夾具及具有其的機械臂的制作方法

本實用新型涉及機器人技術領域，具體而言，涉及一種夾具及具有其的機械臂。

背景技術：

夾具為常用的抓取機械工具。其中，現有技術中的夾具的結構如圖1和圖2所示，夾具包括分體的左夾爪1’和右夾爪2’。其中，左夾爪1’和右夾爪2’上方設置有懸掛繩索。同時，左夾爪1’和右夾爪2’之間設置有引導桿。從圖1和圖2可以看到，當夾具上升時，左夾爪1’和右夾爪2’通過重力將被提取物品卡主，同時，左夾爪1’和右夾爪2’的上端通過引導桿發生相對位移。現有技術中的夾具有以下問題：

上述的夾具在升起過程中，若夾具發生晃動或者磕碰，左夾爪1’和右夾爪2’在慣性或者外力的作用下很容易失去抓取力，進而使被抓取物掉落，容易發生砸傷事故。

技術實現要素：

本實用新型的主要目的在于提供一種夾具及具有其的機械臂，以解決現有技術中的夾具的抓取力不穩定，容易出現砸傷事故的問題。

為了實現上述目的，根據本實用新型的一個方面，提供了一種夾具，包括：固定架；第一夾爪和第二夾爪，第一夾爪可樞轉地設置在固定架上，第二夾爪可樞轉地設置在固定架，第一夾爪和第二夾爪相對設置；第一驅動件，設置在固定架上并驅動第一夾爪轉動；聯動件，設置在第一夾爪和第二夾爪之間，第一驅動件驅動第一夾爪轉動時，聯動件使第二夾爪與第一夾爪同步轉動，并且第二夾爪與第一夾爪的轉動方向相反。

進一步地，聯動件包括：轉桿，轉桿可樞轉地設置在固定架上，第一連桿，第一連桿的第一端可樞轉地設置在第一夾爪上，第一連桿的第二端可樞轉地設置在轉桿的第一端；第二連桿，第二連桿的第一端可樞轉地設置在第二夾爪上，第二連桿的第二端可樞轉地設置在轉桿的第二端。

進一步地，轉桿設置在固定架的中部。

進一步地，第一連桿和第二連桿上設置有長度調整件。

進一步地，第一驅動件為電推桿。

進一步地，第一驅動件和聯動件分別設置在固定架的相反的兩側。

根據本實用新型的另一方面，提供了一種機械臂，包括：底座；立柱，設置在底座上，立柱上設置有導軌；懸臂結構，懸臂結構的第一端設置在立柱上并與導軌配合；夾具，設置在懸臂結構的第二端；第二驅動件，設置在立柱上并驅動懸臂結構在立柱上滑動，其中，夾具為上述的夾具。

進一步地，懸臂結構的第一端設置有滾輪，滾輪與導軌相配合。

進一步地，立柱和底座之間設置有轉臺。

進一步地，懸臂結構包括互相連接的第一水平段、豎直段以及第二水平段，其中，第一水平段的端部連接在立柱上，夾具連接在第二水平段的端部上，第二水平段的豎直高度低于第一水平段的水平高度。

應用本實用新型的技術方案，通過第一驅動件來對第一夾爪和第二夾爪提供抓取力，進而使得第一夾爪和第二夾爪的抓取更加穩定。同時，通過設置聯動件能夠僅適用一個驅動件即可同時控制第一夾爪和第二夾爪的運動，進而使得夾具的結構更加緊湊，成本更低。因此本實用新型的技術方案解決了現有技術中的夾具的抓取力不穩定，容易出現砸傷事故的問題。

附圖說明

構成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中：

圖1示出了現有技術中的夾具的結構示意圖；

圖2示出了圖1中夾具在上升時的結構運動示意圖；

圖3示出了根據本實用新型的夾具的的實施例的主視示意圖；

圖4示出了圖3中夾具的后視示意圖；

圖5示出了圖3中夾具的側視示意圖；

圖6示出了圖3中夾具的俯視示意圖；

圖7示出了根據本實用新型的機械臂的實施例的主視示意圖；

圖8示出了圖7中機械臂的側視示意圖；

圖9示出了圖7中機械臂的立柱的主視示意圖；

圖10示出了圖9中立柱的測試示意圖；

圖11示出了圖7中機械臂的懸臂結構的主視示意圖；

圖12示出了圖11中懸臂結構的側視示意圖；

圖13示出了圖7中懸臂結構的轉臺的剖視示意圖；以及

圖14示出了圖13中轉臺的俯視示意圖。

其中，上述附圖包括以下附圖標記：

1’、左夾爪；2’、右夾爪；10、固定架；20、第一夾爪；30、第二夾爪；40、第一驅動件；50、聯動件；51、轉桿；52、第一連桿；53、第二連桿；100、底座；200、立柱；210、導軌；300、懸臂結構；310、滾輪；320、第一水平段；330、豎直段；340、第二水平段；400、夾具；500、第二驅動件；600、轉臺。

