发明内容
本发明实施例提供一种线夹锁附装置、电力作业机器人及线夹,旨在减少人工参与电缆搭接作业,避免安全风险,另外,还能有效避免预装线缆脱出线夹的问题。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:
第一方面,提供一种线夹锁附装置,包括:
夹紧机构,所述夹紧机构具有两个夹紧部,两个所述夹紧部相对设置,其中一个所述夹紧部能沿第一预设路径靠近或远离另一个所述夹紧部,两个所述夹紧部的相对面形成与线夹的其中一个夹持部的相对两侧缘配合的夹紧面;
夹紧驱动机构,与其中至少一个所述夹紧部连接,所述夹紧驱动机构用于驱动对应连接的所述夹紧部沿所述第一预设路径滑动,以调节两个所述夹紧部的间距;
线夹驱动机构,用于旋拧线夹上的间距调节部,以调节线夹上两个夹持部的间距;
电缆定位机构,开设有用于容置预装电缆的定位通槽,所述定位通槽用于与垂直于所述第一预设路径的平面上限制预装电缆的位置;
定位驱动机构,与所述电缆定位机构连接,以驱动所述电缆定位机构沿第二预设路径往复移动,所述第二预设路径平行于所述定位通槽的开口方向,且垂直于所述第一预设路径;以及
控制单元,所述控制单元分别与所述夹紧驱动机构、所述线夹驱动机构和所述定位驱动机构通讯连接。
结合第一方面,在一种可能的实现方式中,所述电缆定位机构包括多个沿所述第一预设路径分布的定位部,每个所述定位部上均开设有所述定位通槽。
结合第一方面,在一种可能的实现方式中,所述夹紧面上开设有与对应的夹持部适配的夹持凹槽,所述夹持凹槽的侧壁用于在垂直于所述第一预设路径的平面上限制夹持部的位置。
结合第一方面,在一种可能的实现方式中,所述夹持凹槽的开口处形成有导向斜面。
结合第一方面,在一种可能的实现方式中,两个所述夹紧部上分别开设有电缆避位通槽,所述电缆避位通槽的开口方向垂直于所述第一预设路径。
结合第一方面,在一种可能的实现方式中,所述电缆避位通槽的开口方向与所述定位通槽的开口方向相对。
结合第一方面,在一种可能的实现方式中,所述线夹驱动机构包括:
旋拧驱动组件,用于旋拧线夹上的间距调节部;以及
旋拧移动组件,连接于所述旋拧驱动组件,用于驱动所述旋拧驱动组件沿第三预设路径靠近或远离线夹,所述第三预设路径垂直于所述第一预设路径。
本申请实施例所示的线夹锁附装置,与现有技术相比,通过控制单元控制夹紧驱动机构的动作,通过调节两个夹紧部的间距来调节对线夹的夹紧程度;通过控制单元控制定位驱动机构,在电缆定位机构移动到位后,定位通槽能卡住线夹中的预装电缆,有效避免了预装电缆的脱落,反向操作即可解除卡接;通过控制单元控制线夹驱动机构,实现线夹的自动锁附。本申请的线夹锁附装置,通过控制单元实现了对各个构件的驱动控制,减少人工的直接参与,提高了作业的安全性;同时,通过电缆定位机构对线夹中的预装电缆进行定位,有效避免了预装电缆的脱落,提高了作业效率;另外,通过线夹驱动机构实现自动化的锁附过程,方便控制锁附力度,保证线夹能够有效的对各个电缆进行夹持,避免出现接触不良的问题。
第二方面,本发明实施例另提供一种电力作业机器人。
本申请实施例所示的电力作业机器人通过采用上述的线夹锁附装置,实现了电缆搭接作业的自动化,减少了电缆搭接过程的人工参与,同时也能保证搭接作业后导电连接的可靠性;另外,通过采用机器人的设置方案,也实现了其他作业步骤的自动化,有利于减少电力作业多个环节的人工参与,有效提升作业的安全性和可靠性。
第三方面,本发明实施例还提供一种线夹,适用于上述的线夹锁附装置,包括间距调节部、第一夹持部和第二夹持部,所述第一夹持部和所述第二夹持部相对设置,所述间距调节部分别连接于所述第一夹持部和所述第二夹持部,所述第一夹持部和所述第二夹持部之间的空间分为第一夹持空间和第二夹持空间,所述第二夹持空间用于容置预装电缆,所述第一夹持部和/或所述第二夹持部上开设有与所述第二夹持空间对应的定位缺口,所述定位缺口对应于所述线夹锁附装置中的电缆定位机构。
