一体化二氧化碳激光清障机的制作方法

本发明涉及激光清障领域，具体涉及一体化二氧化碳激光清障机。

背景技术：

架空线路主要指架空明线,架设在地面之上，是用绝缘子将输电导线固定在直立于地面的杆塔上以传输电能的输电线路，因架空线路直接裸露在空气中，风筝、塑料布、塑料袋、风筝线等漂浮物容易吹落到架空线上，一旦此类漂浮性的异物受雨、雪、露浸湿，极易造成金属导线相间短路、单相接地等故障，从而导致输配电线路的跳闸或线路损毁，甚至垂落到人畜可接触位置的异物，则有可能造成人畜伤亡，因此，及时清理输电线路上的异物对于供电安全十分重要，但由于安装地面异形、架空线远离地面等限制，给清除异物带来很大的困难，传统的清障方法是工人们通过攀爬杆塔在架空线上安装爬行装置，爬行装置在架空线上移动清除异物，但由于攀爬危险性较大、作业时间长、操作复杂、成本高、效果不佳等诸多缺陷，所以这种清障方法在慢慢被淘汰。

针对上述人工清障的缺陷，取而待之的是采用激光器进行清障，工作人员只需在地面上开启和移动激光器，把激光对准架空线上的障碍物，待等到足够长时间障碍物就会燃烧或气化，从而消除障碍物，操作非常简单快捷，但现有的激光器在使用时发现有如下缺陷：一是机器部件繁多，拆卸组装非常繁琐，运输非常不便，特别对于户外复杂多变的地形，人工搬运众多部件很费力气，劳动强度大，工作效率低；二是激光器通过人眼判断障碍物进行瞄准，人眼不方便长时间观看，存在较大偏差，而且人工移动激光对准障碍物困难，定位不精准，位置不精确；三是对于崎岖的山路或不平整地面，由于地势的高低起伏，搬运机器时容易受震动而损坏，产生昂贵的维修成本，影响使用寿命，不能正常工作；四是现有激光器的供电方式是通过一条长导线进行供电，供电装置需另外配备，机器使用范围受导线长度限制，太长的导线容易杂乱缠绕一体，体积较大，非常占用空间，导线易受损，以致不能正常供电，续航持续工作能力不足。

技术实现要素：

针对现有技术中激光清障机的结构设计不合理、组装困难、输送不便、定位不精准、易受损坏、供电续航能力不足等技术问题，本发明提供了一体化二氧化碳激光清障机，具体技术方案如下：

一体化二氧化碳激光清障机，包括激光器本体、定位装置、机械手、手推车、控制器、供电系统和冷却系统,控制器安装在手推车上部,手推车上方安装机械手,机械手上方安装激光器本体,激光器本体上方安装定位装置，供电系统、冷却系统安装于手推车内部,定位装置精确定位障碍物位置,控制器控制机械手启动,机械手驱动激光器本体瞄准障碍物,供电系统提供电能供整机运行,冷却系统冷却激光器本体。

作为本发明的一种优选方案，所述激光器本体包括安装在金属外壳内部的二氧化碳激光器、激光光束整形装置和可见光不可见光合束装置，二氧化碳激光器产生co2激光进入激光光束整形装置，激光光束整形装置改变入射激光束的强度分布并输送到可见光不可见光合束装置，可见光不可见光合束装置把可见光加入激光中便于肉眼识别激光位置后射出。

作为本发明的一种优选方案，所述定位装置包括瞄准器、工业相机和显示器，瞄准器、工业相机、显示器安装在激光器本体上方，激光器本体发射的激光与瞄准器的中心瞄准线相互平行，工业相机位于瞄准器后方，瞄准器瞄准障碍物后，工业相机摄取障碍物图像信号并通过有线或无线的方式传输到显示器和控制器，显示器放大显示障碍物图像信号便于观察，控制器设有判断模块和控制模块，判断模块根据工业相机所摄取的架空线图像信号判断架空线上障碍物的位置，控制模块控制机械手启动，机械手驱动激光器本体运动精确瞄准障碍物。

