CN216477201U - 一种上卸扣自动换向装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种上卸扣自动换向装置，包括驱动机构和旋钮组件，所述旋钮组件包括旋钮，所述驱动机构包括固定座、伸缩组件和作用板，所述伸缩组件的一端与所述固定座转动连接，所述伸缩组件的另一端与所述作用板连接；所述伸缩组件适于相对于所述固定座进行伸出运动并转动，以驱使所述作用板推动所述旋钮进行换向动作，所述伸缩组件适于相对于所述固定座进行收缩运动并转动，以驱使所述作用板复位。这样，液压钳每次上扣、卸扣作业转换前，通过伸缩组件进行伸出运动并转动，以驱使作用板推动旋钮进行换向动作，从而无需安排作业人员到液压钳本体旁手动旋转旋钮，保证了人员安全，同时也实现了自动化操作，提高了作业效率。

Description

一种上卸扣自动换向装置

技术领域

本实用新型涉及油田修井设备技术领域，具体而言，涉及一种上卸扣自动换向装置。

背景技术

液压油管钳(以下简称液压钳)是油气田修井作业中用来对油管进行上扣和卸扣作业的一种专用工具。其中，液压钳主要由主钳和背钳两部分组成，对油管进行上扣、卸扣时，背钳夹紧下面油管的接箍，主钳夹紧上面油管的管体，旋扣时主钳相对于背钳向上或向下浮动。

目前，主钳上设有用于切换上扣和卸扣作业的旋钮，液压钳每次上扣、卸扣作业转换前，通常由作业人员在液压钳旁手动操作旋钮进行换向，不仅效率低，而且人工操作存在人身安全隐患。

实用新型内容

本实用新型解决的问题是：在液压钳对油管进行上卸扣作业过程中，如何提高旋钮换向操作时的安全性和效率。

为解决上述问题，本实用新型提供一种上卸扣自动换向装置，包括驱动机构和旋钮组件，所述旋钮组件包括旋钮，所述驱动机构包括固定座、伸缩组件和作用板，所述伸缩组件的一端与所述固定座转动连接，所述伸缩组件的另一端与所述作用板连接；所述伸缩组件适于相对于所述固定座进行伸出运动并转动，以驱使所述作用板推动所述旋钮进行换向动作，所述伸缩组件适于相对于所述固定座进行收缩运动并转动，以驱使所述作用板复位。

可选地，所述驱动机构用于设置在主钳的钳头本体上，所述旋钮组件还包括用于设置在所述主钳的钳头旋转体上的安装板，所述旋钮设置在所述安装板上；当所述伸缩组件处于收缩状态时，所述作用板与所述安装板在所述伸缩组件的轴线方向上具有间距。

可选地，所述驱动机构还包括设置在所述伸缩组件的下方并与所述固定座连接的轨迹板，所述作用板包括水平部、竖直部和连接柱，所述伸缩组件远离所述固定座的一端固定在所述竖直部上，所述伸缩组件适于驱使所述作用板的所述竖直部推动所述旋钮进行换向动作，所述连接柱设置在所述水平部上，所述轨迹板上设有轨迹槽，所述连接柱容置在所述轨迹槽内，并适于在所述轨迹槽内沿所述轨迹槽滑动，且所述轨迹槽的形状与所述竖直部推动所述旋钮进行换向动作的运动轨迹相匹配。

可选地，所述轨迹槽包括第一轨迹槽、第二轨迹槽和第三轨迹槽，所述第一轨迹槽和所述第二轨迹槽的长度方向上的第一端连通，所述第一轨迹槽和所述第二轨迹槽的长度方向上的第二端通过所述第三轨迹槽连通，当所述伸缩组件驱使所述作用板推动所述旋钮完成换向动作时，所述连接柱从所述第一轨迹槽与所述第二轨迹槽的连接处沿所述第一轨迹槽滑动至所述第三轨迹槽内，当所述伸缩组件驱使所述作用板复位时，所述连接柱从所述第三轨迹槽滑动至所述第二轨迹槽内，并沿所述第二轨迹槽滑动至所述第一轨迹槽与所述第二轨迹槽的连接处。

可选地，所述第一轨迹槽呈折弯曲线状，所述第二轨迹槽呈弧线状，所述第三轨迹槽呈直线状。

可选地，所述第一轨迹槽的槽深与所述第三轨迹槽的槽深相同，所述第二轨迹槽的槽深从所述第二轨迹槽的长度方向上的第二端至第一端递减，所述第二轨迹槽的长度方向上的第二端的槽深与所述第三轨迹槽的槽深相同，所述第二轨迹槽长度方向上的第一端的槽深小于所述第一轨迹槽的槽深，且所述第一轨迹槽、所述第二轨迹槽以及所述第三轨迹槽的槽口位于同一平面上。

