CN110153695A - 机械臂式带电作业工器具 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及电力工具领域，公开了一种机械臂式带电作业工器具，包括：工具箱，工具箱内设置有电源管理设备和控制设备；两个机械臂，分别设置在工具箱的左右两个相对面的外侧；两个固定手，分别设置在工具箱的前后两个相对面的外侧。本发明实施例采用双机械臂代替人工进行作业，高度实现智能化、自动化，使工作人员可以快速、安全地完成作业任务，极大的缩短了工作时间，提高了工作效率。

Description

机械臂式带电作业工器具

技术领域

本发明涉及电力工具领域，特别涉及一种机械臂式带电作业工器具。

背景技术

随着电力技术的不断发展以及社会需求对供电安全和稳定的要求不断提高，安全作业在各电力技术行业来说越来越重要，其中安全地安装线夹是一个非常重要的工作环节。

目前10kV配电线路作业现场广泛采用绝缘斗臂车中间电位作业方法，操作人员使用原始工具手动完成带电作业任务。其存在着以下缺陷：1)劳动强度大，效率低，自动化水平低；2)操作人员直接接触高压导线，存在很大安全隐患；3)人工带电作业安全防护、遮蔽要求非常严格，稍不注意就会出现短路电流，造成重大的安全事故，引发人身伤亡事故。

为了快速和安全地完成带电作业下的线夹的安装，为了保护电力作业人员的安全，方便电力工作人员安装各种线夹，一种安全、便利、智能的机械臂式输电线路螺栓紧固带电作业工器具就显得尤其重要。

发明内容

本发明实施方式的目的在于提供一种机械臂式带电作业工器具，方便电力工作人员快速和安全地完成带电作业下的线夹的安装。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种机械臂式带电作业工器具，包括：工具箱，工具箱内设置有电源管理设备和控制设备；两个机械臂，分别设置在工具箱的左右两个相对面的外侧；两个固定手，分别设置在工具箱的前后两个相对面的外侧。

本发明实施方式相对于现有技术而言，主要区别及其效果在于：采用双机械臂代替人工进行作业，高度实现智能化、自动化，使工作人员可以快速、安全地完成作业任务，极大的缩短了工作时间，提高了工作效率。

另外，两个机械臂包括螺栓作业手和线夹作业手，两个机械臂分工协作，提高工作效率。

另外，螺栓作业手的末端设置有自动紧固部件，用于紧固穿刺线夹的螺栓，实现对穿刺线夹的自动紧固。

另外，线夹作业手的末端设置为两指型结构，用于抓接穿刺线夹并对其进行固定、移动以套取母线，模拟人工手指，操作带回智能化。

另外，两个机械臂中至少一个设置有视听设备，通过目标识别，能够准确获取作业目标的位置，以使控制器控制机械臂精确完成任务。

另外，固定手具有伸缩臂，用于通过工具箱上的孔位收缩至工具箱内，非作业状态下减小体积，且能保护机械臂。

另外，固定手的上端设置有滚轮，用于与母线连接时在母线上移动以调整位置，便于更灵活地调整机械臂式带电作业工器具与母线的相对位置，使工具箱的两个作业手的末端相对作业对象进行定位。

另外，控制设备采用嵌入式芯片，体积小，集成度高，稳定性好。

另外，还包括绝缘防护设备，绝缘防护设备包括封装在工具箱外表面的绝缘护套和封装两个机械臂的绝缘护套，更好的提高了安全系数，确保工作人员的安全。

另外，工具箱内还设置有监听设备和报警设备，通过监听、监控与报警，防止碰撞等异常发生。

附图说明

图1是根据本发明实施方式提供的机械臂式带电作业工器具的结构示意图；

图2是根据本发明实施方式提供的机械臂式带电作业工器具的作业对象穿刺线夹的结构示意图；

图3是根据本发明实施方式提供的机械臂式带电作业工器具的固定手收缩后的主视图；

图4是根据本发明实施方式提供的机械臂式带电作业工器具的工作原理示意图；

图5是根据本发明实施方式提供的机械臂式带电作业工器具对作业对象穿刺线夹的夹持方式示意图。

图中：1.两指型结构；2.自动紧固部件；3.摄像头；4.伸缩臂；5.工具箱；6.电源管理设备；7.无线通信设备；8.控制设备；9.穿刺线夹；10.绝缘护套；11.滚轮；12.母线；13.螺栓作业手；14.线夹作业手；15.固定手；16.螺栓。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。