具體實施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本實用新型。

下面將結合本申請實施例中的附圖，對本申請實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例。以下對至少一個示例性實施例的描述實際上僅僅是說明性的，決不作為對本申請及其應用或使用的任何限制。基于本申請中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本申請保護的范圍。

需要注意的是，這里所使用的術語僅是為了描述具體實施方式，而非意圖限制根據本申請的示例性實施方式。如在這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數形式也意圖包括復數形式，此外，還應當理解的是，當在本說明書中使用術語“包含”和/或“包括”時，其指明存在特征、步驟、操作、器件、組件和/或它們的組合。

除非另外具體說明，否則在這些實施例中闡述的部件和步驟的相對布置、數字表達式和數值不限制本申請的范圍。同時，應當明白，為了便于描述，附圖中所示出的各個部分的尺寸并不是按照實際的比例關系繪制的。對于相關領域普通技術人員已知的技術、方法和設備可能不作詳細討論，但在適當情況下，所述技術、方法和設備應當被視為授權說明書的一部分。在這里示出和討論的所有示例中，任何具體值應被解釋為僅僅是示例性的，而不是作為限制。因此，示例性實施例的其它示例可以具有不同的值。應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步討論。

在本申請的描述中，需要理解的是，方位詞如“前、后、上、下、左、右”、“橫向、豎向、垂直、水平”和“頂、底”等所指示的方位或位置關系通常是基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本申請和簡化描述，在未作相反說明的情況下，這些方位詞并不指示和暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位或者以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本申請保護范圍的限制；方位詞“內、外”是指相對于各部件本身的輪廓的內外。

為了便于描述，在這里可以使用空間相對術語，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用來描述如在圖中所示的一個器件或特征與其他器件或特征的空間位置關系。應當理解的是，空間相對術語旨在包含除了器件在圖中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附圖中的器件被倒置，則描述為“在其他器件或構造上方”或“在其他器件或構造之上”的器件之后將被定位為“在其他器件或構造下方”或“在其他器件或構造之下”。因而，示例性術語“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”兩種方位。該器件也可以其他不同方式定位(旋轉90度或處于其他方位)，并且對這里所使用的空間相對描述作出相應解釋。

此外，需要說明的是，使用“第一”、“第二”等詞語來限定零部件，僅僅是為了便于對相應零部件進行區別，如沒有另行聲明，上述詞語并沒有特殊含義，因此不能理解為對本申請保護范圍的限制。

在附圖中：圖1示出了現有技術中的夾具的結構示意圖；圖2示出了圖1中夾具在上升時的結構運動示意圖；圖3示出了根據本實用新型的夾具的的實施例的主視示意圖；圖4示出了圖3中夾具的后視示意圖；圖5示出了圖3中夾具的側視示意圖；圖6示出了圖3中夾具的俯視示意圖；圖7示出了根據本實用新型的機械臂的實施例的主視示意圖；圖8示出了圖7中機械臂的側視示意圖；圖9示出了圖7中機械臂的立柱的主視示意圖；圖10示出了圖9中立柱的測試示意圖；圖11示出了圖7中機械臂的懸臂結構的主視示意圖；圖12示出了圖11中懸臂結構的側視示意圖；圖13示出了圖7中懸臂結構的轉臺的剖視示意圖；圖14示出了圖13中轉臺的俯視示意圖。

如圖3至圖4所示，本實施例的夾具包括固定架10、第一夾爪20和第二夾爪30、第一驅動件40和聯動件50。其中，第一夾爪20可樞轉地設置在固定架10上，第二夾爪30可樞轉地設置在固定架10，第一夾爪20和第二夾爪30相對設置。第一驅動件40設置在固定架10上并驅動第一夾爪20轉動。聯動件50設置在第一夾爪20和第二夾爪30之間，第一驅動件40驅動第一夾爪20轉動時，聯動件50使第二夾爪30與第一夾爪20同步轉動，并且第二夾爪30與第一夾爪20的轉動方向相反。

應用本實施例的技術方案，通過第一驅動件40來對第一夾爪20和第二夾爪30提供抓取力，進而使得第一夾爪20和第二夾爪30的抓取更加穩定。同時，通過設置聯動件50能夠僅適用一個驅動件即可同時控制第一夾爪20和第二夾爪30的運動，進而使得夾具的結構更加緊湊，成本更低。因此實施例的技術方案解決了現有技術中的夾具的抓取力不穩定，容易出現砸傷事故的問題

如圖5和圖6所示，在本實施的技術方案中，固定架10呈框架狀結構，第一夾爪20和第二夾爪30分別設置在固定架10的兩側。其中，第一夾爪20和第二夾爪30均是通過轉軸結構連接在固定架10上。

