CN111822986A - 一种简统化腕臂加工用连接件安装装置 - Google Patents
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Abstract
一种简统化腕臂加工用连接件安装装置，所述连接件包括两个转动连接的连接臂，两个连接臂围合出用于容纳所述腕臂的安装孔，其中一个连接臂固定连接有至少一个悬挂板，悬挂板上开设有通孔，所述装置包括用于移动所述腕臂和所述连接件的机器人、用于支撑腕臂的支撑机构以及用于对连接件和腕臂进行定位的定位机构；所述支撑机构包括垂直设置的安装板，安装板上开设有与所述安装孔相对应的缺口；所述定位机构包括至少一个定位气缸，定位气缸驱动连接有定位销，定位销朝向所述通孔。本发明提供一种简统化腕臂加工用连接件安装装置，能够自动将连接件安装到腕臂上，大幅提高了简统化腕臂的加工效率。
Description
技术领域
本发明涉及腕臂加工技术领域，具体的说是一种简统化腕臂加工用连接件安装装置。
背景技术
在牵引供电系统中，腕臂是接触网的重要组成部分，腕臂通常安装在支柱的上部，用于支撑接触悬挂，并且起到传递负荷的作用，腕臂一般使用圆形钢管制成，长度与接触悬挂的结构高度、支柱侧面限界以及支柱所处位置等因素相关。随着技术的发展，腕臂结构也不断发生变化，目前已经逐渐开始使用简统化腕臂。简统化腕臂主要由平腕臂、斜腕臂、组合承力索座、铝合金支撑、支撑连接器、组合定位环、管帽和定位器等部件组成。其中组合承力索座、支撑连接器和组合定位环可以统称为连接件。传统的腕臂在加工过程中，连接件主要依赖于人工的方式完成与腕臂的连接，效率非常低，并且因为传统腕臂的结构较为复杂，所以也没有很好的自动化设备能够完成连接件的自动安装。
发明内容
为了解决现有技术中的不足，本发明提供一种简统化腕臂加工用连接件安装装置，能够自动将连接件安装到腕臂上，大幅提高了简统化腕臂的加工效率。
为了实现上述目的，本发明采用的具体方案为：一种简统化腕臂加工用连接件安装装置，所述连接件包括两个转动连接的连接臂，两个连接臂围合出用于容纳所述腕臂的安装孔，其中一个连接臂固定连接有至少一个悬挂板，悬挂板上开设有通孔，所述装置包括用于移动所述腕臂和所述连接件的机器人、用于支撑腕臂的支撑机构以及用于对连接件和腕臂进行定位的定位机构；所述支撑机构包括垂直设置的安装板，安装板上开设有与所述安装孔相对应的缺口；所述定位机构包括至少一个定位气缸，定位气缸驱动连接有定位销，定位销朝向所述通孔。
作为上述简统化腕臂加工用连接件安装装置的进一步优化：所述支撑机构包括若干个支撑单元，支撑单元包括底板，底板上固定设置有支撑气缸，支撑气缸的活塞杆垂直向上延伸并且转动连接有支撑辊，支撑辊的中部开设有用于容纳所述腕臂的环形定位槽。
作为上述简统化腕臂加工用连接件安装装置的进一步优化：所述底板上垂直固设有若干个支撑杆，所有支撑杆共同固定连接有安装块，所述支撑气缸的活塞杆穿过安装块，安装块上开设有若干个插孔，每个插孔中伸缩设置有一个限位杆，所有限位杆共同固定连接有副支撑板，所述支撑辊转动设置在副支撑板上。
作为上述简统化腕臂加工用连接件安装装置的进一步优化：所述定位机构包括两个与所述安装板固定连接的对中夹爪，两个对中夹爪分别位于所述缺口的两侧。
作为上述简统化腕臂加工用连接件安装装置的进一步优化：所述对中夹爪固定连接有夹紧板，夹紧板转动连接有多个滚筒，并且滚筒的轴线与所述安装板相互垂直。
作为上述简统化腕臂加工用连接件安装装置的进一步优化：所述装置还包括若干个用于将所述连接件压紧到所述安装板上的压紧单元，压紧单元包括与安装板固定连接的安装座，安装座固定连接有两个相对设置的外固定板和两个相对设置的内固定板，两个内固定板均位于两个外固定板之间，并且内固定板和外固定板相互平行，两个外固定板之间转动连接有压紧气缸，压紧气缸的活塞杆转动连接有连接杆，连接杆转动连接有摆动臂，摆动臂与两个内固定板均转动连接，摆动臂远离还固定连接有压紧杆，压紧杆与摆动臂之间留有夹角。
