一种水下机械手的制作方法

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1.本实用新型属于水下机械手技术领域，具体涉及一种方便携带的水下机械手。


背景技术：

2.水下机械臂是水下机器人的主要功能部件，也可以作为一个产品在水下单独使用。现有大部分机械手包括驱动部分、传动部分和末端执行部分，驱动部分带动传动部分，传动部分将驱动部分的回转运动转化为直线运动，从而以达到夹取目标物的目的。现有水下机械手耐压性能主要依赖密封外壳的强度，对密封外壳的材质要求较高，且密封外壳一般为圆筒状结构，对整体结构和内部部件的排布形成限制，造成水下机械手笨重体积庞大。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于寻求一种水下水下机械手,解决现有水下机械手耐压性能主要依赖密封外壳材质，难以随环境改变，以及机械手笨重体积庞大的问题。
4.为了实现上述目的，本实用新型涉及的一种水下机械手，包括密封外壳、电路板、夹爪连接件、压块、夹爪组件、推杆、轴套座、转轴、第一电机和第二电机；电路板、第一电机和第二电机内置于密封外壳内，电路板分别与第一电机和第二电机连接，轴套座密封固定在密封外壳内且伸出密封外壳，推杆密封安装在轴套座中部通孔内且能够沿通孔前后往复运动，第一电机输出轴与转轴一端连接，转轴另一端与推杆一端开设的螺纹孔螺纹连接，推杆另一端伸出轴套座与压块转动连接，夹爪组件一端连接在压块上，夹爪组件另一端通过夹爪连接件固定在传动组件上，第二电机输出轴与传动组件转动连接，传动组件与轴承套座转动连接，第二电机通过传动组件带动夹爪组件相对轴套座转动，进而带动夹爪组件的旋转。
5.本实用新型涉及的一种水下机械手，还包括转轴连接件、转轴底座、轴承和联轴器，密封外壳包括密封后盖、连接板和密封筒，密封筒包括第一密封筒、第二密封筒和第三密封筒三个独立的腔室，对应地，在连接板上开设第一连接孔、第二连接孔和第三连接孔，在密封后盖一侧开设走线腔，连接板一侧与密封后盖前端密封连接，连接板另一侧与密封筒后端密封连接，且走线腔与第一连接孔、第二连接孔和第三连接孔连通，第一连接孔、第二连接孔和第三连接孔分别与第一密封筒、第二密封筒和第三密封筒对齐连通，第一电机固定在第二密封筒后端，第一电机输出轴通过联轴器与转轴一端连接，转轴通过轴承固定在第二密封筒内壁上，紧靠轴承设置的轴套座密封固定在第二密封筒后端且伸出第二封筒，推杆密封安装在轴套座中部通孔内且能够沿通孔前后往复运动，转轴另一端与推杆一端开设的螺纹孔螺纹连接形成丝杠螺母的结构，推杆另一端伸出轴套座与与压块转动连接，夹爪组件一端连接在压块上，夹爪组件另一端通过夹爪连接件固定在传动组件上，第一电机带动转轴正反转动，进而带动推杆沿轴套座内壁往复直线运动，带动夹爪组件打开和闭合，第二电机固定在第三密封筒后端，转轴底座密封固定在第三密封筒前端，转轴连接件密封安装在转轴底座中部通孔内且沿能够相对通孔转动，第二电机输出轴与转轴连接件一
端转动连接，传动组件固定在转轴连接件另一端，传动组件与轴承套座伸出端转动连接，夹爪组件另一端通过夹爪连接件与传动组件连接，第二电机带动转轴连接件转动，进而通过传动组件带动夹爪组件相对轴承套座转动，实现夹爪组件的旋转,第一密封筒前端开口密封，电路板内置于第一密封筒内，电路板分别与第一电机和第二电机连接，控制第一电机和第二电机工作。
6.作为一种实现方式，传动组件包括大带轮和小带轮，大带轮套接在轴套座伸出端，夹爪组件底部通过夹爪连接件与大带轮连接，小带轮固定在转轴连接件另一端，大带轮和小带轮之间通过皮带连接。
7.作为另一种实现方式，传动组件包括大齿轮和小齿轮，大齿轮套在轴套座伸出端，夹爪组件底部通过夹爪连接件与大齿轮连接，小齿轮固定在转轴连接件另一端，大齿轮和小齿轮之间啮合。
8.具体地，在密封后盖上开设与走线腔连通的通孔，穿线螺丝密封紧固在通孔上，线缆通过穿线螺丝内接电路板。
9.具体地，连接板一侧与密封后盖前端对齐，密封后盖和连接板连接处放置至少一个密封圈，连接板另一侧与密封筒后端对齐，且走线腔与第一连接孔、第二连接孔和第三连接孔连通，第一连接孔、第二连接孔和第三连接孔分别与第一密封筒、第二密封筒和第三密封筒对齐连通，安装有密封圈的第一双头密封塞放入第一密封筒和第一连接孔连接处，安装有密封圈的第二双头密封座放入第二密封筒与第二连接孔连接处，安装有密封圈的第三双头密封座放入第三密封筒和第三连接孔连接处，通过螺栓将密封后盖、连接板和密封筒后端压紧固定密封。
