一种带电作业机器人的机械臂

技术领域

本发明涉及机器人领域，具体为一种带电作业机器人的机械臂。

背景技术

电力是现在的必需品之一，无论是日常生活亦或者工业加工均少不了电，电力主要是依靠发电厂产生电量之后通过高压线路将电输送至千家万户，在高压线路上，经常需要在高压线上连接支线，将电流分流出去，工作时主要是依靠带电作业机器人在高压线带电情况下将支线安装在高压线上，机械臂用于对支线进行牵引和安装。

现有申请技术号为CN201922245591.X的带电作业机械手，涉及电作业装置技术领域，包括导向套、转动套、升降机构、转动机构、横向臂、滑块、竖向臂、滑动机构、第二升降机构、转动杆、第一电机、气缸、定位柱、支架、操控机构，竖向臂包括竖向第一分臂、竖向第二分臂、慢速电机，接头包括接头主体、上夹板、下夹板、螺杆、定位孔，上夹板设有凹槽，下夹板设有凹槽，操控机构包括第二气缸、第二电机、连接在第二电机的输出轴上的与螺杆端部适配的转动头。本发明连接支线的时候不需要停电。

但该装置在对接头进行安装时需要通过一个气缸将定位柱插入接头内将接头固定，之后通过另一个气缸驱动电机和套筒扳手伸出将接头上的螺栓拧紧，气缸需要配备气泵、软管和阀门等结构使用，电器结构和操作均较为复杂，较为考验编程人员的技术，同时成本较高，使用较为不便，且该装置在使用时套筒扳手与螺栓可能并未对其，因此导致套筒扳手会与螺栓上转动直至对其后使螺栓被套筒扳手套住，在此期间螺栓与套筒扳手之间容易产生摩擦造成磨损，长久如此容易导致套筒扳手的顶部被磨烂，使用较为不便。

发明内容

基于此，本发明的目的是提供一种带电作业机器人的机械臂，以解决操作复杂成本较高和套筒扳手容易被磨损的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种带电作业机器人的机械臂，包括爬升机构和机械手，所述机械手位于爬升机构上方，所述机械手上设置有拧紧组件，所述拧紧组件包括电磁铁，所述机械手内设置有套筒，所述套筒上开设有限位导向槽，所述限位导向槽内设置有延伸杆，所述延伸杆上连接有限位导向块、弹簧和套筒扳手，所述套筒扳手上设置有防护组件，所述防护组件包括防护板，所述防护板上连接有卡扣和限位杆，所述套筒扳手上开设有限位槽和卡槽。

通过采用上述技术方案，拧紧组件通过电磁铁将接头吸住，结构简单固定速度快，同时套筒扳手受到压力使延伸杆缩回套筒内将弹簧压缩，电机启动后输出端驱动套筒旋转，通过限位导向块和限位导向槽传递扭矩从而使延伸杆和套筒扳手旋转将螺栓拧紧，防护组件通过卡扣和卡槽便于将防护板安装在套筒扳手上，同时也便于将损坏的防护板进行更换，在使用中通过防护板对套筒扳手进行保护，由于塑料表面光滑硬度也不如金属，从而使防护板表面较为耐磨且不容易造成螺栓磨损，有效对套筒扳手和螺栓进行保护避免两者之间磨损。

进一步的，所述机械手内安装有电机,所述爬升机构上安装有第一旋转机构，所述第一旋转机构上安装有导轨，所述导轨上安装有平移机构和高度调节机构，所述高度调节机构上连接有支撑杆，所述支撑杆上安装有第二旋转机构，所述第二旋转机构上安装有角度调节机构，所述角度调节机构上安装有调节杆。

通过采用上述技术方案，通过爬升机构使机器人可以在电线杆上攀爬，之后通过第一旋转机构使机器人可以围绕电线杆为圆心进行转动，通过导轨和平移机构使机械手可以平移，通过高度调节机构和支撑杆便于调节机械手的高度，通过第二旋转机构使机械手可以在支撑杆上旋转，通过角度调节机构和调节杆便于机械手上下转动调节角度。

进一步的，所述延伸杆通过限位导向块和限位导向槽与套筒活动连接，且所述限位导向块与限位导向槽相适配。

通过采用上述技术方案，通过电磁铁将接头吸住，结构简单固定速度快，同时套筒扳手受到压力使延伸杆缩回套筒内将弹簧压缩，电机启动后输出端驱动套筒旋转，通过限位导向块和限位导向槽传递扭矩从而使延伸杆和套筒扳手旋转将螺栓拧紧。

