CN112847414A - 抓取机构 - Google Patents

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CN112847414A CN202110127649.XA CN202110127649A CN112847414A CN 112847414 A CN112847414 A CN 112847414A CN 202110127649 A CN202110127649 A CN 202110127649A CN 112847414 A CN112847414 A CN 112847414A
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00Gripping heads and other end effectors

Abstract

本发明公开了一种抓取机构,包括:本体,具有容置腔和与容置腔连通的抓取口;多个抓手沿抓取口的周向方向间隔布置,各抓手与本体枢转连接,各抓手具有抵顶部和向内凸出的夹持部,夹持部位于容置腔内;锁套套设在多个抓手的外侧,锁套可相对于本体沿抓取口的开口方向滑动,锁套具有与抵顶部接触配合的抵顶配合部,抵顶配合部和/或抵顶部倾斜设置,以使锁套相对于本体滑动时多个抓手能够由各自的夹持部相互靠近的闭合状态切换至相互远离的打开状态;锁止装置,具有使锁套与本体相对固定的闭锁状态以及使锁套可与本体相对滑动的开锁状态。上述抓取机构能够实现自动抓取、自动放开,操作更加简单,同时能够保证抓取待抓取件时的稳定性和安全性。

Description

抓取机构
技术领域
本发明涉及抓具技术领域,具体涉及一种抓取机构。
背景技术
目前,在诸多领域中都需要通过抓具对待抓取部件进行取放等操作。例如,在核领域中,通过抓具抓取燃料组件或者其模拟件。为了保证抓取时的可操作性、稳定性及安全性,对于抓具的要求较高,但是现有的抓具并不尽如人意。此外,燃料组件或其模拟件具有多种规格,而现有的抓具也不能够很好地满足适用于抓取不同规格样件的要求。
发明内容
鉴于上述问题,提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的抓取机构。
本发明提供了一种抓取机构,包括:本体,具有容置腔和与容置腔连通的抓取口,抓取口用于使待抓取件的端部由其进入容置腔;多个抓手,沿抓取口的周向方向间隔布置,各抓手与本体枢转连接,各抓手具有抵顶部和向内凸出的夹持部,夹持部位于容置腔内;锁套,套设在多个抓手的外侧,锁套可相对于本体沿抓取口的开口方向滑动,锁套具有与抵顶部接触配合的抵顶配合部,抵顶配合部和/或抵顶部倾斜设置,以使锁套相对于本体滑动时,多个抓手能够由各自的夹持部相互靠近的闭合状态切换至相互远离的打开状态;锁止装置,具有使锁套与本体相对固定的闭锁状态以及使锁套可与本体相对滑动的开锁状态。
进一步地,夹持部位于抵顶部和该抓手的转轴之间。
进一步地,抵顶配合部和/或抵顶部向内倾斜设置,以使锁套相对于本体朝向远离抓取口的方向滑动时,多个抓手能够由各自的夹持部相互靠近的闭合状态切换至相互远离的打开状态。
进一步地,抓手包括主体段、连接在主体段底端的枢转连接段以及向内弯折连接在主体段顶端的止挡段,枢转连接段与本体枢转连接,抵顶部包括至少部分止挡段和/或止挡段与主体段的连接处。
进一步地,抵顶配合部包括设置在锁套的底部边缘的抵顶倾斜面。
进一步地,还包括:防脱结构,设置在抓手的顶部和/或锁套上,以防止抓手的顶部向外脱出锁套。
进一步地,抓手包括主体段、向外弯折连接在主体段底端的枢转连接段以及连接在主体段顶端的止挡段,枢转连接段与本体枢转连接,夹持部位于枢转连接段与主体段的连接处。
进一步地,抓手还包括滚动件,滚动件设置在枢转连接段与主体段的连接处,夹持部包括滚动件,滚动件用于与待抓取件沿其径向方向向外凸出的夹持配合面相配合。
进一步地,多个抓手沿抓取口的周向方向均匀分布。
进一步地,本体呈筒状,筒状的本体的底部开口形成抓取口,本体的侧壁上具有多个凹槽,多个凹槽与多个抓手位置对应。
进一步地,各抓手的底端与相应的凹槽的槽壁枢转连接。
进一步地,锁套套设在本体的外侧。
进一步地,还包括:调整结构,包括位于容置腔内的调整主体,调整主体沿本体的轴向方向位置可调,调整主体具有与止挡段的下表面接触配合的抓手配合部,抓手配合部和/或止挡段向内倾斜设置,以通过调整调整主体的位置来调整多个抓手位于打开状态时的最大打开程度。
进一步地,抓手配合部包括围绕调整主体的一周设置的锥形面。
