CN220389464U - 一种用于起爆具的机械抓手装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于起爆具的机械抓手装置，属于机械抓取技术领域，应用于起爆具自动化生产线中。起爆具又称传爆药柱，是用于引爆钝感炸药的爆破器材，其内部填充有起爆药芯，在遇到机械挤压、电、火花等时，可能被误触发。因此在起爆具生产过程中，应轻拿轻放，避免机械挤压，远离电源，现有技术的机械抓手难以在起爆具生产领域进行应用。本实用新型的一种用于起爆具的机械抓手装置，包括基座、动力部和抓取部，两个抓取部镜像对称，相对侧设有内凹区作为夹持区，夹持区的接触部为弹性体材料，夹持时由弹性体材料与起爆具直接接触，远离电和液体等危险源，提升了起爆具生产自动化水平同时还保证了安全性。

Description

一种用于起爆具的机械抓手装置

技术领域

本实用新型属于机械抓取技术领域，特别是涉及一种用于起爆具的机械抓手装置。

背景技术

起爆具又称传爆药柱，是用于引爆钝感炸药的爆破器材。按起爆方式分为：双雷管起爆具、双导爆索起爆具、雷管、导爆索起爆具、其它起爆具。以雷管起爆具为例，是指起爆具本体上有一个雷管孔，孔中装入雷管，用雷管起爆。起爆具的外形结构主要为圆柱形，雷管或导爆索从其一端引出，起爆具内部填充有起爆药芯，起爆药芯具有一定危险性，在遇到机械挤压、电、火花等时，极易发生爆炸。

因此在起爆具生产过程中，应轻拿轻放，避免机械挤压，同时还要降低控制系统复杂性，提高系统可靠性，远离电，特别是与起爆具直接接触的机械抓手部分，尤其要注意。但是现有技术中，机械抓手往往用于抓取性质稳定或质量较重的物品，且常常因为需要完成复杂的抓取动作，导致机械抓手上电控系统复杂，难以在起爆具生产过程中进行应用。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种用于起爆具的机械抓手装置，用于解决现有技术中机械抓手通过机械挤压夹持物品，夹持部分电控系统复杂，适用于起爆具产品的生产线时存在安全隐患的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种用于起爆具的机械抓手装置，包括基座、动力部和两个抓取部；

所述动力部固定安装于所述基座上，两个所述抓取部均连接在所述动力部上，且两个所述抓取部镜像对称设置，该对称面为镜像面；

两个所述抓取部的相对侧均设有内凹区，两个所述内凹区组合成夹持区，两个所述内凹区均至少设置有两个接触部，所述接触部表面为弹性体材料且凸出于所述内凹区的内凹面，当处于抓取状态时，所述接触部与起爆具接触并将其夹紧；

所述动力部用于带着所述抓取部沿着垂直于所述镜像面方向移动，两个所述抓取部相向移动为抓取状态，背向移动为松开状态。

可选的，所述接触部包括第一缺口和弹性柱，所述第一缺口设置在所述内凹区的内凹面上，所述第一缺口的轴线垂直于所述抓取部移动形成的平面，所述第一缺口的圆弧角度大于180°，所述弹性柱卡入所述第一缺口中且与所述第一缺口的轴线重合。

可选的，所述弹性柱的直径大于所述第一缺口的直径，所述弹性柱与所述第一缺口过盈配合实现固定安装。

可选的，所述接触部还包括固定轴，所述弹性柱设有中空的轴孔，所述固定轴的直径大于所述轴孔的直径，所述固定轴插入所述轴孔后，所述弹性柱变形膨胀并与所述第一缺口过盈配合。

可选的，所述弹性柱整体或表层为橡胶材料。

可选的，所述动力部包括两个第一气缸，两个所述第一气缸的固定端和输出端分别连接在所述基座和抓取部上，两个所述第一气缸带动两个所述抓取部相向或者背向移动。

可选的，所述动力部还包括滑动结构，所述抓取部通过所述滑动结构滑动安装于所述基座上。

可选的，所述接触部为固定设置在所述内凹区上的局部凸起块。

可选的，所述动力部包括第二气缸、第一螺母、第二丝杠和第一传动副；

两个所述抓取部上均设有螺母座，两个所述螺母座的螺纹方向相反；

所述第二气缸安装于所述基座，所述第二气缸的输出轴垂直于所述镜像面，所述第二气缸的输出轴为丝杠轴，所述第一螺母设于所述丝杠轴上，所述第一螺母的轴向移动被所述基座上的支撑座限制；

