[0001] 本发明涉及机械手的技术领域，具体涉及一种工业机械手及绕组剥离与定子线槽清理工装。

[0002] 目前，在对电机定子绕组进行维修过程中，除了保证嵌线工艺、整机装配工艺符合要求之外，同时注意的是还要对貌似无关紧要的原有绕组进行彻底拆除；现有技术中，绕组的通常拆除方式为：先用剪切工具将绕组的一端剪断，再用工业机械手直接将绕组从电机定子的另一端拉出；其中，在中国专利库中公开了工业机械手的相关技术；例如，公告号为CN113547533A中公开了一种可调节的多角度工业机械手夹持装置，包括头架，所述头架的内侧安装有横向滑槽，且横向滑槽的中间部位连接有调节滑块，所述调节滑块的外侧连接有两组调节架，且所述调节滑块通过两组所述调节架与连接架相连接，所述调节滑块的底端内侧与连接杆固定连接，且所述连接杆贯穿衔接板与螺旋转动杆相连接，所述螺旋转动杆的外侧包裹有管体外壳，所述螺旋转动杆贯穿横向定位轴与伸缩杆相连接，所述伸缩杆的右端安装有调角延伸机构。

[0003] 再例如，公告号为CN220331283U中公开了一种工业机械手夹持臂，包括机械手夹持臂座体和机械手组装壳，所述机械手夹持臂座体的上方依次设有第一轴臂、第二轴臂和第三轴臂，所述机械手组装壳通过组装架连接设在第三轴臂的下方，所述机械手组装壳的内部的中心位置设有传动轴，所述传动轴的底端设有限位块，所述传动轴的上端嵌入安装在固定座的内部，所述固定座的两侧设有导向杆，所述导向杆上设有导向滑座。

[0004] 但是，以上两项现有技术（CN113547533A、CN220331283U）存在的问题在于：上述工业机械手与夹爪之间为固定连接方式，导致工业机械手、夹爪相互之间不能实现模块化，从而在工业机械手更换新夹爪或装载其他工具时较为困难。

[0030] 为了清楚的理解本申请技术方案，下面将结合具体实施例和附图对本申请提供的一种工业机械手及绕组剥离与定子线槽清理工装进行详细说明。

[0031] 以下实施例中所使用的术语只是为了描述特定实施例的目的，而并非旨在作为对本申请的限制。如在本申请的说明书和权利要求书中所使用的那样，单数表达形式“一个”、“一种”、“上述”、“该”和“这一”旨在也包括例如“一个或多个”这种表达形式，除非其上下文中明确地有相反指示。还应当理解，在本申请以下各实施例中，“至少一个”、“一个或多个”是指一个、两个或两个以上。

[0032] 在本说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“一个实施例”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。实施例1

[0033] 本实施例提供了一种工业机械手，如图1，示出的是工业机械手的立体结构示意图，从图中可以看出，工业机械手包括机械臂本体1，机械臂本体1直接采用市面上可以购买到的机械臂，例如型号为RM65‑75‑RML63；机械臂设置在基板2的一侧上方，且机械臂的移动底座与基板2上设置的导向槽3形成滑动连接，基板2上设置有用于驱动移动底座在导向槽3内进行滑移的第一驱动源（例如电动伸缩缸等）；机械臂的执行末端上固定安装有吊载体4，吊载体4的前侧边沿形成有凸缘5（凸缘5的内部镶嵌有现有产品电磁铁，此处不再赘述），该凸缘5用于和拉拔构件形成可拆装连接；基板2上、导向槽3的一侧安装有支撑平台6，支撑平台6的台面上固定连接有一条轨道7，该轨道7的两侧轨缘用于和吊载体4的两侧壁形成滑动适配；继续参考图2中示出的轨道7与钩板8的安装示意图，钩板8的根部固定连接对应轨道7的中间滑道内，该钩板8的钩部相对一侧设有拉拔构件，拉拔构件的具体结构如下。

[0034] 进一步结合图3，其中，图3示出的是拉拔构件的立体结构示意图，拉拔构件包括承载环体9，承载环体9上以环形阵列方式设置有三个夹持爪（当然，在实际安装时，夹持爪的数量可以不仅仅局限于三个），夹持爪用于对绕组的一端进行咬持；承载环体9的另一侧设有电动伸缩杆10，电动伸缩杆10的伸缩轴与承载环体9的底部形成固定连接；电动伸缩杆10的外筒壁上固定连接有托起臂11，托起臂11的末端连接有锁位座12（锁位座12与通电的电磁铁产生磁性吸附）；贯通锁位座12的前后侧分别形成有插接孔13和对位孔14，插接孔13用于和吊载体4的凸缘5形成插接适配，而对位孔14用于和钩板8的钩部形成插接适配，锁位座12的左右两侧分别与轨道7的左右侧壁形成滑动接触适配；本发明通过轨道7的设置，可以将锁位座12的横向移动进行限定，而通过钩板8的设置，可以将锁位座12的竖向移动进行限定，从而间接实现对整个拉拔构件横向、竖向移动的限位。

