一种气动多爪卡盘装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种气动多爪卡盘装置，包括本体、卡爪以及压力传感器；所述本体内部有气路，本体外部设置有气动连接口以及卡爪导向槽，所述压力传感器安装于卡爪内侧。该实用新型专利技术能够在多关节机械臂的PLC控制器的控制下实现量杯的精确抓取，提高高危环境下危化溶液提取的集成度、柔性以及高工作效率。

Pneumatic multi jaw chuck device

The utility model relates to a pneumatic chuck device comprises a main body and a claw and a pressure sensor; the inside of the body has a gas path, outside the main body provided with the pneumatic connector and the claw guide groove, the pressure sensor is installed inside the claw. The utility model can accurately grasp implementation of PLC controller in a multi joint arm under the high risk environment. The solution extraction of integration, flexibility and high working efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种气动多爪卡盘装置
本技术涉及自动化领域，具体说是一种气动多爪卡盘装置。
技术介绍
生产制造、医疗卫生、核试验与核电、冶金化工等行业诸多场所会产生大量组分复杂、浓度不均、腐蚀性大、放射性高的危化溶液，对人、动物以及环境极易造成严重伤害。此类危化溶液一般采用隔离的办法存储在封闭空间中，经过收集存储、取样检测、净化处理以及排放等步骤，用稀释或固化等方法处理后，转换成小体积的浓缩物并加以贮藏，待腐蚀性和放射性小于最大允许排放指标后，将其排于环境中进行掩埋或扩散。危化溶液的取样检测是处理过程中非常重要的环节，此阶段将对危化溶液的成分及含量进行检测，只有充分检测后才能找到有效的危化溶液处理方法，只有经过严格处理后才能将其危害降低到最低。危化溶液取样检测时需采用先进的方法和手段少量提取溶液，进行成分和含量分析。从已公开的记录和资料来看，大部分危化溶液提取采用的是基于真空吸取的方式构建的固定危化溶液提取装置，该装置主要由真空泵、吸取管、控制开关以及摄像头等组成，与危化溶液处理设备一起固定在某个地方，在人工的参与下完成危化溶液的提取，该类装置出于稳定性考虑几乎没有采用精确提取控制的措施，所以难以实现危化溶液的定量和随机抽检。固定式自动夹取装置需要与其他危化溶液检测设备配合使用，不但结构复杂、成本高，而且不能与诸如机器人等自动化设备有效集成，柔性很差，尤其在装置发生故障或危化溶液组分变化的情况下，危化溶液夹取装置就无法使用，缺少灵活多变的危化溶液夹取工具。同时，当前的危化溶液夹取装置一般对外部环境有一定要求，适用于一般的工业环境，不能应用于较恶劣的高危环境。那么需要一种能适应不同环境的危化溶液夹取装置来协助进行危化溶液提取。缺少灵活的提取手段的问题成为制约危化溶液处理效率提升的瓶颈。另外，许多场合没有固定式危化溶液提取设备，当提取的危化溶液种类比较多、距离比较远、工作环境比较恶劣时，需要人进入不同的环境甚至是高危环境中手工操作，出现（1）人较长时间处在恶劣环境中作业，易受到伤害；（2）危化溶液取量不准，作业效率较低；（3）多余危化溶液不易处理等问题。这些问题已严重影响危化溶液检测环节的处理效率和人的安全性。
技术实现思路
为克服现有技术存在的以上问题，本技术提供了一种气动多爪卡盘装置，成为移动机器人的有效组成部分，提高高危环境下危化溶液提取的集成度、柔性以及高工作效率。本技术由以下技术方案实现：一种气动多爪卡盘装置，包括本体、卡爪以及压力传感器；所述本体内部有气路，本体外部设置有气动连接口以及卡爪导向槽，所述压力传感器安装于卡爪内侧。进一步的，还包括气动装置，所述本体通过气动连接口与气动装置连接。进一步的，所述卡爪采用耐腐蚀不锈钢材料，其内侧铺设防辐射的多离子织物柔性材料保护压力传感器。进一步的，还包括夹具本体，所述本体的端部设置有连接法兰，用于连接夹具本体。进一步的，还包括多关节机械臂PLC控制器，所述多关节机械臂PLC控制器与气动装置连接。进一步的，还包括数据转换装置，所述压力传感器通过数据转换装置与多关节机械臂PLC控制器连接。