CN108788893B - 一种平腕臂安装孔寻孔装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种平腕臂安装孔寻孔装置，包括动力组件、旋转盘、减速装置、固定座、第一机械手、支撑板、平腕臂、第二机械手、输送装置、激光发射器、激光接收器、压力传感器和电控箱，动力组件通过减速装置驱动旋转盘旋转，固定座和压力传感器均固定于旋转盘上，第一机械手固定于固定座上，输送装置设置在支撑板上，第二机械手设置在输送装置上，平腕臂分别被第一机械手或第二机械手夹紧，平腕臂与旋转盘同轴转动，平腕臂位于激光发射器以及激光接收器之间，第一机械手、第二机械手、激光接收器、动力组件以及输送装置均与电控箱电性相连，采用此种装置可以达到平腕臂的精确定位以为后期加工打好基础的目的。

Description

一种平腕臂安装孔寻孔装置

技术领域

本发明涉及铁路接触网施工设备领域，具体涉及平腕臂安装孔寻孔装置。

背景技术

电气化铁路与城市轨道交通接触网系统的平腕臂与斜腕臂以及斜腕臂与定位管之间需采用连接装置连接和支撑。现有的连接装置包括支撑圆管和一对套筒双耳(或一对套管单耳)，支撑圆管两端分别与套筒双耳(或套管单耳)采用螺纹连接，需要套丝，配钻后再加装弹性圆柱销，工作量和工艺要求均较高，需要生产厂家对项目施工人员进行详尽的操作培训和技术交底；套管单耳采用U形螺栓与腕臂管(平腕臂或斜腕臂)或定位管进行连接，在以往的线路运行中，U螺栓出现过断裂的情况，且其共有两个螺纹副连接，在接触网运行中螺纹副防松一直是受到关注的重点和难点，一旦发生松脱将严重影响列车安全运行，因而在前期的生产加工中需要对平腕臂进行严格的质量监控，加工工序也需要进行严格的设计，基于以上要求，需要对平腕臂的位置进行精确的定位，为此急需一种平腕臂安装孔寻孔装置来解决现有问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种平腕臂安装孔寻孔装置，达到平腕臂的精确定位以为后期加工打好基础的目的。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种平腕臂安装孔寻孔装置，包括动力组件、旋转盘、减速装置、固定座、第一机械手、支撑板、平腕臂、第二机械手、输送装置、激光发射器、激光接收器、压力传感器和电控箱，所述动力组件通过所述减速装置驱动所述旋转盘旋转，所述固定座和所述压力传感器均固定于所述旋转盘上，所述第一机械手固定于所述固定座上，所述输送装置设置在所述支撑板上，所述第二机械手设置在所述输送装置上，所述平腕臂分别被所述第一机械手或第二机械手夹紧，所述平腕臂与所述旋转盘同轴转动，所述平腕臂位于所述激光发射器以及所述激光接收器之间，所述第一机械手、所述第二机械手、所述激光接收器、所述动力组件以及所述输送装置均与所述电控箱电性相连。

进一步，所述减速装置包括主动齿轮和多个从动齿轮，所述旋转盘设有空腔，所述空腔沿其圆周外表面上设有齿牙，所述主动齿轮与所述从动齿轮均设置在所述空腔内，所述从动齿轮均与所述主动齿轮啮合，所述从动齿轮对称的设置在所述主动齿轮的外围，所述从动齿轮与所述齿牙相互啮合。

进一步，还包括卡盘，所述卡盘固定于所述旋转盘的端面上，所述卡盘上设有与其同轴设置的盲孔，所述压力传感器固定设置于所述盲孔内。

进一步，所述动力组件包括第一伺服电机、第一动力轴、第一联轴器、旋转杆，所述第一动力轴旋转式的连接在所述第一伺服电机上，所述旋转杆通过所述第一联轴器与所述第一伺服电机相连，所述旋转杆与所述主动齿轮键连接，所述电控箱与所述第一伺服电机电性相连。

