CN109732630B - 一种接触网腕臂装配用夹具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种接触网腕臂装配用夹具，包括两个夹具定位板，两个夹具定位板平行对称布置，两个夹具定位板的上端均连接有夹具快速交换器，每个夹具定位板的两侧均设有挡块，挡块上设有弧形槽，两个夹具快速交换器相互拼连对接后，两个夹具定位板上的挡块对应设置，两个挡块上的弧形槽共同形成一个通道，挡块从两侧形成对工件进行轴向限位；每个夹具定位板上均设有两个夹紧块、气缸和连杆机构，两个夹紧块分别布置于挡块的弧形槽上方和下方，一个夹紧块固设于夹具定位板上，另一个夹紧块通过连杆机构与气缸连接，气缸通过连杆机构带动夹紧块上下移动，从而通过两个夹紧块夹紧工件，实现工件的自动化装配，提高了生产效率，降低劳动强度。

Description

一种接触网腕臂装配用夹具

技术领域

本发明涉及接触网设备技术领域，具体涉及一种接触网腕臂装配用夹具。

背景技术

目前，我国铁路建设正在积极进行，接触网是其中的先决条件，为火车及动车，高铁等提供能量源，以前接触网腕臂预配的操作都是人工进行的，也有一部分设备厂商试图研发预配平台来提高效率，但都是因为夹具的原因放弃此项目。因此夹具研发是亟待解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的上述缺陷，提供了一种接触网腕臂装配用夹具，实现工件的自动化装配，提高了生产效率，降低劳动强度。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种接触网腕臂装配用夹具，包括两个夹具定位板，两个夹具定位板平行对称布置，两个夹具定位板的上端均连接有夹具快速交换器，每个夹具定位板的两侧均设有挡块，挡块上设有弧形槽，两个夹具快速交换器相互拼连对接后，两个夹具定位板上的挡块对应设置，两个挡块上的弧形槽共同形成一个通道，挡块从两侧形成对工件进行轴向限位；

每个夹具定位板上均设有两个夹紧块、气缸和连杆机构，两个夹紧块分别布置于挡块的弧形槽上方和下方，一个夹紧块固设于夹具定位板上，另一个夹紧块通过连杆机构与气缸连接，气缸通过连杆机构带动夹紧块上下移动，从通过两个夹紧块夹紧工件。

按照上述技术方案，两个夹紧块分别为第一夹紧块和第二夹紧块，第一夹紧块设置于挡块的弧形槽上方，第二夹紧块设置于挡块的弧形槽下方，第一夹紧块固设于夹具定位板，第二夹紧块通过连杆机构与气缸连接。

按照上述技术方案，两个夹具快速交换器之间连接有开合气缸，开合气缸通过夹具快速交换器带动两个夹具定位板开合，两个夹具定位板分开后便于将工件装入所述的接触网腕臂装配用夹具内，两个夹具定位板闭合后，工件被装夹于所述的接触网腕臂装配用夹具内，夹具快速交换器包括两个快速气动吸合夹块，所述的接触网腕臂装配用夹具用于连接机器人，两个快速气动吸合夹块分别对应布置于机器人和夹具定位板上，机器人通过两个快速气动吸合夹块的气动吸合可快速更换所述的接触网腕臂装配用夹具，两个快速气动吸合夹块分为快速气动吸合公头和快速气动吸合母头，为现有技术在市场上可直接购买，快速气动吸合公头上设有定位销，快速气动吸合母头上设有定位孔，通气后快速气动吸合公头和快速气动吸合母头打开脱离，断气后快速气动吸合公头和快速气动吸合母头闭合，实现机械手快速交换夹具及配套的工件。

按照上述技术方案，连杆机构包括拉杆、横向杆和导杆固定板，拉杆的上端与第二夹紧块连接铰接，横向杆的一端与拉杆铰接，横向杆的另一端与气缸连接，拉杆的两侧设有导杆，导杆固定板固设于夹具定位板上，导杆固定板上设有滑套，导杆设置于滑套内，导杆的上端与第二夹紧块连接，气缸伸缩通过横向杆及拉杆带动第二夹紧块随导杆沿滑套上下移动。

