CN220030278U - 手爪装置和加工设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于加工设备技术领域，具体涉及手爪装置和加工设备。手爪装置包括：连接架组件；第一手爪组件，与连接架组件相连接，第一手爪组件包括多个可相对于连接架组件进行升降运动的第一抓取件；第二手爪组件，与连接架组件相连接，第二手爪组件包括多个可转动的第二抓取件，且多个第二抓取件沿第一手爪组件的周向间隔设置；其中，第一抓取件和第二抓取件适于吸附工件。通过本实用新型的技术方案，通过可升降的第一手爪组件和可调节抓取角度的第二手爪组件的相互配合，共同对工件进行抓取操作，能够适配载荷较大的大尺寸工件，并能够根据工件的形状尺寸不同进行相应的调节操作，适用于大尺寸回转体工件的旋压加工作业，可有效提高加工效率。

Description

手爪装置和加工设备

技术领域

本实用新型属于加工设备技术领域，具体涉及手爪装置和加工设备。

背景技术

机械手爪装置是机械加工领域中常见的一种抓取和搬运机械，通过其上的抓取件抓取工件并使工件保持固定，以便于对工件进行相应的加工作业。其中，对于旋压加工的回转体类工件而言，限于工件的特殊形状结构，在上料、下料以及装夹过程中传统的方式通常采用人工操作的方式，作业效率较低，且操作精度和质量不稳定，对于大尺寸工件还存在一定的安全隐患。虽然现有技术中提供了一些采用机械手爪装置配合旋压机床对工件进行旋压加工的方案，但其机械手爪装置中吸盘的位置、角度相对固定，仅适于水平放置且表面接近平面的工件，难以适配旋压加工后具有大曲面的工件，也难以根据不同工件的形状进行适应性调整，通用性较差，而且整体吸附力度不足，承载载荷有限，难以适配大尺寸工件。

实用新型内容

有鉴于此，为改善现有技术中所存在的上述问题中的至少一个，本实用新型提供了手爪装置和加工设备。

本实用新型的第一方面技术方案提供了一种手爪装置，包括：连接架组件；第一手爪组件，与连接架组件相连接，第一手爪组件包括多个可相对于连接架组件进行升降运动的第一抓取件；第二手爪组件，与连接架组件相连接，第二手爪组件包括多个可转动的第二抓取件，且多个第二抓取件沿第一手爪组件的周向间隔设置；其中，第一抓取件和第二抓取件适于吸附工件。

在一种可行的实现方式中，第一手爪组件包括：第一手爪底座，设于连接架组件的底部，并与连接架组件滑动连接；多个第一抓取件，间隔设于第一手爪底座的底面上；第一驱动机构，设于连接架组件上，第一驱动机构与第一手爪底座传动连接，以驱动第一手爪底座相对于连接架组件沿竖向滑动。

在一种可行的实现方式中，第一手爪底座包括：第一上底板，与第一驱动机构的输出端传动连接；多个第一上导向杆，沿竖向连接于第一上底板的顶面上，每个第一上导向杆穿设于连接架组件上，且连接架组件与第一上导向杆的配合处设有与第一上导向杆滑动连接的第一上滑套；第一下底板，设于第一上底板的下方；多个第一下导向杆，沿竖向连接于第一下底板的顶面上，每个第一下导向杆穿设于第一上底板上，且第一上底板与第一下导向杆的配合处设有与第一下导向杆滑动连接的第一下滑套；多个第一弹性件，分别套设于每个第一下导向杆的外侧，且第一弹性件的两端分别与第一上底板和第一下底板抵接；其中，多个第一抓取件设于第一下底板的底面上。

在一种可行的实现方式中，第一抓取件包括电磁铁，电磁铁的顶端与第一下底板固定连接或通过铰接球头与第一下底板转动连接；其中，多个电磁铁呈规则排列形式。

在一种可行的实现方式中，第一驱动机构包括：驱动气缸，连接于连接架组件上，驱动气缸的输出端向下方延伸；浮动接头，顶部与驱动气缸的输出端连接，浮动接头的底部与第一上底板相连接；换向阀，设于驱动气缸的供气管路中，适于通过换向控制驱动气缸的输出端伸出或收回；锁紧阀，设于驱动气缸的供气管路中，适于关闭供气管路以使驱动气缸保持锁紧状态。

在一种可行的实现方式中，第二手爪组件包括：第二手爪支撑架，位于第一手爪组件的上方，并与连接架组件相连接，第二手爪支撑架的外边框沿周向包围第一手爪组件；多个第二抓取机构，沿周向间隔设于第二手爪支撑架的外边框上，每个第二抓取机构的底部设有一个第二抓取件。

