自调节手爪与机械手的制作方法

1.本技术涉及定位装置技术领域，尤其涉及一种自调节手爪与包含该自调节手爪的机械手。


背景技术：

2.随着智能化与自动化技术的不断普及，机械手越来越多地应用于机械加工、注塑成型、上下料等工序。但机械手主要针对的是较大范围与较高负载的运送物料，这导致其定位精度相对较低。
3.固定式手爪是一种常用的与机械手配合以实现机械定位的方案。在一些精度要求较高的场合，为提高机械手的精度，需要对固定式手爪进行高要求的调试安装。这一方面提高了硬件成本与时间成本，另一方面若调试不准会导致机械手负荷增加、影响机械手电机寿命，风险较大。


技术实现要素：

4.鉴于以上内容，有必要提出一种自调节手爪与包含该自调节手爪的机械手，以解决上述问题。
5.本技术实施例提供一种自调节手爪，包括连接板、浮动板、浮动接头、导向件与手爪组件，所述浮动板设置于所述连接板的一侧。所述浮动接头连接所述浮动板与所述连接板，使所述浮动板相对于所述连接板浮动连接。所述导向件设于所述浮动板背离所述连接板的一侧，所述导向件用于与治具上的定位孔配合以定位所述浮动板。所述手爪组件设于所述浮动板，所述手爪组件用于抓取所述治具上的物料。
6.如此，通过设置浮动板与浮动接头的方式活动连接手爪组件，实现在一定范围内抓取物料的效果，起到了降低调节精度的要求、提高各部件使用寿命的有益效果。
7.在一种可能的实施方式中，所述浮动接头包括：
8.第一连接件，包括第一连接部和与所述第一连接部连接的容纳部，所述第一连接部连接所述浮动板，所述容纳部开设有凹槽。
9.第二连接件，包括第二连接部和连接于所述第二连接部的浮动件，所述第二连接部连接所述连接板，所述浮动件活动容置于所述凹槽内。
10.如此，通过分体结构的浮动接头，实现浮动接头在一定范围内的摆动，从而实现浮动接头活动连接的功能。
11.在一种可能的实施方式中，所述浮动接头包括第一限位环、第二限位环和限位件，所述第一限位环和所述第二限位环分别位于所述浮动件的两侧用于限位所述浮动件，所述限位件连接于所述容纳部以将所述第一限位环、第二限位环和浮动件限制于所述凹槽内。
12.如此，通过第一限位环与第二限位环的限位，使得浮动接头能够在限定的范围内活动，同时限位件的设置确保浮动接头在运动中不会解体。
13.在一种可能的实施方式中，所述浮动件为球形，所述第一限位环和所述第二限位
环朝向所述浮动件的一侧均具有与球形的所述浮动件相适应的弧形面。
14.如此，通过设置球形的浮动件以及形状相适应的第一限位环与第二限位环，实现浮动件运动过程的顺畅，避免卡涩。
15.在一种可能的实施方式中，所述导向件包括支撑座与定位销，所述支撑座设于所述浮动板。所述定位销的一端限位于所述支撑座，所述定位销的另一端伸出所述支撑座。
16.如此，通过设置定位销，实现对物料的对准与定位，以便手爪组件对物料实施抓取。
17.在一种可能的实施方式中，沿远离所述浮动板的方向，所述定位销的截面积逐渐减小。
18.如此，通过将定位销的末端设置的更细，以便于定位销在一定范围内对准目标孔槽，配合浮动接头以实现一定范围内的定位的功效。
19.在一种可能的实施方式中，所述手爪组件包括动力件与定位爪，所述动力件设于所述浮动板，用于驱动所述定位爪移动。所述定位爪一端连接于所述动力件，另一端设有凸出的夹持部以夹持所述物料。
20.如此，通过动力件驱动定位爪的方式，实现对物料的夹持与抓取。
21.在一种可能的实施方式中，所述动力件设置于所述浮动板背离所述导向件的一侧，所述浮动板开设有通槽，所述定位爪穿过所述通槽以抓取所述物料。
22.如此，通过穿出浮动板的方式抓取物料，提高手爪组件的稳定性，提高抓取的强度。
23.本技术实施例同时提出一种机械手，包括机械手连接件，所述机械手连接件连接有机械臂，所述机械手连接件连接有如上所述的自调节手爪。
24.如此，通过机械手连接自调节手爪，实现更广范围的定位与抓取物料。
25.在一种可能的实施方式中，所述机械手连接件呈十字形，十字形的所述机械手连接件中至少具有两个连接端，每个连接端均连接有所述自调节手爪。
26.如此，通过多个连接端，实现一次工序中对多个物料实现批量定位抓取的功效。
附图说明
27.图1是本技术第一实施例的机械手的结构示意图。
28.图2是图1所示标注ii区域中自调节手爪的结构示意图。
29.图3是图2所示的自调节手爪中浮动接头的拆分结构示意图。
30.图4是图2所示的自调节手爪中浮动接头的部分透视结构示意图。
31.图5是图2所示的自调节手爪中手爪组件的结构示意图。
32.图6是图2所示的自调节手爪中手爪组件另一视角的结构图。
33.主要元件符号说明
34.自调节手爪
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
100
35.连接板
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
10
36.浮动板
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
20
37.通槽
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
21
38.浮动接头
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
30
39.第一连接件
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
31
40.第一连接部
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
311
41.容纳部
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
