一种可替换抓手的抓取吊运装置的制作方法

本发明涉及抓具技术领域，尤其涉及一种可替换抓手的抓取吊运装置。

背景技术：

现阶段的用于物件调运的抓具替换过程主要依靠人工辅助进行作业，整个过程效率低下，并且对于不同规格的物件调运就更加复杂，整个过程消耗大量的人力、物力和财力，并且安全性较低，自动化程度低。

技术实现要素：

基于上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种结构简单的可替换抓手的自动抓取调运装置，以解决现有技术中的抓具替换过程存在的效率低、安全性较差、自动化程度低的问题。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为，一种可替换抓手的抓取吊运装置，包括抓手、与抓手连接的抓杆、动力装置，还包括控制抓杆上下运动的第一控制机构和控制抓杆左右移动的第二控制机构；还包括抓手存储盘，所述抓手存储盘上设有放置抓手的第一通孔及供抓手通过的第二通孔，所述第一通孔为至少两个；还包括控制所述抓手存储盘转动的第三控制机构。

作为上述一种可替换抓手的抓取吊运装置的进一步改进，所述第一控制机构包括缆绳，所述缆绳一端与所述动力装置连接，另一端与所述抓杆连接；所述第二控制机构包括两个垂向滑杆、位于两个垂向滑杆之间并可沿所述两个垂向滑杆的轴向滑动的导向杆，所述导向杆上设有使所述抓杆沿所述导向杆的轴向运动的滑动机构；所述第三控制机构包括两个分别随对应的垂向滑杆转动而转动的齿轮，所述抓手存储盘位于两个齿轮之间并与所述齿轮啮合。

作为上述一种可替换抓手的抓取吊运装置的进一步改进，所述滑动机构为贯穿所述导向杆的轴向通孔，所述缆绳穿过所述轴向通孔后与所述抓杆连接；或所述滑动机构包括滑块，所述滑块与导向杆的配合面上设有相互配合的凸起和凹槽，所述滑块上设有贯穿所述滑块的第一定位孔，所述缆绳穿过所述第一定位孔后与所述抓杆连接。

作为上述一种可替换抓手的抓取吊运装置的进一步改进，所述导向杆包括相向设置的第一支杆和第二支杆，所述滑块位于第一支杆与第二支杆之间，所述滑块与第一支杆的配合面上设有相互配合的第一凸起和第一凹槽，所述滑块与第二支杆的配合面上设有相互配合的第二凸起和第二凹槽。

作为上述一种可替换抓手的抓取吊运装置的进一步改进，所述导向杆两端设有套筒，所述套筒具有与对应的垂向滑杆相匹配的第二定位孔；或所述导向杆两端与对应的垂向滑杆的配合面上设有相互匹配的第三凸起和第三凹槽。

作为上述一种可替换抓手的抓取吊运装置的进一步改进，所述第一通孔呈均匀分布且沿所述抓手存储盘的中心对称。

作为上述一种可替换抓手的抓取吊运装置的进一步改进，所述第三控制机构还包括两个分别与对应的垂向滑杆连接的定位壳，所述定位壳包括上挡板、下挡板及贯穿上挡板和下挡板的与对应的垂向滑杆相匹配的第三定位孔，所述齿轮和抓手存储盘位于所述上挡板和下挡板之间。

作为上述一种可替换抓手的抓取吊运装置的进一步改进，所述上挡板与抓手存储盘的配合面上和/或下挡板与抓手存储盘的配合面上设有润滑介质。

作为上述一种可替换抓手的抓取吊运装置的进一步改进，所述抓杆与抓手的连接处设有可收拢和展开从而实现对抓手进行抓取和释放的钢球拉劲机构。

作为上述一种可替换抓手的抓取吊运装置的进一步改进，所述钢球拉劲机构包括设于抓手顶部且依次连接的锥形连杆、第一限位杆和第一限位珠，还包括设于抓杆内的依次连接的第二限位杆和第二限位珠，所述第二限位杆可在抓杆的内壁所形成的空间内收拢和展开，所述第一限位珠可在第二限位杆收拢和展开的过程中沿所述第一限位珠的外壁运动。

