CN109950768A - 穿刺线夹的拧紧装置及接火设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及穿刺线夹辅助设备技术领域，公开了一种穿刺线夹的拧紧装置及接火设备，具体的，穿刺线夹的拧紧装置包括驱动机构以及套筒；驱动机构能够通过输出轴驱动套筒转动；套筒的数量与穿刺线夹的力矩螺栓头的数量相同，且套筒分别与穿刺线夹的力矩螺栓头一一对应设置；套筒的两端连通，且套筒的第一端与力矩螺栓头适配，套筒的第二端与驱动机构的输出轴能够可拆卸连接。本发明解决了断裂的力矩螺栓头容易卡滞在套筒内而难以取出的技术问题，且操作方便快捷。

Description

穿刺线夹的拧紧装置及接火设备

技术领域

本发明涉及穿刺线夹辅助设备技术领域，尤其是涉及一种穿刺线夹的拧紧装置及接火设备。

背景技术

基于穿刺线夹的接线工具组也称为接火装置，用于完成接引流线流程，其中的线夹拧紧和夹持机构是核心部件。随着科技的进步，接火装置的自动化程度越来越高，相应的自动接火装置应运而生。

现有的自动接火装置按照实际操作所需实现的功能可以划分为三个子系统：线夹拧紧和夹持机构、辅助系统、控制系统。其中线夹拧紧和夹持机构完成穿刺线夹扭力螺栓(扭力螺栓上连接有力矩螺栓头)的拧紧和拧断，确保实现对高压线缆的穿刺。现有自动接火装置的实际操作过程大致是：自动接火装置上杆前在地面先将穿刺线夹和引流线夹紧并定位，并保持穿刺线夹张开；上杆时，将主线从穿刺线夹开口插入到工作位置，控制系统驱动线夹拧紧和夹持机构工作，卡紧穿刺线夹并拧紧扭力螺栓，完成线夹安装；安装完后，控制系统驱动辅助系统松开线夹和引流线，然后将自动接火装置取下。

首先，现有的自动接火装置上的线夹拧紧和夹持机构需要上杆前在地面先将线夹和引流线安装到位，该机构只适合人工调整将穿刺线夹的扭力螺栓及其上的力矩螺栓头安装到线夹拧紧和夹持机构的套筒中，该人工作业流程并不适合机器人作业。

其次，扭力螺栓在拧紧的最后阶段，力矩螺栓头会断裂。力矩螺栓头后，通常会留在套筒内，且由于一般的力矩螺栓头外侧镀铜，力矩螺栓头容易卡滞在套筒内无法取出。对于部分卡滞不明显力矩螺栓头，可以通过锥度塞等取出；但是也有部分力矩螺栓头卡滞非常严重，即使是人工取，都存在一定困难。

发明内容

本发明的目的在于提供一种穿刺线夹的拧紧装置，以解决现有技术中存在的穿刺线夹在拧紧时，断裂的力矩螺栓头容易卡滞在套筒内而难以取出的技术问题。

本发明的目的还在于提供一种穿刺线夹的接火设备，以解决现有技术中存在的穿刺线夹在拧紧时，断裂的力矩螺栓头容易卡滞在套筒内而难以取出的技术问题。

基于上述第一目的，本发明提供了一穿刺线夹的拧紧装置，所述穿刺线夹的拧紧装置包括驱动机构以及套筒；

所述套筒的数量与穿刺线夹的力矩螺栓头的数量相同；所述驱动机构通过输出轴能够分别驱动各个所述套筒转动；

所述套筒分别与穿刺线夹的力矩螺栓头一一对应设置；所述套筒的两端连通，且所述套筒的第一端与所述力矩螺栓头适配，所述套筒的第二端与所述驱动机构的输出轴能够可拆卸连接。

进一步地，所述驱动机构的输出轴的末端能够插入到所述套筒的第二端的孔隙内，且所述驱动机构的输出轴的末端能够与所述套筒的第二端的内壁间隙配合，以使驱动机构的输出轴与所述套筒能够相对轴向移动；

