CN117260684A - 一种电气设备检修用机械手装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种电气设备检修用机械手装置，包括支撑杆组件，支撑杆组件的侧壁上设有机械手组件、工具转换组件和固定组件。本发明涉及电气设备检修技术领域，运用交错设置的第一夹持件与第二夹持件对多种工具进行自适应夹持，通过工具转换组件对多种检修工具进行固定，根据实际需要使用工具机械手对相应检修工具进行夹取，并且设置多个活动机械臂与工具机械手，根据具体检修操作对不同工具进行切换，避免在检修步骤较多的情况下，维修人员需要频繁更换工具，导致检修步骤繁琐而产生失误等问题，从而增加了设备的自动化水平，简化维修人员操作。

Description

一种电气设备检修用机械手装置

技术领域

本发明属于电气设备检修技术领域，具体是指一种电气设备检修用机械手装置。

背景技术

人们生产生活离不开电气设备，在电气设备的运行过程中，维护人员需要经常对电气设备进行检查与测试，以排查隐患或修复故障。

维护人员主要通过机械手装置对电气设备进行检修与维护，现有技术的电气设备检修用机械手装置主要包括绝缘杆件以及设置在绝缘杆件前端的夹具，操作时维护人员将电气检修用试验夹或其他工具用夹具固定，并手持绝缘杆件将试验夹或其他工具递至电气设备的指定位置进行检修测试，测试完成后再通过夹具将试验夹或其他工具取下。对于维护人员而言，通过手持绝缘杆件对检修工具进行操作的方式十分不便，容易疲劳，当需要采用不同工具进行维修检测时，维护人员需要将整个装置取下进行手动更换工具，费时费力，且夹具存在无法适用于多种工具的夹取工作、无法稳定夹取工具等问题。

因此，有必要提出一种电气设备检修用机械手装置，用以解决现有电气设备检修用机械手存在的技术问题。

发明内容

为解决上述现有难题，本发明提供了一种电气设备检修用机械手装置，运用工具机械手中交错设置的第一夹持件与第二夹持件对多种工具进行自适应夹持，可适用于试验夹、试电笔、螺丝刀或检修钳等多种工具的夹取；通过工具转换组件对多种检修工具进行固定，根据实际需要使用工具机械手对相应检修工具进行夹取，并且设置多个活动机械臂与工具机械手，可同时夹取不同工具，根据具体检修操作对不同工具进行切换，避免在检修步骤较多的情况下，维修人员需要频繁更换工具，导致检修步骤繁琐而产生失误等问题，从而增加了设备的自动化水平，简化维修人员操作。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种电气设备检修用机械手装置，包括支撑杆组件，所述支撑杆组件的侧壁上设有机械手组件、工具转换组件和固定组件，所述机械手组件设于工具转换组件的上方，所述固定组件分别设于机械手组件和工具转换组件的上下两侧。

其中，所述机械手组件包括工具机械手、活动机械臂和机械臂转动环，所述机械臂转动环转动设于支撑杆组件的侧壁上，所述活动机械臂圆形阵列均布设于支撑杆组件的四周，所述活动机械臂的下端分别转动设于机械臂转动环的侧壁上，所述工具机械手分别滑动设于活动机械臂的侧壁上；所述工具机械手包括机械手支撑件、第一夹持件和第二夹持件，所述机械手支撑件滑动设于活动机械臂的前侧壁上，所述第一夹持件和第二夹持件分别对称滑动设于机械手支撑件的前侧壁上，所述第二夹持件分别滑动设于第一夹持件的内侧，所述第二夹持件和第一夹持件分别垂直交错设置。

进一步地，所述工具机械手还包括机械手转动件、第一转动电机和升降轴套，所述升降轴套内嵌滑动设于活动机械臂内，所述第一转动电机设于升降轴套的外侧，所述第一转动电机的外侧设有机械手推杆，所述机械手转动件设于机械手推杆的外端，所述第一转动电机的输出端与机械手转动件电连接，所述机械手支撑件转动设于机械手转动件的外侧。当工具机械手携带检修工具时，通过第一转动电机和机械手推杆可分别带动检修工具转动和推进，以适用于多种检修动作，第一夹持件和第二夹持件垂直交错设置，互不干涉，二者分别从互相垂直的方向夹持住检修工具，有利于检修工具的稳固性。

进一步地，所述第一夹持件包括第一夹持爪、第一上齿条、第一下齿条和第一夹持齿轮，所述第一夹持爪对称滑动设于机械手支撑件的前侧，所述第一夹持爪的后侧壁的上下两端分别设有夹持爪支撑杆，所述夹持爪支撑杆分别滑动设于机械手支撑件的前侧壁上，所述第一上齿条和第一下齿条分别设于第一夹持爪的后方，所述第一上齿条和第一下齿条分别设于机械手支撑件的内部，所述第一上齿条和第一下齿条分别与同一侧的夹持爪支撑杆相连，所述第一夹持齿轮转动设于第一上齿条和第一下齿条之间，所述第一上齿条和第一下齿条分别与第一夹持齿轮相啮合，所述第一夹持齿轮的一端设有第一夹持电机，所述第一夹持电机设于机械手支撑件的内侧壁上，所述第一夹持电机的输出端与第一夹持齿轮的转轴电连接。通过第一夹持电机带动第一夹持齿轮转动，第一夹持齿轮带动第一上齿条和第一下齿条相向滑动，从而使两个相对的第一夹持爪相互靠近，实现夹持的效果。

