夹爪机构及机械臂的制作方法

本发明涉及仓储物流领域，尤其涉及一种夹爪机构及机械臂。

背景技术：

气动夹爪在工业自动化领域、物流行业、医疗行业和生物行业都有广泛的应用。其中，在物流行业的应用主要是作为并联机器人或六轴机械臂的末端执行机构即端拾器使用。结合视觉识别系统，对皮带分拣线上的物品进行分拣。

气动夹爪一般包括平行开闭型气动夹爪，滑动导轨式气动夹爪，齿条式气动夹爪等。气缸或齿条水平推动夹爪，达到夹持物品的目的。在平行气缸动作下，夹持器端部仅做水平运动，只能夹取形状规则的物品及较大尺寸的物品。对于形状不规则的物品及小尺寸物体的夹持，需要使用更大行程的气缸或使用形状不规则的夹爪本体结构。

技术实现要素：

本发明的目的是提出一种夹爪机构及机械臂，能够夹持形状不规则的物品，且能够在更大尺寸范围内夹持物品。

为实现上述目的，本发明提供了一种夹爪机构，其包括机架、驱动机构和夹爪组件，所述机架设有弧形轨道，所述驱动机构和所述夹爪组件设于所述机架，所述驱动机构驱动连接于所述夹爪组件，所述夹爪组件包括与所述弧形轨道相互配合的配合部，所述夹爪组件能够在所述驱动机构的驱动下通过所述配合部沿所述弧形轨道运动。

在一优选或可选实施例中，所述弧形轨道包括水平段和弧形段，所述水平段与地面平行，所述水平段的一端过渡连接所述弧形段。

在一优选或可选实施例中，所述弧形轨道包括水平段和弧形段，所述水平段与地面平行，所述水平段的两端均过渡连接一所述弧形段。

在一优选或可选实施例中，包括两个所述夹爪组件和两个所述驱动机构，所述机架设有两组所述弧形轨道，每一所述驱动机构驱动连接一所述夹爪组件，对应沿一所述弧形轨道运动。

在一优选或可选实施例中，两组所述弧形轨道之间具有预设距离；两个所述夹爪组件均对应位于两组所述弧形轨道相互远离的端部，两个所述夹爪组件之间的距离最大；两个所述夹爪组件均对应位于两组所述弧形轨道相互邻近的端部，两个所述夹爪组件之间的距离最小。

在一优选或可选实施例中，两组所述弧形轨道均包括与地面平行的水平段，以及与所述水平段的一端过渡连接的弧形段，两组所述弧形段相邻近。

在一优选或可选实施例中，所述驱动机构包括气缸，所述气缸的一端连接于所述机架，所述气缸的另一端连接于所述夹爪组件。

在一优选或可选实施例中，所述夹爪组件包括连接块和两个夹爪本体，两个所述夹爪本体设于所述连接块，所述连接块连接于所述驱动机构。

在一优选或可选实施例中，所述配合部包括滚动件，所述滚动件设于所述弧形轨道，且能够沿所述弧形轨道滚动，所述夹爪组件通过所述滚动件沿所述弧形轨道运动。

在一优选或可选实施例中，所述滚动件为凸轮轴承随动器。

在一优选或可选实施例中，所述配合部包括滑块，所述滑块设于所述弧形轨道，且能够沿所述弧形轨道滑动，所述夹爪组件通过所述滑块沿所述弧形轨道运动。

为实现上述目的，本发明提供了一种机械臂，其包括上述任一实施例中的夹爪机构。

基于上述技术方案，本发明至少具有以下有益效果：

本发明实施例提供的夹爪机构，其夹爪组件沿弧形轨道运动，即夹爪组件的运动轨迹为弧形，因此，能够夹持形状不规则的物品以及能够在更大尺寸范围内实现物品夹持，从而能够适应更多的物品外形尺寸，提高不同场景下的工作适应性，应用范围更广泛。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例提供的夹爪机构的分解示意图；

图2为本发明实施例提供的夹爪机构的主视示意图；

图3为本发明实施例提供的夹爪机构中的夹爪组件的分解示意图。

附图中标号：

1-机架；11-弧形轨道；111-水平段；112-弧形段；

2-驱动机构；

3-夹爪组件；31-连接块；32-夹爪本体；33-滚动件；34-耐磨片；

4-轴盘；

5-连接柱。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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发明和简化描述，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发明保护范围的限制。

如图1、图2所示，为本发明提供的夹爪机构的示意性实施例，在该示意性实施例中，夹爪机构包括机架1、驱动机构2和夹爪组件3，机架1设有弧形轨道11，驱动机构2和夹爪组件3设于机架1，驱动机构2驱动连接于夹爪组件3，夹爪组件3包括与弧形轨道11相配合的配合部，配合部设于弧形轨道11，能够相对于弧形轨道11滑动或滚动，夹爪组件3能够在驱动机构2的驱动下通过配合部沿弧形轨道11运动。

上述实施例中，由于夹爪组件3沿弧形轨道11运动，夹爪组件3的运动轨迹为弧形，能够适应形状不规则的物品以及能够在更大尺寸范围内实现物品夹持，从而能够适应更多的物品外形尺寸，因此，可以减少不同型号夹爪机构的数量，降低成本；减少夹爪机构的更换次数，提高分拣线上的设备利用率和分拣节拍效率。

