一种电动柔性夹爪的制作方法

1.本实用新型涉及自动化夹具技术领域，具体地说是一种电动柔性夹爪。


背景技术：

2.电动夹爪是内部集成伺服系统的小型电动夹爪，适用于实验室、医院等无气源场合；现有电动夹爪采用伺服电机力矩模式控制夹爪的夹持力度，改变电机的输出力矩，调整夹爪的夹持力；
3.但是，在实际工作中突然发生断电时，由于夹具的夹紧力是由电机驱动的，会因断电而造成夹紧力失效，无法提供可持续的柔性夹持，停止工作从而导致目标物掉落或发生其他误操作，造成损失。


技术实现要素：

4.针对传统的电动柔性夹爪存在的技术缺陷，本实用新型一方面提供了一种电动柔性夹爪，其具体技术方案如下：
5.一种电动柔性夹爪，用于夹持工件，电动柔性夹爪包括夹爪载体、夹爪驱动组件和夹爪抓取组件，其中：
6.夹爪载体用于承载夹爪驱动组件和夹爪抓取组件；
7.夹爪驱动组件用来驱动夹爪抓取组件；
8.夹爪抓取组件与夹爪驱动组件传动连接，夹爪抓取组件用来抓取工件；
9.夹爪驱动组件用于驱动夹爪抓取组件同步夹取或释放工件，以实现对工件的夹持，夹爪抓取组件的夹紧力由弹力提供，可在断电情况下使用。
10.通过夹爪驱动组件对夹爪抓取组件的控制，本实用新型提供的电动柔性夹爪可以在断电的情况下，持续对工件进行稳定夹取，可以有效避免由于突发状况对工件造成损坏，减少损失。
11.在一些实施例中，夹爪抓取组件包括成对设置的第一夹持手指和第二夹持手指，其中：第一夹持手指经第一铰链与夹爪载体转动连接；第二夹持手指经第二铰链与夹爪载体转动连接；第一夹持手指的上端经第三铰链与第二夹持手指的上端转动连接，第一夹持手指和第二夹持手指的下端延伸出夹爪载体且用于夹取或释放工件。
12.通过第一夹持手指和第二夹持手指的配合，实现了第一夹持手指和第二夹持手指下端同步打开或收缩，进而实现对工件的夹取或释放，提高了夹取的稳定性。
13.在一些实施例中，夹爪驱动组件包括驱动部、传动部件、伸缩导杆和夹紧部件；其中：驱动部安装在夹爪载体上，用于驱动传动部件；传动部件沿第一方向设置在夹爪载体上，用于驱动伸缩导杆；伸缩导杆沿第一方向穿设在夹爪载体上，用于驱动第一夹持手指和第二夹持手指夹取或释放工件；夹紧部件包括限位块和复位弹簧，限位块套设在伸缩导杆的上端，复位弹簧套设在伸缩导杆上，且位于限位块与夹爪载体之间；驱动部驱动传动部件和伸缩导杆下移时，伸缩导杆驱动第一夹持手指和第二夹持手指的上端沿第一方向下移，
复位弹簧受压变形，第一夹持手指和第二夹持手指的下端打开，释放工件；驱动部驱动传动部件上移时，复位弹簧失压复位，伸缩导杆驱动第一夹持手指和第二夹持手指的上端沿第一方向上移，第一夹持手指和第二夹持手指的下端夹合，夹取工件。
14.通过驱动部和夹紧部件的配合，可以驱动传动部件和伸缩导杆沿第一方向下移或上移，从而驱动第一夹持手指和第二夹持手指下端的打开和夹合，实现对工装的释放和夹取，而且夹紧力是由复位弹簧的复位弹力提供的，因而可以实现可持续的柔性夹持，不会产生过载力，夹紧部件不需要电力进行驱动，可以在断电的情况下，持续对工件进行稳定夹取，可以有效避免由于突发状况对工件造成损坏，减少损失。
15.在一些实施例中，驱动部包括驱动组件和丝杆部件，其中：驱动组件安装在夹爪载体上，用于带动丝杆部件；丝杆部件包括丝杆和丝杆螺母，丝杆的上端连接在驱动组件的驱动端上，丝杆螺母螺纹连接在丝杆的下端，丝杆螺母设置在传动部件上；驱动组件带动丝杆转动时，丝杆通过丝杆螺母驱动传动部件和伸缩导杆沿第一方向下移；驱动组件带动丝杆反转时，丝杆通过丝杆螺母驱动传动部件沿第一方向上移。
