CN111313265A - 一种电力开关柜远程控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电力开关柜远程控制装置，所述控制装置设置在电力开关柜的柜体内用于控制柜体内的开关，所述控制装置包括：左右进给机构、上下进给机构、前后进给机构、机械手机构、图像采集模块、控制系统，所述控制系统包括控制器、电源模块以及无线通信模块，所述控制系统通过无线通信模块连接远程控制终端，所述远程控制终端基于图像采集模块上传的图像数据控制左右进给机构、上下进给机构、前后进给机构、机械手机构动作从而使机械手抓控制柜体内的开关实现电力开关柜的远程控制。本装置结构简单，拆装方便，其能够通过远程实现电力开关柜内电力开关的自动控制，尤其适用于将传统手动操作的电力控制柜改造升级为远程控制使用。

Description

一种电力开关柜远程控制装置

技术领域

本发明主要涉及电力开关柜相关技术领域，具体是一种电力开关柜远程控制装置。

背景技术

在配电站相关技术领域中，需要使用到电力开关柜实现配电需求。在对配电柜内的电力开关进行控制时，需要人工现场对开关进行抬起或按压或旋转动作。人工现场操作的方式，一方面是需要工作人员到达现场，难以保证及时的作业，再者，人工操作存在一定的危险性。

现有技术中，部分电力开关柜采用自动控制的方式，远程遥控实现开关的控制，其主要是将配电柜内的开关设计为自动式开关从而达到控制功能。一方面，投入的成本较高，另一方面，对现有不具有自动控制开关的电力开关柜而言仍是无法实现远程控制。

发明内容

为解决目前技术的不足，本发明结合现有技术，从实际应用出发，提供一种电力开关柜远程控制装置，本装置结构简单，拆装方便，其能够通过远程实现电力开关柜内电力开关的自动控制，尤其适用于将传统手动操作的电力控制柜改造升级为远程控制使用。

本发明的技术方案如下：

一种电力开关柜远程控制装置，所述控制装置设置在电力开关柜的柜体内用于控制柜体内的开关，所述控制装置包括：

左右进给机构，所述左右进给机构通过两端的快拆组件固定在柜体内部，所述左右进给机构包括一左右进给电机；

上下进给机构，所述上下进给机构安装于所述左右进给机构上，上下进给机构整体能够在所述左右进给电机驱动下沿左右方向运动，所述上下进给机构包括一上下进给电机；

前后进给机构，所述前后进给机构安装于所述上下进给机构上，前后进给机构整体能够在所述上下进给电机驱动下沿上下方向运动，所述前后进给机构包括一前后进给电机；

机械手机构，所述机械手机构安装于所述前后进给机构上，所述机械手机构包括支撑臂、旋转驱动电机、机械手抓组件，所述支撑臂能够在所述前后进给电机驱动下沿前后方向运动，所述旋转驱动电机固定于所述支撑臂外端，所述机械手抓组件连接旋转驱动电机后其整体能够在旋转驱动电机驱动下旋转运动，所述机械手抓组件包括两个可实现夹持功能的机械手抓以及驱动机械手抓动作的夹持电机，所述机械手抓用于控制柜体内的开关；

图像采集模块，所述图像采集模块包括摄像头，图像采集模块用于采集柜体内机械手抓的图像；

控制系统，所述控制系统连接图像采集模块、前后进给电机、左右进给电机、上下进给电机、旋转电机以及夹持电机，所述控制系统包括控制器、电源模块以及无线通信模块，所述控制系统通过无线通信模块连接远程控制终端，所述远程控制终端基于图像采集模块上传的图像数据控制前后进给电机、左右进给电机、上下进给电机、旋转电机以及夹持电机动作从而使机械手抓控制柜体内的开关实现电力开关柜的远程控制。

进一步的，所述左右进给机构通过螺母、丝杠结构驱动上下进给机构运动，所述上下进给机构通过螺母、丝杠结构驱动前后进给机构，所述前后进给机构通过螺母、丝杠结构驱动机械手机构。

进一步的，所述左右进给机构包括横向支撑架，所述横向支撑架两端安装有可控磁力座，所述左右进给机构通过横向支撑架两端的磁力座吸附于柜体内部两侧的侧壁上实现在柜体内的固定安装。

进一步的，所述横向支撑架端部固定设有支撑头，所述磁力座一侧设有开口槽，所述支撑头外端插入在所述开口槽内且可在轴向方向调整位置，所述支撑头上设有锁紧螺母，所述锁紧螺母与所述支撑头螺纹配合，所述锁紧螺母位于横向支撑架以及磁力座之间。