进一步地,调整结构还包括旋转操作部,旋转操作部设置于本体和锁套的外侧,通过转动旋转操作部驱动调整主体沿本体的轴向方向移动。
进一步地,还包括:限位结构,设置在锁套与本体之间,限位结构用于限制锁套与本体相对滑动的行程范围。
进一步地,限位结构包括限位销和限位槽,限位销和限位槽中的一个设置于锁套上,另一个设置于本体上,限位槽沿抓取口的开口方向延伸。
进一步地,锁止装置包括第一锁止部和第二锁止部,第一锁止部设置在本体上,第二锁止部设置在锁套上,当锁止装置处于闭锁状态时,第一锁止部与第二锁止部连接,当锁止装置处于开锁状态时,第一锁止部与第二锁止部分离。
进一步地,锁止装置还包括触发部,触发部能够驱动第二锁止部与第一锁止部连接或者分离。
进一步地,触发部设有信号接收器,信号接收器用于接收闭锁或开锁指令,触发部根据闭锁或开锁指令驱动第二锁止部与第一锁止部连接或者分离。
进一步地,还包括:保险装置,与锁套和本体相配合,保险装置具有使锁套与本体相对固定的启动保险状态以及使锁套可与本体相对滑动的解除保险状态。
进一步地,保险装置包括保险栓和至少两个卡槽,至少两个卡槽分别设置在本体和锁套上,保险栓可拆卸地穿设在本体上的卡槽和锁套上的卡槽中。
抓取机构在未使用时,锁止装置处于闭锁状态,此时锁套与本体相对固定,并且锁套能够箍住多个抓手,多个抓手处于各自的夹持部相互靠近的闭合状态。
需要使用抓取机构时,先使锁止装置切换至开锁状态,此时锁套与本体可发生相对滑动。当锁套相对于本体沿抓取口的开口方向朝向一侧滑动时,各抓手的抵顶部与锁套的抵顶配合部接触配合,由于抵顶部和抵顶配合部中的至少一个为倾斜设置,在两者接触配合过程中会随着锁套的滑动发生相对移动,从而使多个抓手由闭合状态切换至各自的夹持部相互远离的打开状态。多个抓手处于打开状态下,待抓取件的端部由本体底部的抓取口进入容置腔,并且待抓取件的该端部可伸入多个打开的抓手之间形成的空间内。此后,将锁套相对于本体沿抓取口的开口方向朝向相反的另一侧滑动,同理地,多个抓手由打开状态切换至各自的夹持部相互靠近的闭合状态,多个抓手的夹持部共同夹持住待抓取件的上述端部。最后,将锁止装置切换至闭锁状态,使锁套与本体相对固定,从而使多个抓手能够保持在闭合状态,完成抓取动作。此时,可通过抓取机构对待抓取件进行提升、下降或转运等操作。
上述抓取机构通过锁套与本体的相对滑动实现多个抓手的打开和闭合,操作更加简单。同时,当抓取机构的锁止装置处于闭锁状态时,多个抓手能够保持在闭合状态,从而保证了抓取待抓取件时的稳定性和安全性。
附图说明
通过下文中参照附图对本发明所作的描述,本发明的其它目的和优点将显而易见,并可帮助对本发明有全面的理解。
图1是根据本发明一个实施例的抓取机构的结构示意图;
图2是图1的抓取机构的另一角度的结构示意图;
图3是图1的抓取机构的本体的结构示意图;
图4是图1的抓取机构的锁套和调整结构的结构示意图;
图5是图4的锁套和调整结构的另一角度的结构示意图;
图6是图1的抓取机构的一个抓手与待抓取件的配合关系示意图。
需要说明的是,附图并不一定按比例来绘制,而是仅以不影响读者理解的示意性方式示出。
附图标记说明:
100、待抓取件;101、夹持配合面;10、本体;11、凹槽;20、抓手;21、主体段;22、枢转连接段;23、止挡段;24、滚动件;30、转轴;40、锁套;41、抵顶倾斜面;42、安装孔;51、第一锁止部;52、第二锁止部;53、触发部;60、防脱结构;71、调整主体;711、锥形面;72、旋转操作部;73、调整基套;81、限位槽;91、保险旋钮;92、卡槽。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例的附图,对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例是本发明的一个实施例,而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例,本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