作为本发明的一种优选方案，所述手推车包括车体、把手、推轮和减震脚轮，车体边侧上方安装把手而下方安装推轮，车体底部四角处安装分别安装4个减震脚轮。

作为本发明的一种优选方案，所述冷却系统包括水箱、压缩机、散热器和多根水管,水箱、压缩机、散热器安装在手推车内部下方,水箱、压缩机、散热器、激光器本体之间通过水管相互连通,水箱往压缩机输送常温水,压缩机启动向激光器本体后方输送冷水，冷水冷却带走激光器本体的热量变成热水,热水进入散热器散热降温后重新变回常温水回流到水箱,循环冷却激光器本体。

作为本发明的一种优选方案，所述供电系统包括电瓶，电瓶安装在手推车内部上方，电瓶分别给激光器本体、定位装置、机械手、控制器和冷却系统供能，手推车边侧设有充电接口，外部电源插头插入充电接口给电瓶充电。

作为本发明的一种优选方案，所述激光器本体尾部安装保护管，保护管内部安装导线和水管，供电系统通过导线给激光器本体输送电能，冷却系统通过水管给激光器本体循环输送冷水。

作为本发明的一种优选方案，所述减震脚轮包括固定板、安装架、轮子、减震弹簧和刹车脚踏，固定板通过螺钉固定安装于车体底部，固定板下方安装安装架，安装架前方安装减震弹簧而后方转动安装轮子，刹车脚踏限制轮子转动。

作为本发明的一种优选方案，所述水管包括水箱出水管、水箱进水管、压缩机出水管、压缩机进水管、激光器本体出水管、激光器本体进水管、散热器出水管和散热器进水管,水箱出水口连通水箱出水管,水箱出水管连通压缩机进水管,压缩机进水管连通压缩机进水口,压缩机出水口连通压缩机出水管,压缩机出水管连通激光器本体进水管,激光器本体进水管连通激光器本体进水口,激光器本体出水口连通激光器本体出水管,激光器本体出水管连通散热器进水管,散热器进水管连通散热器进水口,散热器出水口连通散热器出水管,散热器出水管连通水箱进水管,水箱进水管连通水箱进水口。

本发明的有益效果：一体化结构设计合理，各部件安装方便，只需人工推动手推车，就可把激光器本体、定位装置、机械手、控制器、供电系统、冷却系统整体移动到指定位置，节省人力物力，定位装置可快速找到障碍物位置，定位精准快速，误差小，激光器本体发出的激光人眼可见，便于人眼识别激光路径，更好的调节激光器本体的位置，冷却系统快速地对激光器本体冷却降温，节能环保，实用性强，保证激光器本体可正常工作，手推车具有减震缓冲功能，保护激光器本体在通过崎岖的山路或不平整地面时免受损，各部件在控制器的控制下协同工作，消除架空线上的障碍物，工作效率高，满足使用需求。

附图说明

图1是本发明的立体图；

图2是本发明的供电系统和冷却系统安装在手推车内部的立体图；

图3是本发明的激光器本体的半剖视图；

图4是本发明的手推车的立体图；

图5是本发明的减震轮的立体图；

图6是本发明的冷却系统的立体图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式做进一步说明：

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位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。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1和2所示，一体化二氧化碳激光清障机，包括激光器本体1、定位装置2、机械手3、手推车4、控制器5、供电系统6和冷却系统7,控制器5安装在手推车4上部,控制器5设有开机指示灯、激光器启动开关、机械手启动开关、总开关、急停开关、激光发射按钮和激光点射按钮，手推车4上方安装机械手3,机械手3上方安装激光器本体1,激光器本体1上方安装定位装置2，供电系统6、冷却系统7安装于手推车4内部,定位装置2精确定位障碍物位置,控制器5控制机械手启动,机械手3驱动激光器本体1瞄准障碍物,供电系统6提供电能供整机运行,冷却系统7冷却激光器本体。

如图3所示，激光器本体1包括安装在金属外壳内部的二氧化碳激光器11、激光光束整形装置12和可见光不可见光合束装置13，二氧化碳激光器11产生的co2激光进入激光光束整形装置12，激光光束整形装置12改变入射激光束的强度分布并输送到可见光不可见光合束装置13，激光光束整形装置12由包括两块倍数不同凹凸镜组成，激光光束整形装置12调整激光的相位分布以控制其传播特性，使其传播的更远，可见光不可见光合束装置13把可见光加入激光中便于肉眼识别激光位置后射出，人眼可捕抓到激光路径和激光照射点。

