一种用于变压器线圈套装的混联机械臂制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于变压器线圈套装的混联机械臂，包括基座、电机、大臂、小臂、四杆机构、五杆机构、旋转步进电机及减速器装置、以及丝杆传动装置；四杆机构中杆件Ⅲ、杆件Ⅳ、杆件Ⅴ及大臂以转动副相联接，五杆机构中杆件Ⅰ与杆件Ⅱ以滚珠丝杠副相联接，其他杆件以转动副相联接；电机用于驱动大臂转动，旋转步进电机及减速器装置用于驱动杆件Ⅴ转动并带动小臂转动，杆件Ⅱ通过丝杆传动装置沿杆件Ⅰ方向伸缩，拉动或推动小臂转动。本实用新型专利技术能够扩大机械臂的工作空间，增强机械臂的灵活性，提高机械臂的额定负载，降低工人的劳动强度，提高生产效率，增强企业的竞争力。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种变压器线圈套装工业装备，具体涉及一种用于变压器线圈套装的混联机械臂，属于电力变压器制造装备

技术介绍
在硅钢变压器器身装配工序中，需将铁心上铁厄拆下，进行线圈套装工作。对稍大容量变压器而言，因其线圈过重，故多采用行车吊运的方式，完成线圈套装工作。该套装方式的精度很大程度上依赖于操作人员的技能水平；且因厂房配置原因，行车数量有限，该道工序的行车使用会与其他工序产生冲突。对小容量变压器而言，因线圈较轻，生产部门多采用工业机械臂装夹的方式，完成线圈套装。常见的机械臂结构通常采用气缸及电机作为驱动装置，气缸的行程不宜受到控制；且机械臂多采用悬臂梁的结构，这就限制了机械臂的工作载荷，在机械臂其他参数条件相同的情况下，造成装夹线圈重量有限，不利于提高劳动生产效率。
技术实现思路
专利技术目的：针对现有技术的不足，本技术目的在于提供了一种用于变压器线圈套装的混联机械臂，采用基于四杆及五杆机构的混联结构，显著扩大了机械臂的工作空间，增强了机械臂的灵活性。同时，通过支撑杆件的作用提高机械臂的额定负载，提高变压器生产的自动化水平，降低工人的劳动强度，减少劳动风险，改善劳动条件，提高生产效率，增强企业的竞争力。技术方案：为实现上述专利技术目的，本技术采用如下技术方案：一种用于变压器线圈套装的混联机械臂，包括基座、电机、大臂、小臂、四杆机构、五杆机构、旋转步进电机及减速器装置、以及丝杆传动装置；所述四杆机构由杆件Ⅲ、杆件Ⅳ、杆件Ⅴ及大臂以转动副相联接组成，五杆机构由杆件Ⅰ与杆件Ⅱ以滚珠丝杠副相联接，以及杆件Ⅲ、大臂及小臂以转动副相联接组成；所述电机用于驱动大臂转动，旋转步进电机及减速器装置用于驱动杆件Ⅴ转动并带动小臂转动，杆件Ⅱ通过丝杆传动装置沿杆件Ⅰ方向伸缩，拉动或推动小臂转动。作为优选，所述电机安装在基座上，大臂与基座通过绞制螺栓连接在一起。作为优选，所述四杆机构中杆件Ⅲ与大臂顶端联接，绕大臂顶端转动。作为优选，所述旋转步进电机及减速器装置通过法兰连接在大臂与杆件Ⅴ的铰接处。作为优选，所述旋转步进电机及减速器装置与丝杆传动装置同步工作，当旋转步进电机逆时针转动时，丝杆传动装置伸长；当旋转步进电机顺时针转动时，丝杆传动装置缩短。有益效果：本技术提供的基于四杆及五杆机构混联的用于变压器线圈套装机械臂结构，将驱动小臂的驱动源下置至靠近基座的位置，降低了整个执行机构的重心，对于减轻手臂的负荷有很重要的作用；五杆机构中的杆件对小臂起到支撑的作用；同时通过丝杆传动装置增大小臂在竖直平面内转动角度，从而扩大了执行机构的运动范围，且使用丝杆传动，可以提高传动的机械效率及运动精度，并且可以实现微进给及高速进给；通过基座上的电机来驱动整个执行机构在水平面内转动，从而扩大了机械臂的运动空间，保证机械臂在工作空间内能够无死点工作。与现有技术相比，本技术结构合理，设计巧妙，显著扩大了机械臂的工作空间，增强了机械臂的灵活性。同时，通过支撑杆件的作用提高机械臂的额定负载，提高变压器生产的自动化水平，降低工人的劳动强度，减少劳动风险，改善劳动条件，提高生产效率，增强企业的竞争力。附图说明图1为本技术线圈套装混联机械臂的结构示意图。图中，1、基座；2、电机；3、大臂；4、杆件Ⅰ；5、杆件Ⅱ；6、小臂；7、杆件Ⅲ；8、杆件Ⅳ；9、杆件Ⅴ；10、旋转步进电机及减速器装置；11、丝杆传动装置。