结合第三方面,在一种可能的实现方式中,所述第二夹持部包括多个沿电缆走向分布的夹块,所述间距调节部设有多个,且与所述夹块一一对应,所述间距调节部的连接端位于所述夹块,驱动端处于所述第一夹持部上背离所述夹块的一侧。
本申请实施例所示的线夹,与现有技术相比,适用于上述的线夹锁附装置,由于设置了定位缺口,通过电缆定位机构能实现对第二夹持空间内预装电缆的限位,避免其从第二夹持空间中脱出,有利于保证锁附后导电连接的可靠性。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
请一并参阅图1至图5,现对本发明提供的线夹锁附装置进行说明。所述线夹锁附装置,包括夹紧机构100、夹紧驱动机构200、线夹驱动机构300、电缆定位机构400、定位驱动机构500和控制单元;夹紧机构100具有两个夹紧部110,两个夹紧部110相对设置,其中一个夹紧部110能沿第一预设路径靠近或远离另一个夹紧部110,两个夹紧部110的相对面形成与线夹600的其中一个夹持部的相对两侧缘配合的夹紧面;夹紧驱动机构200与其中至少一个夹紧部110连接,夹紧驱动机构200用于驱动对应连接的夹紧部110沿第一预设路径滑动,以调节两个夹紧部110的间距;线夹驱动机构300用于旋拧线夹600上的间距调节部630,以调节线夹600上两个夹持部的间距;电缆定位机构400开设有用于容置预装电缆的定位通槽410,定位通槽410用于与垂直于第一预设路径的平面上限制预装电缆的位置;定位驱动机构500与电缆定位机构400连接,以驱动电缆定位机构400沿第二预设路径往复移动,第二预设路径平行于定位通槽410的开口方向,且垂直于第一预设路径;控制单元分别与夹紧驱动机构200、线夹驱动机构300和定位驱动机构500通讯连接。
本实施例提供的线夹锁附装置,与现有技术相比,通过控制单元控制夹紧驱动机构200的动作,通过调节两个夹紧部110的间距来调节对线夹600的夹紧程度;通过控制单元控制定位驱动机构500,在电缆定位机构400移动到位后,定位通槽410能卡住线夹600中的预装电缆,有效避免了预装电缆的脱落,反向操作即可解除卡接;通过控制单元控制线夹驱动机构300,实现线夹600的自动锁附。本申请的线夹锁附装置,通过控制单元实现了对各个构件的驱动控制,减少人工的直接参与,提高了作业的安全性;同时,通过电缆定位机构400对线夹中的预装电缆进行定位,有效避免了预装电缆的脱落,提高了作业效率;另外,通过线夹驱动机构300实现自动化的锁附过程,方便控制锁附力度,保证线夹600能够有效的对各个电缆进行夹持,避免出现接触不良的问题。
需要理解的是,本申请的线夹锁附装置具有主体支架700,上述的夹紧机构100、夹紧驱动机构200、线夹驱动机构300、电缆定位机构400和定位驱动机构500均设于主体支架700上,并能在主体支架700上完成上述的各个动作,在此不再赘述。
为了实现对夹紧部100的驱动,参阅图1、图2及图5,夹紧驱动机构200包括第一固定座210、第一驱动器220、第一传动结构230、第一移动座240和第一丝杠250,第一固定座210和第一驱动器220均设于主体支架700,第一移动座240沿第一预设路径滑动设于第一固定座210,对应的夹紧部110固接于第一移动座240,第一丝杠250转动连接于第一固定座210,且平行于第一预设路径设置,第一移动座240与第一丝杠250螺纹配合,第一传动结构230的主动端连接于第一驱动器220,从动端连接于第一丝杠250。
