CN114102655B - 一种铝合金支撑连接器抓取机械手 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种铝合金支撑连接器抓取机械手，包括机械手本体，所述机械手本体包括第一气缸、与第一气缸转动连接第二气缸、设于第二气缸两端并可相对第二气缸两端面靠近和远离运动的夹取抓手，所述第二气缸的两侧设有夹持抓手，所述夹取抓手上设有与铝合金支撑连接器上连接部的凸耳连接孔相适配的夹取凸柱，所述夹持抓手上设有与铝合金支撑连接器上连接部的凸耳凹槽相适配的夹持凸块，两所述夹持抓手之间的距离与铝合金支撑连接器的前后厚度相匹配。本发明通过设置特殊结构的机械手对铝合金支撑连接器进行抓取，并用于腕臂组装生产线中，通过腕臂组装生产线输送腕臂管，然后进行腕臂管与铝合金支撑连接器的组装，从而实现腕臂组装过程中的铝合金支撑连接器的持续供应补料。

Description

一种铝合金支撑连接器抓取机械手

技术领域

本发明涉及接触网简统化腕臂生产领域，具体涉及一种铝合金支撑连接器抓取机械手。

背景技术

随着我国铁路建设的快速发展，对铁路行业中相关部件的工艺质量标准提出了新的要求，对行车线路的建设、维护精度的要求越来越高。在铁路的行车线路中，接触网是保证铁路正常运营的重要组成部分，其搭接在电气铁路供电线路上，直接承担着为电气列车输送能源的首要任务。腕臂是接触网支撑装置，腕臂预配是电气化铁路施工中的一个重要内容。高速铁路对接触网安装的精度要求极高，而高速铁路接触网工程的零部件多数不可反复拆装，在准确的计算后，腕臂支撑装置必须一次精确组装到位，受现场高空等条件制约，需采取提前地面批量预制的模式，在整个接触悬挂中一次性施工的好坏，直接影响后续施工的质量、进度和施工效率。腕臂包括腕臂管和固定在腕臂管上的铝合金支撑连接器、组合承力索座。铝合金支撑连接器的结构如图1所示，铝合金支撑连接器包括上连接部a1、左铰接部a2、右螺接部a3。目前腕臂的自动化生产过程中，对于铝合金支撑连接器需要持续供应补料，才能满足腕臂的自动化生产要求，而目前并没有好的自动补料装置，只能通过人工进行补料。如此，则导致了补料过程的效率较低，且人工补料后铝合金支撑连接器的位置难以准确控制。其原因在于，参照图1所示，铝合金支撑连接器的上连接部a1的四个周面为倾斜面或弧面，并无良好的抓取着力点，从而导致机械手无法对其进行有效抓取，进而使得腕臂的自动化生产过程中无法持续供应补料。

有鉴于此，本发明提供一种铝合金支撑连接器抓取机械手，针对图1所示的铝合金支撑连接器，通过设置特殊结构的机械手对铝合金支撑连接器进行抓取，并用于腕臂组装生产线中，通过腕臂组装生产线输送腕臂管，然后进行腕臂管与铝合金支撑连接器的组装，从而解决现有技术中铝合金支撑连接器无法持续供应补料进而无法满足腕臂自动化生产的技术问题。

发明内容

本发明意在提供一种铝合金支撑连接器抓取机械手，以解决现有技术中存在的不足，本发明要解决的技术问题通过以下技术方案来实现。

一种铝合金支撑连接器抓取机械手，包括机械手本体，其改进之处在于：所述机械手本体包括第一气缸、与第一气缸转动连接第二气缸、设于第二气缸两端并可相对第二气缸两端面靠近和远离运动的夹取抓手，所述第二气缸的两侧设有夹持抓手，所述夹取抓手上设有与铝合金支撑连接器上连接部的凸耳连接孔相适配的夹取凸柱，所述夹持抓手上设有与铝合金支撑连接器上连接部的凸耳凹槽相适配的夹持凸块，两所述夹持抓手之间的距离与铝合金支撑连接器的前后厚度相匹配。

