CN213054813U - 一种用于铁路腕臂安装机器人的机械手升降机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于铁路腕臂安装机器人的机械手升降机构，包括安装在平板车上的平移机构，以及固定在平移机构上、并由平移机构驱动沿轨道方向移动的升降机构。所述平移机构包括安装在平板车上的平移支撑座，沿轨道方向固定在平移支撑座上的齿条，沿轨道方向布设在平移支撑座上、且置于齿条的前后侧的两根第二导轨，滑动套设在第二导轨上的滑块座，以及固定在滑块座上、且与齿条啮合连接、用于驱动滑块座轨道方向移动的平移驱动器。所述平移驱动器包括贯穿滑块座设置并采用齿轮与齿条啮合连接、固定在滑块座上的第二减速器，以及第二减速器连接的第一驱动电机。通过上述方案，本实用新型具有动作可靠、吊装效率高、适用范围广等优点。

Description

一种用于铁路腕臂安装机器人的机械手升降机构

技术领域

本实用新型涉及腕臂安装技术领域，尤其是一种用于铁路腕臂安装机器人的机械手升降机构。

背景技术

腕臂，安装在支柱上，用于支持接触悬挂，并起到传递负荷的作用；根据腕臂结构可以分为带拉杆的水平腕臂、带斜撑的平腕臂和带拉杆(或压管)的斜腕臂等；目前，现有技术中的腕臂的安装主要是采用人工方式，每组腕臂安装至少需要配备5～7名作业人员，其工作效率太低；并且，腕臂的重量200Kg 左右，其提升较为费力；另外，还有采用升降小车方式安装腕臂，其安装前的固定步骤较为繁琐，若固定不可靠(铁路轨道四周碎石较多，底面不平整)，容易发生侧翻事故；不仅如此，升降小车在轨道上行进较为困难。

为此，申请人特提出了专利申请号为“202010175735.3”、名称为“一种用于铁路腕臂安装机器人的机械手升降机构”的中国实用新型专利，其虽然也能实现腕臂的安装，但是，其腕臂上料、起吊、调整的效率有待于提高，并且其为半自动形式。为此，申请人特提出了一种铁路腕臂安装机器人，其沿轨道方向行进、并将腕臂吊装至接触网支柱安装位置；所述用于铁路腕臂安装机器人的机械手升降机构包括沿轨道方向行进的平板车，布设在平板车上、用于暂时存放待安装的腕臂的腕臂托架，安装在平板车上的机械手升降机构，固定在机械手升降机构上、并由机械手升降机构驱动前后、上下移动的机械手，以及设置在机械手的前端、由机械手和机械手升降机构共同驱动抓取腕臂托架上的腕臂并吊装至接触网支柱安装位置的抓取机构。但是，现有技术中，暂无与之匹配的用于铁路腕臂安装机器人的机械手升降机构。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种用于铁路腕臂安装机器人的机械手升降机构，本实用新型采用的技术方案如下：

一种用于铁路腕臂安装机器人的机械手升降机构，所述铁路腕臂安装机器人设置有平板车；所述机械手升降机构包括安装在平板车上的平移机构，以及固定在平移机构上、并由平移机构驱动沿轨道方向移动的升降机构。

进一步地，所述平移机构包括安装在平板车上的平移支撑座，沿轨道方向固定在平移支撑座上的齿条，沿轨道方向布设在平移支撑座上、且置于齿条的前后侧的两根第二导轨，滑动套设在第二导轨上的滑块座，以及固定在滑块座上、且与齿条啮合连接、用于驱动滑块座轨道方向移动的平移驱动器。

更进一步地，所述平移驱动器包括贯穿滑块座设置并采用齿轮与齿条啮合连接、固定在滑块座上的第二减速器，以及第二减速器连接的第一驱动电机。

进一步地，所述升降机构包括固定在平移机构上的升降移动箱体支撑座，以及设置在升降移动箱体支撑座上、用于驱动机械臂升降的上下移动驱动器。

更进一步地，所述上下移动驱动器包括固定在升降移动箱体支撑座上部中央的第一减速器，与第一减速器连接的第二驱动电机，布设在升降移动箱体支撑座上、一一对应置于第一减速器的两侧、且结构相同的左链轮和右链轮，连接在第一减速器与左链轮之间、第一减速器与右链轮之间的联动轴，与左链轮连接、且沿纵向方向布设在升降移动箱体支撑座上的左提升执行组件，与右链轮连接、且沿纵向方向布设在升降移动箱体支撑座上、且与左提升执行组件结构相同的右提升执行组件，以及与右提升执行组件和左提升执行组件连接、用于机械臂固定支撑的机械臂安装底座。

