CN209140903U - 挂拆地线机器手 - Google Patents

Abstract

一种挂拆地线机器手，由定位装置，调角装置，抓握装置组成。定位装置采用现有的xyz定位机构；调角装置包括支架，支架底部有轴固定在定位装置上，支架可以绕此轴旋转；支架通过轴连接摆臂，摆臂可以绕此轴旋转；摆臂中是可以沿摆臂进出的抓握装置，抓握装置前端是套筒，可以套住挂线钩,并带动挂线钩的螺杆旋转，实现挂拆地线。这种结构，套筒的位置和朝向分开调整，二者互不干扰，操作简单；抓握装置可以伸缩，更加方便位置和朝向的调整；使用套筒套住挂钩，实现挂钩移动和紧固放松，简单可靠。

Description

挂拆地线机器手

技术领域：

本发明涉及一种机器手，特别是高压线挂拆地线机器手。

背景技术：

高压线在检修前，要在线上临时固定一个金属挂钩，挂钩接一根长铜线到大地，作为地线，来消除高压线上残余的电量；检修完毕，拆下地线，这一过程称为挂拆地线。

目前挂拆地线由人工完成，人站在吊车吊篮内， 手持长杆，将挂钩挂到高压线上，检修完取下挂钩。人站在吊车上，高处危险，地线沉重，用长杆举起，比较费力。

2015203360013公开了一种装拆地线多关节机器人，在其长度范围内，其末端夹具可以到达空间任意一点，也可以指向任意方向，从而在拆地线的时候可以对准并取下挂钩，挂地线也能实现。但这种结构夹具自身不能伸缩，夹具的位置和朝向，完全依靠手臂调节，而调整每个手臂都会同时改变夹具的方向和位置，需要不断仔细调整才能使夹具对准挂线夹，使用起来很麻烦；夹具过于简单，挂线夹容易从夹具脱落；挂线夹和机器手之间缺乏有效绝缘，不能现场使用。

发明内容：

本发明目的提供一种操作简单，算法简单，有效绝缘，快速完成挂拆线的机器手。

本方案使用的挂钩是已有的，自带螺栓，当挂钩挂在高压线上，拧紧螺栓固定挂钩；拧松螺栓取下挂钩，挂钩自带绝缘长杆。

本机器手由三部分组成：定位装置，调角装置，抓握装置。定位装置位于最下端，抓握装置在最上端，中间是调角装置。

定位装置调整抓握装置的xyz位置，结构采用现有技术，如由旋转底座和伸缩杆组成；或者xyz三个方向滑动的导轨滑台组成；或者导轨和伸缩杆组成；或者带关节的机械臂组成。

调角装置调整抓握装置的朝向。结构包括支架，支架底部是轴，该轴固定在定位装置上，支架可绕该轴旋转；支架通过轴连接摆臂，摆臂可绕此轴转动；摆臂上是抓握装置，抓握装置可滑动进出摆臂，方便抓住并移动挂钩。

抓握装置的功能是抓住挂钩，并拧动挂钩螺栓。结构包括电机，电机轴上固定套筒，电机和套筒在滑台上，随着滑台移动；套筒内部可以是内六角，或则沿着轴向切两道槽，从而可以卡住挂钩，实现挂钩的旋转。根据不同的挂钩形状，套筒可以替换成手抓等。

挂地线时，先将挂钩长杆套在抓握装置的套筒内，定位装置动作，使挂钩接近高压线，用调角装置调整挂钩方向，适当伸缩抓握装置，将挂钩挂在高压线上，然后抓握装置转动，拧紧挂钩螺栓，固定挂钩，完成挂线。

拆地线时，定位装置将抓握装置移动到挂钩的末端位置，调角装置通过支架的转动，摆臂的转动，调节抓握装置的朝向，使抓握装置的套筒对准挂钩长杆，抓握装置滑动伸出，套住长杆，旋转，将挂钩拧松，取下挂钩。

这种结构的机器手，在使用中先调节定位装置，固定抓握装置的位置，再调节调角装置，调节抓握装置的朝向，最后抓握装置伸缩，完成挂拆线。位置和朝向分开调整，二者互不干扰，操作简单；抓握装置可以伸缩，更加方便位置和朝向的调整；使用套筒套住挂钩，实现挂钩移动和紧固放松，简单可靠。

