[發(fā)明專利]一種適用于大溫差和剪口防逃逸設計的剪刀工具

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• 申請日: 2022-02-28
• 公開（公告）號: CN114654484A
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發(fā)明（設計）人: 樊紹巍;史士財;金明河;趙世鶴;劉宏
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業(yè)大學
• 主分類號: B25J15/00
• 分類號: B25J15/00;B25J15/02;B25J11/00;B21F11/00
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產(chǎn)權代理有限公司 23211
• 代理人: 王海婷

本發(fā)明提供了一種適用于大溫差和剪口防逃逸設計的剪刀工具，屬于空間專用工具領域。解決了空間機械臂系統(tǒng)在極高和極低溫環(huán)境下，對物體表面松散電纜的拾取和剪切問題。它包括剪刀刀頭、傳動系統(tǒng)、動力輸入接口、工具側快換接口、工具側導向插入接口和殼體，剪刀刀頭為鷹嘴式結構，驅(qū)動裝置通過動力輸入接口連接動力源，帶動傳動系統(tǒng)的滾珠絲杠軸轉動，從而帶動絲杠螺母向左移動，通過多連桿帶動動刀頭逆時針轉動，動刀頭向定刀頭合攏實現(xiàn)剪切。本發(fā)明在無人值守機器人臂末端操作時，確保剪刀工具具備拾取電纜的能力，也具備剪切不銹鋼鋼絲以及多股導線電纜能力，“鷹嘴”式負角度剪刀刃口形狀的設計，解決了大剪口不易收攏導致線纜易逃逸的問題。

技術領域

本發(fā)明屬于空間專用工具技術領域，尤其是涉及一種適用于大溫差和剪口防逃逸設計的剪刀工具。

背景技術

剪刀工具作為面向空間環(huán)境的機器人臂末端操作工具的一種，通過標準機械和動力接口與機械臂末端連接。該剪刀工具應具備適應大溫差環(huán)境、高可靠性、輕質(zhì)及長壽命等特點，能夠在無人值守環(huán)境下，有效完成線纜和鋼絲繩的拾取、剪切，但在空間環(huán)境工作過程中，傳統(tǒng)的剪刀工具不具備拾取物體表面松散電纜的功能，并且剪切過程中容易發(fā)生被剪切目標逃逸，與此同時，因高低溫大溫差變化導致的漲縮效應，剪刀動靜刀頭配合面產(chǎn)生間隙，從而易造成剪切任務的失??；因此有必要設計一種適用于大溫差和防逃逸剪口設計的剪刀工具。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明旨在提出一種適用于大溫差和剪口防逃逸設計的剪刀工具，以解決在無人值守機器人臂末端操作時，空間機械臂系統(tǒng)在極高和極低溫環(huán)境下，對物體表面松散電纜的拾取和剪切問題。

為達到上述目的，本發(fā)明的技術方案是這樣實現(xiàn)的：

一種適用于大溫差和剪口防逃逸設計的剪刀工具，包括剪刀刀頭、傳動系統(tǒng)、動力輸入接口、工具側快換接口、工具側導向插入接口和殼體；

所述的殼體包括外殼、支撐梁和連接耳板，所述的外殼的右端與支撐梁連接，所述的連接耳板設置兩個，且對稱設置在支撐梁的前后兩側，所述的傳動系統(tǒng)設置在殼體內(nèi)，所述的剪刀刀頭設置在外殼的外部，且位于外殼的左端，在每個連接耳板上安裝一個工具側導向插入接口，在支撐梁的右端連接工具側快換接口，所述的工具側導向插入接口用于插入工具箱；

所述的剪刀刀頭為鷹嘴式結構，剪切物體時，在剪刀刀頭逐漸閉合過程中保證刃口呈負角度收攏閉合狀態(tài)，所述的剪刀刀頭包括動刀頭和定刀頭，所述的動刀頭和定刀頭的前端均為尖嘴結構，所述的動刀頭位于定刀頭上方，所述的動刀頭與定刀頭之間連接有刀頭轉軸，且通過螺栓穿過刀頭轉軸與螺母配合實現(xiàn)動刀頭和定刀頭的連接，在螺栓上套設有剪刀鎖緊碟簧和轉軸鎖緊碟簧墊片，剪刀鎖緊碟簧的一端抵在螺母端面上，另一端通過轉軸鎖緊碟簧墊片抵在定刀頭的端面上，所述的定刀頭的一端與殼體固定連接；

所述的傳動系統(tǒng)包括多連桿、滾珠絲杠軸、絲杠螺母和滑動軸系，所述的多連桿、絲杠螺母和滑動軸系依次套在滾珠絲杠軸上，所述滑動軸系用于支撐滾珠絲杠軸，所述的絲杠螺母與滾珠絲杠軸螺紋配合，所述的多連桿套在滾珠絲杠軸的左端，且多連桿的右端通過銷軸與絲杠螺母連接，多連桿的左端通過動刀頭-多連桿轉軸與動刀頭連接，所述的動力輸入接口與滾珠絲杠軸的輸入端連接，所述的動力輸入接口直接與驅(qū)動裝置連接；

驅(qū)動裝置通過動力輸入接口連接動力源，帶動傳動系統(tǒng)的滾珠絲杠軸轉動，從而帶動絲杠螺母向左移動，通過多連桿帶動動刀頭逆時針轉動，動刀頭向定刀頭合攏實現(xiàn)剪切。

更進一步的，所述動刀頭為Y字形結構，包括一體成型的刀刃部、連桿連接部和定刀頭連接部，且定刀頭連接部位于下方，刀刃部和連桿連接部位于上方，所述刀刃部與定刀頭的刀刃配合，所述定刀頭連接部與定刀頭的中部通過刀頭轉軸連接。

更進一步的，所述外殼為管狀外殼，所述支撐梁為筒狀結構。