CN110434797B - 一种元器件快换件及包括其的快换组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种元器件快换件，所述快换件包括插拔件以及结合固定在所述插拔件侧壁表面上的抓取件；所述插拔件包括配置用于容置所述元器件的内腔。本发明提供的元器件快换件，使得工作人员可通过远程控制机械手、快速定位并抓取、安装/拆卸元器件快换件，便于快捷、安全地更换元器件，简单实用；同时也可避免元器件在更换过程中容易卡壳或者元器件掉落造成元器件损坏的情况发生。

Description

一种元器件快换件及包括其的快换组件

技术领域

本发明涉及机械设备元器件技术领域，更具体地，本发明涉及一种元器件快换件及包括其的快换组件。

背景技术

目前，很多机械设备上的关键元器件具有一定的使用寿命，需要定期维护和更换，尤其是机械设备上用于监测功能的元器件，寿命相对较短，在高温、高压、有毒、辐照等恶劣环境下使用时，使用寿命更是急剧减少，需要定期地进行更换。在机械设备运行过程中一旦具有监测功能的元器件出现问题不及时更换，容易引起整个系统的不正常工作，存在一定的安全隐患。但是，鉴于恶劣环境对人体的危害性，工作人员不能进入工作场地进行常规维护，此时就需要通过自动化机器人如机械手远程操作进行设备维护，以确保工作人员的人身安全，但是，现有技术中用于机械手更换元器件的结构比较复杂，同时机械手更换元器件的过程中还经常出现卡壳或者元器件掉落的情况，造成元器件的损坏。

因此，为了克服现有技术存在的缺陷，需要提供一种元器件快换件及包括其的快换组件。

发明内容

为达到上述目的，本发明提供一种元器件快换件，所述快换件包括插拔件以及结合固定在所述插拔件侧壁表面上的抓取件；所述插拔件包括配置用于容置所述元器件的内腔。

此外，优选的方案为，所述插拔件包括分别配置在所述抓取件两侧且沿插拔件轴向延伸的条状凸起。

此外，优选的方案为，所述抓取件配置有定位部。

本发明的另一目的在于提供一种元器件快换组件。

为达到上述目的，本发明提供一种元器件快换组件，所述快换组件包括具有内腔的固定件，该固定件至少一端形成有敞口；元器件快换件，该快换件可由所述敞口出入所述固定件内腔，快换件包括有插拔件以及结合固定在所述插拔件侧壁表面上的抓取件，所述插拔件包括配置用于可装载所述元器件的内腔；所述固定件的侧壁上形成有用于避让所述快换件的抓取件的缺口。

此外，优选的方案为，所述插拔件包括设置在所述抓取件两侧且沿插拔件轴向延伸的条状凸起，所述条状凸起的位置与所述固定件缺口表面对应。

此外，优选的方案为，所述插拔件靠近固定件的一端外壁上形成有卡接部，所述卡接部为所述插拔件的外壁上环绕一周形成的凹槽；所述固定件包括与所述卡接部配合的至少一个突起部。

此外，优选的方案为，所述固定件包括沿所述固定件周向均匀设置的多个突起部。

此外，优选的方案为，所述插拔件靠近固定件的一端外壁上形成有抵接部，所述抵接部用于与所述固定件内腔内壁配合固定。

此外，优选的方案为，所述抵接部为连续的环状结构。

此外，优选的方案为，所述插拔件包括设置在所述抓取件两侧且沿插拔件轴向延伸的条状凸起，所述条状凸起的位置与所述固定件缺口表面对应；在所述固定件的轴向方向上，所述固定件突起部与所述缺口对应的固定件侧壁边沿之间的距离不大于所述插拔件条状凸起的靠近固定件的端部与所述卡接部之间的距离。

本发明的有益效果如下：

1、本发明提供的元器件快换件，使得工作人员可通过远程控制机械手，快速定位并抓取、安装/拆卸元器件快换件，快捷安全地更换元器件，简单实用；同时也可避免元器件在更换过程中容易卡壳或者掉落造成元器件损坏的情况发生。

2、本发明提供的元器件快换组件的插拔件一端配置有卡接部和抵接部，侧壁上配置有条状凸起，插拔件的抵接部插入固定件内腔与固定件内腔内壁配合实现插拔件的径向约束；插拔件卡接部与固定件突起部配合实现插拔件的轴向约束，插拔件条状凸起的侧部表面与固定件缺口对应的侧壁表面贴合固定实现插拔件的周向约束，从而通过插拔件与固定件之间的径向、轴向和周向约束实现插拔件的完全固定，避免工作过程中可能出现的插拔件前后、上下、左右晃动及自身转动。

