一种捻打堵漏的机械臂末端执行器的制作方法

1.本实用新型涉及带压堵漏设备的领域，特别涉及一种捻打堵漏的机械臂末端执行器。


背景技术：

2.随着工业自动化的不断发展，越来越多的行业都采用机器人来代替人工从事一些繁重、耗时、带有危险性的工作，以提高企业的生产效率。而末端执行器在机器人的运转中具有重要的地位，其通常被安装在机械臂的末端，在工作的过程中移至相应的位置完成相应的工作。而对于企业生产过程中出现的管道、容器泄漏，现有的泄漏缺陷都是人工进行堵漏，效率较低，而高温高压、具有腐蚀性和异味的泄漏物会给堵漏操作人员造成一定的安全隐患和身体侵害。采用机器人方式来替代人工进行堵漏是一种发展趋势，而采用机器人必须要有与之相对应的末端执行器来进行堵漏操作。现有技术出现的捻打堵漏的机械臂末端执行器有：专利申请号为：cn201910095030.8的一种用于带压堵漏的机械臂末端执行器；专利申请号为：cn201920707519.1一种用于捻打堵漏的机械臂末端执行器，这些机械臂末端执行器有垂直堵漏、也有斜角堵漏设计，它们只能实现单一方向的捻打堵漏，在需要对泄露管道进行斜打堵漏的时候，垂直方向的捻打堵漏无法满足其工作需求，而仅需要对其进行垂直方向的捻打堵漏的时候，斜打堵漏的效果则不明显，所以单一方向的末端执行器实用性单一。


