CN211890882U - 一种机械爪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机械爪，包括骨架、旋转马达、液压杆、防滑垫和溢流阀，所述骨架上安装有顶盖，所述旋转马达包含有定子和转子，且定子固定在顶盖之间，所述骨架上安装有第一铰接轴和第三铰接轴，且第一铰接轴和夹棍的顶端相连接，所述第三铰接轴和液压杆相连，所述夹棍上安装有防滑垫，且防滑垫呈环形等间距固定在夹棍上，并且夹棍和液压杆均对称分布有两组。该机械爪，利用伸缩杆驱动夹棍对货物进行直接抓举，无需再对货物进行捆绑，采用转盘和旋转马达获得一个360度可控的自由度，并通过骨架顶盖的轴铰接口与挖掘机的挖臂相连，获得更多的自由度，方便对货物抓取，夹棍上的若干环状凸起能可靠保持住货物，不需地面辅助人员，消除安全隐患。

Description

一种机械爪

技术领域

本实用新型涉及物资运输技术领域，具体为一种机械爪。

背景技术

物资运输的基本流程是：在物资运输的起点，将货物从起运地转移到运输载具上；由运输载具将货物运输到终点；在物资运输的终点，将货物从运输载具转移到目的地，期间，还存在货物在不同运输载具间转移的情况。

货物在运输载具与地点，以及运作载具之间转运时，根据货物特点及作业场景一般有叉取、吊挂等常规手段，对于大型、重型、非方形货物，以及作业场景限制，无法使用叉取手段的情况下，较多采用吊挂来实施，比如大型钢筋线圈在半挂车上的转运。

吊挂转运大重型货物的作业中，存在捆绑货物准备时间，除吊运操作员以外，还需要辅助地面人员对货物姿态进行把控。一旦需要对多批大重型货物进行集中转运，那么吊挂作业耗时较多，需要多个人员配合且存在人员安全隐患的缺点便会凸显出来。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种机械爪，以解决上述背景技术中提出吊挂转运大重型货物的作业中，存在捆绑货物准备时间，除吊运操作员以外，还需要辅助地面人员对货物姿态进行把控。一旦需要对多批大重型货物进行集中转运，那么吊挂作业耗时较多，需要多个人员配合且存在人员安全隐患的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种机械爪，包括骨架、旋转马达、液压杆、防滑垫和溢流阀，所述骨架上安装有顶盖，且顶盖的顶端开设有铰接口，并且顶盖的内部设置有旋转马达，同时顶盖的底端和骨架的上端面之间通过转盘相连接，所述旋转马达包含有定子和转子，且定子固定在顶盖之间，所述骨架上安装有第一铰接轴和第三铰接轴，且第一铰接轴和夹棍的顶端相连接，并且夹棍的底端安装有环状凸起，夹棍的内部开设有变压腔，所述第三铰接轴和液压杆相连，所述夹棍上安装有防滑垫，且防滑垫呈环形等间距固定在夹棍上，并且夹棍和液压杆均对称分布有两组，所述溢流阀安装在顶盖上。

优选的，所述转盘包含有内圈和外圈，且外圈和顶盖固定连接，内圈和骨架固定连接，且内圈的内壁与旋转马达中的转子相连。

优选的，所述夹棍的顶端和第一铰接轴为转动连接，且夹棍的内部转动安装有丝杆，且丝杆的顶端和第一锥齿相连接，并且第一锥齿和第二锥齿相啮合，第二锥齿安装在第一铰接轴上。

优选的，所述丝杆的尾端和套筒的内壁螺纹连接，且套筒滑动连接在夹棍的内部，并且套筒的尾端安装有阀块，阀块紧密贴合且滑动连接在变压腔的内壁中。

优选的，所述第三铰接轴和液压杆的一端转动连接，液压杆的输出端通过第二铰接轴转动连接在夹棍的侧壁上。

优选的，所述环状凸起的底端设置有吸盘，两者为相互平行设置，且吸盘和空心杆相连通，并且空心杆滑动连接在环状凸起的内部和夹棍的底端，同时空心杆通过软管和变压腔的底端相连通，并且吸盘的边侧设置有弹性罩。

