带多个伸缩部件的环形夹持机构以及机械手制造技术

技术编号:24322844 阅读:46 留言:0更新日期:2020-05-29 17:14
本发明专利技术公开了一种带多个伸缩部件的环形夹持机构,包括:环内设置有多个夹持通道的夹持环;以及多个伸缩部件,所述多个伸缩部件由至少一个囊状构件提供,其中,每个伸缩部件内部设置的伸缩空间均位于所述多个夹持通道与所述夹持环的内环壁之间,用于调节所述多个夹持通道的大小。在前述基础上,本发明专利技术还提供了一种机械手。本发明专利技术的环形夹持机构与机械手能够适应于外观形状不规整的目标物,又具有一定的柔性,能够避免对目标物造成损害,还能够提供较大的抓取力,实现对重量很大的目标物的运输作业。

Ring clamping mechanism with multiple expansion parts and manipulator

【技术实现步骤摘要】
带多个伸缩部件的环形夹持机构以及机械手
本专利技术涉及夹持器件领域。更具体地说,本专利技术涉及带多个伸缩部件的环形夹持机构以及机械手。
技术介绍
在物料运输中,经常需要应用机械手携带目标物料,进行自动化作业。虽然目前已经发展出了各式各样的机械手,但是对于某些对保护程度要求较高的器件而言,仍然缺乏合适的夹持与抓取设备。概其常见缺陷有:或是不易抓取目标物,或是易对目标物表面造成磨损,又或是缺乏抓取力,无法夹持大重量之目标物等等。究前述缺陷之原因,不胜枚举,无法一一道尽,总之,对于前述器件而言,寻找一种合适的机械手装置,实在是迫不容缓。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是解决至少上述问题,并提供至少后面将说明的优点。如上所述,为突破种种技术困境,专利技术人对机械手结构进行了详细的研究与探索。在研究中,专利技术人发现,在解决上述问题时,机械手中最重要的部分实际上是夹持机构。现有机械手中,金属夹持机构由于刚度太大,容易对目标物表面造成损害,而且,常见的通用型金属夹持机构,也很难对形状不规整的物体实施抓取工作;柔性的吸盘类夹持机构,同样对待吸取的目标物表面存在众多的苛刻要求,该类夹持机构需要与目标物表面完全密封接触,才能根据真空原理进行抓取工作,再者,这类的柔性夹持机构,往往也很难提供较大的抓取力。根据以上发现,专利技术人提出了如下构思,即如何才能提供一种夹持机构以及相应的机械手,其既能够适应于外观形状不规整的目标物,又具有一定的柔性,能够避免对目标物造成损害,还能够提供较大的抓取力,实现对重量很大的目标物的运输作业。循此路径,专利技术人在综合传统的刚性机械手与柔性机械手的基础上,找寻各种合适的设计材料时,最终得以发现,刚性的环状结构结合柔性的囊状构件可以很好的解决前述问题。其主要原理在于,囊状构件因内部具备的伸缩空间可以改变自身的形状,匹配目标物,而刚性环状机构则能够提升夹持机构整体的抓取力。更具体的设计思路是,将囊状构件设置为与刚性环结构匹配的环形囊状构件,并进一步将囊状构件的伸缩空间设置于刚性环内部,位于刚性环内壁与囊状构件的环内通道之间,这样该环内通道就起到一个夹持作用。在实施抓取工作时,将该环内通道套设于目标物上,通过改变伸缩空间的大小,使得环内通道与目标物完全贴合,实现目标物夹持和运输作业;同时在这种结构中,由于伸缩空间是位于刚性环内壁与环内通道之间,在增大伸缩空间时,刚性环必然给予伸缩空间一个刚性的反弹作用力,并传递至环内通道,从而提升了环内通道与目标物表面的摩擦力,实现更好的夹持效果。在进一步的优化思路中,专利技术人提出了一种具有多个夹持通道的环形夹持机构,且针对多个夹持通道进行了一系列的改进,大幅提升了其携带目标物的作业能力。综上,本专利技术至少提供了一种环形夹持机构以及机械手,能够适应于外观形状不规整的目标物,同时又具有一定的柔性,能够避免对目标物造成损害,此外还能够提供较大的抓取力,实现对重量很大的目标物的运输作业。本专利技术通过如下技术方案实现:本专利技术的第一方面第一方面提供了一种带多个伸缩部件的环形夹持机构。在一些实施例中,所述环形夹持机构包括:环内设置有多个夹持通道的夹持环;以及多个伸缩部件,所述多个伸缩部件由至少一个囊状构件提供,其中,每个伸缩部件内部设置的伸缩空间均位于所述多个夹持通道与所述夹持环的内环壁之间,用于调节所述多个夹持通道的大小。上述方案中,“所述囊状构件”的囊壁由柔性物质制备,可以是棉料、丝料、动物皮料(例如猪皮、牛皮等)、橡胶、硅胶等。“所述夹持环”可以是封闭式的,也可以是具有开口的非封闭环;“所述夹持环”可以由硬质材料制备,例如塑料、金属等物质,但是在某些实施例中,也可以由柔性材料制备,例如尼龙橡胶等。此外,“所述夹持通道”与“所述夹持环”中内环通道的贯通方向相同。在一些实施例中,所述多个夹持通道连通设置。在一些实施例中,所述多个伸缩部件与所述多个夹持通道一一对应,所述每个伸缩部件设置为环形,所述每个伸缩部件的环内通道设置为对应的夹持通道。在一些实施例中,所述多个伸缩部件由一个环形的囊状构件提供,所述囊状构件沿着所述多个夹持通道的贯通方向将自身分割成所述多个伸缩部件。上述方案中,所述囊状构件的结构类似于环形管道,夹持通道与所述囊状构件的内环通道的贯通方向相同即可。在一些实施例中,所述的环形夹持机构,还包括至少一个分割环,所述分割环设置于所述囊状构件的环内通道中,且与所述夹持环分别沿着所述环内通道的环内外两侧方向,与所述囊状构件的侧部抵触密封连接,使所述囊状构件分割成所述多个伸缩部件。上述方案中,“分割环”可以由柔性材料制备,也可以由硬质材料制成,其中,柔性材料可以参考前述囊状构件的制备材料进行设计,硬质材料可以参考前述夹持环的制备材料进行设计。在一些实施例中,所述夹持环设置于所述囊状构件的内部空间中,所述囊状构件在远离所述环内通道的外侧部设置开口;其中,在所述开口处,所述囊状构件上设置有第一连接部、第二连接部,并通过所述第一连接部与所述夹持环的外环壁抵触密封连接,以及所述第二连接部与所述夹持环的内环壁密封连接。在一些实施例中,所述夹持环在所述开口处朝环外延伸形成凸起部,所述凸起部伸出所述开口。在一些实施例中,所述凸起部上设置连通所述多个伸缩部件中的多个伸缩空间与外部空间的进气通道。在一些实施例中,所述的环形夹持机构,还包括套设在所述第一连接部上的紧固环;其中,在所述夹持环的外环壁与所述第一连接部之间的密封连接处,所述夹持环上设置有第一防滑槽,所述第一防滑槽通过所述紧固环将所述第一连接部压设于其槽中,在所述夹持环的内环壁与所述第二连接部之间的密封连接处,所述夹持环上设置有第二防滑槽,所述第二防滑槽通过所述分割环将所述第二连接部压设于其槽中。上述方案中,紧固环的制备材料与分割环类似。本专利技术的第二方面在第一方面的基础上,第二方面提供了一种机械手,包括:第一方面所述的环形夹持机构;以及与所述环形夹持机构连接的机械臂。本专利技术的实施例的技术效果至少包括:在一些实施例中,本专利技术的环形夹持机构以及机械手能够适应于外观形状不规整的目标物,又具有一定的柔性,能够避免对目标物造成损害,还能够提供较大的抓取力,实现对重量很大的目标物的运输作业。在一些实施例中,对囊状构件的的囊壁结构进行了针对性的设计,提高了所述环形夹持机构的抓取力。在一些实施例中,本专利技术的环形夹持机构通过设置多个夹持通道,大幅提升了其对于目标物的运输携带能力。在一些实施例中,将所述多个夹持通道连通,并设置于一个环形的囊状构件中,简化了环形夹持机构的结构设计,降低了生产成本,同时提高了运输作业过程中的使用便捷性。本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现,部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。附图说明图1为本专利技术的一些实施例中带多个伸缩部件的环形夹持机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.带多个伸缩部件的环形夹持机构,其特征在于,包括:/n环内设置有多个夹持通道的夹持环;以及/n多个伸缩部件,所述多个伸缩部件由至少一个囊状构件提供,其中,每个伸缩部件内部设置的伸缩空间均位于所述多个夹持通道与所述夹持环的内环壁之间,用于调节所述多个夹持通道的大小。/n

