专利名称：一种高空带电作业车机械手的制作方法
技术领域：
本发明属于专用车领域，特别涉及一种高空带电作业车机械手。
背景技术：
过去几十年里，带电作业都是人工完成的，即人工带电作业。人工带电作业存在着许多缺陷，第一，带电作业在实践中存在安全方面的重大威胁，也给从业人员的心理造成很大的压力；第二，带电作业所需设备复杂、造价昂贵，对从业人员的技术水平和熟悉程度要求都很高，限制了人工带电作业的发展；第三，从输电线路的发展来看，为了减少线路走廊的空间，今后将会出现紧凑型杆塔的线路，这种类型的线路，会给人工带电作业的安全带来更大的困难。
发明内容
本发明的目的是为解决高空带电作业的问题，提出一种高空带电作业车机械手， 以保障工人的人身安全，降低劳动强度，提高作业的自动化水平。本发明提出的高空带电作业车的机械手，其特征在于，该机械手包括底座、第一、 第二机械手，该每只机械手均包括带有液压马达的旋转台，四个绝缘部件，由杆件和板条组成的长方形框架结构的下臂、中臂、上臂、小臂，末端机构及中臂液压缸，上臂液压缸，小臂液压缸，末端机构液压缸；该底座安装在汽车底盘上，该第一、第二机械手安装在底座上，该旋转台通过该四个绝缘部件固定在该底座上，该下臂的下端固定在该旋转台上，该下臂的上端与该中臂的下端铰接，该中臂的上端与该上臂的中部铰接，该上臂的上端与该小臂的中部铰接，该小臂的前端与该末端机构连接；该中臂液压缸的下端固定在该旋转台上，该中臂液压缸的上端与该中臂的中部通过滑槽连接，该上臂液压缸的下端与该中臂的下部铰接，该上臂液压缸的上端与该上臂的下端铰接，该小臂液压缸的下部与该上臂的下部铰接， 该小臂液压缸的上部与该小臂的后端铰接，该末端机构液压缸的一端与该小臂的后部铰接，该末端机构液压缸的另一端与该末端机构铰接。所述末端机构可包括一付连杆、分别安装有液压马达的一对手爪、横梁、方销子及一对装有取线、压线、剪线钳的长方体；该一付连杆的一端同时与该末端机构液压缸铰接， 该一付连杆的的另一端分别与该一对手爪的爪跟铰接，该一对手爪的爪端端面分别与该一对装有取线、压线、剪线钳的长方体连接，该一对手爪在靠近爪跟处分别与该横梁的两端铰接，该方销子与该横梁连接并固定在该小臂的前端。所述一对装有取线、压线、剪线钳的长方体，包括底面及侧面，该底面分别与该一对手爪的爪端端面连接，该侧面按顺序分别安装有取线、压线、剪线钳。本发明的特点及有益效果本发明是用于高空带电作业车的机械手，采用底座、第一、第二机械手，该每只机械手均包括旋转台，四个绝缘部件，下臂、中臂、上臂、小臂，末端机构，中臂液压缸，上臂液压缸，小臂液压缸，末端机构液压缸的结构，在该末端机构中，采用连杆、手爪、横梁、方销子及取线、压线、剪线钳的结构；起动旋转台液压马达、中臂液压缸，上臂液压缸，小臂液压缸， 末端机构液压缸，驱动中臂、上臂、小臂，末端机构运动，完成带电取线、对准接线、断线的工作，有效利用机械手进行高空带电作业。本发明具有以下优点(1)可靠的绝缘安全防护措施由于操作人员不与高压电线接触，并距离接线位置数米以上，从而保证了操作人员的绝对安全。(2)用途广泛由于末端机构的取线、压线、剪线钳可以更换，从而满足不同作业的需要，实现一机多用，提高使用效率。(3)结构简单、系统轻量化由于不必将操作人员举升到接线位置，因而整个举升机构的设计可以轻量化，降低设计成本。
图1为本发明高空带电作业车机械手总体结构示意图；图2为机械手末端机构结构示意图；图3取线动作示意图；图4对准接线动作示意图；图5接线动作示意图；图6断线动作示意图。