且所述套筒的第二端的内壁能够限制所述输出轴相对套筒的转动，以使套筒能够与所述驱动机构的输出轴同步转动。

进一步地，所述套筒的第二端的内壁上设置有内花键，所述驱动机构的输出轴上设置有外花键，所述套筒与所述驱动机构的输出轴通过内花键和外花键形成花键连接。

进一步地，所述套筒的第二端的孔隙为矩形孔，所述驱动机构的输出轴的末端为矩形柱；所述矩形孔与所述矩形柱适配，且所述矩形柱能够可轴向移动的穿设在所述矩形孔内。

进一步地，所述套筒的第一端的直径小于所述套筒的第二端的直径。

进一步地，所述穿刺线夹的拧紧装置还包括电磁铁，所述电磁铁能够将所述套筒临时固定。

进一步地，所述电磁铁连接有辅助推动机构，所述辅助推动机构能够将所述电磁铁推动至与所述套筒抵接的位置。

进一步地，所述穿刺线夹的拧紧装置还包括定位检测组件，所述定位检测组件用于定位所述驱动机构的输出轴的位置，以实现驱动机构的输出轴与套筒的第二端的准确对接。

进一步地，所述套筒的数量为两个；

所述驱动机构包括驱动电机、谐波减速器、主动齿轮以及两从动齿轮；所述驱动电机与所述谐波减速器连接，所述谐波减速器与所述主动齿轮的齿轮轴连接，所述主动齿轮与两所述从动齿轮啮合，两所述从动齿轮的齿轮轴为所述驱动机构的输出轴。

基于上述第二目的，本发明还提供了一种穿刺线夹的接火设备，所述接火设备包括线夹夹持装置以及本发明提供的穿刺线夹的拧紧装置；

所述线夹夹持装置用于夹持固定穿刺线夹。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明提供的穿刺线夹的拧紧装置，包括驱动机构以及套筒；所述套筒的数量与穿刺线夹的力矩螺栓头的数量相同；所述驱动机构能够通过输出轴驱动各个所述套筒转动；套筒分别与穿刺线夹的力矩螺栓头一一对应设置；套筒的两端连通，且套筒的第一端与所述力矩螺栓头适配，套筒的第二端与驱动机构的输出轴能够可拆卸连接。本发明穿刺线夹的拧紧装置的套筒的驱动输入端(也即套筒的第二端)与驱动机构的输出轴可拆卸连接，从而可将套筒单独设置，在穿刺线夹需要拧紧操作时，可先将套筒套设在力矩螺栓头上，而后再将驱动机构的输出轴与套筒连接。在穿刺线夹拧紧后，力矩螺栓的力矩螺栓头被拧断，套筒与穿刺线夹分离，可将套筒从驱动机构的输出轴上拆卸下来，由于套筒的两端是连通的，此时可通过工具从套筒的第二端插入将断裂在套筒内的力矩螺栓头推出，解决了断裂的力矩螺栓头容易卡滞在套筒内而难以取出的技术问题，且操作方便快捷。

本发明提供的穿刺线夹的接火设备，包括线夹夹持装置以及本发明提供的穿刺线夹的拧紧装置。本发明穿刺线夹的接火设备与本发明提供的穿刺线夹的拧紧装置具有相同的有益效果，通过上文对本发明穿刺线夹的拧紧装置的有益效果的描述，也能够直观的获知，在此不再详细赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明穿刺线夹的拧紧装置实际安装的侧视示意图；

图2为本发明穿刺线夹的拧紧装置实际安装的局部轴侧示意图；

图3为本发明穿刺线夹的拧紧装置的主动齿轮、从动齿轮与套筒的连接示意图；

图4为本发明穿刺线夹的拧紧装置的套筒的示意图；

图5为本发明穿刺线夹的拧紧装置的输出轴的示意图；

图6为本发明穿刺线夹的接火设备的俯视示意图。

图标：100-驱动机构；110-驱动电机；120-谐波减速器；130-主动齿轮；140-从动齿轮；141-从动齿轮的齿轮轴；142-矩形柱；200-套筒；201-套筒的第一端；202-套筒的第二端；203-矩形孔；300-底板；400-电磁铁；600-线夹夹持装置；700-穿刺线夹。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其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的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，如出现术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一