具体的,参阅图1、图2及图5,第一传动结构230为带传动结构。当然,第一传动结构230还可以是链传动结构、齿轮传动结构等,能使第一丝杠250有效转动即可,在此不再一一列举。
在一些实施例中,参阅图1、图2及图5,电缆定位机构400包括多个沿第一预设路径分布的定位部420,每个定位部420上均开设有定位通槽410。本实施例通过设置多个定位部420,实现与预装电缆的多点限位接触,提高限位的有效性和可靠性。
为实现对电缆定位机构400的有效驱动,参阅图1、图2及图5,定位驱动机构500包括第二固定座510、第二驱动器520、第二传动结构530和第二移动座540,第二固定座510和第二驱动器520均设于主体支架700,定位部410设于第二移动座510上,第二传动结构530设于第二固定座510,且为带传动结构(链传动结构),第二移动座540固定于第二传动结构530的皮带(链条)上。
在一些实施例中,参阅图1、图2及图5,夹紧面上开设有与对应的夹持部适配的夹持凹槽120,通过设置夹持凹槽120,实现了在垂直于第一预设路径的平面上限制夹持部位置的效果,优化了对线夹600的夹持限位效果,避免在搭接作业过程中使线夹600出现不必要的位移。
具体的,参阅图1、图2及图5,为了避免与主线路电缆发生干涉,夹紧部110夹持于第二夹持空间650所在区域,且夹紧部110的自由端面避免延伸至第一夹持空间640所在区域,相应的,夹持凹槽120的开口延伸至夹紧部110的自由端面。
在上述实施例的基础上,参阅图1、图2及图5,为了方便线缆600的夹持部进入夹持凹槽120,夹持凹槽120的开口处形成有导向斜面130。
参阅图1、图2及图5,为了避免与预装电缆发生干涉,两个夹紧部110上分别开设有电缆避位通槽140,电缆避位通槽140的开口方向垂直于第一预设路径。
在上述实施例的基础上,参阅图1、图2及图5,电缆避位通槽140的开口方向与定位通槽410的开口方向相对。这种设置方式在保证对预装电缆定位效果的前提下方便预装电缆进出定位通槽410,同时也使定位驱动机构500的整体结构更加紧凑。
参阅图1、图2及图5,为了方便预装电缆进出定位通槽410,定位通槽410的宽度沿自身的开口方向逐渐增大使得定位通槽410的侧壁形成能够导向的斜面,方便预装电缆进入到定位通槽410的有效定位空间内。
具体的,参阅图1、图2及图5,定位通槽410靠近第一移动座240的侧壁的长度大于远离第一移动座240的侧壁的长度。
在一些实施例中,参阅图1、图3至图5,线夹驱动机构300包括旋拧驱动组件310和旋拧移动组件320;旋拧驱动组件310用于旋拧线夹600上的间距调节部630;旋拧移动组件320连接于旋拧驱动组件310,用于驱动旋拧驱动组件310沿第三预设路径靠近或远离线夹600,第三预设路径垂直于第一预设路径。本实施例能使旋拧驱动组件310在旋拧的过程中随着调节螺栓631的旋入逐渐推进,实现有效的旋拧作业。
具体的,参阅图1、图3至图5,旋拧移动组件320包括第三固定座321、第二丝杠322、第三传动结构323和第三驱动器324,第三固定座321和第三驱动器324均设于主体支架700,第二丝杠322转动连接于第三固定座321,且平行于第三预设路径设置,旋拧驱动组件310沿第三预设路径滑动连接于第三固定座321,且旋拧驱动组件310还与第二丝杠322螺纹配合,第三传动结构323的主动端连接于第三驱动器324,从动端连接于第二丝杠322。
具体的,参阅图1、图3至图5,第三传动结构323为带传动结构。当然,第三传动结构323还可以是链传动结构、齿轮传动结构等,能使第二丝杠322有效转动即可,在此不再一一列举。
