CN212849608U - 夹钳工具 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种夹钳工具，包括：工具本体、母接头和动力传输机构；母接头包括：接收部、第二连接部和卡槽；第二连接部设置第三容纳腔容纳动力传输机构；工具本体包括：蜗杆、齿轮、蜗杆轴承、活动夹钳和固定夹钳；动力传输机构包括传动轴，传动轴连接蜗杆从而带动活动夹钳工作。满足了夹钳工具在存取过程中的解锁与自锁，防止工具脱落并实现了夹钳工具与机械臂或绝缘杆的牢固锁定和动力传输，从而方便机器人或人工带电作业。

Description

夹钳工具

技术领域

本实用新型涉及带电作业领域，具体而言，涉及一种夹钳工具，尤其是具有便于更换锁定的通用动力接口的夹钳工具。

背景技术

传统人工带电作业劳动强度大、安全风险高、工作环境恶劣，对气象环境的依赖程度较高，且属于高空、高危、高强度作业。传统人工带电作业主要存在三种安全风险：高空坠落风险，作业人员需通过登杆或借助绝缘斗臂车接近或进入高空作业位置；高压触电风险，作业人员需通过绝缘器材直接或间接接触高压带电体，人身安全受器材绝缘性能影响；人为差错风险，作业人员的精神状态、身体健康状况及误操作、违规操作等都会造成作业人员侵犯安全距离，威胁人身安全。

因此，为了提高供电可靠性及服务水平、保障作业人员人身安全、降低作业人员劳动强度，开展人工智能技术在带电作业领域的深度应用，研究出适用于配网检修带电作业的机器人及其作业规范，已成为供电企业加强配网检修作业能力建设的必要途径，这也是实现电网智能化检修、推动“三型两网”建设的重要手段。

为了研究10kV配网带电作业的标准体系，从安全和工作效率的角度，分析各个实际机器人或人工带电作业项目中制约机器人或人工带电作业标准化发展的主要因素，建立配网带电作业机器人或人工的标准体系，需要设计适合机器人或人工带电作业标准接口及一批带标准接口的末端工具。

目前现有技术中已存在大量带电作业末端工具，但因地区和厂家不同，造成末端工具市场杂乱，且无统一标准接口，故为了规范机器人或人工带电作业的发展，避免因接口不统一造成的资源浪费，故需要研制一种机器手臂或手动工具与末端工具的通用接口，因机械手臂或人工使用的绝缘杆在工具台存取过程中，工器具拥有一定的脱落风险，为防止工具脱落，需要该接口既需要满足机械臂或绝缘杆与末端工具的正常连接能力，又满足在存取过程中的解锁和/或自锁能力。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种夹钳工具，包括：工具本体、母接头和动力传输机构；所述母接头用于与公接头配合形成通用接口；所述公接头包括：插头部和第一连接部，所述公接头内开设有上下贯通的第一容置腔，所述插头部至少包括两个侧壁；所述母接头包括：接收部、第二连接部和卡槽，所述接收部内设置有第二容置腔，用于容纳所述插头部，所述第二连接部上设置有所述卡槽，所述第二连接部内设置有第三容置腔，第三容置腔与所述第二容置腔相互贯通；所述工具本体包括：蜗杆、齿轮、蜗杆轴承、活动夹钳和固定夹钳；所述固定夹钳和所述母接头固定连接，所述活动夹钳通过转动轴与所述固定夹钳铰接，所述动力传输机构包括传动轴；所述传动轴连接所述蜗杆的一端，所述蜗杆的另一端通过所述蜗杆轴承设置于所述固定夹钳上，所述蜗杆与所述齿轮啮合，所述齿轮与所述活动夹钳的转动轴固定连接；所述活动夹钳和所述固定夹钳均包括弧形臂和夹持头。

进一步，所述通用接口还包括：工具承载板、解锁机构和自锁机构；所述工具承载板具有工具卡口和斜轨，所述工具卡口与所述卡槽滑动配合，所述斜轨上设置倾斜面和插销孔；所述自锁机构包括：所述公接头的插头部侧壁上开设的公接头定位孔、所述母接头的接收部侧壁上的通孔、斜轨滚轮、母接头自锁销、拉伸弹簧和弹簧定位栓；所述解锁机构包括:解锁插销、销钉、解锁弹簧和所述公接头的插头部侧壁上开设的楔形滑槽。

