專(zhuān)利名稱(chēng)：帶電作業(yè)機(jī)器人清掃手爪防撞裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域的裝置，具體是一種帶電作業(yè)機(jī)器人清掃手爪防撞裝置。
背景技術(shù)：
電力輸送系統(tǒng)的變電站戶外設(shè)備由于長(zhǎng)期暴露在野外，因長(zhǎng)期遭到受雨水、霧、灰塵等環(huán)境的影響，污物積聚在絕緣瓷瓶上，多次導(dǎo)致國(guó)家電網(wǎng)出現(xiàn)由污穢閃爍造成大面積停電事故，使國(guó)民經(jīng)濟(jì)與生產(chǎn)遭到很大的損失。而電力系統(tǒng)每年組織停電人工清掃，對(duì)于人身安全也不能全部得到保證。研究高電壓帶電作業(yè)機(jī)器人既能在變電站不停電情況下進(jìn)行清掃，同時(shí)也避免了清掃人員的生命安全。由于帶電清掃作業(yè)時(shí)，周?chē)ぷ鳝h(huán)境是220KV或330KV的高電壓，帶電作業(yè)機(jī)器人的操作人員在幾十米外的搖控操作下，將清掃機(jī)器人自動(dòng)升高至斷路器等的絕緣瓷瓶高度時(shí)，控制清掃手爪伸向絕緣瓷瓶，將絕緣瓷瓶抱住并進(jìn)行清掃灰塵等污物。根據(jù)國(guó)家?guī)щ娮鳂I(yè)規(guī)定，其帶電作業(yè)工具需有一定的絕緣距離，由于絕緣瓷瓶材料是陶瓷制成，而操作人員通過(guò)遠(yuǎn)距離視頻監(jiān)控，不能十分清楚地看到清掃手爪是否會(huì)碰觸到瓷瓶，如果幾十公斤重的清掃手爪沒(méi)有防撞裝置直接伸出與絕緣瓷瓶相碰觸，很容易將頂端帶有高電壓的絕緣瓷瓶撞壞，這樣更容易造成突然大面積停電事故。
經(jīng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，中國(guó)專(zhuān)利號(hào)00227099.4，名稱(chēng)為“一種汽車(chē)防撞裝置”，該實(shí)用新型專(zhuān)利通過(guò)防撞板推動(dòng)推動(dòng)軸，而與其連接的齒輪、鏈條帶動(dòng)汽車(chē)支承軸與支承輪，通過(guò)支承輪觸地將汽車(chē)后輪抬起所起到汽車(chē)制動(dòng)作用。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)該發(fā)明雖然應(yīng)用在不同領(lǐng)域，但仍存在一些不足之處1、該發(fā)明通過(guò)前后齒輪鏈條傳動(dòng)支承軸、輪方法，其輔助傳動(dòng)輪較多，機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜。2、齒輪鏈條傳動(dòng)使支承輪抬起，由于汽車(chē)后部重力較大，鏈條容易鋪斷與脫鏈無(wú)法抬起后輪車(chē)體。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，提出了一種高電壓帶電作業(yè)機(jī)器人清掃手爪防撞裝置，使其在作業(yè)時(shí)通過(guò)前端防撞板碰觸到瓷瓶，帶動(dòng)防撞主軸及彈簧后退，防撞主軸的后端將在光纖開(kāi)關(guān)的凹槽內(nèi)退縮，通過(guò)光纖開(kāi)關(guān)接收信號(hào)將信息傳輸?shù)綆щ娮鳂I(yè)機(jī)器人的電控系統(tǒng)，該系統(tǒng)即會(huì)發(fā)出停止清掃手爪伸縮信號(hào)，避免了清掃手爪將直接碰撞絕緣瓷瓶的生產(chǎn)安全事故。
