一種高空帶電作業車機械手的製作方法
2024-04-08 01:11:05 1
專利名稱：一種高空帶電作業車機械手的製作方法
技術領域：
本發明屬於專用車領域，特別涉及一種高空帶電作業車機械手。
背景技術：
過去幾十年裡，帶電作業都是人工完成的，即人工帶電作業。人工帶電作業存在著許多缺陷，第一，帶電作業在實踐中存在安全方面的重大威脅，也給從業人員的心理造成很大的壓力；第二，帶電作業所需設備複雜、造價昂貴，對從業人員的技術水平和熟悉程度要求都很高，限制了人工帶電作業的發展；第三，從輸電線路的發展來看，為了減少線路走廊的空間，今後將會出現緊湊型杆塔的線路，這種類型的線路，會給人工帶電作業的安全帶來更大的困難。
發明內容
本發明的目的是為解決高空帶電作業的問題，提出一種高空帶電作業車機械手， 以保障工人的人身安全，降低勞動強度，提高作業的自動化水平。本發明提出的高空帶電作業車的機械手，其特徵在於，該機械手包括底座、第一、 第二機械手，該每隻機械手均包括帶有液壓馬達的旋轉臺，四個絕緣部件，由杆件和板條組成的長方形框架結構的下臂、中臂、上臂、小臂，末端機構及中臂液壓缸，上臂液壓缸，小臂液壓缸，末端機構液壓缸；該底座安裝在汽車底盤上，該第一、第二機械手安裝在底座上，該旋轉臺通過該四個絕緣部件固定在該底座上，該下臂的下端固定在該旋轉臺上，該下臂的上端與該中臂的下端鉸接，該中臂的上端與該上臂的中部鉸接，該上臂的上端與該小臂的中部鉸接，該小臂的前端與該末端機構連接；該中臂液壓缸的下端固定在該旋轉臺上，該中臂液壓缸的上端與該中臂的中部通過滑槽連接，該上臂液壓缸的下端與該中臂的下部鉸接，該上臂液壓缸的上端與該上臂的下端鉸接，該小臂液壓缸的下部與該上臂的下部鉸接， 該小臂液壓缸的上部與該小臂的後端鉸接，該末端機構液壓缸的一端與該小臂的後部鉸接，該末端機構液壓缸的另一端與該末端機構鉸接。所述末端機構可包括一付連杆、分別安裝有液壓馬達的一對手爪、橫梁、方銷子及一對裝有取線、壓線、剪線鉗的長方體；該一付連杆的一端同時與該末端機構液壓缸鉸接， 該一付連杆的的另一端分別與該一對手爪的爪跟鉸接，該一對手爪的爪端端面分別與該一對裝有取線、壓線、剪線鉗的長方體連接，該一對手爪在靠近爪跟處分別與該橫梁的兩端鉸接，該方銷子與該橫梁連接並固定在該小臂的前端。所述一對裝有取線、壓線、剪線鉗的長方體，包括底面及側面，該底面分別與該一對手爪的爪端端面連接，該側面按順序分別安裝有取線、壓線、剪線鉗。本發明的特點及有益效果本發明是用於高空帶電作業車的機械手，採用底座、第一、第二機械手，該每隻機械手均包括旋轉臺，四個絕緣部件，下臂、中臂、上臂、小臂，末端機構，中臂液壓缸，上臂液壓缸，小臂液壓缸，末端機構液壓缸的結構，在該末端機構中，採用連杆、手爪、橫梁、方銷子及取線、壓線、剪線鉗的結構；起動旋轉臺液壓馬達、中臂液壓缸，上臂液壓缸，小臂液壓缸， 末端機構液壓缸，驅動中臂、上臂、小臂，末端機構運動，完成帶電取線、對準接線、斷線的工作，有效利用機械手進行高空帶電作業。本發明具有以下優點(1)可靠的絕緣安全防護措施由於操作人員不與高壓電線接觸，並距離接線位置數米以上，從而保證了操作人員的絕對安全。(2)用途廣泛由於末端機構的取線、壓線、剪線鉗可以更換，從而滿足不同作業的需要，實現一機多用，提高使用效率。(3)結構簡單、系統輕量化由於不必將操作人員舉升到接線位置，因而整個舉升機構的設計可以輕量化，降低設計成本。
圖1為本發明高空帶電作業車機械手總體結構示意圖；圖2為機械手末端機構結構示意圖；圖3取線動作示意圖；圖4對準接線動作示意圖；圖5接線動作示意圖；圖6斷線動作示意圖。
