一种可低置运转的接触网腕臂安装智能臂作业车组的制作方法

[0001]
本实用新型属于腕臂安装技术领域，更具体地，涉及一种接触网腕臂安装智能臂作业车组。


背景技术：

[0002]
目前国内供电部门进行接触网腕臂安装和维修的主要设备是接触网检修车，标准作业车(组)的可升降或旋转的可移动平台(或称为“斗”或“吊篮”)，大致有两种类型，第一类是吊篮可竖直升降的接触网检修作业车，第二类是吊篮可通过曲臂大范围移动的高空作业车。
[0003]
上述两种作业车上均安装有吊篮，可对接触网进行维修作业。但在实际运用中，由于旋转不方便，且不带助力装置，从平板车面或地面到吊篮的站立面等作业面有约2m～3m高差，工作人员靠扶梯和脚手架攀趴检修作业人员安全没有保障。
[0004]
从功能上看，第一类的接触网检修作业车的吊篮初始位置时高度就比较高，而且其仅提供检修人员站立的位置，不具备承担从地面或作业车组的平板车面负重运送腕臂或其他重物到高空作业点的运转功能，也不具备较大的作业半径，既无法够及较低的作业面，也无法够及较高的位置，使得综合检修效率较低而且限制了适用范围和用途，尤其是对附加导线安装、接触网腕臂安装等工作量较大或需要负重进行操作的技术工种作业，带来很大的掣肘。第二类的高空作业车，高空作业运转半径大，其伸缩臂长度比较长且重量比较大，使得旋转机构的负重比较大，这种结构限制了其同样无法低置到较低的作业面，无法实现将地面或平板车上的腕臂等重物予以负重运载(安装到位)，因而也无法完成腕臂架装等任务，简单的增加曲臂的节数或采样多节回转折臂并不能实现低置的功能。这使得作业车的利用率低，工人的劳动强度大。


