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一种绳驱适配旋转头部的柔性充电机械臂制造技术

技术编号:40773749 阅读:7 留言:0更新日期:2024-03-25 20:20
本技术属于充电设备领域,提出一种绳驱适配旋转头部的柔性充电机械臂,包括旋转式牵引头、柔性机械臂、分布式过渡装置和驱动装置,旋转式牵引头用来携带充电插头并对其进行旋转调节,柔性机械臂包括顶盖、底座、3根支撑弹簧轴和若干节片,相邻所述节片通过多个连接弹簧连接,柔性机械臂还包括多个轴向串联顶盖、节片和底座的刚性拉绳,刚性拉绳的头端与最顶端的节片连接且其尾端与驱动装置的驱动端连接。本技术设计合理、结构简单、驱动准确性较高、适配度较高、可配合立体车库对新能源电动汽车进行充电、缓解人工于立体车库中给新能源电动汽车充电的不方便、较危险的问题,提高立体车库的实用性与自动化程度,适合大规模推广。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于充电设备领域,尤其涉及一种绳驱适配旋转头部的柔性充电机械臂


技术介绍

1、随着新能源汽车市场的不断扩大,其生产水平力也逐年提高,而且一些配套设施如新能源汽车停车场、立体车库、充电桩等也蓬勃发展。立体车库技术已相对成熟,并且在市场上得到了广泛应用,充电机器人技术还不是很成熟,已有的研究往往采用刚性机械臂携带充电插头为电动车充电,由于刚性机械臂刚度大、自由度少,其灵巧性较差,而且当末端插头与充电孔位姿偏差较大时,机器人的大刚度容易导致二者的损坏。因此,为了提高充电的安全性,开发柔性充电机械臂成为一种趋势。

2、目前,现有专利cn116038679a公开了一种基于记忆合金与气动人工肌肉耦合的柔性机械臂,包括固定盘、间隔盘、气囊、中心杆、底座以及输气管。固定盘为圆形薄盘,安装在柔性机械臂末端,用于固定其他构件。间隔盘也为圆形薄盘,在柔性机械臂中间起支撑作用。气囊为硅胶薄壳结构,为柔性机械臂的运动提供动力。中心杆材料为镍钛合金,具有形状记忆功能,升温后刚度增强,提高柔性机械臂的稳定性;底座为圆盘,用于固定其他构件以及连接其他控制设备或动力源;输气管为橡胶软件,通过给气囊输气来提供动力。该柔性机械臂虽然具有可变姿态的特点,但是其存在的技术问题是:将气动装置应用于臂身的驱动,会使控制难度增加,气体具有很强的可压缩性,会导致臂身的位姿出现严重偏差,不建议采用气动装置应用于臂身的驱动,可将其应用于其他精度要求不高的装置为其提供动力。


技术实现思路

1、本技术针对上述的充电机械臂所存在的技术问题,提出一种设计合理、驱动准确性较高、适配度较高、可配合立体车库对新能源电动汽车进行充电、缓解人工于立体车库中给新能源电动汽车充电的不方便、较危险的问题,提高立体车库的实用性与自动化程度的一种绳驱适配旋转头部的柔性充电机械臂。

2、为了达到上述目的,本技术采用的技术方案为,本技术提供的一种绳驱适配旋转头部的柔性充电机械臂,包括柔性机械臂和驱动装置,其特征在于,所述柔性机械臂的顶端设置有旋转式牵引头,所述旋转式牵引头用来携带充电插头并对其进行旋转调节,所述柔性机械臂包括顶盖和底座,所述顶盖与底座之间设置有3根支撑弹簧轴,3根所述支撑弹簧轴上设置有若干个沿三者长度方向间隔分布的节片,相邻所述节片通过多个连接弹簧连接,所述柔性机械臂还包括多个轴向串联顶盖、节片和底座的刚性拉绳,所述刚性拉绳的头端与最顶端的节片连接且其尾端与驱动装置的驱动端连接,所述驱动装置的数量与刚性拉绳的数量相同,所述底座在其朝向驱动装置的一侧设置有多个与刚性拉绳传动配合的分布式过渡装置。

