CN104465071A - 互感器自动绕线装置 - Google Patents

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刘座铭
田姝
任萍
王佳颖
李守学
胡飞飞
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Electric Power Research Institute of State Grid Jilin Electric Power Co Ltd
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State Grid Corp of China SGCC
Electric Power Research Institute of State Grid Jilin Electric Power Co Ltd
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Abstract

本发明涉及一种互感器自动绕线装置，属于机器人领域。包括肩部关节、大臂、肘部关节、小臂、腕部关节、仿人机械手、身体，肩部关节连接在身体上，大臂连接在肩部关节和肘部关节之间，小臂连接在肘部关节和腕部关节之间，仿人机械手连接在腕部关节上，身体通过螺栓与操作台连接。优点在于机械结构简捷紧凑、体积小、重量轻；运动范围大，安全性强、可达性强、双手协调运动灵活，作业能耗低。

Description

互感器自动绕线装置
技术领域
本发明为互感器自动绕线装置，特别是针对互感器绕线的设备，属于机器人领域。
背景技术
互感器是电力设施中不可或缺的一部分，对应设备的使用效果及寿命取决于互感器的质量，但目前在国内，互感器线圈的缠绕是由人工进行的，由于工人的手法差异以及不可避免的工作误差，会导致线圈的缠绕质量参差不齐，难以保证产品的质量，而且效率低，成本高。鉴于此，一种互感器自动绕线装置是业内急需的。
发明内容
本发明提供一种互感器自动绕线装置，以解决目前手工缠绕存的质量不稳定、效率低、成本高的问题。
本发明采取的技术方案是：包括肩部关节、大臂、肘部关节、小臂、腕部关节、仿人机械手、身体，肩部关节连接在身体上，大臂连接在肩部关节和肘部关节之间，小臂连接在肘部关节和腕部关节之间，仿人机械手连接在腕部关节上，身体通过螺栓与操作台连接。
所述肩部关节的结构是，第一电机与臂板固定连接，臂板与肩部电机座连接，肩部电机座与肩部支架连接，肩部旋转轴与肩部支架连接，肩部连接轴与肩部支架连接，肩部轴承压盖与肩部支架固定连接，肩部旋转轴端盖与肩部旋转轴固定，肩部旋转轴、肩部连接轴与大臂固定连接。
所述肘关节的结构是，肘部俯仰轴承座与大臂固定连接，第二电机通过键与主动齿轮连接，齿轮轴轴承套在主动齿轮轴上，主动齿轮与从动齿轮相啮合，从动齿轮套套在肘部摆动轴上、并通过螺母固定连接，小臂与轴承压盖一固定连接，螺钉与肘部摆动轴固定连接，小臂与轴承压盖二固定连接，摆动轴与小臂形成固定连接。
所述腕部关节的结构是，第三电机座与小臂连接，第三电机通过联轴器与法兰盘连接，法兰盘与仿人机械手相连。
所述仿人机械手的结构是，仿人机械手的电机通过螺栓固定在挡板上，挡板通过螺栓连接在手掌上，手掌通过螺栓与支架相连；电机转动时上的带动电机齿轮转动,电机齿轮与大齿轮啮合，带动大齿轮转动，大齿轮与小齿轮同轴，为基联齿轮,大齿轮与小齿轮等角速度转动，小齿轮与扇形齿轮啮合，带动扇形齿轮转动，从而带动四指的张合，连杆将大拇指与中指后端连接并固定在支架上，中指前段固定在轴上，拇指大套筒和拇指小套筒由中指轴连接，食指套筒、中指套筒、无名指套筒与小指套筒套在轴上，起到保持四指距离的作用，拇指后部与拇指轴通过螺栓相连，固定安装在端盖与半端盖之间的轴套筒里，与端盖轴相连接。
所述操作台的结构是，固定装置与工作台面上的滑槽滑动连接，螺钉与固定装置螺纹连接。
本发明的优点是结构新颖，可以完成腕部回转、肘部俯仰、大臂俯仰、手掌开合等动作，并通过两个装置对称安装，在计算机控制下可协调动作，相互配合实现互感器绕线的功能，结构简捷紧凑、可达性强，作业能耗低。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明肩部关节的结构示意图；
图3是本发明肘关节的结构示意图；
图4是本发明腕部关节的结构示意图；
图5是本发明仿人机械手的结构示意图；
图6是本发明仿人机械手的传动原理示意图；
图7是本发明仿人机械手俯视图；
图8是图5的A-A剖视图,表示拇指固定状态示意图；
图9是图5中B-B剖视图,表示四指结构示意图；
图10是图5中C-C剖视图,表示四指固定示意图；
图11是图5中D-D剖视图四指连接传动示意图；
图12是发明操作台示意图。
具体实施方式
包括肩部关节1、大臂2、肘部关节3、小臂4、腕部关节5、仿人机械手6、身体7，肩部关节1连接在身体7上，大臂2连接在肩部关节1和肘部关节3之间，小臂4连接在肘部关节3和腕部关节5之间，仿人机械手6连接在腕部关节5上，身体7通过螺栓与操作台8连接。
所述肩部关节的结构是，第一电机101与臂板102固定连接，臂板102与肩部电机座103连接，肩部电机座103与肩部支架104连接，肩部旋转轴105与肩部支架104连接，肩部连接轴106与肩部支架104连接，肩部轴承压盖107与肩部支架104固定连接，肩部旋转轴端盖108与肩部旋转轴105固定，肩部旋转轴105、肩部连接轴106与大臂2固定连接。
所述肘关节的结构是，肘部俯仰轴承座301与大臂2固定连接，第二电机302通过键303与主动齿轮304连接，齿轮轴轴承305套在主动齿轮轴306上，主动齿轮304与从动齿轮307相啮合，从动齿轮套308套在肘部摆动轴309上、并通过螺母固定连接，小臂4与轴承压盖一310固定连接，螺钉311与肘部摆动轴309固定连接，小臂4与轴承压盖二312固定连接，摆动轴309与小臂4形成固定连接。
所述腕部关节的结构是，第三电机座501与小臂4连接，第三电机502通过联轴器503与法兰盘504连接，法兰盘504与仿人机械手6相连。
所述仿人机械手的结构是，仿人机械手的电机600通过螺栓固定在挡板606上，挡板606通过螺栓连接在手掌607上，手掌通过螺栓与支架604相连；电机600转动时上的带动电机齿轮628转动,电机齿轮628与大齿轮609啮合，带动大齿轮609转动，大齿轮609与小齿轮610同轴，为基联齿轮,大齿轮609与小齿轮610等角速度转动，小齿轮610与扇形齿轮611啮合，带动扇形齿轮611转动，从而带动四指的张合，连杆621将大拇指601与中指后端603连接并固定在支架604上，中指前段602固定在轴615上，拇指大套筒613和拇指小套筒614由中指轴612连接，食指套筒616、中指套筒618、无名指套筒619与小指套筒620套在轴617上，起到保持四指距离的作用，拇指后部627与拇指轴626通过螺栓相连，固定安装在端盖625与半端盖624之间的轴套筒622里，与端盖轴623相连接。
所述操作台的结构是，固定装置802与工作台面801上的滑槽804滑动连接，螺钉803与固定装置802螺纹连接，工件互感器9放置在固定装置802上，通过螺钉803压紧固定。
各关节的回转副和摆动副分别由一台步进电机驱动。该互感器自动绕线装置的肩关节有一个自由度：电动机通过联轴器带动大臂I轴摆动(运动范围-800——+800)；肘部关节有一个自由度：电动机通过齿轮副传动带动小臂绕手臂纵轴线摆动(运动范围-350——+350)；腕部关节有一个自由度：电机通过联轴器带动法兰盘，带动仿人机械手绕手臂纵长轴线回转(运动范围-900——+900)。仿人机械手以手掌为基座，电机固定在手掌内，带动齿轮实现各级减速，半齿连接在四指上，当半齿转动时带动四指张合，四指和拇指是由连杆连接，所以四指动的时候拇指也随之而动，且与四指运动方向相反。

