一种车载排爆机械手的制作方法

本发明涉及一种车载排爆机械手，属于排爆设备技术领域。

背景技术：

地雷、炮弹是战争中的常规武器，为了避免人员伤亡，现在越来越多的利用遥控式车辆进行扫雷，现有的排爆机械手所夹持炮弹的重量、种类、尺寸比较单一，不能适应战场上的复杂环境，导致大部分时候仍然需要采用人工进行排爆，这样直接影响到排爆人员的生命安全。

同时，炮弹等多为柱形，不同的炮弹朝向也不同，排爆时为了避免炮弹产生不必要的移动，需要调整车辆的方向，以方便机械手夹持炮弹，排爆效率低。

现有排爆机械手在夹持炮弹后，需持续对炮弹施加夹持力，而夹持力过小造成炮弹掉落、而夹持力过大会存在引爆炸弹的危险。

技术实现要素：

本发明为了解决现有技术中存在的问题，提供一种多自由度的机械手，可以方便的夹持任意方向的炮弹，并能在夹持炮弹后使炮弹支承在夹持臂上，不对炮弹施加夹持力，保证了运输过程的安全。

为了达到上述目的，本发明提出的技术方案为：一种车载排爆机械手，包括用于抓取排爆物的抓取单元、用于对抓取单元转动的转动单元和设于行车载体上的基座；所述抓取单元包括连接座、对称铰接在连接座上的两夹持臂、分别与连接座和一夹持臂铰接的两夹持油缸；所述转动单元包括水平转动座、水平转动驱动单元、第一油缸、第二油缸、第三油缸及依次铰接的第一转臂、第二转臂和第三转臂，第一转臂的一端铰接在基座上，第三转臂的一端固定在水平转动座上，第一油缸的两端分别铰接于基座和第一转臂，第二油缸的两端分别铰接于第一转臂和第二转臂，第三油缸的两端分别铰接于第二转臂和第三转臂；通过所述夹持油缸的活塞杆移动抓取排爆物，并在抓取排爆物后通过转动单元中的至少第三油缸的活塞杆移动，使夹持单元做垂直面转动，抓取的排爆物支承在处于下方的夹持臂上。

本技术方案的车载排爆机械手的转动单元包括可在垂直面内转动的三个转臂和可在水平面内转动的水平转动单元，可使抓取单元进行多自由度的转动，并可在任意位置停留，适用性高。通过转动单元可使两夹持臂保持水平，炮弹等爆炸物可支承在处于下方的夹持臂上，夹持臂平端住炮弹，无需对炮弹施加夹持力，炮弹也不对掉落。

对上述技术方案的进一步设计为：两夹持臂的相对一侧设有向外侧凹陷的凹槽。所述凹槽设有两个，分别为设置于夹持臂靠近连接座一端的第一凹槽和远离连接座一端的第二凹槽。所述第一凹槽尺寸大于第二凹槽尺寸。

由于炮弹多为柱形，当炮弹支承在夹持臂上时容易滚动，上述技术方案通过将炮弹置于夹持臂上的凹槽内，即使不对炮弹施加夹持力，炮弹也不会因滚动而掉落。

水平转动驱动单元包括蜗轮、蜗杆和电机，所述电机固定在水平转动座上，且电机输出轴与涡杆连接，所述涡轮与连接座固定连接，连接座通过涡轮涡杆的啮合与水平转动座转动连接。

所述处于下方的夹持臂可通过至少第三油缸的活塞杆的移动而转动至与水平面平行。

所述第一转臂可通过第一油缸活塞杆的移动而转动至与水平面垂直，当第一转臂处于竖直状态时，可减小整个机械手在水平方向上占用的空间。

附图说明：

图1是本发明实施例的结构示意图一。

图2是本发明实施例的结构示意图二。

图3是本发明实施例的结构示意图三。

图4是图一中抓取单元的立体结构示意图。

图中：1-抓取单元，11-夹持臂，12-连接座，13-夹持油缸，14-第一凹槽，15-第二凹槽，2-水平转动座，21-电机，3-基座，4-第一转臂，5-第二转臂，6-第三转臂，7-第一油缸，8-第二油缸，9-第三油缸。