如圖3所示，在本實施例的技術方案中，聯動件50包括轉桿51、第一連桿52和第二連桿53。其中，轉桿51可樞轉地設置在固定架10上。第一連桿52，第一連桿52的第一端可樞轉地設置在第一夾爪20上，第一連桿52的第二端可樞轉地設置在轉桿51的第一端。第二連桿53，第二連桿53的第一端可樞轉地設置在第二夾爪30上，第二連桿53的第二端可樞轉地設置在轉桿51的第二端。具體地，轉桿51呈塊狀結構，轉桿51的中部通過轉軸連接在固定架10上。第一連桿52的兩端分別通過轉軸連接在轉桿51和第一夾爪20上，第二連桿53的兩端分別通過轉軸連接在轉桿51和第二夾爪30上。根據上述結構，下面將說明第一夾爪20和第二夾爪30的運動過程：

當第一驅動件40驅動第一夾爪20沿逆時針運動時，第一連桿52比第一夾爪20牽動朝向左側運動。此時轉桿51的第一連桿52牽引并朝向逆時針轉動。轉桿51的右端向外頂推第二連桿53，同時第二連桿53驅動第二夾爪30沿順時針運動。上述過程實現了夾具的夾緊操作，并且整個過程只需要一個驅動機構。相應的，當第一驅動件40驅動第一夾爪20沿順時針轉動時，夾具可實現松開操作。各個機構的運動配合過程和上述的夾緊操作相反，在此不在贅述。

如圖3所示，在本實施例的技術方案中，轉桿51設置在固定架10的中部。上述結構使得第一連桿52和第二連桿53的位置設置對稱，并使得機構運行更加穩定。

優選地，在本實施例的技術方案中，第一連桿52和第二連桿53上設置有長度調整件。具體地，長度調整件為螺母調整件。通過調整第一連桿52和第二連桿53的長度可以調整第一夾爪20和第二夾爪30的初始位置，并且便于操作人員根據被加持的物體的大小對第一夾爪20和第二夾爪30之間的間隙進行調整。在未示出的實施方式中，第一連桿52和第二連桿53也可以均為可伸縮的桿體。

如圖4和圖6所示，在本實施例的技術方案中，第一驅動件40為電推桿。電推桿的固定端靠近第二夾爪30設置，電推桿的推動端與第一夾爪20的端部連接，電推桿伸出或者縮回時驅動第一夾爪20擺動。當然，第一驅動件40也可以采用別的驅動結構，例如油缸，氣缸等。

如圖6所示，在本實施例的技術方案中，第一驅動件40和聯動件50分別設置在固定架10的相反的兩側。具體地，固定架10包括前安裝板和后安裝板，以及連接在前安裝板和后安裝板之間的連接板。聯動件50設置在安裝板上，第一驅動件40設置在后安裝板上。同時，第一夾爪20包括同軸轉動的兩個第一夾片，一個第一夾片設置在前安裝板上，另一個設置在后安裝板上。其中，電推桿與設置在后安裝板上的第一夾片配合，第一連桿52和設置在前裝扮上的第一夾片配合。同樣的，第二夾爪30包括同軸轉動的兩個第二夾片，一個第二夾片設置在前安裝板上，另一個設置在后安裝板上。其中，電推桿與設置在后安裝板上的第二夾片配合，第二連桿53和設置在前裝扮上的第二夾片配合。

本申請還提供了一種機械臂，如圖7和圖8所示，本實施例的機械臂包括底座100、立柱200、懸臂結構300、夾具400以及第二驅動件500。其中，立柱200設置在底座100上。立柱200上設置有導軌210。懸臂結構300的第一端設置在立柱200上并與導軌210配合。夾具400，設置在懸臂結構300的第二端；第二驅動件500，設置在立柱200上并驅動懸臂結構300在立柱200上滑動。夾具400為上述的夾具。

如圖9至圖12所示，在本實施例的技術方案中，懸臂結構300的第一端設置有滾輪310，滾輪310與導軌210相配合。具體地，導軌沿立柱200的方向延伸。懸臂結構300的第一段設置有套筒結構，套筒結構套設在立柱200外。相應的，滾輪310設置在套筒結構上。第二驅動件500驅動套筒結構在立柱200上滑動。第二驅動件500優選地為電機，電機和套筒結構之間可以通過皮帶進行傳動。

如圖13和圖14所示，在本實施例的技術方案中，立柱200和底座100之間設置有轉臺600。轉臺能夠使立柱200進行轉動，本實施例中可以采用步進電機對驅動立柱200轉動，進而使得夾具400能夠從多方位對工件進行夾取。

如圖11所示，在本實施例的技術方案中，懸臂結構300包括互相連接的第一水平段320、豎直段330以及第二水平段340，其中，第一水平段320的端部連接在立柱200上，夾具400連接在第二水平段340的端部上，第二水平段340的豎直高度低于第一水平段320的水平高度。上述結構便于與送料結構進行配合。

以上所述僅為本實用新型的優選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。