在本发明提供的夹爪机构的示意性实施例中，弧形轨道11的具体弧度和弧形可以根据实际需要进行调整。

如图2所示，本发明实施例提供的弧形轨道11可以包括水平段111和弧形段112，水平段111可以与地面平行，水平段111可以与弧形段112过渡连接。

本发明实施例通过调整夹爪组件3的运动轨迹，使夹爪组件3沿水平与圆弧相结合的移动轨迹运动，在不增加夹爪机构数量、不改变夹爪机构结构的情况下达到夹持不规则形状物品及较小物品的目的，提高了不同场景下的工作适应性，应用范围更广泛。

在一优选或可选实施例中，如图2所示，弧形轨道11可以包括一个水平段111和一个弧形段112，水平段111的一端可以过渡连接弧形段112。

在另一优选或可选实施例中，弧形轨道11可以包括一个水平段111和两个弧形段112，水平段111的两端均可以过渡连接一弧形段112。

如图1所示，上述本发明提供的夹爪机构的示意性实施例中，夹爪机构可以包括两个夹爪组件3和两个驱动机构2，对应的，机架1可以设有两组弧形轨道11，其中一驱动机构2驱动连接一夹爪组件3，对应的沿一组弧形轨道11运动；另一驱动机驱动连接另一夹爪组件3，对应的沿另一组弧形轨道11运动。

上述实施例中，每组弧形轨道11均包括两个弧形轨道11，两个弧形轨道11之间设置一夹爪组件3，每一夹爪组件3的两侧均设有一与弧形轨道11相互配合的配合部。下述的每组弧形轨道11均是将该组内的两个弧形轨道11作为整体进行描述。

如图2所示，上述实施例中，两组弧形轨道11之间可以具有预设距离，在两个夹爪组件3均对应位于两组弧形轨道11相互远离的端部时，两个夹爪组件3之间的距离最大，为h1，适用于夹持较大尺寸的物品；在两个夹爪组件3均对应位于两组弧形轨道11相互邻近的端部时，两个夹爪组件3之间的距离最小，为h2，适用于夹持较小尺寸的物品。

在两个夹爪组件3往复运动中，弧形轨道11的中心线的轨迹变化直接影响两个夹爪组件3之间的夹持角度和夹持距离。

两组弧形轨道11可以均包括与地面平行的水平段111，以及与水平段111的一端过渡连接的弧形段112，两组弧形轨道11的弧形段112相邻近。由于两组弧形轨道11邻近侧的弧形轨迹的存在，使得两个夹爪组件3之间的夹持距离更小，对不规则形状的物品和小尺寸物体的夹持适应力更强。

上述各夹爪机构的实施例中，驱动机构2可以包括气缸，气缸的一端连接于机架1，气缸的另一端连接于夹爪组件3。通过改变气缸的活塞杆的长度，来带动夹爪组件3沿弧形轨道11往复运动。

在一优选或可选实施例中，气缸的一端可以通过销轴与机架1铰接，气缸的另一端也可以通过销轴与夹爪组件3连接。

上述各夹爪机构的实施例中，驱动机构2也可以包括电机和传动结构，电机通过传动结构连接于夹爪组件3，以驱动夹爪组件3沿弧形轨道11往复运动。

如图3所示，夹爪组件3可以包括连接块31和两个夹爪本体32，两个夹爪本体32设于连接块31，连接块31连接于驱动机构2。夹爪组件3还包括与弧形轨道11相互配合的配合部，配合部可以设于连接块31。

上述夹爪组件3与弧形轨道11配合的配合部可以为滚动件33或滑块，以使配合部与弧形轨道11之间为滚动摩擦或滑动摩擦。

在一优选或可选实施例中，配合部可以为滚动件33，滚动件33设于弧形轨道11，且能够沿弧形轨道11滚动，夹爪组件3通过滚动件33沿弧形轨道11运动。滚动件33的使用，使夹爪组件3的往复运动为滚动摩擦，大大延长了夹爪组件3的使用寿命。

进一步地，滚动件33可以为凸轮轴承随动器。每一个夹爪组件3的两侧均可以设有两个凸轮轴承随动器，每一侧的两个凸轮轴承随动器对应位于一弧形轨道11内。凸轮轴承随动器通过自身的滚动在机架1的弧形轨道11内移动。

进一步地，夹爪组件3还可以包括耐磨片34，耐磨片34可以设于滚动件33与连接块31的配合处。

在另一优选或可选实施例中，配合部可以为滑块，滑块设于弧形轨道11，且能够沿弧形轨道11滑动，夹爪组件3可以通过滑块沿弧形轨道11运动。

本发明还提供了一种机械臂的示意性实施例，在该示意性实施例中，机械臂包括上述任一实施例中的夹爪机构。

上述机械臂的实施例中，夹爪机构还可以包括轴盘4和连接柱5，轴盘4可以通过连接柱5设于机架1。夹爪机构可以通过轴盘4连接于机械臂主体。

由于本发明实施例提供的机械臂包括本发明实施例提供的夹爪机构，因此，本发明实施例提供的机械臂相应的具备本发明实施例提供的夹爪机构的有益效果，在此不再赘述。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。