一种可自动抓握围油栏浮筒的机械手及其工作方法
【专利摘要】本发明公开了一种可自动抓握围油栏浮筒的机械手及其工作方法，其包括机械手连接臂、上手臂、下手臂、上、下部挂钩、挂钩联动杆和挂钩油缸；其中，上手臂和下手臂分别固定在机械手连接臂上；挂钩油缸两端分别连接上手臂和上部挂钩；上部挂钩与下部挂钩之间通过挂钩联动杆连接，上部挂钩与下部挂钩联动、同时动作；挂钩油缸活塞杆通过伸缩动作带动所述挂钩作出相应动作，以抓取并握持浮筒。本发明通过采用上部挂钩与下部挂钩联动、由上下部挂钩同时抓握浮筒，简化了机械手结构，提高了浮筒固定的稳定性；通过挂钩油缸将液压缸活塞杆直线运动变为挂钩绕挂钩联动杆回转运动，提高了机械手的浮筒抓握动作的灵活性。
【专利说明】一种可自动抓握围油栏浮筒的机械手及其工作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种自动执行抓握动作的机械手装置及其工作方法，尤其涉及一种可自动抓握围油栏浮筒的机械手及其工作方法。
【背景技术】
[0002]围油栏是一种围控水面浮油的PV材料漂栅栏，用于将海面浮油聚集。
[0003]充气式PV材料围油栏采用采用两层高强度锦纶帆布作骨架，外覆耐油、耐老化的合成橡胶充气作为浮体。不用时可将围油栏内的气体排掉，因此体积小，便于贮存,运输及易于操作。可以用空压机向围油栏充气。
[0004]围油栏浮筒通常由不锈钢焊接制成，中空，可以浮在水面上作为橡胶围油栏的初始段。围油栏浮筒上有气孔与围油栏相连，并设置有充排气孔。围油栏的充排气经过浮筒上的充排其管道进行。围油栏的展开是机械手抓握住浮筒向外拉的同时，卷筒旋转展开围油栏，实现其布放。
[0005]现在普遍采用的海面溢油回收围油栏浮筒抓握机构，是在机构的上下表面各安装一个连接液压缸。在浮筒固定时，两个液压缸同时动作，活塞杆同时伸出或缩回，经过联动机构带动前端的推杆动作将浮筒夹住固定。
[0006]这种结构形式，需要两个回路给液压缸提供压力油。同时要求液压缸同步动作，否则浮筒上下两端的受力不平均，产生一个扭转应力，浮筒与围油栏连接处受力变大，可能造成围油栏的漏气或松脱。
[0007]另外，浮筒的抓握是通过推杆在与液压缸近似平行的沟槽中滑移实现的。这种设计，机构相对复杂。尤其是当上下推杆受力不均时，易出现推杆卡到沟槽中的情况，进而失效。
[0008]浮筒下面的油缸由于长期浸泡在海水中，容易生锈。
【发明内容】
[0009]本发明的目的之一是，提供一种具有较高的稳定性、灵活性和准确性，且结构紧凑、制造成本低的可自动抓握围油栏浮筒的机械手。
[0010]本发明为实现上述目的所采用的技术方案是，一种可自动抓握围油栏浮筒的机械手，其特征在于，包括机械手连接臂、上手臂、下手臂、上部挂钩、下部挂钩、挂钩联动杆和挂钩油缸；其中，
[0011]所述上手臂和下手臂分别固定在机械手连接臂上；
[0012]所述挂钩油缸两端分别连接上手臂和上部挂钩；
[0013]所述上部挂钩与下部挂钩之间通过挂钩联动杆连接，所述上部挂钩与下部挂钩联动，同时动作；
[0014]所述挂钩油缸活塞杆通过伸缩动作带动所述挂钩作出相应动作，以抓取并握持浮筒;
[0015]所述机械手连接臂的主体由方形钢管制成，其上下端面分别设置有方形法兰盘，所述法兰盘上钻孔；
[0016]所述上手臂主体为半个吊钩形状，其固定在所述机械手连接臂的上端面；所述下手臂主体为半个吊钩形状，其固定在所述机械手连接臂下端面；
[0017]所述上部挂钩主体为半个吊钩形状，其两端分别与所述挂钩联动杆和挂钩油缸连接，所述上部挂钩设置在所述上手臂上；
[0018]所述下部挂钩主体为半个吊钩形状，其与挂钩联动杆连接，设置在所述下手臂的下方；
[0019]所述挂钩联动杆由两个带凸台销轴分别焊接在所述方形钢管的两端制成，用于连接所述上部挂钩和下部挂钩；
[0020]所述挂钩油缸水平安装在所述上手臂上，所述油缸末端的耳座与所述上手臂连接；