进一步，所述母接头自锁销穿过所述通孔设置，所述母接头自锁销位于接收部侧壁外的部分上设置有所述斜轨滚轮和所述弹簧定位栓；所述拉伸弹簧一端与所述弹簧定位栓连接，另一端与接收部侧壁连接；所述斜轨滚轮设置于所述母接头自锁销的上部，所述弹簧定位栓设置在所述母接头自锁销的下部并与所述斜轨滚轮的位置相对设置；所述倾斜面设置在斜轨一端并与所述斜轨滚轮滑动配合。

进一步，所述母接头的接收部侧壁上还设置有容纳所述解锁插销和所述解锁弹簧的第一腔体，以及容纳所述销钉移动的第二腔体，所述销钉设置于所述解锁插销上，且销钉轴线垂直于解锁插销轴线，所述解锁弹簧一端连接所述解锁插销，另一端抵接所述第一腔体封口端，所述解锁插销能够伸出所述第一腔体的开口端并伸入到所述斜轨的所述插销孔中。

进一步，所述动力传输机构包括：第一动力传输机构和第二动力传输机构；所述第一容置腔内设置所述第一动力传输机构；所述第三容置腔内设置所述第二动力传输机构。

进一步，所述第一动力传输机构包括上端设置的转动头，所述第一连接部开设有驱动接口和操作接口，所述驱动接口与驱动机构连接，所述操作接口与机械臂或绝缘杆连接。

进一步，所述第二动力传输机构包括轴套、传动轴和定位轴承，所述轴套侧壁开设有轴向设置的键槽，所述轴套下部设置有转动槽，所述传动轴侧壁上设置有连接键，所述连接键与所述键槽滑动配合，所述轴套内底端设置有复位弹簧，所述转动槽与所述转动头配合连接传动。

进一步，所述转动头为十字键；所述转动槽为十字槽。

进一步，所述插头部的侧壁为四个，所述接收部的侧壁为四个。

进一步，所述夹持头上设置齿纹，所述弧形臂上开设有多个开孔。

有益效果：具有便于更换锁定的通用动力接口的夹钳工具，既满足机械臂或绝缘杆与夹钳工具的正常连接能力和动力传输能力，又满足夹钳工具在存取过程中与工具承载板解锁的同时，还能和机械臂或绝缘杆自锁，防止工具脱落并实现了夹钳工具与机械臂或绝缘杆的牢固锁定和动力传输，方便机器人或人工带电作业。

本实用新型的其他有益效果，将在具体实施方式中通过具体技术特征和技术方案的介绍来阐述，本领域技术人员通过这些技术特征和技术方案的介绍，应能理解所述技术特征和技术方案带来的有益技术效果。

附图说明

以下将参照附图对根据本实用新型的优选实施方式进行描述。图中：

图1：通用接口的公接头和母接头分离状态下的侧视剖面结构示意图；

图2：通用接口的公接头插入母接头状态下的侧视剖面结构示意图；

图3：通用接口的公接头插入母接头状态下的俯视剖面结构示意图；

图4：通用接口与工具承载板的安装示意图；

图5：通用接口的一种公接头的侧视剖面结构示意图；

图6：通用接口的一种公接头的俯视剖面结构示意图；

图7：通用接口的一种母接头的侧视剖面结构示意图；

图8：通用接口的一种母接头的仰视剖面结构示意图；

图9：通用接口的另一种公接头的侧视剖面结构示意图；

图10：通用接口的另一种公接头的俯视剖面结构示意图；

图11：通用接口的另一种母接头的侧视剖面结构示意图；

图12：通用接口的另一种母接头的仰视剖面结构示意图；

图13：带通用接口的夹钳工具的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图详细描述通用接口以及具有该通用接口的末端工具的具体结构。

如图1-12所示，通用接口，包括：公接头10、母接头20和承载工具板30。公接头10包括：插头部101和第一连接部102，公接头10内开设有上下贯通的第一容置腔103，插头部101至少包括两个侧壁。母接头20包括：接收部201、第二连接部202和卡槽203，接收部201内设置有第二容置腔204，用于容纳插头部101，第二连接部202上设置有卡槽203，第二连接部202内设置有第三容置腔205，第三容置腔205与第二容置腔204相互贯通。工具承载板30具有工具卡口301和斜轨302，工具卡口301与卡槽203滑动配合，斜轨302上设置倾斜面和插销孔303,斜轨302设置在工具承载板30下部。优选地，第二连接部202的外侧壁上设置有两条卡槽203，卡槽203与工具卡口301的内缘滑动配合。优选地，插头部的侧壁还可以为四个，接收部的侧壁也可以为四个。

