CN107009384A - 一种夹持装置及机械手 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供的夹持装置及机械手，机械手包括机械臂与夹持装置，机械臂用于将夹持装置运送到所需的位置，夹持装置对测试设备进行相应的夹持或释放。夹持装置包括电机、液压泵、油箱、油管、油压伸缩管及夹爪，通过控制电机的转速，调整油管内压力油的油压，油压伸缩管在油压的作用下，发生相应的伸长或收缩，从而带动夹爪的收拢或扩张，进而实现对测试设备的夹持或释放。本申请提供的夹持装置与机械手，可实现对不同的测试设备的夹持，且在不同测试设置之间进行置换夹取的过程简单、便捷。

Description

一种夹持装置及机械手

技术领域

本申请涉及机械技术领域，尤其涉及一种夹持装置及机械手。

背景技术

随着电力设备性能与水平的提升，电力系统的系统化与自动化的程度也越来越高。为了防止因某电力设备发生故障而造成整个电力系统停电，工作人员需要定期对运行中的电力设备状况进行故障检测与诊断。其中，常用的测试包括X射线检测、红外摄像测试等。测试中，使用的测试设备大多需要带电工作或放射具有危害的射线，因此，安全起见，工作人员应当与测试设备保持安全距离。

目前，测试过程中，利用机械手抓取测试设备，通过控制机械手的运动，从而带动测试设备的位置移动。

但是，现有技术中，机械手抓取测试设备的方式为通过螺钉将测试设备固定在机械手上，这种抓取方式在使用的过程较为繁琐、耗时。比如，在测试前，需要人为将测试设备通过螺钉固定在机械手上，当完成测试、需要进行其他测试时，又需要人为将螺钉一一取下，才可置换上其他的测试设备。

发明内容

本申请提供了一种夹持装置及机械手，以解决现有技术中机械手抓取测试设备的过程复杂且耗时的问题。

第一方面，本申请提供了一种夹持装置，夹持装置包括电机、液压泵、油箱与油管，所述电机用于驱动所述液压泵从所述油箱中吸入油液，所述液压泵将吸入的油液形成压力油排入油管中；

所述油管未连接所述液压泵的一端连通n个油压伸缩管，其中，n>1，每个所述油压伸缩管的一端固定在一固定板上，所述油压伸缩管的另一端为自由端，在所述油管内的油压作用下，所述油压伸缩管伸长或收缩，带动所述油压伸缩管的自由端朝靠近或远离所述固定板的方向运动；

每个所述油压伸缩管的自由端固定连接一个夹爪，当油压增大时，所述油压伸缩管伸长，带动所述夹爪朝靠近其他夹爪的方向运动，所有所述夹爪发生相聚运动，实现对测试设备的夹紧；当油压减小时，所述油压伸缩管收缩，带动所述夹爪朝远离其他夹爪的方向运动，所有所述夹爪发生扩张运动，实现对测试设备的释放。

优选地，所述夹持装置还包括与所述电机连接的电压控制器，所述电压控制器用于控制所述电机的转速。

优选地，所述油管内设有压力传感器，所述压力传感器用于将所述油管内的油压传至所述电压控制器。

优选地，所述油压伸缩管包括橡胶波纹管。

优选地，所述固定板上还设有n个支撑件，每个所述支撑件通过转轴与一个夹爪转动连接，所述夹爪绕所述转轴朝靠近其他夹爪的方向转动或朝远离其他夹爪的方向转动。

第二方面，本申请还提供了一种机械手，包括上文所述夹持装置与机械臂，所述固定板未设有夹爪的一侧面通过法兰与所述机械臂固定连接。

由以上技术方案可见，本申请实施例提供的夹持装置及机械手，机械手包括机械臂与夹持装置，机械臂用于将夹持装置运送到所需的位置，夹持装置对测试设备进行相应的夹持或释放。夹持装置包括电机、液压泵、油箱、油管、油压伸缩管及夹爪，通过控制电机的转速，调整油管内压力油的油压，油压伸缩管在油压的作用下，发生相应的伸长或收缩，从而带动夹爪的收拢或扩张，进而实现对测试设备的夹持或释放。本申请提供的夹持装置与机械手，可实现对不同的测试设备的夹持，且在不同测试设置之间进行置换夹取的过程简单、便捷。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请夹持装置的结构示意图；

图2为本申请夹爪的一个实施例的结构示意图；

图3为本申请夹爪的另一个实施例的结构示意图；

图4为本申请机械手的结构示意图；

图1-4中标号表示为：1-电机，2-液压泵，21-油箱，22-油管，3-固定板，4-油压伸缩管，5-夹爪，51-转轴，52-支撑件，6-电压控制器，7-压力传感器，8-机械臂，81-法兰，9-机械座。