3、作为优选,所述底座为工型结构且其包括上底板和下底板,所述上底板用来安装分布式过渡装置,所述下底板用来安装驱动装置,所述上底板与下底板之间设置有多个支撑柱。

4、作为优选,所述分布式过渡装置包括多个与刚性拉绳配合的滑轮,所述滑轮通过轮轴设置在滑轮座上。

5、作为优选,所述驱动装置包括与下底板连接的支撑架,所述支撑架上设置有步进电机,所述步进电机的输出端设置有联轴器、丝杠和与丝杠配合的丝杠滑块,所述丝杠滑块背向支撑架的一侧设置有联绳座,所述联绳座与刚性拉绳连接。

6、作为优选,所述支撑架包括第一滑板和第二滑板,所述第一滑板上设置有头座,所述头座与丝杠的一端活动配合,所述第二滑板上设置有尾座,所述尾座连接步进电机,所有尾座的后端通过一个尾板连接。

7、作为优选,所述旋转式牵引头包括旋转连接座,所述旋转连接座朝向柔性机械臂的一端设置有3根支柱,所述支柱的末端设置有中配旋转环,所述中配旋转环的内部壁设置有导向滑块且设置有与其构成圆柱凸轮副的圆柱凸轮导轨,所述圆柱凸轮导轨的两侧设置有一对与中配旋转环伸缩配合的伸缩套,所述伸缩套上设置有带气门嘴的气管,所述气管穿入柔性机械臂的内部并朝底座方向延伸,所述底座的内侧设置有与气管连通的气泵。

8、作为优选,所述伸缩套包括与圆柱凸轮导轨连接的气推座,所述气推座的内部设置有与其嵌套配合的中间套和推块,所述推块与中配旋转环连接。

9、作为优选,所述节片由复合碳纤维材料制成,所述节片包括三个环状节头且呈品字形分布,相邻环状节头之间设置有片板,所述片板的侧面与环状节头的侧面相切配合。

10、作为优选,轴向相邻的环状节头之间的连接弹簧数量为3,所述环状节头上设置有5个用来贯穿刚性拉绳的通孔,所述片板上设置有3个呈三角分布且用来贯穿刚性拉绳的通孔。

11、与现有技术相比,本技术的优点和积极效果在于:

12、1、本技术提供的一种绳驱适配旋转头部的柔性充电机械臂,其驱动装置通过对不同刚性拉绳的长度进行调节可对柔性机械臂的角度实现调节,而整个柔性机械臂在支撑弹簧轴、节片和连接弹簧的作用下可保持一定的刚性与弹性,从而能够对旋转式牵引头的实际位置进行控制,而且控制准确度有所保证;同时,旋转式牵引头还能携带充电插头在其内部动力的作用下实现旋转调节,从而令充电插头更好地适配新能源汽车电源充电口。本装置设计合理、结构简单、驱动准确性较高、适配度较高、可配合立体车库对新能源电动汽车进行充电、缓解人工于立体车库中给新能源电动汽车充电的不方便、较危险的问题,提高立体车库的实用性与自动化程度,适合大规模推广。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种绳驱适配旋转头部的柔性充电机械臂,包括柔性机械臂和驱动装置,其特征在于,所述柔性机械臂的顶端设置有旋转式牵引头,所述旋转式牵引头用来携带充电插头并对其进行旋转调节,所述柔性机械臂包括顶盖和底座,所述顶盖与底座之间设置有3根支撑弹簧轴,3根所述支撑弹簧轴上设置有若干个沿三者长度方向间隔分布的节片,相邻所述节片通过多个连接弹簧连接,所述柔性机械臂还包括多个轴向串联顶盖、节片和底座的刚性拉绳,所述刚性拉绳的头端与最顶端的节片连接且其尾端与驱动装置的驱动端连接,所述驱动装置的数量与刚性拉绳的数量相同,所述底座在其朝向驱动装置的一侧设置有多个与刚性拉绳传动配合的分布式过渡装置。

2.根据权利要求1所述的一种绳驱适配旋转头部的柔性充电机械臂,其特征在于,所述底座为工型结构且其包括上底板和下底板,所述上底板用来安装分布式过渡装置,所述下底板用来安装驱动装置,所述上底板与下底板之间设置有多个支撑柱。

3.根据权利要求2所述的一种绳驱适配旋转头部的柔性充电机械臂,其特征在于,所述分布式过渡装置包括多个与刚性拉绳配合的滑轮,所述滑轮通过轮轴设置在滑轮座上。

>4.根据权利要求3所述的一种绳驱适配旋转头部的柔性充电机械臂,其特征在于,所述驱动装置包括与下底板连接的支撑架,所述支撑架上设置有步进电机,所述步进电机的输出端设置有联轴器、丝杠和与丝杠配合的丝杠滑块,所述丝杠滑块背向支撑架的一侧设置有联绳座,所述联绳座与刚性拉绳连接。

