CN111438707A - 一种高空自动装卸白炽灯泡的车载机械抓手 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高空自动装卸白炽灯泡的车载机械抓手，其车载平台上安装控制箱和弓形基座；弓形基座下方平台面上安装整体直式电液推杆、旋转底座，旋转底座上固定伸缩杆，电机驱动伸缩杆；电液推杆均穿过弓形基座的上平面预留孔，两台整体直式电液推杆顶部固定上台板上；伸缩杆顶部则穿过上台板中部的轴承后，安装至十字瓣爪底部上；十字瓣爪的上端通过转轴与上夹指连接；十字瓣爪和上夹指内面之间采用电动推杆固定连接，位于电动推杆外侧的十字瓣爪和上夹指内面上还垂直设置气囊；气泵通过气管给气囊充气；电气部件采用汇集线路的方式连接至PLC触摸屏，PLC触摸屏通过线路连接至开关和启动按钮；本发明自动化程度高，安全，方便快捷，省时省力。

Description

一种高空自动装卸白炽灯泡的车载机械抓手

技术领域

本发明涉及机械自动化装备领域，具体涉及一种高空自动装卸白炽灯泡的车载机械抓手。

背景技术

目前，大型建筑工地和普通偏远农村的路灯照明设备大多数是采用白炽灯泡和顶部灯罩组成的立杆结构，该照明设备的制作购买和维护成本低廉，照明效果较好；但这种情况下的白炽灯泡使用寿命相比家庭使用寿命有所降低，更换频率较多；由于上述照明设备的使用环境特殊，且现场需要电工攀爬路灯杆进行人工更换，存在安全风险和劳动强度较大的问题；所以针对更换白炽灯泡路灯，大家集思广益，现有技术中也公开了许多用于装卸白炽灯泡的手动设备或装置，如公开号CN202084516U，但是，手动机械手夹持灯泡及人力旋转装卸，操作稳定较差，用于夹持白炽灯泡的机械手常出现力度较大夹碎白炽灯泡，碎杂脱落扎伤维修人员的事故发生；由于路灯杆的高度要求，现有的手动装卸灯泡装置的杆较长，手持更换也无法准确的对准灯泡位置，手持杆长且笨重，操作不太方便，实用价值降低。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种高空自动装卸白炽灯泡的车载机械抓手。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种高空自动装卸白炽灯泡的车载机械抓手，包括车载平台，所述车载平台上安装控制箱和弓形基座；所述控制箱上设置开关和启动按钮、PLC触摸屏；所述弓形基座下方位置的车载平台面上安装两台整体直式电液推杆、一台旋转底座，所述旋转底座上固定安装伸缩杆，所述伸缩杆外侧安装圆锥齿轮，位于所述弓形基座一侧的车载平台面上还固定安装电机和减速机，所述电机和减速机转轴齿轮与所述伸缩杆的圆锥齿轮传动连接；所述两台整体直式电液推杆均穿过所述弓形基座的上平面预留孔，两台整体直式电液推杆顶部固定安装在上台板上；所述伸缩杆顶部则穿过所述上台板中部的轴承后，固定安装至十字瓣爪底部上；所述十字瓣爪的上端通过转轴与上夹指连接；所述十字瓣爪和上夹指内面之间采用电动推杆固定连接，位于所述电动推杆外侧的十字瓣爪和上夹指内面上还垂直设置气囊；所述上夹指外侧上固定安装压力检测表，并连通气囊；所述压力检测表通过气管与固定安装在所述弓形基座上的气泵连通；所述气泵、整体直式电液推杆、电动推杆、电机和减速机采用汇集线路的方式连接至PLC触摸屏，所述PLC触摸屏通过线路连接至开关和启动按钮。

通过采用上述技术方案，人工在PLC触摸屏上实现对整体直式电液推杆、气泵、电动推杆、电机的单独控制，并实现对灯泡的夹持装卸自动动作完成，操作方便，自动化程度高；通过人工在PLC触摸屏的操控，给予整体直式电液推杆和伸缩杆的伸缩指令，实现机械抓手平台整体的升降动作；通过气泵和压力检测表和气管给予气囊充气加压，进而实现对待夹持白炽灯泡的挤压，同时必须在电动伸缩杆伸缩驱动下，配合上夹指的自由夹持或展开动作，实用性强。

本发明进一步设置为，所述控制箱内固定安装有供电蓄电池，所述供电蓄电池通过导线连接开关和启动按钮。

通过采用上述技术方案，将蓄电池放在在控制箱，较强的利用内部空间，合理车载平台的整体布局，同时也保护蓄电池暴露外部的内耗现象，提高蓄电池使用寿命和蓄电能力，满足特殊环境的充电难，提高工作效率的特点。

本发明进一步设置为，所述上夹指与所述十字瓣爪呈四十五度至六十度内夹角设置。

通过采用上述技术方案，上夹指与所述十字瓣爪的夹角设置满足白炽灯泡的较好夹持力度，避免夹持不够紧密现象出现，也便于加挤压外侧气囊的目的；夹角四十五度使用于10W的灯泡，五十度适用于30W,六十度适用于100W的灯泡。