更进一步地，所述左提升执行组件包括沿纵向方向贴合固定在升降移动箱体支撑座上的第一导轨，套设在第一导轨上、且与机械臂安装底座连接的第一滑座，上端与左链轮连接的链条，以及与链条的下端连接、且与机械臂安装底座固定连接、用于机械臂安装底座提升的链条吊耳。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

(1)本实用新型巧妙地将待安装的腕臂放置在腕臂托架，并利用机械臂升降机构、机械臂和抓取机构共同配合，实现机构的前后、上下移动，并将腕臂快速的吊装至接触网支柱安装位置；其抓取吊装均为机械操作，无需人为挂扣操作，其效率更高，节省人工成本；

(2)本实用新型巧妙地设置了机械臂升降机构，实现机械臂的前后、上下移动，以满足多种情况的吊装，无需对通过平板车进行细微距离调整，其腕臂吊装到位更快捷，效率更高；

(3)本实用新型巧妙地设置了机械臂，以实现腕臂的安装支点朝向可沿纵向平面调整，以适应接触网支柱设置在轨道行进方向的右侧和左侧，其适用范围更广；如此一来，平板车沿轨道方向行进便可实现任一侧接触网支柱的腕臂安装；

(4)本实用新型巧妙地设置了左抓取机构和右抓取机构，其通过推杆带动联动杆并撬动铰接板，以实现腕臂的上端夹持、松懈，其无需要人为挂扣、解扣；另外，本实用新型通过设置下抓取机构，以托起腕臂的下端，保证腕臂在抓取、吊装、安装过程中受力均匀，有效地避免腕臂吊装过程中发生摆动和碰撞。

(5)本实用新型巧妙地设置了腕臂托架，放置待安装的腕臂，其能保证腕臂连续上料，更进一步提高效率。

综上所述，本实用新型具有动作可靠、吊装效率高、适用范围广等优点，在腕臂安装技术领域具有很高的实用价值和推广价值。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需使用的附图作简单介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对保护范围的限定，对于本领域技术人员来说，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相关的附图。

图1为本实用新型的工作原理图。

图2为本实用新型的结构示意图。

图3为本实用新型的吊装组件的结构示意图。

图4为本实用新型的机械臂升降机构的结构示意图。

图5为本实用新型的升降机构的结构示意图。

图6为本实用新型的右提升执行组件的结构示意图(一)。

图7为本实用新型的右提升执行组件的结构示意图(二)。

图8为本实用新型的平移驱动器的结构示意图(一)。

图9为本实用新型的平移驱动器的结构示意图(二)。

图10为本实用新型的机械臂和腕臂抓取机构的结构示意图。

图11为本实用新型的机械臂的结构示意图(一)。

图12为本实用新型的腕臂抓取机构的结构示意图(一)。

图13为本实用新型的腕臂抓取机构的结构示意图(二)。

图14为本发明的右抓取机构的结构示意图。

图15为本发明的下抓取机构的结构示意图。

上述附图中，附图标记对应的部件名称如下：

1、轨道；2、接触网支柱；3、铁路腕臂安装机器人；4、腕臂；31、平板车；33、腕臂托架；35、机械臂；36、腕臂抓取机构；341、平移机构；342、升降机构；343、机械臂安装底座；361、腕臂抓取机架；362、左抓取机构；363、右抓取机构；364、下抓取机构；365、连接盘；3411、平移支撑座；3412、齿条；3413、第二导轨；3414、平移驱动器；3421、升降移动箱体支撑座；3422、上下移动驱动器；3631、推杆；3632、铰接板；3633、联动杆；3634、压板； 3635、第一支撑座；3636、V型块；3641、电动滑台；3642、吊耳；3643、U 型抓；34141、第一驱动电机；34142、第二减速器；34143、滑块座；34221、第一减速器；34222、第二驱动电机；34223、联动轴；34224、左链轮；34225、右链轮；34226、链条；34227、第一导轨；34228、第一滑座；34229、链条吊耳。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更为清楚，下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的实施方式包括但不限于下列实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

