CN212193226U - 一种机械臂及其气动的软体夹持器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种机械臂及其气动的软体夹持器。所述气动的软体夹持器包括联接件、联接头、联接盘和软体夹爪，所述联接盘的一端安装所述软体夹爪，所述联接盘的另一端安装所述联接头，所述联接件与所述联接头夹持；所述软体夹爪在所述联接盘上相对设置有至少两个；所述软体夹爪包括通过充、抽气能实现伸、缩动作的驱动部和通过驱动部的伸、缩实现弯曲或伸直的抓取部；所述软体夹爪的一侧为所述抓取部，另一侧为所述驱动部。与相关技术相比，本实用新型所提供的气动的软体夹持器中的软体夹爪通过气动驱动的方式控制夹持器的抓取，且软体夹爪可以实现硬度低的物体的无损抓取。

Description

一种机械臂及其气动的软体夹持器

技术领域

本实用新型涉及机器臂夹爪技术领域，尤其涉及一种机械臂及其气动的软体夹持器。

背景技术

机械臂在流水线上充当着重要的工作角色，一般在机械臂末端安装夹持器，使其进行相应的、能够代替人的工作。目前的夹持器为刚性结构的居多，这种夹持器针对硬度低，易变形的物体很难实现无损抓取，无法在产品多样化的流水生产线上实现。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种机械臂及其气动的软体夹持器，能实现硬度低、易变形的物体的抓取。

本实用新型的技术方案是：一种气动的软体夹持器包括联接件、联接头、联接盘和软体夹爪，所述联接盘的一端安装所述软体夹爪，所述联接盘的另一端安装所述联接头，所述联接件与所述联接头夹持相连；所述软体夹爪在所述联接盘上相对设置有至少两个；

所述软体夹爪包括通过充、抽气能实现伸、缩动作的驱动部和通过驱动部的伸、缩实现弯曲或伸直的抓取部；所述联接盘上呈相对设置的至少两个软体夹爪上，相邻的一侧为所述抓取部；所述软体夹爪远离所述抓取部的一侧为所述驱动部。

上述方案中，设计软体夹爪，通过充、抽气实现其弯曲抓取，可模拟人体手部抓取动作，可以实现硬度低的物体的无损抓取。

优选的，所述驱动部包括多个气囊节和多个气囊距，多个气囊节沿所述软体夹爪的长度方向（X方向）间隔排布，每两个所述气囊节之间设置一个所述气囊距，每一个所述气囊节的内部均设置一个气囊室；所述软体夹爪的内部设有将多个所述气囊室连通的气腔通道，所述气腔通道向软体夹爪与所述联接盘安装的一端贯通。

气囊节和气囊距的设计结构，使软体夹爪具有较好的伸缩性，便于抓取部的弯曲或伸直。

优选的，所述软体夹爪的一端为固定端，所述固定端内设有长槽，所述软体夹爪内设有能向所述驱动部充、抽气的气管通道，所述长槽的一端贯通所述固定端，所述长槽的另一端与所述气管通道连通；所述长槽贯通所述固定端的部位通过压盖与所述联接盘可拆卸连接。

软体夹爪与联接盘的可拆卸式结构，针对尺寸稍大或稍小的物体，可以适当增加或减少软体夹爪的数量以满足抓取条件。

优选的，所述联接盘上设有安装槽；所述压盖包括依次设置的第一层、第二层和第三层，所述第三层的内部设有贯通至所述第一层的第一螺纹孔；所述第一层与所述安装槽嵌装，所述第二层与所述长槽嵌装，所述第三层与所述气管通道嵌装，且所述第三层的第一螺纹孔与所述气管通道连通。

压盖的三层结构，每层都能保证夹持腔的密封性：第一层与安装槽实现第一道密封，第二层与长槽实现第二道密封，第三层与气管通道实现第三道密封，三道密封结合，大大提高夹持腔的密封性能。

优选的，所述软体夹爪远离联接盘的一端设有指尖，所述指尖为向抓取部倾斜的三角形。

所述软体夹爪位于抓取部的侧面上排布设有多个摩擦条纹。摩擦条纹用于抓取物体时的防滑。

优选的，所述联接头为框架结构，所述联接头的两端设有供所述联接件夹持的联接口。

框架结构的联接头，一方面可以减轻自重，保证结构稳定性，另一方面，框架的中空结构，可以很好的收纳所有的气管和导管。

优选的，所述联接件包括用于安装在机器臂末端的第一臂和相对于所述第一臂垂直设置的第二臂，所述第二臂的末端设有与所述联接头夹持的楔形块，所述第二臂和楔形块通过支撑块连接。

优选的，所述联接盘包括安装盘和可拆卸连接于所述安装盘上的密封盘，所述联接头临近所述密封盘设置，所述软体夹爪临近所述安装盘设置。

本实用新型还提供一种机械臂，包括安装在所述机械臂末端的上述的气动的软体夹持器。

与相关技术相比，本实用新型的有益效果为：软体夹持器的软体夹爪通过气动驱动的方式控制夹持器的抓取，且软体夹爪可以实现硬度低的物体的无损抓取；软体夹爪与联接盘的可拆卸式结构，针对尺寸稍大或稍小的物体可适当增加或减少软体夹爪的数量，以满足抓取条件，灵活性高。

