CN106541384A - 一种高空带电作业车机械手 - Google Patents

Abstract

一种高空带电作业车机械手，主要由如下部分组成：底座、绝缘机构、旋转台、机械臂、液压机构、机械手末端、专用夹具等。针对不同的工作内容而在机械手末端增加了换刀装置，这有利于带电工作时效率的提高；同时采用压线夹方式接线使得接线安全可靠。这样的主从控制式高空带电作业车机械手结构简单，效率较高，适合我国高空带电作业现状。

Description

一种高空带电作业车机械手

技术领域

本发明涉及一种机械手，特别是一种高空带电作业车机械手。

背景技术

随着社会的发展和工业技术水平的不断进步，机械手在生产中得到广泛应用，促进了工业生产的自动化。由于工作条件的原因，人们经常受到高温、腐蚀及有毒气体等因素的危害，增加了工人的劳动强度，甚至于危及生命,为了解决这些问题机械手就诞生了。机械手是工业机器人系统中传统的任务执行机构，是机器人的关键部件之一。其中的工业机械手是近代自动控制领域中出现的一项新技术，它的发展是由于其积极作用正日益为人们所认识：它能部分地代替人工操作；能按照生产工艺的要求，遵循一定的程序、时间和位置来完成工件的传送和装卸；能制作必要的机具进行焊接和装配从而大大改善工人的劳动条件，显著地提高劳动生产率，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。

高空带电作业车主要用于在供电系统不断电的情况下，对高压线路进行检修、部件更换或测试等带电作业，从而最大限度的减少因停电而造成的损失，同时又适合于一般的高空作业。过去几十年里，带电作业都是人工完成的，即人工带电作业。人工带电作业存在着许多缺陷：（1）带电作业在实践中存在安全方面的重大威胁，也给从业人员的心理造成很大的压力；（2）带电作业所需设备复杂、造价昂贵，对从业人员的技术水平和熟悉程度要求都很高，限制了人工带电作业的发展；（3）从输电线路的发展来看，为了减少线路走廊的空间，今后将会出现紧凑型杆塔的线路，这种类型的线路，会给人工带电作业的安全带来更大的困难。而使用机械手作业可以提高配电可靠性，提高带电作业人员的人身安全，降低作业的劳动强度，提高带电作业的自动化水平。

发明内容

本发明提供一种高空带电作业车机械手，针对不同的工作内容而在机械手末端增加了换刀装置，这有利于带电工作时效率的提高；同时采用压线夹方式接线使得接线安全可靠。这样的主从控制式高空带电作业车机械手结构简单，效率较高，适合我国高空带电作业现状。

本发明所采用的技术方案是：

高空带电作业车主要组成部分有拖动汽车及其底盘、升降系统、机械手。机械手设计的关键是高空带电作业车机械手机构的设计、绝缘安全和专用夹具设计。高空带电作业车机械手主要由如下部分组成：底座、绝缘机构、旋转台、机械臂、液压机构、机械手末端、专用夹具等。

所述机械手本体安装于作业平台上，共两个机械手，每个机械手包括旋转台，8个机械臂，4个液压缸，一个机械手末端，8个夹具。机械手以主从遥控方式，利用机械手末端所携带的相应专用工具，可以完成10kV线路的带电断线、带电接线、带电修补导线、带电更换绝缘子、带电更换跌落开关、带电更换避雷器等。并且，它所能完成10kV线路带电作业工作的种类和质量跟机械手末端所携带的专用工具也是密切相关的。如携带断线钳时，可以剪断导线；携带压线钳时，可以接线，机械手末端结构。操作人员在绝缘斗内进行操作，采用人机交互智能控制技术来控制作业机械手完成相应的带电作业工作。

当进行带电作业的时候，将高空带电作业车移动到指定的作业位置，固定作业车。此时，作业人员可在地面控制机械手的动作，开始进行工作。第一、第二机械手需要单独或协同工作，才能完成取线、对准与接线、断线工作。

起动第一末端机构液压缸3，拉动第一连杆4—1、第一手爪4—2转动，使第一手爪4—2的钳口张开；起动第一手爪内的液压马达，驱动第一对装有取线、压线、剪线钳的长方体机械手夹具4-5转动到取线钳的位置；起动第一旋转台11的液压马达、第一中臂液压缸9、第一上臂液压缸7、第一小臂液压缸5，驱动第一旋转台1l、第一中臂8、第一上臂6和第一小臂2转动，使需要取出的包在压线夹中的电线正好位于该取线钳的钳口中间；起动第一末端机构液压缸3，推动第一连杆4—1，使第一手爪4—2转动、钳口闭合，夹紧已取出的电线。

