CN109775351A - 无人水下航行器转运用机械手 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种舰船组件，具体说是无人水下航行器转运用机械手。它包括夹爪和水平布置的天轨，天轨上有滑块，滑块与天轨间有用于驱动滑块沿天轨滑动的驱动机构。其特点是所述滑块的底部有固定框，固定框内有活动框，活动框对应的固定框内壁上均有竖向滑轨，使得活动框与固定框间呈上、下滑动状配合，活动框与固定框间有用于驱动活动框滑动的伸缩油缸。所述夹爪铰接在活动框上，且夹爪的抓口朝下，夹爪的下部从活动框的底部伸出，夹爪与活动框间有用于驱动夹爪开合的驱动装置。采用该机械手的自动化程度较高。
Description
技术领域
本发明涉及一种舰船组件，具体说是可自动抓取、放下无人水下航行器的无人水下航行器转运用机械手。
背景技术
无人水下航行器是指用于水下侦察、遥控猎雷和作战等可以回收的小型水下自航载体，是一种以潜艇或水面舰船为支援平台，可长时间在水下自主远程航行的无人智能小型武器装备平台。无人水下航行器在投放或者回收时均需要对其进行转运，即投放时将无人水下航行器从存放处运输到投放回收装置中，回收时，将无人水下航行器从投放回收装置中运输到存放处。
目前，对无人水下航行器进行转运的方式有两种，一种是吊运，即先人工将无人水下航行器放置到吊运机械上，再操作吊运机械对无人水下航行器进行吊运，最后，人工取下无人水下航行器。第二种是采用传统的机械手，它包括夹爪和水平布置的天轨，天轨上有滑块，滑块与天轨间有用于驱动滑块沿天轨滑动的驱动机构。使用时，先人工将无人水下航行器固定到夹爪上；然而，通过驱动机构带动滑块和无人水下航行器沿天轨滑动到目的地；最后，再人工将无人水下航行器从夹爪中取出。上述两种方式均需要人工对无人水下行业器进行固定或取出，自动化程度较低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种无人水下航行器转运用机械手，采用该机械手的自动化程度较高。
为解决上述问题，提供以下技术方案：
本发明的无人水下航行器转运用机械手包括夹爪和水平布置的天轨，天轨上有滑块，滑块与天轨间有用于驱动滑块沿天轨滑动的驱动机构。其特点是所述滑块的底部有固定框，固定框内有活动框，活动框对应的固定框内壁上均有竖向滑轨，使得活动框与固定框间呈上、下滑动状配合，活动框与固定框间有用于驱动活动框滑动的伸缩油缸。所述夹爪铰接在活动框上，且夹爪的抓口朝下，夹爪的下部从活动框的底部伸出，夹爪与活动框间有用于驱动夹爪开合的驱动装置。
其中，所述夹爪包括两个对称设置的板状夹臂，板状夹臂的中部均铰接在活动框的下部，板状夹臂的下部均从活动框的底部伸出，所述驱动装置为开合油缸，该开合油缸呈竖向布置，且其活塞杆朝向，开合油缸的顶部铰接在活动框的顶部，开合油缸活塞杆的外端位于两个板状夹臂的上部间，且板状夹臂的上部均铰接在开合油缸的活塞杆上。
所述板状夹臂包括连接段和夹取段，连接段呈平板状，夹取段呈卧式布置的V形，连接段的下边与夹取段的上边相连，两个板状夹臂中，连接段间的距离自上而下逐渐变小，夹取段的开口均朝向另一个板状夹臂。所述板状夹臂均通过其连接段与开合油缸相铰接，板状夹臂均是通过连接段与夹取段的相连处与活动框相铰接。
所述固定框、夹爪和活动框均有两个，固定框、夹爪与活动框间呈一一对应状连接。
所述天轨的底部有贯穿其纵向的齿条。所述驱动机构包括水平布置的转轴，转轴位于滑块的一侧，转轴与滑动间呈转动状配合，滑动上有用于驱动转轴转动的电机，转轴与天轨的纵向垂直，转轴上有齿轮，齿轮与天轨的齿条啮合在一起，以便驱动滑块沿天轨滑动。
采取以上方案，具有以下优点：
由于本发明的无人水下航行器转运用机械手的滑块的底部有固定框，固定框内有活动框，活动框对应的固定框内壁上均有竖向滑轨，活动框与固定框间有用于驱动活动框滑动的伸缩油缸，夹爪铰接在活动框上，且夹爪的抓口朝下，夹爪的下部从活动框的底部伸出，夹爪与活动框间有用于驱动夹爪开合的驱动装置。使用时，将天轨安装到无人水下航行器的存放处与投放回收装置间。工作时，先控制伸缩油缸的活塞杆伸出，活动框下降，使得夹爪位置与水人水下行业器对应；然后，控制驱动装置使得夹爪合并，夹紧水人水下行业器；再然后，控制伸缩油缸的活塞杆收缩，活动框上升；接着，启动驱动机构带动滑块和无人水下航行器沿天轨滑动到目的地；之后，控制伸缩油缸的活塞杆伸出，活动框下降到需要的高度；最后，控制驱动装置使得夹爪张开，放下水人水下行业器即可。整个转运过程无需人工参与，实现了全自动操作。
附图说明
图1是本发明的无人水下航行器转运用机械手的结构示意图；
图2为图1的A部放大图；
图3为本发明的无人水下航行器转运用机械手在放下无人水下航行器后的状态示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明做进一步详细说明。