进一步地，所述第二夹持件包括第二夹持爪、第二上齿条、第二下齿条和第二夹持齿轮，所述第二夹持爪对称滑动设于机械手支撑件的前侧壁上，所述第二夹持爪分别滑动设于第一夹持爪和夹持爪支撑杆的内侧，所述第二夹持爪分别与第一夹持爪相垂直设置，所述第二上齿条和第二下齿条分别设于第二夹持爪的后侧壁上，所述第二上齿条和第二下齿条分别设于机械手支撑件的内部，所述第二夹持齿轮转动设于第二上齿条和第二下齿条之间，所述第二上齿条和第二下齿条分别与第二夹持齿轮相啮合，所述第二夹持齿轮的一端设有第二夹持电机，所述第二夹持电机设于机械手支撑件的内侧壁上，所述第二夹持电机的输出端与第二夹持齿轮的转轴电连接。通过第二夹持电机带动第二夹持齿轮转动，第二夹持齿轮带动第二上齿条和第二下齿条相向滑动，从而使两个相对的第二夹持爪相互靠近，与第一夹持爪一同对检测工具进行稳固夹持。

进一步地，所述机械手支撑件的上壁上设有定位摄像头，所述机械手支撑件与机械手转动件的转动连接处设有第二转动电机，所述第二转动电机的输出端与机械手支撑件的转动轴电连接。定位摄像头可实时记录工具机械手朝向的方向的画面，在检修过程中可对检修面的细节情况进行记录，第二转动电机则可以驱动机械手支撑件上下翻转，检修时，机械手支撑件带动第一夹持件和第二夹持件朝前，拿取工具或未使用状态下，机械手支撑件带动第一夹持件和第二夹持件朝下。

进一步地，所述活动机械臂的前侧壁上分别内嵌设有升降滑槽，所述升降滑槽的内部沿长度方向贯通转动设有升降丝杆，所述升降轴套滑动设于升降丝杆的侧壁上，所述升降轴套的内壁与升降丝杆的外壁相啮合，所述升降滑槽的顶端设有丝杆转动电机，所述丝杆转动电机的输出端与升降丝杆电连接，所述机械臂转动环的侧壁上圆形阵列均布设有机械臂转动电机，所述活动机械臂的后侧壁的下端分别与机械臂转动电机相连，所述机械臂转动电机的输出端分别与活动机械臂的后侧壁的下端电连接；所述机械臂转动环的内部设有机械臂切换电机，所述机械臂切换电机的输出端与机械臂转动环电连接。丝杆转动电机可驱动升降轴套升降，进而实现升降轴套的升降，以完成工具机械手高度方向上的移动，机械臂转动电机则可驱动活动机械臂进行转动调节，从而调整工具机械手在检修面上的角度方位，结合升降轴套的升降动作可使工具机械手在检修面的范围内灵活调节，而机械臂切换电机则使不同的活动机械臂朝向检修面，当不同的活动机械臂分别夹取检修工具时，可实现不同检修工具灵活切换的技术效果。

进一步地，所述工具转换组件包括工具转换盘和工具转动环，所述工具转动环转动设于支撑杆组件的侧壁上，所述工具转动环设于机械臂转动环的下方，所述工具转换盘分别设于工具转动环的侧壁的上部和下部；所述工具转换盘的上壁边缘沿圆周方向均匀阵列贯穿设有工具卡槽，所述工具卡槽内部相对的侧壁上对称内嵌设有卡合滑槽，所述卡合滑槽的内壁上分别均布设有夹持弹簧，所述夹持弹簧的外端分别设有弹性卡合件，所述弹性卡合件朝向卡合滑槽的一端分别滑动设于卡合滑槽的内部，所述工具卡槽的内侧壁上内嵌设有微型压力传感器，所述微型压力传感器分别与夹持弹簧相连；所述工具转动环的内部设有工具转动电机，所述工具转动电机的输出端分别与工具转动环电连接。工具转换盘可临时固定检修工作所需的工具，工具机械手可对工具转换盘上放置的检修工具进行夹取或放回，并通过活动机械臂进行位置调节，以完成设备检修工作，弹性卡合件通过夹持弹簧的限定作用将检修工具夹持在工具卡槽内，当工具卡槽内夹持有检修工具时，微型压力传感器产生压力电信号，从而标记此工具卡槽已夹有工具，以此标记不同的工具卡槽是否夹有检修工具，工具转动电机可驱动工具转动环转动，实现不同检修工具切换的功能。

