一种配网作业机器人执行机构手爪的制作方法

文档序号:22632265发布日期:2020-10-28 11:18阅读:129来源:国知局
一种配网作业机器人执行机构手爪的制作方法

本实用新型涉及一种配网作业机器人执行机构手爪,属于配网带电作业领域。



背景技术:

随着社会经济的发展,人们对电力供应的要求越来越高。配电网的可靠性是保证电力持续供应的关键。目前,传统配网检修作业(接、断线、更换等)主要由穿戴绝缘手套的人工进行。虽然徒手作业具有较高的灵活性,但由于配电网线路通常十分紧凑,各线路间距小,增加了工人的作业复杂性和危险性,操作不当时极易造成短路从而引发人身伤亡事故。在一些条件复杂的场所工人无法进行带电作业。可见,这种作业方式工作效率低且危险系数高,这将严重影响配电网的持续稳定运行。为了保证配网带电作业人员的安全,提高配电网带电作业效率,部分环节使用机器人代替工作人员进行配电网作业显得尤为重要。



技术实现要素:

本实用新型提供了一种配网作业机器人执行机构手爪,以用于构建进行配网作业机器人末端的手爪,通过该手爪进行开合。

本实用新型的技术方案是:一种配网作业机器人执行机构手爪,包括上夹块1-1、下夹块1-2、前部外壳4、后部外壳21、电机传动轴8、蜗杆9、上蜗轮外齿轮10-1、上蜗轮内齿轮10-2、下蜗轮外齿轮11-1、下蜗轮内齿轮11-2、上传动齿轮12、下传动齿轮13、齿条螺母14、上齿条15、下齿条16、上导轨17、下导轨18;所述电机传动轴8一端从盖合的前部外壳4、后部外壳21伸出,电机传动轴8另一端与蜗杆9一端固定连接,蜗杆9另一端为螺纹端,蜗杆9螺纹端上下分别与上蜗轮外齿轮10-1、下蜗轮外齿轮11-1啮合,与上蜗轮外齿轮10-1同轴安装的上蜗轮内齿轮10-2与上传动齿轮12一端啮合,与下蜗轮外齿轮11-1同轴安装的下蜗轮内齿轮11-2与下传动齿轮13一端啮合,上传动齿轮12另一端与上齿条15齿端啮合,下传动齿轮13另一端与下齿条16齿端啮合,上齿条15另一端与上导轨17一端固定,下齿条16另一端与下导轨18一端固定,上导轨17另一端固定在位于前部外壳4、后部外壳21外侧的上夹块1-1,下导轨18另一端固定在位于前部外壳4、后部外壳21外侧的下夹块1-2。

所述前部外壳4、后部外壳21靠近上夹块1-1、下夹块1-2一侧安装上导轨17、下导轨18处设有开口,上导轨17两侧设有凸卡ⅰ19、下导轨18凸卡ⅱ20,一侧的凸卡ⅰ19、凸卡ⅱ20与位于前部外壳4的凹轨ⅰ3配合,对称设置在另一侧的凸卡ⅰ19、凸卡ⅱ20与位于后部外壳21的凹轨ⅱ22配合。

所述前部外壳4、后部外壳21通过螺栓经螺母2、边缘螺母6固定实现盖合。

所述前部外壳4、后部外壳21内侧设有齿轮转轴固定轴承5、涡轮转轴固定轴承7;上传动齿轮12、下传动齿轮13分别与各自的齿轮转轴通过平键配合紧定螺钉固定,齿轮转轴轴端用挡圈与对应的齿轮转轴固定轴承5内圈固定;上蜗轮外齿轮10-1、上蜗轮内齿轮10-2与安装二者的涡轮转轴通过平键配合紧定螺钉固定,涡轮转轴轴端用挡圈与对应的涡轮转轴固定轴承7内圈固定;下蜗轮外齿轮11-1、下蜗轮内齿轮11-2与安装二者的涡轮转轴通过平键配合紧定螺钉固定,涡轮转轴轴端用挡圈与对应的涡轮转轴固定轴承7内圈固定。

本实用新型的有益效果是:本实用新型结构简单,使用方便,采用齿轮传动,蜗杆采用直流伺服电机驱动,前端的手爪可自由开合与抓紧,适用于配电作业抓取工作。

附图说明

图1为本实用新型结构图;

图2为蜗轮蜗杆及传动齿轮结构图;

图3为执行卡爪、导轨、齿条结构图;

图4为导轨结构图;

图5为执行卡爪结构图;

图中各标号为:1-1-上夹块,1-2-下夹块,2-螺母,3-凹轨ⅰ,4-前部外壳,5-齿轮转轴固定轴承,6-边缘螺母,7-涡轮转轴固定轴承,8-电机传动轴,9-蜗杆,10-1-上蜗轮外齿轮,10-2-上蜗轮内齿轮,11-1-下蜗轮外齿轮,11-2-下蜗轮内齿轮,12-上传动齿轮,13-下传动齿轮,14-齿条螺母,15-上齿条,16-下齿条,17-上导轨,18-下导轨,19-凸卡ⅰ,20-凸卡ⅱ,21-后部外壳,22-凹轨ⅱ。