起动第一旋转台ll的液压马达，驱动第一旋转台11转动，起动第一中臂液压缸9、第一上臂液压缸7、第一小臂液压缸5，驱动第一机械手运动，使第一机械手携带取出的包在压线夹中的电线运动到需要搭接的高压线的位置，并使该压线夹套住该高压线；分别起动第二对手爪内的液压马达，驱动第二对装有取线、压线、剪线钳的长方体4—5转动到压线钳位置；起动第二旋转台11的液压马达，驱动第二旋转台ll转动，起动第二中臂液压缸9、第二上臂液压缸7、第二小臂液压缸5，驱动第二机械手运动，使需要搭接的已经套在压线夹里的高压线及通过第一步已取出的电线位于第二机械手的压线钳的钳口中间；起动第二末端机构液压缸3，推动第二付连杆4—1、第二对手爪4-2转动，使第二对手爪4．2钳口闭合，压紧包在压线夹里的高压线及通过第一步已取出的电线。起动第一末端机构液压缸3，拉动第一付连杆4-l、第一对手爪4-2转动，使第一对手爪4—2钳口张开。分别起动第一对手爪内的液压马达，驱动第一对装有取线、压线、剪线钳的长方体4—5转动到压线钳的位置；起动第一末端机构液压缸3，推动第一付连杆4—1、第一对手爪4—2转动，使第一机械手的压线钳的钳口闭合，进一步压紧包在压线夹里的高压线及通过第一步已取出的电线。

起动第一末端机构液压缸3，拉动第一付连杆4—1、第一对手爪4-2转动，使第一对手爪4-2钳口张开。分别起动第一对手爪内的液压马达，驱动第一对装有取线、压线、剪线钳的长方体4—5转动到剪线钳的位置；起动第一旋转台11液压马达，驱动第一旋转台1l转动，起动第一中臂液压缸9、第一上臂液压缸7、第一小臂液压缸5，驱动第一机械手运动，使通过第一步已取出的电线的多余部分位于第一机械手的剪线钳的钳口中间。起动第一末端机构液压缸3，推动第一付连杆4—1、第一对手爪4—2转动，使剪线钳的钳口闭合，剪断通过第一步已取出的电线的多余部分。

本发明的有益效果是：(1)可靠的绝缘安全防护措施：由于操作人员不与高压电线接触，并距离接线位置数米以上，从而保证了操作人员的绝对安全。(2)用途广泛：由于末端机构的取线、压线、剪线钳可以更换，从而满足不同作业的需要，实现一机多用，提高使用效率。(3)结构简单、系统轻量化：由于不必将操作人员举升到接线位置，因而整个举升机构的设计可以轻量化，降低设计成本。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的空带电作业车机械手总装配图。

图2是本发明的机械手末端结构图。

图中：1.底座；2．第一小臂；3．第一末端机构液压缸；4．第一末端机构；5．第一小臂液压缸；6．第一上臂；7．第一上臂液压缸；8．第一中臂；9．第一中臂液压缸；10．第一下臂；11．第一旋转台；12．绝缘部件；4-1．第一连杆；4-2．第一手爪；4-3．第一拉杆；4-4．第一支架杆；4-5．机械手夹具。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1，高空带电作业车主要组成部分有拖动汽车及其底盘、升降系统、机械手。机械手设计的关键是高空带电作业车机械手机构的设计、绝缘安全和专用夹具设计。高空带电作业车机械手主要由如下部分组成：底座、绝缘机构、旋转台、机械臂、液压机构、机械手末端、专用夹具等。

机械手本体安装于作业平台上，共两个机械手，每个机械手包括旋转台，8个机械臂，4个液压缸，一个机械手末端，8个夹具。机械手以主从遥控方式，利用机械手末端所携带的相应专用工具，可以完成10kV线路的带电断线、带电接线、带电修补导线、带电更换绝缘子、带电更换跌落开关、带电更换避雷器等。并且，它所能完成10kV线路带电作业工作的种类和质量跟机械手末端所携带的专用工具也是密切相关的。如携带断线钳时，可以剪断导线；携带压线钳时，可以接线，机械手末端结构。操作人员在绝缘斗内进行操作，采用人机交互智能控制技术来控制作业机械手完成相应的带电作业工作。