具体实施例方式本发明结合附图及实施例详细说明如下本发明所述高空带电作业车机械手的结构，如图1所示，包括底座1及第一、第二机械手，该底座1安装在汽车底盘上，该第一、第二机械手并排安装在底座1上。该第一机械手包括带有由液压马达驱动的第一旋转台11，第一组四个绝缘部件 12，由杆件和板条组成的长方形框架结构的第一下臂10、第一中臂8、第一上臂6、第一小臂 2，第一末端机构4，第一中臂液压缸9，第一上臂液压缸7，第一小臂液压缸5，第一末端机构液压缸3 ；该第一旋转台11通过该第一组四个绝缘部件12固定在该底座1上，该第一下臂 10的下端固定在第一旋转台11上，该第一下臂10的上端与该第一中臂8的下端铰接，该第一中臂8的上端与该第一上臂6的中部铰接，该第一上臂6的上端与该第一小臂2的中部铰接，该第一小臂2的前端与该第一末端机构4连接；该第一中臂液压缸9的下端固定在该第一旋转台11上，该第一中臂液压缸9的上端与该第一中臂8的中部通过滑槽连接，该第一上臂液压缸7的下端与该第一中臂8的下部铰接，该第一上臂液压缸7的上端与第一上臂6的下端铰接，第一小臂液压缸5的下部与第一上臂6的下部铰接，第一小臂液压缸5的上部与该第一小臂2的后端铰接，该第一末端机构液压缸3的一端与该第一小臂2的后部铰接，该第一末端机构液压缸3的另一端与该第一末端机构4铰接。所述第一末端机构4，如图2所示，包括第一付连杆4-1、分别安装液压马达的第一对手爪4-2、第一横梁4-3、第一方销子4-4及第一对装有取线、压线、剪线钳的长方体4-5 ； 该第一付连杆4-1的一端同时与该第一末端机构液压缸3铰接，该第一付连杆4-1的另一端分别与该第一对手爪4-2的爪跟铰接，该第一对手爪4-2的爪端端面分别与第一对装有取线、压线、剪线钳的长方体4-5连接，该第一对手爪4-2在靠近爪跟处分别与该第一横梁 4-3的两端铰接，该第一方销子4-4与该第一横梁4-3连接并固定在该第一小臂2的前端。所述该第一对装有取线、压线、剪线钳的长方体4-5，均包括底面及侧面，该底面分别与第一对手爪4-2的爪端端面连接，该侧面按顺序分别安装取线、压线、剪线钳；工作时， 该第一对装有取线、压线、剪线钳的长方体4-5的钳口上的工具相同，起动该第一对手爪内的液压马达，该第一对装有取线、压线、剪线钳4-5的长方体可在第一对手爪4-2的爪端端面上转动，该第一对装有取线、压线、剪线钳4-5的长方体每转动90度，就构成了取线、压线、剪线钳的变换。所述第二机械手包括带有由液压马达驱动的第二旋转台11，第二组四个绝缘部件 12，由杆件和板条组成的长方形框架结构的第二下臂10、第二中臂8、第二上臂6、第二小臂 2，第二末端机构4，第二中臂液压缸9，第二上臂液压缸7，第二小臂液压缸5，第二末端机构液压缸3 ；该第二旋转台11通过该第二组四个绝缘部件12固定在该底座1上，该第二下臂 10的下端固定在第二旋转台11上，该第二下臂10的上端与第二中臂8的下端铰接，该第二中臂8的上端与该第二上臂6的中部铰接，该第二上臂6的上端与该第二小臂2的中部铰接，该第二小臂2的前端与该第二末端机构4连接；该第二中臂液压缸9的下端固定在该第二旋转台11上，该第二中臂液压缸9的上端与该第二中臂8的中部通过滑槽连接，该第二上臂液压缸7的下端与该第二中臂8的下部铰接，该第二上臂液压缸7的上端与第二上臂 6的下端铰接，第二小臂液压缸5的下部与第二上臂6的下部铰接，第二小臂液压缸5的上部与该第二小臂2的后端铰接，该第二末端机构液压缸3 —端与该第二小臂2的后部铰接， 该第二末端机构液压缸3的另一端与该第二末端机构4铰接。