作为上述简统化腕臂加工用连接件安装装置的进一步优化：所述压紧气缸的活塞杆与所述连接杆之间通过第二销轴相连接，第二销轴的两端各转动连接有一个转动连接片，两个转动连接片分别与两个所述内固定板转动连接。
作为上述简统化腕臂加工用连接件安装装置的进一步优化：所述装置还包括预紧机构，预紧机构包括与所述安装板固定连接的预紧气缸，预紧气缸的活塞杆朝向其中一个所述连接臂并且固定连接有预紧压块。
作为上述简统化腕臂加工用连接件安装装置的进一步优化：所述装置包括拧紧机，拧紧机朝向所述连接件。
作为上述简统化腕臂加工用连接件安装装置的进一步优化：所述安装板上固定设置有若干个光电传感器。
有益效果：本发明借助于连接件本身的结构，通过定位机构对连接件进行定位，然后将腕臂与连接件连接起来，整个过程无需人工参与，实现了连接件的自动安装，有效提高了简统化腕臂的加工效率。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是压紧单元将连接件压紧在安装板上的状态示意图；
图3是支撑单元的设置方式示意图；
图4是拧紧机的设置方式示意图。
附图说明：1-底座，2-主支撑板，3-安装板，4-安装座，5-光电传感器，6-定位气缸，7-定位销，8-对中夹爪，9-夹紧板，10-滚筒，11-悬挂板，12-通孔，13-连接臂，14-连接件销轴，15-支撑台，16-外固定板，17-第一销轴，18-压紧气缸，19-第二销轴，20-转动连接片，21-连接杆，22-内固定板，23-摆动臂，24-压紧杆，25-预紧气缸，26-预紧压块，27-腕臂，28-拧紧机，29-底板，30-支撑气缸，31-支撑杆，32-安装块，33-副支撑板，34-支撑辊，35-环形定位槽。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
请参阅图1至4，一种简统化腕臂加工用连接件安装装置，连接件包括两个通过连接件销轴14转动连接的连接臂13，两个连接臂13围合出用于容纳腕臂27的安装孔，其中一个连接臂13固定连接有至少一个悬挂板11，悬挂板11上开设有通孔12，装置包括用于移动腕臂27和连接件的机器人、用于支撑腕臂27的支撑机构以及用于对连接件和腕臂27进行定位的定位机构。
支撑机构包括垂直设置的安装板3，安装板3上开设有与安装孔相对应的缺口。
定位机构包括至少一个定位气缸6，定位气缸6驱动连接有定位销7，定位销7朝向通孔12。
本发明在使用时，首先利用机器人将连接件移动到安装板3旁边并且与安装板3相贴合，并且使安装孔与缺口对齐，然后定位气缸6启动，由定位气缸6推动定位销7移动，直到定位销7穿入到悬挂板11上的通孔12中，从而将连接件悬挂到安装板3的侧方，随后机器人松开连接件并且将腕臂27移动到安装板3的侧方，接着机器人将腕臂27穿过缺口后使腕臂27进入到安装孔中，即可将连接件与腕臂27连接起来。
本发明借助于连接件本身的结构，通过定位机构对连接件进行定位，然后将腕臂27与连接件连接起来，整个过程无需人工参与，实现了连接件的自动安装，有效提高了简统化腕臂的加工效率。
安装板3具体的设置方式为：支撑机构还包括底座1，底座1上垂直固设有两个主支撑板2，并且两个主支撑板2相互平行，安装板3固定设置在两个主支撑板2之间。
考虑到腕臂27由管件加工而成，具有一定的长度，机器人在将腕臂27穿入到安装孔的过程中如果腕臂27不够平稳会造成安装困难，因此需要保证腕臂27在向连接件移动的过程中足够稳定，为了实现这一目的，支撑机构还包括若干个支撑单元，支撑单元包括底板29，底板29上固定设置有支撑气缸30，支撑气缸30的活塞杆垂直向上延伸并且转动连接有支撑辊34，支撑辊34的中部开设有用于容纳腕臂27的环形定位槽35。在确定好安装板3的位置以及缺口的高度之后，调节支撑气缸30，利用支撑气缸30将支撑辊34向上推动，直到环形定位槽35底部的最低点与缺口的最低点位于同一高度即可，机器人在将腕臂27移动过来之后将腕臂27放入到环形定位槽35中，利用环形定位槽35避免腕臂27发生晃动，此外，因为支撑辊34是转动的，所以在腕臂27向连接件移动的过程中不会对腕臂27产生过大的阻力，从而保证腕臂27能够顺利穿入到安装孔中。