可选地，所述固定座上设有第一铰接孔，所述伸缩组件的端部设有第二铰接孔，所述伸缩组件与所述固定座在所述第一铰接孔和第二铰接孔处通过销轴铰接，且所述销轴与所述第一铰接孔和第二铰接孔间隙配合。

可选地，所述第一轨迹槽包括依次连接的第一直线段、弧线段和第二直线段；当所述连接柱滑动至所述第一直线段与所述弧线段的连接处时，所述作用板的所述竖直部与所述旋钮抵接，当所述连接柱滑动至所述第二直线段远离所述弧线段的一端时，所述旋钮完成换向动作。

可选地，所述驱动机构还包括竖直设置的第一拉簧，所述伸缩组件包括油缸和第一抱箍，所述第一拉簧的一端通过所述第一抱箍固定在所述油缸上，所述第一拉簧的另一端与所述轨迹板或所述固定座连接，且所述油缸进行伸缩运动过程中所述第一拉簧处于拉伸状态。

可选地，所述驱动机构还包括水平设置的第二拉簧，所述伸缩组件包括油缸和第二抱箍，所述第二拉簧的一端通过所述第二抱箍固定在所述油缸上，所述第二拉簧的另一端与所述轨迹板或所述固定座连接，且所述油缸进行伸缩运动过程中所述第二拉簧处于拉伸状态。

与现有技术相比，本实用新型的上卸扣自动换向装置通过设置固定座，以给伸缩组件提供安装位置和支撑；通过设置作用板，并将作用板设置在伸缩组件的伸缩端，由作用板来推动旋钮进行换向动作，以避免伸缩组件直接推动旋钮旋转时与旋钮发生干涉；而且，液压钳每次上扣、卸扣作业转换前，通过伸缩组件进行伸出运动并转动，以驱使作用板推动旋钮进行换向动作，从而无需安排作业人员到液压钳本体旁手动旋转旋钮，保证了人员安全，同时也实现了自动化操作，提高了作业效率；另外，通过伸缩组件进行收缩运动并转动，以驱使作用板复位，使得驱动机构与旋钮组件分离，进而使得旋钮组件随主钳的钳头旋转体转动时，驱动机构不会随旋钮组件一起转动，保证驱动机构下次对旋钮的换向操作能够顺利进行。

附图说明

图1为本实用新型实施例中上卸扣自动换向装置装配在液压钳上时的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中上卸扣自动换向装置的结构示意图；

图3为图1中的俯视示意图；

图4为本实用新型实施例中上卸扣自动换向装置在旋钮旋转180°后的结构示意图；

图5为本实用新型实施例中上卸扣自动换向装置的另一视角的结构示意图

图6为本实用新型实施例中作用板的结构示意图；

图7为本实用新型实施例中轨迹板的结构示意图；

图8为本实用新型实施例中轨迹板的另一视角的结构示意图。

附图标记说明：

10、旋钮组件；11、旋钮；12、安装板；20、驱动机构；21、固定座；22、伸缩组件；221、油缸；222、第一抱箍；223、第二抱箍；23、作用板；231、水平部；232、竖直部；233、连接柱；24、轨迹板；241、轨迹槽；2411、第一轨迹槽；2411a、第一直线段；2411b、第二直线段；2411c、弧线段；2412、第二轨迹槽；2413、第三轨迹槽；242、板本体；243、第一安装杆；244、第二安装杆；25、第一拉簧；26、第二拉簧；27、销轴；100、主钳；101、钳头本体；102、钳头旋转体。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

附图中的Z轴表示竖直方向，也就是上下位置，且Z轴的正向(即Z轴的箭头指向)代表上方，Z轴的反向代表下方；附图中的X轴表示水平方向，并指定为左右位置，且X轴的正向代表左侧，X轴的反向代表右侧；附图中的Y轴表示为前后位置，且Y轴的正向代表前侧，Y轴的反向代表后侧；同时需要说明的是，前述Z轴、Y轴及X轴的表示含义仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

结合图1和图2所示，本实用新型实施例提供一种上卸扣自动换向装置，包括旋钮组件10和驱动机构20，旋钮组件10包括旋钮11，驱动机构20包括固定座21、伸缩组件22和作用板23，伸缩组件22的一端与固定座21转动连接，伸缩组件22的另一端与作用板23连接，伸缩组件22适于相对于固定座21进行伸出运动并转动，以驱使作用板23推动旋钮11进行换向动作，伸缩组件22适于相对于固定座21进行收缩运动并转动，以驱使作用板23复位。

