一种柔性夹持装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种柔性夹持装置，包括支架、驱动组件和夹持组件，驱动组件驱动夹持组件运动；夹持组件包括分别铰接于支架的两个驱动连杆，分别铰接于支架的两个内连杆，铰接于驱动连杆的外连杆，同时铰接于内连杆和外连杆的夹持杆外连杆设置为两个，两个外连杆分别铰接于对应的驱动连杆，夹持杆设置为两个，两个夹持杆分别铰接于对应的内连杆和外连杆；一种柔性夹持装置，由欠驱动连杆组成的，即添加驱动元件后，由任意一侧的驱动连杆、外连杆、内连杆以及夹持杆组成的单边连杆组仍然具有两个自由度，欠驱动连杆具有自适应性，在夹持物体，与物体接触过程中，受外力的作用能形成包络物体的形状。

A flexible clamping device

The present invention relates to a flexible clamping device, which comprises a bracket, drive assembly and a clamping component, driving component driving clamping assembly movement; the clamping assembly is composed of two connecting rod are respectively hinged on the bracket, two inner connecting rod are respectively hinged on the bracket, the outer connecting rod is hinged on the driving rod, and is hinged on the inside the connecting rod and the outer link clamping rod connecting rod is set to two, two outer connecting rod are respectively hinged with the corresponding driving rod, clamping rod is set to two, two clamping rods are respectively hinged with the inside and outside link; a flexible clamping device, the underactuated connecting rod that is, add a driving element, by any side of the drive rod, connecting rod, the connecting rod and the inner outer clamping rod unilateral connecting rod group still has two degrees of freedom, the underactuated link is adaptive, holding objects in the folder, In the process of contact with an object, the shape of an envelope is formed by the effect of the external force.

【技术实现步骤摘要】
一种柔性夹持装置
本专利技术涉及机械手领域，特别是涉及一种柔性夹持装置。
技术介绍
在产品的生产过程中，自动机械手被广泛应用于流水生产线作业，其不仅可以提高生产效率，同时能够保证成品的质量。多种类规格产品在一个生产线或者工作站生产，随之而来的问题就是机械手的自适应问题，传统的人工作业方式解决上述问题采用的方法是：一个机械手加上工装夹具夹持一种工件产品，产品种类和尺寸变化后，一般都要更换工装夹具，尤其是在一些定位精度要求较高，工件尺寸和姿态变化多的产品生产中，传统的固定式机械工装夹具一般需要人工调整，这种生产模式不仅具有复杂、庞大的夹具定位机构，同时对工人的操作要求也很高，并且这种传统的固定式机械夹具方式很难应用于自动化生产中，因此，适应多种类规格产品的自动化生产的机械手和工装夹具就成为自动化生产中亟待开发的产品。
技术实现思路
