CN210525130U - 一种柔性夹持装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种柔性夹持装置，包括柔性手指，还包括气动执行元件和正压气源，所述正压气源通过执行元件驱动管路与气动执行元件连通驱动气动执行元件动作；所述正压气源通过手指驱动管路和柔性手指连通驱动柔性手指正压弯曲，所述手指驱动管路上设置有调压元件，所述气动执行元件的动作和柔性手指的正压弯曲相互配合夹持物品。该柔性夹持装置无需使用真空发生器即可实现物品的柔性夹持，动作更简单可靠，成本更低。

Description

一种柔性夹持装置

技术领域

本实用新型涉及一种柔性夹持装置，用于柔性的给物品施加夹持力。

背景技术

在工业自动化领域，机械臂末端抓取动作主要由刚性机械手爪或真空吸盘完成。但刚性机械手爪，由于力度难以控制，很难对柔软、脆弱物体实现无损抓取。真空吸盘在搬运过程中难以适应表面粗糙、开孔的异形物体。这导致两者应用场景均存在局限性。针对上述的问题，申请人申请了一种新型柔性手指，专利号为201720979513.0，并且针对该新型的柔性手指扩展了一些柔性夹具，这种柔性夹具可以用来柔性的夹持物品，从而解决了目前刚性夹持的问题，但是目前的这种柔性夹具的柔性手指的控制系统一般包括气源、正压回路和负压回路、真空发生器和控制阀，其控制方法是通过气源和正压回路来驱动柔性手指内部产生正压而弯曲夹持物品，需要松开卸力时，利用真空发生器和负压回路使柔性手指内部产生负压反向弯曲松开。这种控制系统的控制方法相对复杂，需要正压和负压的来回切换，并且还需要真空发生器，真空发生器的价格也比较昂贵，一定程度上增加了用户的成本。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种柔性夹持装置，该柔性夹持装置无需使用真空发生器即可实现物品的柔性夹持，动作更简单可靠，成本更低。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种柔性夹持装置，包括柔性手指，还包括气动执行元件和正压气源，所述正压气源通过执行元件驱动管路与气动执行元件连通驱动气动执行元件动作；所述正压气源通过手指驱动管路和柔性手指连通驱动柔性手指正压弯曲，所述手指驱动管路上设置有调压元件，所述气动执行元件的动作和柔性手指的正压弯曲相互配合夹持物品。

作为一种优选的方案，所述气动执行元件包括气动夹持机构，所述柔性手指安装在所述气动夹持机构的执行端由气动夹持机构驱动直线或偏摆移动。

作为一种优选的方案，所述气动夹持机构包括开合机构和驱动开合机构张开或合拢的直线气缸，所述柔性手指安装于开合机构的执行端上。

作为一种优选的方案，所述直线气缸为双作用气缸或者单作用气缸；

当直线气缸为双作用气缸时，所述执行元件驱动管路包括合拢驱动管路和张开驱动管路，所述正压气源与三通切换阀的总进气口连通，三通切换阀的第一驱动口和第二驱动口分别通过所述合拢驱动管路和张开驱动管路与双作用气缸的合拢驱动口和张开驱动口连通；所述手指驱动管路的一端与合拢驱动管路或张开驱动管路连通，另一端与柔性手指的手指进气口连通；

当直线气缸为单作用气缸时，所述正压气源与三通切换阀的总进气口连通，所述三通切换阀的驱动口通过执行元件驱动管路与单作用气缸的驱动口连通，所述三通切换阀上设置有泄压口；所述执行元件驱动管路与所述手指驱动管路的一端连通，所述手指驱动管路的另一端与柔性手指的手指进气口连通。

