一种防滑移的夹持手指、夹持爪和夹持器的制作方法

本发明属于杆件抓夹技术领域，尤其涉及一种防滑移的夹持手指、夹持爪和夹持器。

背景技术：

近年来，为了提高工作效率，保证人身安全，农林、建筑等行业的高危工作均逐步引入机器人作业，如采用攀爬机器人代替人力攀爬进行果实采摘、线缆架设、桁架拆装等。攀爬机器人利用夹持器与夹持杆件相固定，并在控制系统的控制下完成攀爬作业。但是，由于夹持器设计存在不足，夹持力度有限，夹持器使用时，夹持扭矩无法抵抗机器人受到的沿杆方向的力矩，导致绕杆转动的夹持失效，进而导致攀爬机器人无法完成作业。

如何提高夹持器与夹持杆件之间的稳固性，避免出现夹持器的滑移，是现阶段该领域亟待解决的难题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种防滑移的夹持手指、夹持爪和夹持器，用于解决夹持器与夹持杆件之间稳固性不强、夹持器会从夹持杆件上滑移的技术问题。

本发明的具体技术方案如下：

一种防滑移的夹持手指，包括：第一挡板、第二挡板、弧形板、楔块、支撑轴和扭簧；

所述第一挡板和所述第二挡板通过所述弧形板连接，所述第一挡板、所述第二挡板和所述弧形板形成弧形半包围结构；

所述第一挡板开设有第一孔，所述第二挡板开有第二孔，所述楔块开有通孔，所述支撑轴穿过所述通孔安装于所述第一孔和所述第二孔内，将所述楔块可转动地设置于所述第一挡板和所述第二挡板之间；

所述楔块朝向于所述第一挡板和/或所述第二挡板的面开设有第三孔，所述第一挡板和/或所述第二挡板安装有第一限位柱，所述扭簧套接于所述支撑轴上，所述扭簧的第一臂脚固定于所述第三孔内，所述第一限位柱用于固定所述扭簧的第二臂脚；

所述楔块与所述弧形板接触设置并可楔合，所述扭簧为所述楔块与夹持杆件的接触和所述楔块与所述弧形板的接触提供初始接触力并可使所述楔块在夹持杆件和所述弧形板之间形成自锁。

优选的，还包括：第二限位柱；

所述第二限位柱设置于所述第一挡板和/或所述第二挡板上，用于限定所述楔块的转动角度。

优选的，所述楔块和所述弧形板接触的工作型面与所述楔块和所述夹持杆件接触的工作型面位于对数螺线上。

优选的，所述楔块的数量为两个以上，所述楔块在所述第一挡板和所述第二挡板之间呈圆周设置。

优选的，所述扭簧和所述楔块的数量相同，所述扭簧的第二臂脚可通过相邻所述支撑轴进行固定。

优选的，所述楔块在所述第一挡板和所述第二挡板之间的层数为两层以上；

各层所述楔块平行设置。

优选的，所述楔块在所述第一挡板和所述第二挡板之间的层数为两层，两层所述楔块反向设置。

优选的，同层所述楔块的组数为两组，两组所述楔块对称设置。

本发明还提供一种夹持爪，包括上述技术方案所述夹持手指。

本发明还提供一种夹持器，包括上述技术方案所述夹持爪；

所述夹持爪的数量为一对以上，每对所述夹持爪在所述夹持器中左右对称设置。

综上所述，本发明提供了一种防滑移的夹持手指，包括：第一挡板、第二挡板、弧形板、楔块、支撑轴和扭簧；所述第一挡板和所述第二挡板通过所述弧形板连接，所述第一挡板、所述第二挡板和所述弧形板形成弧形半包围结构；所述第一挡板开设有第一孔，所述第二挡板开有第二孔，所述楔块开有通孔，所述支撑轴穿过所述通孔安装于所述第一孔和所述第二孔内，将所述楔块可转动地设置于所述第一挡板和所述第二挡板之间；所述楔块朝向于所述第一挡板和/或所述第二挡板的面开设有第三孔，所述第一挡板和/或所述第二挡板安装有第一限位柱，所述扭簧套接于所述支撑轴上，所述扭簧的第一臂脚固定于所述第三孔内，所述第一限位柱用于固定所述扭簧的第二臂脚；所述楔块与所述弧形板接触设置并可楔合，所述扭簧为所述楔块与夹持杆件的接触和所述楔块与所述弧形板的接触提供初始接触力并可使所述楔块在夹持杆件和所述弧形板之间形成自锁。本发明中，楔块开有通孔，支撑轴穿过通孔安装于第一孔和第二孔内，将楔块可转动地设置于第一挡板和第二挡板之间，楔块以支撑轴为旋转中心进行转动，楔块与弧形板接触设置并可楔合，扭簧为楔块与夹持杆件的接触和楔块与弧形板的接触提供初始接触力并可使楔块在夹持杆件和弧形板之间形成自锁，可有效防止夹持手指绕夹持杆件的中心轴线滑移，能够保证夹持手指与夹持杆件的稳固性，采用具有该夹持手指的夹持器进行抓夹可解决夹持器与夹持杆件之间稳固性不强、夹持器会从夹持杆件上滑移的问题，保证夹持器对夹持杆件的可靠抓夹。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本发明实施例提供的一种防滑移的夹持手指的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种防滑移的夹持手指的分解示意图；