按照上述技术方案，拉杆的底部设有手动把手。

按照上述技术方案，一个夹具定位板上设有螺丝头顶紧孔；夹具装夹工件时螺丝头顶紧孔用于套装于工件上的螺丝头上，防止工件上的螺栓转动；挡块上设有工件定位孔，工件定位孔用于工件的径向定位，螺丝从工件定位孔中穿过对工件形成定位。

按照上述技术方案，另一个夹具定位板上设有防转销。

按照上述技术方案，另一个夹具定位板上设有限位块。

按照上述技术方案，一个夹具定位板上设有两个加长套筒安装板，两个加长套筒安装板均设有加长套筒，两个加长套筒之间的距离与工件上两个螺栓头之间的距离相同；加长套筒用于将工件的两个螺栓头放入，使螺栓头与加长套筒同心；另一个夹具定位板上对应设有限位块。

按照上述技术方案，一个夹具定位板上设有旋转气缸和旋转拨片，旋转拨片与旋转气缸连接，旋转拨片设置于夹具定位板的内侧，旋转气缸设置于夹具定位板的外侧；将旋转拨片卡在被夹紧工件的蝶形垫片中，旋转气缸带动旋转拨片转动，打开工件上的托线夹；另一个夹具定位板上设有弹性柱销塞。

按照上述技术方案，弧形槽为半圆孔，两个挡块拼接后，挡块上的半圆孔合成一个圆孔，形成一个通道。

本发明具有以下有益效果：

1.本发明的接触网腕臂装配用夹具对工件形成装夹定位，所述的接触网腕臂装配用夹具便于机器人夹取工件，机器人通过接触网腕臂装配用夹具将工件夹持后，实现工件和管件的自动化装配，提高了生产效率，降低劳动强度。

2.夹具定位板上选择性配置有防转销、限位块、加长套筒、旋转拨片和弹性柱销塞，可用于各种工件的装夹。

附图说明

图1是本发明实施例一中用于支撑管卡子的接触网腕臂装配用夹具的结构示意图；

图2是本发明实施例一中支撑管卡子的主视图；

图3是图2的左视图；

图4是本发明实施例二中用于套管双耳的接触网腕臂装配用夹具的前轴视图；

图5是本发明实施例二中用于套管双耳的接触网腕臂装配用夹具的后轴视图；

图6是本发明实施例二中套管双耳的主视图；

图7是图6的左视图；

图8是本发明实施例三中用于承力索座的接触网腕臂装配用夹具的前轴视图；

图9是本发明实施例三中用于承力索座的接触网腕臂装配用夹具的后轴视图；

图10是本发明实施例三中承力索座的主视图；

图11是图10的左视图；

图12是本发明实施例四中用于正定位环的接触网腕臂装配用夹具的结构示意图；

图13是本发明实施例四中正定位环的主视图；

图14是图13的左视图；

图15是本发明实施例五中用于反定位环的接触网腕臂装配用夹具的前轴视图；

图16是本发明实施例五中用于反定位环的接触网腕臂装配用夹具的后轴视图；

图17是本发明实施例中连杆机构的结构示意图；

图18是本发明实施例中闭合状态下接触网腕臂装配用夹具的工作示意图；

图19是本发明实施例中分开状态下接触网腕臂装配用夹具的工作示意图；

图20是本发明实施例中夹具架的结构示意图；

图中，1-夹具快速交换器，2-第一夹紧块，3-夹具定位板，4-挡块，5-防转销，6-第二夹紧块，7-连杆机构，8-气缸，9-螺丝头顶紧孔，10-工件定位孔，11-限位块，12-加长套筒，13-加长套筒安装板，14-旋转气缸，15-弹性柱销塞，16-旋转拨片，17-蝶形垫片，18-螺栓头，19-支撑管卡子，20-套管双耳，21-承力索座，22-正定位环，24-托线夹，25-拉杆，26-横向杆，27-手动把手，28-导杆固定板，29-滑套，30-导杆，31-管件，32-工件，33-夹具架，34-开合气缸，35-气缸导轨。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。

