一种龙门机械抓手装置

技术领域

本发明涉及机械抓手技术领域，尤其是涉及一种龙门机械抓手装置。

背景技术

机械手是一种能够模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。在复合保温凹槽板的生产安装过程中，需要对重量超过120公斤，长度达4米左右的加气混凝土板实现夹取和毫米级的精确定位。

本申请人发现现有技术中至少存在以下技术问题：目前的生产中需要手工搬动或简易工具来实现复合保温凹槽板的生产和安装，存在着劳动强度高，工作效率低下的问题。而如果采用高精度的中重型龙门机械抓手装置来完成安装操作，则龙门机械抓手装置的造价比较高，而建筑原材料市场竞争非常激烈，对价格的敏感性非常高。因此，现有的中重型龙门机械抓手装置的定位安装普遍存在体积大、定位精度低以及造价高的问题。另外，目前适用于复合保温凹槽板的龙门机械抓手装置无法实现对复合保温凹槽板产品的自锁和防止坠落的问题，特别是在龙门机械抓手装置出现意外断电断气等情况下，会导致复合保温凹槽板产品坠落的问题，从而导致意外的发生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种龙门机械抓手装置，以解决现有技术中存在的龙门机械抓手装置结构复杂、体积较大的技术问题。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供的一种龙门机械抓手装置，包括抓手基座及设置在所述抓手基座两侧的抓手装置，所述抓手装置包括机械抓手组件、抓手驱动组件及抓手保护组件，其中，所述抓手驱动组件能够控制所述机械抓手组件使其处于夹紧或松开物件状态，所述抓手保护组件在所述机械抓手组件处于夹紧物件状态时能够作用在所述抓手驱动组件上以使所述机械抓手组件始终保持夹紧物件的状态。

根据一种优选实施方式，所述抓手装置还包括垂直固定至所述抓手基座两侧的支架，所述支架呈框架式结构固定至在所述抓手基座的纵向支架上，在支架顶板下方设有连接架，所述连接架呈U型结构，所述连接架的宽度大于所述支架的宽度以使所述连接架能够在所述支架两侧上下移动。

根据一种优选实施方式，所述机械抓手组件包括相对设置的夹爪和分别与每个所述夹爪相连接的抓手臂组，所述抓手臂组包括平行设置在支架内外两侧的两个抓手臂；所述抓手臂包括上臂和下臂，其中，所述下臂竖直设置，所述上臂与所述下臂呈夹角且向上延伸设置，其中，所述夹爪设置在所述下臂的内侧，位于所述支架同内侧或同外侧的两个所述抓手臂的所述上臂之间交叉设置。

根据一种优选实施方式，用于连接同一夹爪的所述抓手臂的所述上臂的上部之间通过第一转动轴相连接；其中，所述第一转动轴穿过所述连接架的两连接架侧壁以使所述抓手臂设置在所述连接架的两侧；

在所述上臂和所述下臂之间通过第二转动轴与所述抓手基座的纵向支架相连接。

根据一种优选实施方式，所述抓手驱动组件包括驱动气缸，所述驱动气缸的缸体底部固定至连接架底板上，所述驱动气缸的缸体顶部穿过支架顶板向上延伸，其中，在所述支架顶板上设置有允许所述驱动气缸的缸体顶部穿过且能够上下移动的插孔，所述驱动气缸的活塞杆底部固定连接所述支架底板。

根据一种优选实施方式，所述抓手驱动组件还包括设置在所述驱动气缸两侧的导杆，所述导杆的底部固定至支架底板上，所述导杆的顶部固定至支架顶板上，在所述连接架底板上固定有轴套，且所述导杆穿过所述轴套设置以使所述连接架底板能够相对于所述导杆上下滑动。

根据一种优选实施方式，所述抓手保护组件包括分别设置在两支架侧壁的保护驱动气缸，其中，所述保护驱动气缸的缸体固定至所述支架侧壁的外侧，所述保护驱动气缸的活塞杆穿过所述支架侧壁向内延伸设置。

根据一种优选实施方式，所述保护驱动气缸的活塞杆的活动端连接有支撑块，所述支撑块的底部设有滑块，在支架底板上设有与所述滑块相配合的滑轨，所述滑轨的长度能够使所述支撑块滑动至所述连接架的连接架底板下方设置。

根据一种优选实施方式，在所述保护驱动气缸的活塞杆上套设有保护弹簧，当所述保护驱动气缸处于非工作状态时，所述保护弹簧处于被压缩状态，所述滑轨的长度使得相对设置的两个所述支撑块之间的距离大于连接架的长度；

在所述支撑块的顶部设有滑动件，在连接架底板的底部两侧设有止挡件，所述止挡件的纵截面呈直角三角形结构，其中，所述止挡件的斜边朝向外侧设置，当所述机械抓手组件处于夹紧物件状态时，所述滑动件能够止挡在所述止挡件的内侧。