附图说明

图1为本实用新型提供的气动的软体夹持器的结构示意图；

图2为图1中的联接件的结构示意图；

图3为图1中的联接头的结构示意图；

图4为图1中的联接盘的分解结构示意图；

图5为图1中的软体夹爪的结构示意图；

图6为图5的正剖面图；

图7为本实用新型提供的气动的软体夹持器中的压盖的结构示意图。

具体实施方式

以下将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。为叙述方便，下文中如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用。

如图1所示，本实施例提供的一种气动的软体夹持器包括联接件1、联接头2、联接盘3和软体夹爪4。所述联接盘3的一端安装所述软体夹爪4，所述联接盘3的另一端安装所述联接头2，所述联接件1在远离所述联接盘3的方向与所述联接头2夹持。所述软体夹爪4与所述联接盘3可拆卸连接，其所述软体夹爪4在所述联接盘3上相对设置有至少两个（具体数量根据抓取物体的大小安装）。

如图2所示，所述联接件1包括用于安装在机器臂末端的第一臂11和相对于所述第一臂11垂直设置的第二臂12。所述第二臂12的末端设有楔形块13，所述第二臂12和所述楔形块13通过支撑块14连接。所述楔形块13远离支撑块14的外形小于楔形块13位于支撑块14上的外形。

如图3所示，所述联接头2为框架结构，所述联接头2的两端设有供所述联接件1的楔形块13夹持的联接口21，通过楔形块13与联接口21的配合完成夹持器的快速更换。所述联接头2的底部设有安装孔22。

如图4所示，所述联接盘3包括安装盘31和通过螺栓可拆卸的连接于所述安装盘31上的密封盘32。所述安装盘31上呈圆周设有四个贯通的安装槽33，所述安装槽33为矩形槽。所述密封盘32上设有与所述安装槽33一一对应的接头孔34。所述接头孔34为圆孔。所述接头孔34的大小与气管接头大小匹配。所述密封盘32的中部设有通孔35，所述安装盘31的中部设有第二螺纹孔36，所述密封盘32与安装盘31安装后，所述第二螺纹孔36自所述通孔35穿过，该第二螺纹孔36与联接头2的安装孔22通过螺栓实现联接头2和联接盘3的可拆卸连接（如图1所示）。

如图4所示，呈矩形槽的安装槽33的两个宽度臂上设有台阶37。

如图1、5所示，所述软体夹爪4包括通过充、抽气能实现伸、缩动作的驱动部41和通过驱动部41的伸、缩实现弯曲或伸直的抓取部42。所述联接盘3上呈相对设置的至少两个软体夹爪4上，相邻的一侧为所述抓取部42，所述软体夹爪4远离所述抓取部42的一侧为所述驱动部41。

所述软体夹爪4采用的材料为热塑性聚氨酯弹性体（Thermoplasticpolyurethane elastomer，TPU），该材料具有低温柔顺好、强度高等优点使，软体夹爪4能与物体表面实现良好的贴合。

所述软体夹爪4的一端为固定端43，另一端为指尖44，所述指尖44为向抓取部42倾斜的三角形。所述软体夹爪4的驱动部41上，自所述固定端43向指尖44的方向（软体夹爪的长度X方向）依次间隔排布设有多个气囊节411。每两个所述气囊节411之间设置一个所述气囊距412。如图6所示，每一个所述气囊节411的内部均设置一个气囊室413，多个气囊室413大小一致。所述软体夹爪4的内部设有将多个所述气囊室413连通的气腔通道45。

所述固定端43的外形与所述安装槽33匹配。安装时，所述固定端43放置于安装槽33内，且固定端43的下端面（朝向指尖的端面）与台阶37接触。

如图6所示，所述固定端43内设有长槽46，所述长槽46的一端贯通所述固定端43，所述长槽46的另一端通过气管通道47与所述气腔通道45连通。

所述长槽46贯通所述固定端43的部位通过压盖5与所述联接盘3可拆卸连接。

所述软体夹爪4位于抓取部42的侧面上排布设有多个摩擦条纹48。

如图1、4、7所示，所述压盖5包括依次设置的第一层51、第二层52和第三层53。所述第三层53的内部设有贯通至所述第一层51的第一螺纹孔54，所述第一螺纹孔54为内螺纹孔，能与气管接头（未图示）的外螺纹配合。

所述软体夹爪4的数量根据实际使用需要，安装在对应的安装槽33中，具体为：固定端43安装在所述安装槽33中并与台阶37接触，再将压盖5的第三层53朝下，自安装槽33插入。所述第一层51与所述安装槽33嵌装，且第一层51的端面与安装盘31的端面平齐（固定端与压盖的第一层厚度之和与安装槽深度相等）。所述第二层52与所述长槽46嵌装，所述第三层53与所述气管通道47嵌装，且所述第三层53的第一螺纹孔54与所述气管通道47连通。