作为一种优选的方案，所述气动夹持机构包括夹爪气缸，所述柔性手指安装于夹爪气缸的爪部上。

作为一种优选的方案，所述气动执行元件包括气缸，所述柔性手指安装于气缸的执行端。

作为一种优选的方案，所述气动执行元件包括气缸，所述气缸的执行端安装有辅助夹持件，所述柔性手指安装于工作平台上，所述辅助夹持件由气缸驱动向柔性手指靠拢或远离。

采用了上述技术方案后，本实用新型的效果是：由于一种柔性夹持装置，包括柔性手指，还包括气动执行元件和正压气源，所述正压气源通过执行元件驱动管路与气动执行元件连通驱动气动执行元件动作；所述正压气源通过手指驱动管路和柔性手指连通驱动柔性手指正压弯曲，所述手指驱动管路上设置有调压元件，所述气动执行元件的动作和柔性手指的正压弯曲相互配合夹持物品，因此，该夹持装置通过正压供气系统来同时驱动气动执行元件和柔性手指的弯曲，使柔性手指正压弯曲并与气动执行元件相互配合共同提供夹持力，而当需要卸开夹持力时，只需要气动执行元件复位且柔性手指泄压并依靠自身弹力复位，这样，柔性手指的控制就只需要正压供气系统的正压即可提供夹持力，而柔性手指与物品直接柔性接触，调压元件能够调节压力进而更精准的控制手指变形。该柔性夹持装置彻底颠覆了目前的常规现有思维，跳出了目前柔性手指控制必须要进行正压和负压的切换才能提供夹持力来抓取物品的误区，使柔性手指只需要正压即可完成夹持抓取，无需在提供负压弯曲变形，省略了真空发生器，降低了成本。

又由于所述气动执行元件包括气动夹持机构，所述柔性手指安装在所述气动夹持机构的执行端由气动夹持机构驱动直线或偏摆移动，因此，该气动夹持机构直接驱动柔性手指直线或者偏摆移动来实现夹持，适应性更广。

又由于所述直线气缸为双作用气缸或者单作用气缸；当直线气缸为双作用气缸时，所述执行元件驱动管路包括合拢驱动管路和张开驱动管路，所述正压气源与三通切换阀的总进气口连通，三通切换阀的第一驱动口和第二驱动口分别通过所述合拢驱动管路和张开驱动管路与双作用气缸的合拢驱动口和张开驱动口连通；所述手指驱动管路的一端与合拢驱动管路或张开驱动管路连通，另一端与柔性手指的手指进气口连通；

当直线气缸为单作用气缸时，所述正压气源与三通切换阀的总进气口连通，所述三通切换阀的驱动口通过执行元件驱动管路与单作用气缸的驱动口连通，所述三通切换阀上设置有泄压口；所述执行元件驱动管路与所述手指驱动管路的一端连通，所述手指驱动管路的另一端与柔性手指的手指进气口连通，该直线气缸无论采用单作用气缸还是双作用气缸均管路连接非常方便，控制也非常简单，可靠性更好。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本发明实施例1的结构示意图；

图2是本发明实施例2的结构示意图；

图3是本发明实施例3的另一种结构示意图；

图4是本发明实施例4的控制方法的结构示意图；

图5是本发明实施例5的控制方法对应装置的示意图；

附图中：1.三通切换阀；11.总进气口；12.第一驱动口；13.第二驱动口；2.减压阀；3.开合机构；31.导向板；32.导向滑槽；33.手指安装板；34.驱动连接板；4.柔性手指；5.气缸；51.合拢驱动口；52.张开驱动口；6.合拢驱动管路；7.张开驱动管路；8.手指驱动管路；9.辅助夹持件；10.工作平台。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述。

实施例1

一种柔性夹持装置，包括柔性手指4，还包括气动执行元件和正压气源，所述正压气源通过执行元件驱动管路与气动执行元件连通驱动气动执行元件动作；所述正压气源通过手指驱动管路8和柔性手指4连通驱动柔性手指4正压弯曲，所述手指驱动管路8上设置有调压元件，所述调压元件为减压阀，减压阀使压力降低满足柔性手指4的变形气压要求，所述气动执行元件的动作和柔性手指4的正压弯曲相互配合夹持物品。

