本發(fā)明涉及一種由彈性材料制成的柔性夾頭，同時(shí)還涉及一種使用該柔性夾頭的柔性夾具和柔性夾持筆。

背景技術(shù)：

在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，機(jī)械臂末端抓取動(dòng)作主要由剛性機(jī)械手爪或真空吸盤完成。但剛性機(jī)械手爪，由于力度難以控制，很難對(duì)柔軟、脆弱物體實(shí)現(xiàn)無損抓取。真空吸盤在搬運(yùn)過程中難以適應(yīng)表面粗糙、開孔的異形物體。這導(dǎo)致兩者應(yīng)用場(chǎng)景均存在局限性。

柔性機(jī)械手指采用彈性材料，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)柔軟、脆弱物體的抓取而不會(huì)對(duì)物體本身產(chǎn)生損傷。目前的柔性手指包括指尖、指節(jié)，指節(jié)的尾部設(shè)置為錐形的進(jìn)氣嘴，錐形進(jìn)氣嘴設(shè)置有法蘭沿結(jié)構(gòu)。而這種柔性機(jī)械手指還是無法適合夾持微小的物品，例如，珠寶。另外目前使用柔性手指夾持不太適合家用，需要額外提供正負(fù)壓氣源來驅(qū)動(dòng)，使用不方便。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的第一個(gè)技術(shù)問題是：提供一種新型柔性夾頭，該柔性夾頭適合夾持微小物品。

本發(fā)明所要解決的第二個(gè)技術(shù)問題是：提供一種使用了新型柔性夾頭的柔性夾具，該柔性夾具可以應(yīng)用于微小物品的夾持。

本發(fā)明所要解決的第三個(gè)技術(shù)問題是：提供一種使用了新型柔性夾頭的柔性夾持筆，該柔性夾持筆可適合家用，可夾持微小物品，使用方便，無需外置氣源。

為解決上述第一個(gè)技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種新型柔性夾頭，包括由彈性材料制成的夾持部和連接部，所述夾持部包括至少兩個(gè)相互配合用于夾持的指尖，各指尖之間形成了指縫，每個(gè)指尖的內(nèi)部均設(shè)置有指腔，所述連接部包括連通腔室，該連通腔室與各指腔均連通，所述連接部上設(shè)置有與連通腔室相通的連通口，所述指尖包括靠近指縫的內(nèi)壁和遠(yuǎn)離指縫的外壁，所述內(nèi)壁的厚度小于外壁的厚度或者內(nèi)壁的彈性模量小于外壁的彈性模量。

作為一種優(yōu)選的方案，所述指腔靠近指尖尖端的尖端腔壁由外至內(nèi)設(shè)置成傾斜狀，該尖端腔壁的內(nèi)側(cè)端與外側(cè)端相比更靠近指尖尖端。

作為一種優(yōu)選的方案，所述連通腔室上設(shè)置有用于與連接嘴卡接的內(nèi)卡槽。

作為一種優(yōu)選的方案，所述連接部的外部設(shè)置有卡沿。

作為一種優(yōu)選的方案，所述指尖的數(shù)量為兩至四個(gè)，且每個(gè)指尖的形狀均相同。采用了上述技術(shù)方案后，本發(fā)明的效果是：

采用了上述技術(shù)方案后，本發(fā)明的效果是：由于柔性夾頭包括由彈性材料制成的夾持部和連接部，所述夾持部包括至少兩個(gè)相互配合用于夾持的指尖，各指尖之間形成了指縫，每個(gè)指尖的內(nèi)部均設(shè)置有指腔，所述連接部包括連通腔室，該連通腔室與各指腔均連通，所述連接部上設(shè)置有與連通腔室相通的連通口，所述指尖包括靠近指縫的內(nèi)壁和遠(yuǎn)離指縫的外壁，所述內(nèi)壁的厚度小于外壁的厚度或者內(nèi)壁的彈性模量小于外壁的彈性模量，因此，充氣時(shí)，驅(qū)動(dòng)介質(zhì)(氣體或者液體)從連通口進(jìn)入到連通腔室內(nèi)再進(jìn)入到指腔內(nèi)，由于夾頭是彈性材料制成，并且內(nèi)壁的厚度小于外壁的厚度或者內(nèi)壁的彈性模量小于外壁的彈性模量，因此，內(nèi)壁的變形量大于外壁的變形量，內(nèi)壁鼓起使各指尖張開；抽氣時(shí)，指腔和連通腔室內(nèi)的驅(qū)動(dòng)介質(zhì)從連通口被抽出，同樣內(nèi)壁的彎曲變形量大于外壁的變形量，從而實(shí)現(xiàn)指尖閉合，這樣該柔性夾頭就可以完成微小物品的夾持，并且不對(duì)物品表面造成損傷。

