CN215920503U - 一种气囊夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种气囊夹具，该气囊夹具包括：夹具座，开设有安装位；气囊，设于所述安装位；且所述气囊的侧壁形成一夹持空间，充气状态下所述气囊的外侧壁受到所述夹具座施加的径向支撑力，所述气囊的内侧壁径向向内膨胀以夹持待夹持物。该气囊夹具可以稳定抓取站立姿态的小口径瓶状物，灵活适应多种不同口径、不同形状的待夹持物，且可以有效避免抓取过程对待夹持物造成损坏；通过在夹具座和气囊对应位置设计缺口来适应含有横向凸起部的待夹持物，如小口径尖嘴瓶；缺口优选下宽上窄结构，减少对夹具的对准要求，降低操作难度；气囊周向均匀分布多个缺口以使气囊充气时径向均匀膨胀；夹具座为上下可拆卸结构，便于气囊的安装放置。

Description

一种气囊夹具

技术领域

本实用新型涉及一种夹具，特别是涉及一种气囊夹具。

背景技术

现有的机械臂抓取瓶状物往往采用将瓶状物放倒，然后通过吸盘式夹具吸取的方式实现抓取。但实际场景中存在可能没有放倒空间的情况，如瓶状物紧密排列、瓶状物所处位置空间狭窄等情形。此外，由于小口径瓶状物的顶部抓取空间小，对于重量较大的小口径瓶状物，无论是机械手还是吸盘往往都不具备相应的抓取能力。

因此亟需提供一种更具适应性和稳定性的夹具，以实现对如站立姿态的小口径瓶状物等物体的稳定抓取。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型要提供一种气囊夹具，以解决现有技术中的夹具抓取能力适应性不足，例如无法为站立姿态的小口径瓶状物提供稳定的抓取能力的技术问题。

为实现上述目的及其它相关目的，本实用新型提供一种气囊夹具，包括：夹具座，开设有安装位；气囊，设于所述安装位；且所述气囊的侧壁形成一夹持空间，充气状态下所述气囊的外侧壁受到所述夹具座施加的径向支撑力，所述气囊的内侧壁径向向内膨胀以夹持待夹持物。

在本实用新型较佳的实施方式中，所述气囊夹具应用于具有横向凸起部的所述待夹持物，其包括：所述夹具座上设有第一避让缺口，所述气囊上对应所述第一避让缺口的位置设有第二避让缺口；所述第一避让缺口和第二避让缺口作为所述横向凸起部的移动通道以使所述待夹持物进入所述夹持空间。