312
42.凹槽
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
3121
43.第二连接件
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
32
44.第二连接部
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
321
45.浮动件
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
322
46.第一限位环
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
33
47.第二限位环
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
34
48.限位件
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
35
49.导向件
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
40
50.支撑座
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
41
51.定位销
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
42
52.手爪组件
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
50
53.动力件
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
51
54.定位爪
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
52
55.夹持部
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
521
56.机械手
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
200
57.机械手连接件
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
210
58.连接端
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
220
59.物料
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
300
60.治具
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
400
61.定位孔
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
410
具体实施方式
62.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
63.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
64.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可
以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
65.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
66.下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本技术的不同结构。为了简化本技术的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本技术。此外，本技术可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本技术提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
67.请参阅图1及图2，本技术一实施例提供了一种自调节手爪100，包括连接板10、浮动板20、浮动接头30、导向件40与手爪组件50，浮动板20设置于连接板10的一侧。浮动接头30连接浮动板20与连接板10，使浮动板20相对于连接板10浮动连接。导向件40设于浮动板20背离连接板10的一侧，导向件40用于与治具400上的定位孔410配合以定位浮动板20。手爪组件50设于浮动板20，手爪组件50用于抓取治具400上的物料300。
68.需要解释的是，本实施例中，利用治具400将物料300固定，再通过自调节手爪100定位治具400，再通过手爪组件50对治具400进行抓取，以便实现对物料300的移动。治具400用于固定物料300，且治具400上设有定位孔410，导向件40通过插入定位孔410的方式实现对浮动板20的定位。
69.浮动板20通过浮动接头30与连接板10相连，连接板10相对固定，且连接板10与浮动板20基本平行设置。浮动接头30在一定范围内活动，尤其是与连接板10相平行的范围内活动，以便导向件40在同样的范围内可以实现与治具400的定位孔410连接，以减少对自调节手爪100整体的移动精度要求。同时由于活动连接，减少了导向件40与治具400定位孔410因磕碰而带来的损伤，间接提高了各部件的使用寿命。