优选的，所述弹性罩呈环形固定在环状凸起下端面的边缘处，且弹性罩的内部设置有环形板，并且环形板和环状凸起为相互平行分布，并且环形板的上端面和滑杆固定连接。

优选的，所述滑杆通过弹簧滑动连接在环状凸起的底壁中，且滑杆至少对称分布有2个，并且滑杆的顶端和伸缩杆的底端铰接，同时伸缩杆的顶端和空心杆的侧壁铰接，并且伸缩杆的中段通过销轴转动安装在环状凸起的内部。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该机械爪，利用伸缩杆驱动夹棍对货物进行直接抓举，无需再对货物进行捆绑；采用转盘和旋转马达获得一个360度可控的自由度，并通过骨架顶盖的轴铰接口与挖掘机的挖臂相连，获得更多的自由度，方便对货物抓取；夹棍上的若干环状凸起能可靠保持住货物，不需地面辅助人员，消除安全隐患；同时，本实用新型还同时具备以下优点：

利用夹棍自身的旋转动作，通过锥齿以及丝杆的啮合以及螺纹传动，实现内部空腔的气压变化，利用该气压变化以及底端的吸盘结构，能够对物品的水平面进行稳固的吸附，从而使夹棍不仅能够利用张开时的张力对物品进行撑紧固定，还能在底端利用气压吸附的方式对物件进行固定转移，结构设计更加合理，固定抓取物件的方式更加多样化，使用更加方便。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为本实用新型侧视结构示意图；

图3为本实用新型夹棍剖面结构示意图；

图4为本实用新型环状凸起剖面结构示意图；

图5为本实用新型转盘结构示意图；

图6为本实用新型旋转马达结构示意图；

图7为本实用新型顶盖结构示意图；

图8为本实用新型骨架结构示意图。

图中：1、骨架；2、顶盖；3、转盘；4、旋转马达；5、夹棍；51、丝杆；52、第一锥齿；53、第二锥齿；54、套筒；55、阀块；56、变压腔；6、液压杆；7、内圈；8、外圈；9、第一铰接轴；10、第二铰接轴；11、第三铰接轴；12、环状凸起；121、吸盘；122、空心杆；123、软管；124、弹性罩；125、环形板；126、滑杆；127、弹簧；128、伸缩杆；129、销轴；13、定子；14、转子；15、铰接口；16、防滑垫；17、溢流阀。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-8，本实用新型提供一种技术方案：一种机械爪，包括骨架1、顶盖2、转盘3、旋转马达4、夹棍5、丝杆51、第一锥齿52、第二锥齿53、套筒54、阀块55、变压腔56、液压杆6、内圈7、外圈8、第一铰接轴9、第二铰接轴10、第三铰接轴11、环状凸起12、吸盘121、空心杆122、软管123、弹性罩124、环形板125、滑杆126、弹簧127、伸缩杆128、销轴129、定子13、转子14、铰接口15、防滑垫16和溢流阀17，骨架1上安装有顶盖2，且顶盖2的顶端开设有铰接口15，并且顶盖2的内部设置有旋转马达4，同时顶盖2的底端和骨架1的上端面之间通过转盘3相连接，旋转马达4包含有定子13和转子14，且定子13固定在顶盖2之间，骨架1上安装有第一铰接轴9和第三铰接轴11，且第一铰接轴9和夹棍5的顶端相连接，并且夹棍5的底端安装有环状凸起12，夹棍5的内部开设有变压腔56，第三铰接轴11和液压杆6相连，夹棍5上安装有防滑垫16，且防滑垫16呈环形等间距固定在夹棍5上，并且夹棍5和液压杆6均对称分布有两组，溢流阀17安装在顶盖2上。

转盘3包含有内圈7和外圈8，且外圈8和顶盖2固定连接，内圈7和骨架1固定连接，且内圈7的内壁与旋转马达4中的转子14相连，第三铰接轴11和液压杆6的一端转动连接，液压杆6的输出端通过第二铰接轴10转动连接在夹棍5的侧壁上，夹棍5与骨架1的第一铰接轴9、夹棍5与液压杆6的第二铰接轴10、骨架1与液压杆6的第三铰接轴11形成三角形的定点，液压杆6作为三角形的一边通过调整自身长度，来驱动夹棍5绕骨架1上的铰接点偏转，对于管状货物，两根夹棍5的外侧为夹持区。