参见图1至图6所示，本实施例提供了一种穿刺线夹的拧紧装置，包括驱动机构100以及套筒200，驱动机构的输出轴能够与套筒200可拆卸连接。

其中，套筒200的数量与穿刺线夹700的力矩螺栓头的数量相同，且套筒200分别与穿刺线夹700的力矩螺栓头一一对应设置。通常而言，穿刺线夹700是通过两根扭力螺栓的拧紧实现接线的，所以力矩螺栓头的数量一般为两个，相应的套筒200的数量也为两个。套筒200的两端连通，且套筒的第一端201与力矩螺栓头适配，套筒的第二端202与驱动机构100的输出轴能够可拆卸连接。

驱动机构100的作用是在套筒200需要转动时，为套筒200施加能够旋转的驱动力。如图1、2或3所示，本实施例的驱动机构100包括驱动电机110、谐波减速器120、主动齿轮130以及两从动齿轮140；驱动电机110与谐波减速器120连接，谐波减速器120与主动齿轮130的齿轮轴连接，主动齿轮130与两从动齿轮140啮合，两从动齿轮的齿轮轴141为驱动机构的输出轴，两从动齿轮的齿轮轴141分别与两套筒200连接。

本实施例穿刺线夹的拧紧装置在穿刺线夹需要拧紧操作时，可先将套筒200套设在力矩螺栓头上，而后再将从动齿轮的齿轮轴141与套筒200连接，此时，驱动电机110驱动谐波减速器120带动主动齿轮的齿轮轴及主动齿轮130转动，进而带动两从动齿轮140转动，从动齿轮140驱动套筒200带动其内的力矩螺栓头转动，拧紧穿刺线夹的扭力螺栓实现接线。在穿刺线夹拧紧后，可将套筒200从从动齿轮的齿轮轴141上拆卸下来，由于套筒200的两端是连通的，此时可通过工具从套筒的第二端202插入到套筒200内，将断裂在套筒200内的力矩螺栓头推出，方便了断裂在套筒200内的力矩螺栓头的取出。

本实例驱动电机110选用U7大航模电机，该电机体积小，重量轻，功率大；谐波减速器120的型号为LCS-20，具有体积小重量轻且输出扭矩大的优点，扭矩达到50nm以上。

需要说明的是，穿刺线夹需要拧紧操作前，套筒200是直接套设在力矩螺栓头上的，并没有其他的支撑限位装置，所以为了避免套筒200从力矩螺栓头上滑落，本实施例还用顶丝穿过套筒第一端的侧壁与力矩螺栓头抵接，加强套筒200与力矩螺栓头的相对固定。

如图1或2所示，本实施例穿刺线夹的拧紧装置在具体实际使用安装时，可安装在底板300上。

为了方便机器人将从动齿轮的齿轮轴141与套筒的第二端202对接，底板300上安装有定位检测组件(图中未示出)，具体的，本实施例定位检测组件为激光传感器，激光传感器用于定位从动齿轮的齿轮轴141的位置，以保证每次取穿刺线夹时输出轴位置一致，即保证输出轴的长边与线夹腰型孔方向一致，以实现驱动机构的输出轴与套筒的第二端的准确对接。

为了方便机器人操作，从动齿轮的齿轮轴141的末端与套筒的第二端202套设形成可拆卸连接形式。具体的，从动齿轮的齿轮轴141的末端能够插入到套筒的第二端202的孔隙内，且从动齿轮的齿轮轴141的末端能够与套筒的第二端202的内壁间隙配合，以使驱动机构100的输出轴与套筒能够相对轴向移动；且套筒的第二端的内壁能够限制从动齿轮的齿轮轴141相对套筒200的转动，以使套筒200能够与驱动机构100的输出轴同步转动。

也即，从动齿轮的齿轮轴141的末端与套筒200形成的套设连接，其应该是从动齿轮的齿轮轴141的末端能够从套筒的第二端202插入或取出；同时，套筒的第二端202的孔隙能够与从动齿轮的齿轮轴141的末端配合限制从动齿轮的齿轮轴141的末端的周向转动。

具体的，如图4和5所示，套筒的第二端202的孔隙为矩形孔203，从动齿轮的齿轮轴141的末端为矩形柱142；矩形孔203与矩形柱142适配，且矩形柱142能够可轴向移动的穿设在矩形孔203内。

