CN112864940B - 一种基于机械手的输电线路异物拆除方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电力检修技术领域，尤其是一种基于机械手的输电线路异物拆除方法，其方法基于一种高空机械手臂修剪树枝异物的装置，包括车厢、牵引车头和支撑架，通过电机箱内腔的底部通过支撑板固定连接有第一电机，并且第一电机的输出端通过联轴器固定连接有转轴，转轴的表面固定连接有齿轮，齿轮的左侧贯穿电机箱并延伸至电机箱的外部，并且齿轮延伸至电机箱外部的表面与齿牙板的表面啮合，第一圆弧夹板和第二圆弧夹板的相互配合，电动伸缩杆可以控制第二圆弧夹板进行自动化夹紧，能够对需要修剪的树枝和异物进行很好的夹紧，在需要将一些树枝进行切断时，可以避免树枝直接掉落。
Description
技术领域
本发明涉及电力检修技术领域，尤其涉及一种基于机械手的输电线路异物拆除方法。
背景技术
机械手臂是一种能按既定的程序或要求，自动完成物件（如材料、工件、零件或工具等）传送或操作作业的机械装置，它能部分地代替人的手工劳动。较高形式的机械手还能模拟人的手臂动作，完成较复杂的作业。机械手臂广泛应用于半导体制造、工业、医疗、军事、以及太空探索等领域，在市政道路和一些其他园林内，种植有大量的树木，因为一些树枝的生长和采光造成影响，所以需要对树木上的枝叶进行修剪，且树枝上也容易沾染一些异物，如果不对其进行清理，影响了整体美观程度的同时也存在一定的安全隐患，所以需要高空机械手臂对枝叶和异物进行处理。
传统的用于高空机械手臂修剪枝叶和异物的装置，一般都是直接将树枝剪断，然后树枝就会掉落在地面，这样会造成一定的安全隐患，且对路上的行人也具有很大危险性，且对树枝和异物进行清理时，如果不能对其进行一定的夹紧，在操作时难度也会增加，降低了使用者操作效率的同时也增加了其工作强度。
输电线路的线路和铁塔上，在树木较多的架设线路区域，经常会遇到树枝掉落到输电线路和铁塔上的情形，有的树枝较为粗大，且具有较多的末端细枝，粗大的树枝重量较大，通常会压坏导线或铁塔金具，采用通常的手持工具拉动树枝，往往会拉扯到导线，导致导线松脱和铁塔金具损坏，而现有的高空作业在摘除树枝时，由于有的树枝较大，工作人员既不好下手操作，取下时由于树枝较大也不方面取下，同时摘除动作同样有可能损坏电线和铁塔金具，因此，本申请正是基于此技术背景，研发出一套可以较为方便智能的摘除输电线路铁塔上的树枝异物，同时不会损坏现有导线和铁塔金具的装置，并基于该装置研发树枝异物的清除方法，以解决上述技术问题。
发明内容
本实本发明的目的是为了解决现有技术中机械手臂不能对树枝和异物进行夹紧的缺点，而提出的一种用于高空机械手臂修剪树枝异物的装置，进而实现基于机械手的输电线路异物拆除方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
拆除方法基于一种高空机械手臂修剪树枝异物的装置，包括车厢、牵引车头和支撑架，车厢的左侧与牵引车头的右侧固定连接，车厢内腔的底部与支撑架的底部固定连接，支撑架的顶部固定连接有底座，底座顶部的左侧通过活动件转动连接有第一液压油缸，第一液压油缸的顶端固定连接有固定板，并且固定板的顶部固定连接有驱动箱，驱动箱的表面设置有固定箱，并且固定箱顶部的左侧固定连接有第一圆弧夹板，固定箱内腔的底部固定连接有电动伸缩杆，电动伸缩杆的输出端贯穿固定箱并延伸至固定箱的顶部，并且电动伸缩杆延伸至固定箱顶部的一端固定连接有第二圆弧夹板，固定箱内腔的顶部和底部之间固定连接有连接箱，并且连接箱内腔的左侧固定连接有齿牙板，连接箱内腔的右侧固定连接有导轨，并且导轨的左侧滑动连接有电机箱，电机箱内腔的底部通过支撑板固定连接有第一电机，并且第一电机的输出端通过联轴器固定连接有转轴，转轴远离第一电机的一端与电机箱内腔的表面通过轴承转动连接，转轴的表面固定连接有齿轮，齿轮的左侧贯穿电机箱并延伸至电机箱的外部，并且齿轮延伸至电机箱外部的表面与齿牙板的表面啮合，电机箱的右侧固定连接有固定杆，固定杆的顶端依次贯穿连接箱和固定箱并延伸至固定箱的顶部，并且固定杆延伸至固定箱顶部的一端固定连接有切刀。