进一步的，所述夹持电机连接有双向丝杠，两个机械手抓上设置旋向相反的螺纹，分别与对应的双向丝杠螺纹端螺纹配合。

本发明的有益效果：

1、本发明所设计的远程控制装置，能够安装在现有传统需要人工操作电力开关的电力柜内，通过能够多轴移动以及旋转的机械手抓取代人工操作，通过设计的控制系统能够在远程对电力控制柜内的开关进行控制，控制过程中图像采集模块能够供操作人员远程观察机械手抓的位置以便能够精准的抓取到需要操作的开关，因此，本发明适用于将传统电力开关柜改造升级为远程控制使用。

2、本发明的整体结构设计简单合理，易于实现模块化加工制作，可基于所使用的电力开关柜尺寸设计其整体大小，可将本装置模块组装调试后再运输至现场安装，其通过设计的磁力吸附结构，能够实现本装置的快速拆装，因此，本发明具有整体结构设计简单合理、拆装方便，利于推广使用的优点。

附图说明

附图1为本发明在柜体内安装方式示意图；

附图2为本发明前后进给机构以及机械手机构结构示意图；

附图3为图1中I部结构放大图；

附图4为本发明控制原理图。

具体实施方式

结合附图和具体实施例，对本发明作进一步说明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。

如图1～4所示，为本发明提供的一种电力开关柜远程控制装置，本控制装置设置在电力开关柜的柜体1内用于控制柜体1内的开关，其控制方式主要是通过机械手抓23抓取到柜体1内的开关后，相应作出按压、抬起或旋转动作。所述控制装置包括：左右进给机构、上下进给机构、前后进给机构、机械手机构、图像采集模块13以及控制系统。

其中所述左右进给机构通过两端的快拆组件固定在柜体1内部，所述左右进给机构包括一左右进给电机4，具体的左右进给机构采用螺母丝杠式结构，其主要包括一个横向支撑架5，横向支撑架5起到主要固定支撑作用，横向支撑架5上安装左右进给丝杠10，左右进给丝杠10通过相互啮合的从动齿轮2以及主动齿轮3连接左右进给电机4，左右进给电机4设置在横向支撑架5上方以提供上下进给机构足够的运动空间；左右进给丝杠10上安装左右移动板9，左右移动板9内侧与左右进给丝杠10螺纹配合后可左右运动。

所述上下进给机构安装于所述左右进给机构的左右移动板10上，上下进给机构整体能够在所述左右进给电机4驱动下沿左右方向运动，所述上下进给机构包括一上下进给电机7；具体的，上下进给机构采用丝杠螺母式结构，其主要包括竖向支撑架8，竖向支撑架8内设置竖向进给丝杠6，竖向进给丝杠6顶部连接上下进给电机7，竖向进给丝杠6通过螺纹配合一个上下移动板11，上下移动板11在上下进给电机7带动下能够实现上下移动。

所述前后进给机构安装于所述上下进给机构的上下移动板11上，前后进给机构整体能够在所述上下进给电机7驱动下沿上下方向运动，所述前后进给机构包括一前后进给电机15；具体的，前后进给机构采用丝杠螺母式结构，其主要包括前后支撑架16，前后支撑架8内设置前后进给丝杠18，前后进给丝杠18连接前后进给电机15，前后进给丝杠18上螺纹配合由前后移动螺母座17，机械手机构的支撑臂19安装在该前后运动螺母座17上。

所述机械手机构包括支撑臂19、旋转驱动电机20、机械手抓组件，所述支撑臂19能够在所述前后进给电机15驱动下沿前后方向运动，所述旋转驱动电机15固定于所述支撑臂19外端，所述机械手抓组件连接旋转驱动电机20后其整体能够在旋转驱动电机20驱动下旋转运动，所述机械手抓组件包括两个可实现夹持功能的机械手抓23以及驱动机械手抓23动作的夹持电机21，通过夹持电机21控制两个机械手抓23相对运动，实现开关的抓取。夹持电机21连接有双向丝杠22，两个机械手抓23上设置旋向相反的螺纹，分别与对应的双向丝杠22螺纹端螺纹配合。抓取后可控制开关的按压，旋转等，在一些情况下，也可将两个机械手抓23合拢在一起，通过合拢在一起的机械手抓23按压或抬起开关等。

所述图像采集模块14包括摄像头，图像采集模块14安装在柜体1内合适位置或者安装在机械手机构上，图像采集模块14在需要进行电力柜的远程控制时，其摄像头打开，用于锁定机械手抓23的位置，供作业人员观察图像控制机械手抓23的位置。

