CN215318378U - 一种用于机械手的螺栓夹持工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于机械手的螺栓夹持工装,涉及核电站机器人技术领域，包括用于与机械手连接的电动棘轮扳手，电动棘轮扳手上安装有自动拨动电动棘轮扳手上拨块的拨动机构，且棘轮扳手上还安装有可拆卸的万向套筒。本实用新型不仅适用于对不同种类的连接件进行拆卸，且对于连接件大小不一致时可快速更换与连接件连接的结构件即可，使机械手的检修或零部件更换的效率大大提高。

Description

一种用于机械手的螺栓夹持工装

技术领域

本实用新型涉及核电站机器人技术领域，具体而言，涉及一种用于机械手的螺栓夹持工装。

背景技术

目前世界上的核电站反应堆都是利用金属铀或钚等材料的链式裂变反应产生巨大的热能，在裂变的过程中，会产生一定的放射性污染物。

为了防止放射性物质对人体造成伤害，现市场上已陆续出现专门用于核工厂设备的维护维修和核物质处理工作的机械手，通过采用具有力反馈的主从控制，提高操作者的临场感，有效减少了工作的事故率，能够以与人类相似的移动和速度完成工作任务。但现有的机械手均只能对零部件进行夹持，而在对设备进行检修或零部件进行更换时，机械手夹持扳手，通过采用扳手对螺钉等连接件拧紧或拆除。

但由于扳手上用于与连接件连接的结构件均为固定结构，而用于固定零部件的连接件种类、大小均不一致，使机械手在工作过程中需经常更换安装有不同固定结构的扳手，不仅使机械手在工作过程中更加繁琐，且使机械手在检修或零部件更换时效率更低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于机械手的螺栓夹持工装，不仅适用于对不同种类的连接件进行拆卸，且对于连接件大小不一致时可快速更换与连接件连接的结构件即可，使机械手的检修或零部件更换的效率大大提高。

为实现本实用新型目的，采用的技术方案为：一种用于机械手的螺栓夹持工装，包括用于与机械手连接的电动棘轮扳手，电动棘轮扳手上安装有自动拨动电动棘轮扳手上拨块的拨动机构，且棘轮扳手上还安装有可拆卸的万向套筒。

进一步的，所述电动棘轮扳手的手持端套设有保护筒，且保护筒上设有连接法兰。

进一步的，所述保护筒上还安装有衔接块，且连接法兰固定安装在衔接块上。

进一步的，所述连接法兰上还开设有定位孔。

进一步的，所述拨动机构上罩设有换向保护罩。

进一步的，所述换向保护罩上还设有向电动棘轮扳手手持端延伸的连接板，连接板的延伸端固定在电动棘轮扳手上。

进一步的，所述连接板上还具有多个加强筋，多个加强筋沿连接板的延伸方向延伸。

进一步的，所述连接板的两侧还具有遮挡珊，且遮挡珊位于连接板的下表面。

进一步的，所述拨动机构包括固定支架、驱动电机和换向块，固定支架固定在电动棘轮扳手上，驱动电机固定安装在固定支架上，且换向块固定在驱动电机的输出端，换向块上还开设有用于电动棘轮扳手上拨块卡设卡槽。

进一步的，还包括依次电连接的主控板、通信板和控制板，控制板分别与电动棘轮扳手和拨动机构上的继电器输入端连接，且主控板连接有插头座。

本实用新型的有益效果是：

通过在电动棘轮扳手上安装用于自动拨动电动棘轮扳手上拨块的拨动机构，并在棘轮扳手上安装可拆卸万向套筒，当需要使用时，只需将电动棘轮扳手固定在机械手上，配合拨动机构和万向套筒，可对不同种类的连接件拧紧或拆卸，且当需要对不同大小的连接件拧紧或拆卸时，可直接更换万向套筒即可，使机械手的检修或零部件更换的效率大大提高。