优选的，底座的内壁固定连接有第二液压油缸，并且第二液压油缸的顶端通过活动件转动连接有滑块，第一液压油缸的底部固定连接有滑轨，滑轨的内壁与滑块的表面滑动连接。
优选的，驱动箱内腔的底部通过支撑板固定连接有第二电机，并且第二电机的输出端贯穿驱动箱并延伸至驱动箱的表面，第二电机延伸至驱动箱表面的一端与固定箱的背面通过法兰盘固定连接。
优选的，固定箱顶部的表面和背面均开设有与电动伸缩杆和固定杆相配合使用的开口。
优选的，牵引车头的表面通过活动件转动连接有箱门，并且箱门的表面固定连接有把手。
优选的，车厢的底部和牵引车头的底部均固定连接有驱动车轮。
优选的，连接箱的右侧和导轨的内部均开设有与固定杆相配合使用的矩形槽。
优选的，第一圆弧夹板的内壁和第二圆弧夹板的内壁均固定连接有橡胶垫。
本发明提出的一种用于高空机械手臂修剪枝叶和异物的装置，有益效果在于：该用于高空机械手臂修剪枝叶和异物的装置，通过电机箱内腔的底部通过支撑板固定连接有第一电机，并且第一电机的输出端通过联轴器固定连接有转轴，转轴远离第一电机的一端与电机箱内腔的表面通过轴承转动连接，转轴的表面固定连接有齿轮，齿轮的左侧贯穿电机箱并延伸至电机箱的外部，并且齿轮延伸至电机箱外部的表面与齿牙板的表面啮合，第一圆弧夹板和第二圆弧夹板的相互配合，电动伸缩杆可以控制第二圆弧夹板进行自动化夹紧，能够对需要修剪的树枝和异物进行很好的夹紧，在需要将一些树枝进行切断时，可以避免树枝直接掉落，造成一定的安全隐患，能够将切断的树枝下降至车厢的内部，便于使用者进行回收，提高了整体的安全性，且具有很好的回收效果。同时，本申请的清除异物作业完全解决了背景技术中“输电线路的线路和铁塔上，在树木较多的架设线路区域，经常会遇到树枝掉落到输电线路和铁塔上的情形，有的树枝较为粗大，且具有较多的末端细枝，粗大的树枝重量较大，通常会压坏导线或铁塔金具，采用通常的手持工具拉动树枝，往往会拉扯到导线，导致导线松脱和铁塔金具损坏，而现有的高空作业在摘除树枝时，由于有的树枝较大，工作人员既不好下手操作，取下时由于树枝较大也不方面取下，同时摘除动作同样有可能损坏电线和铁塔金具”的技术问题。本申请的清除作业，通过首先剪切掉树枝的末端细枝，末端由于较小或较轻，掉落时不会损坏导线和铁塔金具，一一清除末端后，再由装置夹持着将较大或较粗的树枝驱干整体运输至车厢内，使树枝摘除时不会损坏导线或金具，也可以采用较少的工序对树枝进行回收，方便收纳运输和后续的利用。
附图说明
图1为本发明提出的一种用于高空机械手臂修剪枝叶和异物的装置结构的正视图。
图2为本发明车厢结构的剖视图。
图3为本发明图1中A处局部的放大图。
图4为本发明驱动箱和固定箱内部结构的侧视图。
图5为本发明连接箱内部结构的侧视图。
图6为本发明电机箱结构的剖视图。
图7为本发明滑块和滑轨结构的立体图。
图中：