具体实施方式

图1为本申请夹持装置的结构示意图，如图1所示，夹持装置包括电机1、液压泵2、油箱21与油管22。电机1与液压泵2连接，电机1驱动液压泵2从油箱21中吸入油液。液压泵2与油管22的一端(以图1的方向为准，油管的一端是指油管的左端)连接，液压泵2将吸入的油液形成压力油排入油管22中，压力油在油管22内形成的压力称为油压。油压的大小可通过电机1的转速进行控制，例如，电机1的转速越大，则油压越大；电机1的转速越小，油压越小。

油管22的另一端(以图1的方向为准，油管的另一端是指油管的右端)连通n个油压伸缩管4，其中，n>1。每个油压伸缩管4的一端固定在一固定板3上，油压伸缩管4的另一端为自由端，当油管22内的压力油作用在油压伸缩管4上时，油压伸缩管4发生伸长或收缩，油压伸缩管4的自由端将沿油压伸缩管4的轴线方向朝靠近或远离固定板3的方向运动。其具体过程如下，当电机1的转速较大时，油压也较大，在油压的推动下，油压伸缩管4发生伸长，带动油压伸缩管4的自由端朝远离固定板3的方向运动；若此时减慢电机1的转速时，油压随着减小，对应的油压对油压伸缩管4的推动力减小，则油压伸缩管4发生收缩，带动油压伸缩管4的自由端朝靠近固定板3的方向运动。

应当说明，可根据油压大小发生自动伸长或收缩的油压伸缩管4有多种材质，例如树脂，其均属于本申请的保护范围。本实施例中，油压伸缩管4包括橡胶波纹管，在材质上，橡胶波纹管使用橡胶制成，具有较好的耐腐蚀性能；在结构上，橡胶波纹管的关闭具有许多褶皱，因此具有良好的伸缩性能。

每个油压伸缩管4的自由端固定连接一个夹爪5，油压伸缩管4的数量为n个，相应的，夹爪5的数量也为n个。油管22内的油压推动油压伸缩管4的自由端运动，从而带动夹爪5运动，其过程具体包括：当油压增大时，油压伸缩管4伸长，带动夹爪5朝靠近其他夹爪5的方向运动，夹爪5之间的间距变小，实现对测试设备的夹紧；当油压减小时，油压伸缩管4收缩，带动夹爪5朝远离其他夹爪5的方向运动，夹爪5之间的间距变大，实现对测试设备的释放。

应当说明，本领域技术人员可以根据实际需要相应的调整油压伸缩管4与夹爪5的数量，例如油压伸缩管4与夹爪5的数量包括2、3、4或5，相应的，n的取值依次为2、3、4或5。

本实施例中，夹爪5为弧形，当然，本领域技术人员可根据实际夹取的测试设备的形状，相应的调整夹爪5的形状，其均属于本申请的保护范围。

夹爪5的实现形式有多种，例如夹爪5为具有一定弹性的材料制成。图2为本申请夹爪的一个实施例的结构示意图，如图2所示，夹爪5的一端(以图2的方向为准，夹爪的一端是指夹爪的左端)与固定板3固定连接，夹爪5的另一端(以图2的方向为准，夹爪的另一端是指夹爪的右端)为自由端，夹爪5的自由端在油压伸缩管4的带动下将发生一定的弹性变形，从而实现夹爪5对测试设备的夹紧或释放。其具体的实现过程如下，当油压增大时，油压伸缩管4伸长，油压伸缩管4的自由端朝设有夹爪5的方向运动(以图2的方向为准，朝设有夹爪的方向运动是指向右运动)，推动夹爪5朝靠近其他夹爪5的方向收拢，使n个夹爪5自由端之间的间距变小，实现对测试设备的夹紧。当油压减小时，油压伸缩管4收缩，油压伸缩管4的自由端朝设有固定的方向运动(以图2的方向为准，朝设有固定的方向运动是指向左运动)，带动夹爪5朝远离其他夹爪5的方向扩张，使n个夹爪5自由端之间的间距变大，实现对测试设备的释放。

当然，夹爪5也可由刚性材料制成。图3为本申请夹爪的另一个实施例的结构示意图，如图3所示，固定板3上还设有n个支撑件52，每个支撑件52通过转轴51与一个夹爪5的一端转动连接，夹爪5的另一端为自由端，夹爪5的自由端绕转轴51朝靠近其他夹爪5的方向转动或朝远离其他夹爪5的方向转动。油压伸缩管4与夹爪5固定连接，油压伸缩管4运动，带动夹爪5绕转轴51进行转动，使n个夹爪5的自由端发生收拢或扩张运动，从而实现对测试设备的夹紧或释放。其过程具体为，当油压增大时，油压伸缩管4伸长，带动夹爪5朝靠近其他夹爪5的方向转动，n个夹爪5的自由端之间的间距变小，实现对测试设备的夹紧；当油压减小时，油压伸缩管4收缩，带动夹爪5朝远离其他夹爪5的方向转动，n个夹爪5的自由端端之间的间距变大，实现对测试设备的释放。

