取杯机器人及取杯夹爪的制作方法

本实用新型涉及机器人技术领域，特别是涉及一种取杯机器人及取杯夹爪。

背景技术：

随着自动化机器人的发展，在一些自动化的奶茶机或冰激凌机中通常采用带夹爪的机器人或机械臂来代替人工进行夹取杯体。传统的取杯机构通常通过气缸控制夹爪进行杯体抓取，但传统的夹爪对杯体的局部压力较大，容易造成杯体变形，导致抓杯不牢固。

技术实现要素：

基于此，有必要针对如何提高取杯稳定性问题，提供一种取杯机器人及取杯夹爪。

一种取杯夹爪，包括：

夹爪本体，所述夹爪本体设有用于容纳杯体的容纳腔，所述容纳腔的腔壁为与所述杯体相匹配的锥形面，且沿竖直方向，所述容纳腔的直径呈递减趋势。

驱动件，与所述夹爪本体驱动连接，所述驱动件用于驱动所述夹爪本体夹取或松开所述杯体。

上述取杯夹爪通过驱动件驱动夹爪本体对杯体自动化地夹取以及松开操作，代替了人工取杯，提高了生产效率。由于传统的夹爪与杯体的接触面一般为直面，而杯体一般具有一定锥度，因此在夹爪夹取杯体时，夹爪与杯体为线接触，从而导致了夹爪对杯体的局部受力较大，进而导致杯体变形，使得夹爪无法稳固夹持杯体。而在本申请中，夹爪本体的容纳腔的腔壁为锥形面，且沿竖直方向，容纳腔的直径呈递减趋势，即容纳腔为上宽下窄结构，从而使得夹爪本体能更好地匹配锥形的杯体，在夹持杯体时，夹爪本体的锥形面与杯体形成面接触，扩大了夹爪本体与杯体的接触面积，避免了杯体局部压力过大导致的变形问题，使得取杯夹爪能更稳固地夹持杯体。

在其中一个实施例中，所述驱动件设有第一活动部以及第二活动部，所述第一活动部与所述第二活动部能做相互靠近或相互远离的运动，所述夹爪本体包括第一夹爪以及第二夹爪，所述第一夹爪与所述第一活动部连接；所述第二夹爪与所述第二活动部连接，所述第一夹爪与所述第二夹爪共同限定出所述容纳腔。

在其中一个实施例中，所述驱动件还包括导轨，所述第一活动部以及第二活动部均与所述导轨滑动配合。

在其中一个实施例中，所述第一活动部包括第一滑块，所述第一滑块套设在所述导轨上并能沿所述导轨滑动，所述第一夹爪与所述第一滑块连接；

所述第二活动部包括第二滑块，所述第二滑块可套设在所述导轨上并能沿所述导轨滑动，所述第二夹爪与所述第二滑块连接。

在其中一个实施例中，所述第一活动部还包括第一垫块，所述第一垫块的两端分别与所述第一滑块以及所述第一夹爪可拆卸连接；

所述第二活动部还包括第二垫块，所述第二垫块的两端分别与所述第二滑块以及所述第二夹爪可拆卸连接。

在其中一个实施例中，所述取杯夹爪还包括光电传感器，所述光电光感器设置于所述第一夹爪或所述第二夹爪上。

在其中一个实施例中，所述第一夹爪或所述第二夹爪上设有安装部，所述光电传感器可拆卸地设置于所述安装部上。

在其中一个实施例中，所述安装部为凹槽，所述光电传感器嵌设于所述凹槽内。

在其中一个实施例中，所述取杯夹爪具有张开状态以及闭合状态，在闭合状态时，所述第一夹爪与所述第二夹爪形成圆弧形结构，所述圆弧形结构所对应的圆心角大于180°且小于360°。

