一种夹爪的制作方法

本实用新型涉及机械自动化技术领域，更具体地说，涉及一种夹爪。

背景技术：

随着机械自动化的推广，机械手和机器人被广泛应用。机械手和机器人中，夹爪是重要部件之一。电动夹爪因需要复杂的气路系统、成本低廉、可靠性高等优点被广泛应用。

在抓持过程中，夹爪较易和物体发生碰撞，碰撞力较大会导致误停机，影响夹爪的正常抓取。

综上所述，如何设计夹爪，以避免因抓持时的碰撞导致误停机，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种夹爪，以避免因抓持时的碰撞导致误停机。

为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种夹爪，包括：

至少两个配合使用以能够夹持的夹头，缓冲装置，以及驱动所述夹头移动的驱动机构；

其中，所述缓冲装置包括：安装座，弹性部件，以及可滑动地设置在所述安装座上的滑动件；

所述弹性部件的一端与所述安装座连接，所述弹性部件的另一端与所述滑动件连接，在所述滑动件滑动过程中所述弹性部件发生形变；

所述夹头与所述滑动件固定相连，所述安装座与所述驱动机构固定相连。

优选地，所述夹爪还包括导向柱，所述滑动件套设在所述导向柱上。

优选地，所述滑动件设置有供所述导向柱穿过的通孔，所述通孔中固定有外套在所述导向柱上的导套。

优选地，所述夹爪还包括：直线导轨，与所述直线导轨配合的移动件；其中，所述直线导轨设置在所述安装座上，所述移动件固定在所述滑动件上。

优选地，所述弹性部件至少为两个，且沿垂直于所述滑动件滑动方向的方向并排分布。

优选地，所述夹头与所述滑动件可拆卸地固定相连，所述安装座与所述驱动机构可拆卸地固定连接。

优选地，所述弹性部件为压簧。

优选地，所述弹性部件为拉簧。

优选地，所述弹性部件为扭簧、空气弹簧、板簧或橡皮筋。

优选地，所述夹爪还包括：夹爪支架，与所述夹爪支架密封连接以形成容纳腔的夹爪外壳，均设置在所述容纳腔内的驱动器和驱动电路板；其中，所述驱动器与所述驱动机构驱动相连，所述驱动电路板与所述驱动器相连，所述驱动机构设置在所述夹爪支架上。

优选地，所述夹爪外壳设置有航空接头且所述航空接头与所述夹爪外壳密封连接。

优选地，所述夹爪外壳设置有密封件，所述密封件设置有供所述驱动器的输出轴穿过的仿形孔，且所述仿形孔与所述输出轴配合形成压缩密封。

优选地，所述夹爪支架和所述夹爪外壳可拆卸地固定连接。

优选地，所述驱动器包括：直线驱动器本体和检测所述直线驱动器本体输出力的力控传感器；其中，所述力控传感器通过关节轴承与所述夹爪外壳连接，所述关节轴承仅传递沿所述直线驱动器本体驱动方向的载荷。

优选地，所述夹头为两个，所述驱动器为直线驱动器；

所述驱动机构包括可滑动地设置在所述夹爪支架上的第一驱动杆，两个分别与所述第一驱动杆两端铰接的第二驱动杆，均与所述夹爪支架铰接且平行设置的第三驱动杆和第四驱动杆，均与所述第三驱动杆和所述第四驱动杆铰接的第五驱动杆；

其中，所述第四驱动杆与所述第二驱动杆铰接，所述安装座固定在所述第五驱动杆上。

本实用新型提供的夹爪中，当夹头没有受到外力时，滑动件不滑动；当夹头受到外力时，滑动件滑动，使得弹性部件发生形变。具体地，在抓持过程中，夹头碰触到物体时，夹头受到外力，即滑动件受到外力，使得滑动件滑动，弹性部件发生形变，有效缓冲了碰触力；当因碰撞受到的外力去除后，弹性部件复位，使得滑动件也复位。因此，上述夹爪，通过设置缓冲装置，实现了对碰撞的有效缓冲，从而避免了因抓持时的碰撞导致误停机。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的夹爪的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的夹爪中驱动器的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的夹爪中夹爪支架和夹爪外壳的分解示意图；

图4为本实用新型实施例提供的夹爪中驱动器和夹爪外壳的装配示意图；

图5为本实用新型实施例提供的夹爪中缓冲装置的一种结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的夹爪中缓冲装置的另一种结构示意图；

图7为本实用新型实施例提供的夹爪中缓冲装置和夹头的结构示意图；

图8为图7所示结构的分解图；

图9为图7所示结构的侧视图；

图10为图9所示结构的分解图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-10所示，本实用新型实施例提供的夹爪包括：至少两个配合使用以能够夹持的夹头8，缓冲装置7，以及驱动夹头8移动的驱动机构6。