进一步，所述输送装置包括第二伺服电机、第二动力轴、偏心轮、直角杆、连接杆、从动杆、横梁、多个滑块和两个腰板，所述第二伺服电机和两所述腰板均固定于所述支撑板上，所述第二动力轴动力连接于所述第二伺服电机上，所述第二动力轴偏心的固定于所述偏心轮上，所述直角杆固定于所述偏心轮上，所述直角杆的另一端通过所述连接杆与所述从动杆相互连接，所述滑块固定于所述从动杆上，所述横梁固定于两所述腰板之间，所述滑块滑动固定于所述横梁上，所述第二机械手固定于所述滑块上。

进一步，所述滑块与所述第二机械手的数量相同，且都为三个。

本发明与现有技术相比，其有益效果是：第一伺服电机带动主动齿轮旋转，主动齿轮啮合从动齿轮进而与旋转盘啮合，实现旋转盘的旋转，进而达到减速效果，固定在旋转盘上的卡盘也随之旋转，进而使得固定在卡盘上的第一机械手可绕着旋转盘的轴线旋转，可以理解的是：旋转盘的轴线与平腕臂的轴线相互重合，如此可以实现平腕臂上的通孔可绕着平腕臂的轴线旋转，当激光发射器发射激光穿过通孔到达激光接收器上时，表明平腕臂此时定位准确；

第二伺服电机带动偏心轮旋转，进而实现直角杆绕第二动力轴旋转，通过连接杆带动滑块在横梁上做往复运动，从而实现平腕臂在水平方向上做往复运动，当平腕臂的端部触碰到压力传感器时，第二伺服电机停止运动，此时平腕臂定位精准；

通过两次的定位完成平腕臂的全方位定位；

PLC控制程序为：第二机械手夹紧-第二伺服电机启动-第二伺服电机停止-第二机械手松开-第一机械手夹紧-第一伺服电机旋转-第一伺服电机停止-后续加工-第一机械手松开，完成加工。

附图说明

图1是本发明平腕臂安装孔寻孔装置的立体图；

图2是本发明平腕臂安装孔寻孔装置的输送装置的立体图；

图3是本发明平腕臂安装孔寻孔装置的卡盘的立体图；

图4是本发明平腕臂安装孔寻孔装置的减速装置的立体图。

图中：1固定座；2动力组件；3减速装置；4旋转盘；5第一机械手；6支撑板；7平腕臂；8第二机械手；9输送装置；10激光发射器；11激光接收器；12压力传感器；13卡盘；31主动齿轮；32从动齿轮；41空腔；411齿牙；131盲孔；21第一伺服电机；22第一动力轴；23第一联轴器；24旋转杆；91第二伺服电机；92第二动力轴；93偏心轮；94直角杆；95连接杆；96从动杆；97横梁；98滑块；99腰板。

具体实施方式

为详细说明本发明之技术内容、构造特征、所达成目的及功效，以下兹例举实施例并配合附图详予说明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

请参阅图1所示，并结合图2-图4所示，本发明提供一种实施方案：

一种平腕臂安装孔寻孔装置，包括动力组件2、旋转盘4、减速装置3、固定座1、第一机械手5、支撑板6、平腕臂7、第二机械手8、输送装置9、激光发射器10、激光接收器11、压力传感器12和电控箱，所述激光发射器10和激光接收器11采用配套型号为：FU-MSQT-LAN，压力传感器12采用型号：PT124G-123，电控箱采用型号：ZDXKZ-20G2 220V 10.6A，第一机械手5和第二机械手8为通用技术在此就不陈述其型号，所述动力组件2通过所述减速装置3驱动所述旋转盘4旋转，设置减速装置3可以使的旋转盘4的转速降低，进而可以实现平腕臂7的寻孔定位更加精准，所述固定座1和所述压力传感器12均固定于所述旋转盘4上，所述第一机械手5固定于所述固定座1上，所述输送装置9设置在所述支撑板6上，输送装置9起到输送平腕臂7直至平腕臂7的端部到达压力传感器12处，完成初步定位，所述第二机械手8设置在所述输送装置9上，所述平腕臂7分别被所述第一机械手5或第二机械手8夹紧，所述平腕臂7与所述旋转盘4同轴转动，如此可以使得平腕臂7可绕着其轴线转动，直至激光发射器10发射激光穿过平腕臂7的通孔到达激光传感器11处，完成最终定位，所述平腕臂7位于所述激光发射器10以及所述激光接收器11之间，所述第一机械手5、所述第二机械手8、所述激光接收器11、所述动力组件2以及所述输送装置9均与所述电控箱电性相连，其逻辑控制程序为：第二机械手8夹紧--输送装置9输送--第二机械手8松开--第一机械手5夹紧--动力组件2开启--动力组件2关闭--平腕臂7的后续加工--第一机械手5松开--输送装置9退回。