16.提供了一种结构简单、驱动稳定的驱动部，其能够驱动传动部件沿第一方向平稳下移或上移，实现对工装的释放，同时为工装的夹取提供先决条件，保证了在断电的情况下，持续对工件进行稳定夹取，减少损失。
17.在一些实施例中，传动部件包括支座和滑动块，支座沿第一方向设置在夹爪载体上，滑动块沿第一方向滑动连接在支座上，滑动块的上端与丝杆螺母连接。
18.通过支座与滑动块的配合，可以使得滑动块平稳的沿第一方向下移或上移，平稳的推动伸缩导杆沿第一方向下移，实现夹爪抓取组件对工件的释放。
19.在一些实施例中，伸缩导杆沿第一方向穿设在夹爪载体上，伸缩导杆设置在滑动块的下方，且与滑动块贴合，伸缩导杆的下端通过第三铰链与第一夹持手指及第二夹持手指的上端转动连接。
20.通过伸缩导杆与第一夹持手指及第二夹持手指的配合，稳定的带动第一夹持手指及第二夹持手指的上端上移或下移，实现对工装的夹取或释放。
附图说明
21.图1为本实用新型的立体结构示意图；
22.图2为本实用新型的内部结构的立体结构示意图；
23.图3为本实用新型的主视图；
24.图4为本实用新型的侧视图。
25.图1至图4中包括如下附图标记：
26.1、夹爪载体；2、夹爪抓取组件；21、第一夹持手指；22、第二夹持手指；23、第一铰链；24、第二铰链；25、第三铰链；3、夹爪驱动组件；31、驱动部；311、驱动组件；312、丝杆部件；3121、丝杆；3122、丝杆螺母；32、传动部件；321、支座；322、滑动块；33、伸缩导杆；34、夹紧部件；341、限位块；342、复位弹簧。
具体实施方式
27.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具
体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
28.传统的电动夹爪多采用伺服电机力矩模式控制夹爪的夹持力度，改变电机的输出力矩，调整夹爪的夹持力，但是，在实际工作中突然发生断电时，夹具会因断电而输出力失效，停止工作从而导致目标物掉落或发生其他误操作，造成损失。
29.鉴于此，本实用新型提供了一种电动柔性夹爪，该电动柔性夹爪的输出力由复位弹力作用，而非由电机驱动力作用，可在断电情况下使用，实现夹紧力柔性且可靠。
30.如图1至图4所示，一种电动柔性夹爪，用于夹持工件，电动柔性夹爪包括夹爪载体1、夹爪驱动组件3和夹爪抓取组件2，其中：
31.夹爪载体1用于承载夹爪驱动组件3和夹爪抓取组件2；夹爪驱动组件3用来驱动夹爪抓取组件2；夹爪抓取组件2与夹爪驱动组件3传动连接，夹爪抓取组件2用来抓取工件。
32.夹爪驱动组件3用于驱动夹爪抓取组件2同步夹取或释放工件，以实现对工件的夹持，夹爪抓取组件2的夹紧力由弹力提供，可在断电情况下使用。
33.通过夹爪驱动组件3对夹爪抓取组件2的控制，本实用新型提供的电动柔性夹爪可以在断电的情况下，持续对工件进行稳定夹取，可以有效避免由于突发状况对工件造成损坏，减少损失。
34.如图1至图4所示，可选的，夹爪抓取组件2包括成对设置的第一夹持手指21和第二夹持手指22，其中：第一夹持手指21经第一铰链23与夹爪载体1转动连接；第二夹持手指22经第二铰链24与夹爪载体1转动连接；第一夹持手指21的上端经第三铰链25与第二夹持手指22的上端转动连接，第一夹持手指21和第二夹持手指22的下端延伸出夹爪载体1且用于夹取或释放工件。