3、本发明提供的元器件快换组件的固定件缺口弧长为固定件敞口周长的一半，可使得缺口既可以有足够的空间避让抓取件，同时使得插拔件的条状凸起与固定件侧壁表面贴合定位更加便捷，插拔件可更容易插入或拔出固定件内腔。

4、本发明提供的元器件快换组件中突起部为结合固定在所述固定件侧壁上的弹簧柱塞，使得插拔件可以多次插入固定和拔出，提高插拔件的替换效率，从而提升机械设备维护的工作效率。

5、本发明提供的元器件快换组件的固定件的突起部与所述缺口对应的固定件侧壁边沿之间的距离不大于所述插拔件的条状凸起的靠近固定件的端部与所述卡接部之间的距离，可确保当插拔件插入固定件内腔时，条状凸起不会对插拔件的卡接部与固定件的突起部的装配固定造成干涉。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1示出本发明提供的一种实施方式的元器件快换组件的结构示意图。

图2示出本发明提供的一种实施方式的元器件快换组件的结构剖视图。

图3示出本发明提供的一种实施方式的元器件快换组件的装配示意图。

具体实施方式

在下述的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或者多个实施方式的全面理解，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施方式。

为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。

目前，很多机械设备上的关键元器件具有一定的使用寿命,需要定期维护和更换，尤其是机械设备上用于监测功能的元器件，寿命相对较短，在高温、高压、有毒、辐照等恶劣环境下使用时，使用寿命更是急剧减少，需要定期地进行更换。在机械设备运行过程中一旦具有监测功能的元器件出现问题不及时更换，容易引起整个系统的不正常工作，存在一定的安全隐患。但是，鉴于恶劣环境对人体的危害性，工作人员不能进入工作场地进行常规维护，此时就需要通过自动化机器人如机械手远程操作进行设备维护，以确保工作人员的人身安全，但是，现有技术中用于机械手更换元器件的结构比较复杂，同时机械手抓取更换元器件的过程中还经常出现卡壳或者元器件掉落的情况，造成元器件的损坏。

本发明提供一种元器件快换件，所述快换件被配置为可结合固定在所述元器件工作的装置上，所述快换件包括有插拔件20以及结合固定在所述插拔件20侧壁表面上的抓取件30；所述插拔件20的与所述抓取件30对应的侧壁表面上配置有若干螺纹孔21，所述抓取件30上配置有例如贯穿所述抓取件30上下表面且与螺纹孔21对应设置的贯穿孔31，通过螺栓穿过贯穿孔31并固定在螺纹孔21上，从而实现抓取件30与插拔件20的结合固定。需要说明的是，所述抓取件30和插拔件20也可以通过本领域技术人员所熟知的其他技术手段来实现结合固定，例如通过焊接结合固定，本发明对此不作进一步限制。此外，所述抓取件30便于机械手定位并抓取，以便操作人员通过机械手抓住抓取件30移动来带动插拔件20插入装置中或者拔出装置。更进一步优选地，所述抓取件30的边角配置有定位部32，可使得机械手能快速准确定位抓取件30并更加牢固地固定抓取件30，防止抓取件30在移动过程中掉落。所述定位部的形状可以为矩形、正方形或者其他本领域技术人员所熟知的形状。所述插拔件20还包括有自一端形成的开口23以及由开口23向内延伸形成的空腔，所述开口和空腔被配置为用于容置和固定需要更换的元器件60。所述元器件60装载在插拔件20内可切换成工作状态。这种优选的元器件快换件，使得工作人员可通过远程控制机械手，快速定位并抓取快换件，并将快换件安装至元器件工作的装置上，或者将快换件从装置上拆卸下来，并将快换件移动出工作区域外，快捷、安全地更换元器件，简单实用；同时也可避免元器件在更换过程中容易卡壳或者掉落造成元器件损坏的情况发生。

进一步优选地，所述插拔件20包括分别配置在所述抓取件30两侧且沿插拔件20轴向延伸的条状凸起22。所述条状凸起22用于固定在元器件所工作的装置上，进一步保证插拔件20在装置内的周向固定，不容易转动，同时还可固定抓取件30的位置，使得机械手对抓取件30的定位抓取更加精准；