需要说明的是,除非另外定义,本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。若全文中涉及“第一”、“第二”等描述,则该“第一”、“第二”等描述仅用于区别类似的对象,而不能理解为指示或暗示其相对重要性、先后次序或者隐含指明所指示的技术特征的数量,应该理解为“第一”、“第二”等描述的数据在适当情况下可以互换。若全文中出现“和/或”,其含义为包括三个并列方案,以“A和/或B”为例,包括A方案,或B方案,或A和B同时满足的方案。此外,为了便于描述,在这里可以使用空间相对术语,如“上方”、“下方”、“顶部”、“底部”等,仅用来描述如图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系,应当理解为也包含除了图中所示的方位之外的在使用或操作中的不同方位。
本发明的抓取机构可应用于需要对待抓取件100进行抓取的各种领域及应用场景。下面以抓取机构用于核电站的燃料组件或者其模拟件的抓取(即待抓取件100为燃料组件或者其模拟件)为例进行说明。
图1示出了本发明一个实施例的抓取机构的结构示意图。图2示出了图1的抓取机构的另一角度的结构示意图。图3示出了图1的抓取机构的本体10的结构示意图,其中,该示意图不仅示出了本体10的结构,还示出了本体10上设置的各个结构,例如凹槽11、转轴30、第一锁止部51、限位槽81、卡槽92等。图4示出了图1的抓取机构的锁套40和调整结构的结构示意图,其中,至少能够示出调整结构的旋转操作部72和调整基套73,此外还示出了用于穿设第二锁止部52的安装孔42。图5示出了图4的锁套40和调整结构的另一角度的结构示意图,其中,至少能够示出调整结构的调整主体71和抵顶倾斜面41。图6示出了图1的抓取机构的一个抓手20与待抓取件100的配合关系示意图。
如图1至图3以及图6所示,抓取机构包括本体10、多个抓手20、锁套40以及锁止装置。具体地,本体10具有容置腔和与容置腔连通的抓取口。抓取口用于使待抓取件100的端部由其进入容置腔。多个抓手20沿抓取口的周向方向间隔布置。各抓手20与本体10枢转连接。各抓手20具有抵顶部和向内凸出的夹持部。夹持部位于容置腔内。其中,“向内”指的是朝向容置腔的中心的方向。锁套40套设在多个抓手20的外侧,锁套40可相对于本体10沿抓取口的开口方向滑动。锁套40具有与抵顶部接触配合的抵顶配合部,抵顶配合部和/或抵顶部倾斜设置,以使锁套40相对于本体10滑动时,多个抓手20能够由各自的夹持部相互靠近的闭合状态切换至相互远离的打开状态。锁止装置具有使锁套40与本体10相对固定的闭锁状态以及使锁套40可与本体10相对滑动的开锁状态。
抓取机构在未使用时,锁止装置处于闭锁状态,此时锁套40与本体10相对固定,并且锁套40能够箍住多个抓手20,多个抓手20处于各自的夹持部相互靠近的闭合状态。
需要使用抓取机构时,先使锁止装置切换至开锁状态,此时锁套40与本体10可发生相对滑动。当锁套40相对于本体10沿抓取口的开口方向朝向一侧滑动时,各抓手20的抵顶部与锁套40的抵顶配合部接触配合,由于抵顶部和抵顶配合部中的至少一个为倾斜设置,在两者接触配合过程中会随着锁套40的滑动发生相对移动,从而使多个抓手20由闭合状态切换至各自的夹持部相互远离的打开状态。多个抓手20处于打开状态下,待抓取件100的端部由本体10底部的抓取口进入容置腔,并且待抓取件100的该端部可伸入多个打开的抓手20之间形成的空间内。此后,将锁套40相对于本体10沿抓取口的开口方向朝向相反的另一侧滑动,同理地,多个抓手20由打开状态切换至各自的夹持部相互靠近的闭合状态,多个抓手20的夹持部共同夹持住待抓取件100的上述端部。最后,将锁止装置切换至闭锁状态,使锁套40与本体10相对固定,从而使多个抓手20能够保持在闭合状态,完成抓取动作。此时,可通过抓取机构对待抓取件进行提升、下降或转运等操作。上述为通过抓取机构抓取待抓取件100的过程,当需要放下待抓取件100时,只需要使多个抓手20再次处于打开状态即可。
上述抓取机构通过锁套40与本体10的相对滑动实现多个抓手20的打开和闭合,操作更加简单。同时,当抓取机构的锁止装置处于闭锁状态时,多个抓手20能够保持在闭合状态,从而保证了抓取待抓取件100时的稳定性和安全性。
如图1至图3以及图6所示,在本申请一些实施例中,夹持部位于抵顶部和该抓手20的转轴30之间。此时,通过锁套40的抵顶配合部与抵顶部配合,使各抓手20设置抵顶部的部位向外移动,即可实现各抓手20的夹持部相互远离。其中,“向外”指的是背离容置腔的中心的方向。同样地,使各抓手20设置抵顶部的部位向内移动,即可实现各抓手20的夹持部相互靠近。当然,夹持部、抵顶部及转轴30的位置关系不限于此,在图中未示出的其他实施方式中,也可以是转轴30位于夹持部和抵顶部之间。此时,各抓手20设置抵顶部的部位向外移动即可实现各抓手20的夹持部相互靠近,各抓手20设置抵顶部的部位向内移动即可实现各抓手20的夹持部相互远离。
