手爪及机械手的制作方法

1.本技术涉及手爪技术领域，具体涉及一种手爪及机械手。


背景技术：

2.目前，通常采用机械手爪抓取工件以进行上下料作业，机械手爪通过内撑工件的内腔以抓取工件。
3.然而，上述机械手爪通过内撑工件的内腔以抓取工件时，机械手爪仅能够内撑工件相对的两个内侧壁，工件受力不均易造成被内撑的内侧壁变形；且机械手爪仅能在一个方向上对工件进行定位，机械手爪抓取工件后，还需要进行二次定位以使工件精定位，导致工件上下料作业时间长，作业效率低。


技术实现要素：

4.鉴于以上内容，有必要提出一种手爪及机械手，以避免工件内侧壁因受力不均而使被内撑的内侧壁变形，实现在两个方向上对工件进行精定位，减少工件上下料作业时间，提升作业效率。
5.本技术实施例提供一种手爪，用于夹紧或松开工件，包括基板及滑动地设于所述基板的第一夹爪、第二夹爪、第三夹爪和第四夹爪，其中所述第一夹爪和所述第二夹爪相对设置，所述第三夹爪和所述第四夹爪相对设置，所述第一夹爪和所述第三夹爪之间通过斜面配合连接，所述第二夹爪和所述第四夹爪之间通过斜面配合连接，以在所述第一夹爪和所述第二夹爪沿第一方向相互靠近或远离时带动所述第三夹爪和所述第四夹爪沿与所述第一方向垂直的第二方向相互靠近或远离，以夹紧或松开所述工件。
6.在一些实施例中，所述第一夹爪和所述第三夹爪均为弹性夹爪，所述弹性夹爪用于所述第一夹爪和所述第三夹爪与所述工件接触时提供缓冲力。
7.在一些实施例中，所述弹性夹爪包括固定件、抵持件及第一弹性件，所述抵持件转动地设于所述固定件，所述第一弹性件设于所述固定件与所述抵持件之间且分别与所述固定件和所述抵持件连接，用于所述抵持件与所述工件接触时提供缓冲力，及用于所述抵持件与所述工件分离时为抵持件提供复位力。
8.在一些实施例中，所述弹性夹爪还包括调节件，所述调节件的一端转动地贯穿所述固定件与所述抵持件的一端相抵接，所述调节件用于调节所述抵持件的另一端与所述固定件之间的距离。
9.在一些实施例中，所述手爪还包括第一滑动件、第二滑动件、第三滑动件及第四滑动件，所述第一夹爪、所述第二夹爪、所述第三夹爪及所述第四夹爪分别设于所述第一滑动件、所述第二滑动件、所述第三滑动件及所述第四滑动件，所述第一滑动件与所述第三滑动件之间通过斜面配合连接，所述第二滑动件与所述第四滑动件之间通过斜面配合连接。
10.在一些实施例中，所述手爪还包括驱动件，所述驱动件设于所述基板且分别与所述第一滑动件和所述第二滑动件连接，用于驱动所述第一滑动件和所述第二滑动件沿所述
第一方向相互靠近或远离，进而带动所述第三滑动件和所述第四滑动件沿所述第二方向相互靠近或远离。
11.在一些实施例中，所述手爪还包括至少两个第二弹性件，至少两个所述第二弹性件分别设于所述第三滑动件与所述基板之间、及所述第四滑动件与所述基板之间，两个所述第二弹性件用于为所述第三滑动件和所述第四滑动件提供复位力。
12.在一些实施例中，所述手爪还包括两个限位件，两个所述限位件分别转动地贯穿所述基板与所述第一滑动件和所述第二滑动件抵接，两个所述限位件用于所述第一滑动件和所述第二滑动件沿所述第一方向相互远离时进行限位。
13.在一些实施例中，所述第一夹爪、所述第二夹爪、所述第三夹爪及所述第四夹爪均包括连接部和与所述连接部连接的抵持部，所述第一夹爪的所述抵持部和所述第二夹爪的所述抵持部沿所述第一方向延伸且相互远离，所述第三夹爪的所述抵持部和所述第四夹爪的所述抵持部沿所述第二方向延伸且相互远离。
14.本技术实施例同时提供一种机械手，包括如上所述的手爪。
15.上述手爪及机械手，通过第一夹爪和第三夹爪之间斜面配合连接，第二夹爪和第四夹爪之间斜面配合连接，以在第一夹爪和第二夹爪沿第一方向相互靠近或远离时带动第三夹爪和第四夹爪沿第二方向相互靠近或远离，该手爪及机械手能够同时内撑工件的四个内侧壁，避免工件内侧壁因受力不均而使被内撑的内侧壁变形，且该手爪及机械手能够实现在两个方向上对工件进行精定位，因此手爪及机械手抓取工件后，无需对工件进行二次定位，减少工件上下料作业时间，提升作业效率。
附图说明
16.图1是本技术一些实施例提供的手爪的立体结构示意图。
17.图2是图1所示的手爪的分解结构示意图。
18.图3是图2所示的第一夹爪、第三夹爪、第一滑动件、第三滑动件及第二弹性件的结构示意图。
19.主要元件符号说明
20.手爪100
21.基板10
22.第一通孔12
23.滑动槽14