优选的，所述第一气缸上部设有第一连接板，所述第一连接板用于与驱动机械手本体进行三维运动的外接驱动装置相连接。

优选的，所述第一气缸下部设有转动件，所述转动件与所述第二气缸连接，所述第一气缸驱动转动件转动，所述转动件带动第二气缸进行180°转动。

优选的，所述转动件下部设有第二连接板，所述第二气缸上部设有第三连接板，所述转动件和第二气缸之间通过第二连接板和第三连接板实现固定连接。

优选的，所述夹取抓手包括与第二气缸的推拉杆相连的第一夹取板、与第一夹取板固定连接的第二夹取板，与铝合金支撑连接器上连接部的凸耳连接孔相适配的夹取凸柱设置于两第二夹取板相对的端面上，所述第二气缸驱动推拉杆伸缩运动，所述夹取抓手在所述推拉杆的带动下通过夹取凸柱对铝合金支撑连接器进行夹取和卸下。

优选的，所述第二气缸的推拉杆共四根，该四根推拉杆呈矩形分布，第二气缸两侧的第一夹取板与矩形对角线上的两根推拉杆可拆卸式固定连接。

优选的，所述第二夹取板呈L形，所述第二夹取板的竖直部上端与所述第一夹取板可拆卸式固定连接，两所述第二夹取板水平部的相对端面上设置所述夹取凸柱，所述夹取凸柱与所述第二夹取板可拆卸式固定连接。

优选的，所述夹持抓手包括连接于第二气缸下部的第四连接板、设于第四连接板两端的夹持板，所述夹持板上设有与腕臂管外径相适配的弧形槽。

优选的，与铝合金支撑连接器上连接部的凸耳凹槽相适配的夹持凸块设置于所述第四连接板的下表面上。

优选的，两所述夹持板相背的表面上设有导引板，所述导引板设有与腕臂管外径相适配的弧形槽，弧形槽上设有导引倒角。

本发明中，所述第一气缸用于驱动第二气缸及设于第二气缸上的夹取抓手和夹持抓手进行180°转动，所述第二气缸驱动夹取抓手进行开合运动，从而通过夹取抓手上的夹取凸柱对铝合金支撑连接器的凸耳连接孔进行抓持，进而实现对铝合金支撑连接器的抓取；所述夹持抓手用于防止铝合金支撑连接器在厚度方向上的位移，同时防止铝合金支撑连接器发生转动；所述夹持凸块用于定位铝合金支撑连接器，使得铝合金支撑连接器与机械手本体的竖直轴尽可能的重合，同时防止铝合金支撑连接器在左右方向上发生偏移。

与现有技术相比，本发明通过设置特殊结构的机械手对铝合金支撑连接器进行抓取，并用于腕臂组装生产线中，通过腕臂组装生产线输送腕臂管，然后进行腕臂管与铝合金支撑连接器的组装，从而实现腕臂组装过程中的铝合金支撑连接器的持续供应补料。

附图说明

图1为本发明中铝合金支撑连接器的结构示意图；

图2为本发明的一个角度的结构示意图；

图3为本发明的另一个角度的结构示意图；

附图中的附图标记依次为：a1、上连接部，a11、凸耳连接孔，a12、凸耳凹槽，a2、左铰接部，a3、右螺接部，1、第一连接板，2、第一气缸，21、气缸角度调节螺丝，3、转动件，4、第二连接板，5、第三连接板，6、第二气缸，61、推拉杆，62、进出气连接件，7、第一夹取板，8、第四连接板，81、夹持凸块，9、第二夹取板，91、夹取凸柱，10、夹持板，11、导引板，111、导引倒角。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

实施例1：

参照图1至图3所示，一种铝合金支撑连接器抓取机械手，包括机械手本体，其改进之处在于：所述机械手本体包括第一气缸2、与第一气缸2转动连接第二气缸6、设于第二气缸6两端并可相对第二气缸6两端面靠近和远离运动的夹取抓手，所述第二气缸6的两侧设有夹持抓手，所述夹取抓手上设有与铝合金支撑连接器上连接部a1的凸耳连接孔a11相适配的夹取凸柱91，所述夹持抓手上设有与铝合金支撑连接器上连接部a1的凸耳凹槽a12相适配的夹持凸块81，两所述夹持抓手之间的距离与铝合金支撑连接器的前后厚度相匹配。

本实施例中，所述铝合金支撑连接器的前后厚度，是指，以图1所示方向为基准，垂直于幅面且朝向幅面为后、垂直于幅面且远离幅面为前，铝合金支撑连接器前端面与后端面之间的距离，即铝合金支撑连接器左铰接部a2与右螺接部a3之间部分的前后两端面之间的距离。

