一种电气设备检修用机械手装置的制作方法

本发明涉及设备检修技术领域，具体涉及一种电气设备检修用机械手装置。

背景技术：

近年来，随着经济发展迅速、用电量的持续增长，使得优质电力的供应对社会影响越来越大。配电线路带电作业，就是在保证向客户带电或者少停电的情况下，对线路及其附属设备进行施工、检修、抢修的工作，加强配网的带电作业，使配电线路及设备的作业无论是在成本、质量和工作效率上都能得到改善，带电作业是提高配电系统供电可靠率、提高设备和电网稳定性的有效途径。

在电气设备检修中，采用机械手装置进行作业是目前的主要作业方式。现有的机械手装置都较为简单，主要包括了绝缘杆和设置在绝缘杆前端的机械手组成，工作人员在作业时手持绝缘杆。在使用机械手进行螺丝旋拧操作时，存在着一定的困难，因为在旋拧螺丝时需要机械手上的螺丝刀始终与螺丝接触，这就需要工作人员手持绝缘杆时始终保持螺丝刀对螺丝施加一定的压力，导致工作人员较累，且长时间高举绝缘杆后容易手臂晃动，进而使螺丝刀与螺丝错位，影响了螺丝旋拧的效率。

技术实现要素：

为此，本发明提供一种电气设备检修用机械手装置，以解决现有技术中在旋拧螺丝时需要机械手上的螺丝刀始终与螺丝接触，这就需要工作人员手持绝缘杆时始终保持螺丝刀对螺丝施加一定的压力，导致工作人员较累，且长时间高举绝缘杆后容易手臂晃动，进而使螺丝刀与螺丝错位，影响了螺丝旋拧的效率。

为了实现上述目的，本发明公开了如下技术方案：

一种电气设备检修用机械手装置，包括测量杆和检修杆，所述测量杆的前端设置有测量尺，所述检修杆的前端设置有机械手，所述机械手包括用于拧动螺丝的螺丝拧动机构、用于搭载并移动所述螺丝拧动机构的调节机构和用于将所述螺丝拧动机构固定在待检修设备上的定位机构；

所述定位机构包括纵向固定组件、升降调节组件和横向固定组件，所述调节机构固定在所述横向固定组件的输出端，所述横向固定组件固定在所述升降调节组件的输出端，所述升降调节组件固定在所述纵向固定组件的输出端；

所述纵向固定组件包括纵向套筒，所述纵向套筒内通过轴承设置有纵向丝杠，所述纵向丝杠为双向丝杠，且所述纵向丝杠上设置有两个纵向螺母座，所述纵向套筒上设置有用于露出所述纵向螺母座的纵向滑槽，所述纵向套筒的中部设置有纵向固定座，所述纵向固定座的上端面与所述检修杆相连，所述纵向螺母座上设置有纵向夹座；

所述横向固定组件包括横向套筒，所述横向套筒内通过轴承设置有横向丝杠，所述横向丝杠为双向丝杠，且横向丝杠上设置有两个横向螺母座，所述横向套筒上设置有用于露出所述横向螺母座的横向滑槽，所述横向套筒的中部设置有横向固定座，所述调节机构设置在所述横向固定座的下端面，所述横向固定座的上端面与所述升降调节组件的输出端相连，所述横向螺母座上设置有横向夹座；

所述纵向螺母座与所述纵向夹座之间设置有调节滑槽，所述调节滑槽与所述纵向丝杠垂直，所述调节滑槽内滑动设置有调节滑座，所述调节滑座的左端与所述调节滑槽的左端端部之间、所述调节滑座的右端与所述调节滑槽的右端端部之间均设置有调节复位弹簧；

所述调节机构包括x轴调节座和y轴调节座，所述x轴调节座和所述y轴调节座垂直，所述x轴调节座设置在所述横向固定座的下端面，所述x轴调节座的两端设置有x轴固定架，两个所述的x轴固定架之间穿设有x轴丝杠，所述x轴丝杠上设置有x轴螺母座。

可选的，在无外力作用下，所述调节滑座在两个所述的调节复位弹簧的弹力作用下停留于所述调节滑槽的中部。

可选的，所述升降调节组件为气缸，所述气缸固定在所述纵向固定座的下端面，所述气缸的输出端竖直向下且与所述横向固定座相连。

所述纵向套筒的一端设置有纵向电机，所述纵向电机与所述纵向丝杠相连，所述横向套筒的一端设置有横向电机，所述横向电机与所述横向丝杠相连。

所述横向夹座和所述纵向夹座的结构相同，均包括顺次相连的底座、斜板9和l型夹板，两个所述的横向夹座相对设置，两个所述的纵向夹座相对设置，所述横向夹座的底座与所述横向螺母座相连，所述纵向夹座的底座与所述调节滑座相连。