夹棍5的顶端和第一铰接轴9为转动连接，且夹棍5的内部转动安装有丝杆51，且丝杆51的顶端和第一锥齿52相连接，并且第一锥齿52和第二锥齿53相啮合，第二锥齿53安装在第一铰接轴9上，丝杆51的尾端和套筒54的内壁螺纹连接，且套筒54滑动连接在夹棍5的内部，并且套筒54的尾端安装有阀块55，阀块55紧密贴合且滑动连接在变压腔56的内壁中，当夹棍5开始向外侧转动时，其顶端围绕第一铰接轴9转动，因此夹棍5内部、丝杆51顶端的第一锥齿52便会和第一铰接轴9上的第二锥齿53发生相对转动，因此在啮合传动作用下，第一锥齿52会带动丝杆51同步在夹棍5内部转动，在丝杆51和套筒54的螺纹传动作用下，套筒54便会带动阀块55向上滑动，此时变压腔56在阀块55的移动抽吸作用下处于负压状态。

环状凸起12的底端设置有吸盘121，两者为相互平行设置，且吸盘121和空心杆122相连通，并且空心杆122滑动连接在环状凸起12的内部和夹棍5的底端，同时空心杆122通过软管123和变压腔56的底端相连通，并且吸盘121的边侧设置有弹性罩124，滑杆126的顶端处于上移之后的状态，出于杠杆原理，伸缩杆128会围绕着销轴129转动，而伸缩杆128的另一端则会相应的向下移动，因此空心杆122会在环形板125向上移动至最大程度时、带动吸盘121向下移动，此时吸盘121便处于和物件表面完全贴合的状态。

弹性罩124呈环形固定在环状凸起12下端面的边缘处，且弹性罩124的内部设置有环形板125，并且环形板125和环状凸起12为相互平行分布，并且环形板125的上端面和滑杆126固定连接，滑杆126通过弹簧127滑动连接在环状凸起12的底壁中，且滑杆126至少对称分布有2个，并且滑杆126的顶端和伸缩杆128的底端铰接，同时伸缩杆128的顶端和空心杆122的侧壁铰接，并且伸缩杆128的中段通过销轴129转动安装在环状凸起12的内部，可使液压杆6运行带动夹棍5朝向两侧转动，在转动过程中，环状凸起12的运动轨迹为弧形，因此图4中的弹性罩124便会发生相应的形变，弹性罩124的外表面在与物件表面摩擦接触的过程中，能够起到一个清理物件表面的效果，确保后续吸盘121的吸附效果，同时弹性罩124在移动的过程中，自身会发生形变，并挤压着环形板125向上移动，在弹性罩124完全移动至水平状态时，环形板125便会向上移动一段距离，同样的，环形板125上固定的滑杆126也会向上移动至一段距离。

工作原理：夹棍5与骨架1的第一铰接轴9、夹棍5与液压杆6的第二铰接轴10、骨架1与液压杆6的第三铰接轴11形成三角形的定点，液压杆6作为三角形的一边通过调整自身长度，来驱动夹棍5绕骨架1上的铰接点偏转，对于管状货物，两根夹棍5的外侧为夹持区，两套液压杆6布置在两根夹棍5之间，转运管状货物时，两根夹棍5深入其腔内，液压杆6伸长，两根夹棍5夹角增大，撑住货物内壁，形成夹持力，抓起货物，转运到位后，液压杆6缩短，两根夹棍5夹角减小，与货物内壁分离，放下货物，夹棍5上有若干防滑垫16，增大夹棍5与货物之间的夹持力，旋转马达4的定子13安装于顶盖2上，转子14驱动转盘3的内圈7，带动骨架1旋转，旋转马达4可由液压、电机等形式,顶盖2设有两个铰接口15，可与挖掘机的挖斗接口配合，增加一个绕轴自由度；

当需要使用环状凸起12的底端对货物的水平表面进行吸附固定时，首先可将图1状态下未展开的夹棍5底端的环状凸起12一侧与货物表面接触，随后即可使液压杆6运行带动夹棍5朝向两侧转动，在转动过程中，环状凸起12的运动轨迹为弧形，因此图4中的弹性罩124便会发生相应的形变，弹性罩124的外表面在与物件表面摩擦接触的过程中，能够起到一个清理物件表面的效果，确保后续吸盘121的吸附效果，同时弹性罩124在移动的过程中，自身会发生形变，并挤压着环形板125向上移动，在弹性罩124完全移动至水平状态时，环形板125便会向上移动一段距离，同样的，环形板125上固定的滑杆126也会向上移动至一段距离，此时滑杆126的顶端处于上移之后的状态，出于杠杆原理，伸缩杆128会围绕着销轴129转动，而伸缩杆128的另一端则会相应的向下移动，因此空心杆122会在环形板125向上移动至最大程度时、带动吸盘121向下移动，此时吸盘121便处于和物件表面完全贴合的状态；

