机器人保护套组件及其安装工具与安装方法与流程

1.本发明涉及带电机器人领域，具体是一种机器人保护套组件及其安装工具与安装方法。

背景技术：

2.电力行业目前多采用人工手持绝缘杆操作法来进行带电作业，针对柱上开关接头，终端线缆接头等裸露部位，需进行绝缘保护，通常由人工乘坐斗臂车到达指定高度，然后利用多个安装辅助工具实现绝缘保护套的抓取、放置、及扣紧，不仅操作流程繁琐，效率低，而且作业需要人工手动带电操作，增加了安全风险。
3.机器人行业的兴起极大的驱动了特种行业的发展，机器人抓取执行器进行带电操作能规避很多安全风险，并提高作业效率。针对现有人工操作方式的弊端，有必要研究一套适合机器人进行带电操作的保护套安装工具及其操作方法。

技术实现要素：

4.本发明为了解决现有技术的问题，提供了一种保护套安装工具及其操作方法，适用于机器人带电作业，能够有效提高作业效率，规避人工作业的风险，且无需额外电机，只需将机器人末端法兰动力通过传动机构传递到工具上，作业效率极大提高；安装过程中稳定无晃动，提高了作业安全性，可以兼容不同尺寸保护套。
5.本发明提供了一种机器人保护套组件，包括包裹机器臂的柔性绝缘保护套，保护套底部具有翻边，翻边两侧分别粘结有支撑板，若干热熔柱贯穿翻边和支撑板将其加固。
6.所述热熔柱具有两组，一组热熔柱贯穿单侧翻边和支撑板，将翻边和支撑板固定，另一组热熔柱贯穿全部的翻边和支撑板，该组热熔柱前端为锥形结构，将保护套底部两侧翻边扣紧。
7.本发明还提供了一种保护套安装工具，包括取放对接组件、丝杆驱动组件、夹爪组件，其中，取放对接组件一端与机器人末端对接传动，另一端固定在丝杆驱动组件的上部，夹爪组件分别安装在丝杆驱动组件的两端；
8.所述丝杆驱动组件用于对夹爪组件提供驱动力，包括从动锥齿轮轴、从动锥齿轮、主动同步带轮、同步带、从动同步带轮、限位柱、丝杆、丝杆螺母、导轴、滑动轴承、上板、滑块固定板、下板，其中上板和下板分别位于丝杆驱动组件的上部和下部，通过两侧的导轴进行连接，丝杆位于上板和下板的中部，从动锥齿轮固定于从动锥齿轮轴的上端，且与主动锥齿轮进行啮合，主动同步带轮固定于从动锥齿轮轴的下端，从动同步带轮安装于丝杆上，并通过同步带将动力传递到丝杆上，丝杆螺母固定在滑块固定板，并在丝杆驱动下可在限位柱之间上下移动，两个滑动轴承固定在滑块固定板两端，并沿导轴上下移动；
9.所述夹爪组件用于对保护套组件进行装夹和安装，包括驱动杆销轴固定座、销轴a、驱动连杆、扣合爪旋转座、扣合爪组件、扣合爪连接杆、销轴b，两个驱动杆销轴固定座分别固定在滑块固定板的两侧端面，扣合爪旋转座分别固定在下板的下部两侧，两个驱动连
杆一端分别通过销轴a安装在驱动杆销轴固定座的两侧，并绕两侧的孔旋转，另一端通过销轴a与两个扣合爪组件外侧孔连接，两个扣合爪组件内侧分别与扣合爪旋转座通过销轴b连接
10.所述扣合爪组件包括装夹柱、直线轴承、固定块、扣合爪、安装柱，两个扣合爪组件上的扣合爪包围成保护套安装空腔，空腔大小与保护套外缘相匹配；所述扣合爪末端设置有装夹柱，装夹柱一端穿过保护套底部的翻边和固定板，将保护套固定，另一端连接有安装柱。所述装夹柱外缘通过直线轴承安装有固定块，固定块抵住保护套的支撑板。
11.所述取放对接组件包括驱动轴、工具盘、连接支架、主动锥齿轮、固定架，其中驱动轴贯穿连接支架，并通过轴承进行旋转支撑，工具盘固定在连接支架的前端，主动锥齿轮安装在驱动轴的末端，用于传递动力，固定架固定在连接支架的后端，用于整个取放对接组件的安装固定。