参照图1~图20所示，本发明提供的一个实施例中的一种接触网腕臂装配用夹具，包括两个夹具定位板3，两个夹具定位板3平行对称布置，两个夹具定位板3的上端均连接有夹具快速交换器1，每个夹具定位板3的两侧均设有挡块4，挡块4上设有开放式弧形槽，两个夹具快速交换器1相互拼连对接后，两个夹具定位板3上的挡块4对应设置，两个挡块4上的弧形槽共同形成一个通道，工件32后期会配装于管件31上，通过用于自动化装配过程中管件31可从通道中穿过，挡块4从两侧形成对工件32进行轴向限位；

每个夹具定位板3上均设有两个夹紧块、气缸和连杆机构7，两个夹紧块分别布置于挡块4的弧形槽上方和下方，一个夹紧块固设于夹具定位板3上，另一个夹紧块通过连杆机构7与气缸连接，气缸通过连杆机构7带动夹紧块上下移动，从通过两个夹紧块夹紧工件32。

进一步地，两个夹紧块分别为第一夹紧块2和第二夹紧块6，第一夹紧块2设置于挡块4的弧形槽上方，第二夹紧块6设置于挡块4的弧形槽下方，第一夹紧块2固设于夹具定位板3，第二夹紧块6通过连杆机构7与气缸连接。

进一步地，两个夹具快速交换器1之间连接有开合气缸，开合气缸通过夹具快速交换器1带动两个夹具定位板3开合，两个夹具定位板3分开后便于将工件32装入所述的接触网腕臂装配用夹具内，两个夹具定位板3闭合后，工件32被装夹于所述的接触网腕臂装配用夹具内，夹具快速交换器1包括两个快速气动吸合夹块，所述的接触网腕臂装配用夹具用于连接机器人，两个快速气动吸合夹块分别对应布置于机器人的机械臂和夹具定位板3上，两个快速气动吸合夹块分为快速气动吸合公头和快速气动吸合母头，为现有技术在市场上可直接购买，快速气动吸合公头上设有定位销，布置于机器人的机械手上，快速气动吸合母头上设有定位孔，布置于夹具定位板3上，通气后快速气动吸合公头和快速气动吸合母头打开脱离，断气后快速气动吸合公头和快速气动吸合母头闭合，实现机械手快速交换夹具及配套的工件32。

进一步地，开合气缸的两端分别与两个快速气动吸合公头连接。

进一步地，所述的接触网腕臂装配用夹具还包括夹具架，夹具架的上端用于与机器人的机械臂连接，夹具架上设有气缸导轨，夹具快速交换器设置于气缸导轨，开合气缸带动夹具快速交换器沿气缸导轨上相向移动。

进一步地，连杆机构7包括拉杆25、横向杆26和导杆固定板28，拉杆25的上端与第二夹紧块6连接铰接，横向杆26的一端与拉杆25铰接，横向杆26的另一端与气缸连接，拉杆25的两侧设有导杆30，导杆固定板28固设于夹具定位板3上，导杆固定板28上设有滑套29，导杆30设置于滑套29内，导杆30的上端与第二夹紧块6连接，气缸伸缩通过横向杆26及拉杆25带动第二夹紧块6随导杆30沿滑套29上下移动。

进一步地，拉杆25的底部设有手动把手27，用于手动将拉杆25向两侧推拢或拉开。

进一步地，一个夹具定位板3上设有螺丝头顶紧孔9；螺丝头顶紧孔9用于套装于工件32上的螺丝头上，防止工件32上的螺栓转动，挡块4上设有工件定位孔10；工件定位孔10用于工件32的径向定位。

进一步地，另一个夹具定位板3上设有防转销5。

进一步地，另一个夹具定位板3上设有限位块11。

进一步地，一个夹具定位板3上设有两个加长套筒安装板13，两个加长套筒安装板13均设有加长套筒12，两个加长套筒12之间的距离与工件32上两个螺栓头之间的距离相同；加长套筒12专用于套管双耳20的夹具上，套管双耳20的工件32上的螺母是M10，其他工件32上的螺母为M12，加长套筒12作用相当于转换接头，将M10的螺母转变成M12的螺母头，便于扳手统一，加长套筒12放入工件32上的螺栓头，使螺栓头与加长套筒12同心；另一个夹具定位板3上对应设有限位块11。

