一种用于接线线夹安装的套筒主动脱离装置的制作方法

本发明属于线路作业机器人，尤其涉及一种用于接线线夹安装的套筒主动脱离装置。

背景技术：

1、在线路搭接引线作业中，末端执行装置需完成线夹拾取、双螺栓紧固及工具撤离等工序。现有技术中，针对多螺栓线夹紧固后的套筒退出，通常采用升降机构带动整个旋转驱动模块整体后移的方式实现分离，或者依赖弹簧浮动结构进行被动回弹。当两侧螺栓因加工误差、摩擦差异或受压变形导致退出阻力不一致时，整体后撤方式会使已脱离侧继续移动而未脱离侧产生卡滞，由此产生的偏转载荷经齿轮箱和机械臂传递至线夹及导线，易引起线夹晃动、导线受力或机械臂过载；弹簧浮动结构则难以提供方向明确且行程可控的主动拔出力。此外，在线夹拾取阶段，现有工具或仅依靠套筒套合螺母承受提举载荷，难以可靠限制预装张开状态下线夹的横向摆动和绕轴转动；或增设独立夹爪抓持线夹，但会增加驱动件数量、占用对位空间并增加动作步骤。因此，亟需一种能够在退套阶段适应两侧阻力差异以避免附加载荷扰动，且在拾取阶段稳定提举预装线夹的末端执行装置。

技术实现思路

1、本发明的内容部分用于以简要的形式介绍构思，这些构思将在后面的具体实施方式部分被详细描述。本发明的内容部分并不旨在标识要求保护的技术方案的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保护的技术方案的范围。

2、本发明为了克服现有技术的不足，提供一种用于接线线夹安装的套筒主动脱离装置，包括：

3、旋转驱动组件，配置为在紧固作业阶段保持轴向位置固定，并提供旋转驱动力；

4、至少两个紧固件适配头，与旋转驱动组件的驱动端周向限位且轴向滑动配合，配置为在紧固作业阶段传递转矩以旋拧线夹的紧固件，并在退套阶段沿旋转驱动组件的驱动端轴向后退；

5、至少两个直线驱动件，分别对应至少两个紧固件适配头，配置为在退套阶段分别向对应的紧固件适配头施加轴向拉拔力，以驱动各紧固件适配头独立轴向后退；

6、壳体扣持组件，具有横向导向结构和弹性退让扣持结构，配置为在拾取阶段从下方托持线夹壳体以承担提举载荷。

7、进一步的，紧固件适配头的外周设有轴向受力凸缘；

8、直线驱动件上设有轴向传力件，轴向传力件与紧固件适配头之间在紧固作业阶段保留轴向避让间隙；

9、在退套阶段，轴向传力件跨越轴向避让间隙并抵接轴向受力凸缘，以向紧固件适配头施加轴向拉拔力。

10、进一步的，紧固件适配头包括套筒本体以及套设固定在套筒本体作业端的套筒导向罩；

11、套筒本体的后部形成环形限位安装部，轴向受力凸缘包括从径向两侧围合于环形限位安装部的第一挡环半体和第二挡环半体，第一挡环半体和第二挡环半体通过定位销和紧固螺钉保持围合状态，以共同形成外径大于套筒本体主体外径的环形凸缘结构；

12、套筒导向罩形成朝向线夹的紧固件的扩口入口以及朝向轴向传力件的复位抵接面，套筒导向罩与套筒本体保持周向同步转动并限制轴向相对位移；

13、在复位阶段，直线驱动件驱动轴向传力件向套筒本体的作业端伸出，使轴向传力件抵接复位抵接面，复位推力经套筒导向罩传递至套筒本体，推动紧固件适配头前移。

14、进一步的，壳体扣持组件包括固定块以及弹性扣持件；

15、固定块形成面向线夹壳体侧部的导向区域，以在下降过程中校正线夹的横向位置；

16、弹性扣持件设置在固定块的作业端，弹性扣持件朝向线夹壳体进入方向的一侧形成倾斜导入面，位于倾斜导入面后侧的部位形成用于托持线夹壳体的承载面；

17、在拾取阶段，线夹壳体抵压倾斜导入面使弹性扣持件向外退让，越过弹性扣持件后，弹性扣持件在弹性复位作用下返回，使承载面位于线夹壳体承载位置的下方。

18、进一步的，固定块内设有横向导向槽，弹性扣持件嵌设于横向导向槽内，并能够沿靠近或远离线夹壳体侧部的方向往复移动；

19、弹性扣持件的后部与固定块之间设有弹性复位件，弹性复位件配置为在弹性扣持件未受外力时，保持弹性扣持件向扣持区域伸出的初始位置；

20、固定块包括分别对应线夹壳体左右两侧设置的左固定块和右固定块，弹性扣持件包括分别嵌设于左固定块和右固定块的左侧扣持件和右侧扣持件；

21、在卸载释放阶段，机械臂带动用于接线线夹安装的套筒主动脱离装置向下移动以解除承载面对线夹壳体的提举载荷，随后沿固定块共同形成的扣持区域的开口方向移动，使线夹壳体侧部再次抵压倾斜导入面，迫使弹性扣持件向外退让直至完全错开。

22、进一步的，旋转驱动组件包括旋转驱动电机以及与旋转驱动电机传动连接的前齿轮箱和后齿轮箱，旋转驱动电机、前齿轮箱和后齿轮箱在退套阶段保持轴向位置固定；

23、驱动端包括平行设置的左侧输出轴和右侧输出轴，左侧输出轴和右侧输出轴的前端分别插入对应的紧固件适配头的后部；

24、左侧输出轴和右侧输出轴的插接部分别采用非圆形截面，紧固件适配头的后部分别设有与对应的输出轴的截面形状相配合的非圆形插接孔，以形成周向限位且轴向滑动的配合关系；