与现有技术相比，本发明的抓取吊运装置的的自动化程度较高，适用性强，符合实际生产情况。本发明可实现对多规格物件的无人化操作，节约人力、物力和财力成本，提高整个搬运系统的安全性与高效性。

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的说明。本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的具体实施方式、示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为实施例1的可替换抓手的抓取吊运装置的的结构示意图。

图2为抓手存储盘的结构俯视图。

图3为定位壳的结构示意图。

图4为钢球拉劲机构的结构示意图。

图5为实施例1的第二控制机构的结构示意图。

图6为实施例2的导向杆的结构示意图。

图7为实施例3的导向杆的结构示意图。

图8为实施例4的导向杆的结构示意图。

图9为实施例4的可替换抓手的抓取吊运装置的的结构示意图。

图10为实施例4的导向杆的剖视图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的具体实施方式、实施例以及其中的特征可以相互组合。现将参考附图并结合以下内容详细说明本发明。

为了使本领域技术人员更好的理解本发明方案，下面将结合本发明具体实施方式、实施例中的附图，对本发明具体实施方式、实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的具体实施方式、实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施方式、实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，所述抓杆2控制抓手1收拢和展开的结构采用申请号为201720001853.6的中国实用新型专利中杆体控制抓手展开和收拢的结构，从而实现快速抓取和平稳吊运。

作为本发明的一种可替换抓手1的抓取吊运装置的一种典型的实施方式中，包括抓手1、与抓手1连接的抓杆2、动力装置3，还包括控制抓杆2上下运动的第一控制机构和控制抓杆2左右移动的第二控制机构；还包括抓手存储盘4，所述抓手存储盘4上设有放置抓手1的第一通孔41及供抓手1通过的第二通孔42，所述第一通孔41为至少两个；还包括控制所述抓手存储盘4转动的第三控制机构。

首先，第一控制机构控制抓杆2的上下运动，既保证了货物的吊运，还使抓杆2可准确地运动至抓手存储盘4上方的抓手1更换区，并且可在抓手1更换时使抓杆2呈小幅度的上下运动以便于抓手1的更换。其次，第二控制机构控制抓杆2的左右运动，可确保抓杆2可精确地运动至第一通孔41和第二通孔42的正上方，实现快速地更换抓手1和避免吊运货物时与抓手存储盘4的第二通孔42相撞，进一步提升安全性。再者，抓手存储盘4上设有至少两个第一通孔41，即保持至少一个闲置的第一通孔41和至少一个待替换的抓手1，当抓杆2左右运动和上下运动至闲置的第一通孔41上方并使使用中的抓手1与第一通孔41相配合时，即可使使用中的抓手1与抓杆2分离，然后抓手存储盘4转动使待替换的抓手1移动至抓杆2的下方并与抓杆2相配合，然后使抓杆2与待替换的抓手1连接即实现的抓手1的快速替换。整个抓手1的替换过程可仅由动力装置3进行自动化控制，且第一控制机构、第二控制机构、第三控制机构相互配合，实现快速和安全的替换。

优选地，所述第一控制机构包括缆绳5，所述缆绳5一端与所述动力装置3连接，另一端与所述抓杆2连接，即动力装置3控制缆绳5收卷和开卷来使抓杆2上下运动；优选地，所述第二控制机构包括两个垂向滑杆61、位于两个垂向滑杆61之间并可沿所述两个垂向滑杆61的轴向滑动的导向杆62，所述导向杆62上设有使所述抓杆2沿所述导向杆62的轴向运动的滑动机构，两个垂向滑杆61不仅可以调节导向杆62的高度，而且可以通过导向杆62起到防止抓杆2大幅晃动的作用；优选地，所述第三控制机构包括两个分别随对应的垂向滑杆61转动而转动的齿轮10，所述抓手存储盘4位于两个齿轮10之间并与所述齿轮10啮合，即垂向滑杆61通过带动齿轮10转动从而使抓手存储盘4转动。

