【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及抓具，尤其涉及一种适用于水下和辐照环境的气动抓具及抓取方法。
技术介绍
1、气动抓具是一种利用压缩空气作为动力源，用于抓取或搬运工件的执行器。这种设备在工业自动化、水下作业和辐照环境下的应用尤为重要，因为它能够代替人工进行抓取工作，提高生产效率并增强工作安全性。在这些特殊环境下，对于狭小空间中小型甚至微型目标的抓取，需要抓具具备小巧轻便、驱动力可靠、适合远程传送和适应性强等特点。
2、目前，现有的气动抓具内部驱动多为曲杆机构或齿轮机构，这些结构较为复杂，使得抓具的小型化和轻型化存在难度，不适用于狭小空间操作。电驱动抓具虽然可以实现数字控制，精确控制速度、位置和夹紧力，但其结构复杂、成本高昂，且在水下和辐照环境下对电气元件的绝缘和耐辐照性能要求极高。现有专利201910585423.7中描述的气动抓具，通过两个夹爪与缸筒滑动连接，导向杆与夹爪滑动连接，活塞杆的伸出或缩回驱动夹爪闭合或打开。这种结构导致夹爪夹持物件的端部尺寸较大，操作灵巧度不足，不适用于狭窄空间细小物件的抓取，且对物件的抓取范围有限，不适用于抓取不规则物件。
3、因此，现有技术中存在的问题主要包括：
4、①内部驱动结构复杂，难以实现小型化和轻型化，不适合在狭小空间操作。
5、②电驱动抓具成本高，且在特殊环境下对电气元件的性能要求苛刻。
6、③现有气动抓具的夹爪端部尺寸较大，操作灵巧度不足，不适合抓取细小物件。
7、④抓取范围有限，不适合抓取不规则物件。
1、针对现有技术存在的不足，本专利技术实施例的目的是提供一种适用于水下和辐照环境的气动抓具，这种抓具利用气动方式驱动弹性夹爪实现抓夹动作，具有材料不受辐照影响、结构简单、动作可靠、可微小型化等特点，能够有效解决水下和辐照环境下狭小空间的目标抓取难题。
2、为了实现上述目的，本专利技术实施例提供了如下技术方案：
3、一种适用于水下和辐照环境的气动抓具，包括：驱动机构和抓取组件；所述驱动机构包括套管、活塞和连杆，所述套管前端具有滑动腔，套管中部具有贯通孔，套管后部具有气腔，所述贯通孔连通所述滑动腔和气腔，所述活塞滑动安装在所述气腔内，所述连杆安装在所述贯通孔内，且连杆的后端与所述活塞连接；所述抓取组件包括至少两个夹爪，所述夹爪为弹性材料，夹爪位于所述滑动腔内并安装在所述连杆的前端，能在连杆的作用下伸出滑动腔并使前端开口抓取工件。
4、可选的，所述套管滑动腔的后端具有连通管，所述连通管安装一通气管，所述通气管用于通入压缩气体。
5、可选的，所述驱动机构还包括弹簧，所述弹簧位于所述滑动腔内且套接在所述连杆上，所述弹簧的前端抵在所述滑动腔的前端面上，弹簧的后端抵在所述活塞的前端面上。
6、可选的，所述抓取组件还包括滑块，所述滑块滑动安装在所述滑动腔内，且滑块的后端与所述连杆的前端连接，所述夹爪安装在滑块的前端。
7、可选的，所述夹爪的后端与所述滑块的前端固定连接；或者，所述夹爪的后端与所述滑块的前端铰接连接。
8、可选的，所述夹爪由多段弯折形成，夹爪的前端具有第一弯折段和第二弯折段，所述第一弯折段和第二弯折段形成的开口朝向中心轴。
9、可选的，所述夹爪为不锈钢条、不锈钢片或不锈钢丝。
10、可选的，所述连杆的后端与所述活塞的前端固定连接或者铰接连接。
11、可选的，所述套管为柔性材料。
12、本专利技术实施例还提供了一种利用如上所述的适用于水下和辐照环境的气动抓具的抓取方法，包括：压缩空气推动活塞向前移动，活塞通过连杆带动夹爪滑出滑动腔，夹爪前端脱离套管的限制从而张开；停止通气，活塞在弹簧的作用下向后移动，进而通过连杆带动夹爪往滑动腔内缩回，夹爪在套管的限制下向中心收拢从而抓取工件。
13、本专利技术实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