本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明裝置包括手爪防撞板、手爪防撞主軸、手爪防撞缸體、手爪防撞彈簧、手爪防撞缸蓋、手爪防撞定位釘、手爪防撞定位釘導(dǎo)向槽堵塊、光纖發(fā)送接收器。手爪防撞板與手爪防撞主軸連接，手爪防撞板與手爪防撞主軸固定連接；手爪防撞缸體與手爪防撞主軸相接觸，手爪防撞主軸在手爪防撞缸體內(nèi)伸縮運(yùn)動(dòng)，手爪防撞彈簧與手爪防撞主軸相接觸；手爪防撞缸蓋與手爪防撞缸體相連接，手爪防撞定位釘與手爪防撞主軸連接，手爪防撞定位釘設(shè)有導(dǎo)向槽，手爪防撞定位釘導(dǎo)向槽堵塊堵住手爪防撞定位釘?shù)膶?dǎo)向槽將手爪防撞彈簧堵封在手爪防撞缸體內(nèi)，通過(guò)手爪防撞導(dǎo)向定位釘使手爪防撞主軸不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而保證了手爪防撞板的垂直碰觸方向，手爪防撞主軸的后端在凹槽光纖發(fā)送接收器內(nèi)進(jìn)退感應(yīng)信號(hào)。
所述的手爪防撞板，其上下兩頭為圓弧形，位于整個(gè)防撞裝置最前端。
所述的手爪防撞主軸，為圓柱體，其后端切削成豎向長(zhǎng)方體，位于手爪防撞板后端，穿過(guò)手爪防撞缸體，手爪防撞主軸在手爪防撞缸體內(nèi)伸縮運(yùn)動(dòng)。
所述的手爪防撞缸體，為長(zhǎng)方體，中間開(kāi)有圓柱孔，位于防撞裝置的中部。
所述的手爪防撞彈簧，為兩頭帶有雙圈的彈簧，套在手爪防撞主軸外面，位于手爪防撞缸體內(nèi)，通過(guò)推動(dòng)手爪防撞主軸壓縮手爪防撞彈簧能在手爪防撞缸體內(nèi)自如伸縮。
所述的手爪防撞缸蓋，為圓柱體，位于手爪防撞缸體尾端。
所述的手爪防撞定位釘導(dǎo)向槽堵塊，位于手爪防撞缸體下方，并與手爪防撞缸體相接觸。
所述的凹槽光纖發(fā)送接收器，其形狀為長(zhǎng)方體凹形，上方設(shè)有凹口，位于整個(gè)手爪防撞裝置的后端獨(dú)立安裝。
本發(fā)明整個(gè)裝置通過(guò)手爪防撞鏍釘固定于清掃手爪下方，手爪防撞鏍釘與手爪防撞缸體接觸。
本發(fā)明裝置用于高電壓帶電作業(yè)場(chǎng)所，根據(jù)國(guó)家?guī)щ娮鳂I(yè)的規(guī)范，帶電作業(yè)的器具必須滿足絕緣距離要求，故在規(guī)定的絕緣距離之內(nèi)所選用材料均為絕緣材料。本發(fā)明可以采用環(huán)氧板與環(huán)氧棒或聚四氟乙稀引撥棒、尼龍等絕緣材料，整個(gè)裝置安裝于帶電作業(yè)清掃機(jī)器人手爪中心位置下部前端，工作時(shí)一旦手爪防撞裝置碰觸到絕緣瓷瓶，手爪即會(huì)停止繼續(xù)向前伸出，隨即進(jìn)行安全可靠的自動(dòng)清掃工作。由于絕緣材料缺乏彈性和韌性不能制作成手爪防撞彈簧，只能采用金屬?gòu)椈?，通過(guò)手爪防撞定位釘導(dǎo)向槽堵塊將其封住，無(wú)金屬部件外露，相當(dāng)于該金屬?gòu)椈杀婚L(zhǎng)方形的手爪防撞缸體包住，不存在任何接地點(diǎn)，故也不影響清掃手爪的絕緣性能，經(jīng)工頻耐壓試驗(yàn)至460KV高壓無(wú)任何閃爍現(xiàn)象，符合國(guó)家?guī)щ娮鳂I(yè)規(guī)范的要求。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，安全環(huán)保。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和過(guò)程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。
