CN106393056B - 一种配电柜安装机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种配电柜安装机器人，包括U形车架、四个行走装置、配电柜、两个连接架、两块立板、四个第一电缸、安装机构，其特征在于：所述的U形车架是一个中间带凹槽的矩形板结构，带凹槽的一端为机器人的正前方，在凹槽两侧上方对称安装有两块立板，每块立板上都并列安装有两个第一电缸，第一电缸的活塞杆端朝向内侧；本发明通过设置带并联机构的行走装置，可以独立控制每个驱动轮的转向，通过设置四个第一电缸可以从侧面夹持住配电柜，通过设置安装机构可以自动完成打孔、安装膨胀螺栓和拧紧螺帽的工作。
Description
技术领域
本发明涉电力电网技术领域，特别涉及一种配电柜安装机器人。
背景技术
配电柜（箱）分动力配电柜（箱）和照明配电柜（箱）、计量柜（箱），是配电系统的末级设备，配电柜是电动机控制中心的统称，一般在安装配电柜的时候需要通过人工在地面上打孔，然后将配电柜底板上的安装孔对准在地面上已经打好的孔，然后放置膨胀螺栓并将其拧紧，这种方法不能保证地面上孔和配电柜底板上的孔对准，同时采用这种方法效率低，速度慢，成本高，因此需要一种可以自动安装配电柜的设备。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种配电柜安装机器人，本发明通过设置带并联机构的行走装置，可以独立控制每个驱动轮的转向，通过设置四个第一电缸可以从侧面夹持住配电柜，通过设置安装机构可以自动完成打孔、安装膨胀螺栓和拧紧螺帽的工作。
本发明所使用的技术方案是：一种配电柜安装机器人，包括U形车架、四个行走装置、配电柜、两个连接架、两块立板、四个第一电缸、安装机构，其特征在于：所述的U形车架是一个中间带凹槽的矩形板结构，带凹槽的一端为机器人的正前方，在凹槽两侧上方对称安装有两块立板，每块立板上都并列安装有两个第一电缸，第一电缸的活塞杆端朝向内侧，在U形车架的前后左右四个角下方各安装有一个行走装置，在U形车架两侧下方的中间位置对称安装有两个连接架，每个连接架上都安装有一个安装机构。
进一步地，所述的行走装置包括两个第一液压缸、直角固定板、后固定盘、六个第二液压缸、前固定盘、液压马达、驱动轮，所述的两个第一液压缸竖直向下安装在U形车架下部，其活塞杆端部与直角固定板的一个直角端固定连接，直角固定板的另一个直角端与后固定盘后端面固定，后固定盘的前端设有前固定盘，前固定盘和后固定盘之间设有六个第二液压缸，六个第二液压缸等分成三组并通过球铰与前固定盘和后固定盘连接，每一组的两个第二液压缸的缸体端部靠在一起，活塞杆前端分开，在前固定盘的外侧端面上安装有液压马达，液压马达的输出轴上安装有驱动轮。
进一步地，所述的安装机构包括水平导轨、水平滑块、安装架、第二电缸、第一步进电机、圆盘A、若干套管、第二步进电机、圆盘B、三个竖直导轨、三个第三电缸、三个竖直滑块、气爪、钻机、气动扳手、若干膨胀螺栓，所述的水平导轨水平安装在连接架下端部，在水平导轨上安装有水平滑块，水平滑块的滑动方向与U形车架的长度方向互相垂直，水平滑块的滑动由第二电缸控制，第二电缸通过安装架固定在水平导轨右侧，第二电缸的活塞杆端部与水平滑块固定连接，在水平滑块的内外两端分别安装有第二步进电机和第一步进电机，第二步进电机的电机轴上安装有圆盘B，圆盘B上均布有三个竖直导轨，每个竖直导轨上都滑动安装有一个竖直滑块，竖直滑块的滑动由第三电缸控制，第三电缸固定在竖直导轨上端部，其活塞杆端部与竖直滑块固定连接，三个竖直滑块侧面分别安装有气爪、钻机和气动扳手，所述的气爪的夹爪竖直朝下，气爪用于夹持膨胀螺栓；所述的钻机的转轴上安装有钻头，钻头用于在地面上钻孔；所述的气动扳手的转轴底部安装有内六角套筒，气动扳手用于旋紧膨胀螺栓顶端的螺帽；所述的圆盘A安装在第一步进电机的电机轴上，圆盘上均匀设有若干圆孔，每个圆孔下方都安装有一个带底的圆筒，每个圆筒内都放置有一个膨胀螺栓，膨胀螺栓带螺帽的一端朝上。
由于本发明采用了上述技术方案，本发明具有以下优点：
本发明通过设置带并联机构的行走装置，可以独立控制每个驱动轮的转向，通过设置四个第一电缸可以从侧面夹持住配电柜，通过设置安装机构可以自动完成打孔、安装膨胀螺栓和拧紧螺帽的工作。
附图说明
图1为本发明的整体装配立体结构示意图。
图2为本发明的行走装置局部放大示意图。
图3为本发明的安装机构局部放大示意图。
图4为本发明的整体俯视图。
