CN112976044A - 一种钢材样品的抓取装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种钢材样品的抓取装置，属于精密样品取样技术领域。包括悬架，所述悬架端部周向设有多组机械指单元，多组变形的机械指单元对样品实现包裹式夹持；任一所述机械指单元包括若干单元体，若干单元体依次套叠于弹性棒上，任一所述机械指单元通过一个或多个单元体的变形而接触样品表面。所述单元体分别包括外壳体，所述外壳体内腔环向均匀设有多个隔板，使得外壳体内腔分割成多个腔室，多个所述腔室内分别预设流体，所述隔板上分别设有流体动力装置，所述流体动力装置驱动对应隔板两侧腔室中的流体发生运动。本申请不仅操作便捷，省时省力，而且由于机械指单元中的单元体为柔性结构件，避免了抓取时划伤圆钢样品表面。

Description

一种钢材样品的抓取装置

技术领域

本发明涉及一种钢材样品的抓取装置，属于精密样品取样技术领域。

背景技术

在钢铁企业中，作业人员时常需要对产品进行取样分析，而在这个过程中则必然存在样品的搬运问题。传统的样品搬运方法往往是人工搬运或采用刚性机械手搬运，前者费时费力且存在一定的安全隐患，而后者在搬运过程中，刚性机械手夹取力过大时对钢材样品表面具有划痕，进而破坏钢材样品。尤其是针对精密钢材样品，需要一种抓取装置对其进行搬运。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种钢材样品的抓取装置，操作便捷，省时省力，在搬运过程中避免钢材样品表面具有划痕，防止样品受到损伤。

本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种钢材样品的抓取装置，包括悬架，所述悬架设于机械手上，所述悬架端部周向设有多组机械指单元，多组变形的所述机械指单元对样品实现包裹式夹持，所述机械手驱动悬架位移；

任一所述机械指单元包括若干单元体，若干所述单元体依次套叠于弹性棒上，任一所述机械指单元通过一个或多个所述单元体的变形而适应性的接触样品表面。

所述单元体分别包括外壳体，所述外壳体内腔环向均匀设有多个隔板，使得所述外壳体内腔分割成多个腔室，多个所述腔室内分别预设流体，所述隔板上分别设有流体动力装置，所述流体动力装置驱动对应隔板两侧腔室中的流体发生运动，实现一所述腔室内的流体经流体动力装置流入相邻另一腔室内，实现单元体的变形。

所述外壳体上表面和下表面分别设置支撑板。

所述流体动力装置包括动力壳体，所述动力壳体内腔设置两间隔布置的泵支架，所述泵支架之间设有横卧的泵，所述动力壳体两端分别设有橡胶片，所述橡胶片分别设于泵两侧，对所述动力壳体两端进行密封；所述橡胶片上分别具有切口。

所述切口为十字型。

所述动力壳体外表面周向开设外凹槽，所述动力壳体两端内表面对称开设第一内凹槽和第二内凹槽，且所述第二内凹槽设于第一内凹槽外侧；所述泵支架卡于第一内凹槽内卡设泵，所述第二内凹槽内卡设橡胶片。

所述隔板上分别开设弧形槽，所述弧形槽与外凹槽相匹配，使得所述动力壳体卡于隔板上。

所述外壳体为柔性膜结构件。

与现有技术相比，本发明的优点在于：一种钢材样品的抓取装置，本申请中的机械指单元包括若干依次套于弹性棒上的单元体，相邻单元体之间粘合连接。每个单元体包括柔性膜制成的外壳体，且外壳体呈扁平的圆环形状，外壳体内腔环形均匀设有多个隔板，使得外壳体内腔分隔成多个腔室，每个腔室内均预置流体。每个隔板上分别设置流体动力装置，流体动力装置将外壳体内的流体从一个腔室输送到相邻的另一腔室，使得单元体凹凸变形。在外壳体上表面和下表面均设置支撑板，由于支撑板的约束作用，使得单元体的凹凸变形变为单元体有序的倾斜，即楔形。当若干倾斜的单元体有序排列时，即机械指单元呈弯曲状，使得机械指单元贴合于钢材样品外表面。当多组弯曲的机械指单元分别贴合于钢材样品外表面时，实现对圆钢样品包裹式抓取。本申请中机械指单元的动力来源于电源驱动泵转动，使得单元体腔室的流体产生的流动，实现单元体的变形。单元体内的流体是预置的，在工作过程中，无需外界提供气体动力或者液压动力。本申请不仅操作便捷，省时省力，而且由于机械指单元中的单元体为柔性结构件，避免了抓取时划伤圆钢样品表面。