在一种可行的实现方式中，第二抓取机构包括：第二支座，与第二手爪支撑架连接，并向第二手爪支撑架的外侧延伸，第二支座上设有第二滑孔；第二导向杆，沿竖向穿设于第二滑孔中，并与第二支座滑动连接，第二导向杆位于第二支座上方的部分设有第二上限位结构，第二导向杆位于第二支座下方的部分设有第二下限位结构，第二导向杆的底端设有铰接球头；第二弹性件，套设于第二导向杆上位于第二支座下的部分，且第二弹性件的两端分别与第二支座和第二下限位结构抵接；第二抓取件，与铰接球头连接。

在一种可行的实现方式中，第二手爪组件还包括：真空发生器，设于第二手爪支撑架上；第二抓取件包括真空吸盘，且真空吸盘通过管路与真空发生器连接。

在一种可行的实现方式中，连接架组件包括：连接架底板；连接架支座，沿竖向连接于连接架底板的顶面上；安装法兰，连接于连接架支座的一侧，安装法兰上设有适于安装连接的安装孔位；其中，第一手爪组件和第二手爪组件均与连接架底板相连接。

本实用新型第二方面的技术方案中提供了一种加工设备，包括：主体机构；上述第一方面任一项的手爪装置，手爪装置的连接架组件与主体机构相连接，并适于在主体机构的带动下运动；控制器，与主体机构和手爪装置通信连接，以控制主体机构以及手爪装置工作。

本实用新型上述技术方案中的有益效果体现在：

通过可升降的第一手爪组件和可调节抓取角度的第二手爪组件的相互配合，共同对工件进行抓取操作，一方面大幅提供高了抓取力度，能够适配载荷较大的大尺寸工件，另一方面可以适配具有大曲面结构的工件，并能够根据工件的形状尺寸不同进行相应的调节操作，通用性更强，特别适合在大尺寸回转体工件(例如大型回转体复杂轮廓薄壳件)的旋压加工作业中应用，实现上料、下料操作，并能够有效提高生产加工效率。

附图说明

图1所示为本实用新型一个实施例提供的一种手爪装置抓取工件时的示意图(工件未进行旋压加工的状态)。

图2所示为本实用新型一个实施例提供的一种手爪装置的立体示意图。

图3所示为本实用新型一个实施例提供的一种手爪装置抓取工件时的示意图(工件已完成旋压加工的状态)。

图4所示为本实用新型一个实施例提供的一种手爪装置的立体示意图。

图5所示为本实用新型一个实施例提供的一种手爪装置的部分结构的立体示意图。

图6所示为图5中的手爪装置的部分结构在另一视角下的立体示意图。

图7所示为本实用新型一个实施例提供的一种第二抓取机构的部分结构的示意图。

图8所示为本实用新型一个实施例提供的一种加工设备的示意框图。

具体实施方式

本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。本申请实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、顶、底……)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。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

另外，在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

申请概述

目前，在机械加工领域中，对于旋压加工的回转体类工件而言，限于工件的特殊形状结构，在上料、下料以及装夹过程中传统的方式通常采用人工操作的方式，作业效率较低，且操作精度和质量不稳定，对于大尺寸工件还存在一定的安全隐患。

现有技术中提供了一些采用机械手爪装置配合旋压机床对工件进行旋压加工的方案，通过机械手爪装置的吸盘抓取工件并使工件保持固定，以便于对工件进行相应的加工作业。但是，机械手爪装置中吸盘的位置、角度相对固定，仅适用于水平放置且表面接近平面的工件，难以适配旋压加工后具有大曲面的工件，例如大型回转复杂轮廓薄壳工件，同时，也难以根据不同工件的形状进行适应性调整，通用性较差，而且整体吸附力度不足，所能承载的载荷有限，难以适配大尺寸工件。

以下提供了本实用新型的技术方案中的手爪装置和加工设备的一些实施例。

在本实用新型第一方面的一个实施例中提供了一种手爪装置100，如图1和图2所示，手爪装置100包括连接架组件1、第一手爪组件2和第二手爪组件3。连接架组件1作为手爪装置100的安装基体，第一手爪组件2和第二手爪组件3均连接于连接架组件1上；同时，连接架组件1能够与外部结构进行安装连接，以使手爪装置100能够装配加工设备中。第一手爪组件2包括多个第一抓取件22，且第一抓取件22能够相对于连接架组件1进行升降运动，以在抓取工件600时能够调节第一抓取件22的高度。第二手爪组件3包括多个第二抓取件324，第二抓取件324能够相对于连接架组件1进行转动，以在抓取工件600时能够调节第二抓取件324的角度；多个第二抓取件324沿第一手爪组件2的周向间隔设置，以使多个第二抓取件324抓取工件600时能够使工件600受力较为均匀。