进一步地，一个夹具定位板3上设有旋转气缸14和旋转拨片16，旋转拨片16与旋转气缸14连接，旋转拨片16设置于夹具定位板3的内侧，旋转气缸14设置于夹具定位板3的外侧；将旋转拨片16卡在被夹紧工件32的蝶形垫片17中，旋转气缸14带动旋转拨片16转动，打开工件32上的托线夹24；另一个夹具定位板3上设有弹性柱销塞15，弹性柱销塞15作用在工件32的半圆弧上面，让工件32保持夹紧状态，以免工件32脱落。

进一步地，弧形槽为半圆孔，两个挡块4拼接后，挡块4上的半圆孔合成一个圆孔，形成一个通道。

本发明所提供的工作原理：所述的接触网腕臂装配用夹具依据所夹持的工件32不同一共分为5套，分别为用于支撑管卡子19的夹具、套管双耳20的夹具、承力索座21的夹具、正定位环22的夹具和反定位环的夹具，五种工件32分别为支撑管卡子19、套管双耳20、承力索座21、正定位环22和反定位环。所述的接触网腕臂装配用夹具的两个夹具定位板3形成两分式的夹具框架，用来装载夹持工件32，所述的接触网腕臂装配用夹具装上工件32后，放在相应位置，然后外部机械手通过夹具快速交换器1迅速抓取或交换所述的接触网腕臂装配用夹具，完成快速取换工件32工作，外部机械手通过所述的接触网腕臂装配用夹具将工件32抓取，并将工件32套装至管件31上，同时通过所述的接触网腕臂装配用夹具对工件32进行拧紧。

夹具有定位和夹紧两部分功能，夹紧功能由两个夹紧块通过连杆机构7和气缸来完成对其进行夹紧；两侧的限位块11，后面的挡块4组成定位。

用于承力索座21的夹具后面多了一个旋转气缸14，用来旋转托线夹24，便于让拧紧轴伸进去拧螺母。

本发明所提供的实施一中：如图1~图3所示，工件32为支撑管卡子19，用于装夹支撑管卡子19的接触网腕臂装配用夹具，包括夹具快速交换器1、第一夹紧块2、夹具定位板3、挡块4、防转销5、第二夹紧块6、连杆机构7、气缸、螺丝头顶紧孔9、工件定位孔10和限位块11；夹具快速交换器1在最上面，与夹具定位板3连接在一起，挡块4、防转销5、第一夹紧块2、连杆机构7气缸、限位块11、连接在夹具定位板3上面, 第二夹紧块6连接在连杆机构7上面。

工件32是分为两个半圆，将支撑管卡子19放在圆柱套上面卡死，拿起一半的夹具，将挡块4的半圆和工件32的半圆同心，将工件32位置调整好，工件32的蝶形垫片17卡在防转销5中，然后用连杆机构7连接的夹紧块6夹紧工件32，另一半夹具同样操作装上去，然后螺丝头顶紧孔9，夹具装夹工具时两颗螺栓穿过工件定位孔10顶紧工件32的螺栓头，将工件32径向定位，连杆机构7带动第二夹紧块6向上运动，将工件32就夹紧了，螺丝头顶紧孔9处上一颗螺丝用来顶在工件32的螺丝头上面，因为工件32上的螺丝头位置开了六边形凹槽，螺丝头可以正好卡在里面，防止工件32上的螺丝转动，然后另外一半夹具以同样的方法将工件32的另外一半夹住，即可；气缸8用来快速打开夹具，释放工件32，当气缸通气之后，导杆30顶出带动连杆机构7，将工件32与夹具快速分离。