12.本发明还提供了一种保护套安装方法，采用上述保护套安装工具，具体包括以下步骤：
13.1)装夹保护套：将保护套组件从底部展开，贴到对应装夹柱处，按压安装柱从而推动装夹柱穿过保护套翻边对应孔，通过装夹柱前端锥形倒扣拉住保护套组件；
14.2)安装保护套：通过机械臂带动保护套组件到达安装指定位置，闭合扣合爪组件，从而带动保护套组件翻边处扣合，最后通过热熔柱a前端锥形结构穿过翻边对应孔实现扣紧；
15.3)脱离保护套：扣合爪组件带动保护套组件翻边处扣合过程中，装夹柱被挤压，锥形倒扣脱离保护套组件翻边，扣合爪组件进一步展开过程中，装夹柱完全脱离保护套组件。
16.本发明有益效果在于：
17.1、适用于机器人带电作业，能够有效提高作业效率，规避人工作业的风险。
18.2、无需额外电机，只需将机器人末端法兰动力通过传动机构传递到工具上，作业效率极大提高。
19.3、安装过程中稳定无晃动，提高了作业安全性，可以兼容不同尺寸保护套。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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它的附图。
21.图1是绝缘保护套安装工具轴测图；
22.图2是扣合爪组件剖视图；
23.图3是绝缘保护套轴测图；
24.图4是绝缘保护套剖视图；
25.图5是绝缘保护套剖视图；
26.图6是绝缘保护套安装工具初始状态图；
27.图7是绝缘保护套安装工具扣合状态图。
28.图中的附图标记包括：1、取放对接组件，2、丝杆驱动组件，3、夹爪组件，4、保护套
组件，11、驱动轴，12、工具盘，13、连接支架，14、主动锥齿轮，15、固定架，21、从动锥齿轮轴，22、从动锥齿轮，23、主动同步带轮，24、同步带，25、从动同步带轮，26、限位柱，27、丝杆，28、丝杆螺母，29、导轴，210、滑动轴承，211、上板，212、滑块固定板，213、下板，31、驱动杆销轴固定座，32、销轴a，33、驱动连杆，34、扣合爪旋转座，35、扣合爪组件，36、扣合爪连接杆，37、销轴b，351、装夹柱，352、直线轴承，353、扣合爪前端固定块，354、扣合爪，355、安装柱，41、保护套，42、支撑板a，43、支撑板b、44、热熔柱a，45、热熔柱b。
具体实施方式
29.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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
30.本发明提供一种保护套安装工具，如图1所示，包括取放对接组件1、丝杆驱动组件2、夹爪组件3，其中取放对接组件1固定在丝杆驱动组件2的上部，夹爪组件3分别安装在丝杆驱动组件2的两端。
31.取放对接组件1用于与机器人末端对接传动，组件包括驱动轴11、工具盘12、连接支架13、主动锥齿轮14、固定架15，其中驱动轴11贯穿连接支架13，并通过轴承进行旋转支撑，工具盘12固定在连接支架13的前端，主动锥齿轮14安装在驱动轴11的末端，用于传递动力，固定架15固定在连接支架13的后端，用于整个取放对接组件1的安装固定。