本实施例中，所述第二气缸6的两端、两侧，是指，以图2所示方向为基准，左右方向为两端、前后方向为两侧。

本实施例中，所述第一气缸2用于驱动第二气缸6及设于第二气缸6上的夹取抓手和夹持抓手进行180°转动。需要说明的是，之所以需要设置第一气缸2并通过第一气缸2驱动第二气缸6及夹取抓手和夹持抓手进行转动，是因为铝合金支撑连接器在与腕臂管进行组装时，铝合金支撑连接器的方向会有具体的要求。例如，参照图1所示，铝合金支撑连接器的左铰接部a2需要位于腕臂管轴向的左侧时，抓取机械手抓取铝合金支撑连接器后无需转动即可进行铝合金支撑连接器与腕臂管的组装；若铝合金支撑连接器的左铰接部a2需要位于腕臂管轴向的右侧时，则抓取机械手抓取铝合金支撑连接器后，第一气缸2驱动第二气缸6转动180°从而带动所抓取的铝合金支撑连接器转动180°，然后再进行铝合金支撑连接器与腕臂管的组装。

本实施例中，所述第二气缸6驱动夹取抓手进行开合运动，从而通过夹取抓手上的夹取凸柱91对铝合金支撑连接器的凸耳连接孔a11进行抓持，进而实现对铝合金支撑连接器的抓取；所述夹持抓手用于防止铝合金支撑连接器在厚度方向上的位移，同时防止铝合金支撑连接器发生转动；所述夹持凸块81用于定位铝合金支撑连接器，使得铝合金支撑连接器与机械手本体的竖直轴尽可能的重合，同时防止铝合金支撑连接器在左右方向上发生偏移。

进一步的，所述第一气缸2上设有气缸角度调节螺丝21。通过设置气缸角度调节螺丝21，可以调整第一气缸2的角度，从而保证第二气缸6的转动角度的精确。

进一步的，所述第二气缸6上设有进出气连接件62；更进一步的，所述进出气连接件62为进出气电磁阀。本实施例中，选用进出气电磁阀作为进出气连接件62，可以通过控制进出气电磁阀的进出气方向从而控制夹取抓手的张开和闭合以完成对铝合金支撑连接器的抓取和卸下。

进一步的，所述第一气缸2上部设有第一连接板1，所述第一连接板1用于与驱动机械手本体进行三维运动的外接驱动装置相连接。本实施例中，设置第一连接板1的目的，是为了便于抓取机械手与外接驱动装置的连接、更换和维护。

进一步的，所述第一气缸2下部设有转动件3，所述转动件3与所述第二气缸6连接，所述第一气缸2驱动转动件3转动，所述转动件3带动第二气缸6进行180°转动。

进一步的，所述转动件3下部设有第二连接板4，所述第二气缸6上部设有第三连接板5，所述转动件3和第二气缸6之间通过第二连接板4和第三连接板5实现固定连接。本实施例中，通过设置第二连接板4和第三连接板5，可以方便第二气缸6与第一气缸2的连接、拆卸，以及便于第二气缸6及其上的夹取抓手、夹持抓手的更换和维护。

本实施例具体使用时，所述第一气缸2与外接驱动装置连接，外接驱动装置的动力驱动部件驱动抓取机械手在外接驱动装置的桁架上进行前后、左右和上下的三维运动，并最终运动到合适位置；在抓取机械手三维运动的同时，第二气缸6驱动夹取抓手打开，待抓取机械手运动到合适位置后，夹持抓手运动到铝合金支撑连接器的前后两端面处，第二气缸6驱动夹取抓手闭合，从而完成对铝合金支撑连接器的抓取；然后，外接驱动装置驱动抓取机械手运动到待组装位置处，此时，若需要铝合金支撑连接器转动180°，则第一气缸2驱动第二气缸6转动180°使得铝合金支撑连接器处于正确的组装位置。待第一个铝合金支撑连接器组装完毕后，抓取机械手继续抓取第二个铝合金支撑连接器。如此循环，从而实现铝合金支撑连接器的持续供应补料。

