CN210939329U - 一种用于自动餐饮装置的夹爪 - Google Patents

Abstract

一种用于自动餐饮装置的夹爪，包括：夹爪、机械臂以及夹爪固定件，其中，夹爪包括：夹爪手指以及传感器，传感器用于检测夹爪手指是否将夹取物夹取到位，根据本实用新型的用于自动餐饮装置的夹爪通过机械臂能够灵活控制夹爪进行灵活的移动，在移动过程中能够使夹爪稳定且精准地夹取物品；且夹爪的结构简单、制作成本低、便于维护。

Description

一种用于自动餐饮装置的夹爪

技术领域

本实用新型涉及饮品自动化领域，尤其涉及一种用于自动餐饮装置的夹爪。

背景技术

酒吧、咖啡馆或者餐馆等餐饮场所通常都可以为顾客提供餐饮服务，而随着科学技术的不断发展，即使前述的传统餐饮场所也开始逐渐实现自动化以降低人力劳动力的使用，这些自动化餐饮装置属于服务机器人范畴。餐饮服务中需要使用大量的容器，这些容器例如是用于装食物的或者是用于装饮料的，而这些容器以前都是人手操作的，现有技术中也有采用机械手进行操作，采用机械手进行操作可以降低劳动力成本，但是现有的机械手(夹爪)在作业范畴以及作业灵活度上尚存在较大缺陷。

如申请号为97225587.7公开了一种活动夹爪式多用夹钳分离式端面压板及颚体端面的夹颚体，具有夹钳机座、固定颚、滑动颚、阶级状活动夹爪，其相对夹持颚其中一组或两组颚面设有两组活动夹爪，各夹爪呈半圆或近似半圆，其上端面呈阶级状内缩，其夹持面的阶级供夹持薄板状工作物，其半圆状阶级供耦合由上向下固锁，其各半圆活动夹爪具有独立压板，且各独立压板相侧具有空间间隔。其夹爪为活动夹爪，增加了应用上的灵活性，能够抓取更多形状的物品，但是该结构在使用过程中两个夹爪需要通过动力装置驱动从而完成夹取动作，结构相对复杂，维护过程繁琐，且无法判定夹爪是否夹取成功。

又如申请号为201910493934.6说明书[0126]至[0133]公开了一种夹爪，包括转接部、连接部以及抓取部；转接部与连接部的一端相连接；连接部的另一端与抓取部相连接；抓取部包括抓取端、支撑臂；抓取端设置在支撑臂上。抓取端的数量为多个；支撑臂的两端均设置有多个抓取端。连接部设置有多个螺纹孔；多个螺纹孔与接头的螺钉相匹配。转接部通过连接件与连接部的一端相连接。连接部的另一端与抓取部的一端相连接；抓取部的一端设置有支撑臂；支撑臂上设置驱动器；驱动器沿纵向延伸出第二凸出部；支撑臂的端部沿纵向延伸出多个抓取端；多个抓取端之间构成容器抓取空间；当抓取端抓取容器时，容器放置在容器抓去空间内；支撑臂沿纵向延伸出第一凸出部；第一凸出部与第二凸出部平行。连接部的另一端沿径向设置有第一滑槽、第二滑槽；第一滑槽与第一凸出部相匹配；第二滑槽与第二凸出部相匹配；当通过驱动器驱动第二凸出部沿第二滑槽沿横向滑动时，第一凸出部沿第一滑槽滑动，并带动抓取端沿横向移动。抓取端与支撑臂相接处的面设置有容器支撑杆容纳孔；容器支撑杆容纳孔与容器的支撑杆相匹配。驱动器为电动驱动器。驱动器为气动驱动器。支撑臂与抓取端均设置有气孔；气孔通过气动驱动器将在容器抓取空间内的容器吸住。第三滑槽是用于与其他装置相连接的滑槽，其他装置，例如可以是机械臂。该方案虽然公开了夹爪可以连接于机械臂这一实施方式，但是其公开的夹爪结构依然没有解决现有的夹爪结构复杂、维护过程繁琐且无法判断夹取动作完成情况的问题。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此本实用新型的目的是为了解决现有的夹爪结构复杂、维护过程繁琐且无法判断夹取动作完成情况的问题。

