、抓取部32、夹持面321、抵靠面322、台阶面33、铰接件4、销轴41、爪座5、弹性件6、弹簧61等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

Claims (8)

1.一种抓取机构的自适应结构，包括夹爪(1)，所述夹爪(1)包括至少两根相对设置的爪臂(2)和两个相对设置的手爪(3)，其特征在于，两个所述手爪(3)分别与对应的爪臂(2)相铰接，所述爪臂(2)与手爪(3)的铰接处开设有供手爪(3)转动并提供让位空间的让位槽(21)。

2.根据权利要求1所述的一种抓取机构的自适应结构，其特征在于，所述手爪(3)包括安装部(31)和抓取部(32)，所述安装部(31)位于让位槽(21)中并与爪臂(2)相铰接，所述安装部(31)的外侧面以及能够与安装部(31)外侧面贴靠的让位槽(21)槽壁均呈弧形，所述安装部(31)外侧面的曲率大于该让位槽(21)槽臂的曲率。

3.根据权利要求2所述的一种抓取机构的自适应结构，其特征在于，所述让位槽(21)的其中一侧槽壁贯穿至爪臂(2)的外侧面，所述让位槽(21)的另一侧槽壁开设有贯穿至爪臂(2)另一侧的第一铰接孔(211)，所述手爪(3)的安装部(31)开设有与第一铰接孔(211)连通的第二铰接孔(311)，所述第一铰接孔(211)与第二铰接孔(311)之间通过铰接件(4)相铰接。

4.根据权利要求3所述的一种抓取机构的自适应结构，其特征在于，所述抓取机构还包括至少两个相对设置的爪座(5)，两个所述爪臂(2)分别与对应的爪座(5)相连，两个相对设置的所述爪座(5)之间设有弹性件(6)。

5.根据权利要求4所述的一种抓取机构的自适应结构，其特征在于，所述铰接件(4)包括销轴(41)，所述销轴(41)穿过第二铰接孔(311)与第一铰接孔(211)相连，所述弹性件(6)包括弹簧(61)，所述弹簧(61)的两端分别连接在两个所述爪座(5)上。

6.根据权利要求2或3所述的一种抓取机构的自适应结构，其特征在于，所述抓取部(32)的一侧与安装部(31)相连，所述抓取部(32)的另一侧具有用于夹持的夹持面(321)，所述抓取部(32)还具有能够与爪臂(2)相抵靠的抵靠面(322)。

7.根据权利要求6所述的一种抓取机构的自适应结构，其特征在于，所述安装部(31)与抓取部(32)之间的连接处形成台阶面(33)，所述抵靠面(322)位于台阶面(33)与夹持面(321)之间，且所述抵靠面(322)自台阶面(33)至夹持面(321)的方向逐渐向外倾斜。

8.根据权利要求7所述的一种抓取机构的自适应结构，其特征在于，所述手爪(3)的夹持面(321)可以设置呈弧形、V形或者为平面状，且所述手爪(3)的夹持面(321)上设有一层软体材料。