图3为本发明实施例提供的一种防滑移的夹持手指的侧视图；

图4为本发明实施例提供的一种夹持爪的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种夹持爪的分解示意图；

图6为本发明实施例提供的一种夹持器的结构示意图；

图示说明：1.夹持爪；2.弧形板；3.扭簧；4.楔块；5.第二限位柱；6.第一挡板；7.支撑轴；8.第一限位柱；9.第二挡板；10.第一孔；11.第二孔；12.加强板。

具体实施方式

本发明提供了一种防滑移的夹持手指、夹持爪和夹持器，用于解决夹持器与夹持杆件之间稳固性不强、夹持器会从夹持杆件上滑移的技术问题。

下面将对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1至图3，分别为本发明实施例中提供的一种防滑移的夹持手指的结构示意图、分解示意图和侧视图。

本发明实施例提供的一种防滑移的夹持手指的一个实施例，包括：第一挡板6、第二挡板9、弧形板2、楔块4、支撑轴7和扭簧3；

第一挡板6和第二挡板9通过弧形板2连接，第一挡板6、第二挡板9和弧形板2形成弧形半包围结构；

第一挡板6开设有第一孔10，第二挡板9开有第二孔11，楔块4开有通孔，支撑轴7穿过通孔安装于第一孔10和第二孔11内，将楔块4可转动地设置于第一挡板6和第二挡板9之间；

楔块4朝向于第一挡板6和/或第二挡板9的面开设有第三孔，第一挡板6和/或第二挡板9安装有第一限位柱8，扭簧3套接于支撑轴7上，扭簧3的第一臂脚固定于第三孔内，第一限位柱8用于固定扭簧3的第二臂脚；

楔块4与弧形板2接触设置并可楔合，扭簧3为楔块4与夹持杆件的接触和楔块4与弧形板2的接触提供初始接触力并可使楔块4在夹持杆件和弧形板2之间形成自锁。

本发明实施例中，楔块4开有通孔，支撑轴7穿过通孔安装于第一孔10和第二孔11内，将楔块4可转动地设置于第一挡板6和第二挡板9之间，楔块4以支撑轴7为旋转中心进行转动，楔块4与弧形板2接触设置并可楔合，扭簧3为楔块4与夹持杆件的接触和楔块4与弧形板2的接触提供初始接触力，可以保证夹持手指与夹持杆件的接触，并且，楔块4在弧形板2和夹持杆件之间存在自锁效应，可有效防止夹持手指绕夹持杆件中心轴线的滑移，从而保证夹持手指对夹持杆件的可靠抓夹，保证夹持手指与夹持杆件的稳固性，采用具有该夹持手指的夹持器进行抓夹可解决夹持器与夹持杆件之间稳固性不强、夹持器会从夹持杆件上滑移的问题，保证夹持器对夹持杆件的可靠抓夹。

以上是对本发明实施例提供的一种防滑移的夹持手指的一个实施例进行详细的描述，以下将对本发明实施例提供的一种防滑移的夹持手指的另一个实施例进行详细的描述。

请参阅图1至图3，本发明实施例提供的一种防滑移的夹持手指的另一个实施例，包括：第一挡板6、第二挡板9、弧形板2、楔块4、支撑轴7和扭簧3；

第一挡板6和第二挡板9通过弧形板2连接，第一挡板6、第二挡板9和弧形板2形成弧形半包围结构；

第一挡板6开设有第一孔10，第二挡板9开有第二孔11，楔块4开有通孔，支撑轴7穿过通孔安装于第一孔10和第二孔11内，将楔块4可转动地设置于第一挡板6和第二挡板9之间；

楔块4朝向于第一挡板6和/或第二挡板9的面开设有第三孔，第一挡板6和/或第二挡板9安装有第一限位柱8，扭簧3套接于支撑轴7上，扭簧3的第一臂脚固定于第三孔内，第一限位柱8用于固定扭簧3的第二臂脚；

楔块4与弧形板2接触设置并可楔合，扭簧3为楔块4与夹持杆件的接触和楔块4与弧形板2的接触提供初始接触力并可使楔块4在夹持杆件和弧形板2之间形成自锁。

本发明实施例中，楔块4开有通孔，支撑轴7穿过通孔安装于第一孔10和第二孔11内，将楔块4可转动地设置于第一挡板6和第二挡板9之间，楔块4以支撑轴7为旋转中心进行转动，楔块4与弧形板2接触设置并可楔合，扭簧3为楔块4与夹持杆件的接触和楔块4与弧形板2的接触提供初始接触力并可使楔块4在夹持杆件和弧形板2之间形成自锁，可有效防止夹持手指绕夹持杆件的中心轴线滑移，能够保证夹持手指与夹持杆件的稳固性，采用具有该夹持手指的夹持器进行抓夹可解决夹持器与夹持杆件之间稳固性不强、夹持器会从夹持杆件上滑移的问题，保证夹持器对夹持杆件的可靠抓夹。