在图1至图3所示的具体实施例中,本体10呈筒状,筒状的本体10的底部开口形成抓取口,锁套40可相对于本体10上下滑动,多个抓手20沿筒状的本体10的周向方向均匀分布,这样的布置方式能够使多个抓手20同时抓取和放开,可以在抓取和放开的过程中,使待抓取件100始终保持竖直状态。当然,本体10的形式和抓取口的设置位置不限于此,在图中未示出的其他实施方式中,本体10也可以为其他形式,例如本体10为一个能够形成容置腔和抓取口的支撑架体;抓取口的位置也可以根据抓取待抓取件100的具体方位进行设计,例如,待抓取件100需要在侧面进行抓取,抓取口可以设置在本体10的侧方。
此外,本体10的侧壁上具有多个凹槽11,多个凹槽11与多个抓手20位置对应。上述凹槽11一方面能够在对抓手20进行避让,另一方面也可以作为抓手20的安装工位。具体地,各抓手20的底端与相应的凹槽11的槽壁通过转轴30枢转连接,即抓手20可以绕其相应的转轴30转动。
需要说明的是,在图中示出的具体实施例中,无论多个抓手20处于闭合状态还是处于打开状态,锁套40始终套设在多个抓手20的外侧。也就是说,即使多个抓手20处于打开状态时,多个抓手20也仍然受锁套40的约束,抵顶部和抵顶配合部也处于接触配合的状态,这样可以便于重新控制多个抓手20切换至闭合状态。此外,各抓手20的夹持部可以始终位于容置腔内,也可以在多个抓手20处于闭合状态时夹持部位于容置腔内、处于打开状态时夹持部由凹槽11向外伸出容置腔。
如图1和图2所示,在本申请一些实施例中,锁套40为顶端封闭、底端开口的筒状结构,锁套40套设在本体10的外侧,这样更加便于设置。此时,各抓手20整体可活动地设置在相应的凹槽11内,并在凹槽11处与锁套40接触配合。当然,在图中未示出的其他实施方式中,锁套40也可以设置于本体10的容置腔内,并且可套设在多个抓手20的外侧;锁套40也可以为两端均开口的筒状结构。
当锁套40套置在本体10的量最大时,多个抓手20可看作是处于闭合状态。此时,锁套40通过抵顶配合部与各抓手20的抵顶部的配合实现箍住多个抓手20,从而防止多个抓手20打开,多个抓手20可抓住待抓取件100的端部(例如燃料组件或者其模拟件的异形头)。当锁套40套置在本体10的量最小时,多个抓手20可看作是处于打开状态。此时,可使待抓取件100的端部伸入至多个抓手20之间打开的空间内便于下一步的抓取,或者,多个抓手20可放开待抓取件100的端部,实现放下待抓取件100的操作。
需要说明的是,锁套40的顶部设有吊环,吊环用于抓取机构整体的吊装,抓取机构可被吊装至需要抓取待抓取件100的位置进行操作。当锁止装置处于开锁状态时,如果保持抓取机构呈竖直状态,在自身重力的作用下,本体10沿着锁套40的内壁向下滑动,即锁套40相对于本体10向上滑动,多个抓手20由闭合状态切换至打开状态,并套住待抓取件100的端部。此后,再控制锁套40向下移动,锁套40相对于本体10向下滑动,多个抓手20由打开状态切换至闭合状态,多个抓手20的夹持部共同夹住待抓取件100的端部。接下来,将锁止装置切换至闭锁状态,从而使多个抓手20保持在闭合状态,提起待抓取件100进行后续的操作。当需要放下待抓取件100时,再次将锁止装置切换至开锁状态,多个抓手20由闭合状态切换至打开状态,即可放开待抓取件100。因此,上述抓取机构能够实现自动套住待抓取件100的端部(例如燃料组件或者其模拟件的异形头)、自动抓取、自动放开的功能,同时能够满足吊装待抓取件100(例如燃料组件或者其模拟件的异形头)时稳定性、安全性的要求。
如图5和图6所示,在本申请一些实施例中,抵顶配合部和/或抵顶部向内倾斜设置,其中,“向内倾斜”指的是倾斜部件与容置腔的中心线之间的距离沿由上至下的方向逐渐增大。上述设置使锁套40相对于本体10朝向远离抓取口的方向滑动时,抵顶配合部和抵顶部会大致沿着倾斜的方向发生相对移动,由于抵顶配合部随着锁套40滑动,各抓手20设置抵顶部的部位会向外移动,从而使多个抓手20能够由各自的夹持部相互靠近的闭合状态切换至相互远离的打开状态。
如图6所示,抓手20包括主体段21、向外弯折连接在主体段21底端的枢转连接段22以及向内弯折连接在主体段21顶端的止挡段23,即抓手20呈S形钩状。枢转连接段22具有与转轴30配合的转轴孔,通过转轴30与本体10枢转连接。夹持部位于枢转连接段22与主体段21的连接处,以使夹持部能够向内凸出。抵顶部包括至少部分止挡段23和/或止挡段23与主体段21的连接处。