现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施方式，提供这些实施方式是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。

在附图中，图中的上、下、左、右、前、后即视为本说明书中所述的多线夹通用的带电作业工器具的上、下、左、右、前、后。结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。附图所示的每一组件的尺寸和厚度是任意示出的，本发明并没有限定每个组件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰，附图中有些地方适当夸大了部件的厚度。

第一实施方式

本发明的第一实施方式提供了一种机械臂式带电作业工器具。图1是根据本发明第一实施方式提供的机械臂式带电作业工器具的结构示意图，该机械臂式带电作业工器具包括：工具箱5、设置在所述工具箱的左右两个相对面外侧的两个机械臂，设置在所述工具箱的前后两个相对面外侧的两个固定手15。

该机械臂式带电作业工器具的作业对象以如图2所示的穿刺线夹9为例，该机械臂式带电作业工器具可将该穿刺线夹9固定安装在母线上。该穿刺线夹9包括螺栓16。

工具箱对其内部的各设备进行防护，防止其在作业过程中遭受高压线磁场等的影响。在工具箱5中，设置有电源管理设备6、控制设备8。

其中，电源管理设备6为该机械臂式带电作业工器具的各个部件提供电源，并对电源进行统一有效的管理，保证电源供给可控与复位操作。同时，电源管理系统保护电源开关、充电接头等保持正常状态，提高了作业的安全系数，并且保证作业的电压要求，防止低电压或亏电现象。

其中，控制设备8采用嵌入式芯片，具体例如是ARM芯片，控制设备8接收主控机发送的指令，根据指令控制作业操作过程，例如控制两个机械臂和两个固定手的移动及动作。

具体地，两个机械臂包括螺栓作业手13和线夹作业手14，线夹作业手14的末端设置为两指型结构1，用于抓接穿刺线夹9并对其进行固定、移动以套取母线。螺栓作业手13的末端设置有自动紧固部件2，用于以电机转动形式紧固穿刺线夹9的螺栓16，与螺母配合固定。线夹作业手14和螺栓作业手13均为6自由度机械臂，自由度高，机械臂运动灵活性好。

具体地，如图3所示为根据本发明第一实施方式提供的机械臂式带电作业工器具的固定手收缩后的主视图。两个固定手15的下端穿过工具箱5箱本体上的孔位与工具箱5连接，固定手15具有伸缩臂4，伸缩臂缩短后可通过该孔位收缩至工具箱5内部。固定手15的上端设置有滚轮11，滚轮与母线12连接时，可在母线12上移动来调整位置，以固定机械臂式带电作业工器具与母线的相对位置，便于工具箱的两个作业手的末端相对作业对象进行定位。

进一步地，该机械臂式带电作业工器具还包括绝缘防护设备，具体包括封装在工具箱外表面的绝缘护套10和封装两个机械臂的绝缘护套。工具箱绝缘护套10和机械臂绝缘护套均采用绝缘材料。绝缘防护装置使得电力工作人员能够在带电环境下作业，确保电力工作人员安全。

本实施方式的机械臂式带电作业工器具，采用双机械臂代替人工进行作业，高度实现智能化、自动化，使工作人员可以快速、安全地完成作业任务，极大的缩短了工作时间，提高了工作效率。另外，加装了绝缘防护设备，更好的提高了安全系数，确保工作人员的安全。

第二实施方式

在第一实施方式提供的机械臂式带电作业工器具的基础上，本发明的第二实施方式提供了一种机械臂式带电作业工器具。该机械臂式带电作业工器具包括：工具箱5、设置在所述工具箱的左右两个相对面外侧的两个机械臂，设置在所述工具箱的前后两个相对面外侧的两个固定手15。

进一步地，如图1所示，工具箱内还设置有无线通信设备7，用于通过无线方式实现工具箱内外部的通信，具体地，例如传递主控机发送的指令给控制设备。

进一步地，两个机械臂中至少一个设置有视听设备3，视听设备具体例如为摄像头。视听设备用于工作人员对机械臂式带电作业工器具作业时对作业目标进行识别并拍摄图像或视频。主控机通过无线通信设备7与机械臂上的视听设备3进行通信，获取视听设备拍摄到的作业对象的位置，命令控制设备对作业对象进行精准定位，顺利完成作业。