如图1和图2所示，本发明的无人水下航行器转运用机械手包括夹爪和水平布置的天轨1，天轨1上有滑块2，滑块2与天轨1间有用于驱动滑块2沿天轨1滑动的驱动机构。所述滑块2的底部有固定框6，固定框6内有活动框8，活动框8对应的固定框6内壁上均有竖向滑轨12，使得活动框8与固定框6间呈上、下滑动状配合，活动框8与固定框6间有用于驱动活动框8滑动的伸缩油缸7。所述夹爪铰接在活动框8上，且夹爪的抓口朝下，夹爪的下部从活动框8的底部伸出，夹爪与活动框8间有用于驱动夹爪开合的驱动装置。
所述夹爪包括两个对称设置的板状夹臂10，板状夹臂10的中部均铰接在活动框8的下部，板状夹臂10的下部均从活动框8的底部伸出，所述驱动装置为开合油缸9，该开合油缸9呈竖向布置，且其活塞杆朝向，开合油缸9的顶部铰接在活动框8的顶部，开合油缸9活塞杆的外端位于两个板状夹臂10的上部间，且板状夹臂10的上部均铰接在开合油缸9的活塞杆上。所述板状夹臂10包括连接段101和夹取段102，连接段101呈平板状，夹取段102呈卧式布置的V形，连接段101的下边与夹取段102的上边相连，两个板状夹臂10中，连接段101间的距离自上而下逐渐变小，夹取段102的开口均朝向另一个板状夹臂10。所述板状夹臂10均通过其连接段101与开合油缸9相铰接，板状夹臂10均是通过连接段101与夹取段102的相连处与活动框8相铰接。这样改进的优点是该夹爪结构可避免因夹持力过大而损坏无人水下航行器。
所述固定框6、夹爪和活动框8均有两个，固定框6、夹爪与活动框8间呈一一对应状连接。这样改进的优点是可确保转运过程平稳。
所述天轨1的底部有贯穿其纵向的齿条5。所述驱动机构包括水平布置的转轴4，转轴4位于滑块2的一侧，转轴4与滑动间呈转动状配合，滑动上有用于驱动转轴4转动的电机3，转轴4与天轨1的纵向垂直，转轴4上有齿轮13，齿轮13与天轨1的齿条5啮合在一起，以便驱动滑块2沿天轨1滑动。
使用时，将天轨1安装到无人水下航行器11的存放处与投放回收装置间。工作时，先使两个伸缩油缸7的活塞杆伸出，活动框8下降，使得两个夹爪均与水人水下行业器11对应。然后，使两个开合油缸9的活塞杆伸出，使两个夹爪合并，夹紧水人水下行业器11。再然后，使两个伸缩油缸7的活塞杆收缩，活动框8上升，如图1所示。接着，启动电机3通过齿轮13和齿条5带动滑块2和无人水下航行器11沿天轨1滑动到目的地。之后，使伸缩油缸7的活塞杆伸出，活动框8下降到需要的高度。最后，使开合油缸9的活塞杆收缩，两个夹爪张开，放下水人水下行业器11即可实现自动搬运，如图3所示。
Claims (5)
1.无人水下航行器转运用机械手，包括夹爪和水平布置的天轨（1），天轨（1）上有滑块（2），滑块（2）与天轨（1）间有用于驱动滑块（2）沿天轨（1）滑动的驱动机构；其特征在于所述滑块（2）的底部有固定框（6），固定框（6）内有活动框（8），活动框（8）对应的固定框（6）内壁上均有竖向滑轨（12），使得活动框（8）与固定框（6）间呈上、下滑动状配合，活动框（8）与固定框（6）间有用于驱动活动框（8）滑动的伸缩油缸（7）；所述夹爪铰接在活动框（8）上，且夹爪的抓口朝下，夹爪的下部从活动框（8）的底部伸出，夹爪与活动框（8）间有用于驱动夹爪开合的驱动装置。
2.如权利要求1所述的无人水下航行器转运用机械手，其特征在于所述夹爪包括两个对称设置的板状夹臂（10），板状夹臂（10）的中部均铰接在活动框（8）的下部，板状夹臂（10）的下部均从活动框（8）的底部伸出，所述驱动装置为开合油缸（9），该开合油缸（9）呈竖向布置，且其活塞杆朝向，开合油缸（9）的顶部铰接在活动框（8）的顶部，开合油缸（9）活塞杆的外端位于两个板状夹臂（10）的上部间，且板状夹臂（10）的上部均铰接在开合油缸（9）的活塞杆上。
3.如权利要求2所述的无人水下航行器转运用机械手，其特征在于所述板状夹臂（10）包括连接段（101）和夹取段（102），连接段（101）呈平板状，夹取段（102）呈卧式布置的V形，连接段（101）的下边与夹取段（102）的上边相连，两个板状夹臂（10）中，连接段（101）间的距离自上而下逐渐变小，夹取段（102）的开口均朝向另一个板状夹臂（10）；所述板状夹臂（10）均通过其连接段（101）与开合油缸（9）相铰接，板状夹臂（10）均是通过连接段（101）与夹取段（102）的相连处与活动框（8）相铰接。
4.如权利要求3所述的无人水下航行器转运用机械手，其特征在于所述固定框（6）、夹爪和活动框（8）均有两个，固定框（6）、夹爪与活动框（8）间呈一一对应状连接。
5.如权利要求1~4中任一项所述的无人水下航行器转运用机械手，其特征在于所述天轨（1）的底部有贯穿其纵向的齿条（5）；所述驱动机构包括水平布置的转轴（4），转轴（4）位于滑块（2）的一侧，转轴（4）与滑动间呈转动状配合，滑动上有用于驱动转轴（4）转动的电机（3），转轴（4）与天轨（1）的纵向垂直，转轴（4）上有齿轮（13），齿轮（13）与天轨（1）的齿条（5）啮合在一起，以便驱动滑块（2）沿天轨（1）滑动。
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