进一步地，所述支撑杆组件包括下支撑杆、主支撑杆和上支撑杆，所述主支撑杆内嵌滑动设于下支撑杆的上端，所述上支撑杆外嵌滑动设于主支撑杆的上端，所述机械臂转动环和工具转动环分别转动设于主支撑杆的侧壁中部，所述机械臂切换电机和工具转动电机分别设于主支撑杆的内部；所述下支撑杆的下端设有移动底座，下部所述固定组件设于下支撑杆的上端侧壁上，所述下支撑杆与固定组件相对的一侧侧壁的下端设有PLC控制器，所述PLC控制器的外端设有可视化操作面板；所述主支撑杆的下端和上端分别设有第一电动推杆和第二电动推杆，所述第一电动推杆和第二电动推杆的伸缩杆件部分分别与下支撑杆和上支撑杆相连，上部所述固定组件设于上支撑杆的上端侧壁上。下支撑杆、主支撑杆和上支撑杆之间通过第一电动推杆和第二电动推杆调节相互的伸缩关系，进而调节主支撑杆的高度位置及上部固定组件的高度位置，方便机械手组件适应不同高度检修面上的检修工作。

进一步地，所述固定组件包括固定杆转动电机、主固定杆、第一伸缩固定杆和第二伸缩固定杆，所述固定杆转动电机分别设于下支撑杆和上支撑杆同一侧的侧壁上部，所述主固定杆分别转动设于固定杆转动电机的前侧，所述固定杆转动电机的输出端与主固定杆电连接，所述第一伸缩固定杆对称伸缩滑动设于主固定杆的两端，所述第二伸缩固定杆分别伸缩滑动设于第一伸缩固定杆的外端，所述第二伸缩固定杆的伸缩方向与第一伸缩固定杆的伸缩方向相垂直，所述第二伸缩固定杆的外端分别设有电动吸盘，所述主固定杆的侧壁上设有观察摄像头。电动吸盘可吸附在检修面上，对检修装置整体的位置进行临时固定，主固定杆、第一伸缩固定杆和第二伸缩固定杆之间的伸缩调节可使电动吸盘的位置灵活变动，可根据实际检修面的情况灵活调节电动吸盘的吸附位置。

进一步地，所述定位摄像头、第二转动电机、第一夹持电机、第二夹持电机、第一转动电机、机械手推杆、丝杆转动电机、机械臂转动电机、机械臂切换电机、微型压力传感器、工具转动电机、可视化操作面板、第一电动推杆、第二电动推杆、固定杆转动电机、观察摄像头、第一伸缩固定杆、第二伸缩固定杆和电动吸盘分别与PLC控制器电连接。通过可视化操作面板可使维护人员较为方便地操控检修装置相关部件的执行动作，通过PLC控制器可对工具机械手的位置移动、检修工具的更换、拿取与放回和检修装置的位置固定等操作进行自动化控制，减少人工成本，提高装置自动化水平。

采用上述结构本发明取得的有益效果如下：

（1）本发明提供的一种电气设备检修用机械手装置，通过工具机械手的第一夹持件和第二夹持件，可对试验夹、试电笔、螺丝刀或检修钳等多种检修用工具进行自适应夹取，增加了机械手的适用性；

（2）本发明通过设置工具转换组件，将多种检修工具固定设于工具转换盘上，在检修过程中，工具机械手可灵活夹取或放回检修工具，并通过工具转换盘的转动实现不同检修工具的切换，避免了人工更换工具的繁琐步骤；

（3）本发明设置多个活动机械臂与工具机械手，在检修过程中不同的工具机械手可对不同的工具进行夹持，通过机械臂转动环可对不同的活动机械臂进行切换，进而实现多种检修工具灵活操作的技术效果，简化了检修步骤；

（4）活动机械臂通过升降丝杆与工具机械手进行连接，并通过丝杆转动电机使工具机械手在活动机械臂上移动，而第一转动电机、第二转动电机与机械手推杆则使工具机械手在多个方向上的转动与移动，实现工具机械手在检修面范围内灵活更换位置的技术效果；

（5）下支撑杆、主支撑杆和上支撑杆通过第一电动推杆和第二电动推杆的推动作用实现相互滑动，可灵活调整机械手组件和工具转换组件的高度位置，适用于不同高度处的电气设备的检修工作；

（6）电动吸盘可通过控制自动吸附在操作面上，对装置的整体位置进行临时固定，主固定杆、第一伸缩固定杆和第二伸缩固定杆可对电动吸盘的位置进行调节，使电动吸盘可灵活吸附于不同构造的检修面上；

（7）上下设置的两个主固定杆上分别设有观察摄像头，若检修位置较高，维修人员不易获取检修面的具体情况时，观察摄像头可在检修过程中获取检修面的实时影像，维修人员根据实时影像对工具机械手的位置进行调整；

（8）各个机械手支撑件的上壁上设有定位摄像头，当维修环境观测不便时，维修人员根据定位摄像头可获取工具机械手的具体位置和夹持工具的状态，配合观察摄像头一同对工具机械手的位置或夹持工具进行调整或切换；

（9）工具转换盘的各个工具卡槽内设有微型压力传感器，当检修工具夹持在工具卡槽内时，微型压力传感器可获取压力信号，当切换工具时，PLC控制器可获取各个工具卡槽内的压力信号，进而判断各个工具卡槽内是否夹有工具，避免工具机械手在放还工具时与工具卡槽内已有的工具进行冲突；

（10）本发明所涉及的多个控制电机采用伺服电机，对接收信号的反应更为灵敏，从而满足对检修位置精确定位的需求，同时多个控制电机与PLC控制器电连接，维修人员通过可视化操作面板对装置的运行进行远程控制，避免人工操作的繁琐步骤，提高了装置的自动化水平。

