專利名稱：智覺式雙球面外旋刀機械手裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種機械手裝置，其具體涉及一種智覺式雙球面外旋刀機械手裝置。
背景技術：
目前物料機械手裝置是主要是基于機械螺旋鉆取樣的全斷面機械手裝置，取樣過程是從被采物料的上部一直采到物料底端，然后對所采物料進行縮分取樣實現的。而機械螺旋鉆取樣這樣的技術自身存在一定的局限性，例如，不能對指定點精確定點取樣，取樣過程取的多用的少，對賣方而言浪費嚴重，交易的公平性受到質疑；再有螺旋提升結構提升物料原理為正壓提升，如果物料在機械手端不存在正向壓力，那么，物料就很難被提升，而且整個螺旋提升筒內都很難再被提升到上部，這樣，實際上底部物料無論在什么時候都很難被提升到頂部，采樣機存在采樣盲區(qū)這樣又失去了取樣化驗的意義，對買方而言不公平；螺旋提升機構結構上容易被現場大型顆粒物卡住或破壞等等。

發(fā)明內容
針對上述問題，本發(fā)明的目的是提出一種全新的機械手裝置，本裝置可以對具體的物料堆的具體某個點進行精確取樣。為實現上述目的，本發(fā)明采取以下技術方案:
智覺式雙球面外旋刀機械手裝置，1、智覺式雙球面外旋刀機械手裝置構造由外球面裝置、外旋刀、關節(jié)球節(jié)點、運動限位柱、限位滑道、球套法蘭盤、限位法蘭盤、外連法蘭盤、法蘭鎖止塊、換向氣源通道、清洗氣源通道等，其中外球面裝置上設置有限位滑道和外聯法蘭，其中外旋刀上設置有運動限位柱和關節(jié)球結點，其中球套法蘭盤上設置有關節(jié)球節(jié)點球窩，其中外連法蘭盤上設置有限位塊和多方(大于3方)轉動力輸入軸套和清洗氣源通道，其中限位法蘭上設置有法蘭限位塊和法蘭限位孔、換向氣源通道等；2、外球面裝置的外部設定有球面，其上鏤空形成限位滑道，其上末端設置有外聯法蘭；3、外旋刀在其內部設置為球面，這個球面與外球面裝置的外部的球面具備相同的球心和相匹配的半徑，外旋刀與外球面裝置的球面相互嵌套滑動配合，其中設置在外旋刀上的限位柱在外球面裝置的限位滑道內滑動配合；4、外球面裝置的外部球面和外旋刀的內部球面合稱雙球面；5、球套法蘭盤位于智覺式雙球面外旋刀機械手裝置中外連法蘭盤和外球面裝置之間，其上設置有關節(jié)球節(jié)點球窩，球窩與關節(jié)球節(jié)點配合設置安裝滑動配合，其上還設置有轉動限位塊用于限定該法蘭的運動位置，其中設置有清洗氣源通道用于卸料后采頭艙內雜物的清除；6、限位法蘭盤與外球面裝置通過配合運動，其上設置有限位法蘭轉動限位塊、換向氣源通道等，限位法蘭轉動限制塊與球套法蘭盤限位塊和法蘭鎖止塊相互配合工作，進而實現開門、關門、鎖止動作；其工作機理為:通過外球面裝置的外部球面滑動配合與其嵌套的外旋刀，通過向球套法蘭盤輸入外力(或向外連法蘭盤輸入外力)及限位滑道、運動限位柱和關節(jié)球結點、關節(jié)球節(jié)點球窩的共同作用，使得外旋刀在外球面裝置外沿球面按照特定的軌跡滑動，進而實現機械手開關動作，使得物料按要求進入雙球面外旋刀機械手裝置。
本發(fā)明由于采取以上技術方案，其具有以下優(yōu)點:
1、通過本發(fā)明，可以實現對物料的精確位置進行取樣，在取樣范圍內無任何取樣盲區(qū)，確保物料取樣的完整性、精確性；
2、所取物料粒徑進一步加大、不混樣，被取物料的代表性大大加強；
3、設備故障率低耐用性強，備件更換簡單高效，更容易應付極端條件。


圖1是本發(fā)明的正視閉門立體視圖。圖2是本發(fā)明的俯視閉門視圖。圖3是本發(fā)明的仰視閉門視圖。圖4是本發(fā)明的半透明視圖。圖5是本發(fā)明的刀體視圖。圖6是本發(fā)明的外球面裝置視圖。圖7是本發(fā)明的球窩視圖。圖8是本發(fā)明的開關限位鎖止系統視圖。圖9是本發(fā)明的環(huán)形氣源交換法蘭槽。