还包括一自锁机构，自锁机构包括：公接头10的插头部101侧壁上开设的公接头定位孔104、母接头20的接收部侧壁上的通孔206、斜轨滚轮207、母接头自锁销208、拉伸弹簧209和弹簧定位栓210；母接头自锁销208穿过通孔206设置，母接头自锁销208位于接收部侧壁外的部分上设置有斜轨滚轮207和弹簧定位栓210，拉伸弹簧209一端与弹簧定位栓201连接，另一端与接收部侧壁连接；斜轨滚轮207设置于母接头自锁销208的上部，弹簧定位栓210设置在母接头自锁销208的下部并与斜轨滚轮207的位置相对设置；倾斜面设置在斜轨302一端并与斜轨滚轮207滑动配合；当公接头10的插头部101完全插入母接头20的接收部201时，公接头定位孔104与通孔206对应。优选地，母接头自锁销208上开设限位槽2081，母接头接收部侧壁内设置限位柱2082，限位柱2082一端伸入通孔206内与限位槽2081配合，以限制母接头自锁销208在通孔206内的移动距离。

还包括一解锁机构，解锁机构包括：母接头20的解锁插销211、销钉212、解锁弹簧213和公接头10的插头部101侧壁上开设的楔形滑槽105；楔形滑槽105开口由下向上逐渐增大；母接头20的接收部侧壁上还设置有容纳解锁插销211和解锁弹簧213的第一腔体214和容纳销钉212移动的第二腔体215，销钉212设置于解锁插销211上，且销钉轴线垂直于解锁插销轴线，解锁弹簧213一端连接解锁插销211，另一端抵接第一腔体214封口端，解锁插销211能够伸出第一腔体214的开口端并伸入到斜轨302的插销孔303中；插销孔303设置在斜轨302另一端上并供解锁插销311伸入；公接头10插头部101上的楔形滑槽105与销钉212滑动配合，销钉212随公接头插头部101向母接头接收部201的插入，受楔形滑槽105的带动而移动，并同时带动解锁插销211移动，以脱离斜轨302上的插销孔303，实现母接头20与工具承载板30的解锁。优选地，母接头的接收部侧壁上开设有导向销钉212的导向槽。

还包括动力传输机构40，动力传输机构包括：第一动力传输机构41和第二动力传输机构42，其中，第一容置腔103内设置有第一动力传输机构41，第一动力传输机构41包括驱动轴，驱动轴与第一容纳腔103的内壁滑动配合，驱动轴上端为转动头411，第一连接部102开设有驱动接口106和操作接口107，驱动接口106与驱动机构(例如电机)连接，操作接口107与机械臂或绝缘杆连接，操作接口107位于第一连接部102的底部，驱动接口106位于第一连接部102的侧部，驱动机构的动力输出端伸入第一连接部102内与驱动轴动力连接；母接头20的第二连接部202内设置有与第二容置腔204相贯通的第三容置腔205，第三容置腔205内设置有第二动力传输机构42，第二动力传输机构42包括轴套421、传动轴422和定位轴承423，轴套421侧壁开设有轴向设置的键槽424，轴套421下部设置有转动槽425，传动轴422侧壁上设置有连接键426，连接键426与键槽424滑动配合，轴套421内底端设置有复位弹簧427，复位弹簧427下端抵接轴套内底面，复位弹簧427上端抵接传动轴422下端面；转动槽425与转动头411配合连接传动。优选地，转动头411为十字键；转动槽425为十字槽。

还包括通讯传输机构50，其包括：第一通讯传输机构51和第二通讯传输机构52，其中，第一通讯传输机构51容纳于第一容置腔103内，第二通讯传输机构52容纳于第二容置腔204和/或第三容置腔205内，第一通讯传输机构51上设置有多个引脚；第二通讯传输机构52上设置有与第一通讯传输机构上的多个引脚一一对应的多个引脚，所述多个引脚分别为TX引脚、GND引脚、RX引脚、VCC引脚。