本发明所提供的实施二中：如图4~图7所示，工件32为套管双耳20，用于装夹套管双耳20的接触网腕臂装配用夹具包括夹具快速交换器1、第一夹紧块2、夹具定位板3、挡块4、第二夹紧块6、连杆机构7、气缸、加长套筒12和加长套筒安装板13；夹具快速交换器1在最上面，与夹具定位板3连接在一起，挡块4、第一夹紧块2、连杆机构7气缸、加长套筒安装板13、连接在夹具定位板3上面, 加长套筒12嵌在加长套筒安装板13上，第二夹紧块6连接在连杆机构7上面。

工件32分为两个半圆，将套管双耳20放在圆柱套上面卡死，工件32分为两个半圆，将工件32套在一个圆柱子上面，拿起所述夹具的一半，将挡块4的内圆与工件32的圆弧面同心放置，套管双耳20的螺栓头（M10）放进加长套筒12中，螺栓头与加长套筒12微调同心，将工件32位置调整好，然后用手掰动连杆机构7，连杆机构7带动第二夹紧块6向上运动，将工件32就夹紧了，然后另外一半夹具以同样的方法将工件32的另外一半夹住，即可。气缸8用来快速打开夹具，释放工件32，当气缸通气之后，导杆30顶出带动连杆机构7，将工件32与夹具快速分离。

本发明所提供的实施三中：如图8~图11所示，工件32为承力索座21，用于装夹承力索座21的接触网腕臂装配用夹具包括夹具快速交换器1、第一夹紧块2、夹具定位板3、挡块4、第二夹紧块6、连杆机构7、气缸、旋转气缸14、弹性柱销塞15和旋转拨片16；夹具快速交换器1在最上面，与夹具定位板3连接在一起，挡块4、第一夹紧块2、连杆机构7、气缸、旋转气缸14、弹性柱销塞15连接在夹具定位板3上面, 旋转拨片16连接在旋转气缸14上，第二夹紧块6连接在连杆机构7上面。

工件32是分为两个半圆，将工件32套在一个圆柱子上面，拿起夹具的一半，将挡块4的内圆与工件32的圆弧面同心放置，承力索座21的托线夹24放在挡块4中，将托线夹24上面的蝶形垫片17卡在旋转拨片16中，将工件位置调整好，然后用手掰动连杆机构7，连杆机构7带动第二夹紧块6向上运动，将工件就夹紧了，然后另外一半夹具以同样的方法将工件的另外一半夹住，即可。气缸8用来快速打开夹具，释放工件，当气缸通气之后，导杆30顶出带动连杆机构7，将工件与夹具快速分离。旋转气缸14用来拨动托线夹24的转动，让开打螺丝时候的扳手空间。

本发明所提供的实施四中：如图12~图14所示，工件为正定位环22，用于装夹正定位环22的接触网腕臂装配用夹具包括夹具快速交换器1、第一夹紧块2、夹具定位板3、挡块4、第二夹紧块6、连杆机构7、气缸、螺丝头顶紧孔9和工件定位孔10。夹具快速交换器1在最上面，与夹具定位板3连接在一起，挡块4、第一夹紧块2、连杆机构7气缸、限位块11、连接在夹具定位板3上面, 螺丝头顶紧孔9在夹具定位板3上面，工件定位孔10在挡块4上，第二夹紧块6连接在连杆机构7上面。

工件是分为两个半圆，将工件套在一个圆柱子上面，拿起夹具的一半，将挡块4的内圆与工件的圆弧面同心放置，将工件位置调整好，然后用手掰动连杆机构7，将工件夹紧，工件定位孔10将工件径向定位，连杆机构7带动第二夹紧块6向上运动，将工件就夹紧了，螺丝头顶紧孔9处上一颗螺丝用来顶在工件的螺栓头上面，因为工件上的螺栓头位置开了六边形凹槽，螺丝头可以正好卡在里面，防止工件上的螺丝转动，然后另外一半夹具以同样的方法将工件的另外一半夹住，即可。气缸8用来快速打开夹具，释放工件，当气缸通气之后，导杆30顶出带动连杆机构7，将工件与夹具快速分离。