具体实施方式：

下面结合具体实施例及对应附图对本发明作进一步说明。

实施例

如图1和图4所示，本实施例的一种车载排爆机械手，包括用于抓取排爆物的抓取单元1，所述抓取单元1包括两互相对称设置的夹持臂11，两夹持臂的一端铰接在连接座12上，另一端形成夹持口，连接座12两侧分别与夹持油缸13的一端铰接，两夹持油缸13的另一端分别与两夹持臂11的外侧铰接。

两夹持臂11相对的一侧边缘向外侧凹陷，形成凹槽，在夹持臂11靠近连接座12一端和远离连接座12一端分别设有第一凹槽14和第二凹槽15，第一凹槽14的尺寸大于第二凹槽15的尺寸，在夹持炮弹时可将炮弹置于两堆成夹持臂11的凹槽内，炮弹不易脱落，对于不同型号、尺寸的炮弹可选择不同的凹槽进行夹持。由于炮弹夹持在凹槽内，当两夹持臂11的夹持口朝下时，将两夹持臂11固定在一定的开合角度，炮弹依然可支承在两夹持臂11上，也无需对炮弹施加夹持力，炮弹不会脱落。

本实施例的机械手还包括用于对抓取单元1进行转动的转动单元和用于与行车载体连接的基座3；转动单元包括水平转动座2和水平转动驱动单元，水平转动座2转动连接于连接座12远离夹持臂11的一端，水平转动驱动单元使用涡轮涡杆传动，在水平转动座2的一侧固定有电机21，电机21的输出轴与涡杆固定连接，涡轮设置于水平转动座2内部，并通过一连接轴与连接座12固定连接，电机21转动带动涡杆转动，从而带动与涡杆啮合的涡轮转动，抓取单元1则可实现沿水平转动座2做360°旋转，使得夹持臂11可方便夹持任意方向的炮弹。

本实施例中转动单元还包括第一油缸7、第二油缸8、第三油缸9及依次铰接的第一转臂4、第二转臂5和第三转臂6，水平转动座2远离连接座12一端与第三转臂6固定连接，第三转臂6一端与第二转臂5一端铰接，第二转臂5另一端与第一转臂4一端铰接，第一转臂4另一端与基座3铰接，第一油缸7两端分别铰接在基座3和第一转臂4上，第二油缸8的两端分别铰接在第一转臂4和第二转臂5上，第三油缸9的两端分别铰接于第二转臂5和第三转臂6的另一端。通过三个油缸以及三个转臂的配合可使抓取单元在垂直面内转动，结合图2所示，本实施例可实现两夹持臂11与水平面平行，甚至可实现两夹持臂11的夹持口朝向斜上方，在运输炮弹过程中炮弹不易从两夹持臂11的夹持口滚出。

本实施例的车载排爆机械手在夹持炮弹后，可通过转动单元中各个油缸以及水平转动驱动单元的配合使夹持单元1做垂直面和水平面的转动，或者只通过第三油缸9的活塞杆移动，使抓取的排爆物支承在处于下方的夹持臂11上，此时不再对炮弹施加夹持力，夹持臂11仅起到托举作用，保证了运输过程的安全。

结合图3所示，本实施例中第一转臂4可通过第一油缸7活塞杆的移动而转动至与水平面垂直，再通过第三油缸9的活塞杆的移动使两夹持臂11转动至与水平面平行，从而减小整个机械手在水平方向上占用的空间，便于对机械手进行运输等。

本发明的车载排爆机械手不局限于上述各实施例，凡采用等同替换方式得到的技术方案均落在本发明要求保护的范围内。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种车载排爆机械手，包括用于抓取排爆物的抓取单元、用于对抓取单元转动的转动单元和设于行车载体上的基座；抓取单元包括连接座、对称铰接在连接座上的两夹持臂、分别与连接座和一夹持臂铰接的两夹持油缸；转动单元包括水平转动座、水平转动驱动单元、三个油缸及依次铰接的三个转臂，该发明通过转动单元实现抓取单元在垂直面和水平面内进行多自由度的转动，可以方便的夹持任意方向的炮弹，并能在夹持炮弹后使炮弹支承在夹持臂上，不对炮弹施加夹持力，保证了运输过程的安全。

技术研发人员：何晓晖;王清洁;薛金红;祝宇云;何如菁;王晗;高春南;王强;涂群章;刘斌;周春华;唐建
受保护的技术使用者：中国人民解放军陆军工程大学
技术研发日：2018.11.28
技术公布日：2019.02.26