附图说明

图1为本发明提供的一种电气设备检修用机械手装置的结构示意图；

图2为机械手组件的结构示意图；

图3为工具机械手的结构示意图；

图4为工具机械手的侧视剖视图；

图5为第一夹持件和第二夹持件的结构示意图；

图6为工具转换组件的结构示意图；

图7为工具卡槽的侧视剖视图；

图8为支撑杆组件的结构示意图；

图9为固定组件的结构示意图。

其中，1、机械手组件，11、工具机械手，111、机械手支撑件，1111、定位摄像头，1112、第二转动电机，112、第一夹持件，1121、第一夹持爪，1122、第一上齿条，1123、第一下齿条，1124、第一夹持齿轮，1125、第一夹持电机，1126、夹持爪支撑杆，113、第二夹持件，1131、第二夹持爪，1132、第二上齿条，1133、第二下齿条，1134、第二夹持齿轮，1135、第二夹持电机，114、机械手转动件，115、第一转动电机，1151、机械手推杆，116、升降轴套，12、活动机械臂，121、升降滑槽，122、升降丝杆，123、机械臂转动电机，1221、丝杆转动电机，13、机械臂转动环，131、机械臂切换电机，2、工具转换组件，21、工具转换盘，211、工具卡槽，212、卡合滑槽，213、夹持弹簧，214、弹性卡合件，215、微型压力传感器，22、工具转动环，221、工具转动电机，3、支撑杆组件，31、下支撑杆，311、移动底座，312、PLC控制器，313、可视化操作面板，32、主支撑杆，321、第一电动推杆，322、第二电动推杆，33、上支撑杆，4、固定组件，41、固定杆转动电机，42、主固定杆，421、观察摄像头，43、第一伸缩固定杆，44、第二伸缩固定杆，45、电动吸盘。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本专利的技术方案作进一步详细地说明，本发明所述的技术特征或连接关系没有进行详细描述的部分均为采用的现有技术。

以下结合附图，对本发明做进一步详细说明。

如图1所示，本发明提供的一种电气设备检修用机械手装置，包括机械手组件1、工具转换组件2、支撑杆组件3和固定组件4，机械手组件1、工具转换组件2和固定组件4设于支撑杆组件3的侧壁上，机械手组件1设于工具转换组件2的上方，固定组件4分别设于机械手组件1和工具转换组件2的上下两侧。

如图2所示，机械手组件1包括工具机械手11和活动机械臂12，支撑杆组件3的侧壁上转动设有机械臂转动环13，活动机械臂12圆形阵列均布设于支撑杆组件3的四周，活动机械臂12的下端分别转动设于机械臂转动环13的侧壁上，工具机械手11分别滑动设于活动机械臂12的侧壁上；

活动机械臂12的前侧壁上分别内嵌设有升降滑槽121，升降滑槽121的内部沿长度方向贯通转动设有升降丝杆122，升降滑槽121的顶端设有丝杆转动电机1221，丝杆转动电机1221的输出端与升降丝杆122电连接，机械臂转动环13的侧壁上圆形阵列均布设有机械臂转动电机123，活动机械臂12的后侧壁的下端分别与机械臂转动电机123相连，机械臂转动电机123的输出端分别与活动机械臂12的后侧壁的下端电连接；机械臂转动环13的内部设有机械臂切换电机131，机械臂切换电机131的输出端与机械臂转动环13电连接。

如图3所示，升降滑槽121的侧壁上内嵌滑动设有升降轴套116，升降轴套116滑动设于升降丝杆122的侧壁上，升降丝杆122的外壁与升降轴套116的内壁相啮合，升降轴套116的外侧设有第一转动电机115，第一转动电机115的外侧设有机械手推杆1151；

工具机械手11包括机械手支撑件111、第一夹持件112、第二夹持件113和机械手转动件114，机械手转动件114设于机械手推杆1151的外端，机械手推杆1151的伸缩杆件部分和第一转动电机115的输出端分别与机械手转动件114电连接，机械手支撑件111转动设于机械手转动件114的外侧，第一夹持件112和第二夹持件113分别对称滑动设于机械手支撑件111的前侧壁上，第二夹持件113分别滑动设于第一夹持件112的内侧，第二夹持件113和第一夹持件112分别垂直交错设置；

机械手支撑件111的上壁上设有定位摄像头1111，机械手支撑件111与机械手转动件114的转动连接处设有第二转动电机1112，第二转动电机1112的输出端与机械手支撑件111的转动轴电连接。

如图4和图5所示，第一夹持件112包括第一夹持爪1121、第一上齿条1122、第一下齿条1123和第一夹持齿轮1124，第一夹持爪1121对称滑动设于机械手支撑件111的前侧，第一夹持爪1121的后侧壁的上下两端分别设有夹持爪支撑杆1126，夹持爪支撑杆1126分别滑动设于机械手支撑件111的前侧壁上，第一上齿条1122和第一下齿条1123分别设于第一夹持爪1121的后方，第一上齿条1122和第一下齿条1123分别设于机械手支撑件111的内部，第一上齿条1122和第一下齿条1123分别与同一侧的夹持爪支撑杆1126相连，第一夹持齿轮1124转动设于第一上齿条1122和第一下齿条1123之间，第一上齿条1122和第一下齿条1123分别与第一夹持齿轮1124相啮合，第一夹持齿轮1124的一端设有第一夹持电机1125，第一夹持电机1125设于机械手支撑件111的内侧壁上，第一夹持电机1125的输出端与第一夹持齿轮1124的转轴电连接；

