电磁抓锚网机械手装置的制作方法

本实用新型涉及一种井下抓取锚网等金属物体的机械手装置。

背景技术：

目前，井下抓取锚网主要依靠安装在操作臂末端的挂钩式机械手，其存在不易实现四钩齐抓、抓取困难和效率低下的问题。同时，随着井下开采深度的增加，地压随之增加，岩石破碎的情况时有发生，落石和碰撞也会导致机械手的损坏。

技术实现要素：

本实用新型提出了一种电磁抓锚网机械手装置，其目的是：（1）降低井下锚网的抓取难度，提高抓取效率；（2）防止机械手因落石和碰撞而损坏。

本实用新型技术方案如下：

一种电磁抓锚网机械手装置，包括保护盘和设置在保护盘中的电磁铁，所述电磁铁的磁吸面和保护盘的开口均朝向下，保护盘具有环绕电磁铁设置的侧壁，电磁铁的磁吸面低于所述侧壁的底部；

所述机械手装置还包括控制模块和供电模块，所述控制模块用于控制电磁铁的通断电，所述供电模块用于为控制模块以及电磁铁供电。

作为本装置的进一步改进：所述保护盘为圆形。

作为本装置的进一步改进：所述电磁铁为四组，圆周均匀分布在保护盘中。

作为本装置的进一步改进：所述控制模块包括控制箱和电流控制单元；

所述控制箱上设有供电端、第一输出端、第二输出端、输入端和用于接地的第一接地端；所述控制箱还包括断路器、控制按钮和指示灯；

所述供电端用于连接供电装置的输出端；

所述断路器一端与供电端相连接，另一端与第一输出端相连接，另一端还通过控制按钮与第二输出端相连接；

所述指示灯连接在输入端和第一接地端之间；

所述电流控制单元包括控制端、第一连接端、第二连接端、第三连接端、第四连接端和用于接地的第二接地端；

所述第一连接端与第四连接端构成一组常开触点，所述第二连接端与第三连接端构成另一组常开触点，两组常开触点由所述控制端控制同步闭合或断开；

所述控制箱的第一输出端与电流控制单元的第二连接端相连接，所述控制箱的第二输出端与电流控制单元的控制端及第一连接端分别相连接；所述控制箱的输入端与电流控制单元的第四连接端相连接；所述电磁铁连接在电流控制单元的第三连接端与第二接地端之间。

作为本装置的进一步改进：所述第一接地端与第二接地端相连接。

作为本装置的进一步改进：所述电磁铁为多组，并联在电流控制单元的第三连接端与第二接地端之间。

作为本装置的进一步改进：所述供电模块包括变压器和蓄电装置，所述变压器用于将接入的交流电转换为直流电；所述蓄电装置的输入端与变压器的输出侧相连接，用于直流电的存储和输出。

相对于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：（1）本装置采用磁吸方式代替原有的抓钩形式来抓取锚网，具有抓取方便、快速的优点；（2）电磁铁相对于保护盘处于静止，且藏在保护盘下放、被侧壁环绕，可以避免因落石和碰撞受到损坏；（3）本装置先将交流电转换为直流电存放在蓄电装置中，再从蓄电装置取电，确保了供电的稳定，避免突然停电带来的砸伤隐患；（4）电流控制单元采用继电器，实现了吸合控制和指示灯功能，结构简单，成本低。

附图说明

图1为保护盘和电磁铁部分的仰视图。

图2为图1的a-a剖视图。

图3为本装置的电气原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的技术方案：

如图1和2，一种电磁抓锚网机械手装置，机械结构部分包括保护盘1和设置在保护盘1中的电磁铁2。所述电磁铁2的磁吸面和保护盘1的开口均朝向下，保护盘1具有环绕电磁铁2设置的侧壁，电磁铁2的磁吸面低于所述侧壁的底部。侧壁主要起到保护电磁铁2的目的，防止落石和碰撞造成电磁铁2损坏。

所述电磁铁2为四块，150kg等级，圆柱状，圆周均匀分布在保护盘1中，呈矩阵形式排布。所述保护盘1为钢制，圆形，安装在机械臂或移动支架的末端。

整个机械手部分代替传统的钩式结构机械手，当电磁铁2通电时，可以将锚网等金属物体吸取上来，然后机械手臂运动，将锚网运送到目标位置，电磁铁2失电，锚网落下。

所述机械手装置还包括控制模块和供电模块，所述控制模块用于控制电磁铁2的通断电，所述供电模块用于为控制模块以及电磁铁2供电。

如图3，所述供电模块包括变压器3和蓄电装置4。所述变压器3用于将井下配电箱上的380v交流电转换为24v的直流电；所述蓄电装置4的输入端5-4与变压器3的输出侧相连接，用于直流电的存储和输出。

本实施例中，变压器3和蓄电装置4可以借用井下车辆的行车电源。井下车辆主要用于承载所述机械臂和机械手。正常工作时，车辆停下，连接井下设置的配电箱，取380v交流电作为动力电源，该动力电源分两路，一路为机械臂上的电机等装置供电，另一路接到变压器3和蓄电装置4上，蓄电装置4作为车辆的行车电源，主要是为照明、发动机等部件供电。本装置可以直接借用行车电源进行供电，无需另增供电装置，节省了成本。

所述控制模块包括控制箱5和电流控制单元6。

所述控制箱5上设有供电端5-1、第一输出端5-2、第二输出端5-3、输入端5-4和用于接地的第一接地端5-5；所述控制箱5还包括断路器5-6、控制按钮5-7和指示灯5-8。

所述供电端5-1用于连接供电装置的输出端。

所述断路器5-6一端与供电端5-1相连接，另一端与第一输出端5-2相连接，另一端还通过控制按钮5-7与第二输出端5-3相连接。

所述指示灯5-8连接在输入端5-4和第一接地端5-5之间。

所述电流控制单元6采用继电器，包括控制端6-1、第一连接端6-2、第二连接端6-3、第三连接端6-4、第四连接端6-5和用于接地的第二接地端6-6。

所述第一连接端6-2与第四连接端6-5构成一组常开触点，所述第二连接端6-3与第三连接端6-4构成另一组常开触点，两组常开触点由所述控制端6-1控制同步闭合或断开。

所述控制箱5的第一输出端5-2与电流控制单元6的第二连接端6-3相连接，所述控制箱5的第二输出端5-3与电流控制单元6的控制端6-1及第一连接端6-2分别相连接；所述控制箱5的输入端5-4与电流控制单元6的第四连接端6-5相连接；所述电磁铁2连接在电流控制单元6的第三连接端6-4与第二接地端6-6之间。

四组电磁铁2并联在电流控制单元6的第三连接端6-4与第二接地端6-6之间。

所述第一接地端5-5与第二接地端6-6相连接、一同接地。

抓取时，控制按钮5-7按下，控制箱5的第二输出端5-3输出电压，电流控制单元6的控制端6-1、第一连接端6-2以及第二连接端6-3同时得电，控制端6-1控制两组触点闭合，从而第三连接端6-4和第四连接端6-5得电，四组电磁铁2与控制箱5上的指示灯5-8同时得电，电磁铁2吸取锚网，指示灯5-8亮起指示工作状态。

放下锚网时，控制按钮5-7断开，控制端6-1失电，电磁铁2和指示灯5-8也一同失电，电磁铁2失去吸力，锚网下落，同时指示灯5-8灭，表示机械手当前不在抓取状态。