夹持装置的制作方法

本发明关于一种夹持装置，特别是一种适于夹持小型物件的夹持装置。

背景技术：

夹持装置已被广泛应用于自动化生产或自动化检测等领域，以便对物件进行移动、搬运等作业。举例来说，现有的一种生物检测设备中的夹持装置可用于夹持存放有血液等生物检体的小型试管，以便后续将试管搬运预定的位置。因应生物检测设备朝向小型化与轻量化的方向发展，所搭载的夹持装置也必需满足小型化与轻量化的要求。此外，由于试管属于较为脆弱的物件，因此通常会以弹簧的弹力驱动夹持装置的夹持臂去夹持试管，以避免夹持力过大而破坏试管。

对于以弹簧驱动夹持装置夹持物件的夹持装置，在结构设计上会让弹簧的弹力对应到足够的力臂长度以产生足以转动夹持臂的力矩。同时，为了让夹持装置能满足夹持小型物件的需求，在结构设计上也会让夹持臂的夹持面尽可能地远离夹持臂的旋转支点。然而，上述的结构设计使得夹持装置要向上移动搬运物件时，物件施加给夹持面的作用力相对于夹持臂的旋转支点也会产生力矩，而若此力矩大于弹簧的弹力所产生的力矩时，夹持臂就会张开而造成物件掉落。

技术实现要素：

鉴于以上的问题，本发明公开一种夹持装置，有助于解决夹持中的物件施加给夹持面的作用力会转动夹持臂而造成物件掉落的问题。

本发明所公开的夹持装置包含一基座以及一夹持组件。夹持组件包含一第一夹持件以及一第二夹持件。第一夹持件以一第一枢接点为枢转中心枢设于基座，第二夹持件以一第二枢接点为枢转中心枢设于基座，且第一枢接点与第二枢接点相间隔。第一夹持件与第二夹持件各自具有一夹持点。第一夹持件与第二夹持件可相对基座枢转，而使夹持组件具有所述两个夹持点彼此靠近的一夹持状态以及所述两个夹持点彼此远离的一释放状态。于夹持状态，通过第一枢接点与第二枢接点的一枢接线实质上正交于通过第一夹持件的夹持点与第一枢接点的一第一延伸线以及正交于通过第二夹持件的夹持点与第二枢接点的一第二延伸线。

本发明的另一方面所公开的夹持装置包含一基座、一夹持组件以及一推抵件。夹持组件包含一第一夹持件以及一第二夹持件。第一夹持件以一第一枢接点为枢转中心枢设于基座，且第二夹持件以一第二枢接点为枢转中心枢设于基座。第一枢接点与第二枢接点相间隔。第一夹持件与第二夹持件各自包含相连的一夹持部、一受推部以及一枢接部。夹持部具有一夹持点，枢接部枢设于基座，且受推部具有一受推点。第一夹持件的受推部朝向第二夹持件延伸，且第二夹持件的受推部朝向第一夹持件延伸。推抵件可相对夹持组件移动以推抵第一夹持件与第二夹持件各自的受推点。在通过第一枢接点与第二枢接点的一枢接线的方向上，第一夹持件的受推点与第一枢接点之间的距离以及第二夹持件的受推点与第二枢接点之间的距离的总和大于第一枢接点与第二枢接点之间的距离。

本发明的又一方面所公开的夹持装置包含一基座以及一夹持件。夹持件以一枢接点为枢转中心枢设于基座。夹持件具有一夹持点，并且夹持件可相对基座枢转而具有适于夹持物件的一夹持状态。夹持装置可沿一取物方向移动。在夹持状态时，沿着取物方向通过夹持点的一延伸线会通过枢接点。

本发明的又一方面所公开的夹持装置包含一基座、一夹持件以及一弹性件。夹持件以一枢接点为枢转中心枢设于基座。夹持件具有一夹持点，并且夹持件可相对基座枢转而具有适于夹持物件的一夹持状态。弹性件设置于夹持件与基座之间。夹持装置可沿一取物方向移动。通过枢接点的一枢接线实质上正交于取物方向。于夹持状态且在枢接线的方向上，沿着取物方向通过夹持点的一延伸线与枢接点之间的距离小于枢接点与弹性件中心之间的距离的10％。

根据本发明所公开的夹持装置，藉由适当的结构设计，让所夹持的物件经由夹持点施加给夹持件的作用力的延伸方向会通过此夹持件的枢接点而不会产生力矩，或是让施加给夹持件的作用力所产生的力矩极小而不足以使夹持件张开。藉此，相较于现有的夹持装置，本实施例的夹持装置在搬运物件时，即便物件与夹持件发生拉扯，夹持装置仍能稳定地保持在夹持状态，进而能牢固地夹持住物件。