根据本发明的另一方面，本发明还提供一种元器件快换组件。如图1-3所示，该快换组件包括有具有内腔的固定件10，所述固定件10的至少一端形成敞口；所述固定件被配置为可固定在元器件60所工作的装置上，对插拔件20起到固定的作用；所述快换组件还包括有如上所述的快换件，所述快换件可由所述敞口出入所述固定件10内腔；本领域技术人员可理解的是，所述固定件与所述插拔件20的轮廓相匹配，以保证插拔件20可迅速插入所述固定件的内腔中，例如图1-3所示，所述固定件与所述插拔件20的轮廓均为圆筒形，或者也可为方形轮廓，本发明对此不作进一步的限制。所述快换件包括有插拔件20以及结合固定在所述插拔件20侧壁表面上的抓取件30，所述插拔件20包括配置用于可装载所述元器件的内腔；所述固定件10的侧壁上形成有贯穿所述敞口一侧边沿的缺口50；该缺口50被配置为当插拔件20插入固定件10内腔时，缺口50避让所述抓取件30，也就是说缺口50不会对抓取件30插入固定件10内腔造成干涉；

进一步优选地，为使得缺口50既可以有足够的空间避让抓取件30，同时使得插拔件20的条状凸起22与固定件10侧壁表面贴合定位更加便捷，插拔件20可更容易插入或拔出固定件10内腔，本发明所提供的一种优选的实施方式中，缺口50的弧长为所述固定件10敞口周长的一半。另外，所述插拔件20包括设置在所述抓取件30两侧且沿插拔件20轴向延伸的条状凸起22，所述条状凸起22的位置与所述固定件10缺口50表面对应。即当插拔件20插入到固定件10的内腔时，所述条状凸起22的侧部表面与所述缺口50所对应的固定件10侧壁表面贴合固定，通过两侧的条状凸起与固定件侧壁表面的配合实现插拔件20的周向固定，使得插拔件20在工作过程中不容易转动。

工作时，首先用螺栓40将抓取件30固定在插拔件20的侧壁表面上，再将元器件60从插拔件20的开口23插入到插拔件20的内腔中固定，之后工作人员操作机械手抓住所述抓取件30。通过机械手抓住抓取件30移动从而带动插拔件20移动至固定件10附近，直至机械手将插拔件20侧壁上的条状凸起22与所述固定件10上缺口50所对应的固定件10侧壁表面贴合固定，随后机械手就可以直接推动抓取件30插入固定件10的缺口50中从而带动插拔件20插入到固定件10的内腔中完成固定。当元器件60需要更换时，机械手可快速定位并抓住插拔件20上的抓取件30，再向外平移拔出抓取件30，从而带动插拔件20向外移动，实现插拔件20与固定件10的分离。随后工作人员再操作机械手将装有新的元器件的插拔件20插入到固定件10的内腔中继续工作。相比于现有技术，本发明采用可避让抓取件30的缺口和插拔件20上的条状凸起，通过插拔件20的条状凸起与固定件侧壁表面贴合实现对插拔件20的周向约束，工作过程中插拔件20不容易转动，同时可固定抓取件30的位置，使得机械手对抓取件30的定位抓取更加精准；同时机械手将抓取件30插入到固定件的缺口中，缺口避让抓取件30从而使得抓取件30可完全插入到固定件的内腔中。通过插拔件20与固定件内腔内壁之间的配合，可实现插拔件20的径向固定，使得插拔件20在工作过程中不容易上下左右晃动，以确保插拔件20在工作过程中的稳定性；同时还能预留出足够的空间避让抓取件30，使得之后机械手可快速定位到抓取件30，从而实现机械手对插拔件20的快速装卸。

