一种水下液压机械手摆动关节结构制造技术

本发明专利技术涉及机器人工程，具体地说是一种水下液压机械手摆动关节结构，可应用于海洋开发或水下作业，包括关节外壳、螺旋摆动缸组件、内部通油轴、管接头，传感器组件、单、双孔走线盒、机械臂底座及机械臂，关节护罩、螺旋摆动缸缸体、管接头和内部通油轴固连于关节外壳上，机械臂底座固连于螺旋摆动缸输出轴上，机械臂安装在机械臂底座上。液压油通过管接头和内部通油轴将动力液压油输送给螺旋摆动缸组件和后续的关节驱动器，实现关节驱动和内部通油；关节装有内置全海深接触式角度传感器，满足深海作业的需求。本发明专利技术具有结构紧凑、功能齐全、故障率低、可全海深作业等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机器人工程，具体地说是一种水下液压机械手摆动关节结构，可应用于海洋开发或水下作业。
技术介绍
目前在海洋油气勘探开发等领域，多数水下作业具有压力高，负载重等特点，液压驱动具有负载能力强，负载/自重比高、通过压力补偿器可实现全海深作业等优点，故液压驱动的水下机械手具有广阔的应用前景。水下液压机械手由于作业环境的特殊性，与陆地上的应用有很大区别，对水下液压机械手要求具有耐高压、耐腐蚀、结构紧凑、密封可靠等要求，研制出性能稳定，结构紧凑 的水下液压机械手已成为亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种可内部通油走线的水下液压机械手摆动关节结构。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的本专利技术包括内部通油轴、关节外壳、机械臂底座、机械臂、传感器电刷、传感器基片及螺旋摆动缸组件，其中内部通油轴的一端与关节外壳相连，另一端与机械臂底座转动连接，在内部通油轴另一端的端面上设有传感器电刷，所述传感器基片安装在机械臂底座内、与传感器电刷相对应；所述螺旋摆动缸组件容置于内部通油轴与关节外壳之间的空间内，包括螺旋摆动缸缸体、螺旋摆动缸输出轴及双螺旋活塞，螺旋摆动缸输出轴套设在内部通油轴上，一端与机械臂底座相连，另一端为自由端，所述螺旋摆动缸缸体位于螺旋摆动缸输出轴与关节外壳之间、固接于内部通油轴上，在螺旋摆动缸缸体与螺旋摆动缸输出轴之间设有双螺旋活塞，该双螺旋活塞分别与螺旋摆动缸缸体和螺旋摆动缸输出轴螺纹连接；所述内部通油轴及机械臂底座的外侧端面上分别安装有多个管接头，其中内部通油轴上的任两个管接头分别与双螺旋活塞左右两侧的空间相连通，内部通油轴上的其余管接头与机械臂底座上的管接头一一连通；所述机械臂安装在机械臂底座上。其中所述内部通油轴沿轴向开有走线孔，在内部通油轴的外侧端上还安装有单孔走线盒，所述传感器电刷的引线通过内部通油轴上的走线孔及单孔走线盒引出；内部通油轴的外侧端上固接有关节护罩，内部通油轴上的管接头位于关节护罩内；所述关节护罩、单孔走线盒、内部通油轴、内部通油轴上的管接头、螺旋摆动缸缸体及关节外壳组成关节静止部分；所述机械臂底座的外侧端面上还安装有双孔走线盒，传感器基片的引线通过双孔走线盒引出；机械臂固接在机械臂底座的外侧端面上，在机械臂上固接有机械臂护罩，所述螺旋摆动缸输出轴、机械臂底座、机械臂底座上的管接头、双孔走线盒、机械臂及机械臂护罩组成关节摆动部分；所述螺旋摆动缸缸体上设有两组螺旋插塞，该两组螺旋插塞分别位于双螺旋活塞的左右两侧；所述螺旋摆动缸输出轴的自由端上连接有对其轴向限位的端盖；所述内部通油轴上的管接头包括多个可调向短直角管接头及多个可调向长直角管接头，所述机械臂底座上的管接头包括多个可调向120°管接头及多个直通管接头，其中任一可调向短直角管接头和任一可调向长直角管接头分别与双螺旋活塞左右两侧的空间相连通，其余的可调向短直角管接头和可调向长直角管接头与可调向120°管接头和直通管接头一一相连通；所述内部通油轴与螺旋摆动缸输出轴之间、关节外壳与机械臂底座之间分别通过旋转组合密封密闭连接；所述内部通油轴上开有六组通油孔及相对应的配油槽；所述螺旋摆动缸输出轴的内孔开有六组通油孔及对应的配油槽。本专利技术的优点与积极效果为I.性能稳定本专利技术采用关节内部通油和走线，避免了外部通油、走线引起的管线折弯缠绕等故障的发生，并且传感器置于关节内部，具有更高的可靠性。2.结构紧凑本专利技术中的驱动器采用液压螺旋摆动缸组件，液压螺旋摆动缸组件可在很小的空间里产生非常高的扭矩；内部通油轴实现了液压管路的内部联通，走线孔可通过多根传感器数据线；传感器位于关节内部，这些设计使整个关节机构非常紧凑。3.功能齐全本专利技术可以实现众多功能，如产生大扭矩驱动、液压管路的联通、数据线的内部联通、关节位置信息的检测、液压管接头统一布置、压力补偿。4.调试、维护方便本专利技术中的管接头布置统一，走线盒可单独拆卸，传感器置于关节末端的双孔走线盒的一侧，这些都便于关节的调试与维护。