如图1所示，所述气动执行元件包括气动夹持机构，所述柔性手指4安装在所述气动夹持机构的执行端由气动夹持机构驱动直线或偏摆移动。其中所述气动夹持机构包括开合机构3和驱动开合机构3张开或合拢的直线气缸5，所述柔性手指4安装于开合机构3的执行端上。

而开合机构3包括导向板31，该导向板31上设置有导向滑槽32，导向滑槽32内滑动安装有手指安装板33，柔性手指4固定在手指安装板33上；而气缸5则通过驱动连接板34与手指安装板33连接，从而可以驱动手指安装板33在导向滑槽32内滑动，进而实现平动。其中柔性手指4的数量可以是多个，从而从不同的方向提供夹持力，物品处于各柔性手指4的之间方便由外而内的夹持。

而同理所述直线气缸5为双作用气缸5或者单作用气缸5；

当直线气缸5为双作用气缸5时，所述执行元件驱动管路包括合拢驱动管路6和张开驱动管路7，所述正压气源与三通切换阀1的总进气口11连通，三通切换阀1的第一驱动口12和第二驱动口13分别通过所述合拢驱动管路6和张开驱动管路7与双作用气缸5的合拢驱动口51和张开驱动口52连通；所述手指驱动管路8的一端与合拢驱动管路6或张开驱动管路7连通，另一端与柔性手指4的手指进气口连通；

当直线气缸5为单作用气缸5时，所述正压气源与三通切换阀1的总进气口11连通，所述三通切换阀1的驱动口通过执行元件驱动管路与单作用气缸5的驱动口连通，所述三通切换阀1上设置有泄压口；所述执行元件驱动管路与所述手指驱动管路8的一端连通，所述手指驱动管路8的另一端与柔性手指4的手指进气口连通。

实施例2

如图2所示，所述气动执行元件包括气动夹持机构，所述柔性手指4安装在所述气动夹持机构的执行端由气动夹持机构驱动直线或偏摆移动。而本实施例中柔性手指4的移动是偏摆移动，因此，所述气动夹持机构包括夹爪气缸5，所述柔性手指4安装于夹爪气缸5的爪部上，柔性手指4直接由夹爪气缸5驱动来实现夹持或者松开。而夹爪气缸5是目前市面上可以购买到的一种气缸5，用户只需要将购买夹爪气缸5和柔性手指4，再使用原本气缸5就配套的正压气缸5就可以完成夹持。

其中，夹爪气缸5和柔性手指4的管路连接如图1所示，夹爪气缸5为双作用气缸5，具有合拢驱动口51和张开驱动口52，而所述执行元件驱动管路包括合拢驱动管路6和张开驱动管路7，所述正压气源与三通切换阀1的总进气口11连通，三通切换阀1的第一驱动口12和第二驱动口13分别通过所述合拢驱动管路6和张开驱动管路7与双作用气缸5的合拢驱动口51和张开驱动口52连通；所述手指驱动管路8的一端与合拢驱动管路6或张开驱动管路7连通，另一端与柔性手指4的手指进气口连通。而本是实施例中，由于柔性手指4是由外而内施加夹持力，因此，手指驱动管路8是与合拢驱动管路6连接。

当然，若该夹爪气缸5也可以采用单作用气缸5，那么夹爪气缸5的复位可以就依靠自身的弹性复位元件进行复位。此时，正压气源与三通切换阀1的总进气口11连通，所述三通切换阀1的驱动口通过执行元件驱动管路与单作用气缸5的驱动口连通，所述三通切换阀1上设置有泄压口；所述执行元件驱动管路与所述手指驱动管路8的一端连通，所述手指驱动管路8的另一端与柔性手指4的手指进气口连通。那么当需要夹持时，正压气源同时供给夹爪气缸5和柔性手指4正压，使夹爪气缸5动作的同时柔性手指4正压弯曲夹持，而当需要松开时，三通切换阀1切换，此时，夹住气缸5复位并通过泄压口泄压，而同时柔性手指4也依靠自身的弹性复位泄压。