本发明的控制系统12连接图像采集模块14、前后进给电机15、左右进给电机4、上下进给电机7、旋转电机20以及夹持电机21，所述控制系统12包括控制器、电源模块以及无线通信模块，所述控制系统12通过无线通信模块连接远程控制终端，所述远程控制终端基于图像采集模块14上传的图像数据控制前后进给电机15、左右进给电机4、上下进给电机7、旋转电机20以及夹持电机21动作从而使机械手抓23控制柜体1内的开关实现电力开关柜的远程控制。

作为本发明的优选方案，在横向支撑架5两端安装有可控磁力座24，所述左右进给机构通过横向支撑架5两端的磁力座24吸附于柜体1内部两侧的侧壁上实现在柜体1内的固定安装，由于一般电力开关柜能够被磁铁进行吸附，本发明通过磁力座24实现固定，能够满足现场的快速拆装需求，在需要对内部的电器件进行维修时，可将本控制装置作为一个整体直接拆下。进一步，横向支撑架5端部固定设有支撑头27，所述磁力座24一侧设有开口槽25，所述支撑头27外端插入在所述开口槽25内且可在轴向方向调整位置，所述支撑头27上设有锁紧螺母26，所述锁紧螺母26与所述支撑头27螺纹配合，所述锁紧螺母26位于横向支撑架5以及磁力座24之间。松开锁紧螺母26后，可以微调磁力座24位置，使磁力座24吸附在柜体1后，拧紧锁紧螺母26实现本装置的牢靠固定。

Claims (5)

1.一种电力开关柜远程控制装置，所述控制装置设置在电力开关柜的柜体内用于控制柜体内的开关，其特征在于，所述控制装置包括：

左右进给机构，所述左右进给机构通过两端的快拆组件固定在柜体内部，所述左右进给机构包括一左右进给电机；

上下进给机构，所述上下进给机构安装于所述左右进给机构上，上下进给机构整体能够在所述左右进给电机驱动下沿左右方向运动，所述上下进给机构包括一上下进给电机；

前后进给机构，所述前后进给机构安装于所述上下进给机构上，前后进给机构整体能够在所述上下进给电机驱动下沿上下方向运动，所述前后进给机构包括一前后进给电机；

机械手机构，所述机械手机构安装于所述前后进给机构上，所述机械手机构包括支撑臂、旋转驱动电机、机械手抓组件，所述支撑臂能够在所述前后进给电机驱动下沿前后方向运动，所述旋转驱动电机固定于所述支撑臂外端，所述机械手抓组件连接旋转驱动电机后其整体能够在旋转驱动电机驱动下旋转运动，所述机械手抓组件包括两个可实现夹持功能的机械手抓以及驱动机械手抓动作的夹持电机，所述机械手抓用于控制柜体内的开关；

图像采集模块，所述图像采集模块包括摄像头，图像采集模块用于采集柜体内机械手抓的图像；

控制系统，所述控制系统连接图像采集模块、前后进给电机、左右进给电机、上下进给电机、旋转电机以及夹持电机，所述控制系统包括控制器、电源模块以及无线通信模块，所述控制系统通过无线通信模块连接远程控制终端，所述远程控制终端基于图像采集模块上传的图像数据控制前后进给电机、左右进给电机、上下进给电机、旋转电机以及夹持电机动作从而使机械手抓控制柜体内的开关实现电力开关柜的远程控制。

2.如权利要求1所述的一种电力开关柜远程控制装置，其特征在于，所述左右进给机构通过螺母、丝杠结构驱动上下进给机构运动，所述上下进给机构通过螺母、丝杠结构驱动前后进给机构，所述前后进给机构通过螺母、丝杠结构驱动机械手机构。

3.如权利要求2所述的一种电力开关柜远程控制装置，其特征在于，所述左右进给机构包括横向支撑架，所述横向支撑架两端安装有可控磁力座，所述左右进给机构通过横向支撑架两端的磁力座吸附于柜体内部两侧的侧壁上实现在柜体内的固定安装。

4.如权利要求3所述的一种电力开关柜远程控制装置，其特征在于，所述横向支撑架端部固定设有支撑头，所述磁力座一侧设有开口槽，所述支撑头外端插入在所述开口槽内且可在轴向方向调整位置，所述支撑头上设有锁紧螺母，所述锁紧螺母与所述支撑头螺纹配合，所述锁紧螺母位于横向支撑架以及磁力座之间。

5.如权利要求1所述的一种电力开关柜远程控制装置，其特征在于，所述夹持电机连接有双向丝杠，两个机械手抓上设置旋向相反的螺纹，分别与对应的双向丝杠螺纹端螺纹配合。

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