以上的关于本发明内容的说明及以下的实施方式的说明用以示范与解释本发明的精神与原理，并且提供本发明的专利申请权利要求保护范围更进一步的解释。

附图说明

图1为根据本发明第一实施例的夹持装置的立体图。

图2为图1的夹持装置的分解图。

图3为图1的夹持装置的前视图。

图4为图3的夹持装置于释放状态的前视图。

图5为图3的夹持装置夹持物件的前视图。

图6为根据本发明第二实施例的夹持装置的前视图。

图7为根据本发明第三实施例的夹持装置的前视图。

其中，附图标记：

1、1a、1b夹持装置

2物件

10基座

20夹持组件

210第一夹持件

211枢接部

2111容置凹陷

212夹持部

212a夹持面

2121夹持点

213受推部

2131受推点

220第二夹持件

221枢接部

2211容置凹陷

222夹持部

222a夹持面

2221夹持点

223受推部

2231受推点

230弹性件

30推抵件

a取物方向

d1、d2、d3距离

f作用力

p1第一枢接点

p2第二枢接点

l1枢接线

l2第一延伸线

l3第二延伸线

s1、s2、s3、s4距离

具体实施方式

以下在实施方式中详细叙述本发明的详细特征以及优点，其内容足以使任何本领域的技术人员了解本发明的技术内容并据以实施，且根据本说明书所公开的内容、权利要求保护范围及附图，任何本领域的技术人员可轻易地理解本发明相关的目的及优点。以下的实施例进一步详细说明本发明的观点，但非以任何观点限制本发明的范畴。

请同时参照图1至图3。图1为根据本发明第一实施例的夹持装置的立体图。图2为图1的夹持装置的分解图。图3为图1的夹持装置的前视图。在本实施例中，夹持装置1包含一基座10、一夹持组件20以及一推抵件30。

基座10例如但不限于为固定于地面的一载台。夹持组件20包含一第一夹持件210、一第二夹持件220以及多个弹性件230。第一夹持件210与第二夹持件220皆枢设于基座10。第一夹持件210包含相连的一枢接部211、一夹持部212以及一受推部213。受推部213与夹持部212位于枢接部211的相异两侧。穿设基座10与第一夹持件210的一枢轴作为一第一枢接点p1，而令第一夹持件210的枢接部211以第一枢接点p1为枢转中心枢设于基座10。枢接部211具有一容置凹陷2111。夹持部212具有一夹持面212a，并且夹持面212a具有一夹持点2121。受推部213与容置凹陷2111位于枢接部211的同侧，且受推部213具有一受推点2131。

第二夹持件220包含相连的一枢接部221、一夹持部222以及一受推部223。受推部223与夹持部222位于枢接部221的相异两侧。穿设基座10与第二夹持件220的另一枢轴作为与第一枢接点p1相间隔的一第二枢接点p2，而令第二夹持件220的枢接部221以第二枢接点p2为枢转中心枢设于基座10。夹持部222具有面对第一夹持件210的夹持面212a的一夹持面222a，并且夹持面222a具有一夹持点2221。枢接部221具有一容置凹陷2211。受推部223与容置凹陷2211位于枢接部221的同侧，且受推部223具有一受推点2231。第一夹持件210的受推部213朝向第二夹持件220延伸并且位于第二夹持件220的容置凹陷2211内。第二夹持件220的受推部223朝向第一夹持件210延伸并且位于第一夹持件210的容置凹陷2111内。

第一夹持件210与第二夹持件220可相对基座10枢转，而使夹持组件20具有一释放状态(请先参照图4)以及一夹持状态(请先参照图5)。于夹持状态时，两个夹持点2121和2221彼此靠近，而使第一夹持件210与第二夹持件220适于共同夹持一物件。于释放状态时，两个夹持点2121和2221彼此远离，而使第一夹持件210与第二夹持件220可释放夹持状态下所夹持的物件。如图3所示，有一枢接线l1通过第一枢接点p1与第二枢接点p2，一第一延伸线l2通过第一夹持件210的夹持点2121与第一枢接点p1，并且一第二延伸线l3通过第二夹持件220的夹持点2221与第二枢接点p2。在本实施例中，当夹持组件20在夹持状态时，于枢接线l1的方向上，枢接线l1实质上正交于第一延伸线l2以及第二延伸线l3。此外，第一夹持件210的受推点2131与第一枢接点p1之间的距离d1以及第二夹持件220的受推点2231与第二枢接点p2之间的距离d2的总和(d1+d2)大于第一枢接点p1与第二枢接点p2之间的距离d3。另外，两个夹持点2121和2221之间的间距会等于第一枢接点p1与第二枢接点p2之间的距离d3。

弹性件230例如但不限于是压缩弹簧，其设置于第一夹持件210与基座10之间以及第二夹持件220与基座10之间。第一夹持件210与第二夹持件220可相对基座10枢转而压缩弹性件230。弹性件230的数量并非用以限制本发明。

推抵件30例如但不限于为一压杆，其可相对夹持组件20移动以推抵第一夹持件210的受推点2131与第二夹持件220的受推点2231，使得施加的推抵力可相对第一枢接点p1与第二枢接点p2产生力矩，进而驱使第一夹持件210与第二夹持件220相对基座10枢转。