附图说明

图1为本发明实施例一种钢材样品的抓取装置的示意图；

图2为图1中机械指单元的剖视图；

图3为图1中单元体的外部示意图；

图4为图1中单元体的内部示意图；

图5为图1中单元体的横截面示意图；

图6为图1中单元体的纵截面示意图；

图7为图5中动力装置的示意图；

图8为图7中动力壳体的示意图；

图9为动力装置的工作状态示意图；

图10为单元体倾斜状态示意图；

图11为机械指单元弯曲状态示意图一；

图12为机械指单元弯曲状态示意图二；

图13为本发明实施例一种钢材样品的抓取装置的抓取示意图；

图中1电源、2悬架、3单元体、3.1外壳体、3.2支撑板、3.3隔板、3.4流体、3.5流体动力装置、3.5.1动力壳体、3.5.2泵支架、3.5.3泵、3.5.4橡胶片、3.5.5外凹槽、3.5.6第一内凹槽、3.5.7第二内凹槽、4弹性棒。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1、2、3、13所示，本实施例中的一种钢材样品的抓取装置，包括悬架2，悬架2设于机械手上，悬架2端部周向设有4组机械指单元，悬架2顶部设置电源1。每组机械指单元分别包括弹性棒4和若干单元体3，若干单元体3依次套叠于弹性棒4上，相邻单元体3之间粘合连接。弹性棒4顶面和最顶部的单元体3上端面粘合于悬架2上。4组变形的机械指单元分别贴合于圆钢样品各个面后抓取圆钢样品，对圆钢样品进行包裹式抓取。机械手驱动悬架2运动，进而实现圆钢样品的搬运。

如图4、5、6所示，单元体3包括柔性膜制成的外壳体3.1，外壳体3.1为扁平的圆环状，外壳体3.1内腔环向均匀间隔设有4块隔板3.3，4块隔板3.3将外壳体3.1内腔分成4个腔室，且4个腔室内分别预置流体3.4。隔板3.3上分别开设弧形槽，弧形槽上设置流体动力装置3.5，流体动力装置3.5驱动一腔室内的流体流至另一腔室内，流体3.4的流动使得腔室对应的单元体3位置鼓起升高，另一腔室对应的单元体3位置回缩降低，实现单元体3的凹凸变形。如图10所示，在单元体3上表面和下表面分别设置支撑板3.2，单元体3内的流体3.4流动时，单元体3的凹凸状变形变为规则的楔形，即单元体3呈倾斜状。另外，支撑板3.2还能增加外壳体3.1的硬度，且便于相邻外壳体3.1之间的粘合。将若干倾斜的单元体3有序排列，实现机械指单元作弯曲动作，如图11、12所示。

如图7、8、9所示，流体动力装置3.5包括动力壳体3.5.1，动力壳体3.5.1外表面周向开设外凹槽3.5.5，外凹槽3.5.5与弧形槽相对应，使得动力壳体3.5.1卡于隔板3.3上。动力壳体3.5.1两端内表面对称开设环形的第一内凹槽3.5.6和第二内凹槽3.5.7，第二内凹槽3.5.7设于第一外凹槽3.5.6外侧。第一内凹槽3.5.6内分别设置泵支架3.5.2，两泵支架3.5.2之间设有横卧的泵3.5.3，电源1驱动泵3.5.3工作。第二内凹槽3.5.7内分别卡设橡胶片3.5.4，使得两橡胶片3.5.4对动力壳体3.5.1内腔起到密封作用。橡胶片3.5.4上分别具有十字型切口，当泵3.5.3不工作时，流体3.4在压力的自平衡作用下，缓慢的通过切口，使得各个腔室的流体3.4压力逐渐达到平衡状态，即机械指单元无动作。如当泵3.5.3快速转动时，泵3.5.3两端的压力急剧变化，导致两橡胶片3.5.4两侧的压力急剧变化，橡胶片3.5.4的切口被流体3.4迅速冲开，切口打开，使得一腔室内的流体快速流入相邻一腔室，即单位体发生倾斜；随后，橡胶片两侧压力趋于平衡，橡胶片切口逐渐合拢复位，单元体始终保持倾斜状态，即机械指单元贴合于圆钢样品表面。另外，橡胶片具有一定的弹性系数，在泵不工作时，流体只能缓慢流经十字切口，但无法将橡胶片上的切口冲开。因此，橡胶片既具有平衡孔的功能，又具有双向限流的功能。