[0021]所述活塞杆与所述上部挂钩连接。
[0022]上述技术方案直接带来的技术效果是，可自动抓握围油栏浮筒的机械手通过采用上部挂钩与下部挂钩联动、由上下部挂钩同时抓握浮筒，简化了机械手结构，提高了浮筒固定的稳定性；
[0023]通过挂钩油缸将液压缸活塞杆直线运动变为挂钩绕挂钩联动杆回转运动，提高了机械手的浮筒抓握动作的灵活性。
[0024]具体而言，其通过挂钩油缸将液压缸活塞杆直线运动变为挂钩绕挂钩联动杆回转运动，并采用上部挂钩与下部挂钩之间通过挂钩联动杆连接，两者同时动作的联动结构形式；
[0025]其上部挂钩以挂钩联动杆的轴线为中心旋转，与上手臂构成了合拢式抓握动作的两半部分；
[0026]挂钩油缸活塞杆伸出，带动上部挂钩旋转远离上手臂，机械手抓握部分张开；挂钩油缸活塞杆缩回，带动上部挂钩旋转靠近上手臂，机械手抓握部分则合拢；
[0027]上部挂钩与下部挂钩采用联动结构形式，挂钩联动杆穿过上手臂及下手臂上的孔，其两端分别与上部挂钩及下部挂钩相连，两者同时动作；
[0028]下部挂钩位于下手臂下面，与下手臂构成了合拢式抓握的两半；
[0029]下部挂钩与上部挂钩结构类似，不同之处在于下部挂钩没有连接液压缸；
[0030]上述系列技术手段的采用，使得可自动抓握围油栏浮筒的机械手动作具有较高的稳定性、灵活性和准确性。
[0031]而通过机械手连接臂的主体由方形钢管制成，其上下端面分别设置有方形法兰盘，法兰盘上钻孔；上手臂主体为半个吊钩形状，其固定在所述机械手连接臂的上端面；下手臂主体为半个吊钩形状，其固定在所述机械手连接臂下端面；上部挂钩主体为半个吊钩形状，其两端分别与所述挂钩联动杆和挂钩油缸连接，所述上部挂钩设置在所述上手臂上；所述下部挂钩主体为半个吊钩形状，其与挂钩联动杆连接，设置在所述下手臂的下方；所述挂钩联动杆由两个带凸台销轴分别焊接在所述方形钢管的两端制成，用于连接所述上部挂钩和下部挂钩；所述挂钩油缸水平安装在所述上手臂上，所述油缸末端的耳座与所述上手臂连接；所述活塞杆与所述上部挂钩连接等系列技术手段，使得可自动抓握围油栏浮筒的机械手的结构紧凑、拆装简便且制造成本低。
[0032]为更好地理解本发明，现简要说明采用上述技术方案的可自动抓握围油栏浮筒的机械手的工作原理和动作过程。
[0033]上述技术方案的可自动抓握围油栏浮筒的机械手，在围油栏开始展开时，挂钩油缸活塞杆缩回，带动上部挂钩抓握住浮筒上部端面凸台将其固定，同时经过挂钩联动机构，下部挂钩同时动作，抓取握持住浮筒下部的凸台部位将其固定。
[0034]溢油回收机器人身本体运转带动围油栏向外拉伸。
[0035]当溢油处理工作完成，围油栏回收到位后，挂钩油缸活塞杆伸出，带动抓握住浮筒的上部挂钩及下部挂钩抓同时松开。
[0036]本发明的目的之二是，提供一种上述可自动抓握围油栏浮筒的机械手的工作方法。
[0037]本发明为实现上述目的所采用的技术方案是，一种可自动抓握围油栏浮筒的机械手的工作方法，其特征在于，包括以下步骤:
[0038]第一步，在围油栏开始展开时，挂钩油缸活塞杆缩回，带动上部挂钩抓握住浮筒上部端面凸台将其固定；
[0039]同时经过挂钩联动机构，下部挂钩同时动作，抓取握持住浮筒下部的凸台部位将其固定；
[0040]第二步，溢油回收机器人身本体运转带动围油栏向外拉伸；
[0041]第三步，当溢油处理工作完成，围油栏回收到位后，挂钩油缸活塞杆伸出，带动抓握住浮筒的上部挂钩和下部挂钩同时松开。
[0042]上述技术方案直接带来的技术效果是，机械手动作灵活、稳定；其抓取浮筒的动作准确性高，且握持牢靠。
[0043]综上所述，本发明相对于现有技术，具有结构简单、紧凑、制造成本低；机械手执行浮筒抓取握持动作具有较高的稳定性、灵活性和准确性等有益效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0044]图1本发明可自动抓握围油栏浮筒的机械手的结构示意图；