进一步，所述减速装置3包括主动齿轮31和多个从动齿轮32，所述旋转盘4设有空腔41，所述空腔41沿其圆周外表面上设有齿牙411，所述主动齿轮31与所述从动齿轮32均设置在所述空腔41内，所述从动齿轮32均与所述主动齿轮31啮合，所述从动齿轮32对称的设置在所述主动齿轮31的外围，所述从动齿轮32与所述齿牙411相互啮合；

采用行星减速装置进行减速具有其体积小，传动效率高，减速范围广，精度高等诸多优点，特别适合运用在平腕臂7的寻孔定位中。

进一步，还包括卡盘13，所述卡盘13固定于所述旋转盘4的端面上，为方便使用，靠近平腕臂7的旋转盘4的端面与卡盘13采用卡扣式连接，所述卡盘13上设有与其同轴设置的盲孔131，所述压力传感器12固定设置于所述盲孔131内，压力传感器12感应输送装置9输送平腕臂7的横向位置，进而通过电控箱控制输送装置9使其停止运动。

进一步，所述动力组件2包括第一伺服电机21、第一动力轴22、第一联轴器23、旋转杆24，所述第一动力轴22旋转式的连接在所述第一伺服电机21上，所述旋转杆24通过所述第一联轴器23与所述第一伺服电机21相连，所述旋转杆24与所述主动齿轮31键连接，所述电控箱与所述第一伺服电机21电性相连，第一伺服电机21采用的型号为：40A2A01030-SC0，第一伺服电机21具有即开即停的特点，当激光发射器10发射激光穿过平腕臂7的通孔被激光接收器11接收时，激光接收器11发送信号给电控箱进而控制第一伺服电机21停止运动，采用第一联轴器23可以起到保护第一伺服电机21的第一动力轴22的目的，从而可以延长第一伺服电机21的使用寿命。

进一步，所述输送装置9包括第二伺服电机91、第二动力轴92、偏心轮93、直角杆94、连接杆95、从动杆96、横梁97、多个滑块98和两个腰板99，所述第二伺服电机91和两所述腰板99均固定于所述支撑板6上，所述第二动力轴92动力连接于所述第二伺服电机91上，所述第二动力轴92偏心的固定于所述偏心轮93上，所述直角杆94固定于所述偏心轮93上，所述直角杆94的另一端通过所述连接杆95与所述从动杆96相互连接，所述滑块98固定于所述从动杆96上，所述横梁97固定于两所述腰板99之间，所述滑块98滑动固定于所述横梁97上，所述第二机械手8固定于所述滑块98上，第二伺服电机91带动偏心轮93旋转，进而使得直角杆94绕第二动力轴92旋转，通过连接杆95使得滑块98在横梁97上左右运动，采用此种结构不仅结构简单，而且在平腕臂7在水平方向上运动时可以随时停止，控制稳定。

进一步，所述滑块98与所述第二机械手8的数量相同，且都为三个，如此可以使的第二机械手8更加稳定的夹紧平腕臂7。

工作原理：第一伺服电机21带动主动齿轮31旋转，主动齿轮31啮合从动齿轮32进而与旋转盘4啮合，实现旋转盘4的旋转，进而达到减速效果，固定在旋转盘4上的卡盘13也随之旋转，进而使得固定在卡盘13上的第一机械手5可绕着旋转盘4的轴线旋转，可以理解的是：旋转盘4的轴线与平腕臂7的轴线相互重合，如此可以实现平腕臂7上的通孔可绕着平腕臂7的轴线旋转，当激光发射器10发射激光穿过通孔到达激光接收器11上时，表明平腕臂7此时定位准确；