35.如此设置，通过第一夹持手指21和第二夹持手指22的配合，实现了第一夹持手指21和第二夹持手指22下端同步打开或收缩，进而实现对工件的释放或夹取，提高了夹取的稳定性。
36.如图1至图4所示，可选的，夹爪驱动组件3包括驱动部31、传动部件32、伸缩导杆33和夹紧部件34；其中：驱动部31安装在夹爪载体1上，用于驱动传动部件32；传动部件32沿第一方向(图3中的x轴方向)设置在夹爪载体1上，配合夹紧部件34用于驱动伸缩导杆33；伸缩导杆33沿第一方向穿设在夹爪载体1上，用于驱动第一夹持手指21和第二夹持手指22夹取或释放工件。
37.如此设置，驱动部31驱动传动部件32沿第一方向移动，以带动伸缩导杆33驱动第一夹持手指21和第二夹持手指22释放工件；夹紧部件34带动伸缩导杆33驱动第一夹持手指21和第二夹持手指22夹取工件，持续对工件进行稳定夹持，可以有效避免由于突发状况对工件造成损坏，减少损失。
38.如图1至图4所示，可选的，驱动部31包括驱动组件311和丝杆部件312，其中：驱动组件311安装在夹爪载体1上，用于带动丝杆部件312；丝杆部件312包括丝杆3121和丝杆螺母3122，丝杆3121的上端连接在驱动组件311的驱动端上，丝杆螺母3122螺纹连接在丝杆3121的下端，丝杆螺母3122设置在传动部件32上；驱动组件311带动丝杆3121转动时，丝杆3121通过丝杆螺母3122驱动传动部件32和伸缩导杆33沿第一方向下移；驱动组件311带动丝杆3121反转时，丝杆3121通过丝杆螺母3122驱动传动部件32沿第一方向上移。
39.如此设置，提供了一种结构简单、驱动稳定的驱动部31，其能够驱动传动部件32沿
第一方向平稳下移或上移，实现对工装的释放，同时为工装的夹取提供先决条件，保证了在断电的情况下，持续对工件进行稳定夹取，减少损失。
40.如图1至图4所示，可选的，传动部件32包括支座321和滑动块322，支座321沿第一方向设置在夹爪载体1上，滑动块322沿第一方向滑动连接在支座321上，滑动块322的上端与丝杆螺母3122连接。
41.如此设置，通过支座321与滑动块322的配合，可以使得滑动块322平稳的沿第一方向下移或上移，平稳的推动伸缩导杆33沿第一方向下移，实现夹爪抓取组件2对工件的释放。
42.如图1至图4所示，可选的，夹紧部件34包括限位块341和复位弹簧342，限位块341套设在伸缩导杆33的上端，复位弹簧342套设在伸缩导杆33上，且位于限位块341与夹爪载体1之间；驱动部31驱动传动部件32和伸缩导杆33下移时，伸缩导杆33驱动第一夹持手指21和第二夹持手指22的上端沿第一方向下移，复位弹簧342受压变形，第一夹持手指21和第二夹持手指22的下端打开，释放工件；驱动部31驱动传动部件32上移时，复位弹簧342失压复位，伸缩导杆33驱动第一夹持手指21和第二夹持手指22的上端沿第一方向上移，第一夹持手指21和第二夹持手指22的下端夹合，夹取工件。