通过在电动棘轮扳手上安装保护筒，并在保护筒上设有连接法兰，使电动棘轮扳手与机械手可直接采用螺钉固定安装在机械手上即可，使本实用新型的安装更加方便。

通过在拨动机构上罩设换向保护罩，使拨动机构能通过换向保护罩进行保护，使拨动机构被密封安装，使拨动机构外部更加整洁，使本实用新型的外观更加整洁；同时，通过采用连接板，使连接杆在固定时，连接板压紧在电动棘轮扳手上，从而使换向保护罩压紧罩设在拨动机构上，使换向保护罩不需要再与电动棘轮扳手之间采用螺钉固定，使换向保护罩的安装更加方便。

通过采用驱动电机驱动换向块，并通过换向块带动电动棘轮板上的拨块，不仅使拨块的拨动更加简单方便，且使拨动机构的结构更加简单，减小了本使用新型的重量，使本实用新型在工作过程中更加轻巧、便捷。

附图说明

图1是本实用新型提供的用于机械手的螺栓夹持工装的结构示意图；

图2是图1中拨动机构的结构示意图；

图3是图2中换向块的结构示意图；

图4是图1中换向保护罩的结构示意图；

图5是光耦固态继电器控制板电路原理图。

附图中标记及相应的零部件名称：

1、电动棘轮扳手，2、拨动机构，3、万向套筒，4、保护筒，5、连接法兰，6、衔接块，7、定位孔，8、换向保护罩，9、连接板，10、加强筋，11、遮挡珊；

21、固定支架，22、驱动电机，23、换向块，24、卡槽。

具体实施方式

下面通过具体的实施例子并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。

如图1至4所示，本实用新型提供的一种用于机械手的螺栓夹持工装，包括用于与机械手连接的电动棘轮扳手1，电动棘轮扳手1为现有技术的直接使用，且现有电动棘轮扳手1上均具有一个用于操控其正转和反转的拨块，电动棘轮扳手1在使用过程中需要调节其转向时直接拨动拨块即可；本实用新型中的电动棘轮板上安装有可自动拨动电动棘轮板上拨块的拨动机构2，使电动棘轮扳手1在需要调节其正转或反转时，拨动机构2拨动电动棘轮扳手1上的拨块，使电动棘轮扳手1上的拨块实现自动驱动；同时，电动棘轮扳手1上还安装有可拆卸的万向套筒3，万向套筒3为现有技术的直接使用，万向套筒3可同时与多种连接件(例如：螺栓、螺帽等)适配，且万向套筒3与电动棘轮扳手1的连接方式与现有技术中电动棘轮扳手1上转动体与拧紧螺帽用帽盖之间的连接方式相同。

在实际使用过程中，将对应尺寸的万向套筒3先安装在电动棘轮扳手1上的转向体上，接着将电动棘轮扳手1固定安装在机械手上，通过配合机械手，使机械手带动电动棘轮扳手1运动至任意位置，并使电动棘轮扳手1上的万向套筒3自动套设在需拆卸或紧固的连接体上，通过波动机构拨动电动棘轮扳手1上的拨块，控制电动棘轮扳手1正转或反转，使电动棘轮扳手1带动万向套筒3正转或反转，从而使连接件被拧紧固定或被拆卸。

本实用新型通过将现有的电动棘轮扳手1、万向套筒3和拨动机构2共同集成，提供了一种配合机械手使用的螺栓夹持器，当在特殊环境下时，可直接配合机械手自动完成对设备的拆卸和组装，完成对设备的检修或零部件的更换，可适用于任何环境下，使设备的检修、零部件更换的效率大大提高；同时，在使用过程中，对于连接件大小不一致时可快速更换与连接件连接适配的万向套筒3即可，使用更加方便。