本实施例中，固定座21用于固定在例如液压钳的主钳100上，为伸缩组件22提供安装位置和支撑，且固定座21不随伸缩组件22的伸缩而移动，作用板23设置在伸缩组件22的伸缩端，用于推动旋钮11换向(即旋钮11旋转180°)，避免伸缩组件22直接推动旋钮11旋转时与旋钮11发生干涉，伸缩组件22的固定端(即伸缩组件22不进行伸缩运动的一端)转动连接在固定座21上，使得伸缩组件22带动作用板23进行伸缩运动的同时还可以在水平面上绕与固定座21转动连接处的轴线(即旋转轴)转动，以便于伸缩组件22带动作用板23推动旋钮11旋转。具体地，伸缩组件22向前(即图中Y轴正向)进行伸出运动过程中，带动作用板23向前移动，当作用板23移动至与旋钮11抵接时，伸缩组件22继续伸出并转动，带动作用板23向前移动并转动，从而推动旋钮11旋转，当旋钮11旋转预设角度以完成换向动作后，伸缩组件22停止伸出，然后，伸缩组件22向后进行收缩运动并转动，带动作用板23向后移动并转动，直至作用板23回到初始位置，即伸缩组件22进行伸出运动之前，作用板23所处的位置，也是伸缩组件22处于收缩状态且未相对于固定座21转动时的位置，如此以完成作用板23以及整个驱动机构20的复位。

这样，本实施例中的上卸扣自动换向装置通过设置固定座21，以给伸缩组件22提供安装位置和支撑；通过设置作用板23，并将作用板23设置在伸缩组件22的伸缩端，由作用板23来推动旋钮11进行换向动作，以避免伸缩组件22直接推动旋钮11旋转时与旋钮11发生干涉；而且，液压钳每次上扣、卸扣作业转换前，通过伸缩组件22进行伸出运动并转动，以驱使作用板23推动旋钮11进行换向动作，从而无需安排作业人员到液压钳本体旁手动旋转旋钮11，保证了人员安全，同时也实现了自动化操作，提高了作业效率；另外，通过伸缩组件22进行收缩运动并转动，以驱使作用板23复位，使得驱动机构20与旋钮组件10分离，进而使得旋钮组件10随主钳100的钳头旋转体102转动时，驱动机构20不会随旋钮组件10一起转动，保证驱动机构20下次对旋钮11的换向操作能够顺利进行。

进一步地，作用板23上设有固定孔，伸缩组件22的伸缩端穿过该固定孔并通过螺母固定在作用板23上，如此，以将作用板23牢牢地固定在伸缩组件22的伸缩端上，且伸缩组件22的伸缩端位于旋钮11的上方，以防止伸缩组件22进行伸出运动时与旋钮11干涉。

可选地，结合图2所示，固定座21上设有第一铰接孔，伸缩组件22的端部设有第二铰接孔，伸缩组件22与固定座21在第一铰接孔和第二铰接孔处通过销轴27铰接。如此，采用销轴27穿过铰接孔的方式来实现固定座21与伸缩组件22之间的转动连接，结构简单、装配方便。

可选地，结合图1和图3所示，驱动机构20用于设置在主钳100的钳头本体101上，旋钮组件10还包括用于设置在主钳100的钳头旋转体102上的安装板12，旋钮11设置在安装板12上；当伸缩组件22处于收缩状态时，作用板23与安装板12在伸缩组件22的轴线方向上具有间距。

其中，伸缩组件22处于收缩状态时，驱动机构20还未驱动旋转组件10进行换向动作或者驱动机构20已经驱动旋转组件10完成一次换向动作并复位；伸缩组件22的轴线方向指的是伸缩组件22的伸缩方向，也是图中Y轴方向，即前后方向。具体地，驱动机构20用于安装在主钳100的钳头本体101的上平面，旋钮组件10用于安装在主钳100的钳头旋转体102的上平面。旋钮组件10中的旋钮11可以直接设置在钳头旋转体102上，也可以通过增设一安装板12，并将安装板12安装在钳头旋转体102上，然后将旋钮11安装在安装板12上，使得旋钮11通过安装板12安装在钳头旋转体102上。

