专利名称：智觉式双球面外旋刀机械手装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种机械手装置，其具体涉及一种智觉式双球面外旋刀机械手装置。
背景技术：
目前物料机械手装置是主要是基于机械螺旋钻取样的全断面机械手装置，取样过程是从被采物料的上部一直采到物料底端，然后对所采物料进行缩分取样实现的。而机械螺旋钻取样这样的技术自身存在一定的局限性，例如，不能对指定点精确定点取样，取样过程取的多用的少，对卖方而言浪费严重，交易的公平性受到质疑；再有螺旋提升结构提升物料原理为正压提升，如果物料在机械手端不存在正向压力，那么，物料就很难被提升，而且整个螺旋提升筒内都很难再被提升到上部，这样，实际上底部物料无论在什么时候都很难被提升到顶部，采样机存在采样盲区这样又失去了取样化验的意义，对买方而言不公平；螺旋提升机构结构上容易被现场大型颗粒物卡住或破坏等等。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提出一种全新的机械手装置，本装置可以对具体的物料堆的具体某个点进行精确取样。为实现上述目的，本发明采取以下技术方案:
智觉式双球面外旋刀机械手装置，1、智觉式双球面外旋刀机械手装置构造由外球面装置、外旋刀、关节球节点、运动限位柱、限位滑道、球套法兰盘、限位法兰盘、外连法兰盘、法兰锁止块、换向气源通道、清洗气源通道等，其中外球面装置上设置有限位滑道和外联法兰，其中外旋刀上设置有运动限位柱和关节球结点，其中球套法兰盘上设置有关节球节点球窝，其中外连法兰盘上设置有限位块和多方(大于3方)转动力输入轴套和清洗气源通道，其中限位法兰上设置有法兰限位块和法兰限位孔、换向气源通道等；2、外球面装置的外部设定有球面，其上镂空形成限位滑道，其上末端设置有外联法兰；3、外旋刀在其内部设置为球面，这个球面与外球面装置的外部的球面具备相同的球心和相匹配的半径，外旋刀与外球面装置的球面相互嵌套滑动配合，其中设置在外旋刀上的限位柱在外球面装置的限位滑道内滑动配合；4、外球面装置的外部球面和外旋刀的内部球面合称双球面；5、球套法兰盘位于智觉式双球面外旋刀机械手装置中外连法兰盘和外球面装置之间，其上设置有关节球节点球窝，球窝与关节球节点配合设置安装滑动配合，其上还设置有转动限位块用于限定该法兰的运动位置，其中设置有清洗气源通道用于卸料后采头舱内杂物的清除；6、限位法兰盘与外球面装置通过配合运动，其上设置有限位法兰转动限位块、换向气源通道等，限位法兰转动限制块与球套法兰盘限位块和法兰锁止块相互配合工作，进而实现开门、关门、锁止动作；其工作机理为:通过外球面装置的外部球面滑动配合与其嵌套的外旋刀，通过向球套法兰盘输入外力(或向外连法兰盘输入外力)及限位滑道、运动限位柱和关节球结点、关节球节点球窝的共同作用，使得外旋刀在外球面装置外沿球面按照特定的轨迹滑动，进而实现机械手开关动作，使得物料按要求进入双球面外旋刀机械手装置。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点:
1、通过本发明，可以实现对物料的精确位置进行取样，在取样范围内无任何取样盲区，确保物料取样的完整性、精确性；
2、所取物料粒径进一步加大、不混样，被取物料的代表性大大加强；
3、设备故障率低耐用性强，备件更换简单高效，更容易应付极端条件。