上述缓冲装置7包括：安装座703，弹性部件706，以及可滑动地设置在安装座703上的滑动件705；该弹性部件706的一端与安装座703连接，弹性部件706的另一端与滑动件705连接，在滑动件705滑动过程中弹性部件706发生形变。

上述夹头8与滑动件705固定相连，安装座703与驱动机构6固定相连。

本实用新型实施例提供的夹爪中，当夹头没有受到外力时，滑动件705不滑动；当接头受到外力时，滑动件705滑动，使得弹性部件706发生形变。具体地，在抓持过程中，夹头8碰触到物体时，夹头8受到外力，即滑动件705也受到外力，使得滑动件705滑动，弹性部件706发生形变，有效缓冲了碰触力；当因碰撞受到的外力去除后，弹性部件706复位，使得滑动件705也复位。因此，上述夹爪，通过设置缓冲装置7，实现了对碰撞的有效缓冲，从而避免了因抓持时的碰撞导致误停机。

而且，上述夹爪在某些自动运动场合，例如定位精度不高的场合以及超薄物体的柔性抓取场合，避免了夹头8与工作台面接触时，机械臂发生碰撞和报警，因此，上述夹爪更适合视觉操作等对定位比较灵活的场合。

为了保证弹性部件706沿设定方向变形，上述夹爪还包括导向柱，滑动件705套设在导向柱上。这样，上述结构对滑动件705其他方向的运动进行了约束，也实现了导向，便于保证滑动件705沿设定方向移动。

对于导向柱的形状，根据实际需要进行选择，例如，导向柱的横截面为圆形、矩形或椭圆形等，本实施例对此不做限定。

进一步地，上述滑动件705设置有供导向柱穿过的通孔，通孔中固定有外套在导向柱上的导套704。这样，通过导套704的设置，便于滑动件705沿导向柱滑动，也减小了对滑动件705的磨损。

上述夹爪中，导向柱的数目根据实际需要进行选择。具体地，导向柱可为一个，也可为两个以上。为了提高可靠性，优先选择上述导向柱为两个，且沿垂直于滑动件705滑动方向的方向并排分布。此时，两个导向柱分别为第一导向柱701和第二导向柱702。

上述夹爪也可通过其他结构实现导向。具体地，如图7-10所示，上述夹爪还包括：直线导轨707，与直线导轨707配合的移动件708；其中，直线导轨707设置在安装座703上，移动件708固定在滑动件705上。

具体地，上述直线导轨707为凹槽导轨、滚珠导轨、滚柱导轨或交叉棍子导轨等，对于移动件708根据直线导轨707的类型进行选择，本实施例对此不做限定。

在实际应用过程中，上述夹爪可同时包括导向柱、直线导轨707以及移动件708。

上述夹爪中，弹性部件706的数目根据实际需要进行选择。具体地，弹性部件706可为一个，也可为两个以上。为了提高可靠性，优先选择上述弹性部件706至少为两个，且沿垂直于滑动件705滑动方向的方向并排分布。

为了便于安装和拆卸，上述夹头8与滑动件705可拆卸地固定相连，安装座703与驱动机构6可拆卸地固定连接。例如，夹头8与滑动件705通过螺栓可拆卸地固定相连，安装座703与驱动机构6通过螺纹连件可拆卸地固定连接。本实施例对具体的连接结构不做限定。

对于上述弹性部件706的具体结构和类型，根据实际需要进行选择。优选地，上述弹性部件706为压簧，如图5、图7-10所示。图5中仅显示了一个压簧，即仅显示了第二导向柱702上的压簧，第一导向柱701上也套设有压簧，只是图中没有显示。

上述与安装座703的连接位置位于安装座703远离夹头8的位置。

为了减小体积，上述滑动件705设置有放置腔，压簧位于放置腔中。此时，压簧通过与放置腔的内壁抵接来实现压簧与滑动件705连接。当然，也可选择整个压簧完全位于滑动件705的外侧，并不局限于上述实施例。

当上述弹性部件706为压簧时，上述压簧位于滑动件705远离夹头8的一端。当上述夹爪包括导向柱时，优先选择压簧也套设在导向柱上，保证了压簧沿设定方向变形。

上述夹爪中，弹性部件706也可为拉簧，如图6所示。此时，拉簧与安装座703的连接位置位于安装座703靠近夹头8的位置。

上述拉簧位于滑动件705的一侧或者两侧，根据实际需要进行选择。

上述弹性部件也可为其他具有弹性的部件，例如扭簧、空气弹簧、板簧或橡皮筋等，本实施例对此不做限定。

对于上述安装座703的形状和大小，根据实际需要进行选择，本实施例对此不做限定。

为了进一步优化上述技术方案，上述夹爪还包括：夹爪支架4，与夹爪支架4密封连接以形成容纳腔的夹爪外壳3，均设置在容纳腔内的驱动器2和驱动电路板10；其中，驱动器2与驱动机构6驱动相连，驱动电路板10与驱动器2相连，驱动机构6设置在夹爪支架4上。