本实施例中，优选将旋钮11通过安装板12安装在钳头旋转体102上，以增大旋钮11与钳头旋转体102之间的间距，不仅可以增大旋转旋钮11时的操作空间，还可以避免旋转旋钮11时与钳头旋转体102干涉。同时，通过将驱动机构20和旋钮组件10分开安装，即将驱动机构20安装在液压钳主钳100的钳头本体101上，将旋钮组件10安装钳头旋转体102上，由于驱动机构20与旋钮组件10的安装板12在前后方向上具有间距，使得驱动机构20的伸缩组件22驱使作用板23推动旋钮11完成换向动作并收缩复位后，驱动机构20不会随旋钮组件10一起旋转，从而可以保证驱动机构20不与钳口管柱等部件发生干涉。

可选地，结合图4至图6所示，驱动机构20还包括设置在伸缩组件22的下方并与固定座21连接的轨迹板24，作用板23包括水平部231、竖直部232和连接柱233，伸缩组件22远离固定座21的一端固定在竖直部232上，伸缩组件22适于驱使作用板23的竖直部232推动旋钮11进行换向动作，连接柱233设置在水平部231上，轨迹板24上设有轨迹槽241，连接柱233容置在轨迹槽241内，并适于在轨迹槽241内沿轨迹槽241滑动，且轨迹槽241的形状与竖直部232推动旋钮11进行换向动作的运动轨迹相匹配。

本实施例中，作用板23呈折弯板结构，且具有水平部231和竖直部232，竖直部232用于推动旋钮11换向，水平部231用于为连接柱233提供安装位置，且轨迹板24位于水平部231的下方。当然，作用板23也可以是其他能够完成推动旋钮11换向的形状。由于伸缩组件22驱使作用板23推动旋钮11进行换向动作的过程中会形成运动轨迹，为了保证每次的运动轨迹都相同，可以通过设置电机来控制伸缩组件22的伸缩和转动，并设置相应程序，由控制器通过控制电机的正反转来控制伸缩组件22的伸缩和转动，让作用板23按照预设运动轨迹来推旋钮11换向，但这样需要给控制器植入新的控制程序，设计成本高。为了节省制造成本和减少能耗，本实施例中采用机械结构来使作用板23按照预设运动轨迹来推旋钮11换向。具体地，在伸缩组件22的下方设置轨迹板24，并使轨迹板24位于作用板23的水平部231的下方，同时将轨迹板24固定在固定座21上；另外，在作用板23上设置连接柱233，在轨迹板24上设置轨迹槽241，并将连接柱233容置在轨迹槽241内，且轨迹槽241的形状与作用板23的竖直部232推动旋钮11进行换向的运动轨迹相匹配。

这样，通过设置轨迹板24，并在轨迹板24上设置轨迹槽241，在作用板23上设置连接柱233，以使连接柱233在轨迹槽241内沿轨迹槽241滑动，在连接柱233与轨迹槽241的配合下，伸缩组件22带动作用板23前后移动的过程中，在轨迹槽241的限制下，作用板23前后移动的同时还会向左或向右偏移，迫使伸缩组件22绕转动轴转动，从而使得伸缩组件22进行伸缩运动的同时能够绕旋转轴转动，结构简单且成本低廉。

进一步地，连接柱233可以设置在水平部231的下端面上，也可以设置在水平部231的后端面上，实际使用过程中可以根据需要进行选择。

可选地，结合图7所示，轨迹槽241包括第一轨迹槽2411、第二轨迹槽2412和第三轨迹槽2413，第一轨迹槽2411和第二轨迹槽2412的长度方向上的第一端连通，第一轨迹槽2411和第二轨迹槽2412的长度方向上的第二端通过第三轨迹槽2413连通，当伸缩组件22驱使作用板23推动旋钮11完成换向动作时，连接柱233从第一轨迹槽2411与第二轨迹槽2412的连接处沿第一轨迹槽2411滑动至第三轨迹槽2413内，当伸缩组件22驱使作用板23复位时，连接柱233从第三轨迹槽2413滑动至第二轨迹槽2412内，并沿第二轨迹槽2412滑动至第一轨迹槽2411与第二轨迹槽2412的连接处。其中，第一轨迹槽2411的长度方向指的是第一轨迹槽2411的槽长所在方向，也近似于图中Y轴方向(即前后方向)，相应地，第一轨迹槽2411的宽度方向指的是第一轨迹槽2411的槽宽所在方向，也近似于图中X轴方向(即左右方向)，第一轨迹槽2411的深度方向指的是第一轨迹槽2411的槽深方向，也近似于图中Z轴方向(即上下方向)，而第二轨迹槽2412的长度方向与第一轨迹槽2411的长度方向相同。