43.如此设置，通过驱动部31和夹紧部件34的配合，可以驱动传动部件32和伸缩导杆33沿第一方向下移或上移，从而驱动第一夹持手指21和第二夹持手指22下端的打开和夹合，实现对工件的释放和夹取，而且夹紧力是由复位弹簧342的复位弹力提供的，因而可以实现可持续的柔性夹持，不会产生过载力，夹紧部件34不需要电力进行驱动，可以在断电的情况下，持续对工件进行稳定夹取，可以有效避免由于突发状况对工件造成损坏，减少损失。
44.如图1至图4所示，可选的，伸缩导杆33沿第一方向穿设在夹爪载体1上，伸缩导杆33设置在滑动块322的下方，且与滑动块322贴合，伸缩导杆33的下端通过第三铰链25与第一夹持手指21及第二夹持手指22的上端转动连接。
45.如此设置，通过伸缩导杆33与第一夹持手指21及第二夹持手指22的配合，稳定的带动第一夹持手指21及第二夹持手指22的上端上移或下移，实现对工装的夹取或释放。
46.夹爪驱动组件3驱动夹爪抓取组件2实施对工件的释放和夹持过程如下：
47.初始状态下，丝杆螺母3122和滑动块322均处于最高位，复位弹簧342处于失压状态，伸缩导杆33和第一夹持手指21及第二夹持手指22的上端均处于最高位，此时，第一夹持手指21及第二夹持手指22的下端均处于夹合状态。
48.当需要实施对工件的抓取时：
49.首先，驱动组件311驱动丝杆3121转动，丝杆3121通过啮合的丝杆螺母3122驱动滑动块322在支座321上沿第一方向下移至低位，滑动块322的下端抵顶伸缩导杆33的上端，伸缩导杆33沿第一方向下移至低位，伸缩导杆33下端通过第三铰链25驱动第一夹持手指21和第二夹持手指22的上端沿第一方向下移至低位，此时，复位弹簧342受压变形。
50.接着，第一夹持手指21和第二夹持手指22的下端打开，使得待夹取的工件进入第一夹持手指21的下端、第二夹持手指22的下端之间的夹取空间内。
51.然后，驱动组件311驱动丝杆3121反转，丝杆3121通过啮合的丝杆螺母3122驱动滑动块322在支座321上沿第一方向上移至高位，伸缩导杆33的上端失去滑动块322的抵顶力
后，复位弹簧342失压复位，伸缩导杆33在复位弹簧342的压迫力下重新上移至高位，伸缩导杆33下端通过第三铰链25驱动第一夹持手指21和第二夹持手指22的上端沿第一方向上移至高位，第一夹持手指21和第二夹持手指22的下端夹合，从而夹紧工装，夹紧力是由复位弹簧342的复位弹力提供的，因而可以实现可持续的柔性夹持，不会产生过载力。
52.需要说明的是，若初始状态，工件已经被夹持，第一夹持手指21和第二夹持手指22的下端打开时，工件便被释放，因此，上述实施例中的对工件的释放可以实现。
53.上文对本实用新型进行了足够详细的具有一定特殊性的描述。所属领域内的普通技术人员应该理解，实施例中的描述仅仅是示例性的，在不偏离本实用新型的真实精神和范围的前提下做出所有改变都应该属于本实用新型的保护范围。本实用新型所要求保护的范围是由所述的权利要求书进行限定的，而不是由实施例中的上述描述来限定的。

技术特征：
1.一种电动柔性夹爪，其特征在于，用于夹持工件，所述电动柔性夹爪包括夹爪载体、夹爪驱动组件和夹爪抓取组件，其中：所述夹爪载体用于承载所述夹爪驱动组件和所述夹爪抓取组件；所述夹爪驱动组件用来驱动所述夹爪抓取组件；所述夹爪抓取组件与所述夹爪驱动组件传动连接，所述夹爪抓取组件用来抓取所述工件；所述夹爪驱动组件用于驱动所述夹爪抓取组件同步夹取或释放所述工件，以实现对所述工件的夹持，所述夹爪抓取组件的夹紧力由弹力提供，可在断电情况下使用。2.