上述弹性棒4为柔性材质制成件，具有自复位功能，不仅能够增加机械指单元的刚度，又可以在复位时加快机械指单元复位速度。

本申请中的机械指单元包括若干依次套于弹性棒上的单元体，相邻单元体之间粘合连接。每个单元体包括柔性膜制成的外壳体，且外壳体呈扁平的圆环形状，外壳体内腔环形均匀设有多个隔板，使得外壳体内腔分隔成多个腔室，每个腔室内均预置流体。每个隔板上分别设置流体动力装置，流体动力装置将外壳体内的流体从一个腔室输送到相邻的另一腔室，使得单元体凹凸变形。在外壳体上表面和下表面均设置支撑板，由于支撑板的约束作用，使得单元体的凹凸变形变为单元体有序的倾斜，即楔形。当若干倾斜的单元体有序排列时，即机械指单元呈弯曲状，使得机械指单元贴合于钢材样品外表面。当多组弯曲的机械指单元分别贴合于钢材样品外表面时，实现对圆钢样品包裹式抓取。本申请中机械指单元的动力来源于电源驱动泵转动，使得单元体腔室的流体产生的流动，实现单元体的变形。单元体内的流体是预置的，在工作过程中，无需外界提供气体动力或者液压动力。本申请不仅操作便捷，省时省力，而且由于机械指单元中的单元体为柔性结构件，避免了抓取时划伤圆钢样品表面。

除上述实施例外，本发明还包括有其他实施方式，凡采用等同变换或者等效替换方式形成的技术方案，均应落入本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种钢材样品的抓取装置，其特征在于：包括悬架(2)，所述悬架(2)设于机械手上，所述悬架(2)端部周向设有多组机械指单元，多组变形的所述机械指单元对样品实现包裹式夹持，所述机械手驱动悬架(2)位移；

任一所述机械指单元包括若干单元体(3)，若干所述单元体(3)依次套叠于弹性棒(4)上，任一所述机械指单元通过一个或多个所述单元体(3)的变形而适应性的接触样品表面。

2.根据权利要求1所述的一种钢材样品的抓取装置，其特征在于：所述单元体(3)分别包括外壳体(3.1)，所述外壳体(3.1)内腔环向均匀设有多个隔板(3.3)，使得所述外壳体(3.1)内腔分割成多个腔室，多个所述腔室内分别预设流体(3.4)，所述隔板(3.3)上分别设有流体动力装置(3.5)，所述流体动力装置(3.5)驱动对应隔板(3.3)两侧腔室中的流体(3.4)发生运动，实现一所述腔室内的流体(3.4)经流体动力装置(3.5)流入相邻另一腔室内，实现单元体(3)的变形。

3.根据权利要求2所述的一种钢材样品的抓取装置，其特征在于：所述外壳体(3.1)上表面和下表面分别设置支撑板(3.2)。

4.根据权利要求2所述的一种钢材样品的抓取装置，其特征在于：所述流体动力装置(3.5)包括动力壳体(3.5.1)，所述动力壳体(3.5.1)内腔设置两间隔布置的泵支架(3.5.2)，所述泵支架(3.5.2)之间设有横卧的泵(3.5.3)，所述动力壳体(3.5.1)两端分别设有橡胶片(3.5.4)，所述橡胶片(3.5.4)分别设于泵(3.5.3)两侧，对所述动力壳体(3.5.1)两端进行密封；所述橡胶片(3.5.4)上分别具有切口。

5.根据权利要求4所述的一种钢材样品的抓取装置，其特征在于：所述切口为十字型。

6.根据权利要求4所述的一种钢材样品的抓取装置，其特征在于：所述动力壳体(3.5.1)外表面周向开设外凹槽(3.5.5)，所述动力壳体(3.5.1)两端内表面对称开设第一内凹槽(3.5.6)和第二内凹槽(3.5.7)，且所述第二内凹槽(3.5.7)设于第一内凹槽(3.5.6)外侧；所述泵支架(3.5.2)卡于第一内凹槽(3.5.6)内卡设泵，所述第二内凹槽(3.5.7)内卡设橡胶片(3.5.4)。

7.根据权利要求6所述的一种钢材样品的抓取装置，其特征在于：所述隔板(3.3)上分别开设弧形槽，所述弧形槽与外凹槽相匹配，使得所述动力壳体(3.5.1)卡于隔板(3.3)上。

8.根据权利要求2所述的一种钢材样品的抓取装置，其特征在于：所述外壳体(3.1)为柔性膜结构件。

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