本实施例中，第一轨迹槽2411和第二轨迹槽2412的长度方向上的第一端也是第一轨迹槽2411和第二轨迹槽2412的后端，第一轨迹槽2411和第二轨迹槽2412的长度方向上的第二端也是第一轨迹槽2411和第二轨迹槽2412的前端，具体地，第一轨迹槽2411的后端与第二轨迹槽2412的后端连通，第一轨迹槽2411的前端与第二轨迹槽2412的前端通过第三轨迹槽2413连通。初始状态下，连接柱233位于第一轨迹槽2411与第二轨迹槽2412的连接处，即位于第一轨迹槽2411的后端或第二轨迹槽2412的后端。

这样，根据作用板23的运动轨迹将轨迹槽241划分为第一轨迹槽2411、第二轨迹槽2412和第三轨迹槽2413，使得伸缩组件22带动作用板23向前伸出并转动的过程中，连接柱233从第一轨迹槽2411的后端沿第一轨迹槽2411向前滑动，当连接柱233滑动至第三轨迹槽2413内时，旋钮11完成换向动作，此时伸缩组件22向后收缩并转动，以驱使作用板23向后复位，此时连接柱233从第三轨迹槽2413滑动至第二轨迹槽2412内，并沿第二轨迹槽2412滑动至第一轨迹槽2411与第二轨迹槽2412的连接处，从而完成驱动机构20的复位。

可选地，结合图8所示，第一轨迹槽2411呈折弯曲线状，第二轨迹槽2412呈弧线状，第三轨迹槽2413呈直线状。

具体地，从第一轨迹槽2411的后端至第一轨迹槽2411的前端，第一轨迹槽2411先向右弯曲，再向左弯曲，最后向右弯曲至与第三轨迹槽2413连通；第三轨迹槽2413沿X轴方向设置，即第三轨迹槽2413呈左右设置，并呈直线状或近似于直线，且第三轨迹槽2413的左端与第一轨迹槽2411的前端连通，第三轨迹槽2413的右端与第二轨迹槽2412的前端连通；第二轨迹槽2412呈弧线状，优选第二轨迹槽2412呈大弧形，即弧线的半径较大。

由于伸缩组件22带动作用板23向前推动旋钮11换向时，首先直线向前移动至作用板23与旋钮11抵接，然后依次往右前方、左前方和右前方移动，以推动旋钮11旋转；伸缩组件22带动作用板23向后复位时，首先向右移动以避开旋钮11，然后向后绕开旋钮11移动，以完成复位。基于此运动轨迹，将第一轨迹槽2411设置为折弯曲线状、第二轨迹槽2412设置为弧线状、第三轨迹槽2413设置为直线状，结构简单，容易实现，从而便于伸缩组件22带动作用板23按照预设运动轨迹推动旋钮11完成换向和伸缩组件22的收缩复位。

进一步地，第一轨迹槽2411、第二轨迹槽2412和第三轨迹槽2413的连通处采用圆角过渡，如此，以保证连接柱233顺利地沿轨迹槽241滑动。

可选地，结合图7所示，第一轨迹槽2411的槽深与第三轨迹槽2413的槽深相同，第二轨迹槽2412的槽深从第二轨迹槽2412长度方向上的第二端至第一端递减，第二轨迹槽2412长度方向上的第二端的槽深与第三轨迹槽2413的槽深相同，第二轨迹槽2412长度方向上的第一端的槽深小于第一轨迹槽2411的槽深，且第一轨迹槽2411、第二轨迹槽2412以及第三轨迹槽2413的槽口位于同一平面上。

具体地，第一轨迹槽2411、第二轨迹槽2412以及第三轨迹槽2413的槽口位于同一水平面上，第一轨迹槽2411的槽底与第三轨迹槽2413的槽底位于同一水平面上，第一轨迹槽2411的槽深由第一轨迹槽2411的前端至后端均相同，第三轨迹槽2413的槽深由第三轨迹槽2413的左端至右端均相同，第二轨迹槽2412的槽深由第二轨迹槽2412的前端至后端逐渐减小，且第二轨迹槽2412后端的槽深小于第一轨迹槽2411的槽深，即第二轨迹槽2412后端处的槽底高于第一轨迹槽2411后端处的槽底。本实施例中，通过将第一轨迹槽2411的槽深与第三轨迹槽2413的槽深设置成相同，以便于连接柱233在同一水平面上沿第一轨迹槽2411和第三轨迹槽2413滑动，避免作用板23推动旋钮11的过程中不会在上下方向上与旋钮11发生摩擦，保证作用板23能够平稳地推动旋钮11进行换向；通过将第二轨迹槽2412后端处的槽底设置为高于第一轨迹槽2411后端处的槽底，以便于连接柱233沿第二轨迹槽2412滑动至第二轨迹槽2412的后端时，在高度差作用下，连接柱233能够顺利滑至第一轨迹槽2411的后端，完成复位；而将第二轨迹槽2412的槽深设置为由第二轨迹槽2412的前端至后端逐渐减小，以避免形成较大台阶而阻碍连接柱233的移动，从而便于连接柱233沿第二轨迹槽2412平缓地滑入到第一轨迹槽2411的后端。

