本實(shí)用新型涉及機(jī)械制造領(lǐng)域，具體的說，是一種管接頭抓取末端執(zhí)行器。

背景技術(shù)：

飛機(jī)導(dǎo)管系統(tǒng)是飛機(jī)的重要組成子系統(tǒng)，由導(dǎo)管、管接頭等零組件構(gòu)成。由于飛機(jī)導(dǎo)管使用工況復(fù)雜，導(dǎo)管和管接頭存在數(shù)量大、品種多、形狀怪異等特點(diǎn)。導(dǎo)管的制造工藝過程主要包括導(dǎo)管彎曲成形、余量切割、裝配等繁瑣工序環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)的飛機(jī)導(dǎo)管制造采用模擬量制造模式，其制造全過程以模擬量作為依據(jù)，存在制造精度低、效率低、自動(dòng)化程度低的特點(diǎn)。

導(dǎo)管與管接頭的裝配是導(dǎo)管制造過程中的關(guān)鍵工藝環(huán)節(jié)。當(dāng)前管接頭與導(dǎo)管裝配連接多采用手工焊接工藝。傳統(tǒng)的這種焊接工藝離不開專用的焊接定位夾具，管接頭定位夾緊模塊和導(dǎo)管定位夾緊模塊使管接頭和導(dǎo)管處于正確的裝配位置，然后采用人工焊接方式將導(dǎo)管和管接頭進(jìn)行焊接。這種焊接工藝存在定位夾具設(shè)計(jì)、制造成本高、精度低、效率低、自動(dòng)化程度低等問題。因此，飛機(jī)導(dǎo)管的數(shù)字化、自動(dòng)化焊接技術(shù)一直是飛機(jī)制造領(lǐng)域熱點(diǎn)關(guān)注的話題。為改變飛機(jī)導(dǎo)管現(xiàn)有的手工焊接模式，實(shí)現(xiàn)飛機(jī)導(dǎo)管精確、高效、自動(dòng)焊接，必須首先突破飛機(jī)導(dǎo)管的數(shù)字化、柔性化定位裝夾技術(shù)。

進(jìn)入20世紀(jì)90年代后，機(jī)器人技術(shù)得到了快速發(fā)展，柔性定位抓取技術(shù)是導(dǎo)管制造過程中的一個(gè)重要應(yīng)用和研究方向。機(jī)器人抓取定位系統(tǒng)由工業(yè)機(jī)器人單元、機(jī)器人末端執(zhí)行器單元、上位機(jī)控制單元及工藝規(guī)劃仿真單元構(gòu)成。機(jī)器人定位抓取系統(tǒng)的工作原理是由工業(yè)機(jī)器人完成末端執(zhí)行器空間位姿調(diào)節(jié)，由末端執(zhí)行器完成管接頭和導(dǎo)管的定位和抓取，整個(gè)抓取過程由中央處理器進(jìn)行控制。飛機(jī)導(dǎo)管管接頭由于其種類多、外形結(jié)構(gòu)復(fù)雜、尺寸范圍分布廣等特點(diǎn)，管接頭抓取末端執(zhí)行器包含柔性定位模塊和自動(dòng)夾緊模塊，對自動(dòng)化和柔性化程度要求較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于設(shè)計(jì)出一種操作方便、抓取效率高、柔性化程度高、通用性強(qiáng)，可實(shí)現(xiàn)多種類型、多種尺寸規(guī)格的管接頭抓取的末端執(zhí)行器。