具体的,参阅图1、图3至图5,旋拧驱动组件310包括旋拧驱动支架311、旋拧套筒312、第四驱动器313和第四传动结构314,旋拧驱动支架311沿第三预设路径滑动连接于第三固定座321,旋拧套筒312转动连接于旋拧驱动支架311,且其转轴平行于第三预设路径,第四驱动器313设于旋拧驱动支架311,第四传动结构314的主动端连接于第四驱动器313,从动端连接于旋拧套筒312。
具体的,参阅图1、图3至图5,第四传动结构314为带传动结构。旋拧驱动支架311上设有弹性张紧件315,弹性张紧件315弹性抵接于第四传动结构314中皮带的外周面。
当然,第四传动结构314还可以是链传动结构、齿轮传动结构等,能使旋拧套筒312有效转动即可,在此不再一一列举。
具体实施时,参阅图1及图5,为了使结构更加紧凑,线夹驱动机构300和电缆定位机构400沿第一预设路径分布于夹紧机构100的两侧。
基于同一发明构思,本申请实施例另提供一种电力作业机器人,包括上述的线夹锁附装置。
本实施例提供的电力作业机器人,与现有技术相比,通过采用上述的线夹锁附装置,实现了电缆搭接作业的自动化,减少了电缆搭接过程的人工参与,同时也能保证搭接作业后导电连接的可靠性;另外,通过采用机器人的设置方案,也实现了其他作业步骤的自动化,有利于减少电力作业多个环节的人工参与,有效提升作业的安全性和可靠性。
在一些实施例中,图中未示出,电力作业机器人还包括机械臂,机械臂和线夹锁附装置之间通过快换结构实现连接,快换结构的具体设置方式为:在机械臂的自由端设置旋转电机组件,旋转电机组件的旋转输出端上连接有旋转锁紧板,旋转锁紧板上开设有多个绕旋转输出端分布的旋转卡孔,旋转卡孔具有顺次连通的插入开孔和锁定开孔,锁定开孔为与旋转输出端同心的弧形孔,插入开孔的宽度大于锁定开孔的宽度;线夹锁附装置的主体支架700上连接有连接板,连接板上设有多个锁紧销钉,多个锁紧销钉分别与多个旋转卡孔对应,锁紧销钉具有连杆和锁紧头,连杆的一端连接于连接板,锁紧头同轴连接于连杆的另一端,锁紧头的外径小于插入开孔的宽度,且大于锁定开孔的宽度,连杆的外径小于锁紧头的外径,并小于锁定开孔的宽度,第二连接板和锁紧头之间形成与锁定开孔两侧的开口端面卡接的卡接空间。
本实施例在连接板上的锁紧销钉分别插入对应的插入开孔后,通过旋转电机组件驱动旋转锁紧件转动,使连杆进入锁定开孔中,最终实现锁定,反向操作即可实现作业线夹锁附装置的拆卸。通过旋转卡接的方式实现快换装卸,结构简单,更换作业方便;同时,旋转电机组件无需使用气源,避免在使用过程中产生较大的噪声,而且其附加设备少,机器人整体体积较小,能更好的适应在室外等工作环境中的作业需求。
具体的,图中未示出,旋转电机组件包括外壳和旋转电机,旋转电机设于外壳的内腔中,旋转电机的输出轴形成旋转输出端,外壳上开设有驱动通孔。相应的,旋转锁紧件上设有旋转连接轴,旋转连接轴位于旋转锁紧件的中部,旋转连接轴与驱动通孔转动插接配合,旋转连接轴的中心开设有连接孔,连接孔与输出轴固接。
具体的,图中未示出,旋转锁紧件贴合于外壳设置,使得旋转锁紧件与外壳之间的配合更加紧凑;相应的,为了保证锁紧销钉能够顺利插入并锁紧,外壳上开设有与插入开孔对应的避位开孔,避位开孔的孔径大于锁紧头的外径。
在一些实施例中,图中未示出,旋转锁紧件远离外壳的一侧设有定位凸台,连接板上开设有与定位凸台对应的定位槽。定位凸台和定位槽配合,在锁紧销钉插入插入开孔的过程中起到预定位的作用,有利于锁紧销钉的准确插入,也能避免在旋转锁紧件旋转的过程中连接板与旋转锁紧件的定位失效。
基于同一发明构思,参阅图5至图9,本申请实施例还提供一种线夹600,适用于上述的线夹锁附装置,包括间距调节部630、第一夹持部610和第二夹持部620,第一夹持部610和第二夹持部620相对设置,间距调节部630分别连接于第一夹持部610和第二夹持部620,第一夹持部610和第二夹持部620之间的空间分为第一夹持空间640和第二夹持空间650,第二夹持空间650用于容置预装电缆,第一夹持部610和/或第二夹持部620上开设有与第二夹持空间650对应的定位缺口660,定位缺口660对应于线夹锁附装置中的电缆定位机构400。