根据一种优选实施方式，在所述支架的底部设置有第一传感器，所述第一传感器设置在所述机械抓手组件的夹爪的正上方，用于识别被夹紧物件的夹紧状态；

在所述抓手基座相对的两个横向支架上且靠近其中一个所述抓手装置的一端分别设置有第二传感器，用于识别探测待夹紧物件。

基于上述技术方案，本发明的龙门机械抓手装置至少具有如下技术效果：

本发明的龙门机械抓手装置包括抓手基座及设置在抓手基座两侧的抓手装置，抓手装置包括机械抓手组件、抓手驱动组件及抓手保护组件，其中，抓手驱动组件能够控制机械抓手组件使其处于夹紧或松开物件状态，抓手保护组件在机械抓手组件处于夹紧物件状态时能够作用在抓手驱动组件上以使机械抓手组件始终保持夹紧物件的状态。本发明的龙门机械抓手装置结构相对简单，造价低，同时本发明的龙门机械抓手装置能够通过抓手保护组件对抓手驱动组件进行保护，使其能够控制机械抓手组件始终处于夹紧物件的状态，防止在意外断电断气的情况下，机械抓手组件失效而导致物件脱落的情况出现。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的龙门机械抓手装置的整体结构示意图；

图2是本发明的龙门机械抓手装置隐藏保护壳后的结构示意图；

图3是本发明的龙门机械抓手装置中抓手装置的结构示意图；

图4是本发明的龙门机械抓手装置中抓手装置另一视角的结构示意图；

图5是本发明的龙门机械抓手装置中抓手装置隐藏机械抓手组件及连接架侧壁的结构示意图；

图6是图5所示的结构另一视角的结构示意图；

图7是本发明的龙门机械抓手装置中抓手装置隐藏机械抓手组件的结构示意图。

图中：1-抓手基座；2-抓手装置；3-第二传感器；4-第一传感器；11-横向支架；21-保护壳；22-支架；23-连接架；101-夹爪；102-抓手臂；103-第一转动轴；104-第二转动轴；1021-上臂；1022-下臂；201-驱动气缸；202-导杆；203-轴套；220-插孔；221-支架顶板；222-支架侧壁；223-支架底板；231-连接架底板；232-连接架侧壁；233-止挡件；301-保护驱动气缸；302-保护弹簧；303-支撑块；304-滑轨；305-滑块；306-滑动件。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合说明书附图1至图7对本发明的龙门机械抓手装置的技术方案进行详细说明。

如图1和图2所示，本发明提供了一种龙门机械抓手装置，包括抓手基座1及设置在抓手基座1两侧的抓手装置2。抓手装置2包括机械抓手组件、抓手驱动组件及抓手保护组件，其中，抓手驱动组件能够控制机械抓手组件使其处于夹紧或松开物件状态，抓手保护组件在机械抓手组件处于夹紧物件状态时能够作用在抓手驱动组件上以使机械抓手组件始终保持夹紧物件的状态。通过抓手保护组件对抓手驱动组件进行保护，使其能够控制机械抓手组件始终处于夹紧物件的状态，防止在意外断电断气的情况下，机械抓手组件失效而导致物件脱落的情况出现。本发明的龙门机械抓手装置结构相对简单，造价也较低。

进一步优选的，抓手基座1包括沿长度方向平行设置的两个横向支架11和沿宽度方向平行设置的两个纵向支架。两个横向支架11和两个纵向支架依次首尾相接形成抓手基座1。进一步优选的，在抓手装置的外侧设有保护壳21，用于保护内部组件。

如图2所示，优选的，抓手装置还包括垂直固定至抓手基座1两侧的支架22。支架22呈框架式结构固定至在抓手基座1的纵向支架上。即，支架22的内部为中空结构。支架22包括位于两侧的支架侧壁222、支架顶板221和支架底板223。支架22用于设置机械抓手组件、抓手驱动组件和抓手保护组件。

进一步优选的，继续参考图2，在支架顶板221下方设有连接架23，连接架23呈U型结构。连接架23包括连接架底板231以及设置在连接架底板231长边两侧的连接架侧壁232。连接架23的宽度大于支架22的宽度以使连接架23能够在支架22两侧上下移动。连接架23用于在抓手驱动组件的驱动气缸的作用下上下移动带动机械抓手组件的抓手臂相互靠近或远离以便实现夹紧物件或松开物件。

进一步优选的，如图3所示，机械抓手组件包括相对设置的夹爪101和分别与每个夹爪101相连接的抓手臂组。抓手臂组包括平行设置在支架22内外两侧的两个抓手臂102；即，每个夹爪101均是由位于支架22内外两侧的抓手臂102连接。优选的，每个抓手臂102包括上臂1021和下臂1022，其中，下臂1022竖直设置，上臂1021与下臂1022呈夹角且向上延伸设置。其中，夹爪101设置在下臂1022的内侧，位于支架22同内侧或同外侧的两个抓手臂102的上臂1021之间交叉设置。位于支架22同一内侧或同一外侧的抓手臂102的上臂1021交叉设置，以便在抓手驱动组件带动连接架23上下移动时，抓手臂组之间能够相互靠近或远离以便夹紧物件或松开物件。需要说明的是，在该实施例中，所述的支架的内侧是指朝向两个抓手装置的中心的方向。