进一步的，所述防护板通过卡扣和卡槽与套筒扳手活动连接，且所述限位杆与限位槽相适配。

通过采用上述技术方案，通过卡扣和卡槽便于将防护板安装在套筒扳手上，同时也便于将损坏的防护板进行更换，在使用中通过防护板对套筒扳手进行保护。

进一步的，所述延伸杆和套筒的外表面均设置有托盘，且两个所述托盘的直径均大于弹簧的直径。

通过采用上述技术方案，电机启动后输出端驱动套筒旋转，通过限位导向块和限位导向槽传递扭矩从而使延伸杆和套筒扳手旋转将螺栓拧紧，随着螺栓被拧入接头内从而使弹簧失去压力，弹簧失去压力后驱动延伸杆从套筒中伸出从而避免螺栓从套筒扳手内脱落。

进一步的，所述限位杆和限位槽均设置有六个，且六个所述限位杆和限位槽均呈环形阵列状分布。

通过采用上述技术方案，由于塑料表面光滑硬度也不如金属，从而使防护板表面较为耐磨且不容易造成螺栓磨损，有效对套筒扳手和螺栓进行保护避免两者之间磨损，同时通过限位杆和限位槽传递扭矩避免防护板在套筒扳手上旋转。

进一步的，所述限位导向块和限位导向槽均设置有多个，且多个所述限位导向块和限位导向槽均呈环形阵列状分布。

通过采用上述技术方案，电机启动后输出端驱动套筒旋转，通过限位导向块和限位导向槽传递扭矩从而使延伸杆和套筒扳手旋转将螺栓拧紧，随着螺栓被拧入接头内从而使弹簧失去压力，弹簧失去压力后驱动延伸杆从套筒中伸出从而避免螺栓从套筒扳手内脱落。

综上所述，本发明主要具有以下有益效果：

1、本发明通过电磁铁、套筒、延伸杆、弹簧、限位导向块和限位导向槽，通过电磁铁将接头吸住，结构简单固定速度快，同时套筒扳手受到压力使延伸杆缩回套筒内将弹簧压缩，电机启动后输出端驱动套筒旋转，通过限位导向块和限位导向槽传递扭矩从而使延伸杆和套筒扳手旋转将螺栓拧紧，随着螺栓被拧入接头内从而使弹簧失去压力，弹簧失去压力后驱动延伸杆从套筒中伸出从而避免螺栓从套筒扳手内脱落，结构简单操作方便成本较低；

2、本发明通过防护板、限位杆、卡扣、限位槽和卡槽，通过卡扣和卡槽便于将防护板安装在套筒扳手上，同时也便于将损坏的防护板进行更换，在使用中通过防护板对套筒扳手进行保护，由于塑料表面光滑硬度也不如金属，从而使防护板表面较为耐磨且不容易造成螺栓磨损，有效对套筒扳手和螺栓进行保护避免两者之间磨损，同时通过限位杆和限位槽传递扭矩避免防护板在套筒扳手上旋转，有效对套筒扳手和螺栓进行保护避免两者之间磨损。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的机械手剖面结构示意图；

图3为本发明的图2中的A处结构放大图；

图4为本发明的套筒扳手爆炸结构示意图；

图5为本发明的套筒爆炸结构示意图。

图中：1、爬升机构；2、第一旋转机构；3、导轨；4、平移机构；5、高度调节机构；6、支撑杆；7、第二旋转机构；8、角度调节机构；9、调节杆；10、机械手；11、套筒扳手；12、拧紧组件；1201、电磁铁；1202、套筒；1203、延伸杆；1204、弹簧；1205、限位导向块；1206、限位导向槽；13、防护组件；1301、防护板；1302、限位杆；1303、卡扣；1304、限位槽；1305、卡槽；14、电机。

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。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面根据本发明的整体结构，对其实施例进行说明。

一种带电作业机器人的机械臂，如图1、2、3、4和5所示，包括爬升机构1和机械手10，机械手10位于爬升机构1上方，机械手10顶部设置有拧紧组件12。

具体地，拧紧组件12包括电磁铁1201，机械手10内设置有套筒1202，套筒1202顶部开设有限位导向槽1206，限位导向槽1206内设置有延伸杆1203，延伸杆1203外表面连接有限位导向块1205，延伸杆1203与套筒1202之间设置有弹簧1204，延伸杆1203一端连接有套筒扳手11，电机14启动后输出端驱动套筒1202旋转，通过限位导向块1205和限位导向槽1206传递扭矩从而使延伸杆1203和套筒扳手11旋转将螺栓拧紧。