针对现有技术中存在的技术问题，本专利技术的目的是：提供一种柔性夹持装置，在夹持过程中，该柔性夹持装置能够自动调整自身形状，从而适应不同物体的轮廓，实现包络夹持或精确抓取。为了达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种柔性夹持装置，包括支架、驱动组件和夹持组件，驱动组件驱动夹持组件运动；夹持组件包括分别铰接于支架的两个驱动连杆，分别铰接于支架的两个内连杆，铰接于驱动连杆的外连杆，同时铰接于内连杆和外连杆的夹持杆，外连杆设置为两个，两个外连杆分别铰接于对应的驱动连杆，夹持杆设置为两个，两个夹持杆分别铰接于对应的内连杆和外连杆；驱动组件包括气缸，气缸的缸体与支架位置相对固定，与气缸的活塞固定连接的气缸连杆，气缸连杆的长度方向垂直于气缸的活塞的运动方向设置，分别与气缸连杆的两端铰接的两个连接杆，两个连接杆的一端分别铰接于气缸连杆，两个连接杆的另外一端分别铰接于两个驱动连杆；两个驱动连杆、两个内连杆、两个外连杆、两个夹持杆、气缸连杆以及两个连接杆均呈轴对称设置，对称轴为气缸活塞沿其运动方向的中心轴，任意一侧的驱动连杆、外连杆、内连杆以及夹持杆组成单边连杆组；驱动连杆与外连杆铰接处设有限位销，限位销用于限制驱动连杆和外连杆之间的角度，驱动连杆与外连杆之间的夹角为θ1，θ1小于180°，驱动连杆与外连杆之间设有拉伸弹簧，拉伸弹簧用于限制驱动连杆和外连杆之间的自由度，当限位销起限位作用时拉伸弹簧不受力。其中，夹持杆包括连接部和夹持部，夹持部固接于连接部的一端，外连杆和内连杆均铰接于连接部。其中，夹持部的长度方向与气缸活塞的运动方向相同。其中，驱动连杆与支架的铰接点为A点，外连杆与连接部的铰接点为C点，连接部与与内连杆的铰接点为D点，内连杆与支架的铰接点为E点，当拉伸弹簧不受力时，A点到C点的距离、C点到D点的距离、D点到E点的距离、E点到A点的距离组成一个平行四边形。其中，限位销固接于驱动连杆，限位销设置于外连杆与驱动连杆的铰接点附近位置。其中，支架包括前片和后片，前片和后片固接在一起，驱动连杆与支架的铰接位置位于前片和后片之间。其中，内连杆与支架连接的一端设有连接头，连接头由内连杆延伸而成，连接头包括第一分支和第二分支，第一分支与前片铰接，第二分支与后片铰接，且第一分支和第二分支位于支架的两侧。其中，驱动连杆包括驱动连接部和夹持连接部，驱动连接部和夹持连接部一体成型，驱动连接部连接驱动组件，夹持连接部连接外连杆，驱动连接部的长度方向垂直于夹持连接部的长度方向，驱动连杆与支架的铰接点位于驱动连接部和夹持连接部的交点上。其中，外连杆与夹持杆之间的夹角为θ2，90°<θ2<100°。其中，拉伸弹簧为螺旋拉伸弹簧。总的说来，本专利技术具有如下优点：一种柔性夹持装置，由欠驱动连杆组成的，即添加驱动元件后，由任意一侧的驱动连杆、外连杆、内连杆以及夹持杆组成的单边连杆组仍然具有两个自由度，欠驱动连杆具有自适应性，在夹持物体，与物体接触过程中，受外力的作用能形成包络物体的形状；包含伪刚体，在未接触物体前，为了保证欠驱动连杆具有确定的运动，因此在铰链等运动副中添加拉伸弹簧、限位销等元件进行对该处的自由度限制，当受到外力作用时候，该处被拉伸弹簧限制的自由度释放，从而形成包络物体的形状，因此可以夹持球状物体；采用气缸驱动，比起电机驱动，气动虽然需要添加额外的传动机构，但自适性好、夹持力可调范围广、而且具有良好的过载保护性能；在夹持过程中，该柔性夹持装置能够自动调整自身形状，从而适应不同物体的轮廓，实现包络夹持或精确抓取的抓取方式。附图说明图1为本专利技术一种柔性夹持装置的立体结构示意图。图2为本专利技术一种柔性夹持装置拆掉前片后的立体结构示意图。图3为本专利技术一种柔性夹持装置顶端抓取薄长物体的工作状态示意图。图4为本专利技术一种柔性夹持装置顶端抓取小圆球的工作状态示意图。图5为本专利技术一种柔性夹持装置顶端抓取方体的工作状态示意图。图6为本专利技术一种柔性夹持装置的扩张抓取内孔物体的工作状态示意图。图7为本专利技术一种柔性夹持装置的包络夹持大圆球的工作状态示意图。图8为本专利技术一种柔性夹持装置的包络夹持不规则物块的工作状态示意图。图9为本专利技术一种柔性夹持装置的机构简图.图10为本专利技术一种柔性夹持装置的夹持部分连杆机构简图。图11为本专利技术一种柔性夹持装置的捏抓连杆运动趋势分析图。图12为本专利技术一种柔性夹持装置的扩张抓取受力分析图。图13为本专利技术一种柔性夹持装置的包络抓取运动趋势分析图；其中图13(a)为本专利技术一种柔性夹持装置的部分机构简图；图13(b)为图13(a)的简化后的机构简图及运动趋势分析图；图13(c)为图13(a)的顺心多边形图。图14为本专利技术一种柔性夹持装置的驱动组件连杆机构图。