[0035] 具体的，参考图4，示出的是单个夹持爪的立体结构示意图，从图中可以看出，夹持爪包括载台15，载台15的置放部左右两侧上分别转动连接有传动齿轮16，两传动齿轮16相互啮合并形成联动；其中一传动齿轮16的一侧设有螺纹轴17，该螺纹轴17与相应传动齿轮16啮合连接，螺纹轴17与固定于载台15上的电动机的输出轴同心连接；单个传动齿轮16的中心处固定连接推臂18，推臂18的末端转动连接有旋臂19，旋臂19的臂身上转动连接有拉臂20，拉臂20的自由端与载台15的置放部相邻侧形成转动连接，旋臂19的末端通过螺栓等方式固定连接有锥柱21；载台15的吊挂部通过焊接等固定方式与承载环体9进行连接。

[0036] 工业机械手（配合自身的拉拔构件进行使用）的工作原理如下：第一，在绕组一端已被剪切后，此时需利用工业机械手将绕组从电机定子32的另
一端拉出；具体的，参考图5中示出的工业机械手的使用状态第一视角示意图，如图中所示，首先，利用控制器对机械臂各处关节的角度以及位置进行调整，直至机械臂上的吊载体4滑入轨道7内，继续通过机械臂带动吊载体4移动，从而使吊载体4的凸缘5逐渐插入锁位座12的插接孔13（此时，钩板8插接在对位孔14内）；然后，当凸缘5完全插入插接孔13后，通过控制器对凸缘5内的电磁铁进行通电，吊载体4与锁位座12吸附在一起，此时再次调整机械臂，利用机械臂将吊载体4、锁位座12沿a2方向移动，直至锁位座12的对位孔14与钩板8发生脱离；最终，利用机械臂带动锁位座12及拉拔构件的其他部件向绕组未被剪切一端移动，继续如图3中所示，直至各个夹持爪分别与绕组的相邻端相对后，启动电动伸缩杆10，以便将各个夹持爪的位置进行进一步微调，同步启动电动机，电动机带动相应的螺纹轴17发生旋转，旋转的螺纹轴17联动相应的两传动齿轮16分别沿b1、b2方向发生旋转，从而两传动齿轮16分别联动对应的推臂18、旋臂19、拉臂20发生移动，而两锥柱21在对应旋臂19的带动作用下分别沿c1、c2方向移动，使两锥柱21以抱合的方式插入绕组；再次利用机械臂带动拉拔构件朝远离绕组的方向移动，从而实现将绕组从电机定子32的槽内拉出。

[0037] 第二，在绕组从电机定子32的另一端拉出后，此时需将拉拔构件放回至原位；具体的，继续调整机械臂的位置和角度，如图5所示，将吊载体4、锁位座12滑入轨道7内并沿a1方向移动，直至锁位座12的钩板8钩部与锁位座12的对位孔14进行插接适配；此时对电磁铁进行断电，凸缘5与锁位座12脱离吸附，再次利用机械臂将凸缘5从锁位座12抽出即可，从而完成拉拔构件的回位。

[0038] 本发明通过结合工业机械手，在配合钩板8、轨道7的作用下，可以使拉拔构件的锁位座12与机械臂的吊载体4实现随时分离和随时结合；相较于现有技术，解决了现有工业机械手与夹爪之间为固定连接方式的问题，从而使工业机械手、夹爪相互之间实现模块化，以方便工业机械手更换其他工具或者进行维修；另一方面，通过结合多个夹持爪同时对绕组的多个点位进行夹持，以及结合机械臂、电动伸缩杆10，可以有效实现将绕组从电机定子32的槽内进行快速拉出。

[0039] 本发明中，除了可以对拉拔构件的横向移动、竖向移动进行限位之外，还可以对拉拔构件的纵向移动进行限位；为此，作为优化方案，参考图6，示出的是纵向定位机构的安装结构示意图，从图中可以看出，本发明进一步设计了一种纵向定位机构，本发明的纵向定位机构数量为两个，两纵向定位机构分别连接在轨道7的左右两侧，纵向定位机构的具体结构如下。