所述第二末端机构4，如图2所示，包括第二付连杆4-1、分别安装液压马达的第二对手爪4-2、第二横梁4-3、第二方销子4-4及第二对装有取线、压线、剪线钳的长方体4-5 ； 该第二付连杆4-1的一端同时与该第二末端机构液压缸3铰接，该第二付连杆4-1的另一端分别与该第二对手爪4-2的爪跟铰接，该第二对手爪4-2的爪端端面分别与该第二对装有取线、压线、剪线钳的长方体4-5连接，该第二对手爪4-2在靠近爪跟处分别与该第二横梁4-3的两端铰接，该第二方销子4-4与该第二横梁4-3连接并固定在该第二小臂2的前端。所述第二对装有取线、压线、剪线钳的长方体4-5，均包括底面及侧面，该底面分别与第二对手爪4-2的爪端端面连接，该侧面按顺序分别安装取线、压线、剪线钳；工作时，该第二对装有取线、压线、剪线钳的长方体4-5的钳口上的工具相同，起动该第二对手爪内的液压马达，该第二对装有取线、压线、剪线钳4-5的长方体可在第二对手爪4-2的爪端端面上转动，该第二对装有取线、压线、剪线钳4-5的长方体每转动90度，就构成了取线、压线、 剪线钳的变换。本发明所述高空带电作业车机械手的工作过程如下当进行带电作业的时候，将高空带电作业车移动到指定的作业位置，固定作业车。 此时，作业人员可在地面控制机械手的动作，开始进行工作。第一、第二机械手需要单独或协同工作，才能完成取线、对准与接线、断线工作，如图3、图4、图5、图6所示。第一步，取线，如图3所示。起动第一末端机构液压缸3，拉动第一连杆4-1、第一手爪4-2转动，使第一手爪4-2的钳口张开；
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起动第一手爪内的液压马达，驱动第一对装有取线、压线、剪线钳的长方体4-5转动到取线钳的位置；起动第一旋转台11的液压马达、第一中臂液压缸9、第一上臂液压缸7、第一小臂液压缸5，驱动第一旋转台11、第一中臂8、第一上臂6和第一小臂2转动，使需要取出的包在压线夹中的电线正好位于该取线钳的钳口中间；起动第一末端机构液压缸3，推动第一连杆4-1，使第一手爪4-2转动、钳口闭合， 夹紧已取出的电线。第二步，对准与接线，如图4、图5所示。起动第一旋转台11的液压马达，驱动第一旋转台11转动，起动第一中臂液压缸9、 第一上臂液压缸7、第一小臂液压缸5，驱动第一机械手运动，使第一机械手携带取出的包在压线夹中的电线运动到需要搭接的高压线的位置，并使该压线夹套住该高压线；分别起动第二对手爪内的液压马达，驱动第二对装有取线、压线、剪线钳的长方体 4-5转动到压线钳位置；起动第二旋转台11的液压马达，驱动第二旋转台11转动，起动第二中臂液压缸9、 第二上臂液压缸7、第二小臂液压缸5，驱动第二机械手运动，使需要搭接的已经套在压线夹里的高压线及通过第一步已取出的电线位于第二机械手的压线钳的钳口中间；起动第二末端机构液压缸3，推动第二付连杆4-1、第二对手爪4-2转动，使第二对手爪4-2钳口闭合，压紧包在压线夹里的高压线及通过第一步已取出的电线。起动第一末端机构液压缸3，拉动第一付连杆4-1、第一对手爪4-2转动，使第一对手爪4-2钳口张开。分别起动第一对手爪内的液压马达，驱动第一对装有取线、压线、剪线钳的长方体 4-5转动到压线钳的位置；起动第一末端机构液压缸3，推动第一付连杆4-1、第一对手爪4-2转动，使第一机械手的压线钳的钳口闭合，进一步压紧包在压线夹里的高压线及通过第一步已取出的电线。第三步，断线如图6所示。