在本实用新型较佳的实施方式中，所述气囊包括：至少一个第三缺口，与所述第二避让缺口共同周向均匀分布于所述气囊。

在本实用新型较佳的实施方式中，所述第一避让缺口和所述第二避让缺口包括：下宽上窄结构。

在本实用新型较佳的实施方式中，所述夹具座的顶部封闭，以限定所述气囊夹持所述待夹持物的顶部。

在本实用新型较佳的实施方式中，所述夹具座的端部向内延伸一限位部，用于限制所述气囊的底部的轴向膨胀幅度。

在本实用新型较佳的实施方式中，所述气囊具有顶部，且所述气囊的顶部和侧壁形成一夹持腔，充气状态下所述气囊的顶部向内膨胀的幅度小于所述气囊的内侧壁向内膨胀的幅度。

在本实用新型较佳的实施方式中，所述夹具座设有气道，所述气囊设有气孔，所述夹具座的下表面与所述气囊的上表面热熔连接以使所述气孔和所述气道密封连接。

在本实用新型较佳的实施方式中，所述气囊具有顶部，且所述气囊的顶部和侧壁形成一夹持腔，所述夹持腔的深度与所述第二避让缺口的深度相同。

在本实用新型较佳的实施方式中，所述夹具座包括：相互可拆卸连接的上夹具座和下夹具座。

如上所述，本实用新型涉及的一种气囊夹具，具有以下有益效果：可以稳定抓取站立姿态的小口径瓶状物；气囊可以灵活适应多种不同口径、不同形状的待夹持物，且可以有效避免抓取过程对待夹持物造成损坏、抓伤；用户可根据待夹持物的重量、材料灵活对气囊进行充气以向待夹持物施加适当的夹持力；通过在夹具座和气囊对应位置设计缺口来适应具有横向凸起部的待夹持物(如小口径尖嘴瓶)，并且缺口优选下宽上窄结构，减少对夹具的对准要求，降低操作难度；通过一定的设计方式限制气囊的膨胀方向和膨胀幅度，令其顶部向内的膨胀幅度小于侧壁向内的膨胀幅度，以免气囊夹具实现抓取后的转移过程中气囊顶部向被夹持物施加向下的推力，导致其脱离夹具；通过在夹具座的端部向内延伸一限位部以限制气囊的轴向膨胀幅度，从而增大气囊的径向膨胀幅度；气囊周向均匀分布多个缺口以使气囊充气时能够径向均匀膨胀，使待夹持物受力均衡；夹具座为上下可拆卸结构，便于气囊的安装放置；夹具座与气囊热熔密封连接，连接简便，且有利于提高夹具的稳定性和气囊及气道的密封性。

附图说明

图1显示为本实用新型一实施例的一种气囊夹具的立体图。

图2显示为本实用新型一实施例的一种气囊夹具的爆炸示意图。

图3显示为本实用新型一实施例的一种气囊夹具的另一爆炸示意图。

图4显示为本实用新型一实施例的一种气囊夹具的正视图。

图5显示为本实用新型一实施例的一种气囊夹具的侧视图的剖视图。

图6显示为本实用新型一实施例的一种气囊夹具抓取物体的正视图。

图7显示为本实用新型一实施例的一种未充气状态下气囊夹具抓取物体的正视图的剖视图。

图8显示为本实用新型一实施例的一种充气状态下气囊夹具抓取物体的正视图的剖视图。

图9显示为本实用新型一实施例的一种充气状态下气囊夹具抓取物体的侧视图的剖视图。

图10显示为本实用新型一实施例的一种气囊的结构示意图。

图11显示为本实用新型一实施例的一种气囊的仰视图。

图12显示为本实用新型一实施例的一种贯通结构的气囊夹具的立体图。

图13显示为本实用新型一实施例的一种贯通结构的气囊夹具的爆炸示意图。

图14显示为本实用新型一实施例的一种贯通结构的气囊夹具的剖视图。

图15显示为本实用新型一实施例的另一种气囊夹具的立体图。

图16显示为本实用新型一实施例的另一种气囊夹具的爆炸示意图。

图17显示为本实用新型一实施例的另一种气囊夹具的剖视图。

图18显示为本实用新型一实施例的又一种气囊夹具的立体图。

图19显示为本实用新型一实施例的又一种气囊夹具的爆炸示意图。

图20显示为本实用新型一实施例的又一种气囊夹具的剖视图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其它优点及功效。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的的情况下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容能涵盖的范围内。下面的详细描述不应该被认为是限制性的，并且本实用新型的实施例的范围仅由公布的专利的权利要求书所限定。这里使用的术语仅是为了描述特定实施例，而并非旨在限制本实用新型。空间相关的术语，例如“上”、“下”、“左”、“右”、“下面”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”等，可在文中使用以便于说明图中所示的一个元件或特征与另一元件或特征的关系。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“固持”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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。

再者，如同在本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文中有相反的指示。应当进一步理解，术语“包含”、“包括”表明存在所述的特征、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组，但不排除一个或多个其它特征、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组的存在、出现或添加。此处使用的术语“或”和“和/或”被解释为包括性的，或意味着任一个或任何组合。因此，“A、B或C”或者“A、B和/或C”意味着“以下任一个：A；B；C；A和B；A和C；B和C；A、B和C”。仅当元件、功能或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时，才会出现该定义的例外。