实施例

如图1至图15所示，本实施例提供了一种铁路腕臂安装机器人，其沿轨道 1方向行进、并将腕臂4吊装至接触网支柱2安装位置。首先，需要说明的是，本实施例中所述的“第一”、“第二”等序号用语仅用于区分同类部件，不能理解成对保护范围的特定限定。另外，本实施例中所述“底部”、“顶部”、“四周边缘”、“中央”等方位性用语是基于附图来说明的。不仅如此，本实施例是基于结构的改进，并未对软件程序进行改进，其为常规程序片段的组合，在此就不予赘述。本实施例的机械臂为购买所得，在此就不再赘述其内部结构。本实施例在平板车上还设置有控制器和动力源，其均为购买所得，在此就不予赘述。

在本实施例中，该铁路腕臂安装机器人包括沿轨道1方向行进的平板车31，布设在平板车31上、用于存放待安装的腕臂4的腕臂托架33，安装在平板车 31上的平移机构341，固定在平移机构341上、并由平移机构341驱动沿轨道1 方向移动的升降机构342，固定在升降机构342上、并由升降机构342驱动沿纵向方向移动的机械臂35，以及设置在机械臂35的前端、由机械臂35驱动抓取腕臂托架33上的腕臂4并吊装至接触网支柱2安装位置的腕臂抓取机构36。

在本实施例中，该平移机构341包括安装在平板车31上的平移支撑座3411，沿轨道方向固定在平移支撑座3411上的齿条3412，沿轨道方向布设在平移支撑座3411上、且置于齿条3412的前后侧的两根第二导轨3413，滑动套设在第二导轨3413上的滑块座34143，以及固定在滑块座34143上、且与齿条3412啮合连接、用于驱动滑块座34143轨道方向移动的平移驱动器3414。其中，所述平移驱动器3414包括贯穿滑块座34143设置并采用齿轮与齿条3412啮合连接、固定在滑块座34143上的第二减速器34142，以及第二减速器34142连接的第一驱动电机34141。在本实施例中，利用第一驱动电机34141驱动第二减速器 34142，并且啮合齿条3412，进行滑动移动滑块座34143，如此一来，便能驱动升降机构342沿轨道1方向移动。

另外，本实施例的升降机构342包括固定在平移机构341上的升降移动箱体支撑座3421，以及设置在升降移动箱体支撑座3421上、用于驱动机械臂35 升降的上下移动驱动器3422。其中，上下移动驱动器3422又包括固定在升降移动箱体支撑座3421上部中央的第一减速器34221，与第一减速器34221连接的第二驱动电机34222，布设在升降移动箱体支撑座3421上、一一对应置于第一减速器34221的两侧、且结构相同的左链轮34224和右链轮34225，连接在第一减速器34221与左链轮34224之间、第一减速器34221与右链轮34225之间的联动轴34223，与左链轮34224连接、且沿纵向方向布设在升降移动箱体支撑座 3421上的左提升执行组件，与右链轮34225连接、且沿纵向方向布设在升降移动箱体支撑座3421上、且与左提升执行组件结构相同的右提升执行组件，以及与右提升执行组件和左提升执行组件连接、用于机械臂35固定支撑的机械臂安装底座343。进一步地。该左提升执行组件包括沿纵向方向贴合固定在升降移动箱体支撑座3421上的第一导轨34227，套设在第一导轨34227上、且与机械臂安装底座343连接的第一滑座34228，上端与左链轮34224连接的链条34226，以及与链条34226的下端连接、且与机械臂安装底座343固定连接、用于机械臂安装底座343提升的链条吊耳34229。在本实施例中，利用第二驱动电机34222 驱动联动轴34223转动，并带动链条34226和机械臂安装底座343升降移动，以实现机械臂35的升降操作。

另外，本实施例的腕臂抓取机构36具体结构如下：其包括与机械臂35连接、且呈三角形状的腕臂抓取机架361，沿水平方向一一对应布设在腕臂抓取机架361上、且结构相同的左抓取机构362和右抓取机构363，以及布设在腕臂抓取机架361的下端的下抓取机构364。其中，右抓取机构363包括设置在腕臂抓取机架361的顶部的铰接板3632，固定在腕臂抓取机架361的侧边的推杆3631，中部与铰接板3632的顶部铰接的压板3634，连接在压板3634与推杆3631之间的联动杆3633，固定在腕臂抓取机架361的侧边、且与推杆3631相对布设的第一支撑座3635，以及固定在第一支撑座3635上、且与压板3634共同加紧腕臂 4的V型块3636。另外，下抓取机构364包括固定在腕臂抓取机架361的下端的电动滑台3641，设置在电动滑台3641的下端、由电动滑台3641驱动上下移动的吊耳3642，以及固定在吊耳3642上、用于夹持腕臂4的下端的U型抓3643。