为达到本发明的目的，本发明还提供了另一种优选的实施方式，如图1所示，其中所述插拔件20的靠近固定件10的一端外壁上形成有卡接部24。卡接部的形成方式可由本领域技术人员根据实际情况来决定。例如图1-3所示，所述卡接部24为由所述插拔件20的外壁上环绕一周形成的凹槽；所述固定件10上包括有与所述卡接部24对应配合的至少一个突起部。进一步地，所述固定件可包括有沿所述固定件周向均匀设置的多个突起部，以增加卡接部和突起部的结合强度，对插拔件20起到进一步的轴向约束。更为优选地，如图1所示，所述突起部可为结合固定在所述固定件10内壁上的弹簧柱塞11，保证插拔件20可以多次插入固定件10内腔和拔出内腔，提高插拔件20的替换效率，提高机械设备维护的工作效率。需要说明的是，所述突起部也可以为由固定件内壁向外凸起形成的，或者其他本领域技术人员所熟知的可用于与卡接部多次固定、拆卸的结构。另外，所述插拔件20的靠近固定件10的一端外壁上形成有抵接部25，所述抵接部25用于与所述固定件10内腔内壁配合固定，进一步优选地，所述抵接部可为连续的环状结构，以进一步加强对插拔件20的径向约束。

当插拔件20插入所述固定件10内腔时，所述卡接部24与突起部装配固定实现对插拔件20的轴向约束，同时插拔件20的抵接部25与固定件10内腔内壁配合实现插拔件20的径向约束。这种结构可实现插入固定件10内腔的插拔件20的径向和轴向固定，工作过程中不会出现前后及上下左右晃动。应当说明的是，通过插拔件20的抵接部25和固定件10内腔内壁、插拔件20的卡接部24与固定件10突起部、插拔件20的条状凸起22与固定件10侧壁之间的协同作用，对插入固定件内腔的插拔件20进行径向、轴向以及周向的约束，确保插拔件20完全固定在固定件的内腔中。

另外，为确保当插拔件20插入固定件内腔时，条状凸起不会对卡接部与抵接部的装配固定造成干涉，避免出现插拔件20条状凸起靠近固定件的端部与对应的固定件侧壁接触时，插拔件20卡接部与固定件突起部还未装配固定的情况，一种优选的实施方式中在所述固定件10的轴向方向上，所述固定件10突起部与所述缺口50对应的固定件10侧壁边沿之间的距离不大于所述插拔件20条状凸起22的靠近固定件10的端部与所述卡接部24之间的距离。进一步优选地，如图3所示的实施方式中，所述条状凸起22被配置为所述插拔件20插入并固定在所述固定件10内腔内时，所述条状凸起22的靠近固定件10的端部与所述缺口50所对应的固定件10侧壁表面留有间隔距离。此种优选的实施方式可确保当插拔件20插入固定件10内腔时，卡接部24与突起部、抵接部25与固定件10内腔内壁可顺利装配固定，还可保证机械手每次安装插拔件20时，条状凸起22不会与固定件10侧壁发生碰撞，也避免固定件10对抓取件30造成干涉从而导致插拔件20在工作过程中容易晃动，影响机械手对抓取件30的定位。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (5)

1.一种元器件快换组件，其特征在于，该组件包括：

具有内腔的固定件，该固定件至少一端形成有敞口；

元器件快换件，该快换件可由所述敞口出入所述固定件内腔，快换件包括有插拔件以及结合固定在所述插拔件侧壁表面上的抓取件，所述插拔件包括配置用于可装载所述元器件的内腔；

所述固定件的侧壁上形成有用于避让所述快换件的抓取件的缺口；

所述插拔件包括设置在所述抓取件两侧且沿插拔件轴向延伸的条状凸起，所述条状凸起的位置与所述固定件缺口表面对应；

所述插拔件靠近固定件的一端外壁上形成有卡接部，所述卡接部为所述插拔件的外壁上环绕一周形成的凹槽；所述固定件包括与所述卡接部配合的至少一个突起部。

2.根据权利要求1中所述的快换组件，其特征在于，所述固定件包括沿所述固定件周向均匀设置的多个突起部。

3.根据权利要求1中所述的快换组件，其特征在于，所述插拔件的靠近固定件的一端外壁上形成有抵接部，所述抵接部用于与所述固定件内腔内壁配合固定。

4.根据权利要求3中所述的快换组件，其特征在于，所述抵接部为连续的环状结构。

5.根据权利要求1中所述的快换组件，其特征在于，所述插拔件包括设置在所述抓取件两侧且沿插拔件轴向延伸的条状凸起，所述条状凸起的位置与所述固定件缺口表面对应；

在所述固定件的轴向方向上，所述固定件突起部与所述缺口对应的固定件侧壁边沿之间的距离不大于所述插拔件条状凸起的靠近固定件的端部与所述卡接部之间的距离。