支撑单元的具体结构还包括若干个垂直固设在底板29上的支撑杆31，所有支撑杆31共同固定连接有安装块32，支撑气缸30的活塞杆穿过安装块32，安装块32上开设有若干个插孔，每个插孔中伸缩设置有一个限位杆，所有限位杆共同固定连接有副支撑板33，支撑辊34转动设置在副支撑板33上。限位杆用于避免副支撑板33转动，进而保证支撑辊34不会偏斜，最终实现当腕臂27放入到环形定位槽35中的时候能够与缺口对齐的效果。
定位机构还可以包括一个传动块，传动块固定连接在定位气缸6和定位销7之间，相应的在安装板3上固定设置有与传动块相对应的支撑台15，利用传动块15可以加强稳定性，避免定位销7偏移。
为了进一步保证腕臂27能够准确地穿入到缺口和安装孔中，而不会出现偏移，定位机构包括两个与安装板3固定连接的对中夹爪8，两个对中夹爪8分别位于缺口的两侧。两个对中夹爪8同步动作将腕臂27夹持住，因为两个对中夹爪8的动作量也是完全相同的，因此能够将调整可能原本处于偏移状态的腕臂27的位置。
为了避免对中夹爪8对腕臂27造成磨损和阻碍腕臂27向连接件移动，对中夹爪8固定连接有夹紧板9，夹紧板9转动连接有多个滚筒10，并且滚筒10的轴线与安装板3相互垂直。滚筒10与腕臂27之间为滑动摩擦，摩擦力较小，因此不会对腕臂27造成磨损，并且保证腕臂27能够正常移动。
为了进一步保证连接件的稳定性，避免腕臂27穿入安装孔的过程中连接件发生摆动，装置还包括若干个用于将连接件压紧到安装板3上的压紧单元，压紧单元包括与安装板3固定连接的安装座4，安装座4固定连接有两个相对设置的外固定板16和两个相对设置的内固定板22，两个内固定板22均位于两个外固定板16之间，并且内固定板22和外固定板16相互平行，两个外固定板16之间转动连接有压紧气缸18，压紧气缸18的活塞杆通过第一销轴17转动连接有连接杆21，连接杆21转动连接有摆动臂23，摆动臂23与两个内固定板22均转动连接，摆动臂23远离还固定连接有压紧杆24，压紧杆24与摆动臂23之间留有夹角。在利用定位机构完成对连接件的定位之后，压紧气缸18启动并且推动连接杆21转动，连接杆21再推动摆动臂23活动，因为摆动臂23与两个内固定板22转动连接，所以摆动臂23会发生转动，进而利用摆动臂23带动压紧杆24转动，直到压紧杆24将连接件压紧在安装板3上。压紧单元的初始状态如图1所示，压紧单元将连接件压紧到安装板3上之后的状态如图2所示。根据压紧单元安装位置的不同，摆动臂23与压紧杆24之间的夹角可以进行调整，在本实施例中，摆动臂23与压紧杆24之间的夹角为直角。
连接杆21具体的设置方式为：压紧气缸18的活塞杆与连接杆21之间通过第二销轴19相连接，第二销轴19的两端各转动连接有一个转动连接片20，两个转动连接片20分别与两个内固定板22转动连接。转动连接片20一方面用于对连接杆21的转动轨迹进行限制，另一方面也起到加固的作用。
为了进一步对连接件进行固定，便于后续将连接件紧固到腕臂27上，装置还包括预紧机构，预紧机构包括与安装板3固定连接的预紧气缸25，预紧气缸25的活塞杆朝向其中一个连接臂13并且固定连接有预紧压块26。在压紧单元将连接件压紧之后，预紧气缸25启动并且推动预紧压块26向连接件的方向移动，具体地说，预紧压块26在移动过程中首先与其中一个连接臂13接触，然后推动该连接臂13向另外一个连接臂13移动，从而缩小两个连接臂13之间的距离，实现对连接件进行预紧的目的。
为了充分提升连接件与腕臂27之间的连接强度，连接件与腕臂27之间最好固定连接，在发明中，连接件与腕臂27之间通过螺栓固定连接，相应的装置包括拧紧机28，拧紧机28朝向连接件。拧紧机28用于拧紧螺栓。