本实施方式的机械臂式带电作业工器具，采用双机械臂代替人工进行作业，高度实现智能化、自动化，使工作人员可以快速、安全地完成作业任务，极大的缩短了工作时间，提高了工作效率。另外，采用了视听设备与无线通信设备相结合，由视听设备实时采集作业对象的视频或图像信息，对作业对象进行识别，获取准确的位置，传输给主控机，工作人员只需要在地面进行观察，利用主控机操控控制设备，控制机械臂精确作业，完成对作业对象的安装任务，大幅度减小了线夹安装的出错率和偏差率，方便了实际工作中的操作。

第三实施方式

在第一实施方式或第二实施方式提供的机械臂式带电作业工器具的基础上，本发明的第三实施方式提供了一种机械臂式带电作业工器具。该机械臂式带电作业工器具包括：工具箱5、设置在所述工具箱的左右两个相对面外侧的两个机械臂，设置在所述工具箱的前后两个相对面外侧的两个固定手15。

进一步地，工具箱内还设置有监听设备和报警设备，监听设备和报警设备信号连接，作业时开启监听，当监听设备监听到异常时，通知报警设备发出提示与报警，控制设备将停止控制，即停止作业。

进一步地，两个机械臂上还设置有位置传感器，用于监控两个机械臂的相对位置，防止作业过程中机械臂发生碰撞。

本实施方式的机械臂式带电作业工器具，采用双机械臂代替人工进行作业，高度实现智能化、自动化，使工作人员可以快速、安全地完成作业任务，极大的缩短了工作时间，提高了工作效率。另外，通过监听、监控与报警，防止碰撞等异常发生。

如图4所示为本实施方式提供的机械臂式带电作业工器具的工作原理示意图：

工作人员将引线穿入穿刺线夹9，使用线夹作业手14末端的两指型结构1固定穿刺线夹9，并保证其开口最大。一并参考图5，如图5所示穿刺线夹9由线夹作业手14水平固定。固定手15利用滚轮11与母线12连接，使该机械臂式带电作业工器具固定在母线12上。同时，视听设备识别母线12与穿刺线夹9的位置，保证精确定位，主控机通过无线通信设备获取该位置信息，发送指令给控制设备8，控制线夹作业手14将穿刺线夹9向上竖直套取母线12。人工确定无误后，螺栓作业手13末端的自动紧固部件2以电机转动形式水平旋转螺栓16进行固定。完成作业后，停止工作，机械臂式带电作业工器被取下。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种机械臂式带电作业工器具，其特征在于，包括：

工具箱，所述工具箱内设置有电源管理设备和控制设备；

两个机械臂，分别设置在所述工具箱的左右两个相对面的外侧；

两个固定手，分别设置在所述工具箱的前后两个相对面的外侧。

2.根据权利要求1所述的机械臂式带电作业工器具，其特征在于，所述两个机械臂包括螺栓作业手和线夹作业手。

3.根据权利要求1所述的机械臂式带电作业工器具，其特征在于，所述螺栓作业手的末端设置有自动紧固部件，用于紧固穿刺线夹的螺栓。

4.根据权利要求1所述的机械臂式带电作业工器具，其特征在于，所述线夹作业手的末端设置为两指型结构，用于抓接穿刺线夹并对其进行固定、移动以套取母线。

5.根据权利要求1所述的机械臂式带电作业工器具，其特征在于，所述两个机械臂中至少一个设置有视听设备。

6.根据权利要求1所述的机械臂式带电作业工器具，其特征在于，所述固定手具有伸缩臂，用于通过工具箱上的孔位收缩至所述工具箱内。

7.根据权利要求1所述的机械臂式带电作业工器具，其特征在于，所述固定手的上端设置有滚轮，用于与母线连接时在母线上移动以调整位置。

8.根据权利要求1所述的机械臂式带电作业工器具，其特征在于，所述控制设备采用嵌入式芯片。

9.根据权利要求1所述的机械臂式带电作业工器具，其特征在于，还包括绝缘防护设备，所述绝缘防护设备包括封装在所述工具箱外表面的绝缘护套和封装所述两个机械臂的绝缘护套。

10.根据权利要求1所述的机械臂式带电作业工器具，其特征在于，所述工具箱内还设置有监听设备和报警设备。