夾持器

夾持器是握住物體進而操控物體的設備。它能夠在執行某些動作的同時夾住和鬆開物體。運動設備往往模仿人體的運動，就夾持器而言，模仿的是手指的運動。“手指”本身並不屬於夾持器，它們只是用於夾持物體的專用定製工具，稱為“夾片”。

基本介紹

• 中文名：夾持器
• 外文名：clamper
• 領域：機器人

夾持動作

兩種主要的夾持動作：
外部夾持：這是最普遍的夾持物體的方法，這種方法最為簡單，需要的行程長度也最短。夾持器夾片閉合時，夾持器所施加的夾緊力將夾住該物體。
內部夾持：在某些套用中，由於物體幾何形狀的原因，或者由於需要接近物體外部，因而需要從中心夾持物體。這種情況下，夾持器將通過擴張力夾持物體。

工作原理

使用最廣的夾持器是氣動夾持器；它本質上是一個以壓縮空氣為動力的汽缸。當供應空氣時，夾持器夾片將接近物體並牢牢抓住物體，以便執行其它操作，而當空氣方向改變時，夾持器將鬆開該物體。典型套用是改變物體方向或在選放操作中移動物體。

夾持器夾持工件時，應有一定的力約束和形狀約束，以保證被夾工件在移動、停留和裝入過程中，應完全鬆開。另外它還應保證工件夾持姿態再現幾何偏差在給定的公差帶內。

類型和特點

機械夾持器常用壓縮空氣作動力源，經傳動機構實現手指的運動。根據手指夾持工件時的運動軌跡的不同，機械夾持器分為：

(1)圓弧開合型 在傳動機構帶動下，手指指端的運動軌跡為圓弧，這類夾持器對工件被夾持部位的尺寸有嚴格要求，否則可能會造成工件狀態失常。

(2)圓弧平行開合型 這類夾持器兩手指工作時作平等開合運動，而指端運動軌跡為一圓弧。圖示的夾持器是採用平行四邊形傳動機構帶動手指的平等開合的兩種情況，其中圖(a)所示機構在夾持時指端前進，圖(b)所示機構在夾持時指端後退。

圓弧平行開合型

(3)直線平行開合型 這類夾持器兩手指的運動軌跡為直線，且兩指夾持面始終保持乎等，如圖示。圖(a)採用凸輪機構實現兩手指的平行開合，在各指的滑動塊上開有斜開凸輪槽，當活塞桿上下運動時，通過裝在其末端的滾子在凸輪槽中運動，實現手指的平行夾持運動。圖(b)採用齒輪齒條機構，當活塞桿末端的齒條帶動齒輪旋轉時，手指上的齒條作直線運動，從而使兩手指平等開合，以夾持工件。

直線平行開合型

考慮因素

當選擇氣動夾持器和夾片設計時，這些是要考慮的主要因素:
（1） 零件形狀、方向和尺寸差異
如果物體有兩個方向相對的平面，則可使用雙夾片平行式夾持器，這樣可以解決尺寸偏差問題。對於圓柱型物體，也可使用雙夾片夾持器來夾持。需要注意的是，扣留或包圍型夾持需要的力更小。
（2）零件重量
夾持力大小必須足以在對物體執行所需操作時將物體固定住。計算所需夾持力時必須考慮夾片設計的類型。請注意，選擇所需的力時應考慮到安全因素，而且氣壓也是一個需要注意的因素。
（3）可接近性
這既與執行的作業相關，同時也涉及夾持器夾片的空間大小。如果要對物體外部進行作業，則需要進行內部夾持。剪刀式夾持器通常價格更低，但需要的夾片移動空間更大。
（4）環境
在惡劣環境或無塵室中使用的夾持器需要具有相應的設計。
（5）物體的扣留
當氣壓不再供應時，夾持器將鬆開對物體的夾持，物體會掉落。對於此類套用，可以使用彈簧輔助式夾持器。