优选地，所述第一通孔41呈均匀分布且沿所述抓手存储盘4的中心对称，便于精确和规律地控制抓手存储盘4的转动角度。

为了实现上述技术方案，所述滑动机构为贯穿所述导向杆62的轴向通孔620，所述缆绳5穿过所述轴向通孔620后与所述抓杆2连接。通过凸起71和凹槽72来使滑块621滑动的结构简单，易于实现，由于滑块621与缆绳5的相互限制，滑块621的左右移动即可带动抓杆2左右移动。

为了实现上述技术方案，所述导向杆62两端与对应的垂向滑杆61的配合面上设有相互匹配和的第三凸起713和第三凹槽723，以实现导向杆62的上下运动。

为了实现上述技术方案，所述抓杆2与抓手1的连接处设有可收拢和展开从而实现对抓手1进行抓取和释放的钢球拉劲机构。所述钢球拉劲机构包括设于抓手1顶部且依次连接的锥形连杆11、第一限位杆12和第一限位珠13，还包括设于抓杆2内的依次连接的第二限位杆21和第二限位珠22，所述第二限位杆21可在抓杆2的内壁所形成的空间内收拢和展开，所述第一限位珠13可在第二限位杆21收拢和展开的过程中沿所述第一限位珠13的外壁运动。由于第一限位珠13具有弧形的表面，因此抓取和释放抓手1的阻力小。

作为本发明的一种优选的实施方式，所述滑动机构包括滑块621，所述滑块621与导向杆62的配合面上设有相互配合的凸起71和凹槽72，所述滑块621上设有贯穿所述滑块621的第一定位孔622，所述缆绳5穿过所述第一定位孔622后与所述抓杆2连接。通过滑块621来带动缆绳5移动，可降低缆绳5的晃动幅度，提升吊运的安全性。

作为本发明的一种优选的实施方式，所述导向杆62包括相向设置的第一支杆623和第二支杆624，所述滑块621位于第一支杆623与第二支杆624之间，所述滑块621与第一支杆623的配合面上设有相互配合的第一凸起711和第一凹槽，所述滑块621与第二支杆624的配合面上设有相互配合的第二凸起712和第二凹槽。这样设置的滑动机构一来可以节约材料，二来便于加工和成型。

作为本发明的一种优选的实施方式，所述导向杆62两端设有套筒8，所述套筒8具有与对应的垂向滑杆61相匹配的第二定位孔81，以提升导向杆62上下运动的稳定性以及垂向滑杆61的防摇作用。

作为本发明的一种优选的实施方式，所述第三控制机构还包括两个分别与对应的垂向滑杆61连接的定位壳9，所述定位壳9包括上挡板91、下挡板92及贯穿上挡板91和下挡板92的与对应的垂向滑杆61相匹配的第三定位孔93，所述齿轮10和抓手存储盘4位于所述上挡板91和下挡板92之间。通过设置定位壳9，可以防止抓手存储盘4掉落，提升安全性。

以下通过具体的实施例来说明本发明的有益效果。

实施例1

如图1-5所示的一种可替换抓手的抓取吊运装置，包括抓手1、与抓手1连接的抓杆2、动力装置3，还包括控制抓杆2上下运动的第一控制机构；所述第一控制机构包括缆绳5，所述缆绳5一端与所述动力装置3连接，另一端与所述抓杆2连接。