在生产作业时，多个第一抓取件22和多个第二抓取件324共同作用抓取工件，通过调节第一抓取件22的高度以及第二抓取件324的角度，既可以抓取平面工件，也可以抓取曲面工件，尤其是可以适用于旋压加工的回转体工件(例如大型回转复杂轮廓薄壳工件)。由于旋压加工之前，工件坯料为平板结构，可以将第一抓取件22的高度调整至与第二抓取件324平齐，以对工件坯料的平面进行抓取，如图1中示出的状态，实现上料操作；当工件坯料完成旋压加工并形成具有曲面的回转体结构时，可以通过调高第一抓取件22的高度，使得第一抓取件22与第二抓取件324之间形成一定的高度差，同时改变第二抓取件324的角度，使得多个第一抓取件22和多个第二抓取件324分别与旋压加工后的工件的曲面上不同位置相配合，并通过共同作用抓取工件，如图3中示出的状态，实现下料操作。

需要说明的是，本实用新型中的第一抓取件22、第二抓取件324包括但不限于吸盘结构、磁铁结构，以对工件表面进行吸附抓取。

本实施例中的手爪装置100，可以通过可升降的第一手爪组件2和可调节抓取角度的第二手爪组件3的相互配合，共同对工件进行抓取操作，大幅提供高了抓取力度，能够适配载荷较大的大尺寸工件，同时，能够根据工件的形状尺寸不同进行相应的调节操作，既能够抓取平面结构的工件，也能够抓取具有曲面结构的工件，通用性更强，特别适合在大尺寸回转体工件(例如大型回转体复杂轮廓薄壳件)的旋压加工作业中应用，实现上料、下料操作，可有效提高生产加工效率。

在本实用新型进一步的实施例中，如图1至图3所示，手爪装置100中，第一手爪组件2包括第一手爪底座21、多个第一抓取件22和第一驱动机构23。第一手爪底座21作为第一手爪组件2的安装基体，设置在连接架组件1的底部；多个第一抓取件22设置在第一手爪底座21的底面上，并且相互间隔设置，以靠近工件，便于进行抓取工件，能够使工件受力相对较为均匀；第一手爪底座21与连接架组件1滑动连接，使得第一手爪底座21能够相对于连接架组件1进行升降运动，以调节第一抓取件22的高度。第一驱动机构23设置在连接架组件1上，可以充分利用连接架组件1上方的空间，合理进行空间布局；第一驱动机构23与第一手爪底座21传动连接，以驱动第一手爪底座21相对于连接架组件1沿竖向滑动，实现高度调节。

进一步地，在一种实现方式中，如图3和图4所示，在手爪装置100中，第一手爪底座21具体包括第一上底板211、第一上导向杆212、第一下底板215、第一下导向杆216和第一弹性件218。第一上底板211和第一下底板215沿竖向间隔设置；第一上底板211与第一驱动机构23的输出端传动连接；第一上导向杆212的数量为多个，间隔设置在第一上底板211的顶面上，第一上导向杆212均与第一上底板211固定连接，且每个第一上导向杆212沿竖向延伸并穿设于连接架组件1上(可以在连接架组件1上设置相应的第一上滑孔111)；其中，连接架组件1上与第一上导向杆212的配合处设有第一上滑套213，第一上导向杆212穿设于第一上滑套213中并与第一上滑套213形成滑动连接，以在第一上底板211进行升降运动时，通过第一上导向杆212与第一上滑套213的相对滑动实现导向作用。

类似地，第一下导向杆216的数量也为多个，间隔设置在第一下底板215的顶面上，每个第一下导向杆216均与第一下底板215固定连接，且每个第一下导向杆216均沿竖向延伸并穿设于第一上底板211上(例如可以在第一上底板211上设置相应的第一下滑孔2111)；其中，第一上底板211上与第一下导向杆216的配合处设有第一下滑套217，第一下导向杆216穿设于第一下滑套217中并与第一下滑套217形成滑动连接，以使第一下底板215能够相对于第一上底板211进行升降滑动。每个第一下导向杆216的外侧均套设有第一弹性件218，第一弹性件218的顶端与第一上底板211抵接，第一弹性件218的底端与第一下底板215抵接，多个第一抓取件22连接于第一下底板215的底面上。

在抓取工件之前，第一弹性件218能够使得第一下底板215与第一上底板211之间保持相应的间距，可以通过第一驱动机构23驱动第一上底板211滑动，并带动第一下底板215一同进行升降运动，直至第一抓取件22调整至目标高度。在抓取工件时，第一抓取件22与工件表面接触，此时，第一下底板215在工件的反作用力的作用下能够相对于第一上底板211产生一小段滑动位移，并通过第一弹性件218的压缩起缓冲作用，实现柔性接触，防止第一抓取件22与工件表面接触时产生较大的冲击力而造成工件表面变形(对于薄壳工件尤为明显)或导致第一驱动机构23负荷过大而受损。