图1是本发明的正视闭门立体视图。图2是本发明的俯视闭门视图。图3是本发明的仰视闭门视图。图4是本发明的半透明视图。图5是本发明的刀体视图。图6是本发明的外球面装置视图。图7是本发明的球窝视图。图8是本发明的开关限位锁止系统视图。图9是本发明的环形气源交换法兰槽。
具体实施例方式下面结合附图和实例对本发明进行详细的描述，为了更清晰的描述机械手的部分机构采用了半透明的方式。如图1、2、3、4所示，本发明是一种智觉式双球面外旋刀机械手装置，由外球面装置1、外旋刀2、关节球结点3、运动限位柱4、限位滑道5、球套法兰盘6、球窝7、外球面装置转动力输入接口 8、运动法兰盘9、限位法兰盘10、法兰限位块11、法兰锁止块12、换向气源通道13、清洗气源通道14、环形气源交换法兰槽15、外联法兰筒16组成。如图7所示,球套法兰盘6上设置有球窝7。如图1、2、4、5、6所示，外球面装置I的外部球面与外旋刀2内表面相互嵌套滑配
八
口 o如图1、4、5、6、7所示，外旋刀2上的关节球结点3与球套法兰盘6的球窝7嵌套连接。如图1、2、3、4、5所示，外旋刀2上设计仿生背鳍。如图4、5、6所示，外旋刀2上运动限位柱4与外球面装置I上的限位滑道5滑动嵌套并限定运动轨迹及位置，通过运动限位柱4在限位滑道5中运动使得外旋刀2与外球面装置I紧贴滑动。如图1、2、3、4、5、6、7所示，通过向外球面装置转动力输入接口 8输入外力及限位滑道5、运动限位柱4和关节球结点3的共同作用，使得外旋刀2在外球面装置I外沿球面按照特定的轨迹滑动，进而实现机械手开关动作，使得物料按要求进入智觉式双球面外旋刀机械手装置。如图6所示，清洗气源通道14在存在于外球面装置I之中。如图8所示，活塞式开关锁止系统，其组成由运动法兰盘9、限位法兰盘10、法兰限位块11、法兰锁止块12、换向气源通道13、环形气源交换法兰槽15组成；运动法兰盘9与限位法兰10之上设置有法兰间限位块11，通过换向气源通路13的气动力输入，法兰锁止块12相对于限位法兰10与运动法兰盘9的位置发生变化，进而实现对限位法兰10与运动法兰盘9的相对运动范围的锁止与释放，进而实现对机械手的开关状态并对其进行锁止；另外需要说明的是运动法兰盘9与外球面装置I结合为一体，限位法兰盘10与球套法兰盘6和外联法兰筒16结合为一体。如图8所示，换向气源通道13存在于运动法兰盘9与限位法兰盘10之中，法兰锁止块12是游离在限位法兰筒16、运动法兰盘9与限位法兰盘10之间，通过限位法兰筒16、运动法兰盘9与限位法兰盘10运动及换向气源通道13之中的气源变换相对作用，实现法兰锁止块12位置移动进而实现对机械手开关动作的锁止。如图8、图9所示，环形气源交换法兰槽15是在运动法兰盘9之上设置的环形槽，它的作用是在两个相对转动的装置上，交换气体，形成稳定的供气通路。
权利要求
1.一种智觉式双球面外旋刀机械手装置，其特征是:外球面装置在其外部形成球面，外旋刀是内部由球面的截片构成的装置，两个球面(双球面)具有相同的球心并且面与面相贴滑动配合，一边是外球面装置的外部球面，另一边是外旋刀的内部球面，料舱通过外球面装置和外旋刀围成，通过外球面装置与外旋刀的表贴配合滑动，各球面间实现相对运动进而实现机械手的开关闭合。
2.如权利要求1所述的一种智觉式双球面外旋刀机械手装置，其特征在于:外旋刀上设置有关节球结点，关节球节点与球套法兰盘上的球窝嵌套连接，关节球节点与球套法兰盘上的球窝的共同球心位于外球面装置所处的外部球面上，转动外球面装置转动力输入接口，从而限位滑到与运动限位柱受力，进而关节球节点受力，进而外旋刀获得滑动所必需的动力，进而实现外旋刀与外球面装置的相对位置的变化，使得外旋刀按照要求进行开关闭合；外旋刀上设计有仿生背鳍，其作用是搅拌松动物料和增加外旋刀自身强度。