技术实现要素：

[0005]
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种可低置运转的接触网腕臂安装智能臂作业车组，其能够低置到地面或平板车面拾取重物(如腕臂和工具)、方便接送作业人员，并运转到高空较大的半径范围内的指定作业地点，可解决腕臂安装、附加导线或下锚等安装调整工艺的需求，提高整体作业车的利用率，减轻劳动强度和进一步保障作业安全。
[0006]
为实现上述目的，按照本实用新型的一个方面，提供一种可低置运转的接触网腕臂安装智能臂作业车组，其特征在于，包括高空作业车、智能机械臂和视觉识别模块，其中：
[0007]
所述高空作业车包括动力平车和高空作业平台，所述高空作业平台包括曲臂和吊篮，所述曲臂包括基座、转台、基本臂、二节臂、伸缩缸组件、伸缩臂和调平机构，所述基座固定安装在所述动力平车上并且该基座上安装转台，所述转台上安装基本臂的一端，以用于驱动所述基本臂绕竖直轴转动，所述基本臂远离转台的一端通过第一铰轴铰接所述二节臂的一端，所述二节臂的另一端通过第二铰轴铰接所述伸缩臂的一端，所述伸缩臂远离所述
伸缩臂的一端安装所述调平机构，所述调平机构上安装所述吊篮，以用于让所述吊篮一直保持水平；所述伸缩缸组件设置有两组，对于每组伸缩缸组件而言，其各自包括伸缩缸、第一连杆和第二连杆，所述伸缩缸的输出轴通过第三铰轴与第一连杆的一端和第二连杆的一端分别铰接，所述第一连杆的另一端和第二连杆的另一端分别安装第四铰轴和第五铰轴，所述伸缩缸远离第三铰轴的一端安装第六铰轴，所述第一铰轴～第六铰轴均水平设置且相互平行；
[0008]
对于其中一组所述伸缩缸组件而言，其伸缩缸通过第六铰轴与基本臂靠近转台的一端铰接，第二连杆通过第五铰轴与二节臂靠近基本臂的一端铰接，第一连杆通过第四铰轴与基本臂靠近二节臂的一端铰接；
[0009]
对于另一组所述伸缩缸组件而言，其伸缩缸通过第六铰轴与二节臂靠近基本臂的一端铰接，第二连杆通过第五铰轴与伸缩臂靠近二节臂的一端铰接，第一连杆通过第四铰轴与二节臂靠近伸缩臂的一端铰接；
[0010]
所述智能机械臂与视觉识别模块连接，所述智能机械臂安装在动力平车上，并且该智能机械臂上安装有抓手，以用于抓取腕臂。
[0011]
优选地，所述高空作业车上放置有腕臂组装台架，以用于在施工现场组装腕臂。
[0012]
优选地，所述腕臂组装台架包括机架和共同安装在机架上的旋转驱动机构和可转动模板，并且，
[0013]
所述旋转驱动机构安装在所述机架上，并且该旋转驱动机构连接所述可转动模板，以用于驱动所述可转动模板及可转动模板上的腕臂绕水平轴转动，并且所述可转动模板上设置有承接台，以用于在可转动模板转动时承接腕臂，以防止腕臂掉落。
[0014]
优选地，还包括放置在所述动力平车上的辅助吊机和腕臂固定模板，所述腕臂固定模板包括固定架，所述辅助吊机用于将所述腕臂组装台架上组装的腕臂转运到所述固定架上，所述腕臂固定模板还包括设置在所述固定架上的夹持器，以用于夹住腕臂的管件并使腕臂保持设定姿态，以便腕臂的绝缘子上的单耳的孔对准立柱上的腕臂底座的双耳的孔。
[0015]
优选地，所述智能机械臂的底部安装有行走机构，以用于与遥控器配合带动智能机械臂在动力平车上行走。
[0016]
优选地，所述吊篮为l形吊篮。
[0017]
优选地，所述曲臂可驱动所述吊篮底面运动与地面接触，或者与高空作业车的用于载重的平板车面接触。
[0018]
优选地，所述调平机构包括伺服电机，其通过驱动所述吊篮绕水平轴转动，从而让所述吊篮一直保持水平。
[0019]
优选地，所述高空作业平台还包括与所述调平机构远离伸缩臂的一端连接的回转机构，以用于驱动所述吊篮绕竖直轴转动。
[0020]
总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
[0021]
1)本实用新型通过对高空作业车上的曲臂结构形式的综合研究和优化设计，结合负载和作业人员面积要求，确定曲臂的结构形式，采用基本臂、二节臂和伸缩臂与两个伸缩缸组件的组合方案，实现了吊篮可向车下动作而低置，而且结构稳定可靠。
[0022]
2)本实用新型的曲臂的作业半径大且可承载重量大，高低行程的作业半径更大意味着适用范围更大，可以更多用途使用，提高接触网工程的作业车车组的机械化利用率和用户的工作效率，具有良好的应用前景。
[0023]
3)本实用新型可实现以往难以胜任的某些负重操作，比如架装腕臂等需要低置地面或平板车面拾取重物(如腕臂和工具)，并方便作业人员上下，这种负重作业量占整个接触网机械化作业内容的30％以上，而且高空作业车上还设置了智能机械臂可以实现腕臂上的单耳与立柱上的腕臂底座的对准，可明显改善工人劳动强度，改进安全作业条件。