24.第一夹爪22
25.第二夹爪24
26.第三夹爪26
27.固定件261
28.抵持件262
29.第一弹性件263
30.调节件264
31.第四夹爪28
32.连接部281
33.抵持部282
34.第一滑动件32
35.第一斜面321
36.第二滑动件34
37.第二斜面341
38.第三滑动件36
39.第三斜面361
40.第四滑动件38
41.第四斜面381
42.驱动件40
43.第二弹性件50
44.盖板60
45.第二通孔62
46.限位件70
47.工件200
具体实施方式
48.下面详细描述本技术的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
49.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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技术和简化描述，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技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本技术的描述中，需要说明的是，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
50.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
51.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一特征和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平厚度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或
仅仅表示第一特征水平厚度小于第二特征。
52.下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本技术的不同结构。为了简化本技术的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本技术。此外，本技术可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。
53.本技术实施例提供一种手爪，用于夹紧或松开工件，包括基板及滑动地设于该基板的第一夹爪、第二夹爪、第三夹爪和第四夹爪，其中该第一夹爪和第二夹爪相对设置，第三夹爪和第四夹爪相对设置，该第一夹爪和该第二夹爪之间通过斜面配合连接，该第二夹爪和该第四夹爪之间通过斜面配合连接，以在该第一夹爪和该第二夹爪沿第一方向相互靠近或远离时带动该第三夹爪和该第四夹爪沿与该第一方向垂直的第二方向相互靠近或远离，以加紧或松开该工件。
54.本技术实施例同时提供一种机械手，包括如上所述的手爪。
55.本技术实施例提供的手爪及机械手，通过第一夹爪和第三夹爪之间斜面配合连接，第二夹爪和第四夹爪之间斜面配合连接，以在第一夹爪和第二夹爪沿第一方向相互靠近或远离时带动第三夹爪和第四夹爪沿第二方向相互靠近或远离，该手爪及机械手能够同时内撑工件的四个内侧壁，避免工件内侧壁因受力不均而使被内撑的内侧壁变形，且该手爪及机械手能够实现在两个方向上对工件进行精定位，因此手爪及机械手抓取工件后，无需对工件进行二次定位，减少工件上下料作业时间，提升作业效率。
56.以下将结合附图对本技术的一些实施例进行详细说明。
57.请参阅图1，本技术一些实施例提供了一种手爪。手爪100用于夹紧或松开工件200。其中，工件200可以为手机中框、平板电脑中框、智能手表中框等框架物料。手爪100夹紧工件200可以理解为手爪100内撑工件200的四个内侧壁以夹紧工件200。手爪100包括基板10及滑动地设于基板10的第一夹爪22、第二夹爪24、第三夹爪26及第四夹爪28。
58.请一并参阅图2，第一夹爪22和第二夹爪24相对设置，第三夹爪26和第四夹爪28相对设置，第一夹爪22和第三夹爪26之间通过斜面配合连接，第二夹爪24和第四夹爪28之间通过斜面配合连接，以在第一夹爪22和第二夹爪24沿第一方向相互靠近或远离时带动第三夹爪26和第四夹爪28沿与第一方向垂直的第二方向相互靠近或远离，以夹紧或松开工件200。本技术中，为了便于说明，定义第一方向为如图1所示的x轴方向，第二方向为如图1所述的y轴方向。