起动第一末端机构液压缸3，拉动第一付连杆4-1、第一对手爪4-2转动，使第一对手爪4-2钳口张开。分别起动第一对手爪内的液压马达，驱动第一对装有取线、压线、剪线钳的长方体 4-5转动到剪线钳的位置；起动第一旋转台11液压马达，驱动第一旋转台11转动，起动第一中臂液压缸9、第一上臂液压缸7、第一小臂液压缸5，驱动第一机械手运动，使通过第一步已取出的电线的多余部分位于第一机械手的剪线钳的钳口中间。起动第一末端机构液压缸3，推动第一付连杆4-1、第一对手爪4-2转动，使剪线钳的钳口闭合，剪断通过第一步已取出的电线的多余部分。至此，完成了高空作业车带电取线、对准接线、断线的工作。该第一、第二机械手之间绝缘，该第一、第二机械手均与底座1之间绝缘，该第一、 第二机械手均与该取线、压线、剪线钳绝缘，该取线、压线、剪线钳的工作面上均涂有绝缘层，以便和压线夹内的高压线绝缘。
权利要求
1.一种高空带电作业车机械手，其特征在于，该高空带电作业车机械手包括底座及第一、第二机械手，该第一、第二机械手均包括带有液压马达的旋转台，四个绝缘部件，由杆件和板条组成的长方形框架结构的下臂、中臂、上臂、小臂，末端机构及中臂液压缸，上臂液压缸，小臂液压缸，末端机构液压缸；该底座安装在汽车底盘上，该第一、第二机械手分别安装在底座上，该旋转台通过该四个绝缘部件固定在该底座上，该下臂的下端固定在该旋转台上，该下臂的上端与该中臂的下端铰接，该中臂的上端与该上臂的中部铰接，该上臂的上端与该小臂的中部铰接，该小臂的前端与该末端机构连接；该中臂液压缸的下端固定在该旋转台上，该中臂液压缸的上端与该中臂的中部通过滑槽连接，该上臂液压缸的下端与该中臂的下部铰接，该上臂液压缸的上端与该上臂的下端铰接，该小臂液压缸的下部与该上臂的下部铰接，该小臂液压缸的上部与该小臂的后端铰接，该末端机构液压缸的一端与该小臂的后部铰接，该末端机构液压缸的另一端与该末端机构铰接。
2.如权利要求1所述的高空带电作业车机械手，其特征在于，所述末端机构包括一付连杆、分别安装有液压马达的一对手爪、横梁、方销子及一对装有取线、压线、剪线钳的长方体；该一付连杆的一端同时与该末端机构液压缸铰接，该一付连杆的另一端分别与该一对手爪的爪跟铰接，该一对手爪的爪端端面分别与该一对装有取线、压线、剪线钳的长方体连接，该一对手爪在靠近爪跟处分别与该横梁的两端铰接，该方销子与该横梁连接并固定在该小臂的前端。
3.如权利要求2所述的高空带电作业车机械手，其特征在于，所述一对装有取线、压线、剪线钳的长方体，包括底面及侧面，该底面分别与该一对手爪的爪端端面连接，该侧面按顺序分别安装有取线、压线、剪线钳。
全文摘要
本发明涉及一种高空带电作业车机械手，属于专用车领域；该机械手包括底座及两只机械手；该每只机械手包括旋转台，绝缘部件，下、中、上、小臂及末端机构，中臂、上臂、小臂及末端机构液压缸；该下臂与中臂、该中臂与上臂、该上臂与小臂铰接，该小臂与末端机构连接；该中臂液压缸固定于旋转台并与中臂铰接，该上臂液压缸与中、上臂铰接，该小臂液压缸与上、小臂铰接，该末端机构液压缸与小臂、末端机构连接。该末端机构包括连杆、手爪、横梁、方销子及安装在手爪上的取线、压线、剪线钳；该连杆与末端机构液压缸、手爪铰接，该手爪与横梁铰接，该方销子与横梁、小臂连接。本发明用机械手进行高空带电作业，保障劳动安全、提高自动化水平。
文档编号B25J5/00GK102152292SQ201110065369
公开日2011年8月17日 申请日期2011年3月17日 优先权日2011年3月17日
发明者朱永强, 陈全世 申请人:清华大学