本實(shí)用新型通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種管接頭抓取末端執(zhí)行器，包括具有內(nèi)部空間的主體，所述主體的內(nèi)部設(shè)置有由下而上依次傳動(dòng)連接的驅(qū)動(dòng)單元、傳動(dòng)單元和抓手單元；所述傳動(dòng)單元具有多個(gè)輸出端，所述輸出端鍵連接有主動(dòng)錐齒輪；所述抓手單元包括多個(gè)滾珠絲杠、鍵連接在滾珠絲杠一端的從動(dòng)錐齒輪、連接在滾珠絲杠上的法蘭，所述滾珠絲杠的自由端轉(zhuǎn)動(dòng)連接在主體上，所述法蘭套接有抓手托架，所述抓手托架的底部滑動(dòng)連接有固定在主體上的直線導(dǎo)軌，抓手托架的頂部連接有一端位于主體外部的抓手；所述從動(dòng)錐齒輪與主動(dòng)錐齒輪垂直傳動(dòng)。管接頭放置在主體的頂部并通過抓手對管接頭的內(nèi)壁或外壁進(jìn)行夾緊，驅(qū)動(dòng)單元輸出扭矩和角位移并通過傳動(dòng)單元和抓手單元將其輸出的角位移轉(zhuǎn)化為抓手的直線位移，同時(shí)將輸出扭矩轉(zhuǎn)化為抓手的抓緊力，從而實(shí)現(xiàn)抓手對管接頭的內(nèi)孔或外壁進(jìn)行同步抓緊。其中，所述輸出端的數(shù)量與滾珠絲杠的數(shù)量相同，法蘭能夠隨著滾珠絲杠的轉(zhuǎn)動(dòng)在其上沿軸向方向做直線運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)抓手做與法蘭相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對管接頭的夾緊作用。

進(jìn)一步的為更好的實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，特別采用下述設(shè)置：所述主體包括由上而下依次連接的端面定位塊、抓手單元支撐架、傳動(dòng)單元支撐架和驅(qū)動(dòng)單元罩殼；所述抓手單元設(shè)置在端面定位塊和抓手單元支撐架之間的空間中，所述傳動(dòng)單元設(shè)置在抓手單元支撐架和傳動(dòng)單元支撐架之間的空間中，所述驅(qū)動(dòng)單元設(shè)置在傳動(dòng)單元支撐架與驅(qū)動(dòng)單元罩殼之間的空間中；所述端面定位塊上開設(shè)有供抓手直線運(yùn)動(dòng)的槽，其中槽配合使用有一周向定位銷對管接頭進(jìn)行周向的固定。其中，管接頭放置在端面定位塊的外端面上進(jìn)行定位。

進(jìn)一步的為更好的實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，特別采用下述設(shè)置：所述傳動(dòng)單元包括一與驅(qū)動(dòng)單元傳動(dòng)連接的輸入軸，所述輸入軸鍵連接有一主動(dòng)齒輪；所述主動(dòng)齒輪傳動(dòng)連接有多個(gè)從動(dòng)齒輪，所述從動(dòng)齒輪鍵連接有輸出軸；所述輸出軸的輸出端鍵連接有主動(dòng)錐齒輪。其中，所述從動(dòng)齒輪的數(shù)量與所述輸出端的數(shù)量和滾珠絲杠的數(shù)量相同。

進(jìn)一步的為更好的實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，特別采用下述設(shè)置：所述驅(qū)動(dòng)單元包括依次連接的伺服電機(jī)、減速器和聯(lián)軸器，所述聯(lián)軸器與輸入軸傳動(dòng)連接?？刂扑欧姍C(jī)正向轉(zhuǎn)動(dòng)，通過傳動(dòng)單元和抓手單元，將輸出扭矩和角位移轉(zhuǎn)化為抓手的抓緊力和直線位移，實(shí)現(xiàn)抓手對管接頭內(nèi)孔同步抓緊；伺服電機(jī)通過控制輸出角度位移大小可實(shí)現(xiàn)不同直徑規(guī)格的管接頭的抓緊，同時(shí)伺服電機(jī)通過控制輸出扭矩大小可控制抓緊力大小。

進(jìn)一步的為更好的實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，特別采用下述設(shè)置：還包括連接在傳動(dòng)單元支撐架底部的支座，所述伺服電機(jī)固定連接在支座上。

進(jìn)一步的為更好的實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，特別采用下述設(shè)置：所述端面定位塊上開設(shè)的槽的上部呈V型，方便周向定位銷對管接頭進(jìn)行周向的固定。