优选地,抓手20还包括滚动件24。滚动件24设置在枢转连接段22与主体段21的连接处。夹持部包括上述滚动件24,滚动件24用于与待抓取件100沿其径向方向向外凸出的夹持配合面101相配合。其中,滚动件24可以为多种能够实现滚动配合的部件,例如,钳置在枢转连接段22与主体段21连接处的安装槽内的滚动轴承或者滚轮等。以待抓取件100为燃料组件或者其模拟件为例,燃料组件或者其模拟件的异形头具有锥面,该锥面形成夹持配合面101。当夹持部夹持燃料组件或者其模拟件的异形头时,抓手20不直接与异形头相接触,而是滚动件24与异形头的锥面(夹持配合面101)相接触,这样可以最大限度减少燃料组件或者其模拟件的异形头的划伤,同时在放开燃料组件或者其模拟件的异形头时,由于该异形头与滚动件24的滚动配合,使异形头可以更顺利地脱离抓手20。
抵顶配合部包括设置在锁套40的底部边缘的抵顶倾斜面41。在图中示出的具体实施例中,抵顶倾斜面41与止挡段23均向内倾斜。以多个抓手20的打开过程为例,随着锁套40相对于本体10的上滑,止挡段23与主体段21的连接处的外侧拐角部位沿着抵顶倾斜面41向下滑动,在此过程中,抓手20逐渐向外移动,多个抓手20之间的开度逐渐增大,直至到达打开状态时的最大打开程度;或者,也可以是止挡段23的至少部分的外侧表面(或止挡段23的至少部分的外侧表面及止挡段23与主体段21的连接处)与抵顶倾斜面41相贴合,随着锁套40相对于本体10的上滑,止挡段23的外侧表面沿着抵顶倾斜面41向下滑动,直至多个抓手20到达最大打开程度。
特别地,随着锁套40相对于本体10的上滑,抓手20向外移动的程度逐渐加大,为了防止抓手20的顶部向外脱出锁套40,抓取机构还包括防脱结构60,防脱结构60设置在抓手20的顶部和/或锁套40上。在图6示出的具体实施例中,防脱结构60包括设置在止挡段23的顶部的防脱凸起,该防脱凸起可与抵顶倾斜面41的内侧端部进行抵顶配合以阻挡抓手20的顶部向外脱出锁套40。当然,防脱结构60的具体结构和设置位置不限于此,在图中未示出的其他实施方式中,防脱结构60也可以为其他具有止挡功能的结构,其设置位置也可以在锁套40的外侧并向下延伸一定距离,以用于阻挡抓手20的顶部。
需要说明的是,抵顶配合部、抵顶部的设置方式不限于此,在图中未示出的其他实施方式中,抵顶配合部、抵顶部可以为其他能够实现驱动多个抓手20打开或关闭的结构。例如,抵顶配合部和抵顶部均向外倾斜设置;或者,抵顶配合部和抵顶部中的一个向内或向外倾斜,另一个不倾斜设置。抵顶配合部、抵顶部的形成方式也不限于上述方式,抵顶配合部、抵顶部也可以由额外设置在锁套40、抓手20上的结构形成。
此外,抓手20的具体结构不限于此,在图中未示出的其他实施方式中,抓手20也可以呈其他能够实现抓取的结构。例如,止挡段23向外弯折连接在主体段21的顶端;或者,止挡段23与主体段21之间平行设置;或者,枢转连接段22向内弯折连接在主体段21的底端;或者,枢转连接段22与主体段21之间平行设置。在上述各种情况下,如果抓手20自身的结构难以接触到待抓取件100和/或抵顶配合部,可以在抓手20上额外设置其他部件与待抓取件100和/或抵顶配合部接触。
如图5和图6所示,在本申请一些实施例中,抓取机构还包括调整结构,调整结构包括位于容置腔内的调整主体71。调整主体71沿本体10的轴向方向位置可调。调整主体71具有与止挡段23的下表面接触配合的抓手配合部,抓手配合部和/或止挡段23向内倾斜设置,以通过调整调整主体71的位置来调整多个抓手20位于打开状态时的最大打开程度。优选地,抓手配合部包括围绕调整主体71的一周设置的锥形面711。当然,在其他实施方式中,抓手配合部也可以为向内倾斜设置的其他结构。
其中,“打开状态”指的是多个抓手20的各自的夹持部相互远离的状态,多个抓手20的夹持部相互远离的过程中存在多种打开程度(开度)。一般情况下,在多个抓手20处于打开状态下,多个抓手20的最大打开程度决定了抓取机构能够允许抓取的待抓取件100的端部的径向尺寸。由于待抓取件100(燃料组件或其模拟件)具有多种规格,不同规格的待抓取件100的端部(燃料组件或其模拟件的异形头)的径向尺寸不同。因此,多个抓手20在打开状态下的最大打开程度也需要可调整,从而满足多种不同规格待抓取件100的要求。
