TWM567689U - 一種新型柔性夾頭及其柔性夾具和柔性夾持筆 - Google Patents

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Abstract

本創作公開了一種新型柔性夾頭，包括由彈性材料製成的一夾持部和一連接部，所述夾持部包括至少兩個相互配合用於夾持的指尖，各指尖之間形成了一指縫，每個指尖的內部均設置有一指腔，所述連接部包括一連通腔室，連通腔室與各指腔均連通，所述連接部上設置有與連通腔室相通的一連通口，所述指尖包括靠近指縫的內壁和遠離指縫的外壁，所述內壁的厚度小於外壁的厚度或者內壁的彈性模量小於外壁的彈性模量，柔性夾頭適合夾持微小物品，另外本創作還公開了使用柔性夾頭的柔性夾具和柔性夾持筆，同樣具有上述優點。

Description

一種新型柔性夾頭及其柔性夾具和柔性夾持筆
本創作涉及一種由彈性材料製成的柔性夾頭，同時還涉及一種使用該柔性夾頭的柔性夾具和柔性夾持筆。
在工業自動化領域，機械臂末端抓取動作主要由剛性機械手爪或真空吸盤完成。但剛性機械手爪，由於力度難以控制，很難對柔軟、脆弱物體實現無損抓取。真空吸盤在搬運過程中難以適應表面粗糙、開孔的異形物體。這導致兩者應用場景均存在局限性。
柔性機械手指採用彈性材料，能夠實現對柔軟、脆弱物體的抓取而不會對物體本身產生損傷。目前的柔性手指包括指尖、指節，指節的尾部設置為錐形的進氣嘴，錐形進氣嘴設置有法蘭沿結構。而這種柔性機械手指還是無法適合夾持微小的物品，例如，珠寶。另外目前使用柔性手指夾持不太適合家用，需要額外提供正負壓氣源來驅動，使用不方便。
本創作所要解決的第一個技術問題是：提供一種新型柔性夾頭，該柔性夾頭適合夾持微小物品。
本創作所要解決的第二個技術問題是：提供一種使用了新型柔性夾頭的柔性夾具，該柔性夾具可以應用於微小物品的夾持。
本創作所要解決的第三個技術問題是：提供一種使用了新型柔性夾頭的柔性夾持筆，該柔性夾持筆可適合家用，可夾持微小物品，使用方便，無需外置氣源。
為解決上述第一個技術問題，本創作的技術方案是：一種新型柔性夾頭，包括由彈性材料製成的夾持部和連接部，所述夾持部包括至少兩個相互配合用於夾持的指尖，各指尖之間形成了指縫，每個指尖的內部均設置有指腔，所述連接部包括連通腔室，該連通腔室與各指腔均連通，所述連接部上設置有與連通腔室相通的連通口，所述指尖包括靠近指縫的內壁和遠離指縫的外壁，所述內壁的厚度小於外壁的厚度或者內壁的彈性模量小於外壁的彈性模量。
作為一種優選的方案，所述指腔靠近指尖尖端的 尖端腔壁由外至內設置成傾斜狀，該尖端腔壁的內側端與外側端相比更靠近指尖尖端。
作為一種優選的方案，所述連通腔室上設置有用於與連接嘴卡接的內卡槽。
作為一種優選的方案，所述連接部的外部設置有卡沿。
作為一種優選的方案，所述指尖的數量為兩至四個，且每個指尖的形狀均相同。
採用了上述技術方案後，本創作的效果是：由於柔性夾頭包括由彈性材料製成的夾持部和連接部，所述夾持部包括至少兩個相互配合用於夾持的指尖，各指尖之間形成了指縫，每個指尖的內部均設置有指腔，所述連接部包括連通腔室，該連通腔室與各指腔均連通，所述連接部上設置有與連通腔室相通的連通口，所述指尖包括靠近指縫的內壁和遠離指縫的外壁，所述內壁的厚度小於外壁的厚度或者內壁的彈性模量小於外壁的彈性模量，因此，充氣時，驅動介質(氣體或者液體)從連通口進入到連通腔室內再進入到指腔內，由於夾頭是彈性材料製成，並且內壁的厚度小於外壁的厚度或者內壁的彈性模量小於外壁的彈性模量，因此，內壁的變形量大於外壁的變形量，內壁鼓起 使各指尖張開；抽氣時，指腔和連通腔室內的驅動介質從連通口被抽出，同樣內壁的彎曲變形量大於外壁的變形量，從而實現指尖閉合，這樣該柔性夾頭就可以完成微小物品的夾持，並且不對物品表面造成損傷。
為解決上述第二個技術問題，本創作的技術方案是：一種使用上述柔性夾頭的新型柔性夾具，該新型柔性夾具還包括固定座，所述固定座上設置有與正負壓系統連通的連接嘴，所述夾頭的連通口套裝固定於連接嘴上。