与现有技术相比，本技术的有益效果如下：以速度控制阀和压力控制阀为核心设计气动装置，为危化溶液夹取操作提供动力，通过卡爪内侧的力传感器的力反馈，协调气动装置进行气体流量和速度的控制，从而使气动装置整体结构经济简单、快速方便地为后面结构提供动力。采用三爪结构设计夹取机构，在气动装置的协调控制下完成自定心，从而牢固稳定地进行夹取，也使夹具本体结构紧凑、尺寸较小、质量较轻，便于与机器人等自动化设备集成。通过将压力传感器安装在卡爪内侧，由柔性材料保护，便于取液量杯的柔性夹取操作，再与外面的PLC控制器集成，可实时监测抓取盛放危化溶液的取液量杯时的抓取力，保证抓取过程的可控。卡爪等重要部件采用耐腐蚀不锈钢材料，外面铺设防腐蚀的铅皮材料，同时采用多离子织物柔性材料保护压力传感器，使气动夹取装置与外部辐射环境隔离，保证其在较为恶劣的高危环境下常时间稳定工作。附图说明图1为本技术的系统工作原理图。图2为本技术的系统组成框图。图3为本技术的移动机器人结构图。图4为本技术的移动机器人系统控制结构图。图5为本技术的控制指令及传递过程网状图。图6为本技术的无线通讯系统网络拓扑图。图7为本技术的总控制台系统软硬件框架图。图8为本技术的总控制台软硬件网络架构。图9为本技术的本技术的总控制台外形结构图。图10为本技术的移动小车系统模块框图。图11为本技术的移动小车本体内部结构图。图12为本技术的多关节机械臂系统模块框图。图13为本技术的夹具系统结构图。图14为本技术的夹具系统模块框图。图15为本技术的气动三爪卡盘结构图。图16为本技术的取液容器本体结构图。图17为本技术定量取液气动装置图。具体实施方式以下结合附图和具体实施方式进一步说明本技术。根据危化溶液的特点和自动定量提取的流程，考虑操作安全性以及功能的可靠实现，设计一种基于移动机器人的高危环境下危化溶液自动定量提取系统，工作原理如图1所示。整体采用控制机构和执行机构分离的思想，移动机器人系统作为执行机构放置在高危环境内部，总控制台作为控制机构放在高危环境外部，不但适合一般溶液随机定量提取要求，还适于放射性高、化学成分不确定、品种类型多、安全要求高的危化溶液随机定量提取要求的场景，具有良好的灵活性。如图2所示：该系统包括总控制台系统、无线通讯数据传输系统、移动小车系统、多关节机械臂系统、多功能夹具系统、视觉超声波检测系统、危化溶液存储系统及电源系统等。其中，移动小车系统、多关节机械臂系统、多功能夹具系统、危化溶液存储系统以及视觉超声波检测系统构成移动机器人系统。如图3所示：所述移动机器人包括移动小车系统、多关节机械臂系统、夹具系统、视觉超声波检测系统及危化溶液存储系统，且多关节机械臂系统、夹具系统、视觉超声波检测系统、危化溶液存储系统均布置于移动小车系统上；所述总控制台系统基于通讯网络与移动小车系统通信连接，并通过移动小车系统获取移动机器人上各系统状态参数，同时发送取液信息和运动指令给移动小车系统；所述移动小车系统接收并转发总控制台系统发出的取液信息和运动指令，实现移动机器人在危化溶液采集和放置线路上的移动；所述移动小车系统分别与多关节机械臂系统和危化溶液存储系统相连，所述多关节机械臂系统与夹具系统相连，所述视频超声波检测系统通过通讯网络实现与总控制台系统通信连接。图4为移动机器人的系统结构控制图，总控制台系统作为指令发送和实时数据处理中心，通过通讯模块实时与移动小车系统、多关节机械臂系统等主系统，视觉超声波检测系统、多功能夹具系统以及危化溶液存储系统等辅助系统联系起来，构成高危环境下移动机器人控制系统。具体的，总控制台系统通过有线与无线的混合局域网与无线通讯模块连接，无线通讯模块通过以太网接口与移动小车系统的PLC控制器相连。移动小车系统与多关节机械臂系统采用主从控制模式，即移动小车系统的PLC控制器作为主站，多关节机械臂系统的PLC控制器作为从站，两者通过PrifibusDP模块接口连接，用于执行移动和操作行为，且多关节机械臂基座安装在移动小车顶部前端。危化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气动多爪卡盘装置，其特征在于：包括本体、卡爪以及压力传感器；所述本体内部有气路，本体外部设置有气动连接口以及卡爪导向槽，所述压力传感器安装于卡爪内侧。

【技术特征摘要】
1.一种气动多爪卡盘装置，其特征在于：包括本体、卡爪以及压力传感器；所述本体内部有气路，本体外部设置有气动连接口以及卡爪导向槽，所述压力传感器安装于卡爪内侧。2.根据权利要求1所述的一种气动多爪卡盘装置，其特征在于：还包括气动装置，所述本体通过气动连接口与气动装置连接。3.根据权利要求1所述的一种气动多爪卡盘装置，其特征在于：所述卡爪采用不锈钢材料，上镶有防滑耐酸碱柔性材料。4.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴文亮，陈兵，殷庆文，
申请(专利权)人：中国东方电气集团有限公司，
类型：新型
国别省市：四川,51