所述第二丝杠平行于所述气缸的输出轴设置，所述第二丝杠的两端分别连接在两个所述螺母座上，所述第二丝杠与所述第一螺母之间通过所述第一传动副连接并传递动力，将所述第二气缸的直线动力转换为所述第二丝杠的回转运动，进而带动所述抓取部松开或抓紧。

可选的，所述第一传动副包括传动带和带轮，所述带轮固定设置于所述第二丝杠上，所述传动带分别连接在所述第一螺母外层和所述带轮上，所述第一螺母的旋转运动带动所述带轮和第二丝杠转动。

如上所述，本实用新型的一种用于起爆具的机械抓手装置，至少具有以下有益效果：

结构简单可靠，无硬机械挤压接触，无复杂电控系统，本实用新型的一种用于起爆具的机械抓手装置，包括基座、动力部和两个抓取部，两个抓取部均通过动力部连接在基座上，两个抓取部呈镜像对称，相对侧设有内凹区作为夹持区，夹持区的接触部为弹性体材料，接触部凸出于夹持区，夹持时由弹性体材料与起爆具直接接触，避免了起爆具与金属抓手的直接接触，避免起爆具与电、金属等接触，提升了起爆具生产过程中的自动化水平的同时，还保证了运行的可靠性进和安全性。

附图说明

图1显示为本实用新型抓取部松开状态示意图。

图2显示为本实用新型抓取部夹持状态示意图。

图3显示为本实用新型滑动结构的示意图。

图4显示为本实用新型其中一种接触部的示意图。

图5显示为本实用新型另一种接触部的示意图。

图6显示为本实用新型另一种动力部的示意图。

其中：基座1、支撑座11、动力部2、滑动结构22、第二气缸23、第一螺母24、第二丝杠25、传动带261、带轮262、抓取部3、内凹区31、接触部32、第一缺口321、弹性柱322、固定轴323、凸起块324、螺母座33、夹持区4。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

请参阅图1至图6。须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

以下各个实施例仅是为了举例说明。各个实施例之间，可以进行组合，其不仅仅限于以下单个实施例展现的内容。

请参阅图1和图2，本实用新型提供一种用于起爆具的机械抓手装置，包括基座1、动力部2和两个抓取部3；

动力部2固定安装于基座1上，两个抓取部3均连接在动力部2上，且两个抓取部3镜像对称设置，该对称面为镜像面；

两个抓取部3的相对侧均设有内凹区31，两个内凹区31组合成夹持区4，两个内凹区31均至少设置有两个接触部32，接触部32表面为弹性体材料且凸出于内凹区31的内凹面，两个抓取部3之间对应的接触部32的位置可以关于镜像面对称设置，当处于抓取状态时，接触部32与起爆具接触并将其夹紧；

动力部2用于带着抓取部3沿着垂直于镜像面方向移动，两个抓取部3相向移动为抓取状态，背向移动为松开状态。

在具体实施时，应该结合被夹持的起爆具的具体形状和尺寸设计各个接触部32的位置，确保当抓取部3收拢夹持起爆具时，各个接触部32刚好能够支撑到起爆具的外周，提升夹持的可靠性。

本机械抓手装置应用于起爆具自动化生产线，可以将此机械抓手装置安装于机械臂的末端作为夹持抓手，由机械臂提供复杂的抓取自由度，而由本机械抓手装置提供松开和夹紧的基本动作。因此实际使用时，是由本机械抓手装置直接与起爆具接触并对起爆具提供夹持力的。起爆具本身属于危险品，在遇到强烈机械挤压、电等外部刺激时易发生危险，而遇到水、油等时，又会被污染导致损坏。本实施例通过弹性体材料的接触部32与起爆具接触并将其夹紧，避免了起爆具与抓取部3金属部分的直接接触，弹性体材料能够一定程度避免对起爆具的强烈机械挤压，弹性体材料还能增大摩擦力提升夹持稳定性。