32.丝杆驱动组件2用于对夹爪组件3提供驱动力，组件包括从动锥齿轮轴21、从动锥齿轮22、主动同步带轮23、同步带24、从动同步带轮25、限位柱26、丝杆27、丝杆螺母28、导轴29、滑动轴承210、上板211、滑块固定板212、下板213，其中上板211和下板213分别位于组件的上部和下部，通过两侧的导轴29进行连接，丝杆27位于上板211和下板213的中部，从动锥齿轮22固定于从动锥齿轮轴21的上端，且与主动锥齿轮14进行啮合，主动同步带轮23固定于从动锥齿轮轴21的下端，从动同步带轮25安装于丝杆27上，并通过同步带24将动力传递到丝杆27上，丝杆螺母28固定在滑块固定板212，并在丝杆27驱动下可在限位柱26之间上下移动，两个滑动轴承210固定在滑块固定板212两端，并可沿导轴29上下移动。
33.夹爪组件3用于对保护套组件进行装夹和安装，组件包括驱动杆销轴固定座31、销轴a 32、驱动连杆33、扣合爪旋转座34、扣合爪组件35、装夹柱351、扣合爪连接杆36、销轴b37、直线轴承352、扣合爪前端固定块353、扣合爪354、安装柱355，两个驱动杆销轴固定座31分别固定在滑块固定板212的两侧端面，扣合爪旋转座34分别固定在下板213的下部两侧，两个驱动连杆33一端分别通过销轴a 32安装在驱动杆销轴固定座31的两侧，并可绕两侧的孔旋转，另一端通过销轴a 32与两个扣合爪组件35外侧孔连接，两个扣合爪组件35内侧分别与扣合爪旋转座34通过销轴b 37连接。
34.所述扣合爪组件35如图2、6、7所示，包括装夹柱351、直线轴承352、固定块353、扣合爪354、安装柱355，两个扣合爪组件35上的扣合爪354包围成保护套安装空腔，空腔大小与保护套外缘相匹配；所述扣合爪354末端设置有装夹柱351，装夹柱351一端穿过保护套底部的翻边和固定板，将保护套固定，另一端连接有安装柱355。
35.本发明提供一种适合机器人操作的保护套组件4，如图3-5所示，包括保护套41、支
撑板a 42、支撑板b 43、热熔柱a 44、热熔柱b 45、其中保护套41是主体部分，材料为硅橡胶或其它同类较柔软且绝缘的材料，外观形状可根据实际需要进行调整，支撑板a 42、支撑板b 43分别位于保护套41底部翻边的两侧，与翻边通过胶水粘结，且左侧通过多组热熔柱a 44与支撑板a 42进行加固连接，右侧通过多组热熔柱b 45与支撑板b 43进行加固连接，热熔柱a 44前端锥形结构可方便保护套41底部两侧翻边进行扣紧。
36.此外，本发明还提供了上述保护套安装工具的操作方法，包括以下步骤：
37.1)装夹保护套：如图6所示，将保护套组件4从底部展开，贴到对应装夹柱351处，按压安装柱355从而推动装夹柱351穿过保护套41翻边对应孔，通过装夹柱351前端锥形倒扣拉住保护套组件4；
38.2)安装保护套：如图4所示，通过机械臂带动保护套组件4到达安装指定位置，闭合扣合爪组件35，从而带动保护套组件4翻边处扣合，最后通过热熔柱a 44前端锥形结构穿过翻边对应孔实现扣紧；
39.3)脱离保护套：如图7所示，扣合爪组件35带动保护套组件4翻边处扣合过程中，装夹柱351被挤压，锥形倒扣脱离保护套组件4翻边，扣合爪组件35进一步展开过程中，装夹柱351完全脱离保护套组件4。
40.本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于设备实施例而言，以上所述仅是本发明的优选实施方式，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，对于本技术领域的普通技术人员来说，可轻易想到的变化或替换，在不脱离本发明原理的前提下，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