将气管接头（未图示）自密封盘32接头孔34中穿过，并与第一层51的第一螺纹孔54螺纹连接，此时，气管通过第一螺纹孔54、贯通的第三层53与气腔通道45连通。再将密封盘32与安装盘31固定。

通过气管向气腔通道45和气囊室413通气，气体首先送达至距离固定端43最近的气囊室413内，再输送至其余的每个气囊室413中。当输入气体为正压（充气）时，气囊节411展开，气囊距412增大，指尖44向抓取部42的方向弯曲，以实现物品的抓取。当输入为负压（抽气）时，波纹收缩，气囊距减小，指尖44伸直以松开并放置物品。

在本实施例中，软体夹爪采用TPU柔性材料制作，该夹爪可以自适应抓取易碎、硬度低、复杂形状的物体。该软体夹爪采用四指结构（如图1所示），不仅增加了夹爪与物体之间的接触面积还扩大了抓取范围，能够对物体形成良好的包裹。除此之外，该夹爪还采用了可拆卸式结构，可以根据抓取要求将四爪变换为三爪或两爪，增强了夹持器的实用性。

本实用新型还提供一种机械臂，将上述的气动的软体夹持器安装在末端，通过联接件1的第一臂11与所述机械臂的末端通过螺栓可拆卸连接。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种气动的软体夹持器，其特征在于，包括联接件（1）、联接头（2）、联接盘（3）和软体夹爪（4），所述联接盘（3）的一端安装所述软体夹爪（4），所述联接盘（3）的另一端安装所述联接头（2），所述联接件（1）与所述联接头（2）夹持相连；所述软体夹爪（4）在所述联接盘（3）上相对设置有至少两个；

所述软体夹爪（4）包括通过充、抽气能实现伸、缩动作的驱动部（41）和通过驱动部（41）的伸、缩实现弯曲或伸直的抓取部（42）；所述联接盘（3）上呈相对设置的至少两个软体夹爪（4）上，相邻的一侧为所述抓取部（42）；所述软体夹爪（4）远离所述抓取部（42）的一侧为所述驱动部（41）。

2.根据权利要求1所述的气动的软体夹持器，其特征在于，所述驱动部（41）包括多个气囊节（411）和多个气囊距（412），多个气囊节（411）沿所述软体夹爪（4）的长度方向间隔排布，每两个所述气囊节（411）之间设置一个所述气囊距（412），每一个所述气囊节（411）的内部均设置一个气囊室（413）；所述软体夹爪（4）的内部设有将多个所述气囊室（413）连通的气腔通道（45），所述气腔通道（45）向软体夹爪（4）与所述联接盘（3）安装的一端贯通。

3.根据权利要求1所述的气动的软体夹持器，其特征在于，所述软体夹爪（4）的一端为固定端（43），所述固定端（43）内设有长槽（46），所述软体夹爪（4）内设有能向所述驱动部（41）充、抽气的气管通道（47），所述长槽（46）的一端贯通所述固定端（43），所述长槽（46）的另一端与所述气管通道（47）连通；所述长槽（46）贯通所述固定端（43）的部位通过压盖（5）与所述联接盘（3）可拆卸连接。

4.根据权利要求3所述的气动的软体夹持器，其特征在于，所述联接盘（3）上设有安装槽（33）；所述压盖（5）包括依次设置的第一层（51）、第二层（52）和第三层（53），所述第三层（53）的内部设有贯通至所述第一层（51）的第一螺纹孔（54）；所述第一层（51）与所述安装槽（33）嵌装，所述第二层（52）与所述长槽（46）嵌装，所述第三层（53）与所述气管通道（47）嵌装，且所述第三层（53）的第一螺纹孔（54）与所述气管通道（47）连通。

5.根据权利要求1~4中的任一项所述的气动的软体夹持器，其特征在于，所述软体夹爪（4）远离联接盘（3）的一端设有指尖（44），所述指尖（44）为向抓取部（42）倾斜的三角形。

6.根据权利要求1~4中的任一项所述的气动的软体夹持器，其特征在于，所述软体夹爪（4）位于抓取部（42）的侧面上排布设有多个摩擦条纹（48）。

7.根据权利要求1~4中的任一项所述的气动的软体夹持器，其特征在于，所述联接头（2）为框架结构，所述联接头（2）的两端设有供所述联接件（1）夹持的联接口（21）。

8.根据权利要求1~4中的任一项所述的气动的软体夹持器，其特征在于，所述联接件（1）包括用于安装在机器臂末端的第一臂（11）和相对于所述第一臂（11）垂直设置的第二臂（12），所述第二臂（12）的末端设有与所述联接头（2）夹持的楔形块（13），所述第二臂（12）和楔形块（13）通过支撑块（14）连接。

9.根据权利要求1~4中的任一项所述的气动的软体夹持器，其特征在于，所述联接盘（3）包括安装盘（31）和可拆卸连接于所述安装盘（31）上的密封盘（32），所述联接头（2）临近所述密封盘（32）设置，所述软体夹爪（4）临近所述安装盘（31）设置。

10.一种机械臂，其特征在于，包括安装在所述机械臂末端的如权利要求1~9中的任一项所述的气动的软体夹持器。

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