[0040] 继续参见图6，单个纵向定位机构包括插臂22，插臂22通过第一弹性部件23（例如弹簧）与轨道7的相邻侧连接，插臂22的一端形成有定位板24，插臂22的另一端形成有楔形块25；楔形块25的斜坡面位于楔形块25远离定位板24的一端，并在锁位座12的左右两侧分别开设锁孔26；定位板24、楔形块25分别可滑动的贯通轨道7的相邻侧壁；同时限定：在第一弹性部件23处于自然状态时，定位板24、楔形块25的末端均置于轨道7的内侧；吊载体4滑动置于轨道7内并对楔形块25形成抵压后，凸缘5、锁位座12在轨道7移动时，锁位座12不会与定位板24发生接触（此时的第一弹性部件23处于拉伸状态）；反之，在吊载体4对楔形块25不再抵压时，定位板24的末端可以用于和相邻锁孔26形成插接适配（此时的第一弹性部件23恢复自然状态），从而间接实现对整个拉拔构件的纵向限位。

[0041] 纵向定位机构的工作原理如下：第一情形，参考图7，示出的是第一情形纵向定位机构的使用状态图，从图中可以
看出，当需要将拉拔构件恢复原位时，首先，吊载体4的凸缘5携带锁位座12一同在轨道7内沿a1方向进行移动，随着吊载体4的逐渐移动，吊载体4抵推两楔形块25分别朝d1、d2方向移动，楔形块25的移动相应带动插臂22、定位板24沿d1方向或d2方向移动；直至锁位座12上的对位孔14与钩板8实现插接后，向外侧伸出（d1或d2方向）的定位板24与锁位座12上的锁孔
26相对；然后，通过控制器对电磁铁进行断电，将吊载体4的凸缘5从锁位座12上的插接孔13内抽出；之后，一旦凸缘5与插接孔13实现分离，将锁位座12从轨道7内移出即可；在锁位座
12脱离轨道7后，在第一弹性部件23的作用下，楔形块25、定位板24发生归位，使恢复原位的定位板24插入锁位座12，从而实现对锁位座12的纵向定位。

[0042] 第二情形，参考图8，示出的是第二情形纵向定位机构的使用状态图，从图中可以看出，当需要将拉拔构件与锁位座12对接时，首先，吊载体4的凸缘5在轨道7内沿a1方向进行移动，随着吊载体4的逐渐移动，吊载体4抵推两楔形块25分别朝d1、d2方向移动，楔形块25的移动相应带动插臂22、定位板24沿d1方向或d2方向移动；直至吊载体4的凸缘5插入锁位座12上的插接孔13内后，通过控制器对电磁铁进行通电，锁位座12与凸缘5产生吸附；然后，在锁位座12及吊载体4从轨道7内移出后，与第一情形的原理等同，从而使楔形块25、定位板24恢复原位。

[0043] 本实施例提供了一种绕组剥离与定子线槽清理工装，参考图9，示出的是本发明的整体结构示意图，从图中可以看出，本发明包括实施例1中的工业机械手，工业机械手的一侧设有输送机构，输送机构用于对装有绕组的电机定子32进行运输；输送机构的具体结构如下。

[0044] 参考图10，示出的是输送机构的立体结构示意图，从图中可以看出，输送机构包括运输机床27，运输机床27的左右两侧分别转动连接有螺轴28，运输机床27上安装有用于对螺轴28进行转动的舵机29；运输机床27上滑动连接有运载托盘30，运载托盘30的底部形成有用于和螺轴28相适配的螺纹孔；将定子工装托盘31以螺栓等固定方式安装在运载托盘30上。

[0045] 其中，在输送机构的末端还进一步设有烘烤箱33（采用现有技术即可），烘烤箱33用于对绕组进行加热软化，以方便拉拔构件能够更加容易的将绕组从电机定子32内拉出；在对电机定子32内的绕组进行拉拔之前，需要首先将绕组的一端切开；为此，本发明进一步设计了一种切割构件，切割构件上连接有第二个锁位座12，该锁位座12滑动连接在支撑平台6上的第二条轨道7内，该条轨道7上同样设置有钩板8、纵向定位机构，此处不再赘述，切割构件用于对绕组的一端进行切割；切割构件的具体结构如下。

[0046] 参考图11，示出的是本发明的局部立体结构示意图，从图中可以看出，切割构件包括弧形座34，弧形座34的底部与另外第二个锁位座12进行连接；弧形座34上固定连接有驱动马达35，驱动马达35的输出轴通过圆盘轴承转动连接在弧形座34的中心处，驱动马达35的输出轴末端通过键槽、平键配合的固定方式连接有切刀36。在使用时，利用机械臂上的吊载体4与切割构件下方的锁位座12相配合，从而将切割构件移动至绕组待切割的一端，随即启动驱动马达35，驱动马达35带动切刀36实现旋转，旋转的切刀36用于对绕组进行切割处理。

[0047] 由于切刀36对绕组切割过程中，切刀36难免会出现发热的情况，长此以往，会将切刀36的使用寿命降低；为此，本发明对切割构件作进一步的优化设计，具体方案如下。