车厢1、牵引车头2、支撑架3、底座4、第一液压油缸5、固定板6、驱动箱7、固定箱8、第一圆弧夹板9、电动伸缩杆10、第二圆弧夹板11、连接箱12、齿牙板13、导轨14、电机箱15、第一电机16、转轴17、齿轮18、固定杆19、切刀20、第二液压油缸21、滑块22、滑轨23、第二电机24、箱门25、矩形槽26。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1-7，一种用于高空机械手臂修剪枝叶和异物的装置，包括车厢1、牵引车头2和支撑架3，车厢1的左侧与牵引车头2的右侧固定连接，车厢1内腔的底部与支撑架3的底部固定连接，支撑架3的顶部固定连接有底座4，底座4顶部的左侧通过活动件转动连接有第一液压油缸5，第一液压油缸5启动后会带动固定板6的运动，进而对驱动箱7的高度进行调节，第一液压油缸5的顶端固定连接有固定板6，并且固定板6的顶部固定连接有驱动箱7，驱动箱7的表面设置有固定箱8，并且固定箱8顶部的左侧固定连接有第一圆弧夹板9，固定箱8内腔的底部固定连接有电动伸缩杆10，电动伸缩杆10启可以带动第二圆弧夹板11的上下运动和旋转运动，这样在第一圆弧夹板9和第二圆弧夹板11的相互配合下，可以对树枝或异物进行很好的夹紧，电动伸缩杆10的输出端贯穿固定箱8并延伸至固定箱8的顶部，并且电动伸缩杆10延伸至固定箱8顶部的一端固定连接有第二圆弧夹板11，固定箱8内腔的顶部和底部之间固定连接有连接箱12，并且连接箱12内腔的左侧固定连接有齿牙板13，连接箱12内腔的右侧固定连接有导轨14，并且导轨14的左侧滑动连接有电机箱15，电机箱15内腔的底部通过支撑板固定连接有第一电机16，第一电机16为伺服电机，可以进行正反转，这样可以带动电机箱15在导轨14上往复运动，并且第一电机16的输出端通过联轴器固定连接有转轴17，转轴17远离第一电机16的一端与电机箱15内腔的表面通过轴承转动连接，转轴17的表面固定连接有齿轮18，齿轮18的左侧贯穿电机箱15并延伸至电机箱15的外部，并且齿轮18延伸至电机箱15外部的表面与齿牙板13的表面啮合，电机箱15的右侧固定连接有固定杆19，固定杆19的顶端依次贯穿连接箱12和固定箱8并延伸至固定箱8的顶部，并且固定杆19延伸至固定箱8顶部的一端固定连接有切刀20，切刀20具有很好的切割效果，能够对树枝进行很好的切割，第一电机16启动后会带动转轴17的转动，进而带动了齿轮18的转动，因为齿轮18和齿牙板13相互啮合，这样第一电机16启动后会带动电机箱15在导轨14上直线运，进而带动了固定杆19的运动，继而带动了切刀20的运动，这样切刀20可以对固定的树枝切断。
参照图1，底座4的内壁固定连接有第二液压油缸21，第二液压油缸21启动后会带动滑块22的运动，因为第二液压油缸21与滑块22是活动连接，这样滑块22会在滑轨23的内部沿着轨道运动，这时第一液压油缸5的角度就会发生变化，并且第二液压油缸21的顶端通过活动件转动连接有滑块22，第一液压油缸5的底部固定连接有滑轨23，滑轨23的内壁与滑块22的表面滑动连接。
参照图1和3，驱动箱7内腔的底部通过支撑板固定连接有第二电机24，第二电机24的转速使用者可提前编程进行控制，并且第二电机24的输出轴贯穿驱动箱7并延伸至驱动箱7的表面，第二电机24延伸至驱动箱7表面的一端与固定箱8的背面通过法兰盘固定连接，第二电机24可以控制的第二电机24输出轴的伸缩和转动。
参照图3，固定箱8顶部的表面和背面均开设有与电动伸缩杆10和固定杆19相配合使用的开口，开口与电动伸缩杆10和固定杆19接触的部位设置有密封圈，这样可以防止水分进入到固定箱8的内部。
参照图1，牵引车头2的表面通过活动件转动连接有箱门25，并且箱门25的表面固定连接有把手，使用者可通过把手打开箱门25，然后在牵引车头2的内部进行操作。
参照图1，车厢1的底部和牵引车头2的底部均固定连接有驱动车轮。
参照图2、6和7，连接箱12的右侧和导轨14的内部均开设有与固定杆19相配合使用的矩形槽26。参照图2和6，第一圆弧夹板9的内壁和第二圆弧夹板11的内壁均固定连接有橡胶垫，橡胶垫可以增加第一圆弧夹板9的内壁和第二圆弧夹板11的摩擦力，这样第一圆弧夹板9的内壁和第二圆弧夹板11就可以对树枝或异物进行很好的夹紧。