在一些实施例中，所述电动棘轮扳手1的手持端套设有保护筒4，保护筒4套设在电动棘轮扳手1上后通过螺钉固定，其中，保护筒4主要实现对电动棘轮扳手1和控制电路系统的连接实现整体性；所述保护筒4上还设有用于与机械手固定连接的连接法兰5，通过连接法兰5与不同机械手进行对接，实现特种机器人执行末端工具头的快换功能，增强特种机器人的末端执行功能。

在一些实施例中，所述保护筒4上还安装有衔接块6，衔接块6底面呈弧形，衔接块6的下表面贴合在保护筒4上，使衔接块6通过螺钉安装在保护筒4上后更加稳固；同时，连接法兰5通过螺钉固定安装在衔接块6上，且连接法兰5呈“Π”型，连接法兰5两端分别通过螺钉固定在衔接块6的两侧，使连接法兰5与机械手上的法兰盘连接时的贴合效果更好，使连接法兰5的安装更加稳固，使本实用新型的安装更加稳固。

在一些实施例中，所述连接法兰5上还开设有定位孔7，定位孔7至少为一个，且机械手的法兰上具有定位轴，当本实用新型通过连接法兰5固定在机械手上时，通过定位轴与定位孔7的配合，使机械手上的法兰与连接法兰5精准定位，使螺钉孔的对准精度更高，使机械手与连接法兰5的连接更加快速方便。

在一些实施例中，所述拨动机构2上罩设有换向保护罩8，换向保护罩8使整个拨动机构2罩设，不仅使拨动机构2受到保护，且使本实用新型的整体更加美观；同时，换向保护罩8采用ABS-M30材料，过Fortus360mc3D打印机由支撑材料(Support material)和模型材料(model material)两部分材料通过热熔叠加原理实现复杂曲面零件的打印,再通过超声波净洗容器在70℃以氢氧化钠饱和溶液腐蚀支撑材料的方式处理零件成型。

在一些实施例中，所述换向保护罩8上还设有向电动棘轮扳手1手持端延伸的连接板9，连接板9与换向保护罩8为一体结构，连接板9的延伸端固定在电动棘轮扳手1或衔接块6上，采用搭桥式连接，使连接杆在固定时，连接板9压紧在电动棘轮扳手1上，从而使换向保护罩8压紧罩设在拨动机构2上，使换向保护罩8不需要再与电动棘轮扳手1之间采用螺钉固定，使换向保护罩8的安装更加方便。

在一些实施例中，所述连接板9上还具有多个加强筋10，多个加强筋10沿连接板9的宽度方向均匀间隔设置，多个加强筋10沿连接板9的延伸方向延伸，其中一些加强筋10的一端与换向保护罩8外壁连接，使连接板9与换向保护罩8之间的结构强度更大。

在一些实施例中，所述连接板9的两侧还具有遮挡珊11，遮挡珊11与连接板9、换向保护罩8为一体结构，且遮挡珊11位于连接板9的下表面，使换向保护罩8罩设在拨动机构2上后，使连接板9与电动棘轮扳手1外壁之间的空隙被遮挡，使本实用新型更加美观。

在一些实施例中，所述拨动机构2包括固定支架21、驱动电机22和换向块23，固定支架21通过螺钉固定安装在电动棘轮扳手1上，固定支架21呈Z型，驱动电机22固定安装在固定支架21的上端，驱动电机22采用GA12-N20微型电机，驱动电机22的工作电压为12V，且驱动电机22可实现正反转，换向块23固定安装在驱动电机22的输出轴上，换向块23的下表面具有与电动棘轮扳手1上拨块卡合的卡槽24，且卡槽24的形状与电动棘轮扳手1上拨块的形状配合，当驱动电机22转动时带动换向块23同步转动，换向块23在转动时带动电动棘轮扳手1上拨块旋转，从而控制电动棘轮扳手1的正反转。本实用新型中的的拨动机构2还可直接为固定在电动棘轮扳手1上的驱动电机22，并在电动棘轮扳手1上的拨块上开设一个安装槽，并将驱动电机22的输出轴固定插设在安装槽内即可，使驱动电机22在转动的同时带动电动棘轮扳手1上的拨块同步转动，即实现对电动棘轮扳手1上拨块的驱动。