附图说明

图1常用的挂钩示意图。

图2调角装置和抓握装置结构示意图。

图3机器手整体结构示意图。

图4—图10是调角装置对准挂钩，抓握装置拧松挂钩的过程示意图。

图4调角装置远离挂钩。

图5调角装置的轴线和挂钩轴线相交。

图6调角装置转动。

图7调角装置摆臂旋转。

图8是图7另一视角示意图。

图9抓握装置套筒伸出，套住挂钩螺栓。

图10抓握装置拧松挂钩螺栓。

图11调角装置和抓握装置加了驱动机构示意图。

图12机器手另一种结构示意图。

图13机器手另一种结构示意图。

图14机器手另一种结构示意图。

图15挂钩另一种结构示意图。

图16抓握装置另一种结构示意图。

图17是机器手另一种结构示意图。

图18是调角装置另一种结构示意图。

图19是图16中套筒的结构示意图。

具体实施方式

图1是常用的挂钩,1是高压线, 2是弯钩,3是地线；4是螺栓, 螺栓4一端连接压块5，一端是外六角6；转动螺栓4 ，压块5可以上下；当压块5上升时，会压紧高压线1，从而使地线3连接到高压线1上，完成放电。当压块5下降时，放松高压线，可取下挂钩，在外六角6与螺栓4中间有绝缘长杆，图中未画出。

图2是调角装置和抓握装置结构示意图。7是轴，固定在U形架8底部。9是摆臂，图中是一块U形板，摆臂9通过轴12连接到架子8上，摆臂9可以绕轴12旋转。电机10在摆臂9内，可以沿着摆臂上下滑动；电机10前端固定套筒11，套筒11里面是内六角形状，可以套在图1的外六角6上。13是轴12的中心线；轴7，电机10，套筒11中心线重合，都是线14。中心线13和14垂直相交。电机10和套筒11组成抓握装置，其余部分组成调角装置。

图3是机器手整体结构示意图。底座15上面是竖直向伸缩杆16， 16可以旋转；伸缩杆16连接水平向的伸缩杆17。底座15，伸缩杆16、17组成定位装置，15，16，17的运动通过连接各自的电机实现。18是调角装置，18通过轴7安装在伸缩杆17上，18 可以绕轴7转动。调角装置18内部是抓握装置46。

图4—图10是调角装置对准挂钩，抓握装置拧松挂钩的过程示意图。

图4调角装置和挂钩远离，二者在空间任意位置。本图到图10的视角是调角装置的侧视方向，即人站在和轴线14平行的位置看去的。19是螺栓4的轴线，3是地线一截。

图5中，在图3的定位装置的带动下，调角装置在xyz方向移动位置，使轴线13,14,19均相交于一点。

图6调角装置绕轴7旋转，即绕轴线14旋转，使轴线13垂直于轴线14和19组成的平面。

图7摆臂9绕轴线13旋转，使轴线14，19重合。

图8是图7的另一侧面视图，轴线14，19重合，外六角6和套筒11对正。

图9套筒11伸出，套住外六角6 。

图10套筒11在电机带动下旋转，带动螺栓4旋转，压块5和弯钩2分开，挂钩与高压线1分离，最后将挂钩从高压线取下。

图4-图10实现了拆地线。

挂地线时，先将挂钩的螺栓外六角6塞到套筒11内，调节定位装置和调角装置并适当伸缩抓握装置，使挂钩搭在高压线上，抓握装置转动拧紧螺栓，然后抓握装置缩回，再调节定位装置和调角装置，使机器手与挂钩分离。

图11是调角装置和抓握装置加了驱动机构的示意图。电机20连接轴7，电机20转动带动整个调角装置绕轴7旋转。电机10固定在导轨23的滑块上，导轨23固定在摆臂9内。伸缩杆21一端固定在电机10上，一端固定在摆臂9上，伸缩杆21的伸缩带动电机10沿导轨23滑动，进出摆臂。伸缩杆22一端固定在支架8上，另一端固定在摆臂9背面，伸缩杆22伸缩带动摆臂9绕轴12旋转。导轨23，电机10，升缩杆21和套筒11组成抓握装置，其余部分组成调角装置。