进一步地，第一轨迹槽2411后端处的槽底与第二轨迹槽2412后端处的槽底形成直角台阶。如此，通过形成的直角台阶来防止连接柱233在初始位置(即伸缩组件22处于收缩状态时连接柱233所处的位置)受到振动冲击时从第一轨迹槽2411的后端滑入第二轨迹槽2412内，影响旋钮11的下一次换向。

进一步地，第一轨迹槽2411和第三轨迹槽2413沿上下方向贯穿轨迹板24，以方便加工。

可选地，销轴27与第一铰接孔和第二铰接孔间隙配合。

本实施例在伸缩组件22与固定座21在第一铰接孔和第二铰接孔处通过销轴27铰接的基础上，将销轴27与第一铰接孔和第二铰接孔间隙配合。连接柱233从第二轨迹槽2412的前端向后端移动时，由于第二轨迹槽2412的槽深由前至后逐渐减小，使得连接柱233向后滑动的同时也逐渐向上移动，从而将作用板23的水平部231向上顶起一小段高度，迫使伸缩组件22的伸缩端(即伸缩组件22的前端)向上仰起，故本实施例通过将销轴27与第一铰接孔和第二铰接孔间隙配合，使得伸缩组件22的后端(即伸缩组件22的固定端)能够利用销轴27与铰接孔之间的间隙来调整伸缩组件22与水平面的夹角，进行小范围的俯仰动作，保证连接柱233顺畅地在第二轨迹槽2412内滑动。

可选地，结合图8所示，第一轨迹槽2411包括依次连接的第一直线段2411a、弧线段2411c和第二直线段2411b；当连接柱233滑动至第一直线段2411a与弧线段2411c的连接处时，作用板23与旋钮11抵接，当连接柱233滑动至第二直线段2411b远离弧线段2411c的一端时，旋钮11完成换向动作。

本实施例中，根据作用板23推动旋钮11旋转180°时的运动轨迹将第一轨迹槽2411设置为包括第一直线段2411a、弧线段2411c和第二直线段2411b，使得伸缩组件22带动作用板23向前直线移动至与旋钮11抵接时，连接柱233从第一直线段2411a的后端滑动至第一直线段2411a与弧线段2411c的连接处；当作用板23的竖直部232推动旋钮11旋转时，连接柱233从第一直线段2411a与弧线段2411c的连接处滑动至弧线段2411c与第二直线段2411b的连接处，并沿第二直线段2411b滑动，当连接柱233从第二直线段2411b的后端滑动至第二直线段2411b的前端(即第二直线段2411b远离弧线段2411c的一端)时，旋钮11旋转180°，即旋钮11完成换向动作。如此，通过伸缩组件22的伸出运动以及连接柱233沿第一直线段2411a、弧线段2411c和第二直线段2411b的滑动，以实现旋钮11的自动换向。

进一步地，作用板23与旋钮11抵接时，旋钮11所在平面与伸缩组件22的轴线形成锐角。

如此，一方面，可以保证作用板23与旋钮11抵接时，作用板23与旋钮11的接触点和旋钮11的旋转中心不在一条直线上，即防止作用板23与旋钮11在死点位置抵接，以免导致驱动机构20不能推动旋钮11旋转；另一方面，可以方便布置轨迹槽241的轨迹，简化轨迹槽241的结构。

可选地，结合图2所示，驱动机构20还包括竖直设置的第一拉簧25，伸缩组件22包括油缸221和第一抱箍222，第一拉簧25的一端通过第一抱箍222固定在油缸221上，第一拉簧25的另一端与轨迹板24或固定座21连接，且油缸221进行伸缩运动过程中，第一拉簧25处于拉伸状态。

本实施例中，采用伸缩油缸221来实现伸缩组件22的伸缩功能，以保证伸缩运动的稳定性。同时，通过设置第一抱箍222和第一拉簧25，以在上下方向上将油缸221与轨迹板24或固定座21连接，并使第一拉簧25始终处于拉伸状态。这样，在油缸221带动作用板23进行伸缩运动并转动的过程中，第一拉簧25始终对油缸221施加向下的拉力，从而将油缸221向下压，保证连接柱233始终在轨迹槽241内滑动而不脱出。