59.一些实施例提供的手爪100的一实施过程大致为：手爪100移动至与工件200相应的上料位置，第一夹爪22和第二夹爪24沿第一方向相互远离，第一夹爪22通过斜面配合连接同时带动第三夹爪26沿第二方向移动，第二夹爪24通过斜面配合连接同时带动第四夹爪28沿第二方向移动，且第三夹爪26和第四夹爪28沿第二方向相互远离，第一夹爪22、第二夹爪24、第三夹爪26和第四夹爪28相对张开以内撑工件200的四个内侧壁，如此，手爪100内撑以夹紧工件200；由于手爪100的四个夹爪分别作用于工件200的四个内侧壁，手爪100实现了在两个方向上对工件200的精定位。手爪100带动工件200移动至相应的下料位置时，第一夹爪22和第二夹爪24沿第一方向相互靠近，第一夹爪22通过斜面配合连接同时带动第三夹爪26沿第二方向移动，第二夹爪24通过斜面配合连接同时带动第四夹爪28沿第二方向移
动，且第三夹爪26和第四夹爪28沿第二方向相互靠近，第一夹爪22、第二夹爪24、第三夹爪26和第四夹爪28相对收缩以松开工件200的四个内侧壁，如此，手爪100松开工件200。
60.在一些实施例中，基板10大致为板状，基板10上开设有第一通孔12及滑动槽14，第一通孔12沿图2所示的z轴方向贯穿基板10，第一通孔12沿第一方向延伸，第一通孔12用于容纳第一夹爪22和第二夹爪24，以使第一夹爪22和第二夹爪24沿第一通孔12的延伸方向相互靠近或远离。滑动槽14沿第二方向延伸且与第一通孔12交叉连通，以使第三夹爪26和第四夹爪28沿滑动槽14的延伸方向相互靠近或远离。
61.可以理解地，在其他的实施例中，滑动槽14也可以为沿图2所示的z轴方向贯穿基板10的通孔。
62.在一些实施例中，手爪100还可以包括第一滑动件32、第二滑动件34、第三滑动件36及第四滑动件38。第一滑动件32、第二滑动件34、第三滑动件36及第四滑动件38均大致为板状，第一滑动件32和第二滑动件34滑动地设于第一通孔12内，第三滑动件36和第四滑动件38滑动地设于滑动槽14内，第一夹爪22、第二夹爪24、第三夹爪26及第四夹爪28分别设于第一滑动件32、第二滑动件34、第三滑动件36及第四滑动件38上。
63.第一滑动件32靠近第三滑动件36的一侧为第一斜面321，第三滑动件36靠近第一滑动件32的一侧为第三斜面361，第一滑动件32与第三滑动件36之间通过第一斜面321与第三斜面361的斜面配合连接。第二滑动件34靠近第四滑动件38的一侧为第二斜面341，第四滑动件38靠近第二滑动件34的一侧为第四斜面381，第二滑动件34与第四滑动件38之间通过第二斜面341与第四斜面381的斜面配合连接。如此，第一滑动件32和第二滑动件34沿第一方向相互靠近或远离时，通过斜面配合连接能够带动第三滑动件36和第四滑动件38沿第二方向相互靠近或远离。
64.在一些实施例中，手爪100还可以包括驱动件40。驱动件40设于基板10且通过基板10的第一通孔12分别与第一滑动件32远离第一夹爪22的一侧和第二滑动件34远离第二夹爪24的一侧连接，驱动件40用于驱动第一滑动件32和第二滑动件34沿第一方向相互靠近或远离，进而带动第三滑动件36和第四滑动件38沿第二方向相互靠近或远离。驱动件40可以为双头气缸。
65.可以理解地，在其他的实施例中，驱动件40还可以为双头直线电机等能够同时带动第一滑动件32和第二滑动件34沿第一方向相互靠近或远离的机构。驱动件40的数量还可以为两个，两个驱动件40分别与第一滑动件32和第二滑动件34连接，两个驱动件40同时动作以使第一滑动件32和第二滑动件34同时移动。驱动件40还可以与第三滑动件36和第四滑动件38连接，以使第三滑动件36和第四滑动件38沿第二方向移动时带动第一滑动件32和第二滑动件34沿第一方向移动。
66.请一并参阅图3，在一些实施例中，第一夹爪22和第三夹爪26均可以为弹性夹爪。弹性夹爪与工件200的内侧壁接触时具有弹性，弹性夹爪用于第一夹爪22和第三夹爪26与工件200接触时提供缓冲力，避免损伤工件200的内侧壁。