附图标号：1-U形车架；2-行走装置；3-配电柜；4-连接架；5-立板；6-第一电缸；7-安装机构；201-第一液压缸；202-直角固定板；203-后固定盘；204-第二液压缸；205-前固定盘；206-液压马达；207-驱动轮；701-水平导轨；702-水平滑块；703-安装架；704-第二电缸；705-第一步进电机；706-圆盘A；707-套管；708-第二步进电机；709-圆盘B；710-竖直导轨；711-第三电缸；712-竖直滑块；713-气爪；714-钻机；715-气动扳手；716-膨胀螺栓。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例
如图1、图2、图3、图4所示，一种配电柜安装机器人，包括U形车架1、四个行走装置2、配电柜3、两个连接架4、两块立板5、四个第一电缸6、安装机构7，其特征在于：所述的U形车架1是一个中间带凹槽的矩形板结构，带凹槽的一端为机器人的正前方，在凹槽两侧上方对称安装有两块立板5，每块立板5上都并列安装有两个第一电缸6，第一电缸6的活塞杆端朝向内侧，在U形车架1的前后左右四个角下方各安装有一个行走装置2，在U形车架1两侧下方的中间位置对称安装有两个连接架4，每个连接架4上都安装有一个安装机构7。
进一步地，所述的行走装置2包括两个第一液压缸201、直角固定板202、后固定盘203、六个第二液压缸204、前固定盘205、液压马达206、驱动轮207，所述的两个第一液压缸201竖直向下安装在U形车架1下部，其活塞杆端部与直角固定板202的一个直角端固定连接，直角固定板202的另一个直角端与后固定盘203后端面固定，后固定盘203的前端设有前固定盘205，前固定盘205和后固定盘203之间设有六个第二液压缸204，六个第二液压缸204等分成三组并通过球铰与前固定盘205和后固定盘203连接，每一组的两个第二液压缸204的缸体端部靠在一起，活塞杆前端分开，在前固定盘205的外侧端面上安装有液压马达206，液压马达206的输出轴上安装有驱动轮207。
进一步地，所述的安装机构7包括水平导轨701、水平滑块702、安装架703、第二电缸704、第一步进电机705、圆盘A706、若干套管707、第二步进电机708、圆盘B709、三个竖直导轨710、三个第三电缸711、三个竖直滑块712、气爪713、钻机714、气动扳手715、若干膨胀螺栓716，所述的水平导轨701水平安装在连接架4下端部，在水平导轨701上安装有水平滑块702，水平滑块702的滑动方向与U形车架1的长度方向互相垂直，水平滑块702的滑动由第二电缸704控制，第二电缸704通过安装架703固定在水平导轨701右侧，第二电缸704的活塞杆端部与水平滑块702固定连接，在水平滑块702的内外两端分别安装有第二步进电机708和第一步进电机705，第二步进电机708的电机轴上安装有圆盘B709，圆盘B709上均布有三个竖直导轨710，每个竖直导轨710上都滑动安装有一个竖直滑块712，竖直滑块712的滑动由第三电缸711控制，第三电缸711固定在竖直导轨710上端部，其活塞杆端部与竖直滑块712固定连接，三个竖直滑块712侧面分别安装有气爪713、钻机714和气动扳手715，所述的气爪713的夹爪竖直朝下，气爪713用于夹持膨胀螺栓716；所述的钻机714的转轴上安装有钻头，钻头用于在地面上钻孔；所述的气动扳手715的转轴底部安装有内六角套筒，气动扳手715用于旋紧膨胀螺栓716顶端的螺帽；所述的圆盘A706安装在第一步进电机705的电机轴上，圆盘上均匀设有若干圆孔，每个圆孔下方都安装有一个带底的圆筒，每个圆筒内都放置有一个膨胀螺栓716，膨胀螺栓716带螺帽的一端朝上。
本发明工作原理：本发明的每个行走装置2都可以独立控制，每个行走装置2的六个第二液压缸204形成并联结构，通过六个第二液压缸204联动可以控制驱动轮207的转向，液压马达206工作可以使驱动轮207转动，第一液压缸201伸缩可以控制U形车架1的升降；本发明在使用时首先将配电柜3放到U形车架1中间，然后通过四个第一电缸6将配电柜3夹紧，之后每个行走装置2中的第一液压缸201伸出，使U形车架1上升一定高度，之后机器人携带配电柜3行走至需要安装的地方，然后U形车架1下降，配电柜3落地，下一步机器人通过行走装置2前后移动，使安装机构7上的钻头在纵向上对准配电柜3底板上的安装孔，下一步第二电缸704伸出，使钻头在横向上对准配电