CN212287684U - 一种柔性自动夹紧机械爪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及智能装备技术领域，更具体地，涉及一种柔性自动夹紧机械爪。该机械爪包括驱动件、驱动轴、轴套、连杆和至少两个夹爪，所述驱动轴一端连接于驱动件，受驱动件驱动；所述轴套套紧于驱动轴，并随驱动轴一体运动；所述连杆两端分别与轴套、夹爪铰接，轴套通过连杆带动夹爪运动；所述夹爪绕驱动轴所在直线环形布设；各夹爪分别固定有导杆，所述导杆贯穿对应的夹爪，且与夹爪滑动配合；所述导杆与驱动轴相互垂直。本实用新型结构简单合理，无需外力即可自动抓取货物或工件，同时，设置有用于保护和缓冲的部件，在抓取过程中能够更好的保护货物的完整性，以及防止机械爪与货物、机械爪自身部件发生刚性碰撞。

Description

一种柔性自动夹紧机械爪

技术领域

本实用新型涉及智能装备技术领域，更具体地，涉及一种柔性自动夹紧机械爪。

背景技术

随着工业4.0的不断发展，自动化设备已经广泛运用于各个生产领域，机械爪是并联机器人的关键结构，为直接参与抓取货物过程的机构。为了适应工业生产的智能化，提高生产效率的需求，要求机器人机械爪的夹紧张开和动平台的移动速度快。但在工业生产或货物运输过程中，全靠外力驱动机械爪夹紧和张开，易造成失误，且机械爪容易与装配基座或货物发生刚性碰撞，缓冲效果差，常对工件或易损货物造成不必要损坏，导致合格率降低，甚至影响生产效率。

公开号为CN208663853U公开了一种自适应机械手爪，该技术方案通过采用多个传感器判断和适应不同形状的工件，根据与物体接触点的不同，自适应的产生形变，指端产生稳定的抓取姿态。虽然该技术方案可自适应来保护工件不易受损，但是，机械手爪部件较多，整体结构较为复杂，不利于制造和装配成本较高。

实用新型内容

本实用新型为克服上述现有技术所述的缺陷，提供一种柔性自动夹紧机械爪，结构简单合理，无需外力即可自动抓取货物或工件，同时，设置有用于保护和缓冲的部件，在抓取过程中能够更好的保护货物的完整性，以及防止机械爪与货物、机械爪自身部件发生刚性碰撞。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种柔性自动夹紧机械爪，包括驱动件、驱动轴、轴套、连杆和至少两个夹爪，所述驱动轴一端连接于驱动件，受驱动件驱动；所述轴套套紧于驱动轴，并随驱动轴一体运动；所述连杆两端分别与轴套、夹爪铰接，轴套通过连杆带动夹爪运动；所述夹爪绕驱动轴所在直线环形布设；各夹爪分别固定有导杆，所述导杆贯穿对应的夹爪，且与夹爪滑动配合；所述导杆与驱动轴相互垂直。其中，各夹爪呈放射式运动，配合夹紧。驱动件驱使驱动轴竖直运动，驱动轴通过轴套、连杆联动夹爪，从而驱动夹爪沿导杆来回滑动，实现夹放。

进一步地，还包括固定座，所述固定座为中空结构，除夹爪外的各部件均包裹于固定座中；所述驱动件、导杆均与固定座连接固定，所述夹爪延伸出固定座，以便进行夹放操作。固定座一方面起将各部件安装固定成一体，另一方面将各部件包裹起来进行保护。

进一步地，还包括支撑杆和缓冲弹簧，所述支撑杆远离驱动件设置，所述驱动轴远离驱动件的一端挖空有盲孔，支撑杆一端固定于固定座，另一端活动套入盲孔；所述缓冲弹簧设于盲孔中，两端分别连接驱动轴和支撑杆；所述盲孔深度大于驱动轴的运动行程。其中支撑杆外径小于盲孔孔径。驱动件驱使驱动件向下运动，压缩缓冲弹簧，当驱动件解除动力，驱动件向上运动，此时缓冲弹簧由弹力作用转变成拉力作用，提供拉力缓冲，防止出现刚性碰撞。