第二伺服电机91带动偏心轮93旋转，进而实现直角杆94绕第二动力轴92旋转，通过连接杆95带动滑块98在横梁97上做往复运动，从而实现平腕臂7在水平方向上做往复运动，当平腕臂7的端部触碰到压力传感器12时，第二伺服电机91停止运动，此时平腕臂7定位精准；

通过两次的定位完成平腕臂7的全方位定位；

PLC控制程序为：第二机械手8夹紧-第二伺服电机91启动-第二伺服电机91停止-第二机械手8松开-第一机械手5夹紧-第一伺服电机21旋转-第一伺服电机21停止-后续加工-第一机械手5松开，完成加工。

综上所述，仅为本发明之较佳实施例，不以此限定本发明的保护范围，凡依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆为本发明专利涵盖的范围之内。

Claims (3)

1.一种平腕臂安装孔寻孔装置，其特征在于：包括动力组件（2）、旋转盘（4）、减速装置（3）、固定座（1）、第一机械手（5）、支撑板（6）、平腕臂（7）、第二机械手（8）、输送装置（9）、激光发射器（10）、激光接收器（11）、压力传感器（12）和电控箱，所述动力组件（2）通过所述减速装置（3）驱动所述旋转盘（4）旋转，所述固定座（1）和所述压力传感器（12）均固定于所述旋转盘（4）上，所述第一机械手（5）固定于所述固定座（1）上，所述输送装置（9）设置在所述支撑板（6）上，所述第二机械手（8）设置在所述输送装置（9）上，所述平腕臂（7）分别被所述第一机械手（5）或第二机械手（8）夹紧，所述平腕臂（7）与所述旋转盘（4）同轴转动，所述平腕臂（7）位于所述激光发射器（10）以及所述激光接收器（11）之间，所述第一机械手（5）、所述第二机械手（8）、所述激光接收器（11）、所述动力组件（2）以及所述输送装置（9）均与所述电控箱电性相连；

所述减速装置（3）包括主动齿轮（31）和多个从动齿轮（32），所述旋转盘（4）设有空腔（41），所述空腔（41）沿其圆周外表面上设有齿牙（411），所述主动齿轮（31）与所述从动齿轮（32）均设置在所述空腔（41）内，所述从动齿轮（32）均与所述主动齿轮（31）啮合，所述从动齿轮（32）对称的设置在所述主动齿轮（31）的外围，所述从动齿轮（32）与所述齿牙（411）相互啮合；

还包括卡盘（13），所述卡盘（13）固定于所述旋转盘（4）的端面上，所述卡盘（13）上设有与其同轴设置的盲孔（131），所述压力传感器（12）固定设置于所述盲孔（131）内；

所述输送装置（9）包括第二伺服电机（91）、第二动力轴（92）、偏心轮（93）、直角杆（94）、连接杆（95）、从动杆（96）、横梁（97）、多个滑块（98）和两个腰板（99），所述第二伺服电机（91）和两所述腰板（99）均固定于所述支撑板（6）上，所述第二动力轴（92）动力连接于所述第二伺服电机（91）上，所述第二动力轴（92）偏心的固定于所述偏心轮（93）上，所述直角杆（94）固定于所述偏心轮（93）上，所述直角杆（94）的另一端通过所述连接杆（95）与所述从动杆（96）相互连接，所述滑块（98）固定于所述从动杆（96）上，所述横梁（97）固定于两所述腰板（99）之间，所述滑块（98）滑动固定于所述横梁（97）上，所述第二机械手（8）固定于所述滑块（98）上。

2.如权利要求1所述的平腕臂安装孔寻孔装置，其特征在于：所述动力组件（2）包括第一伺服电机（21）、第一动力轴（22）、第一联轴器（23）、旋转杆（24），所述第一动力轴（22）旋转式的连接在所述第一伺服电机（21）上，所述旋转杆（24）通过所述第一联轴器（23）与所述第一伺服电机（21）相连，所述旋转杆（24）与所述主动齿轮（31）键连接，所述电控箱与所述第一伺服电机（21）电性相连。

3.如权利要求1所述的平腕臂安装孔寻孔装置，其特征在于：所述滑块（98）与所述第二机械手（8）的数量相同，且都为三个。