[实用新型]超声波水浸检测机器人机械手关节

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种超声波水浸检测机器人机械手，具体涉及机械手的线性运动机构末端的关节。

背景技术

工业超声波水浸检测机器人普遍应用于飞机发动机涡轮零件、大马力坦克发动机零件、弹药壳体等曲面形状金属构件的无损检测。

由于工件的曲面形状特点和超声波检测的工艺要求，需要自动检测装置能够携带探头按照被检测工件的形状执行三维空间扫描。另外，检测通常是在水下进行，因此，该自动检测装置应当具备水下工作的能力。其中，线性运动机构末端的关节是超声波自动扫描检测机器人关键部件，是整个扫描机构中唯一负责调解探头角度和位姿的关键装置。

当前常见的工业机器人，例如焊接机器人、搬运机器人等，擅长执行点到点运动，不擅长沿设定曲线执行精确扫描动作。因此，除了具备水下工作能力的考虑外，能够执行精确扫描动作也是为超声波水浸检测设计生产专用机器人的主要因素。而目前大多数现有成熟机器人设计不能够直接应用于超声波扫描检测。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种超声波水浸检测机器人机械手关节，以克服现有技术存在的上述缺陷。

所述的声波水浸检测机器人机械手关节，包括外轴框架、内轴框架、探头和电机；

所述的外轴框架为由第一竖边、第二竖边和中空的横边构成的门形框，第一竖边设有连接通孔，第二竖边的下部设有定位孔，所述的电机设置在横边内，其输出轴伸出连接通孔外；

所述的内轴框架两侧设有连接轴，一侧设有开口，内部设有球槽，所述球槽与开口之间为探头通道；

所述的外轴框架套在所述的内轴框架外，内轴框架一侧的连接轴伸出连接通孔外，并通过传动机构与电机的输出轴相连接，内轴框架另一侧的连接轴插在定位孔中；

所述的探头的近端设有球形构件，所述的球形构件嵌在球槽中，所述的探头的远端通过探头通道伸出开口外。

本实用新型的超声波水浸检测机器人机械手关节，可用于水浸检测，可长时间工作在水中，免维护，机构紧凑，刚性强，精度高，两正交旋转轴，机构设计保证转轴的轴线相交，简化了机器人系统的变换矩阵，有利于软件编程中的正逆运动学分析和误差分析，避免了在有效工作区域内退化和不灵敏区域。

附图说明

图1是超声波水浸检测机器人机械手关节的结构示意图。

图2是轴框架1和内轴框架2均位于零位置时的结构示意图。

图3是轴框架1和内轴框架2均位于零位置时的另一个角度的结构示意图。

图4是超声波水浸检测机器人机械手关节的纵向剖面结构示意图。

具体实施方式

参见图1～图4，所述的声波水浸检测机器人机械手关节，包括外轴框架1、内轴框架2、探头3和电机4；

所述的外轴框架1为由第一竖边101、第二竖边102和中空的横边103构成的门形框，第一竖边101设有连接通孔103，第二竖边102的下部设有定位孔104，所述的电机4设置在横边103内，其输出轴401伸出连接通孔103外；

所述的内轴框架2两侧设有连接轴201，一侧设有开口202，内部设有球槽203，所述球槽203与开口202之间为探头通道；

所述的外轴框架1套在所述的内轴框架2外，内轴框架2一侧的连接轴201伸出连接通孔103外，并通过传动机构与电机4的输出轴401相连接，内轴框架2另一侧的连接轴201插在定位孔104中；

所述的探头3的近端设有球形构件301，所述的球形构件301嵌在球槽203中，所述的探头3的远端通过探头通道伸出开口201外。

进一步参见图1和图3，所述的传动机构包括电机端同步轮10、同步带11、减速机12和减速机端同步轮13；

所述的电机端同步轮10与电机4的输出轴401相连接，所述的减速机12的一端与内轴框架2一侧的连接轴201相连接，减速机12的另一端与减速机端同步轮13相连接，减速机端同步轮13与电机端同步轮10通过同步带11相连接。

进一步参见图1～图4，本实用新型还包括微型光电开关14和遮光挡片15，所述的微型光电开关14设置在内轴框架2的上部和外轴框架1的第二竖边102上，用于设定和监测机构旋转角度的正负方向极限位置；

所述的遮光挡片15设置在微型光电开关14的一侧，用于与旋转机构同步旋转，当机构旋转到设定极限位置时，挡片遮挡光电开关的光通量，光电开关发出转换信号，马达驱动器将停止马达运动；

本实用新型的使用方法如下：