為解決上述第二個(gè)技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種使用上述柔性夾頭的新型柔性夾具，該新型柔性夾具還包括固定座，所述固定座上設(shè)置有與正負(fù)壓系統(tǒng)連通的連接嘴，所述夾頭的連通口套裝固定于連接嘴上。

作為一種優(yōu)選的方案，所述固定座為可彈性伸縮的固定座，所述固定座包括法蘭座和彈性伸縮滑動(dòng)安裝有法蘭座上的伸縮桿，所述連接嘴安裝于伸縮桿的端部。

作為一種優(yōu)選的方案，所述伸縮桿的下端安裝有卡座，所述柔性夾頭的連接部的外部設(shè)置有卡沿，所述卡座上設(shè)置有與卡沿卡嵌配合的卡槽。

采用了上述技術(shù)方案后，本發(fā)明的效果是：由于該柔性夾具使用了上述的柔性夾頭，因此具有柔性夾頭的所有功能和效果。另外，固定座具有彈性伸縮功能，從而可以在夾持過程中起到彈性緩沖的效果，使夾持動(dòng)作更加準(zhǔn)確。

為解決上述第三個(gè)技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種使用上述柔性夾頭的新型柔性夾持筆，該柔性夾持筆包括筆套和筆芯，所述筆套內(nèi)軸向滑動(dòng)安裝有活塞，所述活塞將筆套內(nèi)腔分隔成前腔室和后腔室，所述筆芯的前端與活塞連接，所述筆套的尾部固定有尾塞，所述筆芯貫穿所述尾塞，所述筆套的前端設(shè)置有與前腔室相通的連接嘴，所述柔性夾頭的連通口套裝固定于筆套的連接嘴上，所述活塞和筆套之間設(shè)置彈簧，所述彈簧對(duì)活塞施加向后的彈力。

作為一種優(yōu)選的方案，所述筆芯和活塞為一體成型，所述尾塞插裝于筆套的尾部，尾塞上設(shè)置有密封圈。

采用了上述技術(shù)方案后，本發(fā)明的效果是：該柔性夾持筆使用了上述的柔性夾頭，因此具備柔性夾頭所有的功能和效果，同時(shí)，該柔性夾持筆無需正負(fù)壓氣源，只需要手動(dòng)按下筆芯就能夠使前腔室的氣體壓縮進(jìn)柔性夾頭內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)充氣動(dòng)作，松開筆芯后，由于彈簧的彈力，使前腔室的空腔變大，這樣柔性夾頭內(nèi)的氣體進(jìn)入前腔室內(nèi)，完成抽氣，該柔性夾持筆可以家用，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，小巧。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。

圖1是本發(fā)明實(shí)施例1包含四個(gè)指尖的柔性夾頭的立體圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例1包含四個(gè)指尖的柔性夾頭的俯視圖；

圖3是圖2在a-a處的剖視圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例1包含兩個(gè)指尖的柔性夾頭的立體圖；