10.具体地，通过螺栓将轴套座固定在第二密封筒后端，且轴套座前端外表面紧靠第二密封筒后端内表面，在轴套座前端外表面与第二密封筒后端内表面连接处固定至少一个密封圈，实现防水密封。
11.具体地，通过螺栓将转轴底座固定在第三密封筒前端，转轴底座外表面紧靠在第三密封筒前端内表面，在转轴底座外表面与第三密封筒前端内表面连接处固定至少一个密封圈，实现防水密封。
12.具体地，在密封后盖上开设与走线腔连通的注油孔，注油堵头与注油孔密封连接，走线腔以及除了注水腔外的密封筒内注满油，底盖塞密封固定在第一密封筒前端开口处，电路板、活塞堵头、弹簧从后向前依次放置于第一密封筒内，活塞堵头与第一密封筒内表面密封连接且能够沿第一密封筒往复运动，弹簧一端抵靠在活塞堵头上，另一端抵靠在底盖塞内侧，在底盖塞上开设进水孔，活塞堵头、第一密封筒和底盖塞之间形成注水腔。
13.具体地，整体采用铝合金和pom材质，重量轻，搭载容易，如密封外壳采用铝合金。
14.本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：通过压力平衡方式实现耐压处理，耐压性能与所处环境的需求而改变，不再只依赖密封外壳的结构和材质；结构简单，体积较小，节省成本；整体采用铝合金和pom材质，重量轻，搭载容易。
附图说明：
15.图1为实施例1涉及的水下水下机械手立体图。
16.图2为实施例1涉及的水下水下机械手剖面图。
17.图3为实施例1涉及的水下水下机械手结构爆炸图。
具体实施方式：
18.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
19.实施例1：
20.如图1-3所示，本实施例涉及的一种水下机械手，包括密封外壳、电路板7、夹爪连接件12、压块13、夹爪组件14、推杆15、轴套座17、转轴21、第一电机23和第二电机24；电路板7、第一电机23和第二电机24内置于密封外壳内，电路板7分别与第一电机23和第二电机24连接，轴套座17密封固定在密封外壳内且伸出密封外壳，推杆15密封安装在轴套座17中部通孔内且能够沿通孔前后往复运动，第一电机23输出轴与转轴21一端连接，转轴21另一端与推杆15一端开设的螺纹孔螺纹连接，推杆15另一端伸出轴套座17与压块13转动连接，夹爪组件14一端连接在压块13上，夹爪组件14另一端通过夹爪连接件12固定在传动组件上，第二电机24输出轴与传动组件转动连接，传动组件与轴承套座17转动连接，第二电机24通过传动组件带动夹爪组件14相对轴套座17转动，实现夹爪组件14的旋转。
21.本实施例涉及的一种水下机械手，还包括转轴连接件18、转轴底座19、轴承20和联轴器22，密封外壳包括密封后盖3、连接板4和密封筒6，密封筒6包括第一密封筒、第二密封筒和第三密封筒三个独立的腔室，对应地，在连接板4上开设第一连接孔、第二连接孔和第三连接孔，在密封后盖3一侧开设走线腔，连接板4一侧与密封后盖3前端密封连接，连接板4另一侧与密封筒6后端密封连接，且走线腔与第一连接孔、第二连接孔和第三连接孔连通，第一连接孔、第二连接孔和第三连接孔分别与第一密封筒、第二密封筒和第三密封筒对齐连通，第一电机23固定在第二密封筒后端，第一电机23输出轴通过联轴器22与转轴21一端连接，转轴21通过轴承20固定在第二密封筒内壁上，紧靠轴承20设置的轴套座17密封固定在第二密封筒后端且伸出第二封筒，推杆15密封安装在轴套座17中部通孔内且能够沿通孔前后往复运动，转轴21另一端与推杆15一端开设的螺纹孔螺纹连接形成丝杠螺母的结构，推杆15另一端伸出轴套座17与与压块13转动连接，夹爪组件14一端连接在压块13上，夹爪组件14另一端通过夹爪连接件12固定在传动组件上，第一电机23带动转轴21正反转动，进而带动推杆15沿轴套座17内壁往复直线运动，带动夹爪组件14打开和闭合，第二电机24固定在第三密封筒后端，转轴底座19密封固定在第三密封筒前端，转轴连接件18密封安装在转轴底座19中部通孔内且沿能够相对通孔转动，第二电机24输出轴与转轴连接件18一端转动连接，传动组件固定在转轴连接件18另一端，传动组件与轴承套座17伸出端转动连接，夹爪组件14另一端通过夹爪连接件12与传动组件连接，第二电机24带动转轴连接件18转动，进而通过传动组件带动夹爪组件14相对轴承套座17转动，实现夹爪组件14的旋转,第一密封筒前端开口密封，电路板7内置于第一密封筒内，电路板17分别与第一电机23和第二电机24连接，控制第一电机23和第二电机24工作。