作為一種優選的方案，所述固定座為可彈性伸縮的固定座，所述固定座包括法蘭座和彈性伸縮滑動安裝有法蘭座上的伸縮杆，所述連接嘴安裝於伸縮杆的端部。
作為一種優選的方案，所述伸縮杆的下端安裝有卡座，所述柔性夾頭的連接部的外部設置有卡沿，所述卡座上設置有與卡沿卡嵌配合的內卡槽。
採用了上述技術方案後，本創作的效果是：由於該柔性夾具使用了上述的柔性夾頭，因此具有柔性夾頭的所有功能和效果。另外，固定座具有彈性伸縮功能，從而可以在夾持過程中起到彈性緩衝的效果，使夾持動作更加準確。
為解決上述第三個技術問題，本創作的技術方案是：一種使用上述柔性夾頭的新型柔性夾持筆，該柔性夾持筆包括筆套和筆芯，所述筆套內軸向滑動安裝有活塞，所述活塞將筆套內腔分隔成前腔室和後腔室，所述筆芯的前端與活塞連接，所述筆套的尾部固定有尾塞，所述筆芯貫穿所述尾塞，所述筆套的前端設置有與前腔室相通的連接嘴，所述柔性夾頭的連通口套裝固定於筆套的連接嘴上，所述活塞和筆套之間設置彈簧，所述彈簧對活塞施加向後的彈力。
作為一種優選的方案，所述筆芯和活塞為一體成型，所述尾塞插裝於筆套的尾部，尾塞上設置有密封圈。
採用了上述技術方案後，本創作的效果是：該柔性夾持筆使用了上述的柔性夾頭，因此具備柔性夾頭所有的功能和效果，同時，該柔性夾持筆無需正負壓氣源，只需要手動按下筆芯就能夠使前腔室的氣體壓縮進柔性夾頭內，從而實現充氣動作，鬆開筆芯後，由於彈簧的彈力，使前腔室的空腔變大，這樣柔性夾頭內的氣體進入前腔室內，完成抽氣，該柔性夾持筆可以家用，結構簡單，小巧。
為使 貴審查委員得以清楚瞭解本創作之目的、技術特徵及其實施後之功效，茲以下列說明搭配圖示進行說明，敬請參閱。
1‧‧‧夾持部
11‧‧‧指尖
12‧‧‧指縫
13‧‧‧指腔
14‧‧‧內壁
15‧‧‧外壁
16‧‧‧尖端腔壁
2‧‧‧連接部
21‧‧‧連通腔室
22‧‧‧內卡槽
23‧‧‧連通口
24‧‧‧卡沿
3‧‧‧法蘭座
4‧‧‧伸縮杆
5‧‧‧導向套
6‧‧‧連接嘴
7‧‧‧連接套
9‧‧‧卡座
91‧‧‧卡槽
10‧‧‧柔性夾持筆
101‧‧‧筆套
102‧‧‧筆芯
103‧‧‧尾塞
104‧‧‧活塞
105‧‧‧彈簧
106‧‧‧前腔室
107‧‧‧後腔室
第1圖，為本創作實施例1包含四個指尖的柔性夾頭的立體圖。
第2圖，為本創作實施例1包含四個指尖的柔性夾頭的俯視圖。
第3圖，為第2圖在A-A處的剖視圖。
第4圖，為本創作實施例1包含兩個指尖的柔性夾頭的立體圖。
第5圖，為本創作實施例1包含四個指尖的柔性夾頭的主視圖。
第6圖，為第5圖在B-B處的剖視圖。
第7圖，為本創作實施例2包含兩個指尖的柔性夾具的主視圖。
第8圖，為第8圖在C-C處的剖視圖。
第9圖，為本創作實施例2的柔性夾具張開狀態的主視圖。
第10圖，為本創作實施例2的帶卡座的柔性夾具的主視圖。
第11圖，為本創作實施例3的柔性夾持筆的主視圖。
第12圖，為第11圖在D-D處的剖視圖。
下面通過具體實施例對本創作作進一步的詳細描述。
實施例1
如「第1圖」至「第6圖」所示，一種新型柔性夾頭，包括由彈性材料製成的夾持部1和連接部2，該彈性材料可以採用矽橡膠製成。
所述夾持部1包括至少兩個相互配合用於夾持的指尖11，優選的所述指尖11的數量為兩至四個，且每個指尖11的形狀均相同。各指尖11之間形成了指縫12，每個指尖11的內部均設置有指腔13，所述連接部2包括連通腔室21，該連通腔室21與各指腔13均連通，所述連接部2上設置有與連通腔室21相通的連通口23，所述指尖11包括靠近指縫12的內壁14和遠離指縫12的外壁15，所述內壁14的厚度小於外壁15的厚度或者內壁14的彈性模量小於外壁15的彈性模量。此處可以有兩種方案，其中內壁14的厚度外壁15的厚度，那麼內壁14的變形量比外壁15變形量大，從而內壁14鼓起使指尖11張開；當然，若內壁14和外壁15的厚度一致，那麼只需要使內壁14的彈性模量小於外壁15的彈性模量，同樣可以是內壁14的變形量大於外壁15的變形量。
