[发明专利]多自由度调整的管道搬运夹持装置及方法

权利要求书

1.一种多自由度调整的管道搬运夹持装置，包括底座(1)，其特征在于，还包括周向转动组件(2)、俯仰角度调整组件(3)、夹持组件(4)以及活动夹头(5)，周向转动组件(2)设置在底座(1)上，在周向转动组件(2)上设置有俯仰角度调整组件(3)，在俯仰角度调整组件(3)上设置有夹持组件(4)，活动夹头(5)设置在夹持组件(4)的末端，通过周向转动组件(2)、俯仰角度调整组件(3)以及夹持组件(4)的张开度配合对活动夹头(5)的夹持工件进行多个自由度调整。

2.根据权利要求1所述的多自由度调整的管道搬运夹持装置，其特征在于，所述周向转动组件(2)包括转动齿盘(23)、传动齿轮组(22)和周向驱动件(21)，所述转动齿盘(23)通过转轴与底座(1)连接，周向驱动件(21)通过传动齿轮组(22)驱动转动齿盘(23)在底座(1)上沿着周向转动。

3.根据权利要求2所述的多自由度调整的管道搬运夹持装置，其特征在于，所述传动齿轮组(22)包括至少2个传动齿轮，传动齿轮对称地分布在转动齿盘(23)的外侧并与转动齿盘(23)啮合，转动齿盘(23)的直径至少是传动齿轮直径的5倍。

4.根据权利要求2所述的多自由度调整的管道搬运夹持装置，其特征在于，所述俯仰角度调整组件(3)包括俯仰板(32)、俯仰驱动件(31)以及俯仰铰座(33)；所述俯仰铰座(33)固定在转动齿盘(23)上，俯仰板(32)通过转轴与相对设置的两个俯仰铰座(33)铰接，并可沿着转轴在俯仰铰座(33)之间转动；所述俯仰驱动件(31)的一端与转动齿盘(23)铰接，另一端与俯仰板(32)铰接，当俯仰驱动件(31)工作，驱动俯仰板(32)沿俯仰铰座(33)作俯仰转动，调整俯仰角度。

5.根据权利要求4所述的多自由度调整的管道搬运夹持装置，其特征在于，所述夹持组件(4)包括对称设置在俯仰板(32)两侧的夹持驱动件(41)和夹持弯臂(42)，夹持弯臂(42)的一端与俯仰板(32)的末端铰接，夹持驱动件(41)的一端与俯仰板(32)铰接，夹持驱动件(41)的另一端与夹持弯臂(42)的弯折处铰接，夹持驱动件(41)工作时，驱动对称设置的两个夹持弯臂(42)开合，调控夹持弯臂(42)之间的张开度。

6.根据权利要求5所述的多自由度调整的管道搬运夹持装置，其特征在于，所述活动夹头(5)与夹持弯臂(42)的末端铰接，且活动夹头(5)与夹持工件相对的一侧呈弧形，使活动夹头(5)的两端与夹持工件点接触，并与铰接点形成三角形的受力分布。

7.根据权利要求5所述的多自由度调整的管道搬运夹持装置，其特征在于，还包括与底座(1)连接的移动机构，移动机构带动底座(1)水平移动。

8.一种多自由度调整的管道搬运夹持方法，其特征在于，利用权利要求1的多自由度调整的管道搬运夹持装置实现，利用周向转动组件(2)在底座(1)上沿着周向转动作周向调整、俯仰角度调整组件(3)完成俯仰角度调整以及夹持组件(4)调整夹持的张开度，对活动夹头(5)的夹持工件进行多维度调整，再通过活动夹头(5)自由调整将夹持受力呈三角形的三个点分散，以完成管道搬运夹持的多自由度调整。

9.根据权利要求8所述的多自由度调整的管道搬运夹持方法，其特征在于，所述俯仰角度调整组件(3)完成俯仰角度调整具体是：利用俯仰驱动件(31)直线伸缩运动，驱动俯仰板(32)沿俯仰铰座(33)作俯仰转动，俯仰角度的调整范围为-60°-60°。