柜3底板上的安装孔，下一步钻机714在第三电缸711的推动下向下移动，钻头穿过底板上的安装孔后向下钻孔，钻完孔后第二步进电机708驱动圆盘B709转动，使气爪713对准膨胀螺栓716，下一步气爪713下降夹持一个膨胀螺栓716并上升，当一个套筒中的膨胀螺栓716用完之后圆盘A706转动一定角度，使下一个膨胀螺栓716进入抓取工位，下一步圆盘B709转动使膨胀螺栓716对准已经打好的孔，下一步气爪713下降将膨胀螺栓716放进孔里，然后气爪713松开，下一步使气动扳手715对准膨胀螺栓716，然后通过气动扳手715前端的内六角套筒将螺帽拧紧，待四个膨胀螺栓716全部安装完成后机器人离开配电柜3并继续进行下一个配电柜3的安装工作。
Claims (3)
1.一种配电柜安装机器人，包括U形车架（1）、四个行走装置（2）、配电柜（3）、两个连接架（4）、两块立板（5）、四个第一电缸（6）、安装机构（7），其特征在于：所述的U形车架（1）是一个中间带凹槽的矩形板结构，带凹槽的一端为机器人的正前方，在凹槽两侧上方对称安装有两块立板（5），每块立板（5）上都并列安装有两个第一电缸（6），第一电缸（6）的活塞杆端朝向内侧，在U形车架（1）的前后左右四个角下方各安装有一个行走装置（2），在U形车架（1）两侧下方的中间位置对称安装有两个连接架（4），每个连接架（4）上都安装有一个安装机构（7）。
2.根据权利要求1所述的一种配电柜安装机器人，其特征在于：所述的行走装置（2）包括两个第一液压缸（201）、直角固定板（202）、后固定盘（203）、六个第二液压缸（204）、前固定盘（205）、液压马达（206）、驱动轮（207），所述的两个第一液压缸（201）竖直向下安装在U形车架（1）下部，其活塞杆端部与直角固定板（202）的一个直角端固定连接，直角固定板（202）的另一个直角端与后固定盘（203）后端面固定，后固定盘（203）的前端设有前固定盘（205），前固定盘（205）和后固定盘（203）之间设有六个第二液压缸（204），六个第二液压缸（204）等分成三组并通过球铰与前固定盘（205）和后固定盘（203）连接，每一组的两个第二液压缸（204）的缸体端部靠在一起，活塞杆前端分开，在前固定盘（205）的外侧端面上安装有液压马达（206），液压马达（206）的输出轴上安装有驱动轮（207）。
3.根据权利要求1所述的一种配电柜安装机器人，其特征在于：所述的安装机构（7）包括水平导轨（701）、水平滑块（702）、安装架（703）、第二电缸（704）、第一步进电机（705）、圆盘A（706）、若干套管（707）、第二步进电机（708）、圆盘B（709）、三个竖直导轨（710）、三个第三电缸（711）、三个竖直滑块（712）、气爪（713）、钻机（714）、气动扳手（715）、若干膨胀螺栓（716），所述的水平导轨（701）水平安装在连接架（4）下端部，在水平导轨（701）上安装有水平滑块（702），水平滑块（702）的滑动方向与U形车架（1）的侧面互相垂直，水平滑块（702）的滑动由第二电缸（704）控制，第二电缸（704）通过安装架（703）固定在水平导轨（701）右侧，第二电缸（704）的活塞杆端部与水平滑块（702）固定连接，在水平滑块（702）的内外两端分别安装有第二步进电机（708）和第一步进电机（705），第二步进电机（708）的电机轴上安装有圆盘B（709），圆盘B（709）上均布有三个竖直导轨（710），每个竖直导轨（710）上都滑动安装有一个竖直滑块（712），竖直滑块（712）的滑动由第三电缸（711）控制，第三电缸（711）固定在竖直导轨（710）上端部，其活塞杆端部与竖直滑块（712）固定连接，三个竖直滑块（712）侧面分别安装有气爪（713）、钻机（714）和气动扳手（715），所述的气爪（713）的夹爪竖直朝下，气爪（713）用于夹持膨胀螺栓（716）；所述的钻机（714）的转轴上安装有钻头，钻头用于在地面上钻孔；所述的气动扳手（715）的转轴底部安装有内六角套筒，气动扳手（715）用于旋紧膨胀螺栓（716）顶端的螺帽；所述的圆盘A（706）安装在第一步进电机（705）的电机轴上，圆盘上均匀设有若干圆孔，每个圆孔下方都安装有一个带底的圆筒，每个圆筒内都放置有一个膨胀螺栓（716），膨胀螺栓（716）带螺帽的一端朝上。
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