其中，较优地，第一弹性件218具体可以采用压缩弹簧。第一上滑套213和第一下滑套217具体可以采用直线轴承。第一上导向杆212的顶端以及第一下导向杆216的顶端均可以设置相应的限位端板，以通过限位端板与对应的第一上滑套213或第一下滑套217抵接实现轴向限位。

进一步地，如图5和图6中的示例，第一抓取件22包括电磁铁221，以利用电磁铁221通电时的磁力作用吸附工件。多个电磁铁221在第一下底板215的底面上呈规则排列形式，以在吸附工件时能够使工件表面的受力更加均匀，一方面能够防止工件局部受力过大而发生变形(特别是对于剥壳工件)，另一方面也能够使得吸附工件过程保持稳定状态，防止受力不均匀而发生脱落。

其中，电磁铁221可以直接通过螺栓与第一下底板215固定连接，当然，也可以根据具体使用需要不同，在电磁铁221的顶部设置铰接球头，通过铰接球头与第一下底板215形成转动连接，使得电磁铁221能够根据工件表面的形状不同适应性地改变角度，以进一步提高吸附工件时的吸附力和稳定性，特别适合抓取大曲面结构的工件。

进一步地，如图4至图6所示，手爪装置100中，第一驱动机构23包括驱动气缸231、浮动接头232、换向阀233和锁紧阀234。驱动气缸231连接与连接架组件1上，驱动气缸231的输出端2311向下方延伸，用于输出动力。浮动接头232的顶部与驱动气缸231的输出端2311连接，浮动接头232的底部与第一上底板211相连接(例如通过连接螺杆2321连接)，以使第一上底板211与驱动气缸231形成连接，且能够通过浮动接头232承受一定程度的连接偏差。其中，在实际应用中，驱动气缸231可以通过管路与储气装置连接，以为驱动气缸231供气；换向阀233和锁紧阀234均设于驱动气缸231的供气管路中，通过换向阀233的换向操作控制驱动气缸231的输出端2311伸出或收回，进而带动第一手爪底座21上升或下降；通过锁紧阀234对驱动气缸231进行锁紧操作，当驱动气缸231的输出端2311运动至目标位置时，可以通过控制锁紧阀234以使驱动气缸231的输出端2311在当前位置保持锁紧状态，以便于进行抓取操作。另外，如图4中的示例，根据使用需要，还可以在驱动气缸231的供气管路中设置过滤器235，以对气体进行过滤。

在本实用新型进一步的实施例中，如图1至图3所示，手爪装置100中，第二手爪组件3包括第二手爪支撑架31和多个第二抓取机构32。第二手爪支撑架31设于第二手爪组件3的上方，且第二手爪支撑架31与连接架组件1相连接，以对第二抓取机构32提供支撑；第二手爪支撑架31的外边框沿周向包围第一手爪组件2，即在水平投影面上，第一手爪组件2的投影完全落入第二手爪支撑架31的投影内。相应地，多个第二抓取机构32沿第二手爪支撑架31的周向间隔设置，每个第二抓取机构32的底部相应设有一个第二抓取件324，以使多个第二抓取件324布置于第一手爪组件2的外侧，并覆盖一周；在抓取工件时，可以通过第一抓取件22抓取工件上靠近内侧的部位，通过第二抓取件324住区工件上靠近外侧的部位。

需要说明的是，第二手爪支撑架31可以根据具体使用需要设置为圆形、方形或其他形状的多边形结构，较优地，可以采用如图4中示出的正六边形结构，外边框内侧通过六个辐杆与连接架组件1连接。相应地，第二抓取机构32的数量也可以根据具体情况以及第二手爪支撑架31的形状结构而设置，例如图4中的示例，当采用正六边形结构的第二手爪支撑架31时，可以设置十二个第二抓取机构32，并沿第二手爪支撑架31的周向均匀设置，即在第二手爪支撑架31的每个边的中间位置设置一个第二抓取机构32，同时在相邻的两个边的连接处设置一个第二抓取机构32，使得十二个第二抓取件324的连线形成正十二边形，接近于圆形，抓取工件时工件的受力更加均匀。

进一步地，如图3、图4和图7所示，在手爪装置100中，第二抓取机构32包括第二支座321、第二导向杆322、第二弹性件323和第二抓取件324。第二支座321作为第二抓取机构32的连接结构，与第二手爪支撑架31相连接，且至少部分第二支座321向第二手爪支撑架31的外侧延伸，且第二支座321上开设有第二滑孔3211，以便于装配和连接。相应地，第二导向杆322沿竖向穿设于第二支座321的第二滑孔3211中，并与第二支座321形成滑动连接。第二导向杆322的底端设有铰接球头3223，且第二抓取件324与第二铰接球头3223连接，使得第二抓取件324能够相对于第二导向杆322转动以调节角度，并能够随第二导向杆322沿竖向滑动一定距离。