可选地，结合图2和图7所示，轨迹板24包括水平设置的第一安装杆243和设有轨迹槽241的板本体242，第一拉簧25的一端通过第一抱箍222固定在油缸221上，第一拉簧25的另一端固定在第一安装杆243上。

第一拉簧25远离于油缸221的一端既可以固定在轨迹板24上，也可以固定在固定座21上，而本实施例中优选第一拉簧25的两端分别与油缸221和轨迹板24连接。具体地，在轨迹板24上设置第一安装杆243，且第一安装杆243呈水平设置，并将第一拉簧25的一端通过第一抱箍222固定在油缸221上，第一拉簧25的另一端固定在第一安装杆243上，如此以实现第一拉簧25在油缸221和轨迹板24上的竖直安装和固定。

进一步地，板本体242的左右两侧均设有第一安装杆243，油缸221通过两个第一拉簧25与轨迹板24在竖直方向上连接。如此，以保证油缸221左右两侧受力平衡。

可选地，结合图2所示，驱动机构20还包括水平设置的第二拉簧26，伸缩组件22包括油缸221和第二抱箍223，第二拉簧26的一端通过第二抱箍223固定在油缸221上，第二拉簧26的另一端与轨迹板24或固定座21连接，且油缸221进行伸缩运动过程中，第二拉簧26处于拉伸状态。

本实施例中，第二拉簧26的一端通过第二抱箍223固定在油缸221上，另一端固定在轨迹板24或固定座21上，且第二拉簧26始终处于拉伸状态。这样，在油缸221带动作用板23推动旋钮11换向过程中，第二拉簧26对油缸221始终施加向右的拉力，使得连接柱233从第一轨迹槽2411滑动至第三轨迹槽2413内后，油缸221在第二拉簧26的拉力作用下向右摆动，使得连接柱233从第三轨迹槽2413的左端滑动至第三轨迹槽2413的右端，以便于油缸221收缩并转动时带动连接柱233沿第二轨迹槽2412滑动，直至回到初始位置，进一步保证了上卸扣作业切换后，驱动机构20能够回到原来位置，不会随钳头旋转体102旋转。

进一步地，油缸221可以用其他能够伸缩功能的结构来代替，比如伸缩杆等；第一拉簧25和第二拉簧26也可以用其他弹性元件来代替，比如弹簧等。

可选地，结合图2和图7所示，轨迹板24包括竖直设置的第二安装杆244和设有轨迹槽241的板本体242，第二拉簧26的一端通过第二抱箍223固定在油缸221上，第二拉簧26的另一端固定在第二安装杆244上。

本实施例中，优选将第二拉簧26的两端分别与油缸221和轨迹板24连接。具体地，在轨迹板24上设置第二安装杆244，且第二安装杆244呈竖直设置，并将第二拉簧26的一端通过第二抱箍223固定在油缸221上，第二拉簧26的另一端固定在第二安装杆244上，如此以实现第二拉簧26在油缸221和轨迹板24上的水平安装和固定。

虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种上卸扣自动换向装置，其特征在于，包括旋钮组件(10)和驱动机构(20)，所述旋钮组件(10)包括旋钮(11)，所述驱动机构(20)包括固定座(21)、伸缩组件(22)和作用板(23)，所述伸缩组件(22)的一端与所述固定座(21)转动连接，所述伸缩组件(22)的另一端与所述作用板(23)连接；所述伸缩组件(22)适于相对于所述固定座(21)进行伸出运动并转动，以驱使所述作用板(23)推动所述旋钮(11)进行换向动作，所述伸缩组件(22)适于相对于所述固定座(21)进行收缩运动并转动，以驱使所述作用板(23)复位。

2.根据权利要求1所述的上卸扣自动换向装置，其特征在于，所述驱动机构(20)用于设置在主钳(100)的钳头本体(101)上，所述旋钮组件(10)还包括用于设置在所述主钳(100)的钳头旋转体(102)上的安装板(12)，所述旋钮(11)设置在所述安装板(12)上；当所述伸缩组件(22)处于收缩状态时，所述作用板(23)与所述安装板(12)在所述伸缩组件(22)的轴线方向上具有间距。