【技术特征摘要】
1.带多个伸缩部件的环形夹持机构,其特征在于,包括:
环内设置有多个夹持通道的夹持环;以及
多个伸缩部件,所述多个伸缩部件由至少一个囊状构件提供,其中,每个伸缩部件内部设置的伸缩空间均位于所述多个夹持通道与所述夹持环的内环壁之间,用于调节所述多个夹持通道的大小。


2.根据权利要求1所述的环形夹持机构,所述多个夹持通道连通设置。


3.根据权利要求2所述的环形夹持机构,其特征在于,所述多个伸缩部件与所述多个夹持通道一一对应,所述每个伸缩部件设置为环形,所述每个伸缩部件的环内通道设置为对应的夹持通道。


4.根据权利要求3所述的环形夹持机构,所述多个伸缩部件由一个环形的囊状构件提供,所述囊状构件沿着所述多个夹持通道的贯通方向将自身分割成所述多个伸缩部件。


5.根据权利要求4所述的环形夹持机构,其特征在于,还包括一个分割环,所述分割环设置于所述囊状构件的环内通道中,且与所述夹持环分别沿着所述环内通道的环内外两侧方向,与所述囊状构件的侧部抵触密封连接,使所述囊状构件分割成所述多个伸缩部件。


6.根据权利要求5所述的环形夹持机构,其特征在于,所述夹持环设置于所述囊状构件...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈俊杰温云张璐瑶何江华黄浩程袁显举
申请(专利权)人:江西理工大学
类型:发明
国别省市:江西;36

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