还包括控制抓杆2左右移动的第二控制机构；所述第二控制机构包括两个垂向滑杆61、位于两个垂向滑杆61之间并可沿所述两个垂向滑杆61的轴向滑动的导向杆62，所述导向杆62上设有使所述抓杆2沿所述导向杆62的轴向运动的滑动机构；所述滑动机构为贯穿所述导向杆62的轴向通孔620，所述缆绳5穿过所述轴向通孔620后与所述抓杆2连接；所述导向杆62两端与对应的垂向滑杆61的配合面上设有相互匹配的第三凸起713和第三凹槽723。

还包括抓手存储盘4，所述抓手存储盘4上设有放置抓手1的第一通孔41及供抓手1通过的第二通孔42，所述第一通孔41为四个，所述四个第一通孔41呈均匀分布且沿所述抓手存储盘4的中心对称。还包括控制所述抓手存储盘4转动的第三控制机构；所述第三控制机构包括两个分别与对应的垂向滑杆61连接的定位壳9以及两个分别随对应的垂向滑杆61转动而转动的齿轮10，所述定位壳9包括上挡板91、下挡板92及贯穿上挡板91和下挡板92的与对应的垂向滑杆61相匹配的第三定位孔93，所述齿轮10和抓手存储盘4位于所述上挡板91和下挡板92之间，所述抓手存储盘4位于两个齿轮10之间并与所述齿轮10啮合。所述上挡板91与抓手存储盘4的配合面上和下挡板92与抓手存储盘4的配合面上设有润滑介质。

所述抓杆2与抓手1的连接处设有可收拢和展开从而实现对抓手1进行抓取和释放的钢球拉劲机构。所述钢球拉劲机构包括设于抓手1顶部且依次连接的锥形连杆11、第一限位杆12和第一限位珠13，还包括设于抓杆2内的依次连接的第二限位杆21和第二限位珠22，所述第二限位杆21可在抓杆2的内壁所形成的空间内收拢和展开，所述第一限位珠13可在第二限位杆21收拢和展开的过程中沿所述第一限位珠13的外壁运动。

实施例2

如图1-4、6所示的一种可替换抓手的抓取吊运装置，包括抓手1、与抓手1连接的抓杆2、动力装置3，还包括控制抓杆2上下运动的第一控制机构；所述第一控制机构包括缆绳5，所述缆绳5一端与所述动力装置3连接，另一端与所述抓杆2连接。

还包括控制抓杆2左右移动的第二控制机构；所述第二控制机构包括两个垂向滑杆61、位于两个垂向滑杆61之间并可沿所述两个垂向滑杆61的轴向滑动的导向杆62，所述导向杆62上设有使所述抓杆2沿所述导向杆62的轴向运动的滑动机构；所述滑动机构包括滑块621，所述滑块621与导向杆62的配合面上设有相互配合的凸起71和凹槽72，所述滑块621上设有贯穿所述滑块621的第一定位孔622，所述缆绳5穿过所述第一定位孔622后与所述抓杆2连接。所述导向杆62两端与对应的垂向滑杆61的配合面上设有相互匹配的第三凸起713和第三凹槽723。

还包括抓手存储盘4，所述抓手存储盘4上设有放置抓手1的第一通孔41及供抓手1通过的第二通孔42，所述第一通孔41为四个；所述四个第一通孔41呈均匀分布且沿所述抓手存储盘4的中心对称。还包括控制所述抓手存储盘4转动的第三控制机构；所述第三控制机构包括两个分别与对应的垂向滑杆61连接的定位壳9以及两个分别随对应的垂向滑杆61转动而转动的齿轮10，所述定位壳9包括上挡板91、下挡板92及贯穿上挡板91和下挡板92的与对应的垂向滑杆61相匹配的第三定位孔93，所述齿轮10和抓手存储盘4位于所述上挡板91和下挡板92之间，所述抓手存储盘4位于两个齿轮10之间并与所述齿轮10啮合。所述上挡板91与抓手存储盘4的配合面上和下挡板92与抓手存储盘4的配合面上设有润滑介质。

