CN115513816A - 一种开关柜的紧急分合闸改造工装 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种开关柜的紧急分合闸改造工装，包括插针固定底座、拨杆基座、旋转杆、拨杆推拉组件及插针按压组件，所述拨杆基座安装于所述插针固定底座，所述插针固定底座安装于柜体，所述旋转杆具有供机器人末端工具探入的旋转孔且所述旋转孔贯穿至所述拨杆基座外表面设置，所述旋转杆安装于所述拨杆基座并与所述拨杆推拉组件联动，所述插针按压组件安装于所述插针固定底座并与所述拨杆推拉组件联动。该改造工装结构简单巧妙，通过改造开关柜，便于机器人操作的同时能够实现机器人末端工具标准化，降低操作难度，有利于上述开关柜的紧急分合闸改造工装在开关柜技术领域的推广及应用。

Description

一种开关柜的紧急分合闸改造工装

技术领域

本发明涉及开关柜技术领域，具体是一种开关柜的紧急分合闸改造工装。

背景技术

工业机器人是广泛用于工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置，具有一定的自动性，可依靠自身的动力能源和控制能力实现各种工业加工制造功能。工业机器人被广泛应用于电子、物流、化工等各个工业领域之中。

变电站是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施，它通过其变压器将各级电压的电网联系起来。变电站起变换电压作用的设备是变压器，除此之外，变电站的设备还有开闭电路的开关设备，汇集电流的母线，计量和控制用互感器、仪表、继电保护装置和防雷保护装置、调度通信装置等，有的变电站还有无功补偿设备。变电站的主要设备和连接方式，按其功能不同而有差异。

为了避免工作人员在从事电气工作时，发生触电、灼伤、高空坠落等事故，而必须使用的安全器具。分为基本安全用具和辅助安全用具。基本安全用具指绝缘强度能长时间承受电气设备工作电压的作用的安全用具。基本安全用具可以直接操作电压电气设备，有：绝缘操作杆、绝缘夹钳、核相高压杆、高低压验电器、绝缘挡板、防护镜等。辅助安全用具指绝缘强度不能长时间承受电气设备工作电压的作用的安全用具。只能起辅助安全作用，即起加强基本安全用具的保安作用。有：绝缘手套、绝缘靴、绝缘鞋、绝缘台、绝缘垫、绝缘绳等。

随着工业机器人技术的成熟，为了进一步防止在操作变电站开关柜过程中发生意外事件，工业机器人在变电站开关柜技术领域的应用也越来越广泛。但是，变电站开关柜由于有不同类型、不同厂家等原因往往存在多个不同类型、不同形状的开关，这就需要多种末端工具分别进行操作，且因为各种柜体的开关尺寸无标准规范，导致操作机器人调试工作量大。

针对目前市面上常见的插针式开关类型，现有技术中人工操作时通常是使用一根细长杆套入柜体的紧急分合闸导向座孔，套入到位后按压完成分闸操作。但在机器人上安装一根细长杆会占用比较大的空间，大大影响机器人机械臂的可操作范围，且无法兼容操作其他类型的开关柜。这就需要一款简易工装改造柜体，使操作机器人末端工具可以标准化，满足批量化部署要求。

发明内容

为了克服上述现有技术中的缺陷，本发明的发明目的在于提供一种开关柜的紧急分合闸改造工装，该改造工装结构简单巧妙，通过改造开关柜，便于机器人操作的同时能够实现机器人末端工具标准化，降低操作难度，有利于上述开关柜的紧急分合闸改造工装在开关柜技术领域的推广及应用。

为了实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：一种开关柜的紧急分合闸改造工装，包括插针固定底座、拨杆基座、旋转杆、拨杆推拉组件及插针按压组件，所述拨杆基座安装于所述插针固定底座，所述插针固定底座安装于柜体，所述旋转杆具有供机器人末端工具探入的旋转孔且所述旋转孔贯穿至所述拨杆基座设置，所述旋转杆安装于所述拨杆基座并与所述拨杆推拉组件联动，所述插针按压组件安装于所述插针固定底座并与所述拨杆推拉组件联动。

作为本发明的一种优选方案，所述拨杆推拉组件包括推拉杆固定件与推拉杆，所述推拉杆固定件呈中空结构设置且与所述旋转杆之间通过滑动轮连接，所述推拉杆固设于所述推拉杆固定件一侧，位于所述推拉杆顶部设有与所述插针按压组件联动的导向轮。