具体来说，本机械抓手装置在抓取部3的内凹区31上设置凸出的接触部32，接触部32使用弹性体材料，弹性体材料是指具有弹性的聚合物的总称，常见的如橡胶。当机械抓手装置抓取起爆具时，由接触部32与起爆具直接接触，接触部32上的弹性体材料一方面可以增加摩擦力，另一方面，也可以利用弹性体材料具有一定弹性的性质，对起爆具起到一定防护作用，提高夹持过程中的安全性。而两个抓取部3呈镜像对称，两个抓取部3的相对侧设有内凹区31，两个内凹区31组合成夹持区4，抓取部3的本体可以用金属材质，两个抓取部3将起爆具环抱在夹持区4，这样即使出现起爆具被意外触发的情况，也可以由金属材质的抓取部3吸收冲击，从而将危险控制在一定程度和范围，避免连续触发附近的起爆具，从而进一步提高起爆具生产线的稳定性和安全性。

本实施例请参阅图4，接触部32包括第一缺口321和弹性柱322，第一缺口321设置在内凹区31的内凹面上，第一缺口321的轴线垂直于抓取部3移动形成的平面，第一缺口321的圆弧角度大于180°，弹性柱322卡入第一缺口321中且与所述第一缺口321的轴线重合。

具体实施时，可以让弹性柱322的外形略大于第一缺口321的尺寸，通过挤压的方式安装进去，第一缺口321的角度大于180°可以确保安装稳固不会脱出。由于弹性柱322凸出于抓取部3的内凹区31，因此当抓取起爆具时，只有弹性柱322会与起爆具直接接触，由于弹性柱322具有弹性性质，可以避免对起爆具产生过挤压等风险，还能提高摩擦力，提升抓取效果，防止滑落，提升整个抓取过程的可靠性和安全性。

具体地，实施时，弹性柱322的直径大于第一缺口321的直径，通过弹性柱322具有弹性可以挤压进第一缺口321的特点，实现弹性柱322与第一缺口321过盈配合，该方案结构简单，用料少，可以降低成本。

进一步的，接触部32还包括固定轴323，弹性柱322设有中空的轴孔，固定轴323的直径大于轴孔的直径，固定轴323插入轴孔后，弹性柱322变形膨胀并与第一缺口321过盈配合。考虑到弹性柱322具有弹性且较为柔软的特性，将体积较大的弹性柱322塞入第一缺口321中实现过盈配合可能较为不便，因此本实施例中，弹性柱322可以选得略小一些，将弹性柱322放入第一缺口321中后，再将固定轴323插入第一缺口321的中空轴孔中，从而挤压弹性柱322使其膨胀并与第一缺口321过盈配合，固定轴323可以使用硬质材料，敲入轴孔中，相比于通过敲击弹性柱322将大尺寸的弹性柱322放入第一缺口321中，本实施例的方式要简便得多，而且后续维护需要拆卸弹性柱322时，直接顶出硬质的固定轴323，弹性柱322就可轻易取出，过程大幅简化。

具体实施时，弹性柱322可以是整体或表层为橡胶材料。橡胶材料是工业中较为常用的材料，除了具有良好的弹性性能和摩擦性能外，还具有耐磨的特性，而且成本低，应用到起爆具的机械抓手装置上，高弹性和摩擦性可以使得夹持效果好，夹持稳定，避免刚性接触造成起爆具被损坏甚至造成危险，耐磨性能使得在长期工作工程中，弹性柱322的摩擦损耗小，不会因为磨损影响夹持精度和可靠性，提高生产线稳定性，降低生产线维护成本。

本实施例请参阅图5，接触部32为固定设置在内凹区31上的局部凸起块324。本实施例的优势是，凸起块324相比于圆柱形弹性柱322而言，凸出区域为局部的面区域，而不是线区域，因此凸起块324可以适应多种直径的起爆具，而且夹持时，面区域可以分散夹持力，使得同样夹持力情况下，起爆具受到的夹持应力更小，在不降低夹持力的前提下，提高了夹持安全性和稳定性。

