[发明专利]一种摩擦辊式抓载装置及方法

权利要求书

1.一种摩擦辊式抓载装置，其特征在于，包括夹臂、摩擦辊、驱动机、卷索轮、拉索、缓索器、导索轮、铰链架、夹臂铰链、传感器和纵向连接杆；

所述夹臂在单侧成对设置，其上端通过夹臂铰链与铰链架连接，其下端部在一对夹臂之间设有所述摩擦辊，其下段在一对夹臂之间连接有纵向连接杆，以确保这对夹臂间距固定；

所述摩擦辊呈圆柱形，其一端中心轴与驱动机输出轴连接，另一端同轴装有卷索轮，轴承位于夹臂下端部区域中心；所述摩擦辊和所述卷索轮随所述驱动机同步转动；

所述驱动机的外壳固定在所述夹臂下端部的相应位置；

所述卷索轮卷绕着拉索的一段，所述拉索卷绕段的端部固定在卷索轮上，另一端经过导索轮引导方向后接入缓索器内；

所述纵向连接杆设有传感器，在被夹持物件碰触时发出信号；

同侧的一对夹臂与上述关联部件形成一套夹臂组件，左、右侧各设一套，左、右夹臂在中间位置相交叉，相向运动以夹持物件，并使得物件和夹臂组件的重力力矩产生向中间的夹紧力；

所述缓索器是一种通过弹性元件储存一段拉索的器件，其外壳固定在所述铰链架外侧相应的位置上；当拉索松弛时收紧并储存拉索，当拉索张紧时释放储存的拉索。

2.根据权利要求1所述的一种摩擦辊式抓载装置，其特征在于，所述摩擦辊圆柱表面附有高摩擦系数层，圆柱体内部有空腔，所述驱动机的输出段穿入摩擦辊的一端空腔内。

3.根据权利要求1和2所述的一种摩擦辊式抓载装置，其特征在于，所述驱动机包括电动机或减速电机，或气动/液动机械。

4.根据权利要求1所述的一种摩擦辊式抓载装置，其特征在于，所述拉索包括各种韧性材料的绳/线索或链条。

5.根据权利要求1至4所述的一种摩擦辊式抓载装置，其特征在于，所述缓索器包括具有自复位功能的可转卷绕轮或具有自复位功能的平移滑轮/链轮组，或其它尺度可发生弹性变化的器件；其弹性元件包括发条或扭力弹簧，或压缩/拉伸弹簧，或其它任何型式的弹性器件。

6.根据权利要求1所述的一种摩擦辊式抓载装置，其特征在于，所述传感器包括机械式碰触/限位开关或感应开关，或其它任何型式的感触元件，其数量可以设置一组或多组。

7.根据权利要求1所述的一种摩擦辊式抓载装置，其特征在于，所述夹臂铰链包括常规轴型铰链，或具有铰链作用的柔性/弹性部件。

8.根据权利要求1所述的一种摩擦辊式抓载装置，其特征在于，所述铰链架包括专门的机械构件，或本装置与其它装置的过渡连接件，或其它装置可有效利用的接口件。

9.根据权利要求1至8任意一项所述的一种摩擦辊式抓载方法，其特征在于，所述卷索轮正确的卷绕拉索方向为：抓载、夹持物件时，所述卷索轮的旋转方向是使所述拉索松弛的方向；松开被夹持的物件时，所述卷索轮的旋转方向是使所述拉索张紧的方向。

10.根据权利要求1至9任意一项所述的一种摩擦辊式抓载方法，其特征在于，所述摩擦辊借助重力力矩对物件产生向中间的夹紧力，再借助摩擦辊的转动对物件产生向上的提升力以及使摩擦辊向中间位移，使物件被自动夹持；包括如下步骤：

(1)当需要抓载的目标物件出现在两个夹臂组件之间时，所述驱动机正向启动，左侧摩擦辊逆时针方向旋转，右侧摩擦辊顺时针方向旋转；

(2)所述卷索轮作相应同步旋转，使所述拉索松弛；

(3)所述摩擦辊在不受所述拉索牵阻的情况下受重力力矩作用向中间方向夹紧物件，转动的摩擦辊对物件产生向上的摩擦力，物件被提升，同时富余的松弛拉索被收进缓索器；

(4)当物件被提升至下边缘超出所述摩擦辊的上表面高度时，所述摩擦辊得以向中间位置移动，直至所述纵向连接杆夹紧物件为止，这时所述传感器被触动，所述驱动机停止转动。

11.根据权利要求1至9任意一项所述的一种摩擦辊式抓载方法，其特征在于，借助所述摩擦辊反向转动产生向外侧的摩擦力来脱离物件，再借助所述卷索轮卷绕拉索产生拉紧力，使摩擦辊得到向外提升，从而自动松开被夹持的物件；包括如下步骤：

(1)当所处位置被确认，所述驱动机反向启动，左侧摩擦辊顺时针方向旋转，右侧摩擦辊逆时针方向旋转；

(2)所述摩擦辊在摩擦力的作用下向外侧移动，直至越过物件的下边缘，物件降落；

(3)所述摩擦辊和卷索轮继续转动，所述拉索被收紧，这时所述缓索器逐渐释放出储存的一段拉索；当所述缓索器释放完所储存的全部拉索时，所述拉索被进一步收紧，在拉索的作用力下，所述摩擦辊被向外提起直至设定的极限位置，所述驱动机停止转动，这时已完全松开被抓载的物件。