5.根据权利要求4所述的一种绳驱适配旋转头部的柔性充电机械臂,其特征在于,所述支撑架包括第一滑板和第二滑板,所述第一滑板上设置有头座,所述头座与丝杠的一端活动配合,所述第二滑板上设置有尾座,所述尾座连接步进电机,所有尾座的后端通过一个尾板连接。

6.根据权利要求1或5所述的一种绳驱适配旋转头部的柔性充电机械臂,其特征在于,所述旋转式牵引头包括旋转连接座,所述旋转连接座朝向柔性机械臂的一端设置有3根支柱,所述支柱的末端设置有中配旋转环,所述中配旋转环的内部壁设置有导向滑块且设置有与其构成圆柱凸轮副的圆柱凸轮导轨,所述圆柱凸轮导轨的两侧设置有一对与中配旋转环伸缩配合的伸缩套,所述伸缩套上设置有带气门嘴的气管,所述气管穿入柔性机械臂的内部并朝底座方向延伸,所述底座的内侧设置有与气管连通的气泵。

7.根据权利要求6所述的一种绳驱适配旋转头部的柔性充电机械臂,其特征在于,所述伸缩套包括与圆柱凸轮导轨连接的气推座,所述气推座的内部设置有与其嵌套配合的中间套和推块,所述推块与中配旋转环连接。

8.根据权利要求1所述的一种绳驱适配旋转头部的柔性充电机械臂,其特征在于,所述节片由复合碳纤维材料制成,所述节片包括三个环状节头且呈品字形分布,相邻环状节头之间设置有片板,所述片板的侧面与环状节头的侧面相切配合。

9.根据权利要求8所述的一种绳驱适配旋转头部的柔性充电机械臂,其特征在于,轴向相邻的环状节头之间的连接弹簧数量为3,所述环状节头上设置有5个用来贯穿刚性拉绳的通孔,所述片板上设置有3个呈三角分布且用来贯穿刚性拉绳的通孔。

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【技术特征摘要】

1.一种绳驱适配旋转头部的柔性充电机械臂,包括柔性机械臂和驱动装置,其特征在于,所述柔性机械臂的顶端设置有旋转式牵引头,所述旋转式牵引头用来携带充电插头并对其进行旋转调节,所述柔性机械臂包括顶盖和底座,所述顶盖与底座之间设置有3根支撑弹簧轴,3根所述支撑弹簧轴上设置有若干个沿三者长度方向间隔分布的节片,相邻所述节片通过多个连接弹簧连接,所述柔性机械臂还包括多个轴向串联顶盖、节片和底座的刚性拉绳,所述刚性拉绳的头端与最顶端的节片连接且其尾端与驱动装置的驱动端连接,所述驱动装置的数量与刚性拉绳的数量相同,所述底座在其朝向驱动装置的一侧设置有多个与刚性拉绳传动配合的分布式过渡装置。

2.根据权利要求1所述的一种绳驱适配旋转头部的柔性充电机械臂,其特征在于,所述底座为工型结构且其包括上底板和下底板,所述上底板用来安装分布式过渡装置,所述下底板用来安装驱动装置,所述上底板与下底板之间设置有多个支撑柱。

3.根据权利要求2所述的一种绳驱适配旋转头部的柔性充电机械臂,其特征在于,所述分布式过渡装置包括多个与刚性拉绳配合的滑轮,所述滑轮通过轮轴设置在滑轮座上。

4.根据权利要求3所述的一种绳驱适配旋转头部的柔性充电机械臂,其特征在于,所述驱动装置包括与下底板连接的支撑架,所述支撑架上设置有步进电机,所述步进电机的输出端设置有联轴器、丝杠和与丝杠配合的丝杠滑块,所述丝杠滑块背向支撑架的一侧设置有联绳座,所述联绳座与刚性拉绳连接。

5.根据权利要求4所述的一种绳驱适配旋转头部的柔...

【专利技术属性】
技术研发人员:张赛胡忠华孙群徐立鹏苏一航赵广鑫
申请(专利权)人:聊城大学
类型:新型
国别省市:

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