实施例2：

在实施例1的基础上，参照图2、3所示，所述夹取抓手包括与第二气缸6的推拉杆61相连的第一夹取板7、与第一夹取板7固定连接的第二夹取板9，与铝合金支撑连接器上连接部a1的凸耳连接孔a11相适配的夹取凸柱91设置于两第二夹取板9相对的端面上，所述第二气缸6驱动推拉杆61伸缩运动，所述夹取抓手在所述推拉杆61的带动下通过夹取凸柱91对铝合金支撑连接器进行夹取和卸下。

本实施例中，第一夹取板7用于与第二气缸6的推拉杆61连接、第二夹取板9用于连接第一夹取板7和夹取凸柱91、夹取凸柱91用于对铝合金支撑连接器进行夹取。本实施例中，之所以将夹取抓手设置成三部分，一方面是为了便于加工生产，将夹取抓手设置成为分体式的三部分，每一部分则更容易加工；另一方面是为了便于安装和更换维护，例如夹取凸柱91因长时间的使用产生磨损后，则可以仅更换夹取凸柱91即可。

进一步的，所述第二气缸6的推拉杆61共四根，该四根推拉杆61呈矩形分布，第二气缸6两侧的第一夹取板7与矩形对角线上的两根推拉杆61可拆卸式固定连接。

本实施例中，之所以将第二气缸6的推拉杆61设置成四根且呈矩形分布并第一夹取板7与位于矩形对角线上的两根推拉杆61连接，是因为两根推拉杆61可以在伸缩运动时进行相互限位，从而防止因夹取抓手发生偏转而导致的所抓取的铝合金支撑连接器发生位置偏移。

进一步的，所述推拉杆61靠近第一夹取板7的端部设有外螺纹，所述第一夹取板7上与所述推拉杆61相连接处设有通孔，所述第一夹取板7上远离第二气缸6的端面上且位于通孔位置处设有容置螺母的凹槽，所述推拉杆61穿过通孔并通过螺母与所述第一夹取板7可拆卸式固定连接。

进一步的，所述第一夹取板7上开设有供位于矩形另一条对角线上的两根推拉杆61穿过的通孔。

进一步的，所述第二夹取板9呈L形，所述第二夹取板9的竖直部上端与所述第一夹取板7可拆卸式固定连接，两所述第二夹取板9水平部的相对端面上设置所述夹取凸柱91，所述夹取凸柱91与所述第二夹取板9可拆卸式固定连接。

本实施例中，第二夹取板9设置成L形，一方面方便第二夹取板9与第一夹取板7、夹取凸柱91的连接和相互更换，另一方面，第二夹取板9的水平部分也可以对所抓取铝合金支撑连接器进行限位，防止铝合金支撑连接器在抓取过程发生左右方向的偏移。

进一步的，所述第一夹取板7的下端面上设有卡槽，所述第二夹取板9的竖直部卡入卡槽中并通过螺钉与第一夹取板7可拆卸式固定连接。

实施例3：

在实施例1或2的基础上，参照图2、3所示，所述夹持抓手包括连接于第二气缸6下部的第四连接板8、设于第四连接板8两端的夹持板10，所述夹持板10上设有与腕臂管外径相适配的弧形槽。

本实施例中，所述第四连接板8用于连接第二气缸6和夹持板10，从而便于夹持板10的安装、更换和维护；所述夹持板10用于防止铝合金支撑连接器在厚度方向上的位移，同时防止铝合金支撑连接器发生转动。

进一步的，与铝合金支撑连接器上连接部a1的凸耳凹槽a12相适配的夹持凸块81设置于所述第四连接板8的下表面上。

进一步的，两所述夹持板10相背的表面上设有导引板11，所述导引板11设有与腕臂管外径相适配的弧形槽，弧形槽上设有导引倒角111。

本实施例中，通过设置导引板11和导引倒角111，可以方便腕臂管与铝合金支撑连接器的组装，同时还可以防止腕臂管和铝合金支撑连接器组装过程中发生磕碰、刮蹭从而导致腕臂管端部和/或表面出现磕痕和/或划痕。之所以要避免腕臂管端面、表面的磕痕、划痕，是因为腕臂产品标准中要求腕臂表面必须光滑，一旦出现磕痕、划痕，则整根腕臂是无法使用的，只能做报废处理。