作为本发明的一种优选方案，所述插针按压组件包括插针杆与摆杆轴，所述摆杆轴安装于所述插针杆的一端，所述摆杆轴搭接于所述推拉杆上且位于两个所述导向轮之间。

作为本发明的一种优选方案，所述摆杆轴与所述插针杆连接处安装有直线轴承。

作为本发明的一种优选方案，所述插针杆另一端设有插针压盖，所述插针压盖的截面面积大于所述插针杆的截面面积。

作为本发明的一种优选方案，所述拨杆基座具有供所述旋转杆安装的中空型腔，所述插针固定底座具有安装通槽，所述安装通槽正对所述中空型腔设置。

作为本发明的一种优选方案，所述插针固定底座与所述柜体表面之间通过吸附件连接，所述插针固定底座开设有吸附孔，所述吸附件安装于所述吸附孔内。

作为本发明的一种优选方案，所述吸附件为磁铁。

作为本发明的一种优选方案，所述插针固定底座与所述柜体之间还连接有软顶型调节螺钉。

作为本发明的一种优选方案，所述插针固定底座还具有镂空槽。

一种开关柜的紧急分合闸改造工装，包括旋钮固定底座与旋钮限位座，所述旋钮限位座具有与旋钮相适配的旋钮槽，所述旋钮槽具有旋转孔，机器人末端工具通过探入所述旋转孔转动所述旋钮限位座，进而带动所述旋钮转动，实现开关柜的紧急分合闸。

作为本发明的一种优选方案，还包括限位挡块，所述限位挡块与外部的按钮盖联动且可自复位，所述旋钮限位座具有与所述限位挡块相适配的开口槽，通过按压所述按钮盖，使所述限位挡块远离所述旋钮限位座。

作为本发明的一种优选方案，所述旋钮限位座为轴对称体。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明中的一种开关柜的紧急分合闸改造工装，该改造工装结构简单巧妙，将固定底座通过磁铁吸附及软顶型调节螺钉等方式可拆卸的安装在柜体上，便于固定底座与拨杆基座位置任意调节及整体拆卸，使其适配不同型号、规格的柜体的同时不损柜体表面，有利于上述开关柜的紧急分合闸改造工装在开关柜技术领域的推广及应用。

附图说明

图1是本发明实施例1中一种开关柜的紧急分合闸改造工装的结构示意图；

图2是本发明实施例1中一种开关柜的紧急分合闸改造工装的结构示意图；

图3是本发明实施例1中一种开关柜的紧急分合闸改造工装中插针固定底座的结构示意图；

图4是本发明实施例1中一种开关柜的紧急分合闸改造工装中拨杆基座的结构示意图；

图5是本发明实施例1中一种开关柜的紧急分合闸改造工装中旋转杆的结构示意图；

图6是本发明实施例1中一种开关柜的紧急分合闸改造工装中拨杆推拉组件的结构示意图；

图7是本发明实施例1中一种开关柜的紧急分合闸改造工装中插针按压组件的结构示意图；

图8是本发明实施例1中一种开关柜的紧急分合闸改造工装安装于开关柜的安装示意图；

图9是本发明实施例2中一种开关柜的紧急分合闸改造工装的结构示意图；

图10是本发明实施例2中一种开关柜的紧急分合闸改造工装中旋钮限位座的结构示意图；

图11是本发明实施例2中一种开关柜的紧急分合闸改造工装安装于开关柜的安装示意图。

附图标记：1、插针固定底座；1-1、安装通槽；1-2、吸附孔；1-3、镂空槽；2、拨杆基座；2-1、中空型腔；3、软顶型调节螺钉；4、吸附件；5、球头柱塞；6、旋转杆；6-1、旋转孔；7、拨杆推拉组件；7-1、推拉杆固定件；7-2、推拉杆；8、插针按压组件；8-1、插针压盖；8-2、插针杆；8-4、摆杆轴；9、紧急分合闸导向座；10、柜体；11、滑动轮；12、导向轮；13、旋钮固定底座；14、旋钮限位座；14-1、旋钮槽；14-2、开口槽；15、限位挡块；16、按钮盖；17、旋钮。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本发明。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

