CN110842975B - 一种能抓取煤矿生产异物的机械手夹持装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种能抓取煤矿生产异物的机械手夹持装置，包括底座、气缸缸筒、气缸活塞、动轴、三个支撑板、三个撑板支臂、三个支撑爪、三个夹爪臂、三个摇杆和三个动臂，进行抓取时通过气源驱动气缸活塞从气缸缸筒中伸出，使三个夹爪臂向内收缩做出抓取动作，同时支撑爪向前移动，通过支撑爪和三个夹爪臂均接触到煤矿异物时完成抓取过程；由于其抓取煤矿异物是根据支撑爪和三个夹爪臂接触到煤矿异物确定为完成抓取，因此不同体积的煤矿异物只要在三个夹爪臂张开范围内，均能根据各自体积在抓取时满足支撑爪和三个夹爪臂均接触的条件下即能完成抓取；本发明仅需一个动力源就能实现抓取不同体积的煤矿异物，并且其具有结构简单、使用方便的优点。

Description

一种能抓取煤矿生产异物的机械手夹持装置
技术领域
本发明涉及一种机械手夹持装置，具体是一种能抓取煤矿生产异物的机械手夹持装置。
背景技术
随着全球化生产活动的规模越来越大，各行业的生产流水线上对于工业机器人的使用十分广泛，工业机器人在生产制造中能够不间断的进行单调、繁重的生产作业，具有很高的稳定性，可有效提高企业的生产效率并降低人工成本。现今的机器人抓取机械手可以应对各种抓取任务的需求，直接促使我国煤矿行业自动化的水平越来越成熟，但是目前单一动力源的简易机械手均是每一种体积的煤矿异物采用一种机械手进行配套，不同体积的煤矿异物无法采用一种机械手夹持装置进行抓取，由于煤矿生产过程中会产生不同体积的异物，如岩石、煤矸石等体积不确定，因此需要针对不同大小的异物更换与其对应的机械手夹持装置，但是该过程繁琐且费时，并且不同机械手夹持装置的维护也需要投入一定的时间及人力成本。另外虽然复杂结构的抓取机械手可实现对不同尺寸、重量和材质的物件进行有效抓取，但是其需要多个动力源及复杂的控制系统，导致其在煤矿内安装使用困难，同时其成本较高且维护难度大，因此无法在煤矿进行大范围使用。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种能抓取煤矿生产异物的机械手夹持装置，其仅需一个动力源就能实现抓取不同体积的煤矿异物，并且具有结构简单、使用方便的优点。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种能抓取煤矿生产异物的机械手夹持装置，包括底座、气缸缸筒、气缸活塞、动轴、三个支撑柱、支撑板、三个撑板支臂、三个支撑爪、三个夹爪臂、三个摇杆和三个动臂，
所述气缸缸筒固定在底座上，三个支撑柱均匀分布在气缸缸筒周围、且支撑柱两端分别与支撑板一端面和底座固定连接，支撑板中间位置开设通孔，通孔侧壁上开设滑键，三个撑板支臂一端固定在支撑板另一端面、且三个撑板支臂另一端之间的距离大于三个撑板支臂一端之间的距离；每个撑板支臂上均设有一个固定销轴，气缸活塞一端装在气缸缸筒内、且能相对气缸缸筒滑动；气缸活塞另一端与动轴一端固定连接，动轴另一端穿过通孔，动轴外表面上开设滑键槽，滑键槽与滑键相配合，使动轴相对支撑板滑动；三个支撑爪一端均固定在动轴另一端、且三个支撑爪另一端之间的距离大于三个支撑爪一端之间的距离；三个夹爪臂中部分别与三个撑板支臂上的固定销轴活动连接，三个夹爪臂一端分别与三个动臂一端通过销轴Ⅰ活动连接，动轴外表面均匀固定有三个动轴支臂，三个动臂另一端分别与三个动轴支臂的端部通过销轴Ⅱ活动连接，三个动臂上均开设一个滑槽，三个摇杆一端分别与动轴外表面固定的三个销轴IV活动连接，三个摇杆另一端均固定有销轴Ⅲ，摇杆通过销轴Ⅲ与滑槽活动连接，使销轴Ⅲ能在滑槽内移动。