3.根据权利要求1所述的上卸扣自动换向装置，其特征在于，所述驱动机构(20)还包括设置在所述伸缩组件(22)的下方并与所述固定座(21)连接的轨迹板(24)，所述作用板(23)包括水平部(231)、竖直部(232)和连接柱(233)，所述伸缩组件(22)远离所述固定座(21)的一端固定在所述竖直部(232)上，所述伸缩组件(22)适于驱使所述作用板(23)的所述竖直部(232)推动所述旋钮(11)进行换向动作，所述连接柱(233)设置在所述水平部(231)上，所述轨迹板(24)上设有轨迹槽(241)，所述连接柱(233)容置在所述轨迹槽(241)内，并适于在所述轨迹槽(241)内沿所述轨迹槽(241)滑动，且所述轨迹槽(241)的形状与所述竖直部(232)推动所述旋钮(11)进行换向动作的运动轨迹相匹配。

4.根据权利要求3所述的上卸扣自动换向装置，其特征在于，所述轨迹槽(241)包括第一轨迹槽(2411)、第二轨迹槽(2412)和第三轨迹槽(2413)，所述第一轨迹槽(2411)和所述第二轨迹槽(2412)的长度方向上的第一端连通，所述第一轨迹槽(2411)和所述第二轨迹槽(2412)的长度方向上的第二端通过所述第三轨迹槽(2413)连通，当所述伸缩组件(22)驱使所述作用板(23)推动所述旋钮(11)完成换向动作时，所述连接柱(233)从所述第一轨迹槽(2411)与所述第二轨迹槽(2412)的连接处沿所述第一轨迹槽(2411)滑动至所述第三轨迹槽(2413)内，当所述伸缩组件(22)驱使所述作用板(23)复位时，所述连接柱(233)从所述第三轨迹槽(2413)滑动至所述第二轨迹槽(2412)内，并沿所述第二轨迹槽(2412)滑动至所述第一轨迹槽(2411)与所述第二轨迹槽(2412)的连接处。

5.据权利要求4所述的上卸扣自动换向装置，其特征在于，所述第一轨迹槽(2411)呈折弯曲线状，所述第二轨迹槽(2412)呈弧线状，所述第三轨迹槽(2413)呈直线状。

6.根据权利要求4所述的上卸扣自动换向装置，其特征在于，所述第一轨迹槽(2411)的槽深与所述第三轨迹槽(2413)的槽深相同，所述第二轨迹槽(2412)的槽深从所述第二轨迹槽(2412)长度方向上的第二端至第一端递减，所述第二轨迹槽(2412)长度方向上的第二端的槽深与所述第三轨迹槽(2413)的槽深相同，所述第二轨迹槽(2412)长度方向上的第一端的槽深小于所述第一轨迹槽(2411)的槽深，且所述第一轨迹槽(2411)、所述第二轨迹槽(2412)以及所述第三轨迹槽(2413)的槽口位于同一平面上。

7.根据权利要求6所述的上卸扣自动换向装置，其特征在于，所述固定座(21)上设有第一铰接孔，所述伸缩组件(22)的端部设有第二铰接孔，所述伸缩组件(22)与所述固定座(21)在所述第一铰接孔和第二铰接孔处通过销轴(27)铰接，且所述销轴(27)与所述第一铰接孔和第二铰接孔间隙配合。

8.根据权利要求4所述的上卸扣自动换向装置，其特征在于，所述第一轨迹槽(2411)包括依次连接的第一直线段(2411a)、弧线段(2411c)和第二直线段(2411b)；当所述连接柱(233)滑动至所述第一直线段(2411a)与所述弧线段(2411c)的连接处时，所述作用板(23)的所述竖直部(232)与所述旋钮(11)抵接，当所述连接柱(233)滑动至所述第二直线段(2411b)远离所述弧线段(2411c)的一端时，所述旋钮(11)完成换向动作。

9.根据权利要求3所述的上卸扣自动换向装置，其特征在于，所述驱动机构(20)还包括竖直设置的第一拉簧(25)，所述伸缩组件(22)包括油缸(221)和第一抱箍(222)，所述第一拉簧(25)的一端通过所述第一抱箍(222)固定在所述油缸(221)上，所述第一拉簧(25)的另一端与所述轨迹板(24)或所述固定座(21)连接，且所述油缸(221)进行伸缩运动过程中所述第一拉簧(25)处于拉伸状态。

10.根据权利要求3所述的上卸扣自动换向装置，其特征在于，所述驱动机构(20)还包括水平设置的第二拉簧(26)，所述伸缩组件(22)包括油缸(221)和第二抱箍(223)，所述第二拉簧(26)的一端通过所述第二抱箍(223)固定在所述油缸(221)上，所述第二拉簧(26)的另一端与所述轨迹板(24)或所述固定座(21)连接，且所述油缸(221)进行伸缩运动过程中所述第二拉簧(26)处于拉伸状态。

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