Claims (6)

1.一种互感器自动绕线装置，其特征在于:包括肩部关节、大臂、肘部关节、小臂、腕部关节、仿人机械手、身体，肩部关节连接在身体上，大臂连接在肩部关节和肘部关节之间，小臂连接在肘部关节和腕部关节之间，仿人机械手连接在腕部关节上，身体通过螺栓与操作台连接。
2.根据权利要求1所述的一种互感器自动绕线装置，其特征在于:所述肩部关节的结构是，第一电机与臂板固定连接，臂板与肩部电机座连接，肩部电机座与肩部支架连接，肩部旋转轴与肩部支架连接，肩部连接轴与肩部支架连接，肩部轴承压盖与肩部支架固定连接，肩部旋转轴端盖与肩部旋转轴固定，肩部旋转轴、肩部连接轴与大臂固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种互感器自动绕线装置，其特征在于:所述肘关节的结构是，肘部俯仰轴承座与大臂固定连接，第二电机通过键与主动齿轮连接，齿轮轴轴承套在主动齿轮轴上，主动齿轮与从动齿轮相啮合，从动齿轮套套在肘部摆动轴上、并通过螺母固定连接，小臂与轴承压盖一固定连接，螺钉与肘部摆动轴固定连接，小臂与轴承压盖二固定连接，摆动轴与小臂形成固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种互感器自动绕线装置，其特征在于:所述腕部关节的结构是，第三电机座与小臂连接，第三电机通过联轴器与法兰盘连接，法兰盘与仿人机械手相连。
5.根据权利要求1所述的一种互感器自动绕线装置，其特征在于:所述仿人机械手的结构是，仿人机械手的电机通过螺栓固定在挡板上，挡板通过螺栓连接在手掌上，手掌通过螺栓与支架相连；电机转动时上的带动电机齿轮转动,电机齿轮与大齿轮啮合，带动大齿轮转动，大齿轮与小齿轮同轴，为基联齿轮,大齿轮与小齿轮等角速度转动，小齿轮与扇形齿轮啮合，带动扇形齿轮转动，从而带动四指的张合，连杆将大拇指与中指后端连接并固定在支架上，中指前段固定在轴上，拇指大套筒和拇指小套筒由中指轴连接，食指套筒、中指套筒、无名指套筒与小指套筒套在轴上，起到保持四指距离的作用，拇指后部与拇指轴通过螺栓相连，固定安装在端盖与半端盖之间的轴套筒里，与端盖轴相连接。
6.根据权利要求1所述的一种互感器自动绕线装置，其特征在于:所述操作台的结构是，固定装置与工作台面上的滑槽滑动连接，螺钉与固定装置螺纹连接。
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