进一步，所述支撑柱两端分别与支撑板一端面和底座焊接固定。
进一步，所述滑槽为长圆形孔。
与现有技术相比，本发明采用底座、气缸缸筒、气缸活塞、动轴、支撑柱、支撑板、撑板支臂、支撑爪、夹爪臂、摇杆和动臂相结合方式，进行抓取时通过气源驱动气缸活塞从气缸缸筒中伸出，带动动轴移动，使三个夹爪臂向内收缩做出抓取动作，同时支撑爪向前移动，通过支撑爪和三个夹爪臂均接触到煤矿异物时，使气缸活塞保持在该状态，完成抓取过程；由于其抓取煤矿异物是根据支撑爪和三个夹爪臂接触到煤矿异物确定为完成抓取，因此不同体积的煤矿异物只要在三个夹爪臂张开范围内，均能根据各自体积在抓取时满足支撑爪和三个夹爪臂均接触的条件下即能完成抓取；因此本发明仅需一个动力源就能实现抓取不同体积的煤矿异物，并且其具有结构简单、使用方便的优点。
附图说明
图1是本发明的立体结构示意图；
图2是图1中的A向视图；
图3是本发明中支撑柱、支撑板和撑板支臂的立体结构示意图。
图中：1、底座；2、气缸缸筒；3、支撑柱；4、气缸活塞；5、动轴；6、滑键槽；7、滑键；8、支撑板；9、撑板支臂；10、支撑爪；11、滑槽；12、摇杆；13、夹爪臂；14、动臂；15、销轴Ⅰ；16、固定销轴；17、动轴支臂；18、销轴Ⅱ；19、销轴Ⅲ；20、销轴IV。
具体实施方式
下面将对本发明做进一步说明。
如图所示，本发明包括底座1、气缸缸筒2、气缸活塞4、动轴5、三个支撑柱3、支撑板8、三个撑板支臂9、三个支撑爪10、三个夹爪臂13、三个摇杆12和三个动臂14，
所述气缸缸筒2固定在底座1上，三个支撑柱3均匀分布在气缸缸筒2周围、且支撑柱3两端分别与支撑板8一端面和底座1固定连接，支撑板8中间位置开设通孔，通孔侧壁上开设滑键7，三个撑板支臂9一端固定在支撑板8另一端面、且三个撑板支臂9另一端之间的距离大于三个撑板支臂9一端之间的距离；每个撑板支臂9上均设有一个固定销轴16，气缸活塞4一端装在气缸缸筒2内、且能相对气缸缸筒2滑动；气缸活塞4另一端与动轴5一端固定连接，动轴5另一端穿过通孔，动轴5外表面上开设滑键槽6，滑键槽6与滑键7相配合，使动轴5相对支撑板8滑动；三个支撑爪10一端均固定在动轴5另一端、且三个支撑爪10另一端之间的距离大于三个支撑爪10一端之间的距离；三个夹爪臂13中部分别与三个撑板支臂9上的固定销轴16活动连接，三个夹爪臂13一端分别与三个动臂14一端通过销轴Ⅰ15活动连接，动轴5外表面均匀固定有三个动轴支臂17，三个动臂14另一端分别与三个动轴支臂17的端部通过销轴Ⅱ18活动连接，三个动臂14上均开设一个滑槽11，三个摇杆12一端分别与动轴5外表面固定的三个销轴IV20活动连接，三个摇杆12另一端均固定有销轴Ⅲ19，摇杆12通过销轴Ⅲ19与滑槽11活动连接，使销轴Ⅲ19能在滑槽11内移动。
进一步，所述支撑柱3两端分别与支撑板8一端面和底座1焊接固定。
进一步，所述滑槽11为长圆形孔。