第二夹持件113包括第二夹持爪1131、第二上齿条1132、第二下齿条1133和第二夹持齿轮1134，第二夹持爪1131对称滑动设于机械手支撑件111的前侧壁上，第二夹持爪1131分别滑动设于第一夹持爪1121和夹持爪支撑杆1126的内侧，第二夹持爪1131分别与第一夹持爪1121相垂直设置，第二上齿条1132和第二下齿条1133分别设于第二夹持爪1131的后侧壁上，第二上齿条1132和第二下齿条1133分别设于机械手支撑件111的内部，第二夹持齿轮1134转动设于第二上齿条1132和第二下齿条1133之间，第二上齿条1132和第二下齿条1133分别与第二夹持齿轮1134相啮合，第二夹持齿轮1134的一端设有第二夹持电机1135，第二夹持电机1135设于机械手支撑件111的内侧壁上，第二夹持电机1135的输出端与第二夹持齿轮1134的转轴电连接。

如图6和图7所示，工具转换组件2包括工具转换盘21和工具转动环22，工具转动环22转动设于支撑杆组件3的侧壁上，工具转动环22设于机械臂转动环13的下方，工具转换盘21分别设于工具转动环22的侧壁的上部和下部；

工具转换盘21的上壁边缘沿圆周方向均匀阵列贯穿设有工具卡槽211，工具卡槽211内部相对的侧壁上对称内嵌设有卡合滑槽212，卡合滑槽212的内壁上分别均布设有夹持弹簧213，夹持弹簧213的外端分别设有弹性卡合件214，弹性卡合件214朝向卡合滑槽212的一端分别滑动设于卡合滑槽212的内部，工具卡槽211的内侧壁上内嵌设有微型压力传感器215，微型压力传感器215分别与夹持弹簧213相连，微型压力传感器215采用艾利逊AR-N101压力传感器；工具转动环22的内部设有工具转动电机221，工具转动电机221的输出端分别与工具转动环22电连接。

如图8所示，支撑杆组件3包括下支撑杆31、主支撑杆32和上支撑杆33，主支撑杆32内嵌滑动设于下支撑杆31的上端，上支撑杆33外嵌滑动设于主支撑杆32的上端，所述机械臂转动环13和工具转动环22分别转动设于主支撑杆32的侧壁中部，所述机械臂切换电机131和工具转动电机221分别设于主支撑杆32的内部；下支撑杆31的下端设有移动底座311，下部固定组件4设于下支撑杆31的上端侧壁上，下支撑杆31与固定组件4相对的一侧侧壁的下端设有PLC控制器312，PLC控制器312的外端设有可视化操作面板313，PLC控制器312的型号为西门子S7-200小型可编程控制器；

主支撑杆32的下端和上端分别设有第一电动推杆321和第二电动推杆322，第一电动推杆321和第二电动推杆322的伸缩杆件部分分别与下支撑杆31和上支撑杆33相连，上部固定组件4设于上支撑杆33的上端侧壁上。

如图9所示，固定组件4包括固定杆转动电机41和主固定杆42，固定杆转动电机41分别设于下支撑杆31和上支撑杆33同一侧的侧壁上部，主固定杆42分别转动设于固定杆转动电机41的前侧，固定杆转动电机41的输出端与主固定杆42电连接，主固定杆42的两端对称伸缩滑动设有第一伸缩固定杆43，第一伸缩固定杆43的外端分别伸缩滑动设有第二伸缩固定杆44，第二伸缩固定杆44的伸缩方向与第一伸缩固定杆43的伸缩方向相垂直，第二伸缩固定杆44的外端分别设有电动吸盘45，电动吸盘45采用电动真空吸盘，电动真空吸盘为现有技术，在此不做详细介绍，主固定杆42的侧壁上设有观察摄像头421。

如图1-图9所示，定位摄像头1111、第二转动电机1112、第一夹持电机1125、第二夹持电机1135、第一转动电机115、机械手推杆1151、丝杆转动电机1221、机械臂转动电机123、机械臂切换电机131、微型压力传感器215、工具转动电机221、可视化操作面板313、第一电动推杆321、第二电动推杆322、固定杆转动电机41、观察摄像头421、第一伸缩固定杆43、第二伸缩固定杆44和电动吸盘45分别与PLC控制器312电连接。

本实施例的具体实施方式为：

在使用检修装置前的初始状态下，各个活动机械臂12垂直于水平面设置，各个工具机械手11分别位于各个活动机械臂12的顶端，工具机械手11的第一夹持爪1121与第二夹持爪1131朝向正下方。维护人员首先将检修所用到的工具，如试验夹、试电笔、螺丝刀或检修钳等工具按照检修顺序依次夹在工具转换盘21的各个工具卡槽211内，如图6所示，夹有工具的工具卡槽211内的弹性卡合件214受到挤压使夹持弹簧213对微型压力传感器215施加压力，微型压力传感器215产生压力信号，PLC控制器312获取信号后以确定该工具卡槽211内已夹有工具，而未夹有工具的工具卡槽211无压力信号，PLC控制器312以此判断各个工具卡槽211是否夹有工具。

