CN105290771A - 用于拆装高压输电线路螺母的末端执行器和机器人 - Google Patents

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    • B23P19/04—Machines for simply fitting together or separating metal parts or objects, or metal and non-metal parts, whether or not involving some deformation; Tools or devices therefor so far as not provided for in other classes for assembling or disassembling parts
    • B23P19/06—Screw or nut setting or loosening machines

Abstract

本发明公开了一种用于拆装高压输电线路螺母的末端执行器和机器人，其涉及机器人领域，所述末端执行器包括执行模块，其包括蜗轮轴，蜗轮轴上紧固连接蜗轮，蜗轮轴末端紧固连接万用套筒；蜗轮与蜗杆相啮合，带动万用套筒转动，用于拆装高压输电线路上的螺母；驱动模块，其与蜗杆相连，用于驱动蜗杆运动；转接件，其首端与执行模块相连，末端用于连接机器人操作臂。该末端执行器的结构紧凑，能够适应多种规格的螺母，易于机器人操作臂进行对接。

Description

用于拆装高压输电线路螺母的末端执行器和机器人
技术领域
本发明属于机器人领域，尤其涉及一种用于拆装高压输电线路螺母的末端执行器和机器人。
背景技术
机器人是自动控制机器(Robot)的俗称，自动控制机器包括一切模拟人类行为或思想与模拟其他生物的机械。狭义上对机器人的定义还有很多分类法及争议，有些电脑程序甚至也被称为机器人。在当代工业中，机器人指能自动执行任务的人造机器装置，用以取代或协助人类工作。理想中的高仿真机器人是高级整合控制论、机械电子、计算机与人工智能、材料学和仿生学的产物，目前科学界正在向此方向研究开发。
发电厂发出的电，并不是只供附近的人们使用，还要传输到很远的地方，满足更多的需要。这些电不能直接通过普通的电线传输出去，而是要用高压输电线路传送的。高压输电线路上均悬挂有防震锤和悬垂线夹，但是由于长时间的风舞、老化等原因造成紧固螺母松脱，影响线路的安全运行。
在线路工作人员发现螺母松动后，通常由人员登塔进行修复工作，由于需要高空作业，增加了工作人员的危险性。目前，国内外针对高压输电线路研究的巡线机器人较多，而应用在机器人上的在线作业工具的研究较少。而且目前缺乏一种用于拆装高压输电线路螺母的末端执行器和机器人。
发明内容
为了解决现有技术的缺点，本发明提供一种用于拆装高压输电线路螺母的末端执行器和机器人。该末端执行器的结构紧凑，能够适应多种规格的螺母，易于机器人操作臂进行对接。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种用于拆装高压输电线路螺母的末端执行器，包括：
执行模块，其包括蜗轮轴，蜗轮轴上紧固连接蜗轮，蜗轮轴末端紧固连接万用套筒；蜗轮与蜗杆相啮合，带动万用套筒转动，用于拆装高压输电线路上的螺母；
驱动模块，其与蜗杆相连，用于驱动蜗杆运动；
转接件，其首端与执行模块相连，末端用于连接机器人操作臂。
所述驱动模块包括驱动电机，驱动电机输出轴末端通过联轴器与驱动齿轮相连；驱动齿轮与蜗杆齿轮相啮合，形成传动机构；所述蜗杆齿轮固定于蜗杆的一端。
所述蜗杆的两端通过轴承固定于支架上。
所述蜗轮轴两端通过轴承固定于支架上。
所述驱动电机与电机支架紧固连接。
所述驱动齿轮也与电机支架相连。
所述驱动电机通过法兰与电机支架紧固连接。
一种机器人，该机器人具有所述的末端执行器。
本发明的有益效果为：
(1)本发明的结构简单、操作方便，具有独立性，易于与不同的操作臂连接；
(2)本发明的功能可扩展性强，在执行器的末端可能换不同的操作工具，可实现不同的功能，例如高压线线路修补和航标球拆装任务；
(3)本发明的末端执行器适应性强，由于高压线路上的防震锤可能采用不同规格的螺母，利用末端的万用套筒可适应多种型号范围内的螺母，操作简单方便。
附图说明
图1是本发明的末端执行器总体结构示意图。
图2是执行模块的结构示意图。
图3是驱动模块的结构示意图。
其中，1驱动模块，2执行模块，3转接件，4支架，5蜗杆，6蜗轮，7蜗轮轴，8万用套筒，9蜗杆齿轮，10电机支架，11驱动齿轮，12联轴器，13法兰，14驱动电机。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明：
首先，使用图1对本发明的用于拆装高压输电线路螺母的末端执行器的整体结构进行说明。另外，图1所示的末端执行器和机器人由未图示的规定的控制装置进行动作控制。
如图1所示，用于拆装高压输电线路螺母的末端执行器，包括驱动模块1、执行模块2和转接件3。其中，转接件3的首端与执行模块2相连，转接件3的末端用于连接机器人操作臂。
转接件3的作用是：连接执行模块2与机器人操作臂，使得机器人控制操作臂，进一步控制末端执行器进行拆装高压输电线路螺母。
接着，利用图2对执行模块2的详细结构做出如下说明：
如图2所示，执行模块2包括蜗轮轴7，蜗轮轴7上紧固连接蜗轮6，蜗轮轴7末端紧固连接万用套筒8；蜗轮6与蜗杆5相啮合，带动万用套筒8转动，这样达到拆装高压输电线路上的螺母的目的。
首先，详细说明一下涡轮轴7，其作用是分别紧固连接蜗轮6和万用套筒8。蜗轮轴7两端通过轴承与支架4相连。其中，支架4起到了支撑作用。
然后，说明一下蜗杆5，蜗杆5与蜗轮6相啮合，通过蜗杆5的运动，则可带动涡轮6的转动，进而带动紧固于涡轮轴7末端的万用套筒8转动。蜗杆5的两端通过轴承也支架4相连。其中，支架4起到了支撑作用。
其中，万用套筒8能够适应多种型号范围内的螺母，因此，使得本发明的末端执行器适应性强，利用末端的万用套筒8拆装高压线路上的不同规格的螺母，使得操作更加简单方便。
接着，利用图3对驱动模块3的详细结构做出如下说明：
驱动模块3与蜗杆5相连，驱动模块3的作用是：驱动蜗杆5运动。
由于蜗杆5与蜗轮6相啮合，蜗杆5的运动，则可带动涡轮6的转动，进而带动紧固于涡轮轴7末端的万用套筒8转动。
由于万用套筒8与高压线路上的螺母相套合在一起，这样通过万用套筒8的转动进行拆装高压线路上的螺母。
如图3所示，驱动模块3的具体结构为：包括驱动电机14，驱动电机14输出轴末端通过联轴器12与驱动齿轮11相连；驱动齿轮11与蜗杆齿轮9相啮合，形成传动机构；其中，蜗杆齿轮9固定于蜗杆5的一端。
进一步地，驱动电机14与电机支架10紧固连接；驱动电机14通过法兰13与电机支架10紧固连接。驱动齿轮11也与电机支架10相连。
电机支架10的作用是：支撑驱动电机。
一种机器人，该机器人具有所述的末端执行器。
本发明采用驱动模块1、执行模块2和转接件3的结构，使得整体简单、操作方便，具有独立性，易于与不同的操作臂连接；
此外，本发明在执行器的末端与机器人操作臂，使得机器人控制操作臂，可进行操作更换不同的操作工具，可实现不同的功能，例如高压线线路修补和航标球拆装任务；
末端执行器适应性强，由于高压线路上的防震锤可能采用不同规格的螺母，利用末端的万用套筒可适应多种型号范围内的螺母，操作简单方便。
本发明的用于拆装高压输电线路螺母的末端执行器的工作原理为：
首先，驱动模块用来驱动蜗杆运动，由于蜗杆与蜗轮相啮合，这样就可以带动执行模块的万用套筒转动；
而且万用套筒能够适用于各种不同型号的螺母，这样通过驱动模块驱动执行模块进行拆装高压输电线路上的螺母。
进一步地，具有本发明的所述的末端执行器的机器人的工作原理为：
在机器人进行工作前，首先通过转接件将本发明的所述末端执行器的执行模块与机器人操作臂相连，其连接电路及结构均可采用现有技术实现；
执行模块，通过机器人操作臂的指挥控制，实现其他的任务操作。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (8)