技术特征：

1.一种机器人保护套组件，其特征在于：包括包裹机器臂的柔性绝缘保护套，保护套底部具有翻边，翻边两侧分别粘结有支撑板，若干热熔柱贯穿翻边和支撑板将其加固。2.根据权利要求1所述的机器人保护套组件，其特征在于：所述热熔柱具有两组，一组热熔柱贯穿单侧翻边和支撑板，将翻边和支撑板固定，另一组热熔柱贯穿全部的翻边和支撑板，该组热熔柱前端为锥形结构，将保护套底部两侧翻边扣紧。3.一种保护套安装工具，其特征在于：包括取放对接组件、丝杆驱动组件、夹爪组件，其中，取放对接组件一端与机器人末端对接传动，另一端固定在丝杆驱动组件的上部，夹爪组件分别安装在丝杆驱动组件的两端；所述丝杆驱动组件用于对夹爪组件提供驱动力，包括从动锥齿轮轴、从动锥齿轮、主动同步带轮、同步带、从动同步带轮、限位柱、丝杆、丝杆螺母、导轴、滑动轴承、上板、滑块固定板、下板，其中上板和下板分别位于丝杆驱动组件的上部和下部，通过两侧的导轴进行连接，丝杆位于上板和下板的中部，从动锥齿轮固定于从动锥齿轮轴的上端，且与主动锥齿轮进行啮合，主动同步带轮固定于从动锥齿轮轴的下端，从动同步带轮安装于丝杆上，并通过同步带将动力传递到丝杆上，丝杆螺母固定在滑块固定板，并在丝杆驱动下可在限位柱之间上下移动，两个滑动轴承固定在滑块固定板两端，并沿导轴上下移动；所述夹爪组件用于对保护套组件进行装夹和安装，包括驱动杆销轴固定座、销轴a、驱动连杆、扣合爪旋转座、扣合爪组件、扣合爪连接杆、销轴b，两个驱动杆销轴固定座分别固定在滑块固定板的两侧端面，扣合爪旋转座分别固定在下板的下部两侧，两个驱动连杆一端分别通过销轴a安装在驱动杆销轴固定座的两侧，并绕两侧的孔旋转，另一端通过销轴a与两个扣合爪组件外侧孔连接，两个扣合爪组件内侧分别与扣合爪旋转座通过销轴b连接。4.根据权利要求3所述的保护套安装工具，其特征在于：所述扣合爪组件包括装夹柱、直线轴承、固定块、扣合爪、安装柱，两个扣合爪组件上的扣合爪包围成保护套安装空腔，空腔大小与保护套外缘相匹配；所述扣合爪末端设置有装夹柱，装夹柱一端穿过保护套底部的翻边和固定板，将保护套固定，另一端连接有安装柱。5.根据权利要求4所述的保护套安装工具，其特征在于：所述装夹柱外缘通过直线轴承安装有固定块，固定块抵住保护套的支撑板。6.根据权利要求3所述的保护套安装工具，其特征在于：所述取放对接组件包括驱动轴、工具盘、连接支架、主动锥齿轮、固定架，其中驱动轴贯穿连接支架，并通过轴承进行旋转支撑，工具盘固定在连接支架的前端，主动锥齿轮安装在驱动轴的末端，用于传递动力，固定架固定在连接支架的后端，用于整个取放对接组件的安装固定。7.一种保护套安装方法，其特征在于：采用权利要求3所述保护套安装工具，具体包括以下步骤：1)装夹保护套：将保护套组件从底部展开，贴到对应装夹柱处，按压安装柱从而推动装夹柱穿过保护套翻边对应孔，通过装夹柱前端锥形倒扣拉住保护套组件；2)安装保护套：通过机械臂带动保护套组件到达安装指定位置，闭合扣合爪组件，从而带动保护套组件翻边处扣合，最后通过热熔柱a前端锥形结构穿过翻边对应孔实现扣紧；3)脱离保护套：扣合爪组件带动保护套组件翻边处扣合过程中，装夹柱被挤压，锥形倒扣脱离保护套组件翻边，扣合爪组件进一步展开过程中，装夹柱完全脱离保护套组件。

技术总结

本发明提供了一种机器人保护套组件及其安装工具与安装方法，保护套安装工具包括取放对接组件、丝杆驱动组件、夹爪组件，其中，取放对接组件一端与机器人末端对接传动，另一端固定在丝杆驱动组件的上部，夹爪组件分别安装在丝杆驱动组件的两端，用于对保护套组件进行装夹和安装。本发明适用于机器人带电作业，能够有效提高作业效率，规避人工作业的风险，且无需额外电机，只需将机器人末端法兰动力通过传动机构传递到工具上，作业效率极大提高；安装过程中稳定无晃动，提高了作业安全性，可以兼容不同尺寸保护套。容不同尺寸保护套。容不同尺寸保护套。