其中，第二导向杆322上位于第二支座321上方的部分设有第二上限位结构3221，在第二导向杆322相对于第二支座321沿竖向滑动时，通过第二上限位结构3221与第二支座321之间的抵接实现轴向限位；第二导向杆322上位于第二支撑下方的部分设有第二下限位结构3222，第二弹性件323套设于第二导向杆322上位于第二支座321下方的部分，且第二弹性件323的顶端与第二支座321抵接，第二弹性件323的底端与第二下限位结构3222抵接，当第二抓取件324与工件表面接触时，能够通过第二弹性件323的弹力作用起缓冲作用，实现柔性接触，可以防止接触时冲击力过大而导致工件表秒变形(尤其是对于薄壳工件)。

需要说明的是，在实际应用中，第二弹性件323具体可以采用压缩弹簧。铰接球头3223具体可以实现360°范围内的角度调节。

进一步地，如图4和图7所示，第二抓取件324具体包括真空吸盘3241，相应地，第二手爪组件3还包括真空发生器325。真空发生器325设置在第二手爪支撑架31上，真空吸盘3241通过管路与真空发生器325连接，以在真空吸盘3241与工件表面接触后，通过真空发生器325进行抽真空操作，使得真空吸盘3241与工件表面之间形成真空状态，从而利用负压作用实现对工件的吸附抓取。其中，真空发生器325的数量可以具体根据真空吸盘3241的数量进行设置。

在本实用新型进一步的实施例中，如图2至图4所示，在手爪装置100中，连接架组件1包括连接架底板11、连接架支座12以及安装法兰13。连接架支座12沿竖向连接与连接架底板11的顶面上，安装法兰13连接于连接架支座12的一侧；第一手爪组件2和第二手爪组件3均与连接架底板11相连接。安装法兰13上设有安装孔位131，当手爪装置100装配于加工设备(例如桁架机器人或六轴机器人等机械加工设备)时，可以通过安装孔位131以及相应的连接件(例如螺栓等)连接于加工设备的末端，以在加工设备的驱动下实现手爪装置100整体移动。

其中，连接架支座12与安装法兰13之间可以通过螺栓连接或焊接的方式进行连接装配。具体地，如图4中的示例，连接架支座12可以由支座底板和多个支座竖板(例如两个)连接形成，在两个支座竖板之间为第一驱动机构23的气缸预留安装空间。

以下为本实用新型的手爪装置100的一个具体实施例：

如图1所示，手爪装置100包括连接架组件1、第一手爪组件2和第二手爪组件3。

如图2至图4所示，连接架组件1包括连接架底板11、连接架支座12以及安装法兰13。连接架支座12设置在连接架底板11的顶面上，并沿竖向设置，安装法兰13连接于连接架支座12的一侧；安装法兰13上设有安装孔位131，当手爪装置100装配于加工设备(例如桁架机器人或六轴机器人等机械加工设备)时，可以通过安装孔位131以及相应的连接件(例如螺栓等)连接于加工设备的末端。

如图1至图3所示，第一手爪组件2包括第一手爪底座21、多个第一抓取件22和第一驱动机构23。第一手爪底座21设置在连接架组件1的底部，具体位于连接架底板11的下方；连接架底板11具体为矩形板体，其上靠近四个顶角的位置各设有一个第一上滑孔111。

如图3和图4所示，第一手爪底座21具体包括第一上底板211、第一上导向杆212、第一下底板215、第一下导向杆216和第一弹性件218。第一上底板211和第一下底板215沿竖向间隔设置；第一上导向杆212的数量为四个，分别对应设于第一上底板211的顶面上与第一上滑孔111对应的位置；每个第一上导向杆212均与第一上底板211固定连接，且每个第一上导向杆212沿竖向延伸并穿过对应的第一上滑孔111；连接架底板11上顶端每个第一上滑孔111处设有第一上滑套213(具体采用直线轴承)，第一上导向杆212穿设于第一上滑套213中并与第一上滑套213形成滑动连接，第一上导向杆212的顶端设有可与第一上滑套213抵接的限位端板。

类似地，第一下导向杆216的数量也为四个，间隔设置在第一下底板215的顶面上，第一上底板211上对应设有四个第一下滑孔2111；每个第一下导向杆216均与第一下底板215固定连接，且每个第一下导向杆216均沿竖向延伸并穿过对应的第一下滑孔2111；第一上底板211上的每个第一下滑孔2111处设有第一下滑套217，第一下导向杆216穿设于第一下滑套217中并与第一下滑套217形成滑动连接，第一下导向杆216的顶端设有可与第一下滑套217抵接的限位端板。每个第一下导向杆216的外侧均套设有第一弹性件218(具体采用压缩弹簧)，第一弹性件218的顶端与第一上底板211抵接，第一弹性件218的底端与第一下底板215抵接。相应地，连接架底板上与第一下导向杆216对应的位置设有第一避让孔112，以在第一手爪底座21上升时防止连接架底板与第一下导向杆216发生干涉。