進(jìn)一步的為更好的實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，特別采用下述設(shè)置：所述滾珠絲杠的輸入端套接有設(shè)置在抓手單元支撐架上的軸承支座，使?jié)L珠絲杠的受力更加的平衡，傳動(dòng)平穩(wěn)。

進(jìn)一步的為更好的實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，特別采用下述設(shè)置：所述驅(qū)動(dòng)單元罩殼的底部連接有連接板，將驅(qū)動(dòng)單元封閉在驅(qū)動(dòng)單元罩殼中，使管接頭抓取末端執(zhí)行器的外觀更加的規(guī)整。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果：

（1）本實(shí)用新型中，伺服電機(jī)通過傳動(dòng)單元將角位移和扭矩轉(zhuǎn)化為抓手單元的直線位移和抓緊力，同時(shí)實(shí)現(xiàn)抓手單元的抓手的同步運(yùn)行，抓取效率高；

（2）本實(shí)用新型中，傳動(dòng)單元、抓手單元和驅(qū)動(dòng)單元均設(shè)置在主體的內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)了外部結(jié)構(gòu)簡單規(guī)整的特點(diǎn)，維修保養(yǎng)方便；

（3）本實(shí)用新型中，抓手通過壓緊管接頭的內(nèi)壁來實(shí)現(xiàn)對管接頭的抓取，能夠在管接頭外壁不規(guī)整的情況下實(shí)施抓取，柔性化程度高，通用性強(qiáng)，能夠?qū)崿F(xiàn)多種類型、多種尺寸規(guī)格的管接頭抓取。

附圖說明

圖1為一種管接頭抓取末端執(zhí)行器外部構(gòu)造示意圖；

圖2為一種管接頭抓取末端執(zhí)行器內(nèi)部構(gòu)造示意圖；

圖3為一種管接頭抓取末端執(zhí)行器主視圖；

圖4為圖3的A-A向旋轉(zhuǎn)剖視圖；

圖5為圖3的B-B向剖視圖；

圖6為圖5的C-C向旋轉(zhuǎn)剖視圖；

其中，1-連接板，2-主體，3-管接頭，4-抓手單元，5-傳動(dòng)單元，6-驅(qū)動(dòng)單元，7-周向定位銷，21-端面定位塊，22-抓手單元支撐架，23-傳動(dòng)單元支撐架，24-驅(qū)動(dòng)單元罩殼，41-抓手，42-抓手托架，43-滾珠絲杠，44-法蘭，45-直線導(dǎo)軌，46-軸承支座，47-從動(dòng)錐齒輪，51-主動(dòng)錐齒輪，52-從動(dòng)齒輪，53-輸出軸，54-輸入軸，55-主動(dòng)齒輪，61-聯(lián)軸器，62-支座，63-減速器，64-伺服電機(jī)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。

實(shí)施例：

一種管接頭抓取末端執(zhí)行器，具有操作方便、抓取效率高、柔性化程度高、通用性強(qiáng)，可實(shí)現(xiàn)多種類型、多種尺寸規(guī)格的管接頭抓取的優(yōu)點(diǎn)；如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6所示，特別設(shè)置成下述結(jié)構(gòu)：包括具有內(nèi)部空間的主體2，所述主體2的內(nèi)部設(shè)置有由下而上依次傳動(dòng)連接的驅(qū)動(dòng)單元6、傳動(dòng)單元5和抓手單元4；所述傳動(dòng)單元5具有三個(gè)輸出端，所述輸出端在同一平面內(nèi)呈120°均勻分布，所述輸出端鍵連接有主動(dòng)錐齒輪51；所述抓手單元4包括三個(gè)滾珠絲杠43、鍵連接在滾珠絲杠43一端的從動(dòng)錐齒輪47、連接在滾珠絲杠43上的法蘭44，所述滾珠絲杠43的自由端轉(zhuǎn)動(dòng)連接在主體2上，所述法蘭44套接有抓手托架42，所述抓手托架42的底部滑動(dòng)連接有固定在主體2上的直線導(dǎo)軌45，抓手托架42的頂部連接有一端位于主體2外部的抓手41；所述從動(dòng)錐齒輪47與主動(dòng)錐齒輪51垂直傳動(dòng)。管接頭3放置在主體2的頂部并通過抓手41對管接頭3的內(nèi)壁或外壁進(jìn)行夾緊，驅(qū)動(dòng)單元6輸出扭矩和角位移并通過傳動(dòng)單元5和抓手單元4將其輸出的角位移轉(zhuǎn)化為抓手41的直線位移，同時(shí)將輸出扭矩轉(zhuǎn)化為抓手41的抓緊力，從而實(shí)現(xiàn)抓手41對管接頭3的內(nèi)孔或外壁進(jìn)行同步抓緊。法蘭44能夠隨著滾珠絲杠43的轉(zhuǎn)動(dòng)在其上沿軸向方向做直線運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)抓手41做與法蘭44相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對管接頭3的夾緊作用。