3.如权利要求1所述的一种智觉式双球面外旋刀机械手装置，其特征在于:本装置除双球面自身具备规律的、固定的运动轨迹外，还有运动轨迹锁止相关装置即活塞式开关锁止系统，由运动法兰盘、限位法兰盘、法兰限位块、法兰锁止块、换向气源通道、环形气源交换法兰槽组成，运动法兰盘与限位法兰之上设置有法兰间限位块，通过换向气源通路的气动力输入，法兰锁止块相对于限位法兰与运动法兰盘的位置发生变化，进而实现对限位法兰与运动法兰盘的相对运动范围的锁止与释放，进而实现对机械手的开关状态变化并对其进行锁止；运动法兰盘与外球面装置结合为一体，限位法兰盘与球套法兰盘和外联法兰筒结合为一体，进而形成运动与限位与锁止的三部分独立体；换向气源在与法兰锁止块的出口处设置有凹槽，用以增加启动力量，节约行程空间。
4.如权利要求1所述的一种智觉式双球面外旋刀机械手装置，其特征在于:换向气源通道存在于运动法兰盘与限位法兰盘之中，通过气路的换向和运动法兰盘与限位法兰盘的相对位置变化，进而改变法兰锁止块的运动位置实现本装置各部分相对锁定，这个时候料舱密闭，外部扭力不能打开外旋刀进而不能打开料舱，同样旋转整个智觉式双球面外旋刀机械手装置也不会打开外旋刀，进 而实现智觉式双球面外旋刀机械手装置与外部的空间隔离。
5.如权利要求1所述的一种智觉式双球面外旋刀机械手装置，其特征在于:清洗气源通道设置于外球面装置之中，用于对采头内部余料的清洗及除尘。
6.如权利要求1所述的一种智觉式双球面外旋刀机械手装置，其特征在于:本装置的外球面装置在其外部可以具备单一或多个外旋刀装置。
7.如权利要求1所述的一种智觉式双球面外旋刀机械手装置，其特征在于:本装置的外球面装置转动力输入接口实际上是定义名称，在实际的应用过程中，动力输入可以施加于外球面装置转动力输入接口，这个时候外部法兰与其相对作用进而实现相对运动，同样动力也可以施加于外联法兰筒，这个时候外球面装置转动力输入接口就与其相对作用进而同样实现相对运动。
8.如权利要求1所述的一种智觉式双球面外旋刀机械手装置，其特征在于:本装置的外球面装置与外旋刀闭合时形成一个密闭的舱体。
9.如权利要求1所述的一种智觉式双球面外旋刀机械手装置，其特征在于:本装置的环形气源交换法兰槽是在运动法兰盘之上设置的环形槽，它的作用是在两个相对嵌套且转动的圆柱(或圆锥、球)装置 上设置环形气槽或与其相对应的气孔，进行气体交换，在运动中形成稳定的供气通路。
全文摘要
本发明涉及一种取样装置，其具体涉及一种智觉式双球面外旋刀机械手装置。本发明由两个球面装置组成，一个是外球面装置，一个是外旋刀装置，外球面装置在其外部形成球面等装置，外旋刀是内部由球面的截片构成的装置，两个球面(双球面)具有相同的球心并且面与面相贴滑动配合，一边是外球面装置的外部球面，另一边是外旋刀的内部球面，料舱通过外球面装置和外旋刀围成，通过外球面装置与外旋刀的表贴配合滑动，各球面间实现相对运动进而实现机械手的开关闭合。本发明同时具备运动轨迹锁止相关装置，进而实现对机械手的开关状态变化并对其进行锁止。通过本发明，可以实现智能、自觉、无盲区、精确位置取送物体。所取物体进一步加大、取送方式灵活；设备可以承受巨大的扭力和冲击力，故障率低耐用性得到大大加强，备件更换也简单高效，更容易应付极端条件。
文档编号B25J11/00GK103203752SQ201210008989
公开日2013年7月17日 申请日期2012年1月13日 优先权日2012年1月13日
发明者张振宇 申请人:张振宇