如图4至图6所示，第一驱动机构23包括驱动气缸231、浮动接头232、换向阀233和锁紧阀234。驱动气缸231连接于连接架支座12上，驱动气缸231的输出端2311向下方延伸。浮动接头232的顶部与驱动气缸231的输出端2311连接，浮动接头232的底部通过连接螺杆2321与第一上底板211相连接，以使第一上底板211与驱动气缸231形成传动连接，且能够通过浮动接头232承受一定程度的连接偏差。在实际应用中，驱动气缸231可以通过供气管路与储气装置连接，以为驱动气缸231供气；换向阀233和锁紧阀234均设于驱动气缸231的供气管路中，通过换向阀233的换向操作控制驱动气缸231的输出端2311伸出或收回，进而带动第一手爪底座21上升或下降；通过锁紧阀234对驱动气缸231进行锁紧操作，当驱动气缸231的输出端2311运动至目标位置时，可以通过控制锁紧阀234以使驱动气缸231的输出端2311在当前位置保持锁紧状态。其中，供气管路中设置有过滤器235，以对气体进行过滤。

如图5和图6所示，第一抓取件22具体包括电磁铁221，多个电磁铁221在第一下底板215的底面上呈规则排列形式，以利用电磁铁221通电时的磁力作用吸附工件，并在吸附工件时能够使工件表面的受力更加均匀。其中，电磁铁221直接通过螺栓与第一下底板215固定连接，当然，也可以根据具体使用需要不同，在电磁铁221的顶部设置铰接球头，通过铰接球头与第一下底板215形成转动连接，使得电磁铁221能够根据工件表面的形状不同适应性地改变角度。

如图1至图3所示，第二手爪组件3包括第二手爪支撑架31和多个第二抓取机构32。第二手爪支撑架31设于第二手爪组件3的上方，具体采用正六边形的框架结构，由边框和辐杆连接而成；第二手爪支撑架31设置在连接架组件1的连接架底板11与连接架底座之间，并与连接架底板11和连接架底座均固定连接。第二手爪支撑架31的外边框沿周向包围第一手爪组件2，即在水平投影面上，第一手爪组件2的投影完全落入第二手爪支撑架31的投影内。相应地，多个第二抓取机构32沿第二手爪支撑架31的周向间隔设置，例如图4中的示例，具体可以设置十二个第二抓取机构32，并沿第二手爪支撑架31的周向均匀设置。

如图3、图4和图7所示，第二抓取机构32包括第二支座321、第二导向杆322、第二弹性件323、第二抓取件324和真空发生器325。第二支座321具体采用类似L形的折弯板结构，并与第二手爪支撑架31的外边框相连接；第二支座321的水平板部分向第二手爪支撑架31的外侧延伸，且其上开设有第二滑孔3211。相应地，第二导向杆322沿竖向穿设于第二支座321的第二滑孔3211中，并与第二支座321形成滑动连接。第二导向杆322的底端设有铰接球头3223，且第二抓取件324与第二铰接球头3223连接，使得第二抓取件324能够相对于第二导向杆322转动以调节角度，并能够随第二导向杆322沿竖向滑动一定距离。

其中，第二导向杆322上位于第二支座321上方的部分设有第二上限位结构3221，通过第二上限位结构3221与第二支座321之间的抵接实现轴向限位；第二导向杆322上位于第二支撑下方的部分设有第二下限位结构3222，第二弹性件323具体采用压缩弹簧，并套设于第二导向杆322上位于第二支座321下方的部分，且第二弹性件323的顶端与第二支座321抵接，第二弹性件323的底端与第二下限位结构3222抵接。当第二抓取件324与工件表面接触时，能够通过第二弹性件323的弹力作用起缓冲作用，实现柔性接触，可以防止接触时冲击力过大而导致工件表秒变形(尤其是对于薄壳工件)。如图4和图7所示，第二抓取件324具体包括真空吸盘3241，相应地，真空发生器325设置在第二手爪支撑架31上，真空吸盘3241通过管路与真空发生器325连接，以在真空吸盘3241与工件表面接触后，通过真空发生器325进行抽真空操作，使得真空吸盘3241与工件表面之间形成真空状态，从而利用负压作用实现对工件的吸附抓取。