当本体10在锁套40的内部沿轴向方向滑动时,本体10会带动多个抓手20一同滑动。以抓取机构呈竖直状态使用为例,在自身重力的作用下,本体10和多个抓手20一同相对于锁套40向下滑动,抓手20的止挡段23的下表面会卡置在调整主体71的抓手配合部(锥形面711)上,从而使本体10不会再继续下滑。由于多个抓手20的最大打开程度决定于本体10相对于锁套40的滑动量,也就是说,本体10相对于锁套40滑动停止时,多个抓手20之间的开度为最大打开程度,因此,调整调整主体71的高度(即调整主体71沿锁套40/本体10的轴向方向的位置,也可以看作是调整主体71与锁套40顶部之间的距离),会导致本体10相对于锁套40的滑动量的不同,从而实现调整多个抓手20的最大打开程度,以满足抓取不同规格待抓取件100的端部的需要。
如图1、图2、图4以及图5所示,调整结构还包括旋转操作部72和调整基套73。调整基套73固定设置在锁套40上,旋转操作部72可转动地设置在调整基套73上,并位于本体10和锁套40的外侧。通过手动转动旋转操作部72以驱动调整主体71沿本体10的轴向方向移动,更加便于调整操作。
具体地,调整基套73具有贯通设置的中心腔体,调整结构还包括连接轴,连接轴穿设在中心腔体中,连接轴的一端与调整主体71固定连接,另一端与旋转操作部72连接。中心腔体内设有滑动轴承,该滑动轴承套设在连接轴上。转动旋转操作部72能够驱动连接轴沿轴向滑动。至于实现转动旋转操作部72以驱动连接轴滑动的方式有多种,例如,连接轴的侧壁具有外螺纹,旋转操作部72与连接轴配合的位置具有内螺纹,旋转操作部72可沿周向转动而不能上下移动,此时,转动旋转操作部72可通过内、外螺纹的配合驱动连接轴上下移动(类似于螺母、螺杆的配合);或者,连接轴与旋转操作部72固定连接,旋转操作部72与调整基套73之间通过螺纹连接,转动旋转操作部72时旋转操作部72可上下移动,从而带动连接轴上下移动。
当朝向一个方向转动旋转操作部72时,带动调整主体71上移,抓手20的止挡段23与调整主体71的锥形面711在贴合时,其贴合的高度会往上移,这样使止挡段23与主体段21连接处的拐角部位与抵顶倾斜面41最终可以贴合的位置也会跟着向上移,此时,多个抓手20的最大打开程度减小,适合端部为小直径的待抓取件100。反之,通过朝向另一个相反方向转动旋转操作部72,带动调整主体71下移,可以适合端部为大直径的待抓取件100。
上述设置实现多个抓手20的最大打开程度的调整,从而满足多种不同规格待抓取件100的要求,而不需要针对每种规格的待抓取件100分别设计抓具,节省成本。同时,调整主体71可沿轴向滑动,以使多个抓手20的最大打开程度可连续调整,适用的待抓取件100的规格更广。当然,在其他实施方式中,调整主体71也可以采用非连续调整的形式,例如,调整主体71可以通过选择安装档位的方式进行调整。
在本申请一些实施例中,抓取机构还包括限位结构,限位结构设置在锁套40与本体10之间,限位结构用于限制锁套40与本体10相对滑动的行程范围,防止本体10从锁套40中脱落。具体地,如图3所示,限位结构包括限位销和限位槽81,限位销和限位槽81中的一个设置于锁套40上,另一个设置于本体10上,限位槽81沿抓取口的开口方向延伸。在图中示出的具体实施方式中,限位槽81设置在本体10上,限位槽81呈长条状,限位槽81的数量为至少一个,锁套40上设有限位销(图中未示出),限位销只能在限位槽81内滑动。以对抓取机构进行吊装的情况为例,此时抓取机构保持竖直状态,本体10在自身重力的作用下自然沿着锁套40的内壁下滑,当滑动到限位销与限位槽81的顶端锁死的位置停止滑动。需要说明的是,由前述内容可知,本体10下滑过程中也可能由于抓手20的止挡段23卡置在调整主体71上而停止滑动,本体10具体通过哪种方式停止滑动与限位槽81的长度、调整主体71的高度等因素有关,根据实际情况进行合理设计即可。
如图1至图4所示,在本申请一些实施例中,锁止装置包括第一锁止部51和第二锁止部52。本体10的侧壁上设有安装槽,第一锁止部51设置在该安装槽内。第二锁止部52设置在锁套40上并部分穿设在安装孔42中。当锁止装置处于闭锁状态时,第一锁止部51与第二锁止部52连接并紧密结合,形成本体10与锁套40之间的限位,以防止本体10在锁套40内部沿轴向滑动,从而阻止打开抓手20。当锁止装置处于开锁状态时,第一锁止部51与第二锁止部52分离,本体10与锁套40之间的限位失效,本体10能够在锁套40内部沿轴向滑动,从而打开抓手20。