圖5是本發(fā)明實(shí)施例1包含四個(gè)指尖的柔性夾頭的主視圖；

圖6是圖5在b-b處的剖視圖；

圖7是本發(fā)明實(shí)施例2包含兩個(gè)指尖的柔性夾具的主視圖；

圖8是圖8在c-c處的剖視圖；

圖9是本發(fā)明實(shí)施例2的柔性夾具張開狀態(tài)的主視圖；

圖10是本發(fā)明實(shí)施例2的帶卡座的柔性夾具的主視圖；

圖11是本發(fā)明實(shí)施例3的柔性夾持筆的主視圖；

圖12是圖11在d-d處的剖視圖；

附圖中：1.夾持部；11.指尖；12.指縫；13.指腔；14.內(nèi)壁；15.外壁；16.尖端腔壁；2.連接部；21.連通腔室；22.內(nèi)卡槽；23.連通口；24.卡沿；3.法蘭座；4.伸縮桿；5.導(dǎo)向套5；6.連接嘴；7.連接套；8.進(jìn)氣嘴；9.卡座；91.卡槽；10.夾持筆；101.筆套；102.筆芯；103.尾塞；104.活塞；105.彈簧；106：前腔室；107.后腔室。

具體實(shí)施方式

下面通過具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

實(shí)施例1

如圖1至圖6所示，一種新型柔性夾頭，包括由彈性材料制成的夾持部1和連接部2，該彈性材料可以采用硅橡膠制成。

所述夾持部1包括至少兩個(gè)相互配合用于夾持的指尖11，優(yōu)選的所述指尖11的數(shù)量為兩至四個(gè)，且每個(gè)指尖11的形狀均相同。各指尖11之間形成了指縫12，每個(gè)指尖11的內(nèi)部均設(shè)置有指腔13，所述連接部2包括連通腔室21，該連通腔室21與各指腔13均連通，所述連接部2上設(shè)置有與連通腔室21相通的連通口23，所述指尖11包括靠近指縫12的內(nèi)壁14和遠(yuǎn)離指縫12的外壁15，所述內(nèi)壁14的厚度小于外壁15的厚度或者內(nèi)壁14的彈性模量小于外壁15的彈性模量。此處可以有兩種方案，其中內(nèi)壁14的厚度外壁15的厚度，那么內(nèi)壁14的變形量比外壁15變形量大，從而內(nèi)壁14鼓起使指尖11張開；當(dāng)然，若內(nèi)壁14和外壁15的厚度一致，那么只需要使內(nèi)壁14的彈性模量小于外壁15的彈性模量，同樣可以是內(nèi)壁14的變形量大于外壁15的變形量。

所述指腔13靠近指尖11尖端的尖端腔壁16由外至內(nèi)設(shè)置成傾斜狀，該尖端腔壁16的內(nèi)側(cè)端與外側(cè)端相比更靠近指尖11尖端。如圖3和圖6所示，這種結(jié)構(gòu)可以使內(nèi)壁14的長(zhǎng)度更長(zhǎng)，這樣變形量可以更大，張開的角度可以更大。

所述連通腔室21上設(shè)置有用于與連接嘴6卡接的內(nèi)卡槽9122。該內(nèi)卡槽9122可以適合如圖8中的連接嘴6。當(dāng)然，若是沒有內(nèi)卡槽9122，也可以適合如圖10中的連接嘴6，而圖8和圖10中的連接嘴6均為目前常規(guī)的氣路連接方式，連接口套裝固定在連接嘴6上比較牢固。

當(dāng)然，所述連接部2的外部設(shè)置有卡沿24，利用卡沿24可以進(jìn)一步放置連接部2脫落。

本實(shí)施例中的夾頭可以采用液態(tài)或者氣態(tài)介質(zhì)作為驅(qū)動(dòng)，以氣態(tài)介質(zhì)為例，充氣時(shí)，氣體從連通口23進(jìn)入到連通腔室21內(nèi)再分布到指腔13內(nèi)，由于柔性夾頭是彈性材料制成，并且內(nèi)壁14的厚度小于外壁15的厚度或者內(nèi)壁14的彈性模量小于外壁15的彈性模量，因此，內(nèi)壁14的變形量大于外壁15的變形量，內(nèi)壁14鼓起使各指尖11張開；抽氣時(shí)，指腔13和連通腔室21內(nèi)的驅(qū)動(dòng)介質(zhì)從連通口23被抽出，同樣內(nèi)壁14的彎曲變形量大于外壁15的變形量，內(nèi)壁14凹陷實(shí)現(xiàn)指尖11閉合，這樣該柔性夾頭就可以完成微小物品的夾持，并且不對(duì)物品表面造成損傷。