其中，所述主體2包括由上而下依次連接的端面定位塊21、抓手單元支撐架22、傳動(dòng)單元支撐架23和驅(qū)動(dòng)單元罩殼24；所述抓手單元4設(shè)置在端面定位塊21和抓手單元支撐架22之間的空間中，所述傳動(dòng)單元5設(shè)置在抓手單元支撐架22和傳動(dòng)單元支撐架23之間的空間中，所述驅(qū)動(dòng)單元6設(shè)置在傳動(dòng)單元支撐架23與驅(qū)動(dòng)單元罩殼24之間的空間中；所述端面定位塊21上開設(shè)有供抓手41直線運(yùn)動(dòng)的槽，其中槽配合使用有一周向定位銷7對管接頭3進(jìn)行周向的固定。其中，管接頭3放置在端面定位塊21的外端面上進(jìn)行定位。

其中，所述傳動(dòng)單元5包括一與驅(qū)動(dòng)單元6傳動(dòng)連接的輸入軸54，所述輸入軸54鍵連接有一主動(dòng)齒輪55；所述主動(dòng)齒輪55傳動(dòng)連接有三個(gè)從動(dòng)齒輪52，所述從動(dòng)齒輪52鍵連接有輸出軸53；所述輸出軸53的輸出端鍵連接有主動(dòng)錐齒輪51。

其中，所述驅(qū)動(dòng)單元6包括依次連接的伺服電機(jī)64、減速器63和聯(lián)軸器61，所述聯(lián)軸器61與輸入軸54傳動(dòng)連接?？刂扑欧姍C(jī)64正向轉(zhuǎn)動(dòng)，通過傳動(dòng)單元5和抓手單元4，將輸出扭矩和角位移轉(zhuǎn)化為抓手41的抓緊力和直線位移，實(shí)現(xiàn)抓手41對管接頭3內(nèi)孔同步抓緊；伺服電機(jī)64通過控制輸出角度位移大小可實(shí)現(xiàn)不同直徑規(guī)格的管接頭3的抓緊，同時(shí)伺服電機(jī)64通過控制輸出扭矩大小可控制抓緊力大小。

其中，所述端面定位塊21上開設(shè)的槽的上部呈V型，方便周向定位銷7對管接頭3進(jìn)行周向的固定。

其中，所述滾珠絲杠43的輸入端套接有設(shè)置在抓手單元支撐架22上的軸承支座46，使?jié)L珠絲杠43的受力更加的平衡，傳動(dòng)平穩(wěn)。

所述驅(qū)動(dòng)單元罩殼24的底部連接有連接板1，將驅(qū)動(dòng)單元6封閉在驅(qū)動(dòng)單元罩殼24中，使管接頭3抓取末端執(zhí)行器的外觀更加的規(guī)整。

其中，還包括連接在傳動(dòng)單元支撐架23底部的支座62，所述伺服電機(jī)64固定連接在支座62上。

以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對本實(shí)用新型做任何形式上的限制，凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化，均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。