本发明进一步设置为，所述气囊与待夹持灯泡接触面设置摩擦用纹路并可弯曲形变。

通过采用上述技术方案，通过纹路的设置，增大与待接触白炽灯泡外表面的接触摩擦力，防止装卸过程中严重的打滑现象出现，气囊弯曲形变耐受力强，满足不同状态下的挤压或舒展需要。

本发明进一步设置为，所述伸缩杆位于两台整体直式电液推杆中间并排设置或呈三角顶点设置。

通过采用上述技术方案，目的是对上台板或者说机械爪机构整体的良好支撑作用，避免因高度增加出现的摇晃现象出现，增加机构整体平台的稳定性。

本发明进一步设置为，所述伸缩杆与整体直式电液推杆伸缩高度不低于八米。

通过采用上述技术方案，目的是满足当下使用路灯的安全安装要求，也适用低于该高度的白炽灯泡的装卸工作需要。

本发明进一步设置为，所述上台板四周设置高度为二厘米或三厘米的立板，形成托盘形状。

通过采用上述技术方案，一旦机械爪抓碎灯泡，碎渣可以通过上夹指外展或外张，伸缩杆在电机旋转驱动下，机械爪整体旋转，碎渣便会顺着十字瓣爪间隙处脱落至上台板内，立板阻挡，外界风无法在机械爪整体下降过程中将其吹落扎伤下方操作人员，目的是提高装卸过程中人员的安全保护系数。

本发明的有益效果是：满足在大型建筑工地和普通偏远农村的白炽灯泡路灯的自动装卸，操作方便，自动化程度高，装卸稳定性和便捷性高；装卸维修人员省去爬高工序，降低劳动强度，同时也保护安全，装卸过程中对夹碎的灯泡进行安全保护和回收，避免环境污染和人员的伤害，适用路灯环境和高度较强。

附图说明

图1是本发明结构示意图I。

图2是本发明结构示意图II。

图3是本发明主视图。

图4是本发明后视图。

图5是本发明左视图。

图6是本发明右视图。

图7是本发明俯视图。

其中1.车载平台，2.整体直式电液推杆，3.气囊，4.电动推杆，5.气管，6.压力检测表，7.转轴，8.气泵，9.PLC触摸屏，10.开关和启动按钮，11.电机+减速机，12.上夹指，13.上台板，14.伸缩杆，15.旋转底座，16.十字瓣爪，17.弓形基座，18.控制箱，19.轴承。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行进一步的阐述，应该说明的是，下述说明仅是为了解释本发明，并不对其内容进行限定。

实施例1

参照图1和图2，一种高空自动装卸白炽灯泡的车载机械抓手，包括车载平台1，车载平台1上安装控制箱18和弓形基座17；控制箱18上设置开关和启动按钮10、PLC触摸屏9；弓形基座17下方位置的车载平台1面上安装两台整体直式电液推杆2、一台旋转底座15，旋转底座15上固定安装伸缩杆14，伸缩杆14外侧安装圆锥齿轮，位于弓形基座17一侧的车载平台1面上还固定安装电机和减速机11，电机和减速机11转轴齿轮与伸缩杆14的圆锥齿轮传动连接；两台整体直式电液推杆2均穿过弓形基座17的上平面预留孔，两台整体直式电液推杆2顶部固定安装在上台板13上；伸缩杆14顶部则穿过上台板13中部的轴承19后，固定安装至十字瓣爪16底部上；十字瓣爪16的上端通过转轴7与上夹指12连接；十字瓣爪16和上夹指12内面之间采用电动推杆4固定连接，位于电动推杆4外侧的十字瓣爪16和上夹指12内面上还垂直设置气囊3；上夹指12外侧上固定安装压力检测表6，并连通气囊3；压力检测表6通过气管5与固定安装在所述弓形基座17上的气泵8连通；气泵8、整体直式电液推杆2、电动推杆4、电机和减速机11采用汇集线路的方式连接至PLC触摸屏9，PLC触摸屏9通过线路连接至开关和启动按钮10，控制箱18内固定安装有供电蓄电池，供电蓄电池通过导线连接开关和启动按钮10，给装置整体供电。