工具安装结束后，维护人员将机械手装置移动至需要检修的电气设备前，通过移动底座311调整装置的水平位置，并通过可视化操作面板313调整主支撑杆32的高度，使机械手组件1位于适合检修的高度位置处，并通过调整上支撑杆33的高度以确定上部固定组件4的高度位置，通过调节主固定杆42、第一伸缩固定杆43和第二伸缩固定杆44的位置关系使电动吸盘45移动至检修面的合适位置，启动电动吸盘45，使上部固定组件4固定在检修面上，同时下部固定组件4通过同样方式固定，进而将整个检修装置固定于检修面前，以待接下来的检修工作。

调整好检修装置的位置后，通过可视化操作面板313调整上下两个观察摄像头421的角度，使观察摄像头421能够完整的观察到检修面的整体情况，根据摄像头所摄录的影像，维护人员可判断检修点的位置。通过可视化操作面板313调整朝向检修面的活动机械臂12内的丝杆转动电机1221转动，带动升降轴套116下降，进而工具机械手11开始下降，下降至工具机械手11正下方的卡合滑槽212位置处，第一夹持件112与第二夹持件113围合而成的开口将此卡合滑槽212内的工具套住，启动第一夹持电机1125，第一夹持电机1125带动第一夹持齿轮1124转动，第一夹持齿轮1124分别带动第一上齿条1122和第一下齿条1123滑动，进而使第一夹持爪1121相互靠近，直至第一夹持爪1121夹住检修工具的中下部，第一夹持爪1121夹持完毕后，第二夹持电机1135启动，带动第二夹持齿轮1134转动，进而分别带动第二上齿条1132和第二下齿条1133滑动，第二夹持爪1131相互靠近，直至第二夹持爪1131夹持住检修工具的上端，此时检修工具通过来自第一夹持爪1121和第二夹持爪1131相互垂直方向的夹持力的约束而被固定在工具机械手11上。为增加工具机械手11的夹持稳固性，第一夹持爪1121和第二夹持爪1131朝向工具的侧壁上分别设有弹性防滑垫，防止在夹持工具时检修工具从工具机械手11上掉落；对于试验夹、检修钳等需要按压操作的检修工具，在工具夹持在工具卡槽211内时，可将工具的按压方向平行于第二夹持爪1131的夹持方向设置，在第一夹持爪1121夹持住检修工具后，第二夹持爪1131可将夹持力施加到试验夹或检修钳的按压方向上，进而使试验夹或检修钳等工具的夹嘴或钳嘴部位能够张开，检修工具固定完成后，第二转动电机1112转动使机械手支撑件111带动第一夹持爪1121与第二夹持爪1131朝向水平方向，第一夹持爪1121与第二夹持爪1131所夹持的检修工具脱离工具卡槽211，此工具卡槽211内的微型压力传感器215失去压力作用，PLC控制器312判断其未夹持工具，此时检修工具正对检修面，以待接下来的检修操作。

机械手支撑件111的上壁上设有定位摄像头1111，通过定位摄像头1111可使维修人员获取工具机械手11所朝向的检修面的详细情况，结合观察摄像头421所记录的检修面整体情况，可方便工具机械手11将检修工具移动至检修点的位置处进行检修操作。维护人员通过可视化操作面板313控制机械臂转动电机123带动活动机械臂12进行转动，使活动机械臂12转动至检修点附近的位置，此时控制工具机械手11沿活动机械臂12的长度方向移动，通过定位摄像头1111可使维护人员确定工具机械手11是否移动至检修点，当工具机械手11移动至检修点附近时，维护人员通过可视化操作面板313对工具机械手11的位置进行微调，从而使检修工具能够准确无误地朝向检修点的位置。

当检修工具为试验夹时，通过控制机械手推杆1151使工具机械手11携带的试验夹朝向检修点靠近，直至试验夹夹住检修点，同时维护人员分别控制第二夹持爪1131和第一夹持爪1121分开，机械手推杆1151缩回原位，试验夹脱离工具机械手11，从而完成试验夹的放置操作，若继续增设试验夹重复上述过程即可；当检修工具为螺丝刀时，同样通过控制机械手推杆1151推动工具机械手11携带的螺丝刀靠近检修点的位置，通过控制第一转动电机115可使工具机械手11转动，从而控制螺丝刀对检修点的螺丝进行松紧操作；当其中一个工具机械手11完成检修工作后，可通过可视化操作面板313将活动机械臂12调整回垂直于水平面的状态，此时可通过控制机械臂切换电机131将其他工具机械手11转动至朝向检修面的位置处，重复上述检修操作，通过不同工具机械手11的切换作用，可灵活使用多种检修工具进行检修工作，减少了人力更换检修工具的繁琐步骤；当其中一个检修工具需要更换时，维护人员通过可视化操作面板313调整工具转换盘21转动，PLC控制器312根据工具卡槽211内的微型压力传感器215的状态，控制工具转动电机221带动工具转动环22转动，将未夹持工具的工具卡槽211自动转动至需要更换工具的工具机械手11正下方，同时该处的活动机械臂12自动调整回垂直于水平面的状态，工具机械手11下降至活动机械臂12的最底端，第二转动电机1112自动转动，带动检修工具重新固定在工具卡槽211内，完成检修工具的放回工作，第一夹持爪1121和第二夹持爪1131脱离工具并上升，工具转换盘21将需要更换的工具转动至此工具机械手11处，重复上述夹取工具的操作即可完成检修工具的更换。