本实施例中，动力部2包括两个第一气缸，两个第一气缸的固定端和输出端分别连接在基座1和抓取部3上，两个第一气缸带动两个抓取部3相向或者背向移动。

本机械抓手装置的夹持动力采用气压驱动，而不是使用电机和液压系统驱动，一方面电机驱动会有线束连接，基于起爆具的特性，一旦出现漏电可能引发危险，另一方面，电机驱动一旦控制出错，电机如果持续旋转，带动抓取部3相向移动对起爆具照成过量机械挤压，可能损坏起爆具甚至引发危险，但是气压驱动的气缸是往复运动的驱动模式，具有伸缩极限，即使驱动系统故障，抓取部3的移动量也存在极限，可以一定程度避免过挤压引发危险；而液压系统驱动由水或油作为驱动媒介，而这种驱动方式固有缺陷就是存在泄漏驱动液的风险，进而导致生产出的起爆具产品在被夹持过程中沾染液压油而质量不达标。另外，本实施的两个气缸还可以独立控制，即其中一个第一气缸与另一个第一气缸运动不同步，增加了机械抓手装置的灵活性，在日益复杂的自动化生产工序中，适用性更强。

本实施例请参阅图3，动力部2还包括滑动结构22，抓取部3通过滑动结构22滑动安装于基座1上。

上述实施例中，滑动结构22可以使用滑槽和滑块方式，滑槽固定安装在基座1上，抓取部3的端部与滑槽配合安装，由第一气缸推动或拉动抓取部3在滑槽中滑动。与上一实施例相比，抓取部3除了直接连接在第一气缸的输出端外，还通过滑动结构22滑动连接在基座1上，这样的好处是，第一气缸的输出轴不用承担因抓取部3和起爆具的重量产生的剪切力，而是由滑动结构22传递剪切力，第一气缸的输出轴只提供滑动的驱动力，也就是第一气缸输出轴伸缩时对抓取部3的推拉力，整体上提高了机械抓手装置的稳定性和可靠性，提升了机械抓手装置的有效抓取质量范围，提升了其在起爆具生产线中的适用性和可靠性。

具体实施时，还可以将第一气缸和滑动结构22集成，比如将滑槽设置在第一气缸的外壳体上，抓取部3与第一气缸的外壳体滑动连接，并与第一气缸的输出轴固定连接，由第一气缸的外壳体承担垂直于输出轴的剪切力，由第一气缸的输出轴承担夹持力，整体上空间占用更小，适用性更强。

本实施例请参阅图6，动力部2包括第二气缸23、第一螺母24、第二丝杠25和第一传动副；

两个抓取部3上均设有螺母座33，两个螺母座33的螺纹方向相反；

第二气缸23安装于基座1，第二气缸23的输出轴垂直于镜像面，第二气缸23的输出轴为丝杠轴，第一螺母24设于丝杠轴上，第一螺母24的轴向移动被基座1上的支撑座11限制；

第二丝杠25平行于气缸的输出轴设置，第二丝杠25的两端分别连接在两个螺母座33上，第二丝杠25与第一螺母24之间通过第一传动副连接并传递动力，将第二气缸23的直线动力转换为第二丝杠25的回转运动，进而带动抓取部3松开或抓紧。

第二丝杠25的两端连接两个抓取部3，两个抓取部3的螺母座33具有相反的螺纹方向。当第二气缸23的输出轴伸缩时，先带动第一螺母24旋转运动，接着带动第二丝杠25旋转运动，然后带动两个抓取部3相向或者背向运动。本实施例中，只使用了一个气缸，降低了液压驱动其他控制复杂度，而且两个抓取部3由同一个第二气缸23驱动，两个抓取部3的运动总是同时进行，同时抓取或松开起爆具，两个抓取部3具有自动定心的效果，抓取效果好，抓取稳定性高，自定心抓取或放下，可以提升生产线来料或送料位置的精度。

进一步的，第一传动副包括传动带261和带轮262，带轮262固定设置于第二丝杠25上，传动带261分别连接在第一螺母24外层和带轮262上，第一螺母24的旋转运动带动带轮262和第二丝杠25转动。

第一传动副使用带传动，其优点是更安全，具体来说，带传动无需像齿轮或链轮那样需要润滑油，进而可以防止污染起爆具，另一方面，带传动为摩擦传动，可以通过带的张紧程度设置摩擦力，这样，当夹持力超过一定范围之后，通过带传动打滑的方式，可以阻止力继续传递到机械抓手并挤压起爆具，在系统出现故障导致未能按照预期停止夹持动作时，作为最后的安全保障，提高了生产线的安全性。