如圖1示，本實(shí)施例包括手爪防撞板1，手爪防撞主軸2，手爪防撞缸體4，手爪防撞彈簧5，手爪防撞缸蓋6，手爪防撞定位釘7，手爪防撞定位釘導(dǎo)向槽堵塊9，凹槽光纖發(fā)送接收器10。連接關(guān)系為手爪防撞板1與手爪防撞主軸2連接，手爪防撞板1與手爪防撞主軸2通過(guò)主軸固定銷(xiāo)3固定連接，手爪防撞缸體4與手爪防撞主軸2相接觸，手爪防撞彈簧5在手爪防撞缸體4內(nèi)套住手爪防撞主軸2，手爪防撞缸蓋6與手爪防撞缸體4相連接，手爪防撞定位釘7與手爪防撞主軸2連接，通過(guò)手爪防撞導(dǎo)向定位釘7使手爪防撞主軸2固定，手爪防撞定位釘7設(shè)有導(dǎo)向槽，手爪防撞定位釘導(dǎo)向槽堵塊9堵住手爪防撞定位釘7的導(dǎo)向槽將手爪防撞彈簧5堵封在手爪防撞缸體4內(nèi)，手爪防撞主軸2的后端在凹槽光纖發(fā)送接收器10內(nèi)進(jìn)退并感應(yīng)信號(hào)。
所述的手爪防撞板1，為長(zhǎng)口50mm、寬40mm、厚3mm的上下兩頭圓弧形，其材料為環(huán)氧板，位于整個(gè)防撞裝置最前端，其功能為碰觸絕緣瓷瓶，作用為其在碰觸絕緣瓷瓶時(shí)將推動(dòng)與其連接的手爪防撞主軸2退縮。
所述的手爪防撞主軸2，為長(zhǎng)300mm、直徑為25mm的圓柱體，其后端約100mm處切削成豎向3mm厚的長(zhǎng)方體，材料為環(huán)氧棒或聚四氟乙稀引拔棒，位于手爪防撞板1后端，穿過(guò)手爪防撞缸體4，手爪防撞主軸2在手爪防撞缸體4內(nèi)伸縮運(yùn)動(dòng)。其功能為手爪防撞板1只要碰觸到絕緣瓷瓶，與其連接的手爪防撞主軸2通過(guò)壓縮手爪防撞彈簧5隨其后退伸縮，其后端長(zhǎng)方體部分退縮到凹槽光纖發(fā)送接收器10內(nèi)，由凹槽光纖發(fā)送接收器10將接收到信號(hào)通過(guò)光纖傳輸?shù)綆щ娮鳂I(yè)機(jī)器人的電控系統(tǒng)，電控系統(tǒng)即會(huì)發(fā)出停止清掃手爪伸縮運(yùn)動(dòng)信號(hào)。
所述的手爪防撞缸體4，為長(zhǎng)130mm、寬70mm的長(zhǎng)方體，中間開(kāi)有25.5mm□圓柱孔，材料為環(huán)氧板，位于防撞裝置的中部。手爪防撞主軸2可在本手爪防撞缸體內(nèi)伸縮運(yùn)行，既可將整個(gè)防撞裝置固定于清掃手爪上，又可讓手爪防撞主軸2在缸體內(nèi)退縮到凹槽光纖發(fā)送接收器10里感應(yīng)信號(hào)。
所述的手爪防撞彈簧5，是由Φ1.5mm□彈簧鋼絲繞制成、內(nèi)徑為Φ25.5mm的兩頭帶有雙圈的壓縮彈簧，材料為金屬，套在手爪防撞主軸2外面，位于手爪防撞缸體4內(nèi)，其功能為通過(guò)推動(dòng)手爪防撞主軸2壓縮手爪防撞彈簧5能在手爪防撞缸體4內(nèi)自如伸縮，手爪防撞板1碰觸絕緣瓷瓶后，通過(guò)推動(dòng)手爪防撞主軸2壓縮手爪防撞彈簧5，使手爪防撞主軸2退縮時(shí)，其長(zhǎng)方體后端在凹槽光纖發(fā)送接收器10穿過(guò)，凹槽光纖發(fā)送接收器10即會(huì)接收到碰觸絕緣瓷瓶的信號(hào)。
所述的手爪防撞缸蓋6，為圓柱體空心螺栓，螺栓空心孔直徑為Φ25mm，材料為環(huán)氧棒或尼龍棒，位于手爪防撞缸體4尾端，其功能為堵封住手爪防撞彈簧5在手爪防撞缸體4內(nèi)，手爪防撞主軸2在伸縮時(shí)壓縮手爪防撞彈簧5在手爪防撞缸體4內(nèi)伸縮，保證手爪防撞彈簧5□始終在手爪防撞缸體4內(nèi)不外移。
所述的手爪防撞定位釘導(dǎo)向槽堵塊9，為長(zhǎng)90mm、寬5mm、厚15mm的環(huán)氧板材料，位于手爪防撞缸體4下方，并與手爪防撞缸體4相接觸。手爪防撞定位釘導(dǎo)向槽堵塊9將手爪防撞定位釘7的導(dǎo)向槽堵封住，作用是根據(jù)國(guó)家?guī)щ娮鳂I(yè)規(guī)范，需在規(guī)定的絕緣距離內(nèi)所用的作業(yè)材料均為絕緣材料，故將手爪防撞彈簧5金屬件堵封在手爪防撞缸體4內(nèi)，使整套手爪防撞裝置達(dá)到國(guó)家絕緣標(biāo)準(zhǔn)。