[0024]
4)本实用新型的高空作业平台基本通用于各种现行主流作业车，兼容性强。
附图说明
[0025]
图1是本实用新型的结构示意图；
[0026]
图2是本实用新型中曲臂的结构示意图；
[0027]
图3是本实用新型中曲臂带动吊篮低置时的示意图。
具体实施方式
[0028]
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0029]
如图1～图3所示，一种可低置运转的接触网腕臂安装智能臂作业车组，包括高空作业车1、智能机械臂2和视觉识别模块，其中：
[0030]
所述高空作业车1包括动力平车11和高空作业平台12，所述高空作业平台12包括曲臂121和吊篮122，所述曲臂121包括基座1211、转台1212、基本臂1213、二节臂1214、伸缩缸组件1215、伸缩臂1216和调平机构1217，所述基座1211固定安装在所述动力平车11上并且该基座1211上安装转台1212，所述转台1212上安装基本臂1213的一端，以用于驱动所述基本臂1213绕竖直轴转动，所述基本臂1213远离转台1212的一端通过第一铰轴铰接所述二节臂 1214的一端，所述二节臂1214的另一端通过第二铰轴1218铰接所述伸缩臂 1216的一端，所述伸缩臂1216远离所述伸缩臂1216的一端安装所述调平机构 1217，所述调平机构1217上安装所述吊篮122，以用于让所述吊篮122一直保持水平，吊篮122上设置倾角传感器，与调平机构1217配合，实现吊篮122 自动调水平，关于曲臂121上的零件保持水平的技术，现有技术中有很多，主要是通过控制器来进行逻辑计算和控制各轴的转动来调平，此处不再赘述；优选地，所述曲臂121可驱动所述吊篮122底面运动与地面接触，或者与高空作业车1的用于载重的平板车面接触，从而可实现吊篮122的低置，方便工人上下吊篮122。
[0031]
所述伸缩缸组件1215设置有两组，对于每组伸缩缸组件1215而言，其各自包括伸缩缸12151、第一连杆12152和第二连杆12153，所述伸缩缸12151 的输出轴通过第三铰轴12154与第一连杆12152的一端和第二连杆12153的一端分别铰接，所述第一连杆12152的另一端和第二连杆12153的另一端分别安装第四铰轴12155和第五铰轴12156，所述伸缩缸12151远离第三铰轴12154 的一端安装第六铰轴，所述第一铰轴～第六铰轴均水平设置且相互平行。
[0032]
对于其中一组所述伸缩缸组件1215而言，其伸缩缸12151通过第六铰轴与基本臂1213靠近转台1212的一端铰接，第二连杆12153通过第五铰轴12156 与二节臂1214靠近基本臂1213的一端铰接，第一连杆12152通过第四铰轴 12155与基本臂1213靠近二节臂1214的一端铰接。
[0033]
对于另一组所述伸缩缸组件1215而言，其伸缩缸12151通过第六铰轴与二节臂1214靠近基本臂1213的一端铰接，第二连杆12153通过第五铰轴12156 与伸缩臂1216靠近二节臂1214的一端铰接，第一连杆12152通过第四铰轴 12155与二节臂1214靠近伸缩臂1216的一端铰接。
[0034]
所述智能机械臂2与视觉识别模块连接，并且所述智能机械臂2安装在动力平车11上，该智能机械臂2上安装有抓手，以用于与视觉识别模块配合来抓取腕臂和转移腕臂，从而将腕臂的绝缘子上的单耳的孔对准立柱4上的腕臂底座的双耳的孔，智能机械臂2可以采用现有的多轴机械臂，譬如可采用六轴机械臂，或者其结构也可以参考曲臂121的结构，只是在调平机构1217上安装了抓手，以带动腕臂转移。视觉识别模块是实现腕臂安装的眼睛，在工作过程中引导智能机械臂2按照指定位置进行移动。
[0035]
由于智能机械臂2带动腕臂转移时，腕臂的姿态可能不是所需要的能与腕臂底座对准的姿态，因此，作为一种优选的方式，视觉识别模块可以直接识别出智能机械臂2上抓取的腕臂的位置和姿态，并可通过智能机械臂2调整腕臂的姿态，从而实现对准，此方式对于视觉识别模块的功能要求比较高。
[0036]
作为另一种优选的方式，本实用新型还包括放置在所述动力平车上的辅助吊机21和腕臂固定模板22，所述腕臂固定模板22包括固定架，所述辅助吊机 21用于将所述腕臂组装台架3上组装的腕臂转运到所述固定架上，所述腕臂固定模板22还包括设置在所述固定架上的夹持器，以用于夹住腕臂的管件并使腕臂保持设定