一种负压柔性夹爪制造技术

本实用新型专利技术公开了一种负压柔性夹爪，包括由弹性材料制成的夹持部和连接部，所述夹持部包括至少两个相互配合用于夹持的指部，所述连接部包括驱动腔室，所述连接部上设置有与驱动腔室相通的连通口，所述驱动腔室包括腔底壁和腔侧壁，所述腔底壁处于各指部之间并向指尖方向拱起，所述腔侧壁与各指部的指跟连接，所述腔底壁的厚度小于腔侧壁的厚度或者腔底壁的弹性模量小于腔侧壁的弹性模量，每个指部的侧壁与腔底壁之间均连接有用于增强牵拉力的拉力加强块。该夹爪具有更大的夹持力以满足更大尺寸的物品的夹持。尺寸的物品的夹持。尺寸的物品的夹持。

【技术实现步骤摘要】
一种负压柔性夹爪


[0001]本技术涉及一种负压柔性夹爪，属于柔性夹具


技术介绍

[0002]在工业自动化领域，机械臂末端抓取动作主要由刚性机械手爪或真空吸盘完成。但刚性机械手爪，由于力度难以控制，很难对柔软、脆弱物体实现无损抓取。真空吸盘在搬运过程中难以适应表面粗糙、开孔的异形物体。这导致两者应用场景均存在局限性。柔性机械手指采用弹性材料，能够实现对柔软、脆弱物体的抓取而不会对物体本身产生损伤。申请人在2017.08.18申请了一个专利号为CN201721042513.4名称为一种新型柔性夹头及其柔性夹具和柔性夹持笔的技术专利，该专利中记载了一种柔性夹头，包括由弹性材料制成的夹持部和连接部，所述夹持部包括至少两个相互配合用于夹持的指尖，各指尖之间形成了指缝，每个指尖的内部均设置有指腔，所述连接部包括连通腔室，该连通腔室与各指腔均连通，所述连接部上设置有与连通腔室相通的连通口，所述指尖包括靠近指缝的内壁和远离指缝的外壁，所述内壁的厚度小于外壁的厚度或者内壁的弹性模量小于外壁的弹性模量。这种结构的柔性夹头可以适合小物件的夹持，而这种柔性夹头的工作过程中，通过正压驱动使指尖张开，抽气时，指腔和连通腔室内的驱动介质从连通口被抽出，同样内壁的弯曲变形量大于外壁的变形量，从而实现指尖闭合，这样该柔性夹头就可以完成微小物品的夹持，并且不对物品表面造成损伤。然而，这种柔性夹头无法夹持一些尺寸比较大的物品，当然，可以通过增大柔性夹头的尺寸，但是由于柔性夹头的尺寸增大后，指尖的长度也会增大，指尖之间的夹持区域也会增大，因此，在进行负压夹取时依靠指尖的变形其夹持力比较小，由于夹头都是弹性材料制成，因此夹头自身的强度并不高，这就限制了夹头的夹持力，因此，
技术介绍
中的柔性夹头即使增大了尺寸也不适合大尺寸的物品的夹持。

