[发明专利]一种具有双自由度的重载液压机械爪

权利要求书

1.一种具有双自由度的重载液压机械爪，其特征在于，包括夹持组件(1)、直动驱动组件(2)和回转驱动组件(3)；夹持组件(1)用于与被操作对象直接接触，提供夹持力；直动驱动组件(2)实现直动自由度；回转驱动组件(3)实现回转自由度；

所述夹持组件(1)包括上下对称的两部分，每部分包括夹头(1.1)、夹头连杆(1.4)和夹头辅杆(1.9)，两部分之间通过直动连杆(1.11)连接；夹头(1.1)与夹头连杆(1.4)构成转动副；夹头连杆(1.4)与直动驱动组件(2)构成转动副；夹头连杆(1.4)与直动连杆(1.11)构成转动副；夹头(1.1)与夹头辅杆(1.9)构成转动副；夹头辅杆(1.9)与直动驱动组件(2)构成转动副；

所述直动驱动组件(2)安装在直动驱动外壳(2.4)内，包含支架(2.10)、静油环(2.6)、动油环(2.7)、活塞(2.9)和活塞杆(2.8)；所述直动驱动外壳(2.4)上具有与直动驱动组件(2)的油路连通的油口；直动驱动组件(2)的前端与后端分别安装一组轴承；静油环(2.6)和直动驱动外壳(2.4)二者保持静止；静油环(2.6)的外表面设有若干沿周向布置的静密封圈沟槽，静油环(2.6)和直动驱动外壳(2.4)之间通过安装在静密封圈沟槽中的密封圈实现静密封；动油环(2.7)通过花键(3.4)和回转驱动组件(3)连接，动油环(2.7)和支架(2.10)固定连接；活塞(2.9)位于动油环(2.7)的中心轴上，活塞杆(2.8)与直动连杆(1.11)固定连接；静油环(2.6)的内表面设有若干沿周向布置的动密封沟槽；动油环(2.7)和静油环(2.6)之间通过安装于动密封沟槽中的组合密封件实现动密封；所述动油环(2.7)内的活塞(2.9)运动极限位置处设置缓冲凸台(2.7.6)；

所述静油环(2.6)上设计有两个静油环油口，分别用于输入外界供给的高压油液、把低压油液输出给外界；静油环(2.6)内表面设有沿周向布置的两个油槽，位置分别对应于两个静油环油口；

所述动油环(2.7)上设计有两个外油口，静油环(2.6)的两个油槽内的油液分别通过两个外油口进入动油环(2.7)内部，分别形成两个油液通道；

所述回转驱动组件(3)包括摆动缸(3.3)、摆动缸驱动轴(3.5)、回转驱动外壳(3.2)；花键(3.4)加工在摆动缸驱动轴(3.5)上，回转驱动外壳(3.2)和直动驱动外壳(2.4)通过摆动缸连接板(3.1)固定连接；回转驱动外壳(3.2)实现摆动缸(3.3)的油液进油、回油与外界的联通。

2.根据权利要求1所述的一种具有双自由度的重载液压机械爪，其特征在于，所述直动驱动组件(2)的前端安装由两个轴承双列对顶形成的一组轴承。

3.根据权利要求1所述的一种具有双自由度的重载液压机械爪，其特征在于，所述直动驱动组件(2)前端安装的轴承的润滑油液通过油封(2.1)密封。

4.根据权利要求1所述的一种具有双自由度的重载液压机械爪，其特征在于，在动油环(2.7)上设计两个加工口，以方便加工油液通道，加工口在使用时通过油堵密封。

5.根据权利要求1所述的一种具有双自由度的重载液压机械爪，其特征在于，所述回转驱动组件(3)还包括角度编码器(3.6)，角度编码器(3.6)与摆动缸驱动轴(3.5)相连，监测摆动缸回转角度。

6.一种利用权利要求1-5所述液压机械爪夹持被操作对象的方法，其特征在于，包括：

直动驱动组件(2)实现机械爪的开合动作，配合机械爪夹头完成对被操作对象的夹持动作，具体为：

活塞(2.9)作前进运动时，通过活塞杆(2.8)前进推动直动连杆(1.11)前进，此时夹头连杆(1.4)作转动运动，夹头(1.1)在夹头辅杆(1.9)的拉动下始终保持夹持面水平状态，通过夹持组件(1)中的各转动副相互作用实现机械爪张开动作；

活塞(2.9)作回退运动时，通过活塞杆(2.8)回退将直动连杆(1.11)回拉，此时夹头连杆(1.4)作转动运动，夹头(1.1)在夹头辅杆(1.9)的拉动下始终保持夹持面水平状态，通过夹持组件(1)中的各转动副相互作用实现机械爪闭合动作；

回转驱动组件(3)实现机械爪的回转动作，花键(3.4)带动动油环(2.7)回转运动，从而带动整个机械爪夹持组件(1)和活塞杆(2.8)、活塞(2.9)做回转运动；配合机械爪夹头夹持被操作对象，实现对被操作对象的翻转动作。