專利名稱：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)備由于長期暴露在野外，因長期遭到受雨水、霧、灰塵等環(huán)境的影響，污物積聚在絕緣瓷瓶上，多次導(dǎo)致國家電網(wǎng)出現(xiàn)由污穢閃爍造成大面積停電事故，使國民經(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，同時也避免了清掃人員的生命安全。由于帶電清掃作業(yè)時，周圍工作環(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)器人自動升高至斷路器等的絕緣瓷瓶高度時，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碰觸到瓷瓶，如果幾十公斤重的清掃手爪沒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)對現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，中國專利號00227099.4，名稱為“一種汽車防撞裝置”，該實用新型專利通過防撞板推動推動軸，而與其連接的齒輪、鏈條帶動汽車支承軸與支承輪，通過支承輪觸地將汽車后輪抬起所起到汽車制動作用。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)明通過前后齒輪鏈條傳動支承軸、輪方法，其輔助傳動輪較多，機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜。2、齒輪鏈條傳動使支承輪抬起，由于汽車后部重力較大，鏈條容易鋪斷與脫鏈無法抬起后輪車體。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，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)時通過前端防撞板碰觸到瓷瓶，帶動防撞主軸及彈簧后退，防撞主軸的后端將在光纖開關(guān)的凹槽內(nèi)退縮，通過光纖開關(guān)接收信號將信息傳輸?shù)綆щ娮鳂I(yè)機(jī)器人的電控系統(tǒng)，該系統(tǒng)即會發(fā)出停止清掃手爪伸縮信號，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)明是通過以下技術(shù)方案實現(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，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)，通過手爪防撞導(dǎo)向定位釘使手爪防撞主軸不會轉(zhuǎn)動，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。
所述的手爪防撞板，其上下兩頭為圓弧形，位于整個防撞裝置最前端。
所述的手爪防撞主軸，為圓柱體，其后端切削成豎向長方體，位于手爪防撞板后端，穿過手爪防撞缸體，手爪防撞主軸在手爪防撞缸體內(nèi)伸縮運(yùn)動。
所述的手爪防撞缸體，為長方體，中間開有圓柱孔，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)，通過推動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，其形狀為長方體凹形，上方設(shè)有凹口，位于整個手爪防撞裝置的后端獨立安裝。
本發(fā)明整個裝置通過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)場所，根據(jù)國家?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，工作時一旦手爪防撞裝置碰觸到絕緣瓷瓶，手爪即會停止繼續(xù)向前伸出，隨即進(jìn)行安全可靠的自動清掃工作。由于絕緣材料缺乏彈性和韌性不能制作成手爪防撞彈簧，只能采用金屬彈簧，通過手爪防撞定位釘導(dǎo)向槽堵塊將其封住，無金屬部件外露，相當(dāng)于該金屬彈簧被長方形的手爪防撞缸體包住，不存在任何接地點，故也不影響清掃手爪的絕緣性能，經(jīng)工頻耐壓試驗至460KV高壓無任何閃爍現(xiàn)象，符合國家?guī)щ娮鳂I(yè)規(guī)范的要求。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉，安全環(huán)保。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例作詳細(xì)說明本實施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實施，給出了詳細(xì)的實施方式和過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實施例。
如圖1示，本實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通過主軸固定銷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。
所述的手爪防撞板1，為長口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將推動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300mm、直徑為25mm的圓柱體，其后端約100mm處切削成豎向3mm厚的長方體，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。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通過壓縮手爪防撞彈簧5隨其后退伸縮，其后端長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將接收到信號通過光纖傳輸?shù)綆щ娮鳂I(yè)機(jī)器人的電控系統(tǒng)，電控系統(tǒng)即會發(fā)出停止清掃手爪伸縮運(yùn)動信號。
所述的手爪防撞缸體4，為長130mm、寬70mm的長方體，中間開有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。
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)，其功能為通過推動手爪防撞主軸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，通過推動手爪防撞主軸2壓縮手爪防撞彈簧5，使手爪防撞主軸2退縮時，其長方體后端在凹槽光纖發(fā)送接收器10穿過，凹槽光纖發(fā)送接收器10即會接收到碰觸絕緣瓷瓶的信號。
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，其形狀為長方體凹形，長為40mm、寬為30mm、厚為10mm，中上方開有20*20mm凹口，其材料為環(huán)氧板，位于整個手爪防撞裝置的后端獨立安裝，其功能為可讓手爪防撞主軸2后端長方體部分在其凹槽內(nèi)伸縮運(yùn)行，接收手爪防撞主軸2退縮時感應(yīng)遮光信號作為碰觸絕緣瓷瓶的信號，通過光纖傳輸?shù)角鍜哕圀w的電控系統(tǒng)。
本實施例整個裝置通過手爪防撞鏍釘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，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，主要通過手爪防撞板1碰觸到上端帶高電壓的絕緣瓷瓶，由手爪防撞板1推動手爪防撞缸體4內(nèi)的圓柱形手爪防撞主軸2，通過手爪防撞彈簧5壓縮使手爪防撞主軸2后退，該手爪防撞主軸2的長方形未端在后退過程穿過凹槽光纖發(fā)送接收器10，由凹槽光纖發(fā)送接收器通過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)會隨即發(fā)出停止清掃手爪伸縮運(yùn)動信號，從而保證了清掃手爪不會直接與絕緣瓷瓶相碰觸。同時，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)簡單，價格低廉，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。
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。
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)，為長方體，中間開有圓柱孔，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，通過推動手爪防撞主軸(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)，其形狀為長方體凹形，上方開凹口，位于整個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，通過手爪防撞導(dǎo)向定位釘使圓柱體防撞主軸不會轉(zhuǎn)動，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。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉，安全環(huán)保。
文檔編號B25J13/00GK101081517SQ20071004343
公開日2007年12月5日 申請日期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 申請人:上海交通大學(xué)