套筒扳手11上设置有防护组件13。

具体地，防护组件13包括防护板1301，防护板1301两侧和外表面均连接有卡扣1303，防护板1301采用塑料材质制作而成，防护板1301底部连接有限位杆1302，套筒扳手11顶部开设有限位槽1304，套筒扳手11外表面和两侧均开设有卡槽1305，通过防护板1301对套筒扳手11进行保护，由于塑料表面光滑硬度也不如金属，从而使防护板1301表面较为耐磨且不容易造成螺栓磨损。

参阅图1，在上述实施例中，机械手10内安装有电机14,爬升机构1上安装有第一旋转机构2，第一旋转机构2上安装有导轨3，导轨3上安装有平移机构4和高度调节机构5，高度调节机构5上连接有支撑杆6，支撑杆6上安装有第二旋转机构7，第二旋转机构7上安装有角度调节机构8，角度调节机构8上安装有调节杆9，方便在带电情况下将支线接头安装在高压线上，无人员接触较为安全。

参阅图2和5，在上述实施例中，延伸杆1203通过限位导向块1205和限位导向槽1206与套筒1202滑动连接，且限位导向块1205与限位导向槽1206相适配，延伸杆1203和套筒1202的外表面均设置有托盘，且两个托盘的直径均大于弹簧1204的直径，限位导向块1205和限位导向槽1206均设置有多个，且多个限位导向块1205和限位导向槽1206均呈环形阵列状分布，电机14启动后输出端驱动套筒1202旋转，通过限位导向块1205和限位导向槽1206传递扭矩从而使延伸杆1203和套筒扳手11旋转将螺栓拧紧。

参阅图3和4，在上述实施例中，防护板1301通过卡扣1303和卡槽1305与套筒扳手11拆卸连接，且限位杆1302与限位槽1304相适配，限位杆1302和限位槽1304均设置有六个，且六个限位杆1302和限位槽1304均呈环形阵列状分布，通过防护板1301对套筒扳手11进行保护，由于塑料表面光滑硬度也不如金属，从而使防护板1301表面较为耐磨且不容易造成螺栓磨损。

本实施例的实施原理为：首先，在接头生产时工作人员在其底部安装两个铁片以便于电磁铁1201将接头吸住，在施工现场时工作人员通过卡扣1303和卡槽1305将防护板1301安装在套筒扳手11上，同时也便于将损坏的防护板1301进行更换；

寻找接头，通过爬升机构1使机器人可以在电线杆上攀爬，之后通过第一旋转机构2使机器人可以围绕电线杆为圆心进行转动，通过导轨3和平移机构4使机械手10可以平移，通过高度调节机构5和支撑杆6便于调节机械手10的高度，通过第二旋转机构7使机械手10可以在支撑杆6上旋转，通过角度调节机构8和调节杆9便于机械手10上下转动调节角度，其驱动结构活动的方法为现有技术，在此不做过多描述；

安装接头，电磁铁1201启动后将接头吸住，同时套筒扳手11受到压力使延伸杆1203缩回套筒1202内将弹簧1204压缩，之后通过第一旋转机构2、平移机构4、高度调节机构5、第二旋转机构7和角度调节机构8驱动机械手10移动从而将接头套在高压线路上；

固定接头，电机14启动后输出端驱动套筒1202旋转，通过限位导向块1205和限位导向槽1206传递扭矩从而使延伸杆1203和套筒扳手11旋转将螺栓拧紧，随着螺栓被拧入接头内从而使弹簧1204失去压力，弹簧1204失去压力后驱动延伸杆1203从套筒1202中伸出从而避免螺栓从套筒扳手11内脱落，在使用中通过防护板1301对套筒扳手11进行保护，由于塑料表面光滑硬度也不如金属，从而使防护板1301表面较为耐磨且不容易造成螺栓磨损，有效对套筒扳手11和螺栓进行保护避免两者之间磨损，同时通过限位杆1302和限位槽1304传递扭矩避免防护板1301在套筒扳手11上旋转。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，但本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对发明的限制，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合，本领域技术人员在阅读完本说明书后可在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下，可以根据需要对实施例做出没有创造性贡献的修改、替换和变型等，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。