同步的，如图3所示，当夹棍5开始向外侧转动时，其顶端围绕第一铰接轴9转动，因此夹棍5内部、丝杆51顶端的第一锥齿52便会和第一铰接轴9上的第二锥齿53发生相对转动，因此在啮合传动作用下，第一锥齿52会带动丝杆51同步在夹棍5内部转动，在丝杆51和套筒54的螺纹传动作用下，套筒54便会带动阀块55向上滑动，此时变压腔56在阀块55的移动抽吸作用下处于负压状态，因此在软管123和空心杆122的连同作用下，吸盘121中也处于负压状态，因此与吸盘121相贴合的物件便会被负压作用吸附在环状凸起12上，从而起到利用夹棍5对不同物件进行多样化固定转移的目的，同时，溢流阀17的作用是确保整体液压系统的稳定性，并且骨架1的边侧安装有分油盅（图中未绘出），其作用是使油道可以和骨架1外壳一起运动把液压工作油输送到另一个工作装置，此为现有技术因此不作进一步的描述。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种机械爪，包括骨架（1）、旋转马达（4）、液压杆（6）、防滑垫（16）和溢流阀（17），其特征在于：所述骨架（1）上安装有顶盖（2），且顶盖（2）的顶端开设有铰接口（15），并且顶盖（2）的内部设置有旋转马达（4），同时顶盖（2）的底端和骨架（1）的上端面之间通过转盘（3）相连接，所述旋转马达（4）包含有定子（13）和转子（14），且定子（13）固定在顶盖（2）之间，所述骨架（1）上安装有第一铰接轴（9）和第三铰接轴（11），且第一铰接轴（9）和夹棍（5）的顶端相连接，并且夹棍（5）的底端安装有环状凸起（12），夹棍（5）的内部开设有变压腔（56），所述第三铰接轴（11）和液压杆（6）相连，所述夹棍（5）上安装有防滑垫（16），且防滑垫（16）呈环形等间距固定在夹棍（5）上，并且夹棍（5）和液压杆（6）均对称分布有两组，所述溢流阀（17）安装在顶盖（2）上。

2.根据权利要求1所述的一种机械爪，其特征在于：所述转盘（3）包含有内圈（7）和外圈（8），且外圈（8）和顶盖（2）固定连接，内圈（7）和骨架（1）固定连接，且内圈（7）的内壁与旋转马达（4）中的转子（14）相连。

3.根据权利要求1所述的一种机械爪，其特征在于：所述夹棍（5）的顶端和第一铰接轴（9）为转动连接，且夹棍（5）的内部转动安装有丝杆（51），且丝杆（51）的顶端和第一锥齿（52）相连接，并且第一锥齿（52）和第二锥齿（53）相啮合，第二锥齿（53）安装在第一铰接轴（9）上。

4.根据权利要求3所述的一种机械爪，其特征在于：所述丝杆（51）的尾端和套筒（54）的内壁螺纹连接，且套筒（54）滑动连接在夹棍（5）的内部，并且套筒（54）的尾端安装有阀块（55），阀块（55）紧密贴合且滑动连接在变压腔（56）的内壁中。

5.根据权利要求1所述的一种机械爪，其特征在于：所述第三铰接轴（11）和液压杆（6）的一端转动连接，液压杆（6）的输出端通过第二铰接轴（10）转动连接在夹棍（5）的侧壁上。

6.根据权利要求1所述的一种机械爪，其特征在于：所述环状凸起（12）的底端设置有吸盘（121），两者为相互平行设置，且吸盘（121）和空心杆（122）相连通，并且空心杆（122）滑动连接在环状凸起（12）的内部和夹棍（5）的底端，同时空心杆（122）通过软管（123）和变压腔（56）的底端相连通，并且吸盘（121）的边侧设置有弹性罩（124）。

7.根据权利要求6所述的一种机械爪，其特征在于：所述弹性罩（124）呈环形固定在环状凸起（12）下端面的边缘处，且弹性罩（124）的内部设置有环形板（125），并且环形板（125）和环状凸起（12）为相互平行分布，并且环形板（125）的上端面和滑杆（126）固定连接。

8.根据权利要求7所述的一种机械爪，其特征在于：所述滑杆（126）通过弹簧（127）滑动连接在环状凸起（12）的底壁中，且滑杆（126）至少对称分布有2个，并且滑杆（126）的顶端和伸缩杆（128）的底端铰接，同时伸缩杆（128）的顶端和空心杆（122）的侧壁铰接，并且伸缩杆（128）的中段通过销轴（129）转动安装在环状凸起（12）的内部。

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