可选的，所述螺丝拧动机构包括拧动固定座，所述拧动固定座上设置有升降滑槽，所述升降滑槽内上下滑动设置有升降滑座，所述升降滑座的下端面连接有转动筒，所述转动筒内设置有转动电机，所述转动电机的输出轴竖直向下且连接有拧动杆。

可选的，其中一个所述的x轴固定架上设置有x轴电机，所述x轴电机与所述x轴丝杠相连。

可选的，所述y轴调节座固定在所述x轴螺母座的下端面，所述y轴调节座的两端设置有y轴固定架，两个所述的y轴固定架之间穿设有y轴丝杠，所述y轴丝杠上设置有y轴螺母座，所述拧动固定座固定在所述y轴螺母座9的下端面。

可选的，其中一个所述的y轴固定架上设置有y轴电机，所述y轴电机与所述y轴丝杠相连。

本发明具有如下优点：

本发明通过设置定位机构，该定位机构包括纵向固定组件、升降调节组件和横向固定组件，能够夹住待检修设备，从而在螺丝拧动过程中，工作人员无需始终手持检修杆即能够利用定位机构夹住设备后，夹住设备后即可放下检修杆，降低了工作人员的劳作强度，而在定位机构夹住设备后，螺丝拧动机构与待拧动螺丝之间的距离固定，拧动杆不会与螺丝脱离，从而保证了螺丝拧动过程能够顺利进行。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本发明实施方式中检修杆的结构示意图；

图2为本发明实施方式中测量杆的结构示意图；

图3为本发明实施方式中纵向固定组件结构示意图；

图4为本发明实施方式中纵向固定组件的侧视示意图；

图5为本发明实施方式中横向固定组件的结构示意图；

图6为本发明实施方式中横向固定组件的剖视示意图；

图7为本发明实施方式中调节机构的结构示意图；

图8为本发明实施方式中y轴调节座的结构示意图

图9为本发明实施方式中螺丝拧动机构的结构示意图。

图中：

1、横向固定组件；2、升降调节组件；3、纵向固定组件；4、定位机构；5、调节机构；6、螺丝拧动机构；7、机械手；8、测量尺；9、检修杆；10、测量杆；

101、横向套筒；102、横向丝杠；103、横向螺母座；104、横向滑槽；105、横向固定座；106、横向夹座；107、横向电机；108、底座；109、斜板；110、l型夹板；

301、纵向套筒；302、纵向丝杠；303、纵向螺母座；304、纵向滑槽；305、纵向固定座；306、纵向夹座；307、调节滑槽；308、调节滑座；309、调节复位弹簧；310、纵向电机；

501、x轴调节座；502、y轴调节座；503、x轴固定架；504、x轴丝杠；505、x轴螺母座；506、x轴电机；507、y轴固定架；508、y轴丝杠；509、y轴螺母座；510、y轴电机；

601、拧动固定座；602、升降滑槽；603、升降滑座；604、转动电机；605、拧动杆。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图9所示，本发明公开了一种电气设备检修用机械手装置，包括检修杆9和设置在检修杆9前端的机械手7，机械手7包括螺丝拧动机构6。

螺丝拧动机构6包括拧动固定座601，拧动固定座601上设置有升降滑槽602，升降滑槽602内上下滑动设置有升降滑座603，所述升降滑槽602内还设置有驱动升降滑座603移动的直线电机，升降滑座603的下端面连接有转动筒606，转动筒606内设置有转动电机604，转动电机604的输出轴竖直向下且连接有拧动杆605，在使用螺丝拧动机构6时，先将拧动杆605对准待拧动的螺丝，并使拧动杆605向着螺丝方向靠近，在拧动杆605与螺丝接触后，转动电机604工作，带动拧动杆605转动，以拧动螺丝。

由于螺丝在拧动过程中，除了会进行转动外，还会向上或向下移动，所以，在转动电机604转动的同时，直线电机带动升降滑座603移动，以改变拧动杆605与螺丝之间的距离，在将螺丝拧出时，转动电机604转动时直线电机带动升降滑座603上移，在将螺丝拧紧时，转动电机604转动时直线电机带动升降滑座603下移，从而使螺丝拧动过程中拧动杆605与螺丝始终保持接触，从而使螺丝拧动过程顺利进行。