25、在紧固作业阶段，非圆形配合面相互抵靠以传递转矩；在退套阶段，紧固件适配头在保持周向配合的情况下沿轴向位置保持不变的对应的输出轴向后滑动。

26、进一步的，还包括支撑连接组件、视觉观测组件和机械臂接口组件；

27、支撑连接组件包括固定底板以及固定在固定底板上的底座，旋转驱动组件安装于固定底板中部，壳体扣持组件设置于固定底板的作业端；

28、视觉观测组件包括镜头安装架以及安装在镜头安装架上的摄像头，摄像头朝向紧固件适配头与线夹的紧固件的配合区域，用于远程观察套入及分离状态；

29、机械臂接口组件包括第一机械臂接口构件和第二机械臂接口构件，第一机械臂接口构件和第二机械臂接口构件共同配置为与作业机器人的同一机械臂末端连接，以承受线夹的提举载荷、旋拧反力矩以及主动退套轴向反力。

30、进一步的，轴向传力件为板状拉耳本体，直线驱动件为电动推杆；

31、板状拉耳本体的一端设有推杆连接孔，通过推杆连接孔与电动推杆的伸缩杆前端固定连接，以随伸缩杆传递轴向推拉力；

32、板状拉耳本体的另一端设有闭合通孔，套筒本体穿过闭合通孔，闭合通孔的孔径大于套筒本体的主体外径，并分别小于轴向受力凸缘的外径和套筒导向罩的复位抵接面外径；

33、板状拉耳本体位于复位抵接面与轴向受力凸缘之间；在紧固作业阶段，板状拉耳本体与轴向受力凸缘及复位抵接面之间分别保留径向间隙和轴向避让间隙，以避免对旋转的套筒本体施加侧向约束。

34、进一步的，套筒导向罩通过螺纹连接可拆卸地固定在套筒本体的作业端外周；

35、套筒导向罩的扩口入口配置为在用于接线线夹安装的套筒主动脱离装置下降过程中引导线夹的紧固件进入套筒本体的工作孔，以辅助完成两个套筒本体的对位；

36、套筒导向罩与套筒本体保持周向同步转动，并限制二者之间的轴向相对位移；

37、在复位阶段，直线驱动件驱动轴向传力件向套筒本体的作业端伸出，使轴向传力件抵接复位抵接面，复位推力由直线驱动件依次经轴向传力件、套筒导向罩以及套筒导向罩与套筒本体之间的固定连接结构传递至套筒本体，推动套筒本体沿对应的旋转驱动组件的驱动端前移。

38、进一步的，至少两个紧固件适配头包括第一紧固件适配头和第二紧固件适配头，至少两个直线驱动件包括第一直线驱动件和第二直线驱动件；

39、第一直线驱动件和第一紧固件适配头构成第一主动脱离支路，第二直线驱动件和第二紧固件适配头构成第二主动脱离支路，第一主动脱离支路和第二主动脱离支路相互独立；

40、第一直线驱动件和第二直线驱动件的壳体分别固定设置，仅其伸缩杆及对应的适配头在退套阶段及复位阶段中产生轴向位移；

41、第一主动脱离支路和第二主动脱离支路分别接入独立控制通道，配置为同步启动、分别启动或停止；当任一适配头先退出对应的线夹的紧固件后，对应的直线驱动件停止或保持当前位置，另一主动脱离支路继续在允许退套行程内动作，直至两个紧固件适配头分别退出对应的线夹的紧固件。

42、本发明的有益效果在于：

43、本发明提供的用于接线线夹安装的套筒主动脱离装置，通过旋转驱动组件在退套阶段保持轴向位置固定、紧固件适配头与驱动端周向限位且轴向滑动配合、以及至少两个直线驱动件分别独立驱动对应紧固件适配头轴向后退的架构，使得退套运动仅限于紧固件适配头及直线驱动件的伸缩杆等局部轻质部件，显著降低了退套过程的运动质量和回撤惯性；同时，由于两侧紧固件适配头的退套动作相互独立，当两侧紧固件因加工误差、摩擦差异或受压变形导致退出阻力不一致时，各直线驱动件可分别施加适应各自阻力的轴向拉拔力，一侧先脱离后可停止或保持，另一侧继续动作直至脱离，避免了将偏转载荷经齿轮箱和机械臂传递至线夹及导线，从而消除了退套过程中的附加载荷扰动，保护了已完成的电气连接状态和机械臂的安全。

44、进一步的，通过设置具有横向导向结构和弹性退让扣持结构的壳体扣持组件，在拾取阶段由壳体扣持组件从下方托持线夹壳体以承担主要提举载荷，而紧固件适配头仅用于套合紧固件以限制线夹的转动和摆动姿态，实现了提举承重与姿态保持的功能分工。这种协同拾取架构避免了将线夹全部重量集中作用于紧固件适配头的工作孔和紧固件棱边，降低了预装张开状态下线夹脱落和摆动的风险，且无需在线夹主体上增设专用吊点或改造线夹结构，也无需额外设置独立的夹爪驱动机构，在保证拾取稳定性的同时简化了末端工具的结构和控制复杂度。

45、此外，通过轴向传力件与紧固件适配头之间在紧固作业阶段保留轴向避让间隙、在退套阶段抵接轴向受力凸缘施加主动拉拔力、在复位阶段抵接复位抵接面施加复位推力的设计，使得同一直线驱动件和轴向传力件能够兼顾退套与复位双向功能，无需另设复位执行件，进一步精简了装置结构；套筒导向罩的扩口入口设计辅助了紧固件的导入对位，提高了作业效率和对容差能力。