所述指腔13靠近指尖11尖端的尖端腔壁16由外至內設置成傾斜狀，該尖端腔壁16的內側端與外側端相比更靠近指尖11尖端。如「第3圖」和「第6圖」所示，這種 結構可以使內壁14的長度更長，這樣變形量可以更大，張開的角度可以更大。
所述連通腔室21上設置有用於與連接嘴6卡接的內卡槽(22、91)。該內卡槽(22、91)可以適合如「第8圖」中的連接嘴6。當然，若是沒有內卡槽(22、91)，也可以適合如「第10圖」中的連接嘴6，而「第8圖」和「第10圖」中的連接嘴6均為目前常規的氣路連接方式，連接口套裝固定在連接嘴6上比較牢固。
當然，所述連接部2的外部設置有卡沿24，利用卡沿24可以進一步放置連接部2脫落。
本實施例中的夾頭可以採用液態或者氣態介質作為驅動，以氣態介質為例，充氣時，氣體從連通口23進入到連通腔室21內再分佈到指腔13內，由於柔性夾頭是彈性材料製成，並且內壁14的厚度小於外壁15的厚度或者內壁14的彈性模量小於外壁15的彈性模量，因此，內壁14的變形量大於外壁15的變形量，內壁14鼓起使各指尖11張開；抽氣時，指腔13和連通腔室21內的驅動介質從連通口23被抽出，同樣內壁14的彎曲變形量大於外壁15的變形量，內壁14凹陷實現指尖11閉合，這樣該柔性夾頭就可以完成微小物品的夾持，並且不對物品表面造成損傷。
實施例2
本實施例公開了一種新型柔性夾具，該柔性夾具使用了實施例1中的柔性夾頭，如「第7圖」至「第10圖」所示，該新型柔性夾具還包括固定座，所述固定座上設置有與正負壓系統連通的連接嘴6，所述夾頭的連通口23套裝固定於連接嘴6上。該正負壓系統為目前常用的系統，採用氣泵實現抽氣或者充氣。
所述固定座為可彈性伸縮的固定座，所述固定座包括法蘭座3和彈性伸縮滑動安裝有法蘭座3上的伸縮杆4，所述連接嘴6安裝於伸縮杆4的端部。當然，該柔性夾具也可以不具備彈性緩衝功能。
如「第7圖」至「第9圖」所示，所述固定座包括法蘭座3，所述法蘭座3上固定有導向套5，所述伸縮杆4滑動安裝於導向套5內，所述伸縮杆4和導向套5之間預壓有緩衝彈簧，所述伸縮杆4的一端安裝有連接套7，所述連接套7上安裝了連接嘴6和進氣嘴8，柔性夾頭安裝於連接嘴6上。
如「第10圖」所示，所述伸縮杆4的下端安裝有卡座9，所述柔性夾頭的連接部2的外部設置有卡沿24，所述卡座9上設置有與卡沿24卡嵌配合的卡槽91，這樣柔性夾頭套裝在連接嘴6上後，卡沿24位於卡槽91內，進一步放置 脫落。
該實施例的工作原理是：將該柔性夾具由進給機構上，柔性夾具被帶動軸向移動，系統充氣使柔性夾具張開，物品放置在桌面上，然後柔性夾頭先接觸到桌面後停止，然後抽氣，此時柔性夾頭閉合，並在桌面的反作用力下迫使伸縮杆4收縮，這樣方便柔性夾頭閉合，柔性夾頭閉合即可夾持物品。
實施例3
本實施例公開了一種使用實施例1中的柔性夾頭的新型柔性夾持筆10，該柔性夾持筆10包括筆套101和筆芯102，所述筆套101內軸向滑動安裝有活塞104，所述活塞104將筆套101內腔分隔成前腔室106和後腔室107，所述筆芯102的前端與活塞104連接，所述筆套101的尾部固定有尾塞103，所述筆芯102貫穿所述尾塞103，所述筆套101的前端設置有與前腔室106相通的連接嘴6，所述柔性夾頭的連通口23套裝固定於筆套101的連接嘴6上，所述活塞104和筆套101之間設置彈簧105，所述彈簧105對活塞104施加向後的彈力。本實施例中，所述筆芯102和活塞104為一體成型，活塞104上設置密封圈，用來分隔前腔室106和後腔室107，所述尾塞103插裝於筆套101的尾部，尾塞103上設置有密封圈。
該柔性夾持筆10結構巧妙，採用手動的方式實現微小物品的夾持，非常適合家用。
本實施例中提到的氣泵屬於現有技術，其結構清楚明瞭，2008年08月01日由機械工業出版社出版的現代實用氣動技術第3版SMC培訓教材中就詳細的公開了真空元件、氣體回路和程式控制，表明了本實施例中的氣路結構也是現有的技術，清楚明瞭。
唯，以上所述者，僅為本創作之較佳之實施例而已，並非用以限定本創作實施之範圍；任何熟習此技藝者，在不脫離本創作之精神與範圍下所作之均等變化與修飾，皆應涵蓋於本創作之專利範圍內。
