夹具及具有其的机械臂的制作方法

本实用新型涉及机器人技术领域，具体而言，涉及一种夹具及具有其的机械臂。

背景技术：

夹具为常用的抓取机械工具。其中，现有技术中的夹具的结构如图1和图2所示，夹具包括分体的左夹爪1’和右夹爪2’。其中，左夹爪1’和右夹爪2’上方设置有悬挂绳索。同时，左夹爪1’和右夹爪2’之间设置有引导杆。从图1和图2可以看到，当夹具上升时，左夹爪1’和右夹爪2’通过重力将被提取物品卡主，同时，左夹爪1’和右夹爪2’的上端通过引导杆发生相对位移。现有技术中的夹具有以下问题：

上述的夹具在升起过程中，若夹具发生晃动或者磕碰，左夹爪1’和右夹爪2’在惯性或者外力的作用下很容易失去抓取力，进而使被抓取物掉落，容易发生砸伤事故。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提供一种夹具及具有其的机械臂，以解决现有技术中的夹具的抓取力不稳定，容易出现砸伤事故的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种夹具，包括：固定架；第一夹爪和第二夹爪，第一夹爪可枢转地设置在固定架上，第二夹爪可枢转地设置在固定架，第一夹爪和第二夹爪相对设置；第一驱动件，设置在固定架上并驱动第一夹爪转动；联动件，设置在第一夹爪和第二夹爪之间，第一驱动件驱动第一夹爪转动时，联动件使第二夹爪与第一夹爪同步转动，并且第二夹爪与第一夹爪的转动方向相反。

进一步地，联动件包括：转杆，转杆可枢转地设置在固定架上，第一连杆，第一连杆的第一端可枢转地设置在第一夹爪上，第一连杆的第二端可枢转地设置在转杆的第一端；第二连杆，第二连杆的第一端可枢转地设置在第二夹爪上，第二连杆的第二端可枢转地设置在转杆的第二端。

进一步地，转杆设置在固定架的中部。

进一步地，第一连杆和第二连杆上设置有长度调整件。

进一步地，第一驱动件为电推杆。

进一步地，第一驱动件和联动件分别设置在固定架的相反的两侧。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种机械臂，包括：底座；立柱，设置在底座上，立柱上设置有导轨；悬臂结构，悬臂结构的第一端设置在立柱上并与导轨配合；夹具，设置在悬臂结构的第二端；第二驱动件，设置在立柱上并驱动悬臂结构在立柱上滑动，其中，夹具为上述的夹具。

进一步地，悬臂结构的第一端设置有滚轮，滚轮与导轨相配合。

进一步地，立柱和底座之间设置有转台。

进一步地，悬臂结构包括互相连接的第一水平段、竖直段以及第二水平段，其中，第一水平段的端部连接在立柱上，夹具连接在第二水平段的端部上，第二水平段的竖直高度低于第一水平段的水平高度。

应用本实用新型的技术方案，通过第一驱动件来对第一夹爪和第二夹爪提供抓取力，进而使得第一夹爪和第二夹爪的抓取更加稳定。同时，通过设置联动件能够仅适用一个驱动件即可同时控制第一夹爪和第二夹爪的运动，进而使得夹具的结构更加紧凑，成本更低。因此本实用新型的技术方案解决了现有技术中的夹具的抓取力不稳定，容易出现砸伤事故的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了现有技术中的夹具的结构示意图；

图2示出了图1中夹具在上升时的结构运动示意图；

图3示出了根据本实用新型的夹具的的实施例的主视示意图；

图4示出了图3中夹具的后视示意图；

图5示出了图3中夹具的侧视示意图；

图6示出了图3中夹具的俯视示意图；

图7示出了根据本实用新型的机械臂的实施例的主视示意图；

图8示出了图7中机械臂的侧视示意图；

图9示出了图7中机械臂的立柱的主视示意图；

图10示出了图9中立柱的测试示意图；

图11示出了图7中机械臂的悬臂结构的主视示意图；

图12示出了图11中悬臂结构的侧视示意图；

图13示出了图7中悬臂结构的转台的剖视示意图；以及

图14示出了图13中转台的俯视示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1’、左夹爪；2’、右夹爪；10、固定架；20、第一夹爪；30、第二夹爪；40、第一驱动件；50、联动件；51、转杆；52、第一连杆；53、第二连杆；100、底座；200、立柱；210、导轨；300、悬臂结构；310、滚轮；320、第一水平段；330、竖直段；340、第二水平段；400、夹具；500、第二驱动件；600、转台。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

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，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

在附图中：图1示出了现有技术中的夹具的结构示意图；图2示出了图1中夹具在上升时的结构运动示意图；图3示出了根据本实用新型的夹具的的实施例的主视示意图；图4示出了图3中夹具的后视示意图；图5示出了图3中夹具的侧视示意图；图6示出了图3中夹具的俯视示意图；图7示出了根据本实用新型的机械臂的实施例的主视示意图；图8示出了图7中机械臂的侧视示意图；图9示出了图7中机械臂的立柱的主视示意图；图10示出了图9中立柱的测试示意图；图11示出了图7中机械臂的悬臂结构的主视示意图；图12示出了图11中悬臂结构的侧视示意图；图13示出了图7中悬臂结构的转台的剖视示意图；图14示出了图13中转台的俯视示意图。

如图3至图4所示，本实施例的夹具包括固定架10、第一夹爪20和第二夹爪30、第一驱动件40和联动件50。其中，第一夹爪20可枢转地设置在固定架10上，第二夹爪30可枢转地设置在固定架10，第一夹爪20和第二夹爪30相对设置。第一驱动件40设置在固定架10上并驱动第一夹爪20转动。联动件50设置在第一夹爪20和第二夹爪30之间，第一驱动件40驱动第一夹爪20转动时，联动件50使第二夹爪30与第一夹爪20同步转动，并且第二夹爪30与第一夹爪20的转动方向相反。