一种用于自动餐饮装置的夹爪，包括：用于夹取物品的夹爪、用于控制夹爪的机械臂以及用于连接夹爪和机械臂的夹爪固定件，其中，夹爪包括：用于夹取物品的夹爪手指以及设置在夹爪手指和夹爪固定件连接处的传感器，传感器用于检测夹爪手指是否将夹取物夹取到位。

在其中一个实施例中，夹爪手指靠近夹取物一面呈弧形设置，与夹爪固定件连接一面设有连接面。

在其中一个实施例中，夹爪手指上设有传感器安装孔，传感器安装孔用于设置传感器。

在其中一个实施例中，传感器优选为接近传感器，该接近传感器通过检测物品到夹爪之间的距离来判断是否夹取到位。

在其中一个实施例中，夹爪固定件包括：工具侧以及用于连接工具侧和夹爪的工具侧连接杆，工具侧还设有快速安装与拆卸机构。

在其中一个实施例中，夹爪手指与夹爪的工具侧连接杆靠近夹爪手指一端设有传感器安装槽，通过传感器安装槽设置传感器。

在其中一个实施例中，机械臂包括：固定在任意位置的转动臂、连接在转动臂上的连接臂以及连接在连接臂远离转动臂一端的夹取控制臂，夹爪固定件连接于夹取控制臂。

在其中一个实施例中，所述转动臂设置在底座上，该底座可以固定于任意位置，所述转动臂和所述底座之间设有水平转动件，用于控制连接臂水平方向的转动，在所述转动臂远离所述底座一端用于与连接臂连接，连接臂可以由若干个单独的连接臂组合而成。

在其中一个实施例中，所述连接臂由两个连接臂组合而成，包括：连接于所述转动臂上的第一连接臂以及连接于所述第一连接臂远离所述转动臂一端的第二连接臂；其中，所述第一连接臂和所述转动臂之间以及所述第一连接臂和所述第二连接臂之间均设有连接臂转动件，该转动件用于控制所述第一连接臂和所述第二连接臂在垂直方向的转动。

在其中一个实施例中，所述夹取控制臂与所述连接臂之间设有控制臂转动件，该转动件用于控制所述连接臂和所述夹取控制臂在垂直方向的转动；所述夹取控制臂与夹爪连接处还设有水平传感器以及旋转控制件，所述水平传感器用于检测夹爪是否处于水平状态，旋转控制件用于接收水平传感器的信号后对所述夹取控制臂进行调整。。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型通过机械臂能够灵活控制夹爪进行灵活的移动，在移动过程中能够使夹爪稳定且精准地夹取物品；且本实用新型中的夹爪结构简单、制作成本低、便于维护。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1是本实用新型的立体图；

图2是本实用新型夹爪的立体图；

图3是本实用新型夹爪的分解图；

图4是本实用新型机械臂的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。

基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、内、外，中心……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

另外，本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

实施例1

参见附图1-3，一种用于自动餐饮装置的夹爪，包括：用于夹取物品的夹爪311、用于控制夹爪311的机械臂313以及用于连接夹爪311和机械臂313的夹爪固定件312，其中，夹爪311包括：用于夹取物品的夹爪手指3111以及设置在夹爪手指3111和夹爪固定件312连接处的传感器314，传感器314用于检测夹爪手指3111是否将夹取物夹取到位。

优选地，夹爪手指3111靠近夹取物一面呈弧形设置，与夹爪固定件312连接一面设有连接面3113。通过将夹爪手指3111靠近夹取物一面设置为弧形，能够更好地针对现有技术中杯体的设计，方便夹取杯体；将与夹爪固定件312连接一面设置连接面3113，该连接面3113设置为平面，更方便该连接面3113与夹爪固定件312连接处贴合后进行固定连接。