进一步优选的，如图4所示，用于连接同一夹爪101的抓手臂102的上臂1021的上部之间通过第一转动轴103相连接；其中，第一转动轴103穿过连接架23的两连接架侧壁232以使抓手臂102设置在连接架23的两侧。如图2和图4所示，在上臂1021和下臂1022之间通过第二转动轴104与抓手基座1的纵向支架相连接。进而实现机械抓手组件的固定安装。因此，在连接架23由于抓手驱动组件的作用而向上移动时，会带动第一转动轴103同时向上移动，进而使得交叉设置的两抓手臂的上臂顶端向上移动，使得抓手臂围绕第一转动轴和第二转动轴转动而带动两下臂相互靠近进而夹紧物件。优选的，抓手臂102为一体成型结构。

进一步优选的，如图5所示，抓手驱动组件包括驱动气缸201，驱动气缸201的缸体底部固定至连接架底板231上。驱动气缸201的缸体顶部穿过支架顶板221向上延伸。其中，在支架顶板221上设置有允许驱动气缸201的缸体顶部穿过且能够上下移动的插孔220。驱动气缸201的活塞杆底部固定连接支架底板223。因此，在驱动气缸201工作时，其缸体会向上移动，进而带动连接架底板231向上移动，连接架底板231向上移动则带动抓手臂的上臂向上移动，由于位于支架22同一内侧或同一外侧的抓手臂102的上臂1021交叉设置，因此相对设置的夹爪101会相互靠近以便夹紧物件。

进一步优选的，如图5和图6所示，抓手驱动组件还包括设置在驱动气缸201两侧的导杆202。导杆202的底部固定至支架底板223上，导杆202的顶部固定至支架顶板221上，在连接架底板231上固定有轴套203，且导杆202穿过轴套203设置以使连接架底板231能够相对于导杆202上下滑动。导杆202起到支撑和引导作用。在驱动气缸201向上或向下移动带动连接架底板231向上或向下移动时，连接架底板231能够通过轴套203沿导杆202向上或向下滑动。

进一步优选的，如图6和图7所示，抓手保护组件包括分别设置在两支架侧壁222的保护驱动气缸301，其中，保护驱动气缸301的缸体固定至支架侧壁222的外侧，保护驱动气缸301的活塞杆穿过支架侧壁222向内延伸设置。保护驱动气缸301的活塞杆的活动端连接有支撑块303，支撑块303的底部设有滑块305，在支架底板223上设有与滑块305相配合的滑轨304，滑轨304的长度能够使支撑块303滑动至连接架23的连接架底板231下方设置。优选的，在保护驱动气缸301的活塞杆上套设有保护弹簧302，当保护驱动气缸301处于非工作状态时，保护弹簧302处于被压缩状态，此时滑轨304的长度使得相对设置的两个支撑块305之间的距离大于连接架23的长度，使其不会妨碍连接架底板在驱动气缸201的作用下向下移动而松开物件。优选的，在支撑块303的顶部设有滑动件306。优选的，该滑动件306为滚动轮。在连接架底板231的底部两侧设有止挡件233，止挡件233的纵截面呈直角三角形结构，其中，止挡件233的纵截面斜边朝向外侧设置，当机械抓手组件处于夹紧物件状态时，滑动件306能够止挡在止挡件233的内侧。将滑动件306设置为滚动轮，使得滑动件306更容易从止挡件233的外侧移动至其内侧进行止挡。从而在抓手驱动装置驱动机械抓手夹紧物件时，抓手保护组件的支撑块303能够在保护驱动气缸301的作用下滑动至连接架底板231的下方，并使滑动件306止挡在止挡件233的内侧，此时保护弹簧302处于自由状态，即非压缩或非伸长状态，通过滑动件306止挡在止挡件233的内侧，以便对连接架底板231进行支撑保护。因此，在意外断气断电情况下，抓手驱动组件的驱动气缸会失效而带动连接架底板231向下滑动，而保护驱动气缸同时失效但由于弹簧处于自由状态则不会带动滑动件306往回滑动，在保护弹簧302的弹力作用下能够始终止挡在连接架底板231的下方，从而保护机械抓手组件不会松开物件。

进一步优选的，在支架22的底部设置有第一传感器4，第一传感器4设置在机械抓手组件的夹爪101的正上方，用于识别被夹紧物件的夹紧状态；并在识别到物件达到夹紧状态时使得抓手驱动组件的驱动气缸停止运动。优选的，在抓手基座1相对的两个横向支架11上且靠近其中一个抓手装置的一端分别设置有第二传感器3，用于识别探测待夹紧物件。并在探测到待夹紧物件后，使得抓手驱动组件作用以便通过机械抓手组件夹紧物件。

本发明的龙门机械抓手装置结构相对简单、造价低。同时抓手保护组件采用了物理机械式利用保护弹簧的自身弹力特性完成对抓手驱动组件的保护，不受外界能够提供和环境的影响。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。