矩形柱142配合矩形孔203，限制了从动齿轮的齿轮轴141的末端与套筒的第二端202的相对转动，实现了从动齿轮的齿轮轴141的末端与套筒200一并转动的目的。且，本采用矩形孔203结构简单，在从动齿轮的齿轮轴141的末端与套筒200对接时，操作方便，方便了机器人作业。

进一步，本实施例套筒的第一端201的直径小于套筒的第二端202的尺寸。也即，如图3或4所示，套筒呈直径不同的两段设置，相应的两段连接的位置呈台阶状。

可以理解的是，套筒的第一端201的直径较小，其内径是适配于力矩螺栓头；套筒的第二端202的直径较大，这样可以在套筒的第二端202设置较大尺寸的矩形孔203，矩形孔203的尺寸较大，相应的其与矩形柱142的配合余量更加宽泛，方便了机器人完成矩形柱142与矩形孔203的对接。同时，由于套筒第一端的直径较小，相比两端都采用大直径套筒的形式，节约了耗材，降低了套筒的质量。

由于穿刺线夹在安装时，往往是安装在机械臂上距离地面一定距离进行作业，这样在力矩螺栓头拧断后，由于套筒200与从动齿轮的齿轮轴141的末端是穿设可轴向移动的连接方式，套筒200很容易从从动齿轮的齿轮轴141的末端上掉落。为了避免该情况的发生，配合上述的从动齿轮的齿轮轴141的末端与套筒的第二端的连接形式，如图2所示，本实施例穿刺线夹的拧紧装置还包括电磁铁400，电磁铁400可设置在底板300上，并设置在套筒200的下方。

拧断螺母后，电磁铁400通电在吸附力作用下将套筒200吸住，防止机械臂动作中套筒200掉落地面；一般在实际工作的斗臂车内会安装一套筒收集箱，当机械臂到达收集箱位置时电磁铁400断电，吸附力消失，套筒200在重力作用下掉落在收集箱内。

由于电磁铁400的吸附作用对距离要求较高，距离1mm吸附力将大打折扣，因此电磁铁400可通过辅助推动机构驱动，本实施例辅助推动机构为电动推杆，力矩螺栓头断裂后，推杆驱动电磁铁与2个套筒接触。可电动推杆安装在底板上。

为了加强套筒200与力矩螺栓头的套设固定作用，套筒的第一端201的侧壁上设置有顶丝孔，顶丝孔的数量为多个，分别沿套筒的第一端201的周向均布。从而，可采用多个顶丝从各个方向与力矩螺栓头的抵接，实现套筒200稳定套设在力矩螺栓头上。

本实施例穿刺线夹的拧紧装置在使用时，其待操作的穿刺线夹700预先通过线夹夹持装置600固定，先将套筒的第一端201套设在力矩螺栓头上，并用顶丝进行加强固定；相应的动作机构(该动作机构可以是机械臂)带动底板300移动，底板300上的驱动机构100一并运动，激光传感器检测到从动齿轮的齿轮轴141运动到位后，相应的动作机构(该动作机构可以是机械臂)推动底板300，使底板300带动从动齿轮的齿轮轴141插入到套筒的第二端202内。此时，驱动电机110动作带动谐波减速器120、主动齿轮130、从动齿轮140动作，套筒200带动力矩螺栓头转动，拧紧穿刺线夹700。穿刺线夹700拧紧后，力矩螺栓头卡在套筒200内，此时电磁铁400通电，套筒200能够临时固定在底板300上。而后，相应的动作机构(该动作机构可以是机械臂)带动底板300移动，底板300带动驱动机构100、套筒200以及套筒200内的力矩螺栓头一并移动到位后，电磁铁400断电，力矩螺栓头与套筒200一并掉落到相应的收纳箱中。而后，可从套筒的第二端202插入相应的工具(可以推杆等)，将力矩螺栓头从套筒内取出。

综上所述，本实施例穿刺线夹的拧紧装置能够适应机器人操作，且结构简单、操作方便、安全可靠；尤其是方便了力矩螺栓头从套筒内的取出，提高工作效率，解决了断裂的力矩螺栓头容易卡滞在套筒内而难以取出的技术问题。