70.请参阅图3及图4，于一实施例中，浮动接头30包括第一连接件31及第二连接件32。
71.第一连接件31，包括第一连接部311和与第一连接部311连接的容纳部312，第一连接部311连接浮动板20，容纳部312开设有凹槽3121。
72.第二连接件32，包括第二连接部321和连接于第二连接部321的浮动件322，第二连接部321与连接板10连接，浮动件322活动容置于凹槽3121内。第二连接部321包括外螺纹，用于实现与连接板10螺纹连接。
73.浮动件322一端置于凹槽3121内，且可于凹槽3121内一定范围内活动，从而实现浮动接头30的活动功能。
74.于一实施例中，浮动接头30包括第一限位环33、第二限位环34和限位件35，第一限位环33和第二限位环34分别位于浮动件322的两侧用于限位浮动件322，限位件35连接于容
纳部312以将第一限位环33、第二限位环34和浮动件322限制于凹槽3121内。浮动件322两侧分别被第一限位环33与第二限位环34限位，使得浮动件322在预设范围内活动，避免浮动接头30出现过位移，导致无法对准定位孔410。本实施例中，限位件35的表面设有外螺纹，凹槽3121内对应设有内螺纹，限位件35通过螺纹连接的结构嵌入凹槽3121。限位件35将第一限位环33、第二限位环34以及浮动件322锁定在凹槽3121内，避免浮动接头30在运动中出现解体的现象。
75.于一实施例中，浮动件322为球形，第一限位环33和第二限位环34朝向浮动件322的一侧均具有与球形的浮动件322相适应的弧形面。球形的浮动件322可以顺滑地在第一限位环33与第二限位环34之间形成的空间中活动，避免浮动接头30在活动时出现卡涩、停顿，从而影响定位效果。相应地，第一限位环33与第二限位环34设置弧形面，以确保浮动件322的活动顺畅。
76.于一实施例中，导向件40包括支撑座41与定位销42，支撑座41设于浮动板20。定位销42的一端限位于支撑座41，定位销42的另一端伸出支撑座41。定位销42凸出于支撑座41，以便插入定位孔410中，实现对治具400的定位。由于浮动板20的活动连接，定位销42可以在一定范围内对齐定位孔410，而不必精准对中，进而在插入定位孔410的过程中带动浮动板20移动，实现定位功能。如此，避免因定位不准而带来的部件之间的内应力，间接提高部件的使用寿命。
77.于一实施例中，沿远离浮动板20的方向，定位销42的截面积逐渐减小，形成顶端尖而细、连接端粗大的近似锥体。如此，顶端更容易对进定位孔410，进而在插入定位孔410的过程中，通过浮动接头30带动浮动板20移动，从而实现以较低的定位精度达到先前更高定位精度所实现的定位效果。本实施例中，原先的定位精度为
±
0.01mm，经过本实施例的改进后，以
±
0.5mm的精度即可达到原先同样的定位效果，同时减少了部件摩擦与内应力的产生，提高了使用寿命。
78.请参阅图5及图6，于一实施例中，手爪组件50包括动力件51与定位爪52，动力件51设于浮动板20，用于驱动定位爪52移动。定位爪52一端连接于动力件51，另一端设有凸出的夹持部521以夹持物料300。本实施例中，手爪组件50在每个浮动板20上设有六组动力件51与定位爪52，每个动力件51带动定位爪52沿浮动板20平行方向移动，以实现对物料300的抓取或放下。每组动力件51与定位爪52分别围绕物料300的轮廓设置，以均匀对物料300的用力。定位爪52通过夹持部521向物料300的侧面施加作用力的方式夹持物料300。动力件51与定位爪52的位置、定位爪52及夹持部521的形状均可以调整，以适配所抓取物料300的形状。
79.于一实施例中，动力件51设置于浮动板20背离导向件40的一侧，浮动板20开设有通槽21，定位爪52穿过通槽21以抓取物料300，使得浮动板20以承接的方式连接手爪组件50，提高了对手爪组件50的连接强度，避免手爪组件50在抓取时因连接强度不足而发生脱落。
80.请继续参阅图1及图2，本技术的又一实施例提出一种机械手200，包括机械手连接件210，机械手连接件210连接有机械臂(图未示)，机械手连接件210连接有如上所述的自调节手爪100。本实施例中，机械臂与机械手连接件210采用法兰连接自调节手爪100，同时本技术并不对机械手连接件210的具体连接结构作出限定，以实现紧固连接为目的即可。通过机械手200连接自调节手爪100，由于自调节手爪100的可活动性，减少了机械手200的精度
要求，降低了生产成本。
81.于一实施例中，机械手连接件210呈十字形，十字形的机械手连接件210中至少具有两个连接端220，每个连接端220均连接有自调节手爪100。机械手200可以同时连接多个自调节手爪100，以提高每次抓取物料300的数量，进而提高机械手200的整体运送效率。对于机械手连接件210，也可设为其他形状，可根据具体的工作环境而定，以实现批量抓取物料300为目的。
82.对于本领域技术人员而言，显然本技术不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本技术的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本技术。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的。
83.以上实施例仅用以说明本技术的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本技术进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本技术的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本技术技术方案的精神和范围。