本实用新型要提供一种气囊夹具，以解决现有技术中的夹具抓取能力适应性不足，例如无法为站立姿态的小口径瓶状物提供稳定的抓取能力的技术问题。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，通过下述实施例并结合附图，对本实用新型实施例中的技术方案作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例一

如图1～图5所示，本实施例提供一种气囊夹具的结构示意图，其中，图1为气囊夹具的立体图，图2为气囊夹具的爆炸示意图，图3为气囊夹具的另一个角度的爆炸示意图，图4为气囊夹具的正视图，图5为气囊夹具的侧视图的剖视图。

由图1～图5可知，气囊夹具包括：夹具座11和气囊12，其中，夹具座11上开设有安装位111；气囊12设于该安装位111。具体的，夹具座11的顶部封闭，夹具座11的顶部和侧壁形成一容纳腔，气囊12置于该容纳腔内。并且，气囊12具有顶部，气囊12的顶部和侧壁形成一夹持腔。待夹持物进入气囊12的夹持腔后，通过对气囊12充气使其径向膨胀包覆待夹持物，充气状态下气囊12的外侧壁受到夹具座11施加的径向支撑力，气囊12的内侧壁径向向内膨胀，从而施加摩擦力来夹紧待夹持物，以对待夹持物进行提起、平移、放下等操作，在移动到放置位置后，释放气囊12中的气体使待夹持物脱离夹具。

本实施例提出的气囊夹具的夹具座11的顶部封闭，可实现对气囊12的夹持位置的限定，通过限定气囊12夹持待夹持物的顶部，从而减少夹具工作过程中的轴向操控精度要求。特别是将该夹具应用于瓶状物时，由于瓶状物的顶部径向变化较小，瓶身径向变化较大，通过限定气囊12夹持瓶状物的顶部可有效提高夹具对不同形状结构的瓶状物的抓取能力。

在本实施例较佳的实施方式中，该气囊夹具可应用于具有横向凸起部的待夹持物，如小口径尖嘴瓶(即瓶口一侧具有横向延伸的出液嘴的瓶状物)。本实施方式中，所述夹具座11上设有第一避让缺口112，所述气囊12对应所述第一避让缺口112的位置设有第二避让缺口121；所述第一避让缺口112和第二避让缺口121作为所述横向凸起部的移动通道以使所述待夹持物进入气囊中间(即气囊的夹持空间)。

优选的，所述第一避让缺口112和所述第二避让缺口121为下宽上窄结构(也可表述为下大上小结构)，从而减少操作过程对气囊夹具的对准要求，降低操作难度。小口径尖嘴瓶的出液嘴的直径一般为毫米级别，将气囊夹具的缺口设计为下宽上窄结构，不仅有利于降低操作难度，还有利于减小夹具的制造难度和生产成本。

优选的，第二避让缺口121的深度与夹持腔的深度相同，即气囊12顶部的下表面与第二避让缺口121的顶部齐平，以增大具有横向凸起部的待夹持物在夹具内的轴向运动范围，降低夹具夹取过程中横向凸起部被卡住导致待夹持物无法进入夹持腔的概率。

具体的，图6～图9为该气囊夹具抓取一尖嘴瓶的示意图，其中，图6为气囊夹具抓取尖嘴瓶时的正视图，图7为未充气状态下的夹具与尖嘴瓶的正视图的剖视图，图8为充气状态下的夹具与尖嘴瓶的正视图的剖视图，图9为充气状态下的夹具与尖嘴瓶的侧视图的剖视图。