如图3所示，定位装置2包括瞄准器21、工业相机22和显示器23，瞄准器21、工业相机22、显示器23安装在激光器本体1上方，瞄准器21、工业相机22外周侧安装保护壳，激光器本体1发射的激光与瞄准器21的中心瞄准线相互平行，工业相机22位于瞄准器21后方，瞄准器21瞄准障碍物后，工业相机22摄取障碍物图像信号并通过有线或无线的方式传输到显示器23和控制器5，显示器23放大显示障碍物图像信号便于观察，控制器5设有判断模块和控制模块，判断模块预存有正常架空线的图像信号，判断模块根据工业相机22所摄取的架空线图像信号与预存有正常架空线的图像信号相对比，分析两图像之间的差异从而判断出判断架空线上障碍物的位置，控制模块控制机械手3启动，机械手5驱动激光器本体1在300度范围内转动精确瞄准障碍物。

如图4和5所示，手推车4包括车体41、把手42、推轮43和减震脚轮44，车体边侧上方安装把手而下方安装推轮，车体底部四角处安装分别安装4个减震脚轮，减震脚轮44优选为减震万向轮，减震脚轮44包括固定板44a、安装架44b、轮子44c、减震弹簧44d和刹车脚踏44e，固定板44a通过螺钉固定安装于车体41底部，固定板44a下方安装安装架44b，安装架44b前方安装减震弹簧44d而后方转动安装轮子44c，推轮43带动车体41移动时，减震脚轮44减缓振动，待车体41移动到指定位置时，踩下刹车脚踏44e，刹车脚踏44e限制轮子43转动，当要移动激光器本体时，只需人工手持把手42推动车体41，车体41通过推轮43、减震脚轮44在地面上移动，简单快捷，运输方便，节省人力物力，方便激光器本体1快速定位障碍物，减震脚轮44还具有良好的减震缓冲作用，保护激光器本体1在通过崎岖的山路或不平整地面时免受损，增加使用寿命。

如图6所示，冷却系统7包括水箱71、压缩机72、散热器73和多根水管（未画出）,水箱71、压缩机72、散热器73安装在手推车4内部下方下方,水箱71、压缩机72、散热器73、激光器本体1之间通过水管相互连通,水箱71往压缩机72输送常温水,压缩机72启动向激光器本体1后方输送冷水，冷水冷却带走激光器本体1的热量变成热水,热水进入散热器散73热降温后重新变回常温水回流到水箱71,循环冷却激光器本体1，节能环保，移动激光清障机时，人工推动手推车4移动，从而把水箱1、压缩机2、散热器3、激光器本体5也同步运输到指定位置，保证可随时冷却机器，使用非常方便。

具体的，水管包括水箱出水管、水箱进水管、压缩机出水管、压缩机进水管、激光器本体出水管、激光器本体进水管、散热器出水管和散热器进水管,水箱出水口连通水箱出水管,水箱出水管连通压缩机进水管,压缩机进水管连通压缩机进水口,压缩机出水口连通压缩机出水管,压缩机出水管连通激光器本体进水管,激光器本体进水管连通激光器本体进水口,激光器本体出水口连通激光器本体出水管,激光器本体出水管连通散热器进水管,散热器进水管连通散热器进水口,散热器出水口连通散热器出水管,散热器出水管连通水箱进水管,水箱进水管连通水箱进水口。

具体的，供电系统包括电瓶，电瓶安装在手推车内部上方，电瓶分别给激光器本体、定位装置、机械手、控制器和冷却系统供能，手推车边侧设有充电接口，外部电源插头插入充电接口给电瓶充电，电瓶随时都可以为机器体提供电能，增加机器使用灵活性且运输方便，相对于现有技术通过长导线进行供电，更加实用，激光清障机适用范围更广，特别适用于户外架空线路清障时使用。

具体的，激光器本体1尾部安装保护管8，保护管8内部安装导线和水管，供电系统通过导线给激光器本体输送电能，冷却系统通过水管给激光器本体循环输送冷水。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。