综上所述，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点，具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种用于起爆具的机械抓手装置，其特征在于：

包括基座(1)、动力部(2)和两个抓取部(3)；

所述动力部(2)固定安装于所述基座(1)上，两个所述抓取部(3)均连接在所述动力部(2)上，且两个所述抓取部(3)镜像对称设置，该对称面为镜像面；

两个所述抓取部(3)的相对侧均设有内凹区(31)，两个所述内凹区(31)组合成夹持区(4)，两个所述内凹区(31)均至少设置有两个接触部(32)，所述接触部(32)表面为弹性体材料且凸出于所述内凹区(31)的内凹面，当处于抓取状态时，所述接触部(32)与起爆具接触并将其夹紧；

所述动力部(2)用于带着所述抓取部(3)沿着垂直于所述镜像面方向移动，两个所述抓取部(3)相向移动为抓取状态，背向移动为松开状态。

2.如权利要求1所述的一种用于起爆具的机械抓手装置，其特征在于，所述接触部(32)包括第一缺口(321)和弹性柱(322)，所述第一缺口(321)设置在所述内凹区(31)的内凹面上，所述第一缺口(321)的轴线垂直于所述抓取部(3)移动形成的平面，所述第一缺口(321)的圆弧角度大于180°，所述弹性柱(322)卡入所述第一缺口(321)中且与所述第一缺口(321)的轴线重合。

3.如权利要求2所述的一种用于起爆具的机械抓手装置，其特征在于，所述弹性柱(322)的直径大于所述第一缺口(321)的直径，所述弹性柱(322)与所述第一缺口(321)过盈配合实现固定安装。

4.如权利要求2所述的一种用于起爆具的机械抓手装置，其特征在于，所述接触部(32)还包括固定轴(323)，所述弹性柱(322)设有中空的轴孔，所述固定轴(323)的直径大于所述轴孔的直径，所述固定轴(323)插入所述轴孔后，所述弹性柱(322)变形膨胀并与所述第一缺口(321)过盈配合。

5.如权利要求2所述的一种用于起爆具的机械抓手装置，其特征在于，所述弹性柱(322)整体或表层为橡胶材料。

6.如权利要求1所述的一种用于起爆具的机械抓手装置，其特征在于，所述动力部(2)包括两个第一气缸，两个所述第一气缸的固定端和输出端分别连接在所述基座(1)和抓取部(3)，两个所述第一气缸带动两个所述抓取部(3)相向或者背向移动。

7.如权利要求6所述的一种用于起爆具的机械抓手装置，其特征在于，所述动力部(2)还包括滑动结构(22)，所述抓取部(3)通过所述滑动结构(22)滑动安装于所述基座(1)上。

8.如权利要求1所述的一种用于起爆具的机械抓手装置，其特征在于，所述接触部(32)为固定设置在所述内凹区(31)上的局部凸起块(324)。

9.如权利要求1所述的一种用于起爆具的机械抓手装置，其特征在于：

所述动力部(2)包括第二气缸(23)、第一螺母(24)、第二丝杠(25)和第一传动副；

两个所述抓取部(3)上均设有螺母座(33)，两个所述螺母座(33)的螺纹方向相反；

所述第二气缸(23)安装于所述基座(1)，所述第二气缸(23)的输出轴垂直于所述镜像面，所述第二气缸(23)的输出轴为丝杠轴，所述第一螺母(24)设于所述丝杠轴上，所述第一螺母(24)的轴向移动被所述基座(1)上的支撑座(11)限制；

所述第二丝杠(25)平行于所述气缸的输出轴设置，所述第二丝杠(25)的两端分别连接在两个所述螺母座(33)上，所述第二丝杠(25)与所述第一螺母(24)之间通过所述第一传动副连接并传递动力，将所述第二气缸(23)的直线动力转换为所述第二丝杠(25)的回转运动，进而带动所述抓取部(3)松开或抓紧。

10.如权利要求9所述的一种用于起爆具的机械抓手装置，其特征在于，所述第一传动副包括传动带(261)和带轮(262)，所述带轮(262)固定设置于所述第二丝杠(25)上，所述传动带(261)分别连接在所述第一螺母(24)外层和所述带轮(262)上，所述第一螺母(24)的旋转运动带动所述带轮(262)和第二丝杠(25)转动。