1.一种用于拆装高压输电线路螺母的末端执行器，其特征在于，包括：
执行模块，其包括蜗轮轴，蜗轮轴上紧固连接蜗轮，蜗轮轴末端紧固连接万用套筒；蜗轮与蜗杆相啮合，带动万用套筒转动，用于拆装高压输电线路上的螺母；
驱动模块，其与蜗杆相连，用于驱动蜗杆运动；
转接件，其首端与执行模块相连，末端用于连接机器人操作臂。
2.如权利要求1所述的一种用于拆装高压输电线路螺母的末端执行器，其特征在于，所述驱动模块包括驱动电机，驱动电机输出轴末端通过联轴器与驱动齿轮相连；驱动齿轮与蜗杆齿轮相啮合，形成传动机构；所述蜗杆齿轮固定于蜗杆的一端。
3.如权利要求1所述的一种用于拆装高压输电线路螺母的末端执行器，其特征在于，所述蜗杆的两端通过轴承固定于支架上。
4.如权利要求1所述的一种用于拆装高压输电线路螺母的末端执行器，其特征在于，所述蜗轮轴两端通过轴承固定于支架上。
5.如权利要求2所述的一种用于拆装高压输电线路螺母的末端执行器，其特征在于，所述驱动电机与电机支架紧固连接。
6.如权利要求5所述的一种用于拆装高压输电线路螺母的末端执行器，其特征在于，所述驱动齿轮也与电机支架相连。
7.如权利要求5所述的一种用于拆装高压输电线路螺母的末端执行器，其特征在于，所述驱动电机通过法兰与电机支架紧固连接。
8.一种机器人，其特征在于，该机器人具有权利要求1～7中的任意一项所述的末端执行器。
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