以图1的左方为前方进行描述，工作时，将机械手夹持装置安装到机械手转动臂的端部，然后将气缸缸筒2通过管路与气源连接，进行抓取煤矿异物时，先通过机械手转动臂将机械手夹持装置移动到煤矿异物附近，此时三个夹爪臂13处于最大张开位置，然后开启气源为气缸缸筒2供气，受气体推动气缸活塞4从气缸缸筒2内伸出，进而气缸活塞4推动动轴5向前运动时，动轴5上的三个支撑爪10向前运动，同时动轴5上的动轴支臂17带动动臂14向前运动，由于摇臂12及滑槽11的限位作用，动臂14推动夹爪臂13，使夹爪臂13绕固定销轴16转动，此时三个夹爪臂13向内收缩做出抓取动作，当支撑爪10和三个夹爪臂13均接触到煤矿异物时，动轴5停止移动，使气缸活塞4保持在该状态，完成抓取过程；由于其抓取煤矿异物是根据支撑爪10和三个夹爪臂13接触到煤矿异物确定为完成抓取，因此不同体积的煤矿异物只要在三个夹爪臂13张开范围内，均能根据各自体积在抓取时满足支撑爪10和三个夹爪臂13均接触的条件下即能完成抓取。
完成抓取后，机械手转动臂工作将机械手夹持装置及煤矿异物移动到所需放置的位置后，使气缸活塞4向气缸缸筒内回收，此时使动轴5向后运动，进而前述机构做反向运动，使得夹爪臂13张开及支撑爪10后退，从而完成释放所抓取的煤矿异物。

Claims (3)

1.一种能抓取煤矿生产异物的机械手夹持装置，其特征在于，包括底座（1）、气缸缸筒（2）、气缸活塞（4）、动轴（5）、三个支撑柱（3）、支撑板（8）、三个撑板支臂（9）、三个支撑爪（10）、三个夹爪臂（13）、三个摇杆（12）和三个动臂（14），
所述气缸缸筒（2）固定在底座（1）上，三个支撑柱（3）均匀分布在气缸缸筒（2）周围、且支撑柱（3）两端分别与支撑板（8）一端面和底座（1）固定连接，支撑板（8）中间位置开设通孔，通孔侧壁上开设滑键（7），三个撑板支臂（9）一端固定在支撑板（8）另一端面、且三个撑板支臂（9）另一端之间的距离大于三个撑板支臂（9）一端之间的距离；每个撑板支臂（9）上均设有一个固定销轴（16），气缸活塞（4）一端装在气缸缸筒（2）内、且能相对气缸缸筒（2）滑动；气缸活塞（4）另一端与动轴（5）一端固定连接，动轴（5）另一端穿过通孔，动轴（5）外表面上开设滑键槽（6），滑键槽（6）与滑键（7）相配合，使动轴（5）相对支撑板（8）滑动；三个支撑爪（10）一端均固定在动轴（5）另一端、且三个支撑爪（10）另一端之间的距离大于三个支撑爪（10）一端之间的距离；三个夹爪臂（13）中部分别与三个撑板支臂（9）上的固定销轴（16）活动连接，三个夹爪臂（13）一端分别与三个动臂（14）一端通过销轴Ⅰ（15）活动连接，动轴（5）外表面均匀固定有三个动轴支臂（17），三个动臂（14）另一端分别与三个动轴支臂（17）的端部通过销轴Ⅱ（18）活动连接，三个动臂（14）上均开设一个滑槽（11），三个摇杆（12）一端分别与动轴（5）外表面固定的三个销轴IV（20）活动连接，三个摇杆（12）另一端均固定有销轴Ⅲ（19），摇杆（12）通过销轴Ⅲ（19）与滑槽（11）活动连接，使销轴Ⅲ（19）能在滑槽（11）内移动。
2. 根据权利要求1 所述的一种能抓取煤矿生产异物的机械手夹持装置，其特征在于，所述支撑柱（3）两端分别与支撑板（8）一端面和底座（1）焊接固定。
3. 根据权利要求1 所述的一种能抓取煤矿生产异物的机械手夹持装置，其特征在于，所述滑槽（11）为长圆形孔。
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