本发明所提供的实施五中：如图15~图16所示，工件为反定位环，用于装夹正定位环22的接触网腕臂装配用夹具包括夹具快速交换器1、第一夹紧块2、夹具定位板3、挡块4、第二夹紧块6、连杆机构7、气缸、螺丝头顶紧孔9和限位块11。夹具快速交换器1在最上面，与夹具定位板3连接在一起，挡块4、第一夹紧块2、连杆机构7气缸、限位块11、连接在夹具定位板3上面, 螺丝头顶紧孔9在夹具定位板3上面，工件定位孔10在挡块4上，第二夹紧块6连接在连杆机构7上面。

工件是分为两个半圆，将工件套在一个圆柱子上面，拿起夹具的一半，将挡块4的内圆与工件的圆弧面同心放置，将工件位置调整好，然后用手掰动连杆机构7，将工件夹紧，限位块11将工件径向定位，连杆机构7带动第二夹紧块6向上运动，将工件就夹紧了，螺栓头顶紧孔处上一颗螺丝用来顶在工件的螺栓头上面，因为工件上的螺栓头位置开了六边形凹槽，螺丝头可以正好卡在里面，防止工件上的螺栓转动，然后另外一半夹具以同样的方法将工件的另外一半夹住，即可。气缸8用来快速打开夹具，释放工件，当气缸通气之后，导杆30顶出带动连杆机构7，将工件与夹具快速分离。

夹持反定位环的夹具与夹持正定位环22的夹具是一样的，只是因为生产需要定位环一正一反装配，所以做了正反定位环夹具。

以上的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等效变化，仍属本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种接触网腕臂装配用夹具，其特征在于，包括两个夹具定位板，两个夹具定位板平行对称布置，两个夹具定位板的上端均连接有夹具快速交换器，每个夹具定位板的两侧均设有挡块，挡块上设有弧形槽，两个夹具快速交换器相互拼连对接后，两个夹具定位板上的挡块对应设置，两个挡块上的弧形槽共同形成一个通道，挡块从两侧形成对工件进行轴向限位；

每个夹具定位板上均设有两个夹紧块、气缸和连杆机构，两个夹紧块分别布置于挡块的弧形槽上方和下方，一个夹紧块固设于夹具定位板上，另一个夹紧块通过连杆机构与气缸连接，气缸通过连杆机构带动夹紧块上下移动，从而通过两个夹紧块夹紧工件；

一个夹具定位板上设有旋转气缸和旋转拨片，旋转拨片与旋转气缸连接，旋转拨片设置于夹具定位板的内侧，旋转气缸设置于夹具定位板的外侧；另一个夹具定位板上设有弹性柱销塞。

2.根据权利要求1所述的接触网腕臂装配用夹具，其特征在于，两个夹具快速交换器之间连接有开合气缸，开合气缸通过夹具快速交换器带动两个夹具定位板开合，夹具快速交换器包括两个快速气动吸合夹块，所述的接触网腕臂装配用夹具用于连接机器人，两个快速气动吸合夹块分别对应布置于机器人和夹具定位板上。

3.根据权利要求1所述的接触网腕臂装配用夹具，其特征在于，两个夹紧块分别为第一夹紧块和第二夹紧块，第一夹紧块设置于挡块的弧形槽上方，第二夹紧块设置于挡块的弧形槽下方，第一夹紧块固设于夹具定位板，第二夹紧块通过连杆机构与气缸连接。

4.根据权利要求3所述的接触网腕臂装配用夹具，其特征在于，连杆机构包括拉杆、横向杆和导杆固定板，拉杆的上端与第二夹紧块连接铰接，横向杆的一端与拉杆铰接，横向杆的另一端与气缸连接，拉杆的两侧设有导杆，导杆固定板固设于夹具定位板上，导杆固定板上设有滑套，导杆设置于滑套内，导杆的上端与第二夹紧块连接，气缸伸缩通过横向杆及拉杆带动第二夹紧块随导杆沿滑套上下移动。

5.根据权利要求1所述的接触网腕臂装配用夹具，其特征在于，弧形槽为半圆孔，两个挡块拼接后，挡块上的半圆孔合成一个圆孔，形成一个通道。

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