进一步地，所述导杆套有复位弹簧，复位弹簧设于夹爪远离驱动轴的一侧，并始终保持压缩状态。复位弹簧主要用于在机械爪无外力作用下，推动夹爪进行夹取。

进一步地，所述夹爪的数量为三个，两两夹爪之间的夹角相同。三爪式为常见的机械手形式，两两夹爪之间的夹角均为60°。

进一步地，所述夹爪的数量为两个，两夹爪关于驱动轴所在直线对称设置。两爪式也为常见的机械手形式，两夹爪对称设置以便进行夹取。

进一步地，所述夹爪呈L型，一端为固定端，另一端为夹取端；所述固定端与连杆铰接，所述夹取端朝向驱动轴。

进一步地，所述夹取端设有用于弹性保护的硅胶爪垫。硅胶爪垫在夹取时直接接触物件，由于硅胶爪垫质地较软，因此不怕损伤物件。

进一步地，所述驱动件为气缸或液压缸，所述驱动轴为活塞主轴。驱动件外接有电源。

进一步地，所述固定座整体呈圆柱形。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型公开了一种柔性自动夹紧机械爪，结构简单合理，通过复位弹簧实现无需外力即可自动抓取货物或工件，简化了控制操作，有效提高生产效率和运输效率。同时，增加了硅胶爪垫、缓冲弹簧，使机械爪在抓取过程中能够更好的保护货物的完整性，防止机械爪与货物、机械爪自身部件发生刚性碰撞。

附图说明

图1是本实用新型整体结构局部剖视图。

图2是A-A剖视图。

其中，1驱动件，2驱动轴，3轴套，4连杆，5夹爪，6导杆，7固定座，8支撑杆，9缓冲弹簧，10盲孔，11复位弹簧，12硅胶爪垫。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”“长”“短”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，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的具体含义。

下面通过具体实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的具体描述：

实施例1

如图1所示，本实施例提供了一种柔性自动夹紧机械爪，包括固定座7、驱动件1、驱动轴2、轴套3、连杆4和三个夹爪5。

其中，固定座7整体呈中空的圆柱形结构，除夹爪5外的各部件均包裹于固定座7中。具体地，驱动件1连接固定于固定座7的一底面，同时驱动件1外接有电源，而驱动轴2一端连接于驱动件1，受驱动件1驱动，本实施例中，驱动件1为气缸，驱动轴2则为其活塞主轴。

同时，轴套3套紧于驱动轴2，并随驱动轴2一体运动，而连杆4两端分别与轴套3、夹爪5铰接，轴套3通过连杆4带动夹爪5运动。本实施例中，夹爪5呈L型，一端为固定端，另一端为夹取端，其中固定端与连杆4铰接，夹取端朝向驱动轴2。夹爪5的夹取端延伸出固定座7外，以便进行夹放操作。具体地，夹取端还设有用于弹性保护的硅胶爪垫12，硅胶爪垫12在夹取时直接接触物件，由于硅胶爪垫12质地较软，因此不怕损伤物件。

具体地，三个夹爪5绕驱动轴2所在直线环形布设，两两夹爪5之间的夹角相同。各夹爪5分别固定有导杆6，导杆6与驱动轴2相互垂直，且导杆6贯穿对应的夹爪5，与夹爪5之间滑动配合。具体地，导杆6与固定座7连接固定，各夹爪5沿导杆6滑动，相互配合夹紧。进一步，导杆6套有复位弹簧11，复位弹簧11设于夹爪5远离驱动轴2的一侧，受夹爪5和固定座7夹紧，而且复位弹簧11始终保持压缩状态。

另外，本实施例还包括支撑杆8和缓冲弹簧9，支撑杆8远离驱动件1设置，支撑杆8一端固定于固定座7，另一端与驱动轴2配合。具体地，驱动轴2远离驱动件1的一端挖空有盲孔10，支撑杆8端部活动套入盲孔10，支撑杆8外径小于盲孔10孔径。同时，缓冲弹簧9设于盲孔10中，两端分别连接驱动轴2和支撑杆8，用于提供拉力缓冲。为了避免运动干涉，盲孔10深度需大于驱动轴2的运动行程，如图2所示。