进一步优选地，夹爪手指3111靠近夹取物一面设置为半圆弧，因为杯体的现有设计绝大多数为圆台结构，半圆弧能很好地与杯体贴合方便抓取。

优选地，夹爪手指3111上设有传感器安装孔3112，传感器安装孔3112用于设置传感器314。

优选地，该传感器安装孔3112设置在夹爪手指3111的中部。

进一步优选地，传感器314优选为接近传感器，该接近传感器通过检测待夹取物与夹爪311之间的距离来判断夹爪手指是否到位。

另一个可选择的方案是，传感器314为碰撞传感器，该传感器以待夹取物与传感器发生一定力度的碰撞为触发信号，来判断夹爪手指是否到位。

在夹爪手指3111中部设置传感器314，能够更加方便检测到夹爪手指3111与待夹取物之间的直线距离或接触情况，能够更准确地判断夹爪手指3111的夹取状态。

优选地，夹爪固定件312包括：工具侧3122以及用于连接工具侧3122和夹爪311的夹爪工具侧连接杆3121。

优选地，夹爪手指3111与夹爪工具侧连接杆3121靠近夹爪手指3111一端设有传感器安装槽3123，该传感器安装槽3123与传感器安装孔3112紧密配合，可以通过传感器安装孔3112与传感器安装槽3123设置传感器314。

优选地夹爪固定件工具侧3122具有快速安装与拆卸机构3124，能够方便快捷地固定于夹取控制臂3134，或者从夹取控制臂3134上拆卸下来。

优选地，该快速安装与拆卸结构3124可以是目前通常可选的能够实现该功能的机构，例如：旋转卡扣机构、螺旋固定机构、磁吸力机构等。

本实施例的工作原理如下：

本实施例通过机械臂313控制夹爪311位移至待夹取工位，然后机械臂313控制夹爪311前伸直至靠近待夹取物(杯体)，通过传感器314检测夹爪311跟待夹取物之间的距离，当判断两者基本贴合后，机械臂313控制夹爪311上移，因为杯体的现有设计基本都是倒圆台结构，弧形设置的夹爪手指3111从杯体底部上移，随着杯体直径渐增，在上移过程中能够很好拿起杯体，然后机械臂313控制夹爪311位移至下一个工位处。

实施例2

参照图1和图4，与实施例1的不同之处在于，机械臂313包括：固定在任意位置的转动臂3131、连接在转动臂3131上的连接臂3132/3133以及连接在连接臂3132/3133远离转动臂3131一端的夹取控制臂3134，夹爪固定件312连接于夹取控制臂3134。

优选地，所述转动臂3131设置在底座3130上，该底座3130可以固定于任意位置，所述转动臂3131和所述底座3130之间设有水平转动件3135，使转动臂能在水平方向上转动，在所述转动臂3131远离所述底座3130一端用于与连接臂连接。

进一步优选地，转动臂3131与连接臂连接处设有连接臂转动件3136，该连接臂转动件3136能够允许连接臂在六轴方向自由运动。

优选地，连接臂可以由若干个单独的连接臂组合而成。

图4中所示例的连接臂即具有两个连接臂，分别是第一连接臂3132和第二连接臂3133。连接于转动臂3131上的第一连接臂3132以及连接于第一连接臂3132远离转动臂3131一端的第二连接臂3133；其中，第一连接臂3132和所述转动臂3131之间以及第一连接臂3132和第二连接臂3133之间均设有连接臂转动件3136，该连接臂转动件3136能够允许连接臂在六轴方向自由运动。

优选地，夹取控制臂3134与连接臂之间设有控制臂转动件3137，该控制臂转动件3137能够允许夹取控制臂3134在六轴方向运动。

优选地，夹取控制臂3134与夹爪311连接处还设有水平传感器3138以及旋转控制件3139，当夹爪系统处于夹取工作状态时，水平传感器3138实时检测夹爪311是否处于水平状态，并且当该水平传感器3138检测到偏离水平状态的情况，旋转控制件3139能够及时响应，根据水平传感器3138检测到的数据对夹爪311进行调整。该旋转控制件3139以夹取控制臂3134为轴进行旋转，使夹爪311能够实时维持水平状态。