参照图1至图7，本高空自动装卸白炽灯泡的车载机械抓手的工作原理如下：

(一)卸下白炽灯泡工作流程及操作：

首先，打开开关，启动按钮10，控制箱18内的蓄电池给PLC触摸屏9供电，反应时间一秒至五秒，PLC系统运行正常后，将车载平台1运送至待卸白炽灯泡下方位置，人工点击触摸屏9的上升指令；然后，伸缩杆14在整体直式电液推杆2的驱动上升协同下，上台板13与机械爪整体机构平台上升至顶部接近白炽灯泡底部；接着，人工点击触摸屏9的电动推杆伸缩指令，电动推杆4向上升，顶着上夹指12向外扩，呈现张开的状态；紧接着，机械爪平台整体在整体直式电液推杆2的上升推进下，完全将灯泡缓慢的至于十字瓣爪16内，上升停止；再接着，缩回电动伸缩杆4，并与气泵8一同通过气管5向气囊3内注入气体，气囊3鼓起的同时，随着电动伸缩杆4收缩，下夹指12将气囊3紧紧挤压在白炽灯泡外壁上，此时读出压力检测表6上数值，记录并作为下次操作使用的参考，气泵关闭保压；最后，根据系统设置控制电机和减速机11的旋转转速和自由度，半个自由度(注：机械爪旋转180°)完成后，张开上夹指12，机械爪旋转至初始位置，再夹持灯泡，再旋转半个自由度后，如上操作，直到彻底将灯泡旋转拧下，由于最后半个自由度拧下时，机械爪刚好夹持着灯泡，所以不会造成灯泡与机械爪分离现象的出现，最后降下整体直流电液推杆2至底部，张开上夹指12取出不亮灯泡，收集集中销毁。

(二)装上白炽灯泡工作流程及操作：

抓取灯泡过程与上述抓取或夹持过程相同，区别在于，装上白炽灯泡是先通过机械抓手夹持住灯泡，灯泡螺纹金属壳体朝上，通过伸缩杆14和整体直式电液推杆2将机械爪升至对准灯罩螺纹柱孔位置，启动电机11旋转半个自由度，灯泡挂住；然后，张开上夹指12，机械抓手通过电机11反转半个自由度，上夹指12回到初始位置，再夹持，再旋转半个自由度，往复上述操作直到将灯泡完全拧上(出现空转即可或气囊3与灯泡外壁摩擦声均可停下或者记录拧下几个半自由度，那么安装的时候就用几个半自由度)，最后降下伸缩杆14和整体直式低电液推杆2，整个平台抓手下降只初始位置，完成操作。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (7)

1.一种高空自动装卸白炽灯泡的车载机械抓手，包括车载平台(1)，其特征在于，所述车载平台(1)上安装控制箱(18)和弓形基座(17)；所述控制箱(18)上设置开关和启动按钮(10)、PLC触摸屏(9)；所述弓形基座(17)下方位置的车载平台(1)面上安装两台整体直式电液推杆(2)、一台旋转底座(15)，所述旋转底座(15)上固定安装伸缩杆(14)，所述伸缩杆(14)外侧安装圆锥齿轮，位于所述弓形基座(17)一侧的车载平台(1)面上还固定安装电机和减速机(11)，所述电机和减速机(11)转轴齿轮与所述伸缩杆(14)的圆锥齿轮传动连接；所述两台整体直式电液推杆(2)均穿过所述弓形基座(17)的上平面预留孔，两台整体直式电液推杆(2)顶部固定安装在上台板(13)上；所述伸缩杆(14)顶部则穿过所述上台板(13)中部的轴承(19)后，固定安装至十字瓣爪(16)底部上；所述十字瓣爪(16)的上端通过转轴(7)与上夹指(12)连接；所述十字瓣爪(16)和上夹指(12)内面之间采用电动推杆(4)固定连接，位于所述电动推杆(4)外侧的十字瓣爪(16)和上夹指(12)内面上还垂直设置气囊(3)；所述上夹指(12)外侧上固定安装压力检测表(6)，并连通气囊(3)；所述压力检测表(6)通过气管(5)与固定安装在所述弓形基座(17)上的气泵(8)连通；所述气泵(8)、整体直式电液推杆(2)、电动推杆(4)、电机和减速机(11)采用汇集线路的方式连接至PLC触摸屏(9)，所述PLC触摸屏(9)通过线路连接至开关和启动按钮(10)。

2.根据权利要求1所述的一种高空自动装卸白炽灯泡的车载机械抓手，其特征在于，所述控制箱(18)内固定安装有供电蓄电池，所述供电蓄电池通过导线连接开关和启动按钮(10)。

3.根据权利要求2所述的一种高空自动装卸白炽灯泡的车载机械抓手，其特征在于，所述上夹指(12)与所述十字瓣爪(16)呈四十五度至六十度内夹角设置。

4.根据权利要求3所述的一种高空自动装卸白炽灯泡的车载机械抓手，其特征在于，所述气囊(3)与待夹持灯泡接触面设置摩擦用纹路并可弯曲形变。

5.根据权利要求1所述的一种高空自动装卸白炽灯泡的车载机械抓手，其特征在于，所述伸缩杆(14)位于两台整体直式电液推杆(2)中间并排设置或呈三角顶点设置。

6.根据权利要求5所述的一种高空自动装卸白炽灯泡的车载机械抓手，其特征在于，所述伸缩杆(14)与整体直式电液推杆(2)伸缩高度不低于八米。

7.根据权利要求1所述的一种高空自动装卸白炽灯泡的车载机械抓手，其特征在于，所述上台板(13)四周设置高度为二厘米或三厘米的立板，形成托盘形状。

Images