此外,锁止装置还包括触发部53,触发部53能够进行触发动作以驱动第二锁止部52与第一锁止部51连接或者分离。实现上述触发部53、第一锁止部51和第二锁止部52配合的方式有多种,例如,第一锁止部51和第二锁止部52为按压式触发开关的两部分,触发部53为能够触发按压式触发开关的部件,当触发器按压触发开关时,该触发开关会打开,第二锁止部52与第一锁止部51分离;或者,第一锁止部51和第二锁止部52两者之间通过磁性连接,触发部53能够控制磁场的有无,当触发部53控制断电使磁性消失时,第二锁止部52与第一锁止部51分离,当抓取到待抓取件100后,向下移动锁套40,使第一锁止部51和第二锁止部52对齐,触发部53控制通电时第一锁止部51和第二锁止部52重新连接。
需要说明的是,在其他实施方式中,也可以不设置触发部53。例如,第一锁止部51为卡接孔,第二锁止部52为卡接销,通过手动将卡接销插入卡接孔或者拔出卡接孔,也可以实现本体10与锁套40之间的限位或使限位失效。
优选地,触发部53设有信号接收器,信号接收器用于接收闭锁或开锁指令,触发部53根据闭锁或开锁指令驱动第二锁止部52与第一锁止部51连接或者分离,这样更加便于控制,操作更加方便,从而更好地实现抓取机构的自动抓取、自动放开的功能。
如图1和图3所示,在本申请一些实施例中,抓取机构还包括保险装置,保险装置与锁套40和本体10相配合。保险装置具有使锁套40与本体10相对固定的启动保险状态以及使锁套40可与本体10相对滑动的解除保险状态。当保险装置处于启动保险状态时,锁套40与本体10始终相对固定,即使在触发锁止装置时,抓手20也不会打开,从而避免误操作或其它故障打开抓手20。
在图中示出的具体实施例中,保险装置包括保险栓和至少两个卡槽92。至少两个卡槽92分别设置在本体10和锁套40上。保险栓可拆卸地穿设在本体10上的卡槽92和锁套40上的卡槽92中。其中,卡槽92为孔型,保险装置还包括安装在锁套40外壁上的保险旋钮91,保险旋钮91与保险栓连接,保险栓与锁套40上的卡槽92(孔型)通过螺纹连接。当保险装置使用时,旋转保险旋钮91驱动保险栓旋入锁套40上的卡槽92中,并卡入本体10上的卡槽92中,从而使得本体10与锁套40发生相对滑动,此时保险装置处于启动保险状态。同样地,通过与上述相反的操作能够使保险装置处于解除保险状态,以便于后续的抓手20的动作。
对于本发明的实施例,还需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合以得到新的实施例。
以上,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (22)

1.一种抓取机构,其特征在于,包括:
本体(10),具有容置腔和与所述容置腔连通的抓取口,所述抓取口用于使待抓取件(100)的端部由其进入所述容置腔;
多个抓手(20),沿所述抓取口的周向方向间隔布置,各所述抓手(20)与所述本体(10)枢转连接,各所述抓手(20)具有抵顶部和向内凸出的夹持部,所述夹持部位于所述容置腔内;
锁套(40),套设在多个所述抓手(20)的外侧,所述锁套(40)可相对于所述本体(10)沿所述抓取口的开口方向滑动,所述锁套(40)具有与所述抵顶部接触配合的抵顶配合部,所述抵顶配合部和/或所述抵顶部倾斜设置,以使所述锁套(40)相对于所述本体(10)滑动时,多个所述抓手(20)能够由各自的所述夹持部相互靠近的闭合状态切换至相互远离的打开状态;
锁止装置,具有使所述锁套(40)与所述本体(10)相对固定的闭锁状态以及使所述锁套(40)可与所述本体(10)相对滑动的开锁状态。
2.根据权利要求1所述的抓取机构,其特征在于,
所述夹持部位于所述抵顶部和该抓手(20)的转轴(30)之间。
3.根据权利要求2所述的抓取机构,其特征在于,
所述抵顶配合部和/或所述抵顶部向内倾斜设置,以使所述锁套(40)相对于所述本体(10)朝向远离所述抓取口的方向滑动时,多个所述抓手(20)能够由各自的所述夹持部相互靠近的闭合状态切换至相互远离的打开状态。
4.根据权利要求3所述的抓取机构,其特征在于,
所述抓手(20)包括主体段(21)、连接在所述主体段(21)底端的枢转连接段(22)以及向内弯折连接在所述主体段(21)顶端的止挡段(23),所述枢转连接段(22)与所述本体(10)枢转连接,所述抵顶部包括至少部分所述止挡段(23)和/或所述止挡段(23)与所述主体段(21)的连接处。
5.根据权利要求3所述的抓取机构,其特征在于,
所述抵顶配合部包括设置在所述锁套(40)的底部边缘的抵顶倾斜面(41)。
6.根据权利要求3所述的抓取机构,其特征在于,还包括:
防脱结构(60),设置在所述抓手(20)的顶部和/或所述锁套(40)上,以防止所述抓手(20)的顶部向外脱出所述锁套(40)。
7.根据权利要求1所述的抓取机构,其特征在于,
所述抓手(20)包括主体段(21)、向外弯折连接在所述主体段(21)底端的枢转连接段(22)以及连接在所述主体段(21)顶端的止挡段(23),所述枢转连接段(22)与所述本体(10)枢转连接,所述夹持部位于所述枢转连接段(22)与所述主体段(21)的连接处。
8.根据权利要求7所述的抓取机构,其特征在于,
所述抓手(20)还包括滚动件(24),所述滚动件(24)设置在所述枢转连接段(22)与所述主体段(21)的连接处,所述夹持部包括所述滚动件(24),所述滚动件(24)用于与所述待抓取件(100)沿其径向方向向外凸出的夹持配合面(101)相配合。
9.根据权利要求1所述的抓取机构,其特征在于,
多个所述抓手(20)沿所述抓取口的周向方向均匀分布。
10.根据权利要求1所述的抓取机构,其特征在于,
所述本体(10)呈筒状,筒状的所述本体(10)的底部开口形成所述抓取口,所述本体(10)的侧壁上具有多个凹槽(11),多个所述凹槽(11)与多个所述抓手(20)位置对应。
11.根据权利要求10所述的抓取机构,其特征在于,
各所述抓手(20)的底端与相应的所述凹槽(11)的槽壁枢转连接。
12.根据权利要求1所述的抓取机构,其特征在于,
所述锁套(40)套设在所述本体(10)的外侧。
13.根据权利要求4所述的抓取机构,其特征在于,还包括:
调整结构,包括位于所述容置腔内的调整主体(71),所述调整主体(71)沿所述本体(10)的轴向方向位置可调,所述调整主体(71)具有与所述止挡段(23)的下表面接触配合的抓手配合部,所述抓手配合部和/或所述止挡段(23)向内倾斜设置,以通过调整所述调整主体(71)的位置来调整多个所述抓手(20)位于所述打开状态时的最大打开程度。
14.根据权利要求13所述的抓取机构,其特征在于,
所述抓手配合部包括围绕所述调整主体(71)的一周设置的锥形面(711)。
15.根据权利要求13所述的抓取机构,其特征在于,
所述调整结构还包括旋转操作部(72),所述旋转操作部(72)设置于所述本体(10)和所述锁套(40)的外侧,通过转动所述旋转操作部(72)驱动所述调整主体(71)沿所述本体(10)的轴向方向移动。
16.根据权利要求1所述的抓取机构,其特征在于,还包括:
限位结构,设置在所述锁套(40)与所述本体(10)之间,所述限位结构用于限制所述锁套(40)与所述本体(10)相对滑动的行程范围。
17.根据权利要求16所述的抓取机构,其特征在于,
所述限位结构包括限位销和限位槽(81),所述限位销和所述限位槽(81)中的一个设置于所述锁套(40)上,另一个设置于所述本体(10)上,所述限位槽(81)沿所述抓取口的开口方向延伸。
18.根据权利要求1所述的抓取机构,其特征在于,
所述锁止装置包括第一锁止部(51)和第二锁止部(52),所述第一锁止部(51)设置在所述本体(10)上,所述第二锁止部(52)设置在所述锁套(40)上,当所述锁止装置处于所述闭锁状态时,所述第一锁止部(51)与所述第二锁止部(52)连接,当所述锁止装置处于所述开锁状态时,所述第一锁止部(51)与所述第二锁止部(52)分离。
19.根据权利要求18所述的抓取机构,其特征在于,
所述锁止装置还包括触发部(53),所述触发部(53)能够驱动所述第二锁止部(52)与所述第一锁止部(51)连接或者分离。
20.根据权利要求19所述的抓取机构,其特征在于,
所述触发部(53)设有信号接收器,所述信号接收器用于接收闭锁或开锁指令,所述触发部(53)根据所述闭锁或开锁指令驱动所述第二锁止部(52)与所述第一锁止部(51)连接或者分离。
21.根据权利要求1所述的抓取机构,其特征在于,还包括:
保险装置,与所述锁套(40)和所述本体(10)相配合,所述保险装置具有使所述锁套(40)与所述本体(10)相对固定的启动保险状态以及使所述锁套(40)可与所述本体(10)相对滑动的解除保险状态。
22.根据权利要求21所述的抓取机构,其特征在于,
所述保险装置包括保险栓和至少两个卡槽(92),至少两个所述卡槽(92)分别设置在所述本体(10)和所述锁套(40)上,所述保险栓可拆卸地穿设在所述本体(10)上的所述卡槽(92)和所述锁套(40)上的所述卡槽(92)中。
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