下面结合附图对本发明实施例作详细说明。

实施例1：如图1至图8所示，一种开关柜的紧急分合闸改造工装，主要由插针固定底座1、拨杆基座2、旋转杆6、拨杆推拉组件7及插针按压组件8组成，拨杆基座2通过螺钉等连接方式固定安装在插针固定底座1。为了便于通过调整插针固定底座1的位置来调整该工装位置，使上述工装适配不同型号的柜体10，将上述插针固定底座1可拆卸的安装在上述柜体10上，具体地，可以通过磁吸的方式连接，即在上述插针固定底座1与上述柜体10表面之间通过吸附件4连接，吸附件4位磁铁，为了便于磁铁的安装及固定，在上述插针固定底座1开设有吸附孔1-2，上述吸附件4可更换的安装在上述吸附孔1-2内。由于柜体10通常是铁质材质制成，可轻易地将插针固定底座1吸附在柜体10上。上述旋转杆6具有供机器人末端工具探入的旋转孔6-1且上述旋转孔6-1贯穿至上述拨杆基座2外表面设置，上述旋转杆6安装在上述拨杆基座2并与上述拨杆推拉组件7联动，上述插针按压组件8安装在上述插针固定底座1并与上述拨杆推拉组件7联动。

拨杆推拉组件7具体地包括推拉杆固定件7-1与推拉杆7-2，上述推拉杆固定件7-1呈中空结构设置且与上述旋转杆6之间通过滑动轮11连接，通过旋转上述旋转杆6，使得滑动轮11在中空处上下移动，进而改变旋转杆6与推拉杆固定件7-1之间的距离，即改变推拉杆固定件7-1的位置，实现对推拉杆7-2的推拉。上述推拉杆7-2固设在上述推拉杆固定件7-1一侧，二者之间可以通过一体成型的方式固连或者通过螺钉连接等方式连接，目的就是为了能够通过改变推拉杆固定件7-1的位置来改变推拉杆7-2的位置。位于上述推拉杆7-2顶部设有与上述插针按压组件8联动的导向轮12，导向轮12为两个。

上述插针按压组件8包括插针杆8-2与摆杆轴8-4，上述摆杆轴8-4安装在上述插针杆8-2的一端，上述摆杆轴8-4搭接在上述推拉杆7-2上且位于两个上述导向轮12之间。摆杆轴8-4与上述插针杆8-2连接处安装有直线轴承，直线轴承由于流动接触可使起动磨擦阻力及动磨擦阻力为极小，因此可以节省能源，容易得到较高运动速度，保证插针按压组件8的运作效率，同时直线轴承可以长期保持精度不变，可使得插针按压组件8使用寿命长期保持。为了降低操作难度，上述插针杆8-2另一端设有插针压盖8-1，上述插针压盖8-1的截面面积大于上述插针杆8-2的截面面积。

为了便于旋转杆6的安装，同时减轻改造工装自身的重量，以使其通过磁吸之后牢固性高，上述拨杆基座2具有供上述旋转杆6安装的中空型腔2-1，上述插针固定底座1具有安装通槽1-1，上述安装通槽1-1正对上述中空型腔2-1设置。插针固定底座1的表面面积大于拨杆基座2的表面面积，推拉杆7-2伸出拨杆基座2的部分可以贴合插针固定底座1的表面设置，以保证推拉杆7-2在伸缩过程中的稳定性。

为了进一步固定上述改造工装，上述插针固定底座1与上述柜体10之间还连接有软顶型调节螺钉3，软顶型调节螺钉3不会对柜体11表面造成损伤，且通过拆卸软顶型调节螺钉3即可实现插针固定底座1位置的调节及紧急分合闸改造工装整体的拆卸。