所述抓杆2与抓手1的连接处设有可收拢和展开从而实现对抓手1进行抓取和释放的钢球拉劲机构。所述钢球拉劲机构包括设于抓手1顶部且依次连接的锥形连杆11、第一限位杆12和第一限位珠13，还包括设于抓杆2内的依次连接的第二限位杆21和第二限位珠22，所述第二限位杆21可在抓杆2的内壁所形成的空间内收拢和展开，所述第一限位珠13可在第二限位杆21收拢和展开的过程中沿所述第一限位珠13的外壁运动。

实施例3

如图1-4、7所示的一种可替换抓手的抓取吊运装置，包括抓手1、与抓手1连接的抓杆2、动力装置3，还包括控制抓杆2上下运动的第一控制机构；所述第一控制机构包括缆绳5，所述缆绳5一端与所述动力装置3连接，另一端与所述抓杆2连接。

还包括控制抓杆2左右移动的第二控制机构；所述第二控制机构包括两个垂向滑杆61、位于两个垂向滑杆61之间并可沿所述两个垂向滑杆61的轴向滑动的导向杆62，所述导向杆62上设有使所述抓杆2沿所述导向杆62的轴向运动的滑动机构；所述滑动机构包括滑块621，所述滑块621与导向杆62的配合面上设有相互配合的凸起71和凹槽72，所述滑块621上设有贯穿所述滑块621的第一定位孔622，所述缆绳5穿过所述第一定位孔622后与所述抓杆2连接。所述导向杆62两端设有套筒8，所述套筒8具有与对应的垂向滑杆61相匹配的第二定位孔81，所述垂向滑杆61穿过所述第二定位孔81从而与套筒8连接。

还包括抓手存储盘4，所述抓手存储盘4上设有放置抓手1的第一通孔41及供抓手1通过的第二通孔42，所述第一通孔41为四个，所述四个第一通孔41呈均匀分布且沿所述抓手存储盘4的中心对称。还包括控制所述抓手存储盘4转动的第三控制机构；所述第三控制机构包括两个分别与对应的垂向滑杆61连接的定位壳9以及两个分别随对应的垂向滑杆61转动而转动的齿轮10，所述定位壳9包括上挡板91、下挡板92及贯穿上挡板91和下挡板92的与对应的垂向滑杆61相匹配的第三定位孔93，所述齿轮10和抓手存储盘4位于所述上挡板91和下挡板92之间，所述抓手存储盘4位于两个齿轮10之间并与所述齿轮10啮合。所述上挡板91与抓手存储盘4的配合面上和下挡板92与抓手存储盘4的配合面上设有润滑介质。

所述抓杆2与抓手1的连接处设有可收拢和展开从而实现对抓手1进行抓取和释放的钢球拉劲机构。所述钢球拉劲机构包括设于抓手1顶部且依次连接的锥形连杆11、第一限位杆12和第一限位珠13，还包括设于抓杆2内的依次连接的第二限位杆21和第二限位珠22，所述第二限位杆21可在抓杆2的内壁所形成的空间内收拢和展开，所述第一限位珠13可在第二限位杆21收拢和展开的过程中沿所述第一限位珠13的外壁运动。

实施例4

如图2-4、8-10所示的一种可替换抓手的抓取吊运装置，包括抓手1、与抓手1连接的抓杆2、动力装置3，还包括控制抓杆2上下运动的第一控制机构；所述第一控制机构包括缆绳5，所述缆绳5一端与所述动力装置3连接，另一端与所述抓杆2连接。