在本实施例中，待安装的腕臂放置在腕臂托架33上，在平移机构341、升降机构342和机械臂35的作用下，腕臂抓取机构36置于腕臂托架33处，并进入抓取阶段；利用推杆3631带动压板3634张开，并置于腕臂上端的横杆处，推杆3631向上推动联动杆3633，并将腕臂上端的横杆夹持在V型块3636与压板3634之间；与此同时，电动滑台3641驱动U型抓扣在腕臂的下端，如此一来，便可实现腕臂的抓取。腕臂抓取后，在平移机构341、升降机构342和机械臂35的作用下，实现腕臂的吊装到位，便可进行安装；待安装后，利用推杆3631 和电动滑台3641便可卸下与腕臂的固定。

上述实施例仅为本实用新型的优选实施例，并非对本实用新型保护范围的限制，但凡采用本实用新型的设计原理，以及在此基础上进行非创造性劳动而作出的变化，均应属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种用于铁路腕臂安装机器人的机械手升降机构，所述铁路腕臂安装机器人设置有平板车(31)，其特征在于，所述机械手升降机构包括安装在平板车(31)上的平移机构(341)，以及固定在平移机构(341)上、并由平移机构(341)驱动沿轨道(1)方向移动的升降机构(342)；

所述平移机构(341)包括安装在平板车(31)上的平移支撑座(3411)，沿轨道方向固定在平移支撑座(3411)上的齿条(3412)，沿轨道方向布设在平移支撑座(3411)上、且置于齿条(3412)的前后侧的两根第二导轨(3413)，滑动套设在第二导轨(3413)上的滑块座(34143)，以及固定在滑块座(34143)上、且与齿条(3412)啮合连接、用于驱动滑块座(34143)轨道方向移动的平移驱动器(3414)；

所述升降机构(342)包括固定在平移机构(341)上的升降移动箱体支撑座(3421)，以及设置在升降移动箱体支撑座(3421)上、用于驱动机械臂(35)升降的上下移动驱动器(3422)。

2.根据权利要求1所述的一种用于铁路腕臂安装机器人的机械手升降机构，其特征在于，所述平移驱动器(3414)包括贯穿滑块座(34143)设置并采用齿轮与齿条(3412)啮合连接、固定在滑块座(34143)上的第二减速器(34142)，以及第二减速器(34142)连接的第一驱动电机(34141)。

3.根据权利要求1所述的一种用于铁路腕臂安装机器人的机械手升降机构，其特征在于，所述上下移动驱动器(3422)包括固定在升降移动箱体支撑座(3421)上部中央的第一减速器(34221)，与第一减速器(34221)连接的第二驱动电机(34222)，布设在升降移动箱体支撑座(3421)上、一一对应置于第一减速器(34221)的两侧、且结构相同的左链轮(34224)和右链轮(34225)，连接在第一减速器(34221)与左链轮(34224)之间、第一减速器(34221)与右链轮(34225)之间的联动轴(34223)，与左链轮(34224)连接、且沿纵向方向布设在升降移动箱体支撑座(3421)上的左提升执行组件，与右链轮(34225)连接、且沿纵向方向布设在升降移动箱体支撑座(3421)上、且与左提升执行组件结构相同的右提升执行组件，以及与右提升执行组件和左提升执行组件连接、用于机械臂(35)固定支撑的机械臂安装底座(343)。

4.根据权利要求3所述的一种用于铁路腕臂安装机器人的机械手升降机构，其特征在于，所述左提升执行组件包括沿纵向方向贴合固定在升降移动箱体支撑座(3421)上的第一导轨(34227)，套设在第一导轨(34227)上、且与机械臂安装底座(343)连接的第一滑座(34228)，上端与左链轮(34224)连接的链条(34226)，以及与链条(34226)的下端连接、且与机械臂安装底座(343)固定连接、用于机械臂安装底座(343)提升的链条吊耳(34229)。

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