一种取杯机器人，包括机械臂以及如上所述的取杯夹爪，所述取杯夹爪与所述机械臂可拆卸连接。

上述取杯机器人通过驱动件驱动夹爪本体对杯体自动化地夹取以及松开操作，代替了人工取杯，提高了生产效率。由于传统的夹爪与杯体的接触面一般为直面，而杯体一般具有一定锥度，因此在夹爪夹取杯体时，夹爪与杯体为线接触，从而导致了夹爪对杯体的局部受力较大，进而导致杯体变形，使得夹爪无法稳固夹持杯体。而在本申请中，夹爪本体的容纳腔的腔壁为锥形面，且沿竖直方向，容纳腔的直径呈递减趋势，即容纳腔为上宽下窄结构，从而使得夹爪本体能更好地匹配锥形的杯体，在夹持杯体时，夹爪本体的锥形面与杯体形成面接触，扩大了夹爪本体与杯体的接触面积，避免了杯体局部压力过大导致的变形问题，使得取杯夹爪能更稳固地夹持杯体。

附图说明

图1为一实施例的取杯夹爪的俯视图；

图2为图1中所示的取杯夹爪的轴测图；

图3为一实施例的取杯机器人的结构示意图。

附图标记说明：

100、取杯夹爪；110、驱动件；111、导轨；112、第一滑块；113、第一垫块；114、第二滑块；115、第二垫块；121、第一夹爪；122、第二夹爪；123、容纳腔；124、锥形面；125、凹槽；130、光电传感器；200、机械臂。

具体实施方式

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，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”“上”“下”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本实用新型中所述“第一”、“第二”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。

参见图1-2，本申请实施例提供一种取杯夹爪100，取杯夹爪100可应用于雪糕机或奶茶机中用于完成自动化取杯工作。具体地，一实施例的取杯夹爪100包括驱动件110以及夹爪本体。驱动件110与夹爪本体驱动连接，驱动件用于驱动夹爪本体夹取或松开所述杯体。进一步地，夹爪本体设有用于容纳杯体的容纳腔123，并且沿重力方向，容纳腔123的直径呈递减趋势，使得容纳腔123的腔壁为与杯体相匹配的锥形面123，即容纳腔123呈上宽下窄结构，从而能更好地匹配具有锥度的杯体。

进一步地，驱动件110设置有第一活动部以及第二活动部，第一活动部与第二活动部能做相互靠近或相互远离的直线运动。夹爪本体包括第一夹爪121以及第二夹爪122，且第一夹爪121与第一活动部连接，从而使得第一活动部能驱动第一夹爪121运动。第二夹爪122与第二活动部连接，从而使得第二活动部能驱动第二夹爪122运动。进一步地，在驱动件110的驱动下，第一夹爪121以及第二夹爪122能形成相互远离的张开状态以及相互靠近的闭合状态，在闭合状态时，第一夹爪121与第二夹爪122共同限定出用于容纳腔123。

上述取杯夹爪100通过驱动件110驱动第一夹爪121以及第二夹爪122做相互靠近或相互远离的运动，从而实现对杯体自动化地夹取以及松开操作，代替了人工取杯，提高了生产效率。由于传统的夹爪与杯体的接触面一般为直面，并且杯体一般具有一定锥度，因此在夹爪夹取杯体时，夹爪与杯体为线接触，从而导致了夹爪对杯体的局部受力较大，进而导致杯体变形，使得夹爪无法稳固夹持杯体。而在本申请的取杯夹爪100通过将第一夹爪121与第二夹爪122所限定形成的容纳腔123的腔壁设置为锥形面124，锥形面124能更好地匹配锥形的杯体，在夹持杯体时，取杯夹爪100与杯体形成面接触，扩大了取杯夹爪100与杯体的接触面积，避免了杯体局部压力过大导致的变形问题，使得取杯夹爪100能更稳固地夹持杯体。