如权利要求1所述的电动柔性夹爪，其特征在于，所述夹爪抓取组件包括成对设置的第一夹持手指和第二夹持手指，其中：所述第一夹持手指经第一铰链与所述夹爪载体转动连接；所述第二夹持手指经第二铰链与所述夹爪载体转动连接；所述第一夹持手指的上端经第三铰链与所述第二夹持手指的上端转动连接，所述第一夹持手指和所述第二夹持手指的下端延伸出所述夹爪载体且用于夹取或释放所述工件。3.如权利要求2所述的电动柔性夹爪，其特征在于，所述夹爪驱动组件包括驱动部、传动部件、伸缩导杆和夹紧部件，其中：所述驱动部安装在所述夹爪载体上，用于驱动所述传动部件；所述传动部件沿第一方向设置在所述夹爪载体上，用于驱动所述伸缩导杆；所述伸缩导杆沿所述第一方向穿设在所述夹爪载体上，用于驱动所述第一夹持手指和所述第二夹持手指夹取或释放所述工件；所述夹紧部件包括限位块和复位弹簧，所述限位块套设在所述伸缩导杆的上端，所述复位弹簧套设在所述伸缩导杆上，且位于所述限位块与所述夹爪载体之间；所述驱动部驱动所述传动部件和所述伸缩导杆下移时，所述伸缩导杆驱动所述第一夹持手指和所述第二夹持手指的上端沿所述第一方向下移，所述复位弹簧受压变形，所述第一夹持手指和所述第二夹持手指的下端打开，释放所述工件；所述驱动部驱动所述传动部件上移时，所述复位弹簧失压复位，所述伸缩导杆驱动所述第一夹持手指和所述第二夹持手指的上端沿所述第一方向上移，所述第一夹持手指和所述第二夹持手指的下端夹合，夹取所述工件。4.如权利要求3所述的电动柔性夹爪，其特征在于，所述驱动部包括驱动组件和丝杆部件，其中：所述驱动组件安装在所述夹爪载体上，用于带动所述丝杆部件；所述丝杆部件包括丝杆和丝杆螺母，所述丝杆的上端连接在所述驱动组件的驱动端上，所述丝杆螺母螺纹连接在所述丝杆的下端，所述丝杆螺母设置在所述传动部件上；所述驱动组件带动所述丝杆转动时，所述丝杆通过所述丝杆螺母驱动所述传动部件和所述伸缩导杆沿所述第一方向下移；所述驱动组件带动所述丝杆反转时，所述丝杆通过所述丝杆螺母驱动所述传动部件沿所述第一方向上移。5.如权利要求4所述的电动柔性夹爪，其特征在于，所述传动部件包括支座和滑动块，所述支座沿所述第一方向设置在所述夹爪载体上，所述滑动块沿所述第一方向滑动连接在
所述支座上，所述滑动块的上端与所述丝杆螺母连接。6.如权利要求5所述的电动柔性夹爪，其特征在于，所述伸缩导杆沿所述第一方向穿设在所述夹爪载体上，所述伸缩导杆设置在所述滑动块的下方，且与所述滑动块贴合，所述伸缩导杆的下端通过所述第三铰链与所述第一夹持手指及所述第二夹持手指的上端转动连接。

技术总结
本实用新型提供了一种电动柔性夹爪，用于夹持工件，包括夹爪载体、夹爪驱动组件和夹爪抓取组件，其中：夹爪载体用于承载夹爪驱动组件和夹爪抓取组件；夹爪驱动组件用来驱动夹爪抓取组件；夹爪抓取组件与夹爪驱动组件传动连接，夹爪抓取组件用来抓取工件；夹爪驱动组件用于驱动夹爪抓取组件同步夹取或释放工件，以实现对工件的夹持，通过夹爪驱动组件对夹爪抓取组件的控制，本实用新型提供的电动柔性夹爪在夹持物体时，夹紧力是由复位弹簧的复位弹力提供的，而非由电机驱动力作用，实现夹紧力柔性且持久；可以在断电的情况下，持续对工件进行稳定夹取，可以有效避免由于突发状况对工件造成损坏，减少损失。减少损失。减少损失。


技术研发人员：刘飞鸿 解正新 柳芳芸
受保护的技术使用者：明理医疗科技（武汉）有限公司
技术研发日：2023.05.06
技术公布日：2023/9/16