實(shí)施例2

本實(shí)施例公開了一種新型柔性夾具，該柔性夾具使用了實(shí)施例1中的柔性夾頭，如圖7至圖10所示，該新型柔性夾具還包括固定座，所述固定座上設(shè)置有與正負(fù)壓系統(tǒng)連通的連接嘴6，所述夾頭的連通口23套裝固定于連接嘴6上。該正負(fù)壓系統(tǒng)為目前常用的系統(tǒng)，采用氣泵實(shí)現(xiàn)抽氣或者充氣。

所述固定座為可彈性伸縮的固定座，所述固定座包括法蘭座3和彈性伸縮滑動(dòng)安裝有法蘭座3上的伸縮桿4，所述連接嘴6安裝于伸縮桿4的端部。當(dāng)然，該柔性夾具也可以不具備彈性緩沖功能。

如圖7至圖9所示，所述固定座包括法蘭座3，所述法蘭座3上固定有導(dǎo)向套5，所述伸縮桿4滑動(dòng)安裝于導(dǎo)向套5內(nèi)，所述伸縮桿4和導(dǎo)向套5之間預(yù)壓有緩沖彈簧，所述伸縮桿4的一端安裝有連接套7，所述連接套7上安裝了連接嘴6和進(jìn)氣嘴8，柔性夾頭安裝于連接嘴6上。

如圖10所示，所述伸縮桿4的下端安裝有卡座9，所述柔性夾頭的連接部2的外部設(shè)置有卡沿24，所述卡座9上設(shè)置有與卡沿24卡嵌配合的卡槽91，這樣柔性夾頭套裝在連接嘴6上后，卡沿24位于卡槽91內(nèi)，進(jìn)一步放置脫落。

該實(shí)施例的工作原理是：將該柔性夾具由進(jìn)給機(jī)構(gòu)上，柔性夾具被帶動(dòng)軸向移動(dòng)，系統(tǒng)充氣使柔性夾具張開，物品放置在桌面上，然后柔性夾頭先接觸到桌面后停止，然后抽氣，此時(shí)柔性夾頭閉合，并在桌面的反作用力下迫使伸縮桿4收縮，這樣方便柔性夾頭閉合，柔性夾頭閉合即可夾持物品。

實(shí)施例3

本實(shí)施例公開了一種使用實(shí)施例1中的柔性夾頭的新型柔性夾持筆10，該柔性夾持筆10包括筆套101和筆芯102，所述筆套101內(nèi)軸向滑動(dòng)安裝有活塞104，所述活塞104將筆套101內(nèi)腔分隔成前腔室106和后腔室107，所述筆芯102的前端與活塞104連接，所述筆套101的尾部固定有尾塞103，所述筆芯102貫穿所述尾塞103，所述筆套101的前端設(shè)置有與前腔室106相通的連接嘴6，所述柔性夾頭的連通口23套裝固定于筆套101的連接嘴6上，所述活塞104和筆套101之間設(shè)置彈簧105，所述彈簧105對(duì)活塞104施加向后的彈力。本實(shí)施例中，所述筆芯102和活塞104為一體成型，活塞104上設(shè)置密封圈，用來分隔前腔室106和后腔室107，所述尾塞103插裝于筆套101的尾部，尾塞103上設(shè)置有密封圈。

該柔性夾持筆10結(jié)構(gòu)巧妙，采用手動(dòng)的方式實(shí)現(xiàn)微小物品的夾持，非常適合家用。

本實(shí)施例中提到的氣泵屬于現(xiàn)有技術(shù)，其結(jié)構(gòu)清楚明了，2008年08月01日由機(jī)械工業(yè)出版社出版的現(xiàn)代實(shí)用氣動(dòng)技術(shù)第3版smc培訓(xùn)教材中就詳細(xì)的公開了真空元件、氣體回路和程序控制，表明了本實(shí)施例中的氣路結(jié)構(gòu)也是現(xiàn)有的技術(shù)，清楚明了。

以上所述實(shí)施例僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的描述，不作為對(duì)本發(fā)明范圍的限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神的基礎(chǔ)上，對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案作出的各種變形和改造，均應(yīng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。