还包括控制抓杆2左右移动的第二控制机构；所述第二控制机构包括两个垂向滑杆61、位于两个垂向滑杆61之间并可沿所述两个垂向滑杆61的轴向滑动的导向杆62，所述导向杆62上设有使所述抓杆2沿所述导向杆62的轴向运动的滑动机构；所述滑动机构包括滑块621，所述滑块621与导向杆62的配合面上设有相互配合的凸起71和凹槽72，所述滑块621上设有贯穿所述滑块621的第一定位孔622，所述缆绳5穿过所述第一定位孔622后与所述抓杆2连接。所述导向杆62包括套筒8以及相向设置的第一支杆623和第二支杆624，所述套筒8具有与对应的垂向滑杆61相匹配的第二定位孔81，所述垂向滑杆61穿过所述第二定位孔81从而与套筒8连接，所述滑块621位于第一支杆623与第二支杆624之间，所述滑块621与第一支杆623的配合面上设有相互配合的第一凸起711和第一凹槽，所述滑块621与第二支杆624的配合面上设有相互配合的第二凸起712和第二凹槽。

还包括抓手存储盘4，所述抓手存储盘4上设有放置抓手1的第一通孔41及供抓手1通过的第二通孔42，所述第一通孔41为四个，所述四个第一通孔41呈均匀分布且沿所述抓手存储盘4的中心对称。还包括控制所述抓手存储盘4转动的第三控制机构；所述第三控制机构包括两个分别与对应的垂向滑杆61连接的定位壳9以及两个分别随对应的垂向滑杆61转动而转动的齿轮10，所述定位壳9包括上挡板91、下挡板92及贯穿上挡板91和下挡板92的与对应的垂向滑杆61相匹配的第三定位孔93，所述齿轮10和抓手存储盘4位于所述上挡板91和下挡板92之间，所述抓手存储盘4位于两个齿轮10之间并与所述齿轮10啮合。所述上挡板91与抓手存储盘4的配合面上和下挡板92与抓手存储盘4的配合面上设有润滑介质。

所述抓杆2与抓手1的连接处设有可收拢和展开从而实现对抓手1进行抓取和释放的钢球拉劲机构。所述钢球拉劲机构包括设于抓手1顶部且依次连接的锥形连杆11、第一限位杆12和第一限位珠13，还包括设于抓杆2内的依次连接的第二限位杆21和第二限位珠22，所述第二限位杆21可在抓杆2的内壁所形成的空间内收拢和展开，所述第一限位珠13可在第二限位杆21收拢和展开的过程中沿所述第一限位珠13的外壁运动。

上述实施例1-4的更换抓手1的过程包括以下步骤：

1)当需要更换抓手1时，动力装置3控制缆绳5收卷从而使抓杆2向上运动，当抓杆2运动至导向杆62时停止向上运动；

2)动力装置3控制缆绳5向左或向右运动，直至运动至使抓杆2位于抓手存储盘4上的第一通孔41的正上方；或垂向滑杆61与导向杆62向左或向右运动，运动至使抓杆2位于抓手存储盘4上的第一通孔41的正上方；

3)动力装置3控制缆绳5开卷从而使抓杆2向下运动，直至运动至使与抓杆2连接的抓手1移动至与第一通孔41连接；

4)抓杆2内的钢球拉劲机构中的第二限位杆21和第二限位珠22向上运动从而实现与第一限位珠13相分离，然后抓杆2向上运动从而实现对抓手1的彻底释放；

5)垂向滑杆61转动带动齿轮10转动，从而使抓手存储盘4旋转，直至旋转至使待替换的抓手1运动至的抓杆2的正下方，然后抓杆2向下运动，直至使第二限位杆21和第二限位珠22向下运动至与第一限位珠13连接，即实现了抓手1的替换；

6)抓手1替换完成后，动力装置3控制缆绳5收卷从而使抓杆2向上运动，当抓杆2运动至导向杆62时停止向上运动；

7)动力装置3控制缆绳5向左或向右运动，直至运动至使抓杆2位于抓手存储盘4上的第二通孔42的正上方；或垂向滑杆61与导向杆62向左或向右运动，运动至使抓杆2位于抓手存储盘4上的第二通孔42的正上方；

8)然后动力装置3控制缆绳5开卷从而使抓杆2向上运动至穿过第二通孔42下方的货物抓取区，即可实现货物的抓取。