所述的凹槽光纖發(fā)送接收器10，其形狀為長(zhǎng)方體凹形，長(zhǎng)為40mm、寬為30mm、厚為10mm，中上方開(kāi)有20*20mm凹口，其材料為環(huán)氧板，位于整個(gè)手爪防撞裝置的后端獨(dú)立安裝，其功能為可讓手爪防撞主軸2后端長(zhǎng)方體部分在其凹槽內(nèi)伸縮運(yùn)行，接收手爪防撞主軸2退縮時(shí)感應(yīng)遮光信號(hào)作為碰觸絕緣瓷瓶的信號(hào)，通過(guò)光纖傳輸?shù)角鍜哕?chē)體的電控系統(tǒng)。
本實(shí)施例整個(gè)裝置通過(guò)手爪防撞鏍釘8固定于清掃手爪下方，手爪防撞鏍釘8與手爪防撞缸體4接觸。
本實(shí)施例安裝于帶電作業(yè)機(jī)器人清掃手爪的下部，正常工作時(shí)，在操作人員控制清掃手爪向前伸向被清掃作業(yè)的絕緣瓷瓶時(shí)，主要通過(guò)手爪防撞板1碰觸到上端帶高電壓的絕緣瓷瓶，由手爪防撞板1推動(dòng)手爪防撞缸體4內(nèi)的圓柱形手爪防撞主軸2，通過(guò)手爪防撞彈簧5壓縮使手爪防撞主軸2后退，該手爪防撞主軸2的長(zhǎng)方形未端在后退過(guò)程穿過(guò)凹槽光纖發(fā)送接收器10，由凹槽光纖發(fā)送接收器通過(guò)光纖將碰撞信息傳輸?shù)綆щ娮鳂I(yè)機(jī)器人電控系統(tǒng)，控制系統(tǒng)會(huì)隨即發(fā)出停止清掃手爪伸縮運(yùn)動(dòng)信號(hào)，從而保證了清掃手爪不會(huì)直接與絕緣瓷瓶相碰觸。同時(shí)，控制系統(tǒng)將發(fā)出執(zhí)行命令，清掃手爪將絕緣瓷瓶抱住，其清掃手爪上的毛刷將進(jìn)行自動(dòng)旋轉(zhuǎn)將絕緣瓷瓶上的污垢清掃干凈。
本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，安全環(huán)保，其所需聚四氟乙稀、環(huán)氧板與環(huán)氧棒及彈簧市場(chǎng)均有售，只要加工制作即成。本發(fā)明也可應(yīng)用于其他高壓帶電作業(yè)場(chǎng)合，如其他保護(hù)高壓帶電作業(yè)設(shè)備及高電壓應(yīng)用場(chǎng)所，如改用金屬材料，則可進(jìn)一步推廣應(yīng)用于各工業(yè)領(lǐng)域的防碰撞專(zhuān)用設(shè)備。
權(quán)利要求
1.一種帶電作業(yè)機(jī)器人清掃手爪防撞裝置，包括手爪防撞板(1)、手爪防撞主軸(2)，其特征在于，還包括手爪防撞缸體(4)、手爪防撞彈簧(5)、手爪防撞缸蓋(6)、手爪防撞定位釘(7)、手爪防撞定位釘導(dǎo)向槽堵塊(9)、凹槽光纖發(fā)送接收器(10)，手爪防撞板(1)與手爪防撞主軸(2)連接，手爪防撞板(1)與手爪防撞主軸(2)固定連接，手爪防撞缸體(4)與手爪防撞主軸(2)相接觸，手爪防撞彈簧(5)在手爪防撞缸體(4)內(nèi)套住手爪防撞主軸(2)，手爪防撞缸蓋(6)與手爪防撞缸體(4)相連接，手爪防撞定位釘(7)與手爪防撞主軸(2)連接，通過(guò)手爪防撞導(dǎo)向定位釘(7)使手爪防撞主軸(2)固定，手爪防撞定位釘(7)設(shè)有導(dǎo)向槽，手爪防撞定位釘導(dǎo)向槽堵塊(9)堵住手爪防撞定位釘(7)的導(dǎo)向槽將手爪防撞彈簧(5)堵封在手爪防撞缸體(4)內(nèi)，手爪防撞主軸(2)的后端在凹槽光纖發(fā)送接收器(10)內(nèi)進(jìn)退并感應(yīng)信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶電作業(yè)機(jī)器人清掃手爪防撞裝置，其特征是，所述的手爪防撞板(1)，其上下兩頭為圓弧形，位于整個(gè)防撞裝置最前端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶電作業