基于图6～图9，本实用新型提出的气囊夹具对该尖嘴瓶(具有出液嘴20的小口径瓶状物)的抓取方式可表述如下：根据小口径瓶状物的出液嘴20的方向，机械臂制定运动规划，使得气囊夹具的缺口(即已对准的第一避让缺口112和第二避让缺口121)对准出液嘴20；气囊夹具垂直落下并使瓶口进入气囊内部，而出液嘴20沿着缺口运动从而不影响瓶口进入气囊内部；气囊充气后径向膨胀，从而对瓶口形成包覆，并通过摩擦力对瓶口施加夹持力夹紧尖嘴瓶；将尖嘴瓶移动到放置位置后，释放气囊内气体，使尖嘴瓶的瓶口脱离气囊夹具。由此可知，本实用新型提出的气囊夹具无需将瓶状物放倒，即可直接抓取站立姿态的瓶状物，并且可用于抓取瓶口有凸起部的瓶状物，如小口径尖嘴瓶等。本实用新型也可适用于其他空间有限、外部结构与瓶状物类似的物体的抓取，本实用新型对此并不限制。

如图10所示，本实施例还提出一种气囊的结构示意图。图11为该气囊对应的仰视图。在本实施例较佳的实施方式中，气囊12除第二避让缺口121外，还设有第三缺口122，并且气囊12上的所有缺口周向均匀分布，以使得气囊在充气的过程中能够径向均匀膨胀，也使得待夹持物受力均匀，有利于保护待夹持物免遭损坏。图10和图11中以两个第三缺口为例进行展示，但本实用新型并不限制第三缺口的数量，其可以是一个，也可以是多个，可根据实际需要进行调整。

在本实施例较佳的实施方式中，夹具座11设有气道113，气囊12设有气孔123，夹具座11的下表面与气囊12的上表面热熔连接以使气孔123和气道113密封连接。通过气道113和气孔123向气囊充气或释放气囊内气体，进而实现对待夹持物的抓取或放下。本实施方式中夹具座与气囊热熔连接，不仅连接简便，且有利于提高夹具的结构稳定性和气囊及气道的密封性。优选的，气孔123设置于气囊12的顶部，气道113对应地设置于夹具座11的顶部，使得气囊的通气管道与气道113连通后能够垂直安装于夹具的顶部，从而减小夹具的轴向投影面积，降低夹具投影对夹取过程造成的干扰。

进一步地，所述气囊夹具还包括气源接口13，气源接口13和气道113通过螺纹密封连接，从而使气囊12通过气孔123、气道113和气源接口13和外部气源连通，用户通过控制外部气源实现对气囊12的充气和放气，进而实现对物体的抓取和放下。

在本实施例较佳的实施方式中，所述夹具座11的端部(本实施例中的端部即底部)向内延伸一限位部114(又可称为凸缘)。限位部114能够在轴向上支撑气囊12的底部，进而限制气囊12的底部的轴向膨胀幅度，即增大气囊12的径向膨胀幅度，实现气囊对待夹持物的施力位置的限定。

在本实施例较佳的实施方式中，充气状态下所述气囊12的顶部的下表面向内膨胀的幅度小于所述气囊的内侧壁向内膨胀的幅度。优选气囊12的顶部的下表面没有向内膨胀的幅度。本实施方式有效防止在气囊夹具实现抓取后的转移过程中气囊顶部的下表面向内膨胀对瓶口产生向下的推力，该推力的释放可能导致瓶口脱离夹具。

在本实施例较佳的实施方式中，所述夹具座11包括相互可拆卸连接的上夹具座115和下夹具座116。可选的，下夹具座116与上夹具座115可以是螺纹连接、卡扣连接、磁吸连接等等。将夹具座11设计为上夹具座115和下夹具座116有利于气囊12在夹具座11中的安装设置。其中，优选螺纹连接，如图5所示，上夹具座115和下夹具座116分别设有匹配的锁紧螺纹117。采用螺纹连接使得气囊安装方便，并可进一步提高夹具结构的稳定性，且螺纹连接的工艺成熟，成本低廉，尤其适用于本实用新型。