本发明实施例中，第一挡板6和第二挡板9成对称设置，第二孔10和第三孔为盲孔，第二孔11为第二通孔。楔块4为对称结构，第三孔在同一面的数量为两个，便于楔块4在夹持手指上的安装。

本发明实施例中，扭簧3的第一臂脚弯曲后插入楔块4开设的第三孔中。第一限位柱8优选为外螺纹销，外螺纹销通过螺纹与第一挡板6和/或第二挡板9固定连接，用于固定扭簧3的第二臂脚。

第一挡板6和弧形板2为一体成型结构，第二挡板9与弧形板2螺栓固定。

本发明实施例中，弧形板2嵌有加强板12，加强板12与楔块4接触设置，楔块4在夹持杆件和加强板12之间形成自锁，加强板12为耐磨材质，可增加弧形板2与楔块4的接触疲劳强度，提高夹持手指的使用寿命。加强板12可通过胶粘或螺栓固定嵌于弧形板2内。

需要说明的是，弧形板2与楔块4的接触面的材质为耐磨材质，也可增加弧形板2与楔块4的接触疲劳强度，提高夹持手指的使用寿命。

进一步的，还包括：第二限位柱5；

第二限位柱5设置于第一挡板6和/或第二挡板9上，用于限定楔块4的转动角度，进一步提高夹持器与夹持杆件之间的稳定性，并保证扭簧3的正常工作，减少扭簧3的损坏。第二限位柱5通过螺纹与第一挡板6和/或第二挡板9固定连接。

本发明实施例中，楔块4和夹持杆件可接触楔合。

本发明实施例中，楔块4和弧形板2接触的工作型面与楔块4和夹持杆件接触的工作型面位于对数螺线上。本发明实施例通过调整楔块4和弧形板2接触楔合的接触楔角、楔块4和夹持杆件接触楔合的接触楔角，使自锁条件成立，进一步防止夹持手指与夹持杆件滑移失效，防止夹持手指与夹持杆件之间出现滑动，防止夹持器以夹持杆件的中心线为轴的转动。

本发明实施例中，楔块4和弧形板2接触楔合的接触楔角为3.95°，楔块4和夹持杆件接触楔合的接触楔角为5.05°，夹持杆件和楔块4接触楔合，由于接触楔角小于摩擦角满足自锁条件，能够有效制止夹持手指和夹持杆件之间的滑移失效。

需要说明的是，楔块4和弧形板2接触的工作型面与楔块4和夹持杆件接触的工作型面不限于位于对数螺线上。

本发明实施例中，楔块4的数量为两个以上，楔块4在第一挡板6和第二挡板9之间呈圆周设置。

本发明实施例中，扭簧3和楔块4的数量相同，扭簧3的第二臂脚还可通过相邻支撑轴7进行固定。单个楔块4与单个扭簧3配套设置在支撑轴7上。

多个支撑轴7与第一挡板6开设的多个第二通孔和第二挡板9开设的多个盲孔对应。

本发明实施例中，楔块4在第一挡板6和第二挡板9之间的层数为两层以上；

各层楔块4平行设置。

两层以上楔块4能够对夹持杆件形成包裹的凹陷状。

本发明实施例中，楔块4在第一挡板6和第二挡板9之间的层数为两层，两层楔块4反向设置。

本发明实施例中，同层楔块4的组数为两组，两组楔块4对称设置。

本发明实施例中，单排楔块4呈圆周对称布置，每组楔块4的数量为3个，单排楔块4的数量为6个。左右两组楔块布置方向相反，分别用于防止夹持器绕夹持杆件圆周顺时针和逆时针方向的滑转。

以上是对本发明实施例提供的一种防滑移的夹持手指的另一个实施例进行详细的描述，以下将对本发明实施例提供的一种夹持爪的一个实施例进行详细的描述。

请参阅图4和图5，分别为本发明实施例提供的一种夹持爪的结构示意图和分解示意图。

本发明实施例提供的一种夹持爪，包括上述技术方案夹持手指。

本发明实施例中，夹持手指的数量为两个以上。

以上是对本发明实施例提供的一种夹持爪的一个实施例进行详细的描述，以下将对本发明实施例提供的一种夹持器的一个实施例进行详细的描述。

请参阅图6，为本发明实施例提供的一种夹持器的结构示意图。

本发明实施例提供的一种夹持器，包括上述技术方案夹持爪1；

夹持爪1的数量为一对以上，每对夹持爪1在夹持器中左右对称设置。

本发明实施例中，夹持器可应用于机器人，以保证攀爬机器人与夹持杆件之间的稳固程度。

进一步的，还包括传动机构、驱动机构和基座，夹持爪1设置于基座上，夹持爪1与传动机构、驱动机构及基座连接，在对夹持杆件进行夹持时，将夹持杆件置于左右对称的一对夹持爪1之间，通过驱动装置使左夹持爪和右夹持爪之间的距离缩短，直至将夹持杆件夹紧固定。

本发明实施例中，夹持器的端部与传递机构配套连接。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。