图12是本机器手另外一种结构，24是底座，24中心是直立的轴25，25可由电机带动旋转。轴25连接电动伸缩杆28，27是电动伸缩杆的电机。电机26驱动伸缩杆28上下转动。24--28组成定位装置。18是调角装置，通过轴7连接在伸缩杆28末端，调角装置18内部是抓握装置46。

图13是本机器手另外一种结构,24底座,25直立轴, 25由电机带动旋转。25连接电机26和臂29，电机26带动臂29上下转动；29连接电机31和臂30，31带动臂30上下转动。以上部分组成定位装置。调角装置18通过轴7连接在臂30末端，调角装置18内部是抓握装置。

图14是本机器手另外一种结构，24底座，25旋转轴，25上固定水平向的导轨滑台32，32上是竖直向的导轨滑台33，33可以沿导轨32水平移动；33上是滑块34，34可以沿33上下滑动。以上部分组成定位装置。18是调角装置，通过轴7连接在滑块34顶端。

图15是另外一种挂钩结构示意图，4是螺栓，35是圆柱形的绝缘长杆，尾部是销钉36，销钉36垂直于长杆35的轴线。

图16是抓握装置另一种结构，底部是滑台37，38是滑台电机，39是滑块；滑块39上固定电机10，电机10连接扭力限制器41和套筒11，电机10带动套筒11旋转；套筒11两侧开槽40，图15的杆35可以套入套筒11中，图15中的销钉36可以卡在槽40中，套筒转动带动挂钩转动。滑台37带动电机10，扭力限制器41和套筒11滑动。

图17是机器手另一种结构示意图，支架42内是立轴43,立轴43可以上下伸缩和水平旋转，立轴43与水平滑台44的滑块45连接，滑台44通过轴7连接调角装置18,18中固定图16所示的抓握装置46。

图18是调角装置另一种结构示意图,与图2类似，7是轴，固定在U形架8底部,U形架8较短；9是摆臂，图中是一块U形板，摆臂9通过轴12连接到架子8上，摆臂9可以绕轴12旋转；电机47可带动摆臂9旋转，摆臂9中是图16所示的抓握装置46。

图19是图16中套筒的结构示意图。套筒11是中空圆管，沿轴向开槽40。

Claims (7)

1.一种挂拆地线机器手，其特征在于：由定位装置，调角装置，抓握装置组成;调角装置包括支架，支架底部连接一根轴，此轴固定在定位装置上，支架可以绕此轴旋转；支架通过轴连接摆臂，摆臂可以绕此轴旋转；摆臂中是抓握装置，抓握装置可在摆臂上滑动，进出摆臂。

2.根据权利要求1所述的挂拆地线机器手，其特征在于：所述抓握装置包括套筒，套筒连接电机，套筒和电机固定在滑台上，套筒在电机带动下旋转，套筒和电机在滑台带动下移动;套筒内部是内六角，或沿轴向两侧开槽。

3.根据权利要求1所述的挂拆地线机器手，其特征在于：所述调角装置的支架和摆臂之间连接伸缩杆，由伸缩杆推动摆臂转动。

4.根据权利要求1所述的挂拆地线机器手，其特征在于：所述定位装置，最下端是底座，底座上面是旋转轴，轴上是竖直向的伸缩杆，该杆连接水平向的伸缩杆；调角装置底部的轴固定在水平向伸缩杆上。

5.根据权利要求1所述的挂拆地线机器手，其特征在于：所述定位装置，最下端是底座，底座上面是旋转轴，轴上是伸缩杆，伸缩杆可以上下转动；调角装置底部的轴固定在伸缩杆上。

6.根据权利要求1所述的挂拆地线机器手，其特征在于：所述定位装置，最下端是底座，底座上面是旋转轴，轴上连接一个可以上下转动的手臂，该手臂末端再连接一个手臂；调角装置底部的轴固定在后面的手臂上。

7.根据权利要求1所述的挂拆地线机器手，其特征在于：所述定位装置，最下端是支架，支架上面是可以伸缩和旋转的轴，轴上固定水平向的导轨滑台，调角装置底部的轴固定在水平向导轨滑台上。