实施例3

如图3所示，本实施例中，所述气动执行元件包括气缸5，所述柔性手指4安装于气缸5的执行端。同样柔性手指4和气缸5的气路连接和实施例1和实施例2相同。而气缸5可以是单头气缸5，气缸5带动柔性手指4移动靠近或原理物品，以实现夹持力或松开，当然也可以采用双头气缸5也可以直接完成夹持。

实施例4

本实施例中的结构和实施例1相同，只是柔性手指4的夹持力是由内而外的夹持力，此时，手指驱动管路8是直接与气缸5的张开驱动管路7连接，在张开的同时柔性手指4正压弯曲。

实施例5

本实施例是另一种结构变形的夹持装置，其中本实施例中，柔性手指4和气动执行元件都安装在一个载体上，本实施例中是安装在工作平台10上，而所述气动执行元件包括气缸5，所述气缸5的执行端安装有辅助夹持件9，辅助夹持件9由气缸5驱动滑动，而所述柔性手指4安装于工作平台10上，所述辅助夹持件9由气缸5驱动向柔性手指4靠拢或远离。这样当需要夹持时，柔性手指4变形，同时配合靠拢的辅助夹持件9来配合夹持。

本实施例中提到的气缸5、三通电磁阀、调压元件均为现有技术。以上所述实施例仅是对本发明的优选实施方式的描述，不作为对本发明范围的限定，在不脱离本发明设计精神的基础上，对本发明技术方案作出的各种变形和改造，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种柔性夹持装置，包括柔性手指，其特征在于：还包括气动执行元件和正压气源，所述正压气源通过执行元件驱动管路与气动执行元件连通驱动气动执行元件动作；所述正压气源通过手指驱动管路和柔性手指连通驱动柔性手指正压弯曲，所述手指驱动管路上设置有调压元件，所述气动执行元件的动作和柔性手指的正压弯曲相互配合夹持物品。

2.如权利要求1所述的一种柔性夹持装置，其特征在于：所述气动执行元件包括气动夹持机构，所述柔性手指安装在所述气动夹持机构的执行端由气动夹持机构驱动直线或偏摆移动。

3.如权利要求2所述的一种柔性夹持装置，其特征在于：所述气动夹持机构包括开合机构和驱动开合机构张开或合拢的直线气缸，所述柔性手指安装于开合机构的执行端上。

4.如权利要求3所述的一种柔性夹持装置，其特征在于：所述直线气缸为双作用气缸或者单作用气缸；

当直线气缸为双作用气缸时，所述执行元件驱动管路包括合拢驱动管路和张开驱动管路，所述正压气源与三通切换阀的总进气口连通，三通切换阀的第一驱动口和第二驱动口分别通过所述合拢驱动管路和张开驱动管路与双作用气缸的合拢驱动口和张开驱动口连通；所述手指驱动管路的一端与合拢驱动管路或张开驱动管路连通，另一端与柔性手指的手指进气口连通；

当直线气缸为单作用气缸时，所述正压气源与三通切换阀的总进气口连通，所述三通切换阀的驱动口通过执行元件驱动管路与单作用气缸的驱动口连通，所述三通切换阀上设置有泄压口；所述执行元件驱动管路与所述手指驱动管路的一端连通，所述手指驱动管路的另一端与柔性手指的手指进气口连通。

5.如权利要求2所述的一种柔性夹持装置，其特征在于：所述气动夹持机构包括夹爪气缸，所述柔性手指安装于夹爪气缸的爪部上。

6.如权利要求1所述的一种柔性夹持装置，其特征在于：所述气动执行元件包括气缸，所述柔性手指安装于气缸的执行端。

7.如权利要求1所述的一种柔性夹持装置，其特征在于：所述气动执行元件包括气缸，所述气缸的执行端安装有辅助夹持件，所述柔性手指安装于工作平台上，所述辅助夹持件由气缸驱动向柔性手指靠拢或远离。

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