(yè)機(jī)器人清掃手爪防撞裝置，其特征是，所述的手爪防撞主軸(2)，為圓柱體，其后端切削成豎向長(zhǎng)方體，位于手爪防撞板(1)后端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的帶電作業(yè)機(jī)器人清掃手爪防撞裝置，其特征是，所述的手爪防撞主軸(2)穿過(guò)手爪防撞缸體(4)，手爪防撞主軸(2)在手爪防撞缸體(4)內(nèi)伸縮運(yùn)動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶電作業(yè)機(jī)器人清掃手爪防撞裝置，其特征是，所述的手爪防撞缸體(4)，為長(zhǎng)方體，中間開(kāi)有圓柱孔，位于防撞裝置的中部。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高電壓帶電作業(yè)機(jī)器人清掃手爪防撞裝置，其特征是，所述的手爪防撞彈簧(5)，為兩頭帶有雙圈的彈簧，套在手爪防撞主軸(2)外面，位于手爪防撞缸體(4)內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的帶電作業(yè)機(jī)器人清掃手爪防撞裝置，其特征是，通過(guò)推動(dòng)手爪防撞主軸(2)壓縮手爪防撞彈簧(5)在手爪防撞缸體(4)內(nèi)自如伸縮。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶電作業(yè)機(jī)器人清掃手爪防撞裝置，其特征是，所述的手爪防撞缸蓋(6)，為圓柱體，位于手爪防撞缸體(4)尾端。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶電作業(yè)機(jī)器人清掃手爪防撞裝置，其特征是，所述的手爪防撞定位釘導(dǎo)向槽堵塊(9)位于手爪防撞缸體(4)下方，并與手爪防撞缸體(4)相接觸。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶電作業(yè)機(jī)器人清掃手爪防撞裝置，其特征是，所述的凹槽光纖發(fā)送接收器(10)，其形狀為長(zhǎng)方體凹形，上方開(kāi)凹口，位于整個(gè)手爪防撞裝置的后端。
全文摘要
一種機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域的帶電作業(yè)機(jī)器人清掃手爪防撞裝置。本發(fā)明中，手爪防撞板與手爪防撞主軸連接，手爪防撞板與手爪防撞主軸固定連接；手爪防撞缸體與手爪防撞主軸相接觸，手爪防撞彈簧與手爪防撞主軸相接觸；手爪防撞缸蓋與手爪防撞缸體相連接，手爪防撞定位釘與手爪防撞主軸連接，通過(guò)手爪防撞導(dǎo)向定位釘使圓柱體防撞主軸不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而保證了手爪防撞板的垂直碰觸方向，手爪防撞螺釘與手爪防撞缸體接觸；手爪防撞定位釘導(dǎo)向槽堵塊與手爪防撞缸體相接觸；手爪防撞主軸的后端在凹槽光纖發(fā)送接收器內(nèi)進(jìn)退感應(yīng)信號(hào)。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，安全環(huán)保。
文檔編號(hào)B25J13/00GK101081517SQ20071004343
公開(kāi)日2007年12月5日 申請(qǐng)日期2007年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月5日
發(fā)明者翁新華, 朱爰, 王春香, 彭夕嵐, 楊汝清, 葉建亞, 朱建軍 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)