技术实现要素：

3.本实用新型目的在于提供一种捻打堵漏的机械臂末端执行器，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。
4.为解决上述技术问题所采用的技术方案：
5.一种捻打堵漏的机械臂末端执行器，其包括：机座、定位模块、夹取模块、捻打模块，定位模块包括设置于机座底部的定位块；夹取模块包括设置于定位块下方的夹爪、安装于机座上的夹紧驱动单元，所述夹爪与定位块之间设置有夹持间隙，所述夹紧驱动单元设置有与夹爪传动连接、并使得所述夹爪相对定位块移动而改变所述夹持间隙的间距的夹持驱动端；捻打模块包括设置于机座上的气冲锤和转动驱动单元，所述气冲锤通过转动结构可转动地安装于机座上，所述气冲锤具有捻打轴线，所述转动结构具有与所述捻打轴线垂直的旋转轴线，所述转动驱动单元设置有与气冲锤传动连接、并使得所述气冲锤绕所述旋转轴线转动的转动驱动端。
6.本实用新型的有益效果是：在使用时，夹紧驱动单元驱动夹爪移动，使得夹爪与定位块之间的夹持间隙变小，实现对管道的夹紧，在堵漏时，转动驱动单元可驱动气冲锤绕所述旋转轴线转动，进而可灵活地调整气冲锤与泄露管道的角度，改变气冲锤捻打的方向，从而实现了对泄露管道多个方向的自动捻打堵漏。
7.作为上述技术方案的进一步改进，在所述定位块的底部设置有定位槽，所述夹爪
设置于定位块的下方，所述夹紧驱动单元用于驱动所述夹爪上下移动。
8.定位块通过定位槽与管道的外周壁抵触，实现末端执行器在管道上的径向定位，之后夹爪再往上移动，实现对管道的定位夹持，一定程度上保障了末端执行器在做捻打操作时的精度。定位槽横截面的形状可为v形或者圆弧形。v形的定位槽便于对泄露管道进行自定心。
9.作为上述技术方案的进一步改进，所述定位块设置有上下贯通的第一通孔，所述定位槽的数量为两个，两个所述定位槽设置呈左右间隔设置于定位块底面的左边沿和右边沿，所述定位槽呈左右延伸设置，所述夹爪设置有两个，两个夹爪分别设置于两个所述定位槽的下方，所述气冲锤的一端为捻打伸缩端，所述捻打伸缩端设置于第一通孔内。
10.本方案通过两对定位槽与夹爪来夹持管道，可提高对管道夹持的稳定性，并且气冲锤上的捻打伸缩端设置于第一通孔内，使得捻打伸缩端在两个夹持位之间进行捻打，可提高捻打的稳定性。
11.作为上述技术方案的进一步改进，所述夹紧驱动单元包括固定于机座上的两个夹紧气缸，两个夹紧气缸分别与两个夹爪传动连接。
12.本方案通过两个夹紧气缸同步驱动两个夹爪上下移动，实现夹持和松开的动作，夹爪的形状可有多种，如，夹爪可为l型管夹。
13.作为上述技术方案的进一步改进，所述转动结构包括转动座、转动轴，所述气冲锤固定安装于转动座上，所述转动座通过转动轴与机座可转动地连接，所述转动轴与所述旋转轴线同轴设置。
14.为了提高气冲锤转动的稳定性，气冲锤安装于转动座上，而转动座通过转动轴与机座转动连接。
15.作为上述技术方案的进一步改进，在所述转动座上安装有两个气锤夹块，所述气冲锤夹紧安装于两个气锤夹块之间。
16.在安装时，通过两个气锤夹块把气冲锤夹紧安装转动座上。
17.作为上述技术方案的进一步改进，在所述机座上设置有呈圆弧形的导向槽，所述导向槽的圆心与所述转动轴同心，所述转动座固定有与转动轴平行设置的导向轴，所述导向轴与导向槽滑动配合连接。
18.为了进一步提高气冲锤的捻打的稳定性，在气冲锤转动的过程中，可通过导向轴与导向槽的滑动配合，提高转动座转动的稳定性。
19.作为上述技术方案的进一步改进，在所述机座上设置有两个侧板，两个侧板沿所述旋转轴线呈间隔设置于转动座的两侧，所述转动轴的两端分别与两个侧板可转动地连接，在两个侧板上均设置有所述导向槽，所述导向轴的两端分别与两个所述导向槽滑动配合连接。两个所述导向槽与导向轴的两端的滑动配合可进一步提高转动座的承载能力。
20.作为上述技术方案的进一步改进，所述转动驱动单元包括与机座相对固定设置的转动电机，所述转动电机通过动力臂与转动轴的一端连接，所述动力臂与导向轴的一端固定连接。转动电机通过动力臂带动动力臂转动。
21.作为上述技术方案的进一步改进，所述机械臂末端执行器还包括快换模块，所述快换模块包括与机座相对固定设置的快换转换盘。机械臂末端执行器通过快换转换盘与机器人连接，可方便机器人更换不同的末端执行器，实现末端执行器与机器人的快速连接。
附图说明
22.下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明；
23.图1是本实用新型所提供的机械臂末端执行器，其一实施例的结构示意图一，其中两箭头分别表示前向和后向，其中两箭头分别表示左向和右向，其中两箭头分别表示上向和下向；
24.图2是本实用新型所提供的机械臂末端执行器，其一实施例的结构示意图二；
25.图3是本实用新型所提供的机械臂末端执行器，其一实施例的左视图；
26.图4是本实用新型所提供的机械臂末端执行器，其一实施例的结构示意图三。
具体实施方式
27.本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
28.在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