具體實施例方式本發明結合附圖及實施例詳細說明如下本發明所述高空帶電作業車機械手的結構，如圖1所示，包括底座1及第一、第二機械手，該底座1安裝在汽車底盤上，該第一、第二機械手並排安裝在底座1上。該第一機械手包括帶有由液壓馬達驅動的第一旋轉臺11，第一組四個絕緣部件 12，由杆件和板條組成的長方形框架結構的第一下臂10、第一中臂8、第一上臂6、第一小臂 2，第一末端機構4，第一中臂液壓缸9，第一上臂液壓缸7，第一小臂液壓缸5，第一末端機構液壓缸3 ；該第一旋轉臺11通過該第一組四個絕緣部件12固定在該底座1上，該第一下臂 10的下端固定在第一旋轉臺11上，該第一下臂10的上端與該第一中臂8的下端鉸接，該第一中臂8的上端與該第一上臂6的中部鉸接，該第一上臂6的上端與該第一小臂2的中部鉸接，該第一小臂2的前端與該第一末端機構4連接；該第一中臂液壓缸9的下端固定在該第一旋轉臺11上，該第一中臂液壓缸9的上端與該第一中臂8的中部通過滑槽連接，該第一上臂液壓缸7的下端與該第一中臂8的下部鉸接，該第一上臂液壓缸7的上端與第一上臂6的下端鉸接，第一小臂液壓缸5的下部與第一上臂6的下部鉸接，第一小臂液壓缸5的上部與該第一小臂2的後端鉸接，該第一末端機構液壓缸3的一端與該第一小臂2的後部鉸接，該第一末端機構液壓缸3的另一端與該第一末端機構4鉸接。所述第一末端機構4，如圖2所示，包括第一付連杆4-1、分別安裝液壓馬達的第一對手爪4-2、第一橫梁4-3、第一方銷子4-4及第一對裝有取線、壓線、剪線鉗的長方體4-5 ； 該第一付連杆4-1的一端同時與該第一末端機構液壓缸3鉸接，該第一付連杆4-1的另一端分別與該第一對手爪4-2的爪跟鉸接，該第一對手爪4-2的爪端端面分別與第一對裝有取線、壓線、剪線鉗的長方體4-5連接，該第一對手爪4-2在靠近爪跟處分別與該第一橫梁 4-3的兩端鉸接，該第一方銷子4-4與該第一橫梁4-3連接並固定在該第一小臂2的前端。所述該第一對裝有取線、壓線、剪線鉗的長方體4-5，均包括底面及側面，該底面分別與第一對手爪4-2的爪端端面連接，該側面按順序分別安裝取線、壓線、剪線鉗；工作時， 該第一對裝有取線、壓線、剪線鉗的長方體4-5的鉗口上的工具相同，起動該第一對手爪內的液壓馬達，該第一對裝有取線、壓線、剪線鉗4-5的長方體可在第一對手爪4-2的爪端端面上轉動，該第一對裝有取線、壓線、剪線鉗4-5的長方體每轉動90度，就構成了取線、壓線、剪線鉗的變換。所述第二機械手包括帶有由液壓馬達驅動的第二旋轉臺11，第二組四個絕緣部件 12，由杆件和板條組成的長方形框架結構的第二下臂10、第二中臂8、第二上臂6、第二小臂 2，第二末端機構4，第二中臂液壓缸9，第二上臂液壓缸7，第二小臂液壓缸5，第二末端機構液壓缸3 ；該第二旋轉臺11通過該第二組四個絕緣部件12固定在該底座1上，該第二下臂 10的下端固定在第二旋轉臺11上，該第二下臂10的上端與第二中臂8的下端鉸接，該第二中臂8的上端與該第二上臂6的中部鉸接，該第二上臂6的上端與該第二小臂2的中部鉸接，該第二小臂2的前端與該第二末端機構4連接；該第二中臂液壓缸9的下端固定在該第二旋轉臺11上，該第二中臂液壓缸9的上端與該第二中臂8的中部通過滑槽連接，該第二上臂液壓缸7的下端與該第二中臂8的下部鉸接，該第二上臂液壓缸7的上端與第二上臂 6的下端鉸接，第二小臂液壓缸5的下部與第二上臂6的下部鉸接，第二小臂液壓缸5的上部與該第二小臂2的後端鉸接，該第二末端機構液壓缸3 —端與該第二小臂2的後部鉸接， 該第二末端機構液壓缸3的另一端與該第二末端機構4鉸接。