一种电机驱动的可换爪头的水下夹爪的制作方法

本实用新型属于一种机械爪，具体涉及一种电机驱动的可换爪头的水下夹爪。

背景技术：

机械夹爪是水下机器人的常用部件，用于水下作业的夹持工作。密封方式多为油封和机械密封，驱动方式有电机驱动和液压驱动等。但受制于水下密封结构复杂，油封和液压驱动生产和装配成本高，一般水下工作的机械夹爪爪头部分固定不可更换。

技术实现要素：

为解决上述背景技术中提出的问题。本实用新型提供了一种电机驱动的可换爪头的水下夹爪，通过与前端盖动密封的轴将力矩传至夹爪，各部件密封于舱管，防水结构简单，传输平稳，生产成本低。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种电机驱动的可换爪头的水下夹爪，包括舱体，所述舱体的内部从右到左依次安装有电机、丝杠、传动轴和爪头连接件，所述电机左端的输出轴与联轴器的一端固定连接，所述联轴器的另一端固定连接有丝杠，所述丝杠远离联轴器的一端与丝杠螺母的一端连接，所述丝杠螺母的另一端与传动轴固定连接，所述传动轴远离丝杠螺母的一端安装有爪头连接件，所述爪头连接件上安装有爪头，本实用新型电机驱动的可换爪头的水下夹爪通过密封舱体和结构简单的密封结构，实现良好的耐压防水性能使得整个机械爪在水下可以安全稳定运转。爪头模组不包含密封结构，可以任意更换爪头形式实现更丰富的夹爪不同功能，而不必更换整个机械夹爪，只需更换爪头模组并不影响密封性能。机械爪通过丝杠螺母传递力矩，运行平稳，噪音低，可操控性强。驱动电机处于封闭的壳体之中，使用寿命长。整体结构简单，重量轻，维护成本低，水下应用场景多样。

优选的，所述舱体左端固定安装有前端盖，所述前端盖左侧固定安装有密封圈保持盖，且前端盖与传动轴之间安装有保持环。

优选的，所述舱体右端固定安装有后端盖，所述后端盖被穿线螺丝的左端贯穿，且穿线螺丝延伸至舱体内部，所述穿线螺丝上安装有线缆，所述线缆与电机电连接。

优选的，所述爪头连接件左端设置有连接头，所述连接头的横截面呈山字形结构，所述传动轴右端设置有传动轴连接段，所述传动轴连接段的横截面呈u字型结构，所述连接头和连接段上均开设有定位孔，且连接头和连接段通过定位孔和螺栓的配合相互固定。

优选的，所述爪头与爪头连接件之间为可拆卸连接，所述爪头包括有双爪式爪头、平行式爪头和半球式取样器。

优选的，所述双爪式爪头由上爪刀和下爪刀组成，所述上爪刀和下爪刀的左端均与爪头安装座铰接，所述上爪刀和下爪刀内侧均铰接于爪头连接件上，所述上爪刀和下爪刀表面均开设有通孔，且上爪刀和下爪刀内侧开设有咬合齿。

优选的，所述平行式爪头包括平行式爪头主体，所述平行式爪头主体的一端与爪头连接件铰接，所述平行式爪头主体的另一端安装有夹持板。

优选的，所述半球式取样器包括半球式取样器主体，所述半球式取样器主体的一端与爪头连接件铰接，所述半球式取样器主体的另一端安装有取样半球。

优选的，所述爪头连接件表面固定连接有导向杆，所述爪头安装座上开设有导向槽，所述导向杆位于该导向槽内。

优选的，所述爪头由具有耐磨和耐腐蚀性能材料制成，所述舱体外表面由防腐蚀耐压材料制成，所述前端盖、后端盖以及穿线螺丝均经过灌封防水处理，所述后端盖与穿线螺丝可为同一零部件完成密封和穿线功能，所述穿线螺丝也可采用水密接插件。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型电机驱动的可换爪头的水下夹爪通过密封舱体和结构简单的密封结构，实现良好的耐压防水性能使得整个机械爪在水下可以安全稳定运转。爪头模组不包含密封结构，可以任意更换爪头形式实现更丰富的夹爪不同功能，而不必更换整个机械夹爪，只需更换爪头模组并不影响密封性能。机械爪通过丝杠螺母传递力矩，运行平稳，噪音低，可操控性强。驱动电机处于封闭的壳体之中，使用寿命长。整体结构简单，重量轻，维护成本低，水下应用场景多样。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的整体效果图；

图3为本实用新型的双爪式爪头的结构示意图；

图4为本实用新型的平行式爪头的结构示意图；

图5为本实用新型的半球式取样器的结构示意图；

图6为本实用新型连接件的局部结构示意图。

图中：1、电机，2、联轴器，3、丝杠，4、丝杠螺母，5、传动轴，501、传动轴连接段，6、爪头连接件，601、连接头，7、爪头，8、爪头安装座，9、密封圈保持盖，10、前端盖，11、保持环，12、舱体，13、后端盖，14、穿线螺丝，15、双爪式爪头，151、上爪刀，152、下爪刀，153、通孔，154、咬合齿，16、平行式爪头，161、平行式爪头主体，162、夹持板，17、半球式取样器，171、半球式取样器主体，172、取样半球，18、定位孔，19、导向杆，20、线缆。