在拧动螺丝的过程中，需要螺丝拧动机构6的位置保持固定，否则会使拧动杆605与螺丝错位，从而无法继续拧动螺丝。而在进行螺丝拧动时，工作人员需手持检修杆9，将螺丝拧动机构6对准螺丝，并保持在该状态，直至螺丝拧动完成，一方面保持在该状态时工组人员比较累，另一方面也容易坚持住，影响了螺丝拧动的效率，从而影响电气设备的检修。

为此，本实施方式中机械手7还包括调节机构5和定位机构4，其中，定位机构4包括纵向固定组件3、升降调节组件2和横向固定组件1，螺丝拧动机构6固定在调节机构5的输出端，调节机构5固定在横向固定组件1的输出端，横向固定组件1固定在升降调节组件2的输出端，升降调节组件2固定在纵向固定组件3的输出端。

如图3和图4所示，纵向固定组件3包括纵向套筒301，纵向套筒301内通过轴承设置有纵向丝杠302，纵向丝杠302为双向丝杠，且其上设置有两个纵向螺母座303，纵向套筒301上设置有用于露出纵向螺母座303的纵向滑槽304，纵向套筒301的中部设置有纵向固定座305，纵向固定座305的上端面与检修杆9相连，纵向螺母座303上设置有纵向夹座306，纵向套筒301的一端设置有纵向电机310，纵向电机310与纵向丝杠302相连。

以待检修设备的检修面位于设备的前端为例，在使用纵向固定组件3时，将纵向丝杠302竖直放置在待检修设备的前方，并使纵向丝杠302靠近待检修设备的竖直中线，两个纵向夹座306分别位于待检修设备的上下两侧，然后纵向电机310带动纵向丝杠302转动，使纵向夹座306向着待检修设备移动，两个纵向夹座306将设备夹住，纵向固定座305与设备的水平中线位于同一水平面上。

如图5和图6所示，横向固定组件1包括横向套筒101，横向套筒101内通过轴承设置有横向丝杠102，横向丝杠102为双向丝杠，且其上设置有两个横向螺母座103，横向套筒101上设置有用于露出横向螺母座103的横向滑槽104，横向套筒101的中部设置有横向固定座105。

调节机构5设置在横向固定座105的下端面，横向固定座105的上端面与升降调节组件2的输出端相连，横向螺母座103上设置有横向夹座106，横向套筒101的一端设置有横向电机107，横向电机107与横向丝杠102相连。

接下来依然以待检修设备的检修面位于设备的前端为例，在纵向固定组件3夹住设备时，纵向固定座305与设备的水平中线位于同一水平面上，两个横向夹座106分别位于待检修设备的左右两侧，然后横向电机107带动横向丝杠102转动，使横向夹座106向着待检修设备移动，两个横向夹座106将设备夹住。

由于一开始放置纵向丝杠302时，纵向丝杠302很难直接与待检修设备的竖直中线处于同一竖直面上，而当二者不在同一水平面上时，两个横向夹座106与设备侧面之间的距离不同，也即是在横向夹座106移动时，会有一个先与设备接触，在该横向夹座106与设备接触后，随着横向电机107继续带动横向丝杠102转动，由于无法时设备移动，所以横向丝杠102移动，并带动横向套筒101、升降调节组件2及纵向固定座305移动，最终使纵向套筒301移动，在两个横向夹座106将设备夹住后，纵向丝杠302移动至与待检修设备的竖直中线处于同一竖直面上，此时横向固定座105与设备前端面的中心处于同一直线上。

如图4所示，纵向螺母座303与纵向夹座306之间设置有调节滑槽307，调节滑槽307与纵向丝杠302垂直，调节滑槽307内滑动设置有调节滑座308，调节滑座308的左端与调节滑槽307的左端端部之间、调节滑座308的右端与调节滑槽307的右端端部之间均设置有调节复位弹簧309，在无外力作用下，调节滑座308在两个调节复位弹簧309的弹力作用下移动于调节滑槽307的中部。而通过设置调节滑槽307，当纵向套筒301和纵向丝杠302移动时，纵向夹座306则保持不动。

如图5和图6所示，在本实施方式中，升降调节组件2为气缸，气缸固定在纵向固定座305的下端面，气缸的输出端竖直向下且与横向固定座105相连，横向夹座106和纵向夹座306的结构相同，均包括顺次相连的底座108、斜板109和l型夹板110，两个横向夹座106相对设置，两个纵向夹座306相对设置，横向夹座106的底座108与横向螺母座103相连，纵向夹座306的底座108与调节滑座308相连。以横向夹座106为例，在横向夹座106夹持设备时，l型夹板110的竖直面位于设备的两侧，水平面则与设备前端平行，移动横向夹座106与设备靠近，在l型夹板110的水平面与设备前端面贴合后，横向固定组件1开启，将设备夹住。

