[发明专利]一种夹爪及应用该夹爪的夹具

说明书

本发明涉及一种夹爪及应用该夹爪的夹具，其中夹爪包括本体，该本体内具有中空区域而形成气室，且所述本体上开设有与气室相流体连通的通气孔，该本体的沿长度方向延伸的第一侧壁的横截面至少局部呈波浪状；铰链结构，设于本体中并沿本体的长度方向延伸，且该铰链结构邻近本体的沿长度方向延伸的第二侧壁设置，所述铰链结构包括多个沿本体长度方向依次铰接的链节，相邻两个链节之间通过枢轴相连，且所述枢轴的轴线沿第二侧壁的宽度方向延伸。通过在本体中设置铰链结构，在夹爪弯曲对物体进行夹持时，铰链结构也随之能够弯曲，即铰链结构在不影响夹爪发生弯曲变形的情况下，还能够增加夹爪抵抗横向载荷的能力。

技术领域

本发明属于夹具技术领域，具体涉及一种柔性的适于夹持易碎品的夹爪及应用该夹爪的夹具。

背景技术

目前，在工业生产的各个环节，机械夹具被广泛的使用，在具体工况中，很多工件是易碎品或者在硬性机械手的夹持下会发生形变和损坏，所以导致只能通过工人手工移动，效率低下。

针对上述问题，专利号为CN201710932429.8(公开号为CN107555164A)的中国发明专利申请公开的《一种柔性机电全方位夹爪》，夹爪包括夹指和夹掌，夹指包括夹板，夹板的外侧设有褶皱，所述褶皱与夹板之间形成气囊，夹掌上设有进出气口，所述进出气口与所述气囊相连，所述进出气口连接外部的高气压源。

夹板一般为橡胶材质，这种柔性的材料特性使得夹爪无法承受较大的横向载荷，这严重影响了夹爪的使用范围，这种夹爪一般只能在竖向进行抓取，而在实际的使用过程中，有时并不能保证有充足的竖向空间，例如需要取下书架上的杯子，该夹爪并不能很好的完成任务。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种能够承受横向载荷的夹爪。

本发明所要解决的第二个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种应用上述夹爪的夹具。

本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：一种夹爪，包括

本体，该本体内具有中空区域而形成气室，且所述本体上开设有与气室相流体连通的通气孔，该本体的沿长度方向延伸的第一侧壁的横截面至少局部呈波浪状；

其特征在于，还包括

铰链结构，设于本体中，且该铰链结构邻近本体的沿长度方向延伸的第二侧壁设置，所述铰链结构包括多个沿本体长度方向依次铰接的链节，相邻两个链节之间通过枢轴相连，且所述枢轴的轴线沿第二侧壁的宽度方向延伸。

为了使得夹爪在充气后能很好的弯曲变形、以对物体进行夹持，所述本体内开设有沿其长度方向延伸并与通气孔相流体连通的第一气室，所述第一侧壁的每个波峰上均开设有与第一气室相流体连通的第二气室，第一气室位于第二气室和铰链结构之间，所述第一气室和第二气室共同构成所述气室。

优选地，所述本体弯曲时的角度为θ，气室内的气压为p，并且，满足条件：θ＝a×p²+b×p+c，0a1，1b2，0c1，p单位为kpa。因为夹爪的夹持力大小受到接触面积、夹持面摩擦系数影响，不好判断，如此通过知道气室中的气压大小，能得出本体能产生多大的弯曲角度，弯曲角度会影响夹爪与被夹持物体的距离，并能根据弯曲角度预判断夹持力的大小。

为了保证夹爪的夹持效果，所述铰链结构的长度为f，本体的长度为L，铰链结构的两端距本体的对应端的距离为d，链节的节数为n，第二气室的个数为i，并且，满足条件：f＝(L-d)/n，3≤n≤i。因为链节不同的节数使铰链结构在弯曲时会有不同的弯曲路径，这主要会影响夹爪与被夹持物体的接触角度，从而产生不同的接触面，以适配对应的被夹持的物体。

优选地，每一所述链节均包括基板，相邻两个链节中，其中一个链节的基板上开设有凹槽，另一个链节的基板上开设有能容置于凹槽中的凸块，所述枢轴穿过凹槽和凸块将相邻两个链节相连。