[發明專利]一種具有雙自由度的重載液壓機械爪

有效

• 申請號: 201811615072.1
• 申請日: 2018-12-27
• 公開（公告）號: CN109465844B
• 公開（公告）日: 2023-10-27
• 發明（設計）人: 張軍輝;錢劍勇;徐兵;張付;麻云;鮑靜涵
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: B25J15/02
• 分類號: B25J15/02;B25J15/08;B25J17/02;B25J9/14
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 劉靜;邱啟旺

1.一種具有雙自由度的重載液壓機械爪，其特征在于，包括夾持組件(1)、直動驅動組件(2)和回轉驅動組件(3)；夾持組件(1)用于與被操作對象直接接觸，提供夾持力；直動驅動組件(2)實現直動自由度；回轉驅動組件(3)實現回轉自由度；

所述夾持組件(1)包括上下對稱的兩部分，每部分包括夾頭(1.1)、夾頭連桿(1.4)和夾頭輔桿(1.9)，兩部分之間通過直動連桿(1.11)連接；夾頭(1.1)與夾頭連桿(1.4)構成轉動副；夾頭連桿(1.4)與直動驅動組件(2)構成轉動副；夾頭連桿(1.4)與直動連桿(1.11)構成轉動副；夾頭(1.1)與夾頭輔桿(1.9)構成轉動副；夾頭輔桿(1.9)與直動驅動組件(2)構成轉動副；

所述直動驅動組件(2)安裝在直動驅動外殼(2.4)內，包含支架(2.10)、靜油環(2.6)、動油環(2.7)、活塞(2.9)和活塞桿(2.8)；所述直動驅動外殼(2.4)上具有與直動驅動組件(2)的油路連通的油口；直動驅動組件(2)的前端與后端分別安裝一組軸承；靜油環(2.6)和直動驅動外殼(2.4)二者保持靜止；靜油環(2.6)的外表面設有若干沿周向布置的靜密封圈溝槽，靜油環(2.6)和直動驅動外殼(2.4)之間通過安裝在靜密封圈溝槽中的密封圈實現靜密封；動油環(2.7)通過花鍵(3.4)和回轉驅動組件(3)連接，動油環(2.7)和支架(2.10)固定連接；活塞(2.9)位于動油環(2.7)的中心軸上，活塞桿(2.8)與直動連桿(1.11)固定連接；靜油環(2.6)的內表面設有若干沿周向布置的動密封溝槽；動油環(2.7)和靜油環(2.6)之間通過安裝于動密封溝槽中的組合密封件實現動密封；所述動油環(2.7)內的活塞(2.9)運動極限位置處設置緩沖凸臺(2.7.6)；

所述靜油環(2.6)上設計有兩個靜油環油口，分別用于輸入外界供給的高壓油液、把低壓油液輸出給外界；靜油環(2.6)內表面設有沿周向布置的兩個油槽，位置分別對應于兩個靜油環油口；

所述動油環(2.7)上設計有兩個外油口，靜油環(2.6)的兩個油槽內的油液分別通過兩個外油口進入動油環(2.7)內部，分別形成兩個油液通道；

所述回轉驅動組件(3)包括擺動缸(3.3)、擺動缸驅動軸(3.5)、回轉驅動外殼(3.2)；花鍵(3.4)加工在擺動缸驅動軸(3.5)上，回轉驅動外殼(3.2)和直動驅動外殼(2.4)通過擺動缸連接板(3.1)固定連接；回轉驅動外殼(3.2)實現擺動缸(3.3)的油液進油、回油與外界的聯通。

2.根據權利要求1所述的一種具有雙自由度的重載液壓機械爪，其特征在于，所述直動驅動組件(2)的前端安裝由兩個軸承雙列對頂形成的一組軸承。

3.根據權利要求1所述的一種具有雙自由度的重載液壓機械爪，其特征在于，所述直動驅動組件(2)前端安裝的軸承的潤滑油液通過油封(2.1)密封。

4.根據權利要求1所述的一種具有雙自由度的重載液壓機械爪，其特征在于，在動油環(2.7)上設計兩個加工口，以方便加工油液通道，加工口在使用時通過油堵密封。

5.根據權利要求1所述的一種具有雙自由度的重載液壓機械爪，其特征在于，所述回轉驅動組件(3)還包括角度編碼器(3.6)，角度編碼器(3.6)與擺動缸驅動軸(3.5)相連，監測擺動缸回轉角度。

6.一種利用權利要求1-5所述液壓機械爪夾持被操作對象的方法，其特征在于，包括：

直動驅動組件(2)實現機械爪的開合動作，配合機械爪夾頭完成對被操作對象的夾持動作，具體為：

活塞(2.9)作前進運動時，通過活塞桿(2.8)前進推動直動連桿(1.11)前進，此時夾頭連桿(1.4)作轉動運動，夾頭(1.1)在夾頭輔桿(1.9)的拉動下始終保持夾持面水平狀態，通過夾持組件(1)中的各轉動副相互作用實現機械爪張開動作；

活塞(2.9)作回退運動時，通過活塞桿(2.8)回退將直動連桿(1.11)回拉，此時夾頭連桿(1.4)作轉動運動，夾頭(1.1)在夾頭輔桿(1.9)的拉動下始終保持夾持面水平狀態，通過夾持組件(1)中的各轉動副相互作用實現機械爪閉合動作；

回轉驅動組件(3)實現機械爪的回轉動作，花鍵(3.4)帶動動油環(2.7)回轉運動，從而帶動整個機械爪夾持組件(1)和活塞桿(2.8)、活塞(2.9)做回轉運動；配合機械爪夾頭夾持被操作對象，實現對被操作對象的翻轉動作。