为了提升装置整体的控制精度，安装板3上固定设置有若干个光电传感器5，光电传感器5用于对连接件和腕臂27进行感应。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种简统化腕臂加工用连接件安装装置，所述连接件包括两个转动连接的连接臂（13），两个连接臂（13）围合出用于容纳所述腕臂（27）的安装孔，其中一个连接臂（13）固定连接有至少一个悬挂板（11），悬挂板（11）上开设有通孔（12），其特征在于：所述装置包括用于移动所述腕臂（27）和所述连接件的机器人、用于支撑腕臂（27）的支撑机构以及用于对连接件和腕臂（27）进行定位的定位机构；
所述支撑机构包括垂直设置的安装板（3），安装板（3）上开设有与所述安装孔相对应的缺口；
所述定位机构包括至少一个定位气缸（6），定位气缸（6）驱动连接有定位销（7），定位销（7）朝向所述通孔（12）。
2.如权利要求1所述的一种简统化腕臂加工用连接件安装装置，其特征在于：所述支撑机构包括若干个支撑单元，支撑单元包括底板（29），底板（29）上固定设置有支撑气缸（30），支撑气缸（30）的活塞杆垂直向上延伸并且转动连接有支撑辊（34），支撑辊（34）的中部开设有用于容纳所述腕臂（27）的环形定位槽（35）。
3.如权利要求2所述的一种简统化腕臂加工用连接件安装装置，其特征在于：所述底板（29）上垂直固设有若干个支撑杆（31），所有支撑杆（31）共同固定连接有安装块（32），所述支撑气缸（30）的活塞杆穿过安装块（32），安装块（32）上开设有若干个插孔，每个插孔中伸缩设置有一个限位杆，所有限位杆共同固定连接有副支撑板（33），所述支撑辊（34）转动设置在副支撑板（33）上。
4.如权利要求1所述的一种简统化腕臂加工用连接件安装装置，其特征在于：所述定位机构包括两个与所述安装板（3）固定连接的对中夹爪（8），两个对中夹爪（8）分别位于所述缺口的两侧。
5.如权利要求4所述的一种简统化腕臂加工用连接件安装装置，其特征在于：所述对中夹爪（8）固定连接有夹紧板（9），夹紧板（9）转动连接有多个滚筒（10），并且滚筒（10）的轴线与所述安装板（3）相互垂直。
6.如权利要求1所述的一种简统化腕臂加工用连接件安装装置，其特征在于：所述装置还包括若干个用于将所述连接件压紧到所述安装板（3）上的压紧单元，压紧单元包括与安装板（3）固定连接的安装座（4），安装座（4）固定连接有两个相对设置的外固定板（16）和两个相对设置的内固定板（22），两个内固定板（22）均位于两个外固定板（16）之间，并且内固定板（22）和外固定板（16）相互平行，两个外固定板（16）之间转动连接有压紧气缸（18），压紧气缸（18）的活塞杆转动连接有连接杆（21），连接杆（21）转动连接有摆动臂（23），摆动臂（23）与两个内固定板（22）均转动连接，摆动臂（23）远离还固定连接有压紧杆（24），压紧杆（24）与摆动臂（23）之间留有夹角。
7.如权利要求6所述的一种简统化腕臂加工用连接件安装装置，其特征在于：所述压紧气缸（18）的活塞杆与所述连接杆（21）之间通过第二销轴（19）相连接，第二销轴（19）的两端各转动连接有一个转动连接片（20），两个转动连接片（20）分别与两个所述内固定板（22）转动连接。
8.如权利要求1所述的一种简统化腕臂加工用连接件安装装置，其特征在于：所述装置还包括预紧机构，预紧机构包括与所述安装板（3）固定连接的预紧气缸（25），预紧气缸（25）的活塞杆朝向其中一个所述连接臂（13）并且固定连接有预紧压块（26）。
9.如权利要求1所述的一种简统化腕臂加工用连接件安装装置，其特征在于：所述装置包括拧紧机（28），拧紧机（28）朝向所述连接件。
10.如权利要求1所述的一种简统化腕臂加工用连接件安装装置，其特征在于：所述安装板（3）上固定设置有若干个光电传感器（5）。
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