在生产作业时，多个第一抓取件22和多个第二抓取件324共同作用抓取工件，第一抓取件22可以随第一手爪底座21一起在第一驱动机构23的驱动下进行升降运动，以调节高度；在接触工件表面时，第二抓取件324可以自适应调节角度，以与工件表面的形状相适配。在抓取工件时，第一抓取件22和第二抓取件324分别与工件表面上的不同位置接触，通过电磁铁221通电时的磁力作用使得第一抓取件22吸附工件，同时，通过真空发生器325的抽真空操作使得第二抓取件324的真空吸盘3241吸附工件。其中，在与工件表面接触时，第一下底板215在工件的反作用力的作用下能够相对于第一上底板211产生一小段滑动位移，相应地，第二抓取件324也能够在工件的反作用力的作用下与第二导向杆322一同沿竖向滑动一小段距离，并通过第一弹性件218以及第二弹性件323的压缩起缓冲作用，实现柔性接触。

本实施例中的手爪装置100，可以通过可升降的第一手爪组件2和可调节抓取角度的第二手爪组件3的相互配合，共同对工件进行抓取操作，大幅提供高了抓取力度，能够适配载荷较大的大尺寸工件，同时，能够根据工件的形状尺寸不同进行相应的调节操作，既能够抓取平面结构的工件，也能够抓取具有曲面结构的工件，通用性更强，特别适合在大尺寸回转体工件(例如大型回转体复杂轮廓薄壳件)的旋压加工作业中应用，实现上料、下料操作，可有效提高生产加工效率。

需要说明的是，由于旋压加工之前，工件坯料为平板结构，可以将第一抓取件22的高度调整至与第二抓取件324平齐，以对工件坯料的平面进行抓取，如图1中示出的状态，实现上料操作；当工件坯料完成旋压加工并形成具有曲面的回转体结构时，可以通过调高第一抓取件22的高度，使得第一抓取件22与第二抓取件324之间形成一定的高度差，同时通过与工件表面接触使第二抓取件324自适应调节角度，使得多个第一抓取件22和多个第二抓取件324分别与旋压加工后的工件的曲面上不同位置相配合，并通过共同作用抓取工件，如图3中示出的状态，实现下料操作。

在本实用新型的第二方面的实施例中还提供了一种加工设备500，如图1和图8所示，加工设备500包括主体机构510、上述第一方面任一实施例中的手爪装置100和控制器520。手爪装置100的连接架组件1与主体机构510相连接，以在主体机构510的带动下进行相应的运动，进而利用手爪装置100中的第一抓取件22和第二抓取件324抓取工件，实现上料、下料等操作。其中，控制器520分别与主体机构510和手爪装置100通信连接，以控制主体机构510以及手爪装置100工作，进行相应的动作。

需要说明的是，本实用新型中固定加工设备500包括但不限于桁架机器人、六轴机器人等机械设备；主体机构510包括但不限于机械臂。

进一步地，由于手爪装置100能够应用于大尺寸回转体工件(例如大型回转体复杂轮廓薄壳件)的旋压加工作业中，因而本实施例中的加工设备500还能够与旋压机床等设备配合使用，进而组成生产加工系统，从而有效提高生产加工的效率。

此外，本实施例中的加工设备500还具有上述第一方面任一实施例中的手爪装置100的全部有益效果，在此不再赘述。

以上结合具体实施例描述了本实用新型的基本原理，但是，需要指出的是，在本实用新型中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本实用新型的各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本实用新型为必须采用上述具体的细节来实现。

本实用新型中涉及的器件、装置、设备、系统的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”，且可与其互换使用。还需要指出的是，在本实用新型的装置和设备中，各部件是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本实用新型的等效方案。

为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本申请的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本实用新型。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本实用新型的范围。因此，本实用新型不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此实用新型的原理和新颖的特征一致的最宽范围。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种手爪装置，其特征在于，包括：

连接架组件(1)；

第一手爪组件(2)，与所述连接架组件(1)相连接，所述第一手爪组件(2)包括多个可相对于所述连接架组件(1)进行升降运动的第一抓取件(22)；

第二手爪组件(3)，与所述连接架组件(1)相连接，所述第二手爪组件(3)包括多个可转动的第二抓取件(324)，且多个所述第二抓取件(324)沿所述第一手爪组件(2)的周向间隔设置；

其中，所述第一抓取件(22)和所述第二抓取件(324)适于吸附工件。

2.根据权利要求1所述的手爪装置，其特征在于，

所述第一手爪组件(2)包括：

第一手爪底座(21)，设于所述连接架组件(1)的底部，并与所述连接架组件(1)滑动连接；

多个所述第一抓取件(22)，间隔设于所述第一手爪底座(21)的底面上；

第一驱动机构(23)，设于所述连接架组件(1)上，所述第一驱动机构(23)与所述第一手爪底座(21)传动连接，以驱动所述第一手爪底座(21)相对于所述连接架组件(1)沿竖向滑动。