14、该结构的设计不仅简化了气动抓具的驱动方式，减少了复杂的机械连接，还利用气动控制实现了高效、精确的抓取动作。弹性材料夹爪具有自动恢复形状的能力，使得抓具适应性强，能够抓取不同形状和大小的目标物体，尤其适合狭小空间的操作。
15、本专利技术采用气动方式，提供了工具远程操作的能力，可以采用人工或机器人操作，保护操作人员安全。抓具驱动采用压缩空气，易于获取，不会受环境水、辐射等影响，对使用环境没有污染。此抓具结构简单，加工难度小，可以制成小型或微型尺寸，适用于狭小区域抓取目标。抓具可以全部采用金属材料，适用于辐照环境。套管采用柔性材料制成配合各部件的铰接连接，适应复杂空间。
16、本专利技术附加方面的优点将在下面的描述中给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
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1.一种适用于水下和辐照环境的气动抓具，其特征在于，包括：驱动机构和抓取组件；
2.如权利要求1所述的适用于水下和辐照环境的气动抓具，其特征在于，所述套管滑动腔的后端具有连通管，所述连通管安装一通气管，所述通气管用于通入压缩气体。
3.如权利要求2所述的适用于水下和辐照环境的气动抓具，其特征在于，所述驱动机构还包括弹簧，所述弹簧位于所述滑动腔内且套接在所述连杆上，所述弹簧的前端抵在所述滑动腔的前端面上，弹簧的后端抵在所述活塞的前端面上。
4.如权利要求1所述的适用于水下和辐照环境的气动抓具，其特征在于，所述抓取组件还包括滑块，所述滑块滑动安装在所述滑动腔内，且滑块的后端与所述连杆的前端连接，所述夹爪安装在滑块的前端。
5.如权利要求4所述的适用于水下和辐照环境的气动抓具，其特征在于，所述夹爪的后端与所述滑块的前端固定连接；或者，所述夹爪的后端与所述滑块的前端铰接连接。
6.如权利要求1所述的适用于水下和辐照环境的气动抓具，其特征在于，所述夹爪由多段弯折形成，夹爪的前端具有第一弯折段和第二弯折段，所述第一弯折段和第二弯折段
7.如权利要求1所述的适用于水下和辐照环境的气动抓具，其特征在于，所述夹爪为不锈钢条、不锈钢片或不锈钢丝。
8.如权利要求1所述的适用于水下和辐照环境的气动抓具，其特征在于，所述连杆的后端与所述活塞的前端固定连接或者铰接连接。
9.如权利要求8所述的适用于水下和辐照环境的气动抓具，其特征在于，所述套管为柔性材料。
10.一种利用如权利要求1-9任一项所述的适用于水下和辐照环境的气动抓具的抓取方法，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种适用于水下和辐照环境的气动抓具，其特征在于，包括：驱动机构和抓取组件；
2.如权利要求1所述的适用于水下和辐照环境的气动抓具，其特征在于，所述套管滑动腔的后端具有连通管，所述连通管安装一通气管，所述通气管用于通入压缩气体。
3.如权利要求2所述的适用于水下和辐照环境的气动抓具，其特征在于，所述驱动机构还包括弹簧，所述弹簧位于所述滑动腔内且套接在所述连杆上，所述弹簧的前端抵在所述滑动腔的前端面上，弹簧的后端抵在所述活塞的前端面上。
4.如权利要求1所述的适用于水下和辐照环境的气动抓具，其特征在于，所述抓取组件还包括滑块，所述滑块滑动安装在所述滑动腔内，且滑块的后端与所述连杆的前端连接，所述夹爪安装在滑块的前端。
5.如权利要求4所述的适用于水下和辐照环境的气动抓具，其特征在于，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：白勇军，沈小要，翁志敏，吴辉平，余克勤，张荣俭，庄源，宋玉，
申请(专利权)人：上海核工程研究设计院股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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