技术实现思路

[0003]本技术所要解决的技术问题是：提供一种负压柔性夹爪，该夹爪具有更大的夹持力以满足更大尺寸的物品的夹持。
[0004]为解决上述技术问题，本技术的技术方案是：一种负压柔性夹爪，包括由弹性材料制成的夹持部和连接部，所述夹持部包括至少两个相互配合用于夹持的指部，所述连接部包括驱动腔室，所述连接部上设置有与驱动腔室相通的连通口，所述驱动腔室包括腔底壁和腔侧壁，所述腔底壁处于各指部之间并向指尖方向拱起，所述腔侧壁与各指部的指跟连接，所述腔底壁的厚度小于腔侧壁的厚度或者腔底壁的弹性模量小于腔侧壁的弹性模量，每个指部的侧壁与腔底壁之间均连接有用于增强牵拉力的拉力加强块。
[0005]作为一种优选的方案，所述连接部还包括腔顶壁，所述连通口设置于所述腔顶壁上，所述腔顶壁或者腔底壁上设置有防止变形后的腔底壁堵塞连通口的防堵结构，所述防堵结构位于驱动腔室内。
[0006]作为一种优选的方案，所述防堵结构包括嵌入或者粘结在所述腔顶壁上的防堵
套，所述防堵套的通腔与连通口联通，所述防堵套的侧壁上设置有将驱动腔室和防堵套的通腔连通的辅助通孔。
[0007]作为一种优选的方案，所述驱动腔室还设置有向每个指部的指跟延伸的延伸腔室。
[0008]作为一种优选的方案，所述腔侧壁的上端设置增强部，所述增强部向中心延伸形成收拢形状，所述腔侧壁的上端与腔顶壁粘结或者一体成型，所述增强部的下部还设置有用于改变压力方向使压力朝向斜上方的功能面。
[0009]作为一种优选的方案，所述腔侧壁的外侧上位于相邻指跟的区域设置有过渡曲面，所述过渡曲面下端与比上端更靠近柔性夹爪的中心。
[0010]作为一种优选的方案，所述指部的内侧面上还设置有增大摩擦的粗糙结构。
[0011]采用了上述技术方案后，本技术的效果是：由于一种负压柔性夹爪，包括由弹性材料制成的夹持部和连接部，所述夹持部包括至少两个相互配合用于夹持的指部，所述连接部包括驱动腔室，所述连接部上设置有与驱动腔室相通的连通口，所述驱动腔室包括腔底壁和腔侧壁，所述腔底壁处于各指部之间并向指尖方向拱起，所述腔侧壁与各指部的指跟连接，所述腔底壁的厚度小于腔侧壁的厚度或者腔底壁的弹性模量小于腔侧壁的弹性模量，每个指部的侧壁与腔底壁之间均连接有用于增强牵拉力的拉力加强块，因此，使用时该柔性夹爪的连通口直接连接负压系统，夹持时物品先位于指部之间的区域，然后对驱动腔室内抽真空，由于负压的作用驱动腔室会发生变形，此时所述腔底壁的厚度小于腔侧壁的厚度或者腔底壁的弹性模量小于腔侧壁的弹性模量，因此，腔底壁会向顶部靠拢移动，且腔底壁变形量大于腔侧壁的变形量，而腔底壁的变形就会牵拉指部相互靠拢而夹持物品，由于拉力加强块的存在，就会将腔底壁变形的牵拉力更好的传递到指部，从而增加了牵拉力，使夹持力增大，而同时，所述腔底壁处于各指部之间并向指尖方向拱起，因此，负压状态下腔底壁向顶部靠拢变形移动的行程会更大，这样变形量更大，指部在夹持时相互靠拢的程度就会更大，从而夹持力增大，另外由于腔底壁的变形行程增大，驱动腔室的高度尺寸就可以更小，这样腔侧壁的变形量会更小，这样就避免了因为腔侧壁变形而释放夹持力导致夹持力变小的情况出现，通过上述结构后，该负压柔性夹爪能够提供更大的夹持力，从而夹持更大更重的物品。
[0012]又由于所述连接部还包括腔顶壁，所述连通口设置于所述腔顶壁上，所述腔顶壁或腔底壁上设置有防止变形后的腔底壁堵塞连通口的防堵结构，所述防堵结构位于驱动腔室内，因此，该防堵结构可以防止腔底壁负压变形而封堵连通口，从而确保持续给驱动腔室提供负压，保证柔性夹爪的夹持力稳定。
[0013]又由于所述防堵结构包括嵌入或者粘结在所述腔顶壁上的防堵套，所述防堵套的通腔与连通口联通，所述防堵套的侧壁上设置有将驱动腔室和防堵套的通腔连通的辅助通孔，采用该结构后，即使腔底壁负压变形与防堵套的下端接触，辅助通孔依旧通畅，从而起到了可靠的防堵效果。
[0014]又由于所述驱动腔室还设置有向每个指部的指跟延伸的延伸腔室，该延伸腔室可以方便指部变形弯曲时提供更大的变形量，增加指部弯曲的角度，从而进一步提高夹持力。
[0015]又由于所述腔侧壁的上端设置增强部，所述增强部向中心延伸形成收拢形状，所述腔侧壁的上端与腔顶壁粘结或者一体成型，所述增强部的下部还设置有用于改变压力方
向使压力朝向斜上方的功能面，这样该负压柔性夹爪也可以适合正压，当驱动腔室通正压时，指部会张开，从而方便夹持更大体积的物品，而正压状态下，腔侧壁的上端与腔顶壁交接的区域是容易出现裂纹和损坏的，由于增强部的存在，就可以增加腔侧壁与腔顶壁之间的粘结力或者抗撕裂能力，同时功能面的存在，使得气压作用于功能面上的压力方向发生改变，由原本直接作用于腔侧壁改变为作用于增强部上，该压力会被腔侧壁和腔顶壁共同承受，这样提高了强度，可以有效的释放正压时的材料变形的应力，提高使用寿命。
[0016]又由于所述腔侧壁的外侧上位于相邻指跟的区域设置有过渡曲面，所述过渡曲面下端与比上端更靠近柔性夹爪的中心，由于该过渡曲面的存在，指部在进行弯曲变形时指跟的变形阻力更小，这样相同负压条件下指本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种负压柔性夹爪，包括由弹性材料制成的夹持部(1)和连接部(2)，所述夹持部(1)包括至少两个相互配合用于夹持的指部(101)，所述连接部(2)包括驱动腔室(201)，所述连接部(2)上设置有与驱动腔室(201)相通的连通口(206)，其特征在于：所述驱动腔室(201)包括腔底壁(202)和腔侧壁(203)，所述腔底壁(202)处于各指部(101)之间并向指尖方向拱起，所述腔侧壁(203)与各指部(101)的指跟连接，所述腔底壁(202)的厚度小于腔侧壁(203)的厚度或者腔底壁(202)的弹性模量小于腔侧壁(203)的弹性模量，每个指部(101)的侧壁与腔底壁(202)之间均连接有用于增强牵拉力的拉力加强块(3)。2.如权利要求1所述的一种负压柔性夹爪，其特征在于：所述连接部(2)还包括腔顶壁(209)，所述连通口(206)设置于所述腔顶壁(209)上，所述腔顶壁(209)或腔底壁(202)上设置有防止变形后的腔底壁(202)堵塞连通口(206)的防堵结构，所述防堵结构位于驱动腔室(201)内。3.如权利要求2所述的一种负压柔性夹爪，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张帆，沈科，
申请(专利权)人：苏州柔触机器人科技有限公司，
类型：新型
国别省市：