装置使用完成后，维护人员通过可视化操作面板313将电动吸盘45关闭，使固定组件4从检修面上脱离。

以上便是本发明整体的工作流程，下次使用时重复此步骤即可。

以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电气设备检修用机械手装置，包括支撑杆组件（3），其特征在于：所述支撑杆组件（3）的侧壁上设有机械手组件（1）、工具转换组件（2）和固定组件（4），所述机械手组件（1）设于工具转换组件（2）的上方，所述固定组件（4）分别设于机械手组件（1）和工具转换组件（2）的上下两侧；所述机械手组件（1）包括工具机械手（11）、活动机械臂（12）和机械臂转动环（13），所述机械臂转动环（13）转动设于支撑杆组件（3）的侧壁上，所述活动机械臂（12）圆形阵列均布设于支撑杆组件（3）的四周，所述活动机械臂（12）的下端分别转动设于机械臂转动环（13）的侧壁上，所述工具机械手（11）分别滑动设于活动机械臂（12）的侧壁上；所述工具机械手（11）包括机械手支撑件（111）、第一夹持件（112）和第二夹持件（113），所述机械手支撑件（111）滑动设于活动机械臂（12）的前侧壁上，所述第一夹持件（112）和第二夹持件（113）分别对称滑动设于机械手支撑件（111）的前侧壁上，所述第二夹持件（113）分别滑动设于第一夹持件（112）的内侧，所述第二夹持件（113）和第一夹持件（112）分别垂直交错设置。

2.根据权利要求1所述的一种电气设备检修用机械手装置，其特征在于：所述工具机械手（11）还包括机械手转动件（114）、第一转动电机（115）和升降轴套（116），所述升降轴套（116）内嵌滑动设于活动机械臂（12）内，所述第一转动电机（115）设于升降轴套（116）的外侧，所述第一转动电机（115）的外侧设有机械手推杆（1151），所述机械手转动件（114）设于机械手推杆（1151）的外端，所述第一转动电机（115）的输出端与机械手转动件（114）电连接，所述机械手支撑件（111）转动设于机械手转动件（114）的外侧。

3.根据权利要求2所述的一种电气设备检修用机械手装置，其特征在于：所述第一夹持件（112）包括第一夹持爪（1121）、第一上齿条（1122）、第一下齿条（1123）和第一夹持齿轮（1124），所述第一夹持爪（1121）对称滑动设于机械手支撑件（111）的前侧，所述第一夹持爪（1121）的后侧壁的上下两端分别设有夹持爪支撑杆（1126），所述夹持爪支撑杆（1126）分别滑动设于机械手支撑件（111）的前侧壁上，所述第一上齿条（1122）和第一下齿条（1123）分别设于第一夹持爪（1121）的后方，所述第一上齿条（1122）和第一下齿条（1123）分别设于机械手支撑件（111）的内部，所述第一上齿条（1122）和第一下齿条（1123）分别与同一侧的夹持爪支撑杆（1126）相连，所述第一夹持齿轮（1124）转动设于第一上齿条（1122）和第一下齿条（1123）之间，所述第一上齿条（1122）和第一下齿条（1123）分别与第一夹持齿轮（1124）相啮合，所述第一夹持齿轮（1124）的一端设有第一夹持电机（1125），所述第一夹持电机（1125）设于机械手支撑件（111）的内侧壁上，所述第一夹持电机（1125）的输出端与第一夹持齿轮（1124）的转轴电连接。

4.根据权利要求3所述的一种电气设备检修用机械手装置，其特征在于：所述第二夹持件（113）包括第二夹持爪（1131）、第二上齿条（1132）、第二下齿条（1133）和第二夹持齿轮（1134），所述第二夹持爪（1131）对称滑动设于机械手支撑件（111）的前侧壁上，所述第二夹持爪（1131）分别滑动设于第一夹持爪（1121）和夹持爪支撑杆（1126）的内侧，所述第二夹持爪（1131）分别与第一夹持爪（1121）相垂直设置，所述第二上齿条（1132）和第二下齿条（1133）分别设于第二夹持爪（1131）的后侧壁上，所述第二上齿条（1132）和第二下齿条（1133）分别设于机械手支撑件（111）的内部，所述第二夹持齿轮（1134）转动设于第二上齿条（1132）和第二下齿条（1133）之间，所述第二上齿条（1132）和第二下齿条（1133）分别与第二夹持齿轮（1134）相啮合，所述第二夹持齿轮（1134）的一端设有第二夹持电机（1135），所述第二夹持电机（1135）设于机械手支撑件（111）的内侧壁上，所述第二夹持电机（1135）的输出端与第二夹持齿轮（1134）的转轴电连接。