通用接口更换及锁定的工作过程如下：

末端工具使用时，首先，将公接头的插头部101插入母接头的接收部201，楔形滑槽105随着插头部的插入而深入接收部的第二容置腔204内，销钉212受楔形滑槽105的引导在第二腔体215内移动，并同时带动解锁插销211在第一腔体214内移动，使解锁插销211逐渐脱离斜轨302上的插销孔303，当公接头的插头部101完全插入母接头的接收部201时，公接头定位孔104与通孔206对应，且解锁插销211完全脱离插销孔303，母接头20与工具承载板30完成解锁；然后，向工具卡口301外逐渐移动母接头20，斜轨滚轮207受拉伸弹簧的作用沿斜轨302的倾斜面移动，逐渐脱离斜轨302的阻挡；同时，母接头自锁销208随着斜轨滚轮207的移动向公接头定位孔104内移动，当母接头20完全移出工具卡口301时，斜轨滚轮207完全脱离斜轨302且母接头自锁销208插入公接头定位孔104内，公接头10与母接头20完成自锁。

末端工具使用结束后，先将所述母接头20的第二连接部202上的所述卡槽203与所述工具卡口301对准，接着向所述工具卡口301内逐渐移动所述母接头20，所述斜轨滚轮207受所述斜轨倾斜面的引导而克服所述拉伸弹簧209的拉力，使得所述母接头自锁销208逐渐脱离所述公接头定位孔104，当所述母接头20完全卡入所述工具卡口301内，所述母接头自锁销208完全脱离所述公接头定位孔104，所述公接头10和所述母接头20解除自锁，所述解锁插销211与所述斜轨的插销孔303对准；然后，向下移动所述公接头，所述销钉212逐渐脱离所述楔形滑槽105的限制，使得所述解锁插销211在所述解锁弹簧213的作用下逐渐向所述斜轨的插销孔303移动，当所述公接头10完全移出所述母接头20时，所述解锁插销211插入所述插销孔303内，实现所述母接头20与所述工具承载板30的锁定。

进一步，通过在通用接口内设置上述动力传输机构40或上述通讯传输机构50分别形成通用动力接口或通用通讯接口。当设置动力传输机构40时，当公接头10与母接头20完成自锁，第一动力传输机构41和第二动力传输机构42传动连接；具体的，第一动力传输机构41上端设置的转动头411与第二动力传输机构42中轴套421下部的转动槽425传动配合。当设置通讯传输机构50时，当公接头10与母接头20完成自锁，第一通讯传输机构51和第二通讯传输机构52通讯连接。

具有通用接口的带电作业末端工具包括：引线剪断工具、夹钳工具、拧螺栓工具、绝缘恢复工具、手动剥皮工具和线夹安装工具。

如图13所示，夹钳工具70，包括：工具本体、母接头和动力传输机构，母接头用于与公接头配合形成通用接口；优选地，通用接口还包括前述工具承载板30、解锁机构和自锁机构；工具本体包括：蜗杆701、蜗轮702、蜗杆轴承703、活动夹钳704和固定夹钳705；固定夹钳705和母接头20固定连接，活动夹钳704通过转动轴706与固定夹钳705铰接，动力传输机构40包括传动轴422；传动轴422连接蜗杆701的一端，蜗杆的另一端通过蜗杆轴承703设置于固定夹钳705上，蜗杆701与蜗轮702啮合，蜗轮702与活动夹钳704的转动轴706固定连接。进一步的，活动夹钳704和固定夹钳705包括弧形臂707和夹持头708，夹持头708上设置齿纹709，弧形臂707上开设有多个开孔710。

本领域的技术人员能够理解的是，在不冲突的前提下，上述各优选方案可以自由地组合、叠加。

应当理解，上述的实施方式仅是示例性的，而非限制性的，在不偏离本实用新型的基本原理的情况下，本领域的技术人员可以针对上述细节做出的各种明显的或等同的修改或替换，都将包含于本实用新型的权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种夹钳工具，其特征在于，包括：工具本体、母接头(20)和动力传输机构(40)，所述母接头(20)用于与公接头(10)配合形成通用接口；所述公接头(10)包括：插头部(101)和第一连接部(102)，所述公接头(10)内开设有上下贯通的第一容置腔(103)，所述插头部(101)至少包括两个侧壁；所述母接头(20)包括：接收部(201)、第二连接部(202)和卡槽(203)，所述接收部(201)内设置有第二容置腔(204)，用于容纳所述插头部(101)，所述第二连接部(202)上设置有所述卡槽(203)，所述第二连接部(202)内设置有第三容置腔(205)，所述第三容置腔(205)与所述第二容置腔(204)相互贯通；所述工具本体包括：蜗杆(701)、蜗轮(702)、蜗杆轴承(703)、活动夹钳(704)和固定夹钳(705)；所述固定夹钳(705)和所述母接头(20)固定连接，所述活动夹钳(704)通过转动轴(706)与所述固定夹钳(705)铰接，所述动力传输机构(40)包括传动轴(422)；所述传动轴(422)连接所述蜗杆(701)的一端，所述蜗杆(701)的另一端通过所述蜗杆轴承(703)设置于所述固定夹钳(705)上，所述蜗杆(701)与所述蜗轮(702)啮合，所述蜗轮(702)与所述活动夹钳(704)固定连接；所述活动夹钳(704)和所述固定夹钳(705)均包括弧形臂(707)和夹持头(708)。