本实施例提供的线夹,与现有技术相比,适用于上述的线夹锁附装置,由于设置了定位缺口,通过电缆定位机构能实现对第二夹持空间内预装电缆的限位,避免其从第二夹持空间中脱出,有利于保证锁附后导电连接的可靠性。
具体的,参阅图5至图9,两个夹紧部110分别夹持于第一夹持部610的相对两侧缘,在第二夹持部620上开设定位缺口660。
在一些实施例中,参阅图5至图9,第二夹持部620包括多个沿电缆走向分布的夹块621,间距调节部630设有多个,且与夹块621一一对应,间距调节部630的连接端位于夹块621,驱动端处于第一夹持部610上背离夹块621的一侧。本实施例将第二夹持部620设置为分体拼装结构,使得第二夹持部620的各个夹块621均能有效接触预装电缆和主线路电缆。
具体的,参阅图5至图9,为了使结构更加紧凑,间距调节部630位于第一夹持空间640和第二夹持空间650之间。
具体的,参阅图5至图9,每个夹块621中相对两侧的边缘均开设有定位缺口660,定位缺口660的开口分别延伸至夹块621的相邻两侧壁,当相邻两个夹块621拼接后,相邻的定位缺口660之间也能拼合形成定位通道,以使电缆定位机构400中的定位部420穿过该定位通道,避免与定位部420发生干涉。
具体的,参阅图5至图9,间距调节部630包括调节螺栓631和导向杆632,导向杆632的一端连接于第一夹持部610,另一端滑动插设于夹块621,调节螺栓631贯穿第一夹持部610设置,其转动连接于第一夹持部610,且与夹块621螺纹配合,旋拧套筒312为与调节螺栓631的螺帽对应的内六角套筒。对应的,第二丝杠322平行于调节螺栓631设置。
具体的,参阅图5至图9,第一夹持空间640的开口处形成有用于导向的斜面,方便待搭接的电缆进入第一夹持空间640中。
根据上述的线夹锁附装置、电力作业机器人和线夹600的结构,作业过程大致为:
1)在线夹600的第二夹持空间650中放置预装电缆;
2)控制电力作业机器人的机械臂与主体支架700连接;
3)机械臂带动线夹锁附装置从线夹600上靠近预装电缆的一侧向线夹600移动,并使第一夹持部610进入到两个夹紧部110之间,并使预装电缆处于电缆避位通槽140中;
4)控制单元通过第一驱动器220控制对应连接的夹紧部110移动,实现对第一夹持部610的夹紧,同时在导向斜面130的导向下推动第一夹持部610和第二夹持部相互远离,适当打开线夹600;
5)控制机械臂带动线夹锁附装置翻转移动,同时保持第一夹持空间640的开口朝向主线路电缆,最终使主线路电缆进入到第一夹持空间640中;
6)控制单元通过第三驱动器324控制旋拧驱动组件310靠近调节螺栓631的螺帽,直至旋拧套筒312套在调节螺栓631螺帽的外周;
7)控制单元通过第四驱动器313使旋拧套筒312旋转,同时使通过第三驱动器324控制旋拧驱动组件310以适当的速度持续向第一夹持部610靠近,直至拧紧调节螺栓631,搭接作业即成;其中,调节螺栓631的拧紧程度可根据第四驱动器313的运行时间、运行速度等参数确定;前述“适当的速度”与旋拧套筒312的旋拧转速相适配;
8)控制单元通过第三驱动器324控制旋拧驱动组件310远离调节螺栓631,随后通过第一驱动器220控制对应连接的夹紧部110移动,放松对第一夹持部610的夹持,最后机械臂带动线夹锁附装置整体远离该线夹600,退出搭接工作区域。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。