一种基于机械手的输电线路异物拆除方法的具体为：
先通过驱动车轮和牵引车头2将车厢1驱动至合适的位置，当到达合适位置后，这时可启动第二液压油缸21，第二液压油缸21启动后会带动滑块22在滑轨23上运动，进而带动了第一液压油缸5的运动，从而通过固定板6带动了驱动箱7的运动，可将驱动箱7调节至合适高度和位置，然后通过控制第二电机24的输出轴的伸缩和转动，可以调节驱动箱7与固定箱8的距离和固定箱8的角度，使其适应树枝的位置，使用者将需要修剪的树枝穿过第一圆弧夹板9，然后启动电动伸缩杆10，电动伸缩杆10启动后会带动第二圆弧夹板11上下运动，达到合适位置后，驱动第二圆弧夹板11转动，当第一圆弧夹板9与第二圆弧夹板11上下位置对应时停止，这样在第一圆弧夹板9和第二圆弧夹板11的相互配合下，可以通过电动伸缩杆10的上下运动对树枝进行很好的夹紧，然后启动第一电机16，第一电机16启动后会带动转轴17的转动，进而带动了齿轮18的转动，因为齿轮18和齿牙板13相互啮合，这样第一电机16启动后会带动电机箱15在导轨14上直线运动，进而带动了固定杆19的运动，继而带动了切刀20的上下运动，这样切刀20可以对固定的树枝的末端进行切断，切断后使用者再通过控制第一液压油缸5、第二液压油缸21、第二电机24、电动伸缩杆10、第一电机16使所述装置脱离树枝，然后继续对树枝的其他末端进行修剪，修剪完最后的一个树枝末端后，所述装置不再脱离树枝，而是通过第一圆弧夹板9和第二圆弧夹板11对树枝的夹紧作用下，通过控制第一液压油缸5、第二液压油缸21、第二电机24将树枝放入到车厢1的内部进行回收；
当发现高空异物时，使用者也可通过第一圆弧夹板9和第二圆弧夹板11对高空中的异物进行直接夹除清除。
以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种基于机械手的输电线路异物拆除方法，其特征在于：所述方法基于一种高空机械手臂修剪树枝的装置，所述装置包括车厢(1)、牵引车头(2)和支撑架(3)，车厢(1)的左侧与牵引车头(2)的右侧固定连接，车厢(1)内腔的底部与支撑架(3)的底部固定连接，支撑架(3)的顶部固定连接有底座(4)，底座(4)顶部的左侧通过活动件转动连接有第一液压油缸(5)，第一液压油缸(5)的顶端固定连接有固定板(6)，并且固定板(6)的顶部固定连接有驱动箱(7)，驱动箱(7)的表面设置有固定箱(8)，并且固定箱(8)顶部的左侧固定连接有第一圆弧夹板(9)，固定箱(8)内腔的底部固定连接有电动伸缩杆(10)，电动伸缩杆(10)的输出端贯穿固定箱(8)并延伸至固定箱(8)的顶部，并且电动伸缩杆(10)延伸至固定箱(8)顶部的一端固定连接有第二圆弧夹板(11)，电动伸缩杆(10)带动第二圆弧夹板(11)的上下运动和旋转运动，固定箱(8)内腔的顶部和底部之间固定连接有连接箱(12)，并且连接箱(12)内腔的左侧固定连接有齿牙板(13)，连接箱(12)内腔的右侧固定连接有导轨(14)，并且导轨(14)的左侧滑动连接有电机箱(15)，电机箱(15)内腔的底部通过支撑板固定连接有第一电机(16)，并且第一电机(16)的输出端通过联轴器固定连接有转轴(17)，转轴(17)远离第一电机(16)的一端与电机箱(15)内腔的表面通过轴承转动连接，转轴(17)的表面固定连接有齿轮(18)，齿轮(18)的左侧贯穿电机箱(15)并延伸至电机箱(15)的外部，并且齿轮(18)延伸至电机箱(15)外部的表面与齿牙板(13)的表面啮合，电机箱(15)的右侧固定连接有固定杆(19