应用本实施例的技术方案，通过第一驱动件40来对第一夹爪20和第二夹爪30提供抓取力，进而使得第一夹爪20和第二夹爪30的抓取更加稳定。同时，通过设置联动件50能够仅适用一个驱动件即可同时控制第一夹爪20和第二夹爪30的运动，进而使得夹具的结构更加紧凑，成本更低。因此实施例的技术方案解决了现有技术中的夹具的抓取力不稳定，容易出现砸伤事故的问题

如图5和图6所示，在本实施的技术方案中，固定架10呈框架状结构，第一夹爪20和第二夹爪30分别设置在固定架10的两侧。其中，第一夹爪20和第二夹爪30均是通过转轴结构连接在固定架10上。

如图3所示，在本实施例的技术方案中，联动件50包括转杆51、第一连杆52和第二连杆53。其中，转杆51可枢转地设置在固定架10上。第一连杆52，第一连杆52的第一端可枢转地设置在第一夹爪20上，第一连杆52的第二端可枢转地设置在转杆51的第一端。第二连杆53，第二连杆53的第一端可枢转地设置在第二夹爪30上，第二连杆53的第二端可枢转地设置在转杆51的第二端。具体地，转杆51呈块状结构，转杆51的中部通过转轴连接在固定架10上。第一连杆52的两端分别通过转轴连接在转杆51和第一夹爪20上，第二连杆53的两端分别通过转轴连接在转杆51和第二夹爪30上。根据上述结构，下面将说明第一夹爪20和第二夹爪30的运动过程：

当第一驱动件40驱动第一夹爪20沿逆时针运动时，第一连杆52比第一夹爪20牵动朝向左侧运动。此时转杆51的第一连杆52牵引并朝向逆时针转动。转杆51的右端向外顶推第二连杆53，同时第二连杆53驱动第二夹爪30沿顺时针运动。上述过程实现了夹具的夹紧操作，并且整个过程只需要一个驱动机构。相应的，当第一驱动件40驱动第一夹爪20沿顺时针转动时，夹具可实现松开操作。各个机构的运动配合过程和上述的夹紧操作相反，在此不在赘述。

如图3所示，在本实施例的技术方案中，转杆51设置在固定架10的中部。上述结构使得第一连杆52和第二连杆53的位置设置对称，并使得机构运行更加稳定。

优选地，在本实施例的技术方案中，第一连杆52和第二连杆53上设置有长度调整件。具体地，长度调整件为螺母调整件。通过调整第一连杆52和第二连杆53的长度可以调整第一夹爪20和第二夹爪30的初始位置，并且便于操作人员根据被加持的物体的大小对第一夹爪20和第二夹爪30之间的间隙进行调整。在未示出的实施方式中，第一连杆52和第二连杆53也可以均为可伸缩的杆体。

如图4和图6所示，在本实施例的技术方案中，第一驱动件40为电推杆。电推杆的固定端靠近第二夹爪30设置，电推杆的推动端与第一夹爪20的端部连接，电推杆伸出或者缩回时驱动第一夹爪20摆动。当然，第一驱动件40也可以采用别的驱动结构，例如油缸，气缸等。

如图6所示，在本实施例的技术方案中，第一驱动件40和联动件50分别设置在固定架10的相反的两侧。具体地，固定架10包括前安装板和后安装板，以及连接在前安装板和后安装板之间的连接板。联动件50设置在安装板上，第一驱动件40设置在后安装板上。同时，第一夹爪20包括同轴转动的两个第一夹片，一个第一夹片设置在前安装板上，另一个设置在后安装板上。其中，电推杆与设置在后安装板上的第一夹片配合，第一连杆52和设置在前装扮上的第一夹片配合。同样的，第二夹爪30包括同轴转动的两个第二夹片，一个第二夹片设置在前安装板上，另一个设置在后安装板上。其中，电推杆与设置在后安装板上的第二夹片配合，第二连杆53和设置在前装扮上的第二夹片配合。

本申请还提供了一种机械臂，如图7和图8所示，本实施例的机械臂包括底座100、立柱200、悬臂结构300、夹具400以及第二驱动件500。其中，立柱200设置在底座100上。立柱200上设置有导轨210。悬臂结构300的第一端设置在立柱200上并与导轨210配合。夹具400，设置在悬臂结构300的第二端；第二驱动件500，设置在立柱200上并驱动悬臂结构300在立柱200上滑动。夹具400为上述的夹具。

如图9至图12所示，在本实施例的技术方案中，悬臂结构300的第一端设置有滚轮310，滚轮310与导轨210相配合。具体地，导轨沿立柱200的方向延伸。悬臂结构300的第一段设置有套筒结构，套筒结构套设在立柱200外。相应的，滚轮310设置在套筒结构上。第二驱动件500驱动套筒结构在立柱200上滑动。第二驱动件500优选地为电机，电机和套筒结构之间可以通过皮带进行传动。

如图13和图14所示，在本实施例的技术方案中，立柱200和底座100之间设置有转台600。转台能够使立柱200进行转动，本实施例中可以采用步进电机对驱动立柱200转动，进而使得夹具400能够从多方位对工件进行夹取。

如图11所示，在本实施例的技术方案中，悬臂结构300包括互相连接的第一水平段320、竖直段330以及第二水平段340，其中，第一水平段320的端部连接在立柱200上，夹具400连接在第二水平段340的端部上，第二水平段340的竖直高度低于第一水平段320的水平高度。上述结构便于与送料结构进行配合。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。