29.在本实用新型的描述中，如果具有“若干”之类的词汇描述，其含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。
30.本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。
31.参照图1至图4，本实用新型的捻打堵漏的机械臂末端执行器作出如下实施例：
32.本实施例的机械臂末端执行器包括机座100、定位模块、夹取模块、捻打模块。
33.其中，定位模块包括设置于机座100底部的定位块200，为了保障了末端执行器在做捻打操作时的精度，以及便于对泄露管道进行自定心，所述定位块200的底部设置有定位槽210，所述定位槽210呈左右延伸设置，本实施例的定位槽210横截面的形状为v形。
34.夹取模块包括设置于定位块200下方的夹爪300、安装于机座100上的夹紧驱动单元，所述夹爪300与定位块200之间设置有夹持间隙，夹紧驱动单元用于使得所述夹爪300相对定位块200移动而改变所述夹持间隙的间距，具体地；所述夹紧驱动单元包括固定于机座100上的夹紧气缸500，夹紧气缸500与夹爪300传动连接，本实施例的夹爪300为l型管夹。在夹持时，定位块200通过定位槽210与管道的外周壁抵触，实现末端执行器在管道上的径向定位，之后夹爪300再往上移动，实现对管道的定位夹持。
35.而捻打模块包括设置于机座100上的气冲锤400和转动驱动单元，所述气冲锤400通过转动结构可转动地安装于机座100上，所述气冲锤400具有捻打轴线，所述转动结构具有与所述捻打轴线垂直的旋转轴线，所述转动驱动单元用于使得所述气冲锤400绕所述旋转轴线转动，具体地：转动结构包括转动座600、转动轴610，所述气冲锤400固定安装于转动
座600上，所述转动座600通过转动轴610与机座100可转动地连接，所述转动轴610与所述旋转轴线同轴设置，转动驱动单元包括与机座100相对固定设置的转动电机700，所述转动电机700通过动力臂710与转动轴610的一端连接。
36.在使用时，夹紧驱动单元驱动夹爪300移动，使得夹爪300与定位块200之间的夹持间隙变小，实现对管道的夹紧，在堵漏时，转动驱动单元可驱动气冲锤400绕所述旋转轴线转动，进而可灵活地调整气冲锤400与泄露管道的角度，改变气冲锤400捻打的方向，从而实现了对泄露管道多个方向的自动捻打堵漏。
37.进一步地，所述定位块200设置有上下贯通的第一通孔220，所述定位槽210的数量为两个，两个所述定位槽210设置呈左右间隔设置于定位块200底面的左边沿和右边沿，所述定位槽210呈左右延伸设置，所述夹爪300设置有两个，两个夹爪300分别设置于两个所述定位槽210的下方，所述气冲锤400的一端为捻打伸缩端，所述捻打伸缩端设置于第一通孔220内，通过两对定位槽210与夹爪300来夹持管道，可提高对管道夹持的稳定性，并且气冲锤400上的捻打伸缩端设置于第一通孔220内，使得捻打伸缩端在两个夹持位之间进行捻打，可提高捻打的稳定性。
38.进而夹紧气缸500也为两个，两个夹紧气缸500分别与两个夹爪300传动连接，通过两个夹紧气缸500同步驱动两个夹爪300上下移动，实现夹持和松开的动作。
39.此外，在所述转动座600上安装有两个气锤夹块620，所述气冲锤400夹紧安装于两个气锤夹块620之间，在安装时，通过两个气锤夹块620把气冲锤400夹紧安装转动座600上。
40.为了进一步提高气冲锤400的捻打的稳定性，在所述机座100上设置有呈圆弧形的导向槽110，所述导向槽110的圆心与所述转动轴610同心，所述转动座600固定有与转动轴610平行设置的导向轴630，所述导向轴630与导向槽110滑动配合连接。
41.更进一步地，在所述机座100上设置有两个侧板120，两个侧板120沿所述旋转轴线呈间隔设置于转动座600的两侧，所述转动轴610的两端分别与两个侧板120可转动地连接，在两个侧板120上均设置有所述导向槽110，所述导向轴630的两端分别与两个所述导向槽110滑动配合连接。两个所述导向槽110与导向轴630的两端的滑动配合可进一步提高转动座600的承载能力，所述动力臂710与导向轴630的一端固定连接。转动电机700通过动力臂710带动动力臂710转动。
42.所述机械臂末端执行器还包括快换模块，所述快换模块包括与机座100相对固定设置的快换转换盘800。机械臂末端执行器通过快换转换盘800与机器人连接，可方便机器人更换不同的末端执行器，实现末端执行器与机器人的快速连接。
43.对应地在机座100也设置有与第一通孔220对接的第二通孔，气冲锤400可穿过第一通孔220和第二通孔。
44.本实施例中的转动轴610呈前后延伸设置，使得气冲锤400在管道的轴向进行转动捻打，在其他一些实施例中，转动轴610可沿左右方向延伸，这时的气冲锤400在管道的外圆周上进行转动捻打，可根据需求而定。
45.在一些实施例中，采用电机控制的方式，可以利用编码器测量转动电机700的轴转过的角度，然后与指定角度求偏差进行pid运算，控制转动电机700的脉冲频率，使转动电机700稳定在指定角度。
46.在一些实施例中，定位槽210的横截面可为其他形状，例如弧形。
47.以上对本实用新型的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本技术权利要求所限定的范围内。