67.在一些实施例中，第一夹爪22和第三夹爪26的结构相同，以第三夹爪26的结构为例，包括固定件261、抵持件262及第一弹性件263。固定件261贯穿盖板60上的第二通孔62与第三滑动件36连接，抵持件262与固定件261通过转轴转动连接。第一弹性件263大致为弹簧，第一弹性件263设于固定件261与抵持件262之间且分别与固定件261和抵持件262连接，
第一弹性件263与抵持件262抵持工件200的部位位于转轴的同一侧，第一弹性件263用于抵持件262与工件200接触时提供缓冲力，及用于抵持件262与工件200分离时为抵持件262提供复位力，使抵持件262恢复至初始位置，使第三夹爪26恢复至初始状态。
68.在一些实施例中，第一夹爪22和第三夹爪26均还可以包括调节件，且调节件的结构相同。参考附图3，以第三夹爪26的调节件264为例，调节件264为螺栓，调节件264的一端转动地贯穿固定件261与抵持件262的一端相抵接，且调节件264与第一弹性件263分别位于转轴的两侧，调节件264用于调节初始位置时抵持件262的另一端与固定件261之间的距离。如此，通过调节件264调节抵持件262的另一端与固定件261之间的距离，使手爪100可适用于不同的工件200的内侧壁，有利于保护工件200的内侧壁。
69.在一些实施例中，第一夹爪22、第二夹爪24、第三夹爪26及第四夹爪28均可以包括连接部281和与连接部281连接的抵持部282。其中，第一夹爪22和第三夹爪26的抵持件262由连接部281和抵持部282相互连接形成，均大致为l型结构，并通过固定件与分别与第一滑动件32、第三滑动件36连接；第二夹爪24和第四夹爪28由连接部281和抵持部282相互连接形成，均大致为l型结构，并直接分别与第二滑动件34、第四滑动件34连接。连接部281和抵持部282平滑过渡连接，第一夹爪22的抵持部282和第二夹爪24的抵持部282沿第一方向延伸且相互远离，第三夹爪26的抵持部282和第四夹爪28的抵持部282沿第二方向延伸且相互远离。如此，通过设置抵持部282及设置抵持部282的长度，手爪100可适用于不同尺寸的工件200。
70.在一些实施例中，手爪100还可以包括至少两个第二弹性件50。至少两个第二弹性件50分别设于第三滑动件36与基板10之间、及第四滑动件38与基板10之间。本实施例中，第二弹性件50为弹簧，第二弹性件50的数量为四个，两两分别设于相应的滑动槽14内，且分别与第三滑动件36远离第三斜面361的一侧及基板10连接，以及分别与第四滑动件38远离第四斜面381的一侧及基板10连接。第二弹性件50用于为第三滑动件36和第四滑动件38提供复位力。当驱动件40带动第一滑动件32和第二滑动件34相互靠近时，第三滑动件36和第四滑动件38不再受第一滑动件32和第二滑动件34的作用力，第三滑动件36和第四滑动件38分别在第二弹性件50的弹性作用下相互靠近，以使第三滑动件36和第四滑动件38恢复至初始位置。
71.可以理解地，在其他的实施例中，第二弹性件50还可以为橡胶等其他具有弹性的结构。
72.在一些实施例中，手爪100还可以包括两个盖板60。盖板60与基板10连接且分别覆盖第三滑动件36和第四滑动件38，盖板60用于遮蔽并保护第二弹性件50，防止外界杂质污染第二弹性件50；盖板60还能够避免第二弹性件50、第三滑动件36和第四滑动件38从滑动槽14内弹出，提升第三滑动件36和第四滑动件38滑动时的稳定性。两个盖板60上分别开设有允许第三夹爪26和第四夹爪28移动的第二通孔62，以避免盖板60在第三夹爪26和第四夹爪28移动时与第三夹爪26和第四夹爪28发生干涉。
73.在一些实施例中，手爪100还可以包括两个限位件70。两个限位件70分别转动地贯穿基板10与第一滑动件32和第二滑动件34抵接，两个限位件70用于第一滑动件32和第二滑动件34沿第一方向相互远离时对第一滑动件32和第二滑动件34进行限位，避免第一滑动件32和第二滑动件34移动过度而损伤工件200的内侧壁。本实施例中，限位件70大致为螺栓，
通过旋转限位件70，调节限位件70与第一滑动件32和第二滑动件34之间的距离，以对第一滑动件32和第二滑动件34的移动距离进行调节。
74.可以理解地，在其他的实施例中，限位件70的数量还可以为三个、四个、五个或更多个。