所述第二末端機構4，如圖2所示，包括第二付連杆4-1、分別安裝液壓馬達的第二對手爪4-2、第二橫梁4-3、第二方銷子4-4及第二對裝有取線、壓線、剪線鉗的長方體4-5 ； 該第二付連杆4-1的一端同時與該第二末端機構液壓缸3鉸接，該第二付連杆4-1的另一端分別與該第二對手爪4-2的爪跟鉸接，該第二對手爪4-2的爪端端面分別與該第二對裝有取線、壓線、剪線鉗的長方體4-5連接，該第二對手爪4-2在靠近爪跟處分別與該第二橫梁4-3的兩端鉸接，該第二方銷子4-4與該第二橫梁4-3連接並固定在該第二小臂2的前端。所述第二對裝有取線、壓線、剪線鉗的長方體4-5，均包括底面及側面，該底面分別與第二對手爪4-2的爪端端面連接，該側面按順序分別安裝取線、壓線、剪線鉗；工作時，該第二對裝有取線、壓線、剪線鉗的長方體4-5的鉗口上的工具相同，起動該第二對手爪內的液壓馬達，該第二對裝有取線、壓線、剪線鉗4-5的長方體可在第二對手爪4-2的爪端端面上轉動，該第二對裝有取線、壓線、剪線鉗4-5的長方體每轉動90度，就構成了取線、壓線、 剪線鉗的變換。本發明所述高空帶電作業車機械手的工作過程如下當進行帶電作業的時候，將高空帶電作業車移動到指定的作業位置，固定作業車。 此時，作業人員可在地面控制機械手的動作，開始進行工作。第一、第二機械手需要單獨或協同工作，才能完成取線、對準與接線、斷線工作，如圖3、圖4、圖5、圖6所示。第一步，取線，如圖3所示。起動第一末端機構液壓缸3，拉動第一連杆4-1、第一手爪4-2轉動，使第一手爪4-2的鉗口張開；
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起動第一手爪內的液壓馬達，驅動第一對裝有取線、壓線、剪線鉗的長方體4-5轉動到取線鉗的位置；起動第一旋轉臺11的液壓馬達、第一中臂液壓缸9、第一上臂液壓缸7、第一小臂液壓缸5，驅動第一旋轉臺11、第一中臂8、第一上臂6和第一小臂2轉動，使需要取出的包在壓線夾中的電線正好位於該取線鉗的鉗口中間；起動第一末端機構液壓缸3，推動第一連杆4-1，使第一手爪4-2轉動、鉗口閉合， 夾緊已取出的電線。第二步，對準與接線，如圖4、圖5所示。起動第一旋轉臺11的液壓馬達，驅動第一旋轉臺11轉動，起動第一中臂液壓缸9、 第一上臂液壓缸7、第一小臂液壓缸5，驅動第一機械手運動，使第一機械手攜帶取出的包在壓線夾中的電線運動到需要搭接的高壓線的位置，並使該壓線夾套住該高壓線；分別起動第二對手爪內的液壓馬達，驅動第二對裝有取線、壓線、剪線鉗的長方體 4-5轉動到壓線鉗位置；起動第二旋轉臺11的液壓馬達，驅動第二旋轉臺11轉動，起動第二中臂液壓缸9、 第二上臂液壓缸7、第二小臂液壓缸5，驅動第二機械手運動，使需要搭接的已經套在壓線夾裡的高壓線及通過第一步已取出的電線位於第二機械手的壓線鉗的鉗口中間；起動第二末端機構液壓缸3，推動第二付連杆4-1、第二對手爪4-2轉動，使第二對手爪4-2鉗口閉合，壓緊包在壓線夾裡的高壓線及通過第一步已取出的電線。起動第一末端機構液壓缸3，拉動第一付連杆4-1、第一對手爪4-2轉動，使第一對手爪4-2鉗口張開。分別起動第一對手爪內的液壓馬達，驅動第一對裝有取線、壓線、剪線鉗的長方體 4-5轉動到壓線鉗的位置；起動第一末端機構液壓缸3，推動第一付連杆4-1、第一對手爪4-2轉動，使第一機械手的壓線鉗的鉗口閉合，進一步壓緊包在壓線夾裡的高壓線及通過第一步已取出的電線。第三步，斷線如圖6所示。