如图2，当进行带电作业的时候，将高空带电作业车移动到指定的作业位置，固定作业车。此时，作业人员可在地面控制机械手的动作，开始进行工作。第一、第二机械手需要单独或协同工作，才能完成取线、对准与接线、断线工作。

起动第一末端机构液压缸3，拉动第一连杆4—1、第一手爪4—2转动，使第一手爪4—2的钳口张开；起动第一手爪内的液压马达，驱动第一对装有取线、压线、剪线钳的长方体机械手夹具4-5转动到取线钳的位置；起动第一旋转台11的液压马达、第一中臂液压缸9、第一上臂液压缸7、第一小臂液压缸5，驱动第一旋转台1l、第一中臂8、第一上臂6和第一小臂2转动，使需要取出的包在压线夹中的电线正好位于该取线钳的钳口中间；起动第一末端机构液压缸3，推动第一连杆4—1，使第一手爪4—2转动、钳口闭合，夹紧已取出的电线。

起动第一旋转台ll的液压马达，驱动第一旋转台11转动，起动第一中臂液压缸9、第一上臂液压缸7、第一小臂液压缸5，驱动第一机械手运动，使第一机械手携带取出的包在压线夹中的电线运动到需要搭接的高压线的位置，并使该压线夹套住该高压线；分别起动第二对手爪内的液压马达，驱动第二对装有取线、压线、剪线钳的长方体4—5转动到压线钳位置；起动第二旋转台11的液压马达，驱动第二旋转台ll转动，起动第二中臂液压缸9、第二上臂液压缸7、第二小臂液压缸5，驱动第二机械手运动，使需要搭接的已经套在压线夹里的高压线及通过第一步已取出的电线位于第二机械手的压线钳的钳口中间；起动第二末端机构液压缸3，推动第二付连杆4—1、第二对手爪4-2转动，使第二对手爪4．2钳口闭合，压紧包在压线夹里的高压线及通过第一步已取出的电线。起动第一末端机构液压缸3，拉动第一付连杆4-l、第一对手爪4-2转动，使第一对手爪4—2钳口张开。分别起动第一对手爪内的液压马达，驱动第一对装有取线、压线、剪线钳的长方体4—5转动到压线钳的位置；起动第一末端机构液压缸3，推动第一付连杆4—1、第一对手爪4—2转动，使第一机械手的压线钳的钳口闭合，进一步压紧包在压线夹里的高压线及通过第一步已取出的电线。

起动第一末端机构液压缸3，拉动第一付连杆4—1、第一对手爪4-2转动，使第一对手爪4-2钳口张开。分别起动第一对手爪内的液压马达，驱动第一对装有取线、压线、剪线钳的长方体4—5转动到剪线钳的位置；起动第一旋转台11液压马达，驱动第一旋转台1l转动，起动第一中臂液压缸9、第一上臂液压缸7、第一小臂液压缸5，驱动第一机械手运动，使通过第一步已取出的电线的多余部分位于第一机械手的剪线钳的钳口中间。起动第一末端机构液压缸3，推动第一付连杆4—1、第一对手爪4—2转动，使剪线钳的钳口闭合，剪断通过第一步已取出的电线的多余部分。

Claims (5)

1.一种高空带电作业车机械手，其特征是：所述的高空带电作业车主要组成部分有拖动汽车及其底盘、升降系统、机械手。

2.根据权利要求1所述的一种高空带电作业车机械手，其特征是：所述高空带电作业车机械手主要由如下部分组成：底座、绝缘机构、旋转台、机械臂、液压机构、机械手末端、专用夹具等。

3.根据权利要求1所述的一种高空带电作业车机械手，其特征是：所述机械手本体安装于作业平台上，共两个机械手，每个机械手包括旋转台，8个机械臂，4个液压缸，一个机械手末端，8个夹具。

4.根据权利要求1所述的一种高空带电作业车机械手，其特征是：所述机械手以主从遥控方式，利用机械手末端所携带的相应专用工具，可以完成10kV线路的带电断线、带电接线、带电修补导线、带电更换绝缘子、带电更换跌落开关、带电更换避雷器等。

5.根据权利要求1所述的一种高空带电作业车机械手，其特征是：操作人员在绝缘斗内进行操作，采用人机交互智能控制技术来控制作业机械手完成相应的带电作业工作。