具体实施过程如下：

1)机械爪夹紧：气缸排气，即驱动件1解除驱动力，机械爪无驱动力作用下，复位弹簧11提供机械能驱动夹爪5沿导杆6滑动，向心夹紧物件，同时，夹爪5推动连杆4，推动驱动轴2向上运动。此时，驱动轴2盲孔10内的缓冲弹簧9由弹力作用转变成拉力作用，提供驱动轴2的拉力缓冲，减缓驱动轴2向上运动，同时也减缓夹爪5与物件的碰撞。

2)机械爪张开：气缸进气，驱动件1推动驱动件1向下运动，压缩缓冲弹簧9，同时，驱动轴2带动轴套3，推动连杆4，驱使夹爪5克服复位弹簧11弹力向外圆移动，即机械爪张开。

值得一提的是，方案中夹爪5的数量也可为两个，两夹爪5关于驱动轴2所在直线对称设置，以便相互配合进行夹取。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种柔性自动夹紧机械爪，其特征在于：包括驱动件(1)、驱动轴(2)、轴套(3)、连杆(4)和至少两个夹爪(5)，

所述驱动轴(2)一端连接于驱动件(1)，受驱动件(1)驱动；

所述轴套(3)套紧于驱动轴(2)，并随驱动轴(2)一体运动；

所述连杆(4)两端分别与轴套(3)、夹爪(5)铰接，轴套(3)通过连杆(4)带动夹爪(5)运动；

所述夹爪(5)绕驱动轴(2)所在直线环形布设；

各夹爪(5)分别固定有导杆(6)，所述导杆(6)贯穿对应的夹爪(5)，且与夹爪(5)滑动配合；

所述导杆(6)与驱动轴(2)相互垂直。

2.根据权利要求1所述的一种柔性自动夹紧机械爪，其特征在于：还包括固定座(7)，所述固定座(7)为中空结构，除夹爪(5)外的各部件均包裹于固定座(7)中；所述驱动件(1)、导杆(6)均与固定座(7)连接固定，所述夹爪(5)延伸出固定座(7)，以便进行夹放操作。

3.根据权利要求2所述的一种柔性自动夹紧机械爪，其特征在于：还包括支撑杆(8)和缓冲弹簧(9)，所述支撑杆(8)远离驱动件(1)设置，所述驱动轴(2)远离驱动件(1)的一端挖空有盲孔(10)，支撑杆(8)一端固定于固定座(7)，另一端活动套入盲孔(10)；所述缓冲弹簧(9)设于盲孔(10)中，两端分别连接驱动轴(2)和支撑杆(8)；所述盲孔(10)深度大于驱动轴(2)的运动行程。

4.根据权利要求3所述的一种柔性自动夹紧机械爪，其特征在于：所述导杆(6)套有复位弹簧(11)，复位弹簧(11)设于夹爪(5)远离驱动轴(2)的一侧，并始终保持压缩状态。

5.根据权利要求4所述的一种柔性自动夹紧机械爪，其特征在于：所述夹爪(5)的数量为三个，两两夹爪(5)之间的夹角相同。

6.根据权利要求4所述的一种柔性自动夹紧机械爪，其特征在于：所述夹爪(5)的数量为两个，两夹爪(5)关于驱动轴(2)所在直线对称设置。

7.根据权利要求5或6所述的一种柔性自动夹紧机械爪，其特征在于：所述夹爪(5)呈L型，一端为固定端，另一端为夹取端；所述固定端与连杆(4)铰接，所述夹取端朝向驱动轴(2)。

8.根据权利要求7所述的一种柔性自动夹紧机械爪，其特征在于：所述夹取端设有用于弹性保护的硅胶爪垫(12)。

9.根据权利要求8所述的一种柔性自动夹紧机械爪，其特征在于：所述驱动件(1)为气缸或液压缸，所述驱动轴(2)为活塞主轴。

10.根据权利要求9所述的一种柔性自动夹紧机械爪，其特征在于：所述固定座(7)整体呈圆柱形。

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