具体实施方式

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。

请参阅图1-6，本实用新型提供以下技术方案：一种电机驱动的可换爪头的水下夹爪，包括舱体12，所述舱体12的内部从右到左依次安装有电机1、丝杠3、传动轴5和爪头连接件6，所述电机1左端的输出轴与联轴器2的一端固定连接，所述电机1具有力矩保持和电流检测等保护功能，保证输出力矩均匀，保护电机1不会堵转损坏，也可进行根据控制信号调速等，所述联轴器2的另一端固定连接有丝杠3，所述丝杠3远离联轴器2的一端与丝杠螺母4的一端连接，所述丝杠螺母4的另一端与传动轴5固定连接，所述传动轴5远离丝杠螺母4的一端安装有爪头连接件6，所述爪头连接件6上安装有爪头7，本实用新型电机驱动的可换爪头的水下夹爪通过密封舱体和结构简单的密封结构，实现良好的耐压防水性能使得整个机械爪在水下可以安全稳定运转。爪头模组不包含密封结构，可以任意更换爪头形式实现更丰富的夹爪不同功能，而不必更换整个机械夹爪，只需更换爪头模组并不影响密封性能。机械爪通过丝杠螺母传递力矩，运行平稳，噪音低，可操控性强。驱动电机处于封闭的壳体之中，使用寿命长。整体结构简单，重量轻，维护成本低，水下应用场景多样。

优选的，所述舱体12左端固定安装有前端盖10，所述前端盖10左侧固定安装有密封圈保持盖9，且前端盖10与传动轴5之间安装有保持环11。

优选的，所述舱体12右端固定安装有后端盖13，所述后端盖13被穿线螺丝14的左端贯穿，且穿线螺丝14延伸至舱体12内部，所述穿线螺丝14上安装有线缆20，所述线缆20与电机1电连接。

优选的，所述爪头连接件6左端设置有连接头601，所述连接头601的横截面呈山字形结构，所述传动轴5右端设置有传动轴连接段501，所述传动轴连接段501的横截面呈u字型结构，所述连接头601和连接段501上均开设有定位孔18，且连接头601和连接段501通过定位孔18和螺栓的配合相互固定。

优选的，所述爪头7与爪头连接件6之间为可拆卸连接，所述爪头7包括有双爪式爪头15、平行式爪头16和半球式取样器17。

优选的，所述双爪式爪头15由上爪刀151和下爪刀152组成，所述上爪刀151和下爪刀152的左端均与爪头安装座8铰接，所述上爪刀151和下爪刀152内侧均铰接于爪头连接件6上，所述上爪刀151和下爪刀152表面均开设有通孔153，且上爪刀151和下爪刀152内侧开设有咬合齿154。

优选的，所述平行式爪头16包括平行式爪头主体161，所述平行式爪头主体161的一端与爪头连接件6铰接，所述平行式爪头主体161的另一端安装有夹持板162。

优选的，所述半球式取样器17包括半球式取样器主体171，所述半球式取样器主体171的一端与爪头连接件6铰接，所述半球式取样器主体171的另一端安装有取样半球172。

优选的，所述爪头连接件6表面固定连接有导向杆19，所述爪头安装座8上开设有导向槽，所述导向杆19位于该导向槽内。

优选的，所述爪头7由具有耐磨和耐腐蚀性能材料制成，所述舱体12外表面由防腐蚀耐压材料制成，所述前端盖10、后端盖13以及穿线螺丝14均经过灌封防水处理，所述后端盖13与穿线螺丝14可为同一零部件完成密封和穿线功能，所述穿线螺丝14也可采用水密接插件。

本实用新型的工作原理及使用流程：本机械夹爪通过电机1驱动传递力矩，联轴器2带动丝杠螺母4旋转进行轴向运动，并通过爪头7末端力臂结构实现爪头7张合；所述密封圈保持盖9位于丝杠螺母5轴向运动部分，密封圈通过保持盖压紧于密封舱管并压紧轴向运动的丝杠螺母4实现运动情况下的密封；所述舱体12前段和末端均通过密封圈和密封圈槽实现和舱体的密封，前端和末端可配合压紧或带有螺纹拧紧；所述夹爪的爪头7可任意更换形式而不更换整个机械手，实现不同爪头7要求的夹持，如双爪式爪头15、平行式抓头16和半球式取样器17等；所述电机1固定于舱体12内部，舱体12在加工选择时，其仓管可加长以调节浮力或用于重心调节，同样电机1的安装位置也可通过联轴器2或加长丝杠3等方法调整用于调节重心。对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。