图15为本专利技术一种柔性夹持装置的驱动组件连杆运动趋势分析图；其中图15(a)为驱动组件的机构简图及运动趋势分析图；图15(b)为图15(a)的顺心多边形图。其中图1至图15中包括有：1.夹持杆、2.内连杆、21.第一分支、22.第二分支、3.外连杆、4.拉伸弹簧、5.限位销、6.驱动连杆、61.驱动连接部、62.夹持连接部、7.支架、71.前片、72.后片、8.连接杆、9.螺栓、10.气缸连杆、11.气缸、12.薄长物体、13.小圆球、14.方体、15.内孔物体、16.大圆球、17.不规则物块。具体实施方式下面来对本专利技术做进一步详细的说明。实施例1、如图1、图2、图9所示，一种柔性夹持装置，包括支架7、驱动组件和夹持组件，驱动组件驱动夹持组件运动；夹持组件包括分别铰接于支架7的两个驱动连杆6，分别铰接于支架7的两个内连杆2，铰接于驱动连杆6的外连杆3，外连杆3设置为两个，两个外连杆3分别铰接于对应的驱动连杆6，同时铰接于内连杆2和外连杆3的夹持杆1，夹持杆1设置为两个，两个夹持杆1分别铰接于对应的内连杆2和外连杆3；驱动组件包括气缸11，气缸11的缸体与支架7位置相对固定，与气缸11的活塞固定连接的气缸连杆10，气缸连杆10的长度方向垂直于气缸11的活塞的运动方向设置，分别与气缸连杆10的两端铰接的两个连接杆8，两个连接杆8的一端分别铰接于气缸连杆10，两个连接杆8的另外一端分别铰接于两个驱动连杆6；两个驱动连杆6、两个内连杆2、两个外连杆3、两个夹持杆1、气缸连杆10以及两个连接杆8均呈轴对称设置，对称轴为气缸11的活塞沿其运本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种柔性夹持装置，其特征在于：包括支架、驱动组件和夹持组件，驱动组件驱动夹持组件运动；夹持组件包括分别铰接于支架的两个驱动连杆，分别铰接于支架的两个内连杆，铰接于驱动连杆的外连杆，同时铰接于内连杆和外连杆的夹持杆，外连杆设置为两个，两个外连杆分别铰接于对应的驱动连杆，夹持杆设置为两个，两个夹持杆分别铰接于对应的内连杆和外连杆；驱动组件包括气缸，气缸的缸体与支架位置相对固定，与气缸的活塞固定连接的气缸连杆，气缸连杆的长度方向垂直于气缸的活塞的运动方向设置，分别与气缸连杆的两端铰接的两个连接杆，两个连接杆的一端分别铰接于气缸连杆，两个连接杆的另外一端分别铰接于两个驱动连杆；两个驱动连杆、两个内连杆、两个外连杆、两个夹持杆、气缸连杆以及两个连接杆均呈轴对称设置，对称轴为气缸活塞沿其运动方向的中心轴，任意一侧的驱动连杆、外连杆、内连杆以及夹持杆组成单边连杆组；驱动连杆与外连杆铰接处设有限位销，限位销用于限制驱动连杆和外连杆之间的角度，驱动连杆与外连杆之间的夹角为θ1，θ1小于180°，驱动连杆与外连杆之间设有拉伸弹簧，拉伸弹簧用于限制驱动连杆和外连杆之间的自由度，当限位销起限位作用时拉伸弹簧不受力。...

【技术特征摘要】
1.一种柔性夹持装置，其特征在于：包括支架、驱动组件和夹持组件，驱动组件驱动夹持组件运动；夹持组件包括分别铰接于支架的两个驱动连杆，分别铰接于支架的两个内连杆，铰接于驱动连杆的外连杆，同时铰接于内连杆和外连杆的夹持杆，外连杆设置为两个，两个外连杆分别铰接于对应的驱动连杆，夹持杆设置为两个，两个夹持杆分别铰接于对应的内连杆和外连杆；驱动组件包括气缸，气缸的缸体与支架位置相对固定，与气缸的活塞固定连接的气缸连杆，气缸连杆的长度方向垂直于气缸的活塞的运动方向设置，分别与气缸连杆的两端铰接的两个连接杆，两个连接杆的一端分别铰接于气缸连杆，两个连接杆的另外一端分别铰接于两个驱动连杆；两个驱动连杆、两个内连杆、两个外连杆、两个夹持杆、气缸连杆以及两个连接杆均呈轴对称设置，对称轴为气缸活塞沿其运动方向的中心轴，任意一侧的驱动连杆、外连杆、内连杆以及夹持杆组成单边连杆组；驱动连杆与外连杆铰接处设有限位销，限位销用于限制驱动连杆和外连杆之间的角度，驱动连杆与外连杆之间的夹角为θ1，θ1小于180°，驱动连杆与外连杆之间设有拉伸弹簧，拉伸弹簧用于限制驱动连杆和外连杆之间的自由度，当限位销起限位作用时拉伸弹簧不受力。2.按照权利要求1所述的一种柔性夹持装置，其特征在于：夹持杆包括连接部和夹持部，夹持部固接于连接部的一端，外连杆和内连杆均铰接于连接部。3.按照权利要求2所述的一种柔性夹持装置，其特征在于：夹持部的长度方向与气缸活塞的运动方向相同。4.按...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢清华，黄铭贤，
申请(专利权)人：佛山科学技术学院，
类型：发明
国别省市：广东,44