綜上所述，本創作之功效，係具有創作之「產業可利用性」、「新穎性」與「進步性」等專利要件；申請人爰依專利法之規定，向 鈞局提起新型專利之申請。

Claims (10)

  1. 一種新型柔性夾頭，其特徵在於：包括由彈性材料製成的一夾持部(1)和一連接部(2)，該夾持部(1)包括至少兩個相互配合用於夾持的二指尖(11)，各該指尖(11)之間形成了一指縫(12)，每個該指尖(11)的內部均設置有一指腔(13)，該連接部(2)包括一連通腔室(21)，該連通腔室(21)與各該指腔(13)均連通，該連接部(2)上設置有與該連通腔室(21)相通的一連通口(23)，該指尖(11)包括靠近該指縫(12)的一內壁(14)和遠離該指縫(12)的一外壁(15)，該內壁(14)的厚度小於該外壁(15)的厚度，和該內壁(14)的彈性模量小於該外壁(15)的彈性模量。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之新型柔性夾頭，其特徵在於：該指腔(13)靠近該指尖(11)尖端的一尖端腔壁(16)由外至內設置成傾斜狀，該尖端腔壁(16)的內側端與外側端相比，更靠近該指尖(11)尖端。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之新型柔性夾頭，其特徵在於：該連通腔室(21)上設置有用於與該連接嘴(6)卡接的一內卡槽(22)、(91)。
  4. 如申請專利範圍第1項至第3項任一項所述之新型柔性夾頭，其特徵在於：該連接部(2)的外部設置有一卡沿(24)。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之新型柔性夾頭，其特徵在於：該指尖(11)的數量為兩至四個，且各該指尖(11)的形狀均相同。
  6. 一種如申請專利範圍第1項所述之新型柔性夾頭的新型柔性夾具，其特徵在於：該新型柔性夾具還包括一固定座，該固定座上設置有與一正負壓系統連接的一連接嘴(6)，該新型柔性夾頭的該連通口(23)套裝固定於該連接嘴(6)上。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之新型柔性夾具，其特徵在於：該固定座為可彈性伸縮的該固定座，該固定座包括一法蘭座(3)、和彈性伸縮滑動安裝有該法蘭座(3)上的一伸縮桿(4)，該連接嘴(6)安裝於該伸縮桿(4)的端部。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之新型柔性夾具，其特徵在於：該伸縮桿(4)的下端安裝有一卡座(9)，該新型柔性夾頭的該連接部(2)的外部設置有卡沿(24)，該卡座(9)上設置有與該卡沿(24)卡嵌配合的一卡槽(91)。
  9. 一種使用申請專利範圍第1項中的柔性夾頭的新型柔性夾持筆，其特徵在於：該柔性夾持筆(10)包括一筆套(101)和一筆芯(102)，該筆套(101)內軸向滑動安裝有一活塞(104)，該活塞(104)將該筆套(101)內腔分隔成一前腔室(106)和一後腔室(107)，該筆芯(102)的前端與該活塞(104)連接，該筆套(101)的尾部固定有一尾塞(103)，該筆芯(102)貫穿該尾塞(103)，該筆套(101)的前端設置有與該前腔室(106)相通的一連接嘴(6)，該柔性夾頭的連通口(23)套裝固定於該筆套(101)的該連接嘴(6)上，該活塞(104)和該筆套(101)之間設置一彈簧(105)，該彈簧(105)對該活塞(104)施加向後的彈力。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之新型柔性夾持筆，其特徵在於：該筆芯(102)和該活塞(104)為一體成型，該尾塞(103)插裝於該筆套(101)的尾部，該尾塞(103)上設置有一密封圈。
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