22.作为一种实现方式，传动组件包括大带轮11和小带轮16，大带轮11套接在轴套座17伸出端，夹爪组件14底部通过夹爪连接件12与大带轮11连接，小带轮16固定在转轴连接
件18另一端，大带轮11和小带轮16之间通过皮带连接。第二电机24依次带动小带轮16、大带轮11、夹爪组件14转动，进而实现夹爪组件14的旋转。
23.作为另一种实现方式，传动组件包括大齿轮和小齿轮，大齿轮套在轴套座17伸出端，夹爪组件14底部通过夹爪连接件12与大齿轮连接，小齿轮固定在转轴连接件18另一端，大齿轮和小齿轮之间啮合。第二电机24依次带动小齿轮、大齿轮、夹爪组件14转动，进而实现夹爪组件14的旋转。
24.具体地，在密封后盖3上开设与走线腔连通的通孔，穿线螺丝2密封紧固在通孔上，线缆1通过穿线螺丝2内接电路板7。水下机器人或其他设备通过线缆为水下机械手提供电能并发送控制信号，电路板7基于接收的控制信号控制第一电机23和第二电机24工作，实现夹爪组件的开合、关闭和旋转。
25.具体地，连接板4一侧与密封后盖3前端对齐，密封后盖3和连接板4连接处放置至少一个密封圈，连接板4另一侧与密封筒6后端对齐，且走线腔与第一连接孔、第二连接孔和第三连接孔连通，第一连接孔、第二连接孔和第三连接孔分别与第一密封筒、第二密封筒和第三密封筒对齐连通，安装有密封圈的第一双头密封塞5放入第一密封筒和第一连接孔连接处，安装有密封圈的第二双头密封座25放入第二密封筒与第二连接孔连接处，安装有密封圈的第三双头密封座26放入第三密封筒和第三连接孔连接处，通过螺栓将密封后盖3、连接板4和密封筒6后端压紧固定密封。
26.轴套座17密封固定在第二密封筒后端且伸出第二封筒，推杆15密封安装在轴套座17中部通孔内且能够沿通孔前后往复运动。具体地，通过螺栓将轴套座17固定在第二密封筒后端，且轴套座17前端外表面紧靠第二密封筒后端内表面，在轴套座17前端外表面与第二密封筒后端内表面连接处固定至少一个密封圈，实现防水密封。
27.转轴底座19密封固定在第三密封筒前端，转轴连接件18密封安装在转轴底座19中部通孔内且沿能够相对通孔转动。具体地，通过螺栓将转轴底座19固定在第三密封筒前端，转轴底座19外表面紧靠在第三密封筒前端内表面，在转轴底座19外表面与第三密封筒前端内表面连接处固定至少一个密封圈，实现防水密封。
28.为了提高整个装置的耐压性能，在密封后盖3上开设与走线腔连通的注油孔，注油堵头27与注油孔密封连接，走线腔以及除了注水腔外的密封筒6内注满油，底盖塞10密封固定在第一密封筒前端开口处，电路板7、活塞堵头8、弹簧9从后向前依次放置于第一密封筒内，活塞堵头8与第一密封筒内表面密封连接且能够沿第一密封筒往复运动，弹簧9一端抵靠在活塞堵头8上，另一端抵靠在底盖塞10内侧，在底盖塞10上开设进水孔，活塞堵头8、第一密封筒和底盖塞10之间形成注水腔。当机械手放入水中时，机械手外部压力会大于内部压力，水通过进水孔进入注水腔内，海水推动推动活塞堵头8，从而实现仓体内外的压力平衡，提高机械手的耐压性能。
29.具体地，整体采用铝合金和pom材质，重量轻，搭载容易，如密封外壳采用铝合金。
30.本实施例涉及的一种水下机械手具体使用过程为：控制信号通过线缆1传输到电路板7，电路板7控制第一电机23和第二电机24转动；第一电机23输出轴通过联轴器22与转轴21连接，第一电机23转动将带动转轴20转动，通过丝杠螺母的结构，转轴20的回转运动将转换为推杆15的直线运动，通过推杆15的往复直线运动，推杆15带动夹爪组件14一端(与压块13连接的一端)绕夹爪组件14另一端(与夹爪连接件12连接的一端)运动实现夹爪的开合
运动；第二电机24转动带动转轴连接件18转动，从而依次带动小带轮16、大带轮11、夹爪连接件12、压块13和夹爪组件14转动，从而实现夹爪的旋转运动。