环形夹持机构以及机械手制造技术

本发明专利技术公开了一种环形夹持机构，包括环内具有夹持通道的夹持环；以及设置于所述夹持环上且具有伸缩空间的囊状构件，其中，所述伸缩空间位于所述夹持通道与所述夹持环的内壁之间，所述囊状构件通过所述伸缩空间改变所述夹持通道的大小，实现对目标物的夹持。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，又具有较好的柔性，能够避免对目标物造成损害，还能够提供较大的抓取力，实现对重量较大的目标物的运输作业。

Ring clamping mechanism and manipulator

【技术实现步骤摘要】
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，为突破前述种种技术困境，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。在现有机械手中，金属夹持机构由于刚度太大，易对目标物表面造成损害，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；在此之外的柔性吸盘类夹持机构，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，这类柔性夹持机构，往往也很难提供较大的抓取力。在上文所述的基础上，专利技术人发现：目前在机械手夹持领域，还未有一种夹持机构；其既能够适应于外观形状不规整的目标物；又具有较好的柔性，能够避免对目标物造成损害；还能够提供较大的抓取力，实现对重量较大的目标物的运输作业。循此路径，专利技术人在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，位于刚性化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。需要强调的是，夹持环并非一定要选取刚性结构，用某些柔性结构代替也同样可以起到非常好的夹持效果，只是相对于刚性环而言，其中的夹持通道具备的夹持力要小一点。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，又具有较好的柔性，能够避免对目标物造成损害，还能够提供较大的抓取力，实现对重量较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：环内设置有夹持通道的夹持环；以及设置于所述夹持环上且具有伸缩空间的囊状构件，其中，所述伸缩空间位于所述夹持通道与所述夹持环的内环壁之间，所述囊状构件通过所述伸缩空间调节所述夹持通道的大小，实现对待运输目标物的夹持。上述实施例中，“所述夹持环”可以是封闭式的，也可以是具有开口的半环；“所述夹持环”可以由硬质材料制备，例如塑料、金属等物质，也可以由柔性物质制备，例如橡胶尼龙混合物等。“所述夹持通道”与“所述夹持环”中内环通道的贯通方向相同。“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。在一些实施例中，所述囊状构件的形状设置为与所述夹持环匹配的环形，所述囊状构件的环内通道与所述夹持环的内环通道连通设置。上述实施例中，所述夹持通道实际上就是囊状构件的环内通道，或者说，夹持环的内环通道包括了囊状构件的伸缩空间与环内通道两部分。在一个更形象化的例子中，所述囊状构件的结构类似于一个环形管道，在这个例子中，环形管道的内部流通空间即所述伸缩空间，环形管道的内环通道即所述夹持通道(同时也是囊状构件的环内通道)；另外，囊状构件的环内通道与夹持环的内环通道连通，事实上是为了保证前述两个通道的贯通方向相同，从而便于设置夹持通道。在一些实施例中，所述夹持环设置于所述囊状构件内部，所述囊状构件在远离所述夹持通道的外侧部设置开口，在所述开口处，所述外侧部与所述夹持环的外环壁抵触密封连接。上述实施例中，“所述外侧部”指的是远离囊状构件的环中心的侧壁，该部分侧壁与所述夹持通道呈非接触状态。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，还包括紧固环，其中，在所述外侧部与所述夹持环的外环壁的密封连接处，所述紧固环套设在所述外侧部上。上述实施例中，“所述紧固环”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，在所述密封连接处，所述夹持环上设置有防滑槽，所述防滑槽通过所述紧固环将所述外侧部压设于其槽中。可以理解的是，所述外侧部上还可以设置与所述防滑槽匹配的防滑块或者防滑纹路，以提升防滑效果与密封效果。在一些实施例中，所述囊状构件的壁体由内层橡胶、第一层帘布、帘布胶、第二层帘布和外层橡胶一体硫化构成。在一些实施例中，所述凸起部上设置有连接孔。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，又具有较好的柔性，能够避免对目标物造成损害，还能够提供较大的抓取力，实现对重量较大的目标物的运输作业。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环形夹持机构的一个结构示意图；图2为本专利技术的一些实施例中环形夹持机构的又一个结构示意图；图3为本专利技术的一些实施例中环形夹持机构在囊状构件未充气状态下剖切后的一个内部结构示意图；图4为本专利技术的一些实施例中环形夹持机构在囊状构件充气状态下剖切后的一个内部结构示意图；图5为本专利技术的一些实施例中夹持环的一个结构示意图；图6为本图5中M部分的局部结构放大示意图；图7为本专利技术的一些实施例中囊状构件上第一层帘布与第二层帘布中帘子线的排布示意图；图8为本专利技术的一些实施例中机械手的其中一个工作状态示意图；图9为本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.环形夹持机构，其特征在于，包括：/n环内设置有夹持通道的夹持环；以及/n设置于所述夹持环上且具有伸缩空间的囊状构件，其中，所述伸缩空间位于所述夹持通道与所述夹持环的内环壁之间，所述囊状构件通过所述伸缩空间调节所述夹持通道的大小，实现对待运输目标物的夹持。/n

【技术特征摘要】
1.环形夹持机构，其特征在于，包括：
环内设置有夹持通道的夹持环；以及
设置于所述夹持环上且具有伸缩空间的囊状构件，其中，所述伸缩空间位于所述夹持通道与所述夹持环的内环壁之间，所述囊状构件通过所述伸缩空间调节所述夹持通道的大小，实现对待运输目标物的夹持。


2.根据权利要求1所述的环形夹持机构，其特征在于，所述囊状构件的形状设置为与所述夹持环匹配的环形，所述囊状构件的环内通道与所述夹持环的内环通道连通设置。


3.根据权利要求2所述的环形夹持机构，其特征在于，所述夹持环设置于所述囊状构件内部，所述囊状构件在远离所述夹持通道的外侧部设置开口，在所述开口处，所述外侧部与所述夹持环的外环壁抵触密封连接。


4.根据权利要求3所述的环形夹持机构，其特征在于，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。


5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈俊杰，何江华，张璐瑶，朱斌，袁显举，邱光琦，
申请(专利权)人：江西理工大学，
类型：发明
国别省市：江西;36