在一些实施例中，本实用新型安装在保护筒4内的主控板、控制板和通信板，且主控板、通信板、控制板依次电连接，其中，主控板为STM8S单片机，控制板为光耦固态继电器控制板，如图5所示，可采用STM系列单片机，通信板为RS485通信板，主控板主要完成数据运算和处理，控制板主要完成驱动电机22以及电动棘轮扳手1中电机的开合，通信板完成通信数据传输，且控制板(I/O端)分别与电动棘轮扳手1和拨动机构2上的继电器输入端连接，且主控板连接有插头座，插头座嵌装在保护筒4上，通过插头座为电动棘轮扳手1中的蓄电池以及拨动机构2中的驱动电机22供电；同时，本实用新型中的电动棘轮扳手1中的蓄电池可以为拨动机构2中的驱动电机22和电动棘轮扳手1中电机共同供电。

本实用新型中的保护筒4、衔接块6、连接法兰5均为7075材料，在生产过程中通过数控加工成型，再通过阳极化不同对应的颜色，其加工精度为±0.05mm，倒角R设计1mm，使本实用新型在组装完成后的整体重量≤3kg。

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

Claims (10)

1.一种用于机械手的螺栓夹持工装，其特征在于，包括用于与机械手连接的电动棘轮扳手(1)，电动棘轮扳手(1)上安装有自动拨动电动棘轮扳手(1)上拨块的拨动机构(2)，且棘轮扳手上还安装有可拆卸的万向套筒(3)。

2.根据权利要求1所述的用于机械手的螺栓夹持工装，其特征在于，所述电动棘轮扳手(1)的手持端套设有保护筒(4)，且保护筒(4)上设有连接法兰(5)。

3.根据权利要求2所述的用于机械手的螺栓夹持工装，其特征在于，所述保护筒(4)上还安装有衔接块(6)，且连接法兰(5)固定安装在衔接块(6)上。

4.根据权利要求2所述的用于机械手的螺栓夹持工装，其特征在于，所述连接法兰(5)上还开设有定位孔(7)。

5.根据权利要求1所述的用于机械手的螺栓夹持工装，其特征在于，所述拨动机构(2)上罩设有换向保护罩(8)。

6.根据权利要求5所述的用于机械手的螺栓夹持工装，其特征在于，所述换向保护罩(8)上还设有向电动棘轮扳手(1)手持端延伸的连接板(9)，连接板(9)的延伸端固定在电动棘轮扳手(1)上。

7.根据权利要求6所述的用于机械手的螺栓夹持工装，其特征在于，所述连接板(9)上还具有多个加强筋(10)，多个加强筋(10)沿连接板(9)的延伸方向延伸。

8.根据权利要求6所述的用于机械手的螺栓夹持工装，其特征在于，所述连接板(9)的两侧还具有遮挡珊(11)，且遮挡珊(11)位于连接板(9)的下表面。

9.根据权利要求1所述的用于机械手的螺栓夹持工装，其特征在于，所述拨动机构(2)包括固定支架(21)、驱动电机(22)和换向块(23)，固定支架(21)固定在电动棘轮扳手(1)上，驱动电机(22)固定安装在固定支架(21)上，且换向块(23)固定在驱动电机(22)的输出端，换向块(23)上还开设有用于电动棘轮扳手(1)上拨块卡设卡槽(24)。

10.根据权利要求1至9中任意一项所述的用于机械手的螺栓夹持工装，其特征在于，所述还包括依次电连接的主控板、通信板和控制板，控制板分别与电动棘轮扳手(1)和拨动机构(2)上的继电器输入端连接，且主控板连接有插头座。

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