[發(fā)明專利]一種吸取式水下機械手及其吸取方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410146763.7
• 申請日: 2014-04-12
• 公開（公告）號: CN103921277A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 叢茜;邱昆;劉入源;胡國正;賈淼;黃振超;朱洪國
• 申請（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類號: B25J15/00
• 分類號: B25J15/00;B63C11/52
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 朱世林;王壽珍

1.一種吸取式水下機械手，主要由機械手臂底座、液壓油缸、液壓馬達、套軸、機械手基座、機械腕和吸盤桿組組成，其特征在于：

所述機械手臂底座（45）一端的萬向球（1）與艇體萬向球座連接，另一端與具有定位卡槽的單級液壓油缸（33）連接，單級液壓油缸伸縮軸（46）與機械手套軸（32）連接，所述機械手基座（8）通過密封軸承（31）與機械手套軸（32）配合連接，機械手套軸（32）中端的液壓馬達支座（30）上安裝液壓馬達（28），所述液壓馬達（28）上的齒輪（27）與機械手基座（8）端部齒槽（9）相互嚙合，所述機械手基座（8）上均勻排布有多只分段組成的機械腕，所述各段機械腕之間分別通過液壓油缸連接，安裝有吸盤（22）的吸盤桿組（20）按序安裝在機械手腕的底面上。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種吸取式水下機械手，其特征在于：

所述萬向連接是指機械手臂底座的萬向球（1）與艇體萬向球座連接，同時三個一級液壓油缸（3）一端的萬向球結(jié)構(gòu)（2）與艇體其它三個萬向球座連接，另一端與機械手臂底座(45)上的一級液壓缸座（4）連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種吸取式水下機械手，其特征在于：

所述多只分段機械腕為八只分為三段的機械腕，所述的三段機械腕為依次交接的A級機械腕（13）、B級機械腕（16）和C級機械腕（18），所述A級機械腕（13）的一端與機械手基座（8）上的機械腕座（26）鉸接，所述液壓油缸由二級液壓油缸（11）、三級液壓油缸（15）和四級液壓油缸（17）組成。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種吸取式水下機械手，其特征在于：

所述二級液壓油缸（11）與基座二級液壓缸座（10）和A級機械腕液壓缸座（12）連接；所述三級液壓油缸（15）與B級機械腕（16）上的缸座和A級機械腕(13)上的缸座連接；所述四級液壓油缸（17）與C級機械腕（18）上的缸座和B級機械腕（16）上的缸座連接；所述吸盤桿組（20）按序安裝在機械手腕底面的吸盤桿組安裝孔（25）上,T型桿（21）連接處為鉸接，T型桿件橫桿（24）兩端各安裝一個吸盤（22）。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種吸取式水下機械手，其特征在于：

所述單級液壓油缸伸縮軸（46）的正常恢復(fù)位置（47）不是單級液壓油缸伸縮軸（46）的最大收縮位置，機械手套軸（32）上的單級液壓缸連接端（37）與單級液壓油缸伸縮軸（46）連接，單級液壓缸連接端（37）在單級液壓油缸伸縮軸（46）端部凹孔內(nèi)與之配合，固定機械手套軸（32）和單級液壓油缸伸縮軸（46）的連接銷（6）具有特定的剛性，使單級液壓油缸（33）在緊急情況下，通過單級液壓油缸伸縮軸（46）向最大收縮位置的運動來剪斷連接銷（6），保證機械手的自動應(yīng)急解脫性能。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種吸取式水下機械手，其特征在于：

所述吸盤桿組（20）有一個T型桿（21）和兩個軟體吸盤（22）組成，T型桿件橫桿（24）兩端各安裝一個軟體吸盤（22），軟體吸盤（22）和T型桿件橫桿（24）連接處裝有吸盤減震彈簧（23），吸盤桿組（20）和機械腕連接處也加有吸盤桿組減震彈簧（19），T型桿（21）的連接方式為鉸接。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種吸取式水下機械手，其特征在于：

所述機械手軸套（32）上端單級液壓油缸連接端（37）與單級液壓油缸伸縮軸（46）端部凹孔內(nèi)側(cè)結(jié)合，下部軸承安裝端（38）配合有密封軸承（31），機械手套軸（32）上設(shè)有套軸上端連接孔（34）和軸承下定位孔（35），機械手套軸（32）中心為套軸通孔（36），中間端部有液壓馬達支座（30）。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種吸取式水下機械手，其特征在于：

所述機械腕分為ABC三級，A級機械腕（13）長度長于B級機械腕（16）長度，B級機械腕（16）長度大于C級機械腕（18）長度，且寬度依次減小，每相鄰兩段之間的連接方式為鉸接。

9.一種如權(quán)利要求1至8任一項所述的吸取式水下機械手的吸取方法按以下步驟進行：

第一步：三個一級液壓油缸（3）配合作業(yè)，調(diào)整機械手臂底座（45）及所屬機構(gòu)運動方位；

第二步：根據(jù)被抓物體所處位置，分別調(diào)節(jié)二級液壓油缸（11）、三級液壓油缸（15）、四級液壓油缸（17），展開各級機械腕并對物體進行初步抓取；

第三步：根據(jù)物體與機械腕的位置關(guān)系調(diào)節(jié)液壓馬達（28），液壓馬達帶動機械手基座（8）和機械腕旋轉(zhuǎn)，使機械手基座和機械腕位于待抓取物體的恰當位置；

第四步：調(diào)節(jié)機械手單級液壓油缸（33），單級液壓油缸伸縮軸（46）伸長，使機械腕靠近待抓取物體；

第五步：再次調(diào)節(jié)二、三、四級機械手液壓油缸使機械腕對物體進行緊密貼附；

第六步：吸盤（22）變形排出容腔內(nèi)液體并貼附在物體表面，完成吸附和抓緊工作。