起動第一末端機構液壓缸3，拉動第一付連杆4-1、第一對手爪4-2轉動，使第一對手爪4-2鉗口張開。分別起動第一對手爪內的液壓馬達，驅動第一對裝有取線、壓線、剪線鉗的長方體 4-5轉動到剪線鉗的位置；起動第一旋轉臺11液壓馬達，驅動第一旋轉臺11轉動，起動第一中臂液壓缸9、第一上臂液壓缸7、第一小臂液壓缸5，驅動第一機械手運動，使通過第一步已取出的電線的多餘部分位於第一機械手的剪線鉗的鉗口中間。起動第一末端機構液壓缸3，推動第一付連杆4-1、第一對手爪4-2轉動，使剪線鉗的鉗口閉合，剪斷通過第一步已取出的電線的多餘部分。至此，完成了高空作業車帶電取線、對準接線、斷線的工作。該第一、第二機械手之間絕緣，該第一、第二機械手均與底座1之間絕緣，該第一、 第二機械手均與該取線、壓線、剪線鉗絕緣，該取線、壓線、剪線鉗的工作面上均塗有絕緣層，以便和壓線夾內的高壓線絕緣。
權利要求
1.一種高空帶電作業車機械手，其特徵在於，該高空帶電作業車機械手包括底座及第一、第二機械手，該第一、第二機械手均包括帶有液壓馬達的旋轉臺，四個絕緣部件，由杆件和板條組成的長方形框架結構的下臂、中臂、上臂、小臂，末端機構及中臂液壓缸，上臂液壓缸，小臂液壓缸，末端機構液壓缸；該底座安裝在汽車底盤上，該第一、第二機械手分別安裝在底座上，該旋轉臺通過該四個絕緣部件固定在該底座上，該下臂的下端固定在該旋轉臺上，該下臂的上端與該中臂的下端鉸接，該中臂的上端與該上臂的中部鉸接，該上臂的上端與該小臂的中部鉸接，該小臂的前端與該末端機構連接；該中臂液壓缸的下端固定在該旋轉臺上，該中臂液壓缸的上端與該中臂的中部通過滑槽連接，該上臂液壓缸的下端與該中臂的下部鉸接，該上臂液壓缸的上端與該上臂的下端鉸接，該小臂液壓缸的下部與該上臂的下部鉸接，該小臂液壓缸的上部與該小臂的後端鉸接，該末端機構液壓缸的一端與該小臂的後部鉸接，該末端機構液壓缸的另一端與該末端機構鉸接。
2.如權利要求1所述的高空帶電作業車機械手，其特徵在於，所述末端機構包括一付連杆、分別安裝有液壓馬達的一對手爪、橫梁、方銷子及一對裝有取線、壓線、剪線鉗的長方體；該一付連杆的一端同時與該末端機構液壓缸鉸接，該一付連杆的另一端分別與該一對手爪的爪跟鉸接，該一對手爪的爪端端面分別與該一對裝有取線、壓線、剪線鉗的長方體連接，該一對手爪在靠近爪跟處分別與該橫梁的兩端鉸接，該方銷子與該橫梁連接並固定在該小臂的前端。
3.如權利要求2所述的高空帶電作業車機械手，其特徵在於，所述一對裝有取線、壓線、剪線鉗的長方體，包括底面及側面，該底面分別與該一對手爪的爪端端面連接，該側面按順序分別安裝有取線、壓線、剪線鉗。
全文摘要
本發明涉及一種高空帶電作業車機械手，屬於專用車領域；該機械手包括底座及兩隻機械手；該每隻機械手包括旋轉臺，絕緣部件，下、中、上、小臂及末端機構，中臂、上臂、小臂及末端機構液壓缸；該下臂與中臂、該中臂與上臂、該上臂與小臂鉸接，該小臂與末端機構連接；該中臂液壓缸固定於旋轉臺並與中臂鉸接，該上臂液壓缸與中、上臂鉸接，該小臂液壓缸與上、小臂鉸接，該末端機構液壓缸與小臂、末端機構連接。該末端機構包括連杆、手爪、橫梁、方銷子及安裝在手爪上的取線、壓線、剪線鉗；該連杆與末端機構液壓缸、手爪鉸接，該手爪與橫梁鉸接，該方銷子與橫梁、小臂連接。本發明用機械手進行高空帶電作業，保障勞動安全、提高自動化水平。
文檔編號B25J5/00GK102152292SQ201110065369
公開日2011年8月17日 申請日期2011年3月17日 優先權日2011年3月17日
發明者朱永強, 陳全世 申請人:清華大學