3.根据权利要求2所述的手爪装置，其特征在于，

所述第一手爪底座(21)包括：

第一上底板(211)，与所述第一驱动机构(23)的输出端传动连接；

多个第一上导向杆(212)，沿竖向连接于所述第一上底板(211)的顶面上，每个所述第一上导向杆(212)穿设于所述连接架组件(1)上，且所述连接架组件(1)与所述第一上导向杆(212)的配合处设有与所述第一上导向杆(212)滑动连接的第一上滑套(213)；

第一下底板(215)，设于所述第一上底板(211)的下方；

多个第一下导向杆(216)，沿竖向连接于所述第一下底板(215)的顶面上，每个所述第一下导向杆(216)穿设于所述第一上底板(211)上，且所述第一上底板(211)与所述第一下导向杆(216)的配合处设有与所述第一下导向杆(216)滑动连接的第一下滑套(217)；

多个第一弹性件(218)，分别套设于每个所述第一下导向杆(216)的外侧，且所述第一弹性件(218)的两端分别与所述第一上底板(211)和所述第一下底板(215)抵接；

其中，多个所述第一抓取件(22)设于所述第一下底板(215)的底面上。

4.根据权利要求3所述的手爪装置，其特征在于，

所述第一抓取件(22)包括电磁铁(221)，所述电磁铁(221)的顶端与所述第一下底板(215)固定连接或通过铰接球头与所述第一下底板(215)转动连接；

其中，多个所述电磁铁(221)呈规则排列形式。

5.根据权利要求3所述的手爪装置，其特征在于，

所述第一驱动机构(23)包括：

驱动气缸(231)，连接于所述连接架组件(1)上，所述驱动气缸(231)的输出端向下方延伸；

浮动接头(232)，顶部与所述驱动气缸(231)的输出端连接，所述浮动接头(232)的底部与所述第一上底板(211)相连接；

换向阀(233)，设于所述驱动气缸(231)的供气管路中，适于通过换向控制所述驱动气缸(231)的输出端伸出或收回；

锁紧阀(234)，设于所述驱动气缸(231)的供气管路中，适于关闭所述供气管路以使所述驱动气缸(231)保持锁紧状态。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的手爪装置，其特征在于，

所述第二手爪组件(3)包括：

第二手爪支撑架(31)，位于所述第一手爪组件(2)的上方，并与所述连接架组件(1)相连接，所述第二手爪支撑架(31)的外边框沿周向包围所述第一手爪组件(2)；

多个第二抓取机构(32)，沿周向间隔设于所述第二手爪支撑架(31)的外边框上，每个所述第二抓取机构(32)的底部设有一个所述第二抓取件(324)。

7.根据权利要求6所述的手爪装置，其特征在于，

所述第二抓取机构(32)包括：

第二支座(321)，与所述第二手爪支撑架(31)连接，并向所述第二手爪支撑架(31)的外侧延伸，所述第二支座(321)上设有第二滑孔(3211)；

第二导向杆(322)，沿竖向穿设于所述第二滑孔(3211)中，并与所述第二支座(321)滑动连接，所述第二导向杆(322)位于所述第二支座(321)上方的部分设有第二上限位结构(3221)，所述第二导向杆(322)位于所述第二支座(321)下方的部分设有第二下限位结构(3222)，所述第二导向杆(322)的底端设有铰接球头(3223)；

第二弹性件(323)，套设于所述第二导向杆(322)上位于所述第二支座(321)下的部分，且所述第二弹性件(323)的两端分别与所述第二支座(321)和所述第二下限位结构(3222)抵接；

所述第二抓取件(324)，与所述铰接球头(3223)连接。

8.根据权利要求7所述的手爪装置，其特征在于，

所述第二手爪组件(3)还包括：

真空发生器(325)，设于所述第二手爪支撑架(31)上；

所述第二抓取件(324)包括真空吸盘(3241)，且所述真空吸盘(3241)通过管路与所述真空发生器(325)连接。

9.根据权利要求1至5中任一项所述的手爪装置，其特征在于，

所述连接架组件(1)包括：

连接架底板(11)；

连接架支座(12)，沿竖向连接于所述连接架底板(11)的顶面上；

安装法兰(13)，连接于所述连接架支座(12)的一侧，所述安装法兰(13)上设有适于安装连接的安装孔位(131)；

其中，所述第一手爪组件(2)和所述第二手爪组件(3)均与所述连接架底板(11)相连接。

10.一种加工设备，其特征在于，包括：

主体机构(510)；

如权利要求1至9中任一项所述的手爪装置，所述手爪装置的连接架组件(1)与所述主体机构(510)相连接，并适于在所述主体机构(510)的带动下运动；

控制器(520)，与所述主体机构(510)和所述手爪装置通信连接，以控制所述主体机构(510)以及所述手爪装置工作。