具体地，参见图1，驱动件110还设有导轨111，第一活动部以及第二活动部均与导轨111滑动配合，从而提高第一活动部以及第二活动部的运动稳定性。进一步地，第一活动部包括第一滑块112以及第一垫块113，第一滑块112套设在导轨111上，并且第一滑块112能受驱动件110的输出轴驱动而沿导轨运动。第一滑块112通过第一垫块113与第一夹爪121连接。较佳地，第一垫块113的两端分别与第一滑块112以及第一夹爪121可拆卸连接。例如，第一夹爪121、第一垫块113以及第一滑块112均设有螺纹孔，第一夹爪121、第一垫块113以及第一滑块112通过可拆卸的螺纹件连接在一起。类似地，第二活动部包括第二滑块114以及第二垫块115，第二滑块114也套设在导轨111上，并且第二滑块114能受驱动件110的输出轴驱动而沿导轨运动。第二滑块114通过第二垫块115与第二夹爪122连接。较佳地，第二垫块115的两端分别与第二滑块114以及第二夹爪122可拆卸连接。例如，第二夹爪122、第二垫块115以及第二滑块114均设有螺纹孔，第二夹爪122、第二垫块115以及第二滑块114通过可拆卸的螺纹件连接在一起。

优选地，驱动件110为电缸，具体地，电缸是将伺服电机与丝杠一体化设计的模块化产品，电缸能通过伺服电机带动丝杆转旋转运动并换成第一滑块以及第二滑块的直线运动。采用电缸作为驱动件110，电缸能精准控制第一活动部以及第二活动部之间的开合距离。相比于传统的采用气缸的夹爪，本申请的取杯夹爪100通过电缸能控制第一夹爪121上与第二夹爪122之间的开合距离，从而能更好兼容不同尺寸的杯体。

参见图2，取杯夹爪100还包括光电传感器130，并且光电传感器130设置在第一夹爪121上或第二夹爪122上。光电传感器130用于检测杯体，防止取杯夹爪100没有取到杯子而直接装取雪糕或冰淇淋。具体地，第一夹爪121或第二夹爪122上设有安装部，光电传感器130可拆卸地设置于安装部上，从而更便于光电传感器130更换与拆卸。较佳地，安装部为凹槽123，光电传感器130设置在凹槽内。例如，第一夹爪121设有凹槽125，光电传感器130嵌设在凹槽125内。或者，凹槽125设在第二夹爪122上，光电传感器130嵌设在凹槽125内。通过将光电传感器130嵌设在凹槽125内，从而避免了在取杯时光电传感器130与杯体外壁碰撞，进而避免了杯体被挤压变形。

继续参见图1，取杯夹爪100具有张开状态以及闭合状态，在闭合状态时，夹爪本体为圆弧形结构，并且圆弧形结构所对应的圆心角大于180°，从而保证第一夹爪121以及第二夹爪122能夹紧杯体。进一步地，圆弧形结构所对应的圆心角小于360°，从而使得取杯夹爪100能适用于不同尺寸大小的杯子。

参见图3，本申请还提供一种取杯机器人，具体地，取杯机器人包括机械臂200以及上述任一实施例的取杯夹爪100。其中取杯夹爪100与机械臂200可拆卸连接，机械臂200用于移动取杯夹爪100以完成取杯以及装料的操作。进一步地，机械臂200多轴联动机械臂200，例如机械臂200为6轴联动机械臂200，从而增加了取杯机器人的自由度。

上述取杯机器人通过驱动件110驱动第一夹爪121以及第二夹爪122做相互靠近或相互远离的运动，从而实现对杯体自动化地夹取以及松开操作，代替了人工取杯，提高了生产效率。由于传统的夹爪与杯体的接触面一般为直面，并且杯体一般具有一定锥度，因此在夹爪夹取杯体时，夹爪与杯体为线接触，从而导致了夹爪对杯体的局部受力较大，进而导致杯体变形，使得夹爪无法稳固夹持杯体。而在本申请的取杯夹爪100通过将第一夹爪121与第二夹爪122所限定形成的容纳腔123的腔壁设置为锥形面124，锥形面124能更好地匹配锥形的杯体，在夹持杯体时，取杯夹爪100与杯体形成面接触，扩大了取杯夹爪100与杯体的接触面积，避免了杯体局部压力过大导致的变形问题，使得取杯夹爪100能更稳固地夹持杯体。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。