)，固定杆(19)的顶端依次贯穿连接箱(12)和固定箱(8)并延伸至固定箱(8)的顶部，并且固定杆(19)延伸至固定箱(8)顶部的一端固定连接有切刀(20)；底座(4)的内壁固定连接有第二液压油缸(21)，并且第二液压油缸(21)的顶端通过活动件转动连接有滑块(22)，第一液压油缸(5)的底部固定连接有滑轨(23)，滑轨(23)的内壁与滑块(22)的表面滑动连接；驱动箱(7)内腔的底部通过支撑板固定连接有第二电机(24)，并且第二电机(24)的输出轴贯穿驱动箱(7)并延伸至驱动箱(7)的表面，第二电机(24)延伸至驱动箱(7)表面的一端与固定箱(8)的背面通过法兰盘固定连接，第二电机(24)控制第二电机(24)的输出轴的伸缩和转动；
异物拆除方法为：先通过驱动车轮和牵引车头(2)将车厢(1)驱动至合适的位置，当到达合适位置后，这时启动第二液压油缸(21)，第二液压油缸(21)启动后会带动滑块(22)在滑轨(23)上运动，进而带动第一液压油缸(5)的运动，从而通过固定板(6)带动了驱动箱(7)的运动，将驱动箱(7)调节至合适高度和位置，然后通过控制第二电机(24)的输出轴的伸缩和转动，调节驱动箱(7)与固定箱(8)的距离和固定箱(8)的角度，使其适应树枝的位置，使用者将需要修剪的树枝穿过第一圆弧夹板(9)，然后启动电动伸缩杆(10)，电动伸缩杆(10)启动后会带动第二圆弧夹板(11)上下运动，达到合适位置后，驱动第二圆弧夹板(11)转动，当第一圆弧夹板(9)与第二圆弧夹板(11)上下位置对应时停止，这样在第一圆弧夹板(9)和第二圆弧夹板(11)的相互配合下，通过电动伸缩杆(10)的上下运动对树枝进行很好的夹紧，然后启动第一电机(16)，第一电机(16)启动后会带动转轴(17)的转动，进而带动了齿轮(18)的转动，因为齿轮(18)和齿牙板(13)相互啮合，这样第一电机(16)启动后会带动电机箱(15)在导轨(14)上直线运动，进而带动了固定杆(19)的运动，继而带动了切刀(20)的上下运动，这样切刀(20)对固定的树枝的末端进行切断，切断后使用者再通过控制第一液压油缸(5)、第二液压油缸(21)、第二电机(24)、电动伸缩杆(10)、第一电机(16)使所述装置脱离树枝，然后继续对树枝的其他末端进行修剪，修剪完最后的一个树枝末端后，所述装置不再脱离树枝，而是通过第一圆弧夹板(9)和第二圆弧夹板(11)对树枝的夹紧作用下，通过控制第一液压油缸(5)、第二液压油缸(21)、第二电机(24)将树枝放入到车厢(1)的内部进行回收。
2.根据权利要求1的一种基于机械手的输电线路异物拆除方法，其特征在于：固定箱(8)顶部的表面和背面均开设有与电动伸缩杆(10)和固定杆(19)相配合使用的开口。
3.根据权利要求1的一种基于机械手的输电线路异物拆除方法，其特征在于：牵引车头(2)的表面通过活动件转动连接有箱门(25)，并且箱门(25)的表面固定连接有把手。
4.根据权利要求1的一种基于机械手的输电线路异物拆除方法，其特征在于：车厢(1)的底部和牵引车头(2)的底部均固定连接有驱动车轮。
5.根据权利要求1的一种基于机械手的输电线路异物拆除方法，其特征在 于：连接箱(12)的右侧和导轨(14)的内部均开设有与固定杆(19)相配合使用的矩形槽(26)。
6.根据权利要求1的一种基于机械手的输电线路异物拆除方法，其特征在于：第一圆弧夹板(9)的内壁和第二圆弧夹板(11)的内壁均固定连接有橡胶垫。
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2021
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