2.根据权利要求1所述的夹钳工具，其特征在于，所述通用接口还包括：工具承载板(30)、解锁机构和自锁机构；所述工具承载板(30)具有工具卡口(301)和斜轨(302)，所述工具卡口(301)与所述卡槽(203)滑动配合，所述斜轨(302)上设置倾斜面和插销孔(303)；所述自锁机构包括：所述公接头的插头部侧壁上开设的公接头定位孔(104)、所述母接头的接收部侧壁上的通孔(206)、斜轨滚轮(207)、母接头自锁销(208)、拉伸弹簧(209)和弹簧定位栓(210)；所述解锁机构包括:解锁插销(211)、销钉(212)、解锁弹簧(213)和所述公接头的插头部侧壁上开设的楔形滑槽(105)。

3.根据权利要求2所述的夹钳工具，其特征在于，所述母接头自锁销(208)穿过所述通孔(206)设置，所述母接头自锁销(208)位于接收部侧壁外的部分上设置有所述斜轨滚轮(207)和所述弹簧定位栓(210)；所述拉伸弹簧(209)一端与所述弹簧定位栓(210)连接，另一端与接收部侧壁连接；所述斜轨滚轮(207)设置于所述母接头自锁销(208)的上部，所述弹簧定位栓(210)设置在所述母接头自锁销(208)的下部并与所述斜轨滚轮(207)的位置相对设置；所述倾斜面设置在斜轨(302)一端并与所述斜轨滚轮(207)滑动配合。

4.根据权利要求2或3所述的夹钳工具，其特征在于，所述母接头的接收部侧壁上还设置有容纳所述解锁插销(211)和所述解锁弹簧(213)的第一腔体(214)，以及容纳所述销钉(212)移动的第二腔体(215)，所述销钉(212)设置于所述解锁插销(211)上，且销钉轴线垂直于解锁插销轴线，所述解锁弹簧(213)一端连接所述解锁插销(211)，另一端抵接所述第一腔体(214)封口端，所述解锁插销(211)能够伸出所述第一腔体(214)的开口端并伸入到所述斜轨(302)的所述插销孔(303)中。

5.根据权利要求1所述的夹钳工具，其特征在于，所述动力传输机构(40)包括：第一动力传输机构(41)和第二动力传输机构(42)；所述第一容置腔(103)内设置所述第一动力传输机构(41)；所述第三容置腔(205)内设置所述第二动力传输机构(42)。

6.根据权利要求5所述的夹钳工具，其特征在于，所述第一动力传输机构(41)包括上端设置的转动头(411)，所述第一连接部(102)开设有驱动接口(106)和操作接口(107)，所述驱动接口(106)与驱动机构连接，所述操作接口(107)与机械臂或绝缘杆连接。

7.根据权利要求6所述的夹钳工具，其特征在于，所述第二动力传输机构(42)包括轴套(421)、所述传动轴(422)和定位轴承(423)，所述轴套(421)侧壁开设有轴向设置的键槽(424)，所述轴套(421)下部设置有转动槽(425)，所述传动轴(422)侧壁上设置有连接键(426)，所述连接键(426)与所述键槽(424)滑动配合，所述轴套(421)内底端设置有复位弹簧(427)，所述转动槽(425)与所述转动头(411)配合连接传动。

8.根据权利要求7所述的夹钳工具，其特征在于，所述转动头(411)为十字键；所述转动槽(425)为十字槽。

9.根据权利要求1所述的夹钳工具，其特征在于：所述插头部(101)的侧壁为四个，所述接收部(201)的侧壁为四个。

10.根据权利要求1所述的夹钳工具，其特征在于，所述夹持头(708)上设置齿纹(709)，所述弧形臂(707)上开设有多个开孔(710)。

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