实施例二

如图12～图14所示，本实施例提出一种贯通结构的气囊夹具的结构示意图，其中，图12为该气囊夹具的立体图，图13为该气囊夹具的爆炸示意图，图14为该气囊夹具的剖视图。

具体的，该气囊夹具包括夹具座21和气囊22。其中，夹具座21为贯通结构，其侧壁形成一安装位，气囊22设于该安装位上，且气囊22的侧壁形成一夹持空间，该夹持空间同样为贯通结构。充气状态下气囊22的外侧壁受到夹具座21的内侧壁施加的径向支撑力，气囊的内侧壁径向向内膨胀以夹持待夹持物。

进一步地，该气囊夹具的夹具座21的上下两端部向内延伸出限位部23，限位部23能够在轴向上对气囊22的上下两端部进行限位，限制气囊22的上下两端部的轴向膨胀幅度，增大气囊的径向膨胀幅度，实现气囊对待夹持物的施力位置的限定。

本实施例提出的贯通结构的气囊夹具不限制夹具对待夹持物的夹持位置，即不限于夹持待夹持物的顶部。例如，将该气囊夹具应用于柱状物(如保温杯、电池)的夹取过程中，可调整夹持位置于柱状物的中部。再例如，将该气囊夹具应用于具有凹陷处的瓶状物，可调整夹持位置于凹陷处。因此，本实施例提出的气囊夹具的贯通结构可提高夹具的应用范围，通过灵活调整夹持位置提高夹持过程的稳定性和可靠性。

实施例三

如图15～图17所示，本实施例提出另一种气囊夹具的结构示意图，其中，图15为该气囊夹具的立体图，图16为该气囊夹具的爆炸示意图，图17为该气囊夹具的剖视图。

具体的，该气囊夹具包括夹具座31和气囊32。其中，夹具座31为顶部封闭结构，夹具座31的顶部和侧壁形成一容纳腔，气囊32设于该容纳腔内，且气囊32的侧壁形成一夹持空间，该夹持空间为贯通结构。充气状态下气囊32的外侧壁受到夹具座31的内侧壁施加的径向支撑力，气囊32的内侧壁径向向内膨胀以夹持待夹持物。

进一步地，该气囊夹具的夹具座31的端部(本实施例中即底部)向内延伸出限位部33，限位部33能够在轴向上对气囊32的底部进行限位，限制气囊32的底部的轴向膨胀幅度，增大气囊的径向膨胀幅度，实现气囊对待夹持物的施力位置的限定。

本实施例提出的气囊夹具的夹具座的顶部封闭，可实现对气囊32的夹持位置的限定，通过限定气囊32夹持待夹持物的顶部，从而减少夹具工作过程中的轴向操控精度要求。特别是将该夹具应用于瓶状物时，由于瓶状物的顶部径向变化较小，瓶身径向变化较大，通过限定气囊32夹持瓶状物的顶部可有效提高夹具对不同形状结构的瓶状物的抓取能力。

实施例四

如图18～图20所示，本实施例提出另一种气囊夹具的结构示意图，其中，图18为该气囊夹具的立体图，图19为该气囊夹具的爆炸示意图，图20为该气囊夹具的剖视图。

具体的，该气囊夹具包括夹具座41和气囊42。其中，夹具座41为顶部封闭结构，夹具座41的顶部和侧壁形成一容纳腔，气囊42设于该容纳腔内，且气囊42的侧壁形成一夹持空间，该夹持空间为贯通结构。充气状态下气囊42的外侧壁受到夹具座41的内侧壁施加的径向支撑力，气囊42的内侧壁径向向内膨胀以夹持待夹持物。

并且，夹具座41上设有第一避让缺口43，气囊42对应第一避让缺口43的位置设有第二避让缺口44。该气囊夹具可应用于具有横向凸起部的待夹持物，如小口径尖嘴瓶。第一避让缺口43和第二避让缺口44作为待夹持物的横向凸起部的移动通道，使待夹持物顺利进入气囊的夹持空间。