需要说明的是，套筒的第二端202与驱动机构100的输出轴的连接方式不限于上述给出的形式。例如，套筒的第二端的内壁上设置有内花键，驱动机构的输出轴上设置有外花键，套筒与驱动机构的输出轴通过内花键和外花键形成花键连接；或，矩形孔替换为三边形孔、五边形孔等多边形孔或不规则形孔，相应的驱动机构的输出轴为对应适配的形状等连接配合方式均可。或者不采用套筒与输出轴套接的形式，例如，采用螺纹连接的形式也可。

如图5所示，本发明实施例还提供一种穿刺线夹的接火设备，包括线夹夹持装置600以及本发明实施例提供的穿刺线夹的拧紧装置；线夹夹持装置600也设置在底板300上，其用于夹持固定穿刺线夹700。

本实施例穿刺线夹的接火设备的有益效果可参考本发明实施例提供的穿刺线夹的拧紧装置。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种穿刺线夹的拧紧装置，其特征在于，所述穿刺线夹的拧紧装置包括驱动机构以及套筒；

所述套筒的数量与穿刺线夹的力矩螺栓头的数量相同；所述驱动机构通过输出轴能够分别驱动各个所述套筒转动；

所述套筒分别与穿刺线夹的力矩螺栓头一一对应设置；所述套筒的两端连通，且所述套筒的第一端与所述力矩螺栓头适配，所述套筒的第二端与所述驱动机构的输出轴能够可拆卸连接。

2.根据权利要求1所述的穿刺线夹的拧紧装置，其特征在于，所述驱动机构的输出轴的末端能够插入到所述套筒的第二端的孔隙内，且所述驱动机构的输出轴的末端能够与所述套筒的第二端的内壁间隙配合，以使驱动机构的输出轴与所述套筒能够相对轴向移动；

且所述套筒的第二端的内壁能够限制所述输出轴相对套筒的转动，以使套筒能够与所述驱动机构的输出轴同步转动。

3.根据权利要求2所述的穿刺线夹的拧紧装置，其特征在于，所述套筒的第二端的内壁上设置有内花键，所述驱动机构的输出轴上设置有外花键，所述套筒与所述驱动机构的输出轴通过内花键和外花键形成花键连接。

4.根据权利要求2所述的穿刺线夹的拧紧装置，其特征在于，所述套筒的第二端的孔隙为矩形孔，所述驱动机构的输出轴的末端为矩形柱；所述矩形孔与所述矩形柱适配，且所述矩形柱能够可轴向移动的穿设在所述矩形孔内。

5.根据权利要求1-4任一项所述的穿刺线夹的拧紧装置，其特征在于，所述套筒的第一端的直径小于所述套筒的第二端的直径。

6.根据权利要求1-4任一项所述的穿刺线夹的拧紧装置，其特征在于，所述穿刺线夹的拧紧装置还包括电磁铁，所述电磁铁能够将所述套筒临时固定。

7.根据权利要求6所述的穿刺线夹的拧紧装置，其特征在于，所述电磁铁连接有辅助推动机构，所述辅助推动机构能够将所述电磁铁推动至与所述套筒抵接的位置。

8.根据权利要求1所述的穿刺线夹的拧紧装置，其特征在于，所述穿刺线夹的拧紧装置还包括定位检测组件，所述定位检测组件用于定位所述驱动机构的输出轴的位置，以实现驱动机构的输出轴与套筒的第二端的准确对接。

9.根据权利要求1所述的穿刺线夹的拧紧装置，其特征在于，所述套筒的数量为两个；

所述驱动机构包括驱动电机、谐波减速器、主动齿轮以及两从动齿轮；所述驱动电机与所述谐波减速器连接，所述谐波减速器与所述主动齿轮的齿轮轴连接，所述主动齿轮与两所述从动齿轮啮合，两所述从动齿轮的齿轮轴为所述驱动机构的输出轴。

10.一种穿刺线夹的接火设备，其特征在于，所述接火设备包括线夹夹持装置以及如权利要求1-9任一项所述的穿刺线夹的拧紧装置；

所述线夹夹持装置用于夹持固定穿刺线夹。