应该指出，上述详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语均具有与本申请所属技术领域的普通技术人员的通常理解所相同的含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请所述的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式。此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位，如旋转90度或处于其他方位，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

在上面详细的说明中，参考了附图，附图形成本文的一部分。在附图中，类似的符号典型地确定类似的部件，除非上下文以其他方式指明。在详细的说明书、附图及权利要求书中所描述的图示说明的实施方案不意味是限制性的。在不脱离本文所呈现的主题的精神或范围下，其他实施方案可以被使用，并且可以作其他改变。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种铝合金支撑连接器抓取机械手，包括机械手本体，其特征在于：所述机械手本体包括第一气缸(2)、与第一气缸(2)转动连接第二气缸(6)、设于第二气缸(6)两端并可相对第二气缸(6)两端面靠近和远离运动的夹取抓手，所述第二气缸(6)的两侧设有夹持抓手，所述夹取抓手上设有与铝合金支撑连接器上连接部(a1)的凸耳连接孔(a11)相适配的夹取凸柱(91)，所述夹持抓手上设有与铝合金支撑连接器上连接部(a1)的凸耳凹槽(a12)相适配的夹持凸块(81)，两所述夹持抓手之间的距离与铝合金支撑连接器的前后厚度相匹配。

2.根据权利要求1所述的一种铝合金支撑连接器抓取机械手，其特征在于：所述第一气缸(2)上部设有第一连接板(1)，所述第一连接板(1)用于与驱动机械手本体进行三维运动的外接驱动装置相连接。

3.根据权利要求1所述的一种铝合金支撑连接器抓取机械手，其特征在于：所述第一气缸(2)下部设有转动件(3)，所述转动件(3)与所述第二气缸(6)连接，所述第一气缸(2)驱动转动件(3)转动，所述转动件(3)带动第二气缸(6)进行180°转动。

4.根据权利要求3所述的一种铝合金支撑连接器抓取机械手，其特征在于：所述转动件(3)下部设有第二连接板(4)，所述第二气缸(6)上部设有第三连接板(5)，所述转动件(3)和第二气缸(6)之间通过第二连接板(4)和第三连接板(5)实现固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种铝合金支撑连接器抓取机械手，其特征在于：所述夹取抓手包括与第二气缸(6)的推拉杆(61)相连的第一夹取板(7)、与第一夹取板(7)固定连接的第二夹取板(9)，与铝合金支撑连接器上连接部(a1)的凸耳连接孔(a11)相适配的夹取凸柱(91)设置于两第二夹取板(9)相对的端面上，所述第二气缸(6)驱动推拉杆(61)伸缩运动，所述夹取抓手在所述推拉杆(61)的带动下通过夹取凸柱(91)对铝合金支撑连接器进行夹取和卸下。

6.根据权利要求5所述的一种铝合金支撑连接器抓取机械手，其特征在于：所述第二气缸(6)的推拉杆(61)共四根，该四根推拉杆(61)呈矩形分布，第二气缸(6)两侧的第一夹取板(7)与矩形对角线上的两根推拉杆(61)可拆卸式固定连接。

7.根据权利要求5所述的一种铝合金支撑连接器抓取机械手，其特征在于：所述第二夹取板(9)呈L形，所述第二夹取板(9)的竖直部上端与所述第一夹取板(7)可拆卸式固定连接，两所述第二夹取板(9)水平部的相对端面上设置所述夹取凸柱(91)，所述夹取凸柱(91)与所述第二夹取板(9)可拆卸式固定连接。

8.根据权利要求1所述的一种铝合金支撑连接器抓取机械手，其特征在于：所述夹持抓手包括连接于第二气缸(6)下部的第四连接板(8)、设于第四连接板(8)两端的夹持板(10)，所述夹持板(10)上设有与腕臂管外径相适配的弧形槽。

9.根据权利要求8所述的一种铝合金支撑连接器抓取机械手，其特征在于：与铝合金支撑连接器上连接部(a1)的凸耳凹槽(a12)相适配的夹持凸块(81)设置于所述第四连接板(8)的下表面上。

10.根据权利要求9所述的一种铝合金支撑连接器抓取机械手，其特征在于：两所述夹持板(10)相背的表面上设有导引板(11)，所述导引板(11)设有与腕臂管外径相适配的弧形槽，弧形槽上设有导引倒角(111)。

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