进一步地，为了减轻上述插针固定底座1的重量，进而减轻上述改造工装的整体重量，上述插针固定底座1还具有镂空槽1-3。

柜体10上的紧急分合闸导向座9是一个带通孔的圆柱形导向座，实际应用过程中，将上述插针固定底座1与紧急分合闸导向座9上的通孔对心设置，即上述旋转孔6-1对准紧急分合闸导向座9上的通孔。操作机器人末端工具对准旋转杆6上的旋转孔6-1，为了保证转动过程中的顺畅度，可以将机器人末端工具的操作部设置呈方杆结构，将旋转孔6-1设置呈方孔。方杆探入旋转孔6-1内，当方杆旋转时，带动旋转杆6旋转，进而带动拨杆推拉组件7伸缩，拨杆推拉组件7上的导向轮12推动插针按压组件8的摆杆轴8-4摆动。旋转到位后，旋转杆6与拨杆推拉组件7形成单向结构自锁(此时从拨杆推拉组件7侧推拉无法转动旋转杆6，球头柱塞5用于稳定旋转杆6，防止震动导致旋转杆6转动从而带动拨杆推拉组件7使结构自锁失效)，通过拨杆推拉组件7将摆杆轴8-4限位。接着，再将操作机器人末端工具通过自带的编程算法识别插针按压组件8的插针压盖8-1，将操作机器人末端工具的方柄或方杆对准插针压盖8-1后将插针杆8-2推入紧急分合闸导向座9的通孔，推入到位后按压完成分闸操作。在完成紧急分合闸操作后，操作机器人的末端工具向外抽出，在插针压盖8-1上的磁铁作用下带动插针杆8-2退出紧急分合闸导向座9。退出到限位后，阻力大于磁力，插针压盖8-1与末端工具的方柄分离。最后操作机器人的末端工具上的相机通过算法识别定位将末端工具的方柄对准旋转杆6的旋转孔6-1，方柄反向旋转带动拨杆推拉组件7伸缩，拨杆推拉组件7的导向轮12推动拨杆组件7的摆杆轴8-4摆动，回到初始状态。

本实施例中的一种开关柜的紧急分合闸改造工装，该改造工装结构简单巧妙，将插针固定底座通过磁铁吸附及软顶型调节螺钉等方式可拆卸的安装在柜体上，便于插针固定底座与拨杆基座位置任意调节及整体拆卸，使其适配不同型号、规格的柜体的同时不损柜体表面，有利于上述开关柜的紧急分合闸改造工装在开关柜技术领域的推广及应用。

实施例2：如图9至图11所示，本实施例与实施例1相区别的特征在于：本实施例中的一种开关柜的紧急分合闸改造工装，主要应用于分合闸操作件为旋钮17的开关柜，旋钮17是一个自复位旋钮，在外力即机器人末端工具抽离的情况下，旋钮17可以自复位至原始位置。该改造工装包括旋钮固定底座13与旋钮限位座14，旋钮固定底座13可拆卸的安装在上述柜体10上，具体地，可以通过磁吸的方式连接，即在旋钮固定底座13与上述柜体10表面之间通过吸附件4连接，吸附件4位磁铁，为了便于磁铁的安装及固定，在上述插针固定底座1开设有吸附孔，上述吸附件4可更换的安装在上述吸附孔内，具体结构与上述插针固定底座1相似。为了便于操作柜体10上的旋钮17，上述旋钮限位座14具有与旋钮17相适配的旋钮槽14-1，上述旋钮槽14-1具有旋转孔6-1，机器人末端工具通过探入上述旋转孔6-1转动上述旋钮限位座14，通过将旋钮17嵌设在旋钮槽14-1内，进而带动上述旋钮17转动，实现开关柜的紧急分合闸。

为了保证分合闸效果，还设置了限位挡块13，上述限位挡块15与外部的按钮盖16联动且可自复位，具体地，限位挡块15与按钮盖16之间连接有限位挡块连接轴，并通过在限位挡块连接轴外套设弹簧，上述旋钮限位座14具有与上述限位挡块15相适配的开口槽14-2，正常情况下，限位挡块15位于开口槽14-2内，以防止旋钮限位座14转动。当需要操作旋钮17时，先通过外力按压上述按钮盖16，使上述限位挡块15远离上述旋钮限位座14，继而再通过机器人末端工具转动旋钮限位座14，带动旋钮17转动。旋转到位后，限位挡块15在弹簧的作用下卡入开口槽14-2内使旋钮17不复位。

上述旋钮限位座14设计为轴对称体，通过改变限位挡块15的位置即可兼容旋钮17的正、反旋两种类型，通过修改旋钮限位座14上旋钮槽14-1的形状尺寸可兼容不同形状尺寸的旋钮17，以扩大上述工装的应用范围，降低用户的使用成本，有利于上述改造工装在市场上的推广及应用。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现；因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