[0045]图2本发明可自动抓握围油栏浮筒的机械手的上部挂钩与挂钩油缸连接结构示意图。
【具体实施方式】
[0046]下面结合附图和实施例，对本发明进行详细说明。
[0047]如图1和图2所示，本发明的可自动抓握围油栏浮筒的机械手，其包括机械手连接臂5，上手臂3，下手臂9，上部挂钩1，下部挂钩7，挂钩联动杆8，挂钩油缸2。机械手连接臂5作为主体，上下两端面分别用螺栓连接固定上手臂3，下手臂9。挂钩油缸2与上部挂钩1放置在上手臂3上面。挂钩油缸耳座与上手臂相连，活塞杆与上部挂钩相连。
[0048]上部挂钩以挂钩联动杆的轴线为中心旋转，与上手臂构成了合拢式抓握的两半。
[0049]挂钩油缸2活塞杆的直线运动变为上部挂钩1的回转运动。挂钩油缸活塞杆伸出，带动上部挂钩旋转远离上手臂，机械手抓握部分张开。挂钩油缸活塞杆缩回，带动上部挂钩旋转靠近上手臂，机械手抓握部分合拢。
[0050]上部挂钩I与下部挂钩7采用联动设计。挂钩联动杆8穿过上手臂及下手臂上的孔，其两端分别与上部挂钩及下部挂钩相连，两者同时动作。
[0051]下部挂钩7位于下手臂9下面，与下手臂构成了合拢式抓握的两半。下部挂钩与上部挂钩I结构类似，不同之处在于下部挂钩没有连接液压缸。
[0052]如图1和图2所示，本发明的可自动抓握围油栏浮筒的机械手的工作方法，具体步骤如下:
[0053]可自动抓握围油栏浮筒的机械手在围油栏开始展开时，挂钩油缸2活塞杆缩回，带动上部挂钩I抓握住浮筒6上部端面的凸台部位将其固定，同时经过挂钩联动机构8，下部挂钩7同时动作，抓取握持住浮筒下部的凸台部位将其固定；
[0054]溢油回收机器人身本体运转带动围油栏向外拉伸；
[0055]当溢油处理工作完成，围油栏回收到位后，挂钩油缸2活塞杆伸出，带动抓握住浮筒的上部挂钩I和下部挂钩7同时松开。
【权利要求】
1.一种可自动抓握围油栏浮筒的机械手，其特征在于，包括机械手连接臂、上手臂、下手臂、上部挂钩、下部挂钩、挂钩联动杆和挂钩油缸；其中， 所述上手臂和下手臂分别固定在机械手连接臂上； 所述挂钩油缸两端分别连接上手臂和上部挂钩； 所述上部挂钩与下部挂钩之间通过挂钩联动杆连接，所述上部挂钩与下部挂钩联动，同时动作； 所述挂钩油缸活塞杆通过伸缩动作带动所述挂钩作出相应动作，以抓取并握持浮筒；所述机械手连接臂的主体由方形钢管制成，其上下端面分别设置有方形法兰盘，所述法兰盘上钻孔； 所述上手臂主体为半个吊钩形状，其固定在所述机械手连接臂的上端面；所述下手臂主体为半个吊钩形状，其固定在所述机械手连接臂下端面； 所述上部挂钩主体为半个吊钩形状，其两端分别与所述挂钩联动杆和挂钩油缸连接，所述上部挂钩设置在所述上手臂上； 所述下部挂钩主体为半个吊钩形状，其与挂钩联动杆连接，设置在所述下手臂的下方； 所述挂钩联动杆由两个带凸台销轴分别焊接在所述方形钢管的两端制成，用于连接所述上部挂钩和下部挂钩； 所述挂钩油缸水平安装在所述上手臂上，所述油缸末端的耳座与所述上手臂连接； 所述活塞杆与所述上部挂钩连接。
2.如权利要求1所述的可自动抓握围油栏浮筒的机械手的工作方法，其特征在于，包括以下步骤: 第一步，在围油栏开始展开时，挂钩油缸活塞杆缩回，带动上部挂钩抓握住浮筒上部端面凸台将其固定； 同时经过挂钩联动机构，下部挂钩同时动作，抓取握持住浮筒下部的凸台部位将其固定； 第二步，溢油回收机器人身本体运转带动围油栏向外拉伸； 第三步，当溢油处理工作完成，围油栏回收到位后，挂钩油缸活塞杆伸出，带动抓握住浮筒的上部挂钩和下部挂钩同时松开。
【文档编号】B25J9/08GK104440919SQ201410542764
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年10月15日 优先权日:2014年10月15日
【发明者】杨前明, 郭建伟, 王伟, 王世刚, 安佰龙, 滕玉杰 申请人:青岛华海环保工业有限公司