支撑件52的实现形式有多种，例如梯形的支撑台，支撑台一侧面与固定板3固定连接，另一侧面通过转轴51与一个夹爪5转动连接。本实施例中，支撑件52为L形的支撑杆，支撑杆的一端(以图3所示的方向为准，支撑杆的一端是指支撑杆的左端)与固定板3固定连接，支撑杆的另一端(以图3所示的方向为准，支撑杆的另一端是指支撑杆的右端)通过转轴51与一夹爪5的自由端转动连接。

固定板3的形状可设置多种，例如方形等。本实施例中，固定板3为圆形，定义固定板3的垂直于固定板3板面的轴心线为固定板3的中轴线。为了使夹持装置的夹持力均匀分布在测试设备上，用于推动夹爪5运动的n个油压伸缩管4均匀的分布在固定板3上，n个夹爪5的中轴线与固定板3的中轴线重合。

在实际使用夹持装置夹持测试设备的过程中，若夹持力过小，则易造成夹持设备掉落，若夹持力过大，则易对夹持设备造成夹持损害。为了将夹持力控制在适宜范围，本申请中，在夹持装置上设置电压控制器6，电压控制器6与电机1连接。电压控制器6可根据预设的夹持力大小，相应的控制电机1的转速。

为了随时对夹持装置的夹持力进行控制，本申请中，在油管22内设有压力传感器7，压力传感器7将油管22内的油压传至电压控制器6。电压控制器6根据接收的油压，计算夹持装置当前的夹持力大小，然后判断其是否处于或超出预设的夹持力范围，相应的控制电机1的转速。其中，控制电机1转速的过程具体包括，若当前的夹持力低于预设的夹持力范围，则控制电机1增大转速，增大油管22内压力油的油压，使夹爪5进一步收拢，从而增大对测试设备的夹持力；若当前的夹持力超过预设的夹持力范围，则控制电机1减小转速，减小油管22内压力油的油压，使夹爪5稍稍扩张，从而减小对测试设备的夹持力。

与本申请的夹持装置相对应，本申请还提供了一种机械手。图4为本申请机械手的结构示意图，如4图所示，机械手包括夹持装置与机械臂8，固定板3上未设有夹爪5的一侧面设有一法兰81，夹持装置通过法兰81与机械臂8固定连接。机械臂8将夹持装置运送到所需的位置上，即测试设备所在位置或进行测试的位置，夹持装置对测试设备进行夹取或释放。

机械手上包括一机械座9，机械座9支撑机械臂8及固定夹持装置上的电机1、液压泵2、油箱21等部件。当然，为便于机械手的运行，本实施例中在机械座下设置滚轮。关于滚轮的数量与具体位置，将不此进行具体限定，本领域技术人员可根据实际需求，进行相应的调整。

以上所述的本申请实施方式并不构成对本申请保护范围的限定。

Claims (6)

1.一种夹持装置，其特征在于，包括电机(1)、液压泵(2)、油箱(21)与油管(22)，所述电机(1)用于驱动所述液压泵(2)从所述油箱(21)中吸入油液，所述液压泵(2)将吸入的油液形成压力油排入油管(22)中；

所述油管(22)未连接所述液压泵(2)的一端连通n个油压伸缩管(4)，其中，n>1，每个所述油压伸缩管(4)的一端固定在一固定板(3)上，所述油压伸缩管(4)的另一端为自由端，在所述油管(22)内的油压作用下，所述油压伸缩管(4)伸长或收缩，带动所述油压伸缩管(4)的自由端朝靠近或远离所述固定板(3)的方向运动；

每个所述油压伸缩管(4)的自由端固定连接一个夹爪(5)，当油压增大时，所述油压伸缩管(4)伸长，带动所述夹爪(5)朝靠近其他夹爪(5)的方向运动，所有所述夹爪(5)发生收拢，实现对测试设备的夹紧；当油压减小时，所述油压伸缩管(4)收缩，带动所述夹爪(5)朝远离其他夹爪(5)的方向运动，所有所述夹爪(5)发生扩张，实现对测试设备的释放。

2.如权利要求1所述的夹持装置，其特征在于，所述夹持装置还包括与所述电机(1)连接的电压控制器(6)，所述电压控制器(6)用于控制所述电机(1)的转速。

3.如权利要求2所述的夹持装置，其特征在于，所述油管(22)内设有压力传感器(7)，所述压力传感器(7)用于将所述油管(22)内的油压传至所述电压控制器(6)。

4.如权利要求1所述的夹持装置，其特征在于，所述油压伸缩管(4)包括橡胶波纹管。

5.如权利要求1所述的夹持装置，其特征在于，所述固定板(3)上还设有n个支撑件(52)，每个所述支撑件(52)通过转轴(51)与一个夹爪(5)转动连接，所述夹爪(5)绕所述转轴(51)朝靠近其他夹爪(5)的方向转动或朝远离其他夹爪(5)的方向转动。

6.一种机械手，其特征在于，包括权利要求1-5任意一项所述的夹持装置与机械臂(8)，所述固定板(3)未设有夹爪(5)的一侧面通过法兰(81)与所述机械臂(8)固定连接。