具體實施例方式下面結合附圖和實例對本發(fā)明進行詳細的描述，為了更清晰的描述機械手的部分機構采用了半透明的方式。如圖1、2、3、4所示，本發(fā)明是一種智覺式雙球面外旋刀機械手裝置，由外球面裝置1、外旋刀2、關節(jié)球結點3、運動限位柱4、限位滑道5、球套法蘭盤6、球窩7、外球面裝置轉動力輸入接口 8、運動法蘭盤9、限位法蘭盤10、法蘭限位塊11、法蘭鎖止塊12、換向氣源通道13、清洗氣源通道14、環(huán)形氣源交換法蘭槽15、外聯法蘭筒16組成。如圖7所示,球套法蘭盤6上設置有球窩7。如圖1、2、4、5、6所示，外球面裝置I的外部球面與外旋刀2內表面相互嵌套滑配
八
口 o如圖1、4、5、6、7所示，外旋刀2上的關節(jié)球結點3與球套法蘭盤6的球窩7嵌套連接。如圖1、2、3、4、5所示，外旋刀2上設計仿生背鰭。如圖4、5、6所示，外旋刀2上運動限位柱4與外球面裝置I上的限位滑道5滑動嵌套并限定運動軌跡及位置，通過運動限位柱4在限位滑道5中運動使得外旋刀2與外球面裝置I緊貼滑動。如圖1、2、3、4、5、6、7所示，通過向外球面裝置轉動力輸入接口 8輸入外力及限位滑道5、運動限位柱4和關節(jié)球結點3的共同作用，使得外旋刀2在外球面裝置I外沿球面按照特定的軌跡滑動，進而實現機械手開關動作，使得物料按要求進入智覺式雙球面外旋刀機械手裝置。如圖6所示，清洗氣源通道14在存在于外球面裝置I之中。如圖8所示，活塞式開關鎖止系統，其組成由運動法蘭盤9、限位法蘭盤10、法蘭限位塊11、法蘭鎖止塊12、換向氣源通道13、環(huán)形氣源交換法蘭槽15組成；運動法蘭盤9與限位法蘭10之上設置有法蘭間限位塊11，通過換向氣源通路13的氣動力輸入，法蘭鎖止塊12相對于限位法蘭10與運動法蘭盤9的位置發(fā)生變化，進而實現對限位法蘭10與運動法蘭盤9的相對運動范圍的鎖止與釋放，進而實現對機械手的開關狀態(tài)并對其進行鎖止；另外需要說明的是運動法蘭盤9與外球面裝置I結合為一體，限位法蘭盤10與球套法蘭盤6和外聯法蘭筒16結合為一體。如圖8所示，換向氣源通道13存在于運動法蘭盤9與限位法蘭盤10之中，法蘭鎖止塊12是游離在限位法蘭筒16、運動法蘭盤9與限位法蘭盤10之間，通過限位法蘭筒16、運動法蘭盤9與限位法蘭盤10運動及換向氣源通道13之中的氣源變換相對作用，實現法蘭鎖止塊12位置移動進而實現對機械手開關動作的鎖止。如圖8、圖9所示，環(huán)形氣源交換法蘭槽15是在運動法蘭盤9之上設置的環(huán)形槽，它的作用是在兩個相對轉動的裝置上，交換氣體，形成穩(wěn)定的供氣通路。
權利要求
1.一種智覺式雙球面外旋刀機械手裝置，其特征是:外球面裝置在其外部形成球面，外旋刀是內部由球面的截片構成的裝置，兩個球面(雙球面)具有相同的球心并且面與面相貼滑動配合，一邊是外球面裝置的外部球面，另一邊是外旋刀的內部球面，料艙通過外球面裝置和外旋刀圍成，通過外球面裝置與外旋刀的表貼配合滑動，各球面間實現相對運動進而實現機械手的開關閉合。
2.如權利要求1所述的一種智覺式雙球面外旋刀機械手裝置，其特征在于:外旋刀上設置有關節(jié)球結點，關節(jié)球節(jié)點與球套法蘭盤上的球窩嵌套連接，關節(jié)球節(jié)點與球套法蘭盤上的球窩的共同球心位于外球面裝置所處的外部球面上，轉動外球面裝置轉動力輸入接口，從而限位滑到與運動限位柱受力，進而關節(jié)球節(jié)點受力，進而外旋刀獲得滑動所必需的動力，進而實現外旋刀與外球面裝置的相對位置的變化，使得外旋刀按照要求進行開關閉合；外旋刀上設計有仿生背鰭，其作用是攪拌松動物料和增加外旋刀自身強度。