需要说明的是，上述驱动电路板10用于控制驱动器2的运行。

上述夹爪中，通过将驱动器2、驱动电路板10集成在由夹爪支架4和夹爪外壳3形成的容纳腔中，在一个腔内能够实现力反馈，行程控制，断电自锁，位置记忆等功能，方便了控制，也缩小的体积，减小了占用的空间；同时，上述容纳腔是密封的，使得整个结构具有防水功能和防尘功能。

为了便于密封，上述夹爪支架4设置有密封槽，密封槽中嵌设有密封条，密封条材质为橡胶或其他密封材料。当夹爪支架4与夹爪外壳3固定连接后，密封条与夹爪外壳3密封连接，从而实现了夹爪支架4与夹爪外壳3的密封连接。

当然，也可选择上述夹爪支架4和夹爪外壳3采用其他结构实现密封连接，并不局限于上述实施例。

优选地，上述夹爪外壳3设置有航空接头11，且航空接头11与夹爪外壳3密封连接。可以理解的上，航空接头11与驱动电路板10连接。

上述驱动器2的输出轴201需要伸出上述容纳腔。具体地，上述夹爪外壳3设置有密封件9，密封件9设置有供驱动器2的输出轴201穿过的仿形孔，且仿形孔与上述输出轴201配合形成压缩密封。这样，同时实现了驱动器2的密封和运动约束，使得整个结构具有防水功能和防尘功能。

需要说明的是，上述仿形孔的尺寸比上述输出轴201略小，上述输出轴201穿过时形成压缩密封。

为了便于维修，上述夹爪支架4和夹爪外壳3可拆卸地固定连接。例如，夹爪支架4和夹爪外壳3通过螺栓固定连接。

优选地，上述驱动器2包括：直线驱动器本体202和检测直线驱动器本体202输出力的力控传感器203；其中，力控传感器203通过关节轴承1与夹爪外壳3连接，关节轴承1仅传递沿直线驱动器本体202驱动方向的载荷。

具体地，关节轴承1的内圈与力控传感器203固定连接；关节轴承1的外圈与夹爪外壳3固定连接。

进一步地，上述力控传感器203只受拉力载荷，以实现精准测量。

为了便于夹持和控制，上述夹头8为两个，驱动器2为直线驱动器。对于驱动机构6的具体结构，根据实际需要进行选择。优选地，上述驱动机构6包括可滑动地设置在夹爪支架4上的第一驱动杆601，两个分别与第一驱动杆601两端铰接的第二驱动杆602，均与夹爪支架4铰接且平行设置的第三驱动杆603和第四驱动杆604，均与第三驱动杆603和第四驱动杆604铰接的第五驱动杆605；其中，第四驱动杆604与第二驱动杆602铰接，安装座703固定在第五驱动杆605上。

可以理解的是，第一驱动杆601的两端对称布置。

为了便于第一驱动杆601滑动，上述夹爪支架4上设置有滑轨5，滑轨5上设置有可滑动地滑块，第一驱动杆601与滑块固定连接。

上述夹爪中，驱动器2的输出轴201往复移动时，带动第一驱动杆601一起运动，从而带动第五驱动杆605做左右摆动，即带动安装座703以及夹头8左右摆动。

为了便于安装，上述夹爪支架4包括两个支架板和两端分别于两个支架板固定连接的安装轴；其中，两个支架板分别位于夹爪外壳3的两侧，支架板与夹爪外壳3密封连接，第一驱动杆601可滑动地设置在两个支架板上，第三驱动杆603和第四驱动杆604均铰接在上述安装轴上。可以理解的是，驱动机构6位于两个支架板之间。

具体地，两个支架板分别为第一支架板401和第二支架板402，驱动机构6设置在第一支架板401和第二支架板402之间。

上述夹爪中，也可选择驱动机构6为其他结构，并不局限于上述实施例。上述夹爪中，对于驱动器2的具体结构，根据实际需要进行选择，例如驱动器2为电动驱动器、气动驱动器或者液压驱动器等。当驱动器2为直线驱动器时，优先选择直线驱动器为力控电动驱动器，具有行程控制、断电自锁、位置记忆等功能。对于力控电动驱动器的具体结构，根据实际需要进行设计，本实施例对此不做限定。

上述夹爪中，对于夹头8的形状和结构，根据实际需要进行设计，本实施例对此亦不做限定。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。