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐明本技术，应理解这些实施例仅用于说明本技术而不用于限制本技术的范围，在阅读了本技术之后，本领域技术人员对本技术的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。如图1所示，本技术实施例公开的一种用于变压器线圈套装的混联机械臂，包括基座1，电机2，大臂3，小臂6，由杆件Ⅲ7、杆件Ⅳ8、杆件Ⅴ9及大臂3构成的四杆机构ABCD，由杆件Ⅰ4、杆件Ⅱ5、杆件Ⅲ7、大臂3及小臂6构成的五杆机构DEFG，旋转步进电机及减速器装置10，以及丝杆传动装置11。基座1上配备电机2，并通过绞制螺栓将基座1与大臂3连接在一起。在四杆机构ABCD中，杆件Ⅲ7、杆件Ⅳ8、杆件Ⅴ9及大臂3以转动副相联接，杆件Ⅲ7只能绕D点(大臂顶端)转动；旋转步进电机及减速器装置10通过法兰连接在大臂3与杆件Ⅴ9的铰接处。在五杆机构DEFG中，杆件Ⅰ4与杆件Ⅱ5以滚珠丝杠副相联接，其他杆件以转动副相联接，杆件Ⅰ4可绕F点转动，杆件Ⅱ5可通过滚珠丝杠沿杆件Ⅰ4方向伸缩。工作时，通过电机2驱动整个执行机构旋转，旋转步进电机及减速器装置10驱动杆件Ⅴ9转动，并通过杆件Ⅳ8驱动杆件Ⅲ7绕大臂3顶端转动，以此带动小臂6转动。同时，杆件Ⅱ5通过丝杆传动装置11拉动或推动小臂6进一步转动，实现对变压器铁心或是线圈的初步定位。需要注意的是，旋转步进电机及减速器装置10与丝杆传动装置11应同步工作，即：当旋转步进电机逆时针转动时，丝杆传动装置11应伸长动作；当旋转步进电机进行顺时针转动时，丝杆传动装置11应缩短动作。具体应用时，本实施例的用于变压器线圈套装的混联机械臂，小臂6上H点连接有手腕及线圈装夹专用末端执行器，整个线圈套装执行机构即可以通过基座1安装在可移动装置上，扩大机械臂的工作范围；也可以固定安装在指定工位上，完成特定的线圈套装工作。通过电机驱动及丝杠传动方式，实现套装线圈时机械臂的精确位姿控制。通过五杆机构中杆件Ⅰ与杆件Ⅱ的支撑加强作用，改变机械臂中悬臂梁结构的小臂承载小的缺点，可提高整个机械臂的结构刚度及负载重量，同时在应对机构运行中产生的动载荷方面，也起到了有效的作用。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于变压器线圈套装的混联机械臂，其特征在于，包括基座（1）、电机（2）、大臂（3）、小臂（6）、四杆机构、五杆机构、旋转步进电机及减速器装置（10）、以及丝杆传动装置（11）；所述四杆机构由杆件Ⅲ（7）、杆件Ⅳ（8）、杆件Ⅴ（9）及大臂（3）以转动副相联接组成，五杆机构由杆件Ⅰ（4）与杆件Ⅱ（5）以滚珠丝杠副相联接，以及杆件Ⅲ（7）、大臂（3）及小臂（6）以转动副相联接组成；所述电机（2）用于驱动大臂（3）转动，旋转步进电机及减速器装置（10）用于驱动杆件Ⅴ（9）转动并带动小臂（6）转动，杆件Ⅱ（5）通过丝杆传动装置（11）沿杆件Ⅰ（4）方向伸缩，拉动或推动小臂（6）转动。

【技术特征摘要】
1.一种用于变压器线圈套装的混联机械臂，其特征在于，包括基座（1）、电机（2）、大臂（3）、小臂（6）、四杆机构、五杆机构、旋转步进电机及减速器装置（10）、以及丝杆传动装置（11）；所述四杆机构由杆件Ⅲ（7）、杆件Ⅳ（8）、杆件Ⅴ（9）及大臂（3）以转动副相联接组成，五杆机构由杆件Ⅰ（4）与杆件Ⅱ（5）以滚珠丝杠副相联接，以及杆件Ⅲ（7）、大臂（3）及小臂（6）以转动副相联接组成；所述电机（2）用于驱动大臂（3）转动，旋转步进电机及减速器装置（10）用于驱动杆件Ⅴ（9）转动并带动小臂（6）转动，杆件Ⅱ（5）通过丝杆传动装置（11）沿杆件Ⅰ（4）方向伸缩，拉动或推动小臂（6）转动。2.根据权利要求1所述的一种用于变压器线圈套装的混联机械臂，其特征在于，所述电机（2）安装在基座（1）上，大臂（3）与基座（1...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈巍，刘文红，
申请(专利权)人：江苏宏源电气有限责任公司，上海置信电气非晶有限公司，重庆市亚东亚集团变压器有限公司，上海日港置信非晶体金属有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32