可选的，第二避让缺口44可以是贯通结构(如图19所示)，也可以是非贯通结构(未图示)。其中优选贯通结构的第二避让缺口，以增大具有横向凸起部的待夹持物在夹具内的轴向运动范围，降低夹具夹取过程中横向凸起部被卡住导致待夹持物无法进入夹持空间的概率。

综上所述，本实用新型提出的一种气囊夹具，可以稳定抓取站立姿态的小口径瓶状物；气囊可以灵活适应多种不同口径、不同形状的待夹持物，且可以有效避免抓取过程对待夹持物造成损坏、抓伤；用户可根据待夹持物的重量、材料灵活对气囊进行充气以向待夹持物施加适当的夹持力；通过在夹具座和气囊对应位置设计缺口来适应具有横向凸起部的待夹持物(如小口径尖嘴瓶)，并且缺口优选下宽上窄结构，减少对夹具的对准要求，降低操作难度；通过一定的设计方式限制气囊的膨胀方向和膨胀幅度，令其顶部向内的膨胀幅度小于内侧壁向内的膨胀幅度，以免气囊夹具实现抓取后的转移过程中气囊顶部向被夹持物施加向下的推力，导致其脱离夹具；通过在夹具座的端部向内延伸一限位部以限制气囊的轴向膨胀幅度，从而增大气囊的径向膨胀幅度；气囊周向均匀分布多个缺口以使气囊充气时能够径向均匀膨胀，使待夹持物受力均衡；夹具座为上下可拆卸结构，便于气囊的安装放置；夹具座与气囊热熔密封连接，连接简便，且有利于提高夹具的稳定性和气囊及气道的密封性。因此，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种气囊夹具，其特征在于，包括：

夹具座，开设有安装位；

气囊，设于所述安装位；且所述气囊的侧壁形成一夹持空间，充气状态下所述气囊的外侧壁受到所述夹具座施加的径向支撑力，所述气囊的内侧壁径向向内膨胀以夹持待夹持物。

2.根据权利要求1所述的气囊夹具，其特征在于，应用于具有横向凸起部的所述待夹持物，其包括：

所述夹具座上设有第一避让缺口，所述气囊上对应所述第一避让缺口的位置设有第二避让缺口；所述第一避让缺口和第二避让缺口作为所述横向凸起部的移动通道以使所述待夹持物进入所述夹持空间。

3.根据权利要求2所述的气囊夹具，其特征在于，所述气囊包括：至少一个第三缺口，与所述第二避让缺口共同周向均匀分布于所述气囊。

4.根据权利要求2所述的气囊夹具，其特征在于，所述第一避让缺口和所述第二避让缺口包括：下宽上窄结构。

5.根据权利要求1所述的气囊夹具，其特征在于，所述夹具座的顶部封闭，以限定所述气囊夹持所述待夹持物的顶部。

6.根据权利要求1或5所述的气囊夹具，其特征在于，所述夹具座的端部向内延伸一限位部，用于限制所述气囊的底部的轴向膨胀幅度。

7.根据权利要求5所述的气囊夹具，其特征在于，所述气囊具有顶部，且所述气囊的顶部和侧壁形成一夹持腔，充气状态下所述气囊的顶部向内膨胀的幅度小于所述气囊的内侧壁向内膨胀的幅度。

8.根据权利要求7所述的气囊夹具，其特征在于，所述夹具座设有气道，所述气囊设有气孔，所述夹具座的下表面与所述气囊的上表面热熔连接以使所述气孔和所述气道密封连接。

9.根据权利要求2所述的气囊夹具，其特征在于，所述气囊具有顶部，且所述气囊的顶部和侧壁形成一夹持腔，所述夹持腔的深度与所述第二避让缺口的深度相同。

10.根据权利要求1或5所述的气囊夹具，其特征在于，所述夹具座包括：相互可拆卸连接的上夹具座和下夹具座。

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