5.根据权利要求4所述的一种电气设备检修用机械手装置，其特征在于：所述机械手支撑件（111）的上壁上设有定位摄像头（1111），所述机械手支撑件（111）与机械手转动件（114）的转动连接处设有第二转动电机（1112），所述第二转动电机（1112）的输出端与机械手支撑件（111）的转动轴电连接。

6.根据权利要求5所述的一种电气设备检修用机械手装置，其特征在于：所述活动机械臂（12）的前侧壁上分别内嵌设有升降滑槽（121），所述升降滑槽（121）的内部沿长度方向贯通转动设有升降丝杆（122），所述升降轴套（116）滑动设于升降丝杆（122）的侧壁上，所述升降轴套（116）的内壁与升降丝杆（122）的外壁相啮合，所述升降滑槽（121）的顶端设有丝杆转动电机（1221），所述丝杆转动电机（1221）的输出端与升降丝杆（122）电连接，所述机械臂转动环（13）的侧壁上圆形阵列均布设有机械臂转动电机（123），所述活动机械臂（12）的后侧壁的下端分别与机械臂转动电机（123）相连，所述机械臂转动电机（123）的输出端分别与活动机械臂（12）的后侧壁的下端电连接；所述机械臂转动环（13）的内部设有机械臂切换电机（131），所述机械臂切换电机（131）的输出端与机械臂转动环（13）电连接。

7.根据权利要求6所述的一种电气设备检修用机械手装置，其特征在于：所述工具转换组件（2）包括工具转换盘（21）和工具转动环（22），所述工具转动环（22）转动设于支撑杆组件（3）的侧壁上，所述工具转动环（22）设于机械臂转动环（13）的下方，所述工具转换盘（21）分别设于工具转动环（22）的侧壁的上部和下部；所述工具转换盘（21）的上壁边缘沿圆周方向均匀阵列贯穿设有工具卡槽（211），所述工具卡槽（211）内部相对的侧壁上对称内嵌设有卡合滑槽（212），所述卡合滑槽（212）的内壁上分别均布设有夹持弹簧（213），所述夹持弹簧（213）的外端分别设有弹性卡合件（214），所述弹性卡合件（214）朝向卡合滑槽（212）的一端分别滑动设于卡合滑槽（212）的内部，所述工具卡槽（211）的内侧壁上内嵌设有微型压力传感器（215），所述微型压力传感器（215）分别与夹持弹簧（213）相连；所述工具转动环（22）的内部设有工具转动电机（221），所述工具转动电机（221）的输出端分别与工具转动环（22）电连接。

8.根据权利要求7所述的一种电气设备检修用机械手装置，其特征在于：所述支撑杆组件（3）包括下支撑杆（31）、主支撑杆（32）和上支撑杆（33），所述主支撑杆（32）内嵌滑动设于下支撑杆（31）的上端，所述上支撑杆（33）外嵌滑动设于主支撑杆（32）的上端，所述机械臂转动环（13）和工具转动环（22）分别转动设于主支撑杆（32）的侧壁中部，所述机械臂切换电机（131）和工具转动电机（221）分别设于主支撑杆（32）的内部；所述下支撑杆（31）的下端设有移动底座（311），下部所述固定组件（4）设于下支撑杆（31）的上端侧壁上，所述下支撑杆（31）与固定组件（4）相对的一侧侧壁的下端设有PLC控制器（312），所述PLC控制器（312）的外端设有可视化操作面板（313）；所述主支撑杆（32）的下端和上端分别设有第一电动推杆（321）和第二电动推杆（322），所述第一电动推杆（321）和第二电动推杆（322）的伸缩杆件部分分别与下支撑杆（31）和上支撑杆（33）相连，上部所述固定组件（4）设于上支撑杆（33）的上端侧壁上。

9.根据权利要求8所述的一种电气设备检修用机械手装置，其特征在于：所述固定组件（4）包括固定杆转动电机（41）、主固定杆（42）、第一伸缩固定杆（43）和第二伸缩固定杆（44），所述固定杆转动电机（41）分别设于下支撑杆（31）和上支撑杆（33）同一侧的侧壁上部，所述主固定杆（42）分别转动设于固定杆转动电机（41）的前侧，所述固定杆转动电机（41）的输出端与主固定杆（42）电连接，所述第一伸缩固定杆（43）对称伸缩滑动设于主固定杆（42）的两端，所述第二伸缩固定杆（44）分别伸缩滑动设于第一伸缩固定杆（43）的外端，所述第二伸缩固定杆（44）的伸缩方向与第一伸缩固定杆（43）的伸缩方向相垂直，所述第二伸缩固定杆（44）的外端分别设有电动吸盘（45），所述主固定杆（42）的侧壁上设有观察摄像头（421）。

10.根据权利要求9所述的一种电气设备检修用机械手装置，其特征在于：所述定位摄像头（1111）、第二转动电机（1112）、第一夹持电机（1125）、第二夹持电机（1135）、第一转动电机（115）、机械手推杆（1151）、丝杆转动电机（1221）、机械臂转动电机（123）、机械臂切换电机（131）、微型压力传感器（215）、工具转动电机（221）、可视化操作面板（313）、第一电动推杆（321）、第二电动推杆（322）、固定杆转动电机（41）、观察摄像头（421）、第一伸缩固定杆（43）、第二伸缩固定杆（44）和电动吸盘（45）分别与PLC控制器（312）电连接。