[0048] 参考图12所示，示出的是优化后切割构件的立体结构示意图，从图中可以看出，切割构件还包括喷水单元，喷水单元设置在弧形座34的一侧，喷水单元用于间断性的对旋转中的切刀36进行喷水降温；喷水单元更加具体的结构如下。

[0049] 结合图12‑13，其中，图13示出的是喷水单元的局部结构示意图，从以上两图中可以看出，喷水单元包括储水罐37，储水罐37的一侧设有真空腔38，真空腔38的喷射口上连接出水管39，出水管39的末端连接有喷嘴40，喷嘴40固定连接在储水罐37上，喷嘴40与切刀36相对而设；真空腔38的喷射口位置处连通有补水管41，补水管41的另一端与储水罐37连通，补水管41上安装有单向阀42，该单向阀42只允许储水罐37内的水进入真空腔38内；真空腔38内滑动连接有活塞杆43，活塞杆43与第二驱动源连接，第二驱动源用于带动活塞杆43在真空腔38内发生往复运动。喷水单元在使用时，首先利用第二驱动源带动活塞杆43在真空腔38内往复移动，当活塞杆43向真空腔38内侧移动时，真空腔38的水在活塞杆43压迫作用下流经出水管39并从喷嘴40喷出，从而对正在进行切割作业的切刀36实现降温；而当活塞杆43向真空腔38外侧移动时，储水罐37的水流经回水管并进入真空腔38内，从而完成补水作业。

[0050] 具体的，作为第二驱动源的其中一个实施方式，结合图12、图14，其中，图14示出的是第二驱动源的立体结构示意图，该第二驱动源包括转轮44，转轮44转动连接在弧形座34上并与弧形座34同心而设；转轮44的中部形成有通孔，驱动马达35的输出轴可活动的贯穿该通孔；弧形座34的一侧固定连接有半弧条45，且半弧条45与弧形座34同心而设，半弧条45的两个端部形成有外弧凸起46；驱动马达35的输出轴上沿长度方向形成有限行槽47，驱动马达35的输出轴可滑动的套接有环套48，环套48的内壁上形成有滑块49，滑块49与限行槽47行形成滑动连接；环套48的外壁上固定连接有挡杆50，挡杆50与两外弧凸起46相对并可以形成接触适配；转轮44的外边缘上等角度设有两挡柱51，挡杆50与两挡柱51相对并可以形成接触适配；挡柱51与外弧凸起46交叉分布；转轮44的一侧设有滑轨52，滑轨52与弧形座
34固定连接，喷嘴40、储水罐37、真空腔38均与滑轨52形成固定连接；滑轨52上滑动连接有拖移块53，拖移块53通过第二弹性部件54（例如弹簧等）与滑轨52连接；拖移块53上连接有皮带55，皮带55的另一端缠绕在转轮44上并与转轮44形成固定连接；拖移块53与活塞杆43形成固定连接。

[0051] 该第二驱动源的工作原理如下：如图12中所示，首先，在驱动马达35的驱动作用下，驱动马达35的输出轴带动挡杆
50共同沿e1方向旋转，挡杆50在旋转移动过程中先与转轮44上的第一个挡柱51接触并推动转轮44沿e1方向旋转，此时的皮带55在转轮44的拉动下沿f1方向移动；然后，参考图15中示出的第二驱动源的使用状态图，旋转的挡杆50逐渐与半弧条45上的第一个外弧凸起46相接触，从而迫使挡杆50在驱动马达35的输出轴上沿g1方向移动，直至挡杆50与挡柱51脱离接触，在第二弹性部件54的带动下，拖移块53拉动皮带55沿f2移动恢复至原位，转轮44在皮带
55的带动下沿e2方向恢复至原位；挡杆50在脱离第一个外弧凸起46后继续与第二个挡柱
51、第二个外弧凸起46依次接触，此处不再赘述；最终，在拖移块53的往复运动过程中带动活塞杆43在真空腔38内实现往复移动。本发明通过在切割构件原有基础上进一步结合喷水单元、驱动单元，从而使切刀36在切割绕组的同时，可以同步联动喷水单元对切刀36进行喷水降温。

[0052] 在对电机定子32内的绕组进行拉拔之后，还需要对电机定子32的内槽进行清扫，为此本发明进一步设计一种清扫构件，继续参见图11，清扫构件上连接有第三个锁位座12，该锁位座12滑动连接在支撑平台6上的第三条轨道7内，该条轨道7上同样设置有钩板8、纵向定位机构，此处不再赘述，清扫构件用于对电机定子32内槽中的残余绕组进行清扫；具体的，清扫构件包括伺服电机56，伺服电机56的底部连接第三个锁位座12，伺服电机56的输出轴上连接刷体57。