3.如權利要求1所述的一種智覺式雙球面外旋刀機械手裝置，其特征在于:本裝置除雙球面自身具備規(guī)律的、固定的運動軌跡外，還有運動軌跡鎖止相關裝置即活塞式開關鎖止系統，由運動法蘭盤、限位法蘭盤、法蘭限位塊、法蘭鎖止塊、換向氣源通道、環(huán)形氣源交換法蘭槽組成，運動法蘭盤與限位法蘭之上設置有法蘭間限位塊，通過換向氣源通路的氣動力輸入，法蘭鎖止塊相對于限位法蘭與運動法蘭盤的位置發(fā)生變化，進而實現對限位法蘭與運動法蘭盤的相對運動范圍的鎖止與釋放，進而實現對機械手的開關狀態(tài)變化并對其進行鎖止；運動法蘭盤與外球面裝置結合為一體，限位法蘭盤與球套法蘭盤和外聯法蘭筒結合為一體，進而形成運動與限位與鎖止的三部分獨立體；換向氣源在與法蘭鎖止塊的出口處設置有凹槽，用以增加啟動力量，節(jié)約行程空間。
4.如權利要求1所述的一種智覺式雙球面外旋刀機械手裝置，其特征在于:換向氣源通道存在于運動法蘭盤與限位法蘭盤之中，通過氣路的換向和運動法蘭盤與限位法蘭盤的相對位置變化，進而改變法蘭鎖止塊的運動位置實現本裝置各部分相對鎖定，這個時候料艙密閉，外部扭力不能打開外旋刀進而不能打開料艙，同樣旋轉整個智覺式雙球面外旋刀機械手裝置也不會打開外旋刀，進 而實現智覺式雙球面外旋刀機械手裝置與外部的空間隔離。
5.如權利要求1所述的一種智覺式雙球面外旋刀機械手裝置，其特征在于:清洗氣源通道設置于外球面裝置之中，用于對采頭內部余料的清洗及除塵。
6.如權利要求1所述的一種智覺式雙球面外旋刀機械手裝置，其特征在于:本裝置的外球面裝置在其外部可以具備單一或多個外旋刀裝置。
7.如權利要求1所述的一種智覺式雙球面外旋刀機械手裝置，其特征在于:本裝置的外球面裝置轉動力輸入接口實際上是定義名稱，在實際的應用過程中，動力輸入可以施加于外球面裝置轉動力輸入接口，這個時候外部法蘭與其相對作用進而實現相對運動，同樣動力也可以施加于外聯法蘭筒，這個時候外球面裝置轉動力輸入接口就與其相對作用進而同樣實現相對運動。
8.如權利要求1所述的一種智覺式雙球面外旋刀機械手裝置，其特征在于:本裝置的外球面裝置與外旋刀閉合時形成一個密閉的艙體。
9.如權利要求1所述的一種智覺式雙球面外旋刀機械手裝置，其特征在于:本裝置的環(huán)形氣源交換法蘭槽是在運動法蘭盤之上設置的環(huán)形槽，它的作用是在兩個相對嵌套且轉動的圓柱(或圓錐、球)裝置 上設置環(huán)形氣槽或與其相對應的氣孔，進行氣體交換，在運動中形成穩(wěn)定的供氣通路。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種取樣裝置，其具體涉及一種智覺式雙球面外旋刀機械手裝置。本發(fā)明由兩個球面裝置組成，一個是外球面裝置，一個是外旋刀裝置，外球面裝置在其外部形成球面等裝置，外旋刀是內部由球面的截片構成的裝置，兩個球面(雙球面)具有相同的球心并且面與面相貼滑動配合，一邊是外球面裝置的外部球面，另一邊是外旋刀的內部球面，料艙通過外球面裝置和外旋刀圍成，通過外球面裝置與外旋刀的表貼配合滑動，各球面間實現相對運動進而實現機械手的開關閉合。本發(fā)明同時具備運動軌跡鎖止相關裝置，進而實現對機械手的開關狀態(tài)變化并對其進行鎖止。通過本發(fā)明，可以實現智能、自覺、無盲區(qū)、精確位置取送物體。所取物體進一步加大、取送方式靈活；設備可以承受巨大的扭力和沖擊力，故障率低耐用性得到大大加強，備件更換也簡單高效，更容易應付極端條件。
文檔編號B25J11/00GK103203752SQ201210008989
公開日2013年7月17日 申請日期2012年1月13日 優(yōu)先權日2012年1月13日
發(fā)明者張振宇 申請人:張振宇