尽管本文较多地使用了图中附图标记：1、插针固定底座；1-1、安装通槽；1-2、吸附孔；1-3、镂空槽；2、拨杆基座；2-1、中空型腔；3、软顶型调节螺钉；4、吸附件；5、球头柱塞；6、旋转杆；6-1、旋转孔；7、拨杆推拉组件；7-1、推拉杆固定件；7-2、推拉杆；8、插针按压组件；8-1、插针压盖；8-2、插针杆；8-4、摆杆轴；9、紧急分合闸导向座；10、柜体；11、滑动轮；12、导向轮；13、旋钮固定底座；14、旋钮限位座；14-1、旋钮槽；14-2、开口槽；15、限位挡块；16、按钮盖；17、旋钮等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (10)

1.一种开关柜的紧急分合闸改造工装，其特征在于：包括插针固定底座(1)、拨杆基座(2)、旋转杆(6)、拨杆推拉组件(7)及插针按压组件(8)，所述拨杆基座(2)安装于所述插针固定底座(1)，所述插针固定底座(1)安装于柜体(10)，所述旋转杆(6)具有供机器人末端工具探入的旋转孔(6-1)且所述旋转孔(6-1)贯穿至所述拨杆基座(2)设置，所述旋转杆(6)安装于所述拨杆基座(2)并与所述拨杆推拉组件(7)联动，所述插针按压组件(8)安装于所述插针固定底座(1)并与所述拨杆推拉组件(7)联动。

2.根据权利要求1所述的一种开关柜的紧急分合闸改造工装，其特征在于：所述拨杆推拉组件(7)包括推拉杆固定件(7-1)与推拉杆(7-2)，所述推拉杆固定件(7-1)呈中空结构设置且与所述旋转杆(6)之间通过滑动轮(11)连接，所述推拉杆(7-2)固设于所述推拉杆固定件(7-1)一侧，位于所述推拉杆(7-2)顶部设有与所述插针按压组件(8)联动的导向轮(12)。

3.根据权利要求2所述的一种开关柜的紧急分合闸改造工装，其特征在于：所述插针按压组件(8)包括插针杆(8-2)与摆杆轴(8-4)，所述摆杆轴(8-4)安装于所述插针杆(8-2)的一端，所述摆杆轴(8-4)搭接于所述推拉杆(7-2)上且位于两个所述导向轮(12)之间。

4.根据权利要求3所述的一种开关柜的紧急分合闸改造工装，其特征在于：所述摆杆轴(8-4)与所述插针杆(8-2)连接处安装有直线轴承。

5.根据权利要求3所述的一种开关柜的紧急分合闸改造工装，其特征在于：所述插针杆(8-2)另一端设有插针压盖(8-1)，所述插针压盖(8-1)的截面面积大于所述插针杆(8-2)的截面面积。

6.根据权利要求1所述的一种开关柜的紧急分合闸改造工装，其特征在于：所述拨杆基座(2)具有供所述旋转杆(6)安装的中空型腔(2-1)，所述插针固定底座(1)具有安装通槽(1-1)，所述安装通槽(1-1)正对所述中空型腔(2-1)设置。

7.根据权利要求1所述的一种开关柜的紧急分合闸改造工装，其特征在于：所述插针固定底座(1)与所述柜体(10)表面之间通过吸附件(4)连接，所述插针固定底座(1)开设有吸附孔(1-2)，所述吸附件(4)安装于所述吸附孔(1-2)内。

8.一种开关柜的紧急分合闸改造工装，其特征在于：包括旋钮固定底座(13)与旋钮限位座(14)，所述旋钮限位座(14)具有与旋钮(17)相适配的旋钮槽(14-1)，所述旋钮槽(14-1)具有旋转孔(6-1)，机器人末端工具通过探入所述旋转孔(6-1)转动所述旋钮限位座(14)，进而带动所述旋钮(17)转动，实现开关柜的紧急分合闸。

9.根据权利要求8所述的一种开关柜的紧急分合闸改造工装，其特征在于：还包括限位挡块(13)，所述限位挡块(15)与外部的按钮盖(16)联动且可自复位，所述旋钮限位座(14)具有与所述限位挡块(15)相适配的开口槽(14-2)，通过按压所述按钮盖(16)，使所述限位挡块(15)远离所述旋钮限位座(14)。

10.根据权利要求8所述的一种开关柜的紧急分合闸改造工装，其特征在于：所述旋钮限位座(14)为轴对称体。

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