具体实施方式

实施例1:如图1-5所示,一种配网作业机器人执行机构手爪,包括上夹块1-1、下夹块1-2、前部外壳4、后部外壳21、电机传动轴8、蜗杆9、上蜗轮外齿轮10-1、上蜗轮内齿轮10-2、下蜗轮外齿轮11-1、下蜗轮内齿轮11-2、上传动齿轮12、下传动齿轮13、齿条螺母14、上齿条15、下齿条16、上导轨17、下导轨18;所述电机传动轴8一端从盖合的前部外壳4、后部外壳21伸出,电机传动轴8另一端与蜗杆9一端通过键配合紧定螺钉固定连接,蜗杆9另一端为螺纹端,蜗杆9螺纹端上下分别与上蜗轮外齿轮10-1、下蜗轮外齿轮11-1啮合,与上蜗轮外齿轮10-1同轴安装的上蜗轮内齿轮10-2与上传动齿轮12一端啮合,与下蜗轮外齿轮11-1同轴安装的下蜗轮内齿轮11-2与下传动齿轮13一端啮合,上传动齿轮12另一端与上齿条15齿端啮合,下传动齿轮13另一端与下齿条16齿端啮合,上齿条15另一端与上导轨17一端通过齿条螺母14配合螺栓固定,下齿条16另一端与下导轨18一端通过齿条螺母14配合螺栓固定,上导轨17另一端通过螺栓螺母固定在位于前部外壳4、后部外壳21外侧的上夹块1-1,下导轨18另一端通过螺栓螺母固定在位于前部外壳4、后部外壳21外侧的下夹块1-2。再进一步地,夹块采用v形块,各夹块开齿状小口槽,上下夹块齿槽交错排列,各夹块与导轨通过螺栓螺母固定连接,连接处垫有绝缘垫片。

进一步地,可以设置所述前部外壳4、后部外壳21靠近上夹块1-1、下夹块1-2一侧安装上导轨17、下导轨18处设有开口,开口宽度为导轨厚度,开口长度为导轨轨迹长度,上导轨17两侧设有凸卡ⅰ19、下导轨18凸卡ⅱ20,一侧的凸卡ⅰ19、凸卡ⅱ20与位于前部外壳4的凹轨ⅰ3配合,对称设置在另一侧的凸卡ⅰ19、凸卡ⅱ20与位于后部外壳21的凹轨ⅱ22配合。本申请中导轨通过两侧的凸嵌在相应的限位直线凹槽(即凹轨)中上下移动,使得上下夹块只能上下移动,而不会进行左右移动(上下左右是以图1为示意进行的说明),减少张合过程中的摩擦阻力。

进一步地,可以设置所述前部外壳4、后部外壳21通过螺栓经螺母2、边缘螺母6固定实现盖合。外壳由高强度合金制成。

进一步地,可以设置前部外壳4、后部外壳21内侧设有齿轮转轴固定轴承5、涡轮转轴固定轴承7;上传动齿轮12、下传动齿轮13分别与各自的齿轮转轴通过平键配合紧定螺钉固定,齿轮转轴轴端用挡圈与对应的齿轮转轴固定轴承5内圈固定;上蜗轮外齿轮10-1、上蜗轮内齿轮10-2与安装二者的涡轮转轴通过平键配合紧定螺钉固定(上蜗轮外齿轮10-1、上蜗轮内齿轮10-2可以为一体结构,也可设计为分开的两个轮,下蜗轮外齿轮11-1、下蜗轮内齿轮11-2同理),涡轮转轴轴端用挡圈与对应的涡轮转轴固定轴承7内圈固定;下蜗轮外齿轮11-1、下蜗轮内齿轮11-2与安装二者的涡轮转轴通过平键配合紧定螺钉固定,涡轮转轴轴端用挡圈与对应的涡轮转轴固定轴承7内圈固定。

各自由度的驱动情况如下,由上夹块1-1、下夹块1-2构成的执行卡爪的开合依附于上导轨17、下导轨18动作实现,导轨的上下移动依附于上齿条15、下齿条16的动作实现,齿条的上下移动依附于上传动齿轮12、下传动齿轮13的旋转实现,上下传动齿轮的动作依附于上蜗轮内齿轮10-2、下蜗轮内齿轮11-2动作实现,上下蜗轮内齿轮的旋转依附于上下蜗轮外齿轮动作实现,上下蜗轮外齿轮依附于蜗杆9动作实现,蜗杆依附于电机传动轴8驱动实现。

本实用新型的工作过程是:当带有自锁功能的直流伺服电机驱动电机传动轴8顺时针转动时,蜗杆9顺时针转动,上蜗轮外齿轮10-1带动与其同轴的上蜗轮内齿轮10-2逆时针转动,下蜗轮外齿轮11-1带动与其同轴的下蜗轮内齿轮11-2顺时针转动,与上蜗轮内齿轮10-2啮合的上传动齿轮12顺时针转动,与下蜗轮内齿轮11-2啮合的下传动齿轮13逆时针转动,上齿条15向上移动,下齿条16向下移动,上导轨17向上移动,下导轨18向下移动,此时由上夹块1-1、下夹块1-2构成的执行卡爪分开。反之,当直流伺服电机驱动电机传动轴8逆时针转动时,执行卡爪合拢。通过控制直流电机的旋转方向,从而实现执行卡爪的开合,从而完成抓取工作。

更进一步地,为了适用配电网的工作,执行机构手爪与导轨连接处装设绝缘材料,同时所述执行机构外壳外露部分涂有绝缘漆进行绝缘保护,能防止触电短路保证操作人员安全。

上面结合附图对本实用新型的具体实施方式作了详细说明,但是本实用新型并不限于上述实施方式,在本领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。

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