进一步优选地，上述转动件可以为电机、转动气缸等驱动件。

更进一步优选地，上述电机为伺服电机，能够更加精准地控制装置转动的角度。

本实施例工作原理如下：

本实施例将转动臂3131底部固定后，通过设置在转动臂3131上的电机控制第一连接臂3132进行水平方向旋转，从而控制夹爪311在水平方向上的夹取方向；

然后本实施例通过设置第一连接臂3132和第二连接臂3133可以更灵活地控制夹爪311上下、前后方向的移动，从而控制夹爪311前伸直至靠近待夹取物(杯体)，通过传感器314检测夹爪311跟待夹取物之间的距离，当判断两者基本贴合后，第一连接臂3132、第二连接臂3133配合夹取控制臂3134控制夹爪311上移，因为杯体的现有设计基本都是倒圆台结构，弧形设置的夹爪手指3111从杯体底部上移，随着杯体直径渐增，在上移过程中能够很好拿起杯体，然后机械臂313控制夹爪311位移至下一个工位处。在该抓取过程中，水平传感器3138实时检测夹爪311是否处于水平状态，并且当该水平传感器3138检测到偏离水平状态的情况，旋转控制件3139能够及时响应，根据水平传感器3138检测到的数据对夹爪311进行调整。该旋转控制件3139以夹取控制臂3134为轴进行旋转，使夹爪311能够实时保持水平状态。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种用于自动餐饮装置的夹爪，其特征在于，包括：用于夹取物品的夹爪、用于控制夹爪的机械臂以及用于连接夹爪和所述机械臂的夹爪固定件，其中，所述夹爪包括：用于夹取物品的夹爪手指以及设置在所述夹爪手指和所述夹爪固定件连接处的传感器，所述传感器用于检测所述夹爪手指是否将夹取物夹取到位。

2.根据权利要求1所述的用于自动餐饮装置的夹爪，其特征在于，所述夹爪手指靠近夹取物一面呈弧形设置，与所述夹爪固定件连接一面设有连接面。

3.根据权利要求1所述的用于自动餐饮装置的夹爪，其特征在于，所述夹爪手指上设有传感器安装孔，所述传感器安装孔用于设置所述传感器。

4.根据权利要求1所述的用于自动餐饮装置的夹爪，其特征在于，所述传感器为接近传感器，该接近传感器通过检测物品到夹爪之间的距离来判断是否夹取到位。

5.根据权利要求1所述的用于自动餐饮装置的夹爪，其特征在于，所述夹爪固定件包括：工具侧以及用于连接所述工具侧和所述夹爪的工具侧连接杆；所述工具侧还设有快速安装与拆卸机构。

6.根据权利要求5所述的用于自动餐饮装置的夹爪，其特征在于，所述夹爪手指与夹爪的工具侧连接杆靠近所述夹爪手指一端设有传感器安装槽，通过所述传感器安装槽设置传感器。

7.根据权利要求1所述的用于自动餐饮装置的夹爪，其特征在于，所述机械臂包括：固定在任意位置的转动臂、连接在所述转动臂上的连接臂以及连接在所述连接臂远离所述转动臂一端的夹取控制臂，所述夹爪固定件连接于所述夹取控制臂。

8.根据权利要求7所述的用于自动餐饮装置的夹爪，其特征在于，所述转动臂设置在底座上，该底座可以固定于任意位置，所述转动臂和所述底座之间设有水平转动件，用于控制连接臂水平方向的转动，在所述转动臂远离所述底座一端用于与连接臂连接，所述连接臂可以由若干个单独的连接臂组合而成。

9.根据权利要求7所述的用于自动餐饮装置的夹爪，其特征在于，所述连接臂由两个连接臂组合而成包括：连接于所述转动臂上的第一连接臂以及连接于所述第一连接臂远离所述转动臂一端的第二连接臂；其中，所述第一连接臂和所述转动臂之间以及所述第一连接臂和所述第二连接臂之间均设有连接臂转动件，该转动件用于控制所述第一连接臂和所述第二连接臂在垂直方向的转动。

10.根据权利要求7所述的用于自动餐饮装置的夹爪，其特征在于，所述夹取控制臂与所述连接臂之间设有控制臂转动件，该转动件用于控制所述连接臂和所述夹取控制臂在垂直方向的转动；所述夹取控制臂与夹爪连接处还设有水平传感器以及旋转控制件，所述水平传感器用于检测夹爪是否处于水平状态，旋转控制件用于接收水平传感器的信号后对所述夹取控制臂进行调整。

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