附图说明图I为本专利技术的内部结构示意图；图2为图I的A-A剖视图；图3为图I的右视图；其中1为关节护罩，2为可调向短直角管接头，201为第一可调向短直角管接头，202为第二可调向短直角管接头，203为第三可调向短直角管接头，3为可调向长直角管接头，301为第一可调向长直角管接头，302为第二可调向长直角管接头，303为第三可调向长直角管接头，304为第四可调向长直角管接头，305为第五可调向长直角管接头，4为单孔走线盒，5为内部通油轴，6为螺纹插塞，7为螺旋摆动缸缸体，8为螺旋摆动缸输出轴，9为关节外壳，10为机械臂底座，11为双孔走线盒，12为可调向120°管接头，121为第一可调向120°管接头，122为第二可调向120°管接头，123为第三可调向120°管接头，13为直通管接头，131为第一直通管接头，132为第二直通管接头，133为第三直通管接头，14为机械臂，15为机械臂护罩，16为旋转组合密封，17为传感器电刷，18为传感器基片，19为端盖，20为螺旋摆动缸组件，21为双螺旋活塞。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术作进一步详述。如图I所示(图I也是图2的B-B剖视图)，本专利技术包括关节护罩I、可调向短直角管接头2、可调向长直角管接头3、单孔走线盒4、内部通油轴5、关节外壳9、机械臂底座10、双孔走线盒11、可调向120°管接头12、直通管接头13、机械臂14、机械臂护罩15、传感器电刷17、传感器基片18及螺旋摆动缸组件20，其中内部通油轴5沿轴向的截面为横置的“T”形，其一端通过螺钉固接于关节外壳9，另一端通过轴承与机械臂底座10转动连接，关节外壳9与机械臂底座10之间通过旋转组合密封16密闭连接；在内部通油轴5另一端的端面上设有传感器电刷17，所述传感器基片18安装在机械臂底座10内、与传感器电刷17相对应。所述螺旋摆动缸组件20容置于内部通油轴5与关节外壳9之间的空间内，螺旋摆动缸组件20包括螺纹插塞6、螺旋摆动缸缸体7、螺旋摆动缸输出轴8、端盖子19及双螺旋活塞21，螺旋摆动缸输出轴8套设在内部通油轴5上、与内部通油轴5通过旋转组合密封16密闭连接,螺旋摆动缸输出轴8相对于内部通油轴5可转动；螺旋摆动缸输出轴8的一端通过螺钉固接于机械臂底座10的内侧端面，另一端为自由端，在螺旋摆动缸输出轴8的自由端上螺纹连接有对其轴向限位的端盖19。螺旋摆动缸缸体7位于螺旋摆动缸输出轴8与关节外壳9之间、通过螺钉固接于内部通油轴5的内侧端面，在螺旋摆动缸缸体7与螺旋摆动缸输出轴8之间设有双螺旋活塞21，该双螺旋活塞21分别与螺旋摆动缸缸体7和螺旋摆动缸输出轴8螺纹连接；螺旋摆动缸缸体7上设有两组螺旋插塞6，该两组螺旋插塞6分别位于双螺旋活塞21的左右两侧。在内部通油轴5的外侧端上,位于中间部位固接有单孔走线盒4,在单孔走线盒4的周围固接有多个可调向短直角管接头2及多个可调向长直角管接头3。内部通油轴5的中心沿轴向开有走线孔，所述传感器电刷17的引线通过内部通油轴5上的走线孔及单孔走 线盒4引出。本实施例中，可调向短直角管接头2为三个，分别为第一可调向短直角管接头201、第二可调向短直角管接头202及第三可调向短直角管接头203，可调向长直角管本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水下液压机械手摆动关节结构，其特征在于：包括内部通油轴(5)、关节外壳(9)、机械臂底座(10)、机械臂(14)、传感器电刷(17)、传感器基片(18)及螺旋摆动缸组件(20)，其中内部通油轴(5)的一端与关节外壳(9)相连，另一端与机械臂底座(10)转动连接，在内部通油轴(5)另一端的端面上设有传感器电刷(17)，所述传感器基片(18)安装在机械臂底座(10)内、与传感器电刷(17)相对应；所述螺旋摆动缸组件(20)容置于内部通油轴(5)与关节外壳(9)之间的空间内，包括螺旋摆动缸缸体(7)、螺旋摆动缸输出轴(8)及双螺旋活塞(21)，螺旋摆动缸输出轴(8)套设在内部通油轴(5)上，一端与机械臂底座(10)相连，另一端为自由端，所述螺旋摆动缸缸体(7)位于螺旋摆动缸输出轴(8)与关节外壳(9)之间、固接于内部通油轴(5)上，在螺旋摆动缸缸体(7)与螺旋摆动缸输出轴(8)之间设有双螺旋活塞(21)，该双螺旋活塞(21)分别与螺旋摆动缸缸体(7)和螺旋摆动缸输出轴(8)螺纹连接；所述内部通油轴(5)及机械臂底座(10)的外侧端面上分别安装有多个管接头，其中内部通油轴(5)上的任两个管接头分别与双螺旋活塞(21)左右两侧的空间相连通，内部通油轴(5)上的其余管接头与机械臂底座(10)上的管接头一一连通；所述机械臂(14)安装在机械臂底座(10)上。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张奇峰，霍良青，张竺英，孙斌，张艾群，
申请(专利权)人：中国科学院沈阳自动化研究所，
类型：发明
国别省市：