75.一些实施例提供的手爪100的一实施过程大致为：手爪100整体移动至与工件200相应的上料位置，驱动件40驱动第一滑动件32和第二滑动件34沿第一方向相互远离，第一滑动件32和第二滑动件34分别带动第一夹爪22和第二夹爪24沿第一方向相互远离，第一滑动件32和第二滑动件34还分别通过斜面配合连接带动第三滑动件36和第四滑动件38沿第二方向相互远离，第二弹性件50受力收缩产生弹性力，第三滑动件36和第四滑动件38分别带动第三夹爪26和第四夹爪28沿第二方向相互远离，从而使得第一夹爪22、第二夹爪24、第三夹爪26和第四夹爪28相对张开并分别抵接工件200的四个内侧壁，第一夹爪22和第三夹爪26与工件200的内侧壁弹性接触，以避免损伤工件200的内侧壁，手爪100通过内撑工件200的内侧壁而夹紧工件200，实现工件200的上料；由于手爪100的第一夹爪22、第二夹爪24、第三夹爪26和第四夹爪28分别作用于工件200的四个内侧壁，手爪100实现了在两个方向上对工件200的精定位。手爪100带动工件200移动至相应的下料位置时，驱动件40驱动第一滑动件32和第二滑动件34沿第一方向相互靠近，第一滑动件32和第二滑动件34分别带动第一夹爪22和第二夹爪24沿第一方向相互靠近，第一夹爪22和第三夹爪26在第一弹性件263的弹性作用下恢复至初始状态，第一滑动件32和第二滑动件34不再通过斜面配合连接施加作用力于第三滑动件36和第四滑动件38；第三滑动件36和第四滑动件38分别在第二弹性件50的弹性作用下相互靠近，第三滑动件36和第四滑动件38分别带动第三夹爪26和第四夹爪28沿第二方向相互靠近。如此，第一夹爪22、第二夹爪24、第三夹爪26和第四夹爪28相对收缩以松开工件200的四个内侧壁，手爪100松开工件200，实现工件200的下料。
76.一些实施例提供的手爪100，通过第一夹爪22和第三夹爪26之间斜面配合连接，第二夹爪24和第四夹爪28之间斜面配合连接，以在第一夹爪22和第二夹爪24沿第一方向相互靠近或远离时带动第三夹爪26和第四夹爪28沿第二方向相互靠近或远离，该手爪100能够同时内撑工件200的四个内侧壁，避免工件200内侧壁因受力不均而使被内撑的内侧壁变形，且该手爪100能够实现在两个方向上对工件200进行精定位，手爪100抓取工件200后，无需对工件200进行二次定位，减少工件200上下料作业时间，提升作业效率。第一夹爪22和第三夹爪26通过弹性接触工件200的内侧壁，避免损伤工件200的内侧壁，有利于保障工件200的品质。
77.本技术的一些实施例同时提供了一种机械手(图未示)，机械手包括机械臂(图未示)及如上所述的手爪100，手爪100的基板10与机械臂连接，机械臂带动手爪100进行旋转，以及沿x轴、y轴、z轴所构成的三维方向上运动。
78.一些实施例提供的机械手，通过第一夹爪22和第三夹爪26之间斜面配合连接，第二夹爪24和第四夹爪28之间斜面配合连接，以在第一夹爪22和第二夹爪24沿第一方向相互靠近或远离时带动第三夹爪26和第四夹爪28沿第二方向相互靠近或远离，该机械手能够同时内撑工件200的四个内侧壁，避免工件200内侧壁因受力不均而使被内撑的内侧壁变形，且该机械手能够实现在两个方向上对工件200进行精定位，机械手抓取工件200后，无需对工件200进行二次定位，减少工件200上下料作业时间，提升作业效率。第一夹爪22和第三夹
爪26通过弹性接触工件200的内侧壁，避免损伤工件200的内侧壁，有利于保障工件200的品质。
79.对于本领域技术人员而言，显然本技术不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本技术的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本技术。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本技术的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本技术内。
80.最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本技术的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本技术进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本技术的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本技术技术方案的精神和范围。