以下说明夹持装置1夹取物件的方式。请一并参照图4与图5。图4为图3的夹持装置于释放状态的前视图。图5为图3的夹持装置夹持物件的前视图。

当推抵件30推抵第一夹持件210与第二夹持件220时，夹持组件20可自夹持状态变更至释放状态。如图4和图5所示，当夹持组件20于释放状态时，推抵件30保持推抵受推点2131、2231，同时第一夹持件210与第二夹持件220压缩弹性件230，以使弹性件230储存弹性位能。此时，夹持点2121与夹持点2221之间的间距大于待夹持的一物件2的宽度，因此夹持装置1可移动接近物件2，以令物件2介于夹持点2121与夹持点2221之间。物件2例如为塑胶试管，但本发明并不以此为限。

当移除推抵件30施加在受推点2131、2231的推抵力时，弹性件230释放弹性位能，而驱使夹持组件20自释放状态变更至夹持状态。当夹持组件20于夹持状态时，夹持点2121和2221彼此靠近而碰触物件2，并且弹性件230驱使夹持组件20经由夹持点2121和2221施加夹持力给物件2。

完成物件2的夹持后，在夹持状态下的夹持装置1可沿一取物方向a移动以搬运物件2。如图5所示，当夹持装置1沿取物方向a移动时，物件2本身的重量或是物件2与夹持点2121、2221之间的干涉会使物件2经由夹持点2121、2221施加作用力f给第一夹持件210与第二夹持件220。然而，此作用力f的延伸方向会通过第一枢接点p1或第二枢接点p2，故施加给第一夹持件210的作用力f相对于第一枢接点p1不会产生力矩，并且施加给第二夹持件220的作用力f相对于第二枢接点p2也不会产生力矩。藉此，相较于现有的夹持装置，本实施例的夹持装置1在搬运物件时，即便物件2与夹持组件20发生拉扯，物件2施加的作用力也无法产生力矩，有助于让夹持装置1稳定地保持在夹持状态，进而能牢固地夹持住物件2。

在本实施例中，第一夹持件210的受推点2131与第一枢接点p1之间的距离d1以及第二夹持件220的受推点2231与第二枢接点p2之间的距离d2的总和大于第一枢接点p1与第二枢接点p2之间的距离d3。藉此，第一夹持件210的受推部213与第二夹持件220的受推部223在夹持装置1的其中一个径向方向上重合(如图3所示)，而使夹持装置1的第一枢接点p1与第二枢接点p2能比现有夹持装置中的两个枢接点更靠近彼此，同时仍能让施加在受推点2131、2231的推抵力分别相对于第一枢接点p1与第二枢接点p2具有足够的力臂长度。除此之外，由于第一枢接点p1与第二枢接点p2更靠近彼此，因此夹持组件20在释放状态时，第一夹持件210与第二夹持件220的张开幅度也不会过大，而有助于夹持装置1的小型化。

图6为根据本发明第二实施例的夹持装置的前视图。由于第二实施例和第一实施例相似，故以下就不同之处进行说明。

在本实施中，夹持装置1a的第一夹持件210以第一枢接点p1为枢转中心枢设于基座10，第二夹持件220则固定于基座10。换句话说，本实施例的夹持组件20只有第一夹持件210可相对基座10枢转。如图2所示，当夹持组件20于夹持状态下，沿着取物方向a通过夹持点2121的第一延伸线l2会通过第一枢接点p1。

第一与第二实施例中的夹持装置在搬运物件时，物件施加给夹持件的作用力无法产生力矩，但本发明并不以此为限。图7为根据本发明第三实施例的夹持装置的前视图。由于第三实施例和第一实施例相似，故以下就二者不同之处进行说明。

在本实施例中，夹持装置1b的夹持组件20在夹持状态时，于通过第一枢接点p1与第二枢接点p2的枢接线l1的方向上，沿着取物方向a通过夹持点2121的第一延伸线l2在枢接线l1的方向上与第一枢接点p1之间的距离s1小于第一枢接点p1与设置于基座10和第一夹持件210之间的弹性件230中心之间的距离s2的10％(意即，s1<s2×10％)。类似地，沿着取物方向a通过夹持点2221的第二延伸线l3在枢接线l1的方向上与第二枢接点p2之间的距离s3小于第二枢接点p2与设置于基座10和第二夹持件220之间的弹性件230中心之间的距离s4的10％(意即，s3<s4×10％)。藉此，当夹持装置1在搬运物件时，物件施加给第一夹持件210与第二夹持件220的作用力无法产生力矩或是只会产生极小力矩。

综上所述，本发明所公开的夹持装置中，藉由适当的结构设计，让所夹持的物件经由夹持点施加给夹持件的作用力的延伸方向会通过此夹持件的枢接点而不会产生力矩，或是施加给夹持件的作用力所产生的力矩极小而不足以抵抗弹性件的弹力产生的力矩。藉此，相较于现有的夹持装置，本实施例的夹持装置在搬运物件时，即便物件与夹持件发生拉扯，夹持装置仍能稳定地保持在夹持状态，进而能牢固地夹持住物件。