如图7和图8所示，在本实施方式中，调节机构5包括x轴调节座501和y轴调节座502，x轴调节座501和y轴调节座502垂直，x轴调节座501设置在横向固定座105的下端面，x轴调节座501的两端设置有x轴固定架503，两个x轴固定架503之间穿设有x轴丝杠504，x轴丝杠504上设置有x轴螺母座505，其中一个x轴固定架503上设置有x轴电机506，x轴电机506与x轴丝杠504相连，y轴调节座502固定在x轴螺母座505的下端面，y轴调节座502的两端设置有y轴固定架507，两个y轴固定架507之间穿设有y轴丝杠508，y轴丝杠508上设置有y轴螺母座509，拧动固定座601固定在y轴螺母座509的下端面，其中一个y轴固定架507上设置有y轴电机510，y轴电机510与y轴丝杠508相连。

在调节机构5中，x轴电机506带动x轴丝杠504转动，从而改变x轴螺母座505及y轴调节座502的位置，y轴电机510带动y轴丝杠508转动，从而改变y轴螺母座509及螺丝拧动机构6的位置。也即是说调节机构5运作可以改变螺丝拧动机构6的水平及竖直位置，以使螺丝拧动机构6移动至待拧动螺丝处，然后由螺丝拧动机构6进行螺丝拧动操作。

进一步地，如图2所示，为了使螺丝拧动机构6能够准确地移动至螺丝处，本实施方式设置了测量杆10，测量杆10的前端设置有测量尺8，通过测量尺8可确定螺丝与设备前端中心点之间的距离。

本实施方式在进行螺丝拧动时，包括如下步骤；

第一步、对设备待检修面的中心点进行标记；

第二步、以标记点为原点，建立直角坐标系，确定各螺丝的坐标；

第三步、螺丝拧动机构6移动至各坐标处，进行螺丝拧动操作。

在进行中心点标记时，工作人员先对拧动杆605的前端涂色，然后手持检修杆9，使机械手7移动至设备待检修面处；然后定位机构4夹住设备，使螺丝拧动机构6对准设备待检修面的中心点；然后螺丝拧动机构6中的直线电机带动升降滑座603移动，拧动杆605向着待检修面的中心点靠近，在拧动杆605与待检修面的中心点接触后停止，此时拧动杆605前端上的涂色即标记在该中心点处，然后螺丝拧动机构6和定位机构4复位，工作人员收起检修杆9。

在确定各螺丝的坐标时，工作人员手持测量杆10，将测量尺8移动至待检修面处，测量尺8包括了长度标尺和角度尺，以标记点为原点，测量各螺丝点与原点的角度和距离，换算成坐标，其中x轴坐标即是x轴螺母座505需要移动的距离，y轴坐标即是y轴螺母座509需要移动的距离。

在进行螺丝拧动操作时，工作人员再次手持检修杆9，使机械手7移动至设备待检修面处；然后定位机构4夹住设备，使螺丝拧动机构6对准设备待检修面的中心点，然后调节机构5带动螺丝拧动机构6至螺丝的坐标位置，最后由螺丝拧动机构6对螺丝进行拧动操作。

其中，螺丝拧动机构6每拧动完成一个螺丝后，都需要复位至原点，然后重新移动至新坐标处。

本实施方式通过设置定位机构4，该定位机构4能够夹住待检修设备，从而在螺丝拧动过程中，工作人员无需始终手持检修杆9，在定位机构4夹住设备后，即可放下检修杆9，降低了工作人员的劳作强度，而在定位机构4夹住设备后，螺丝拧动机构6与待拧动螺丝之间的距离固定，拧动杆605不会与螺丝脱离，从而保证了螺丝拧动过程能够顺利进行。

进一步地，本实施方式设置了调节机构5和测量杆10，通过测量杆10和定位机构4的配合，可以以设备待检修面的中心点为原点，建立直角坐标系，确定各螺丝的坐标，而通过定位机构4和调节机构5的配合，可以驱动螺丝拧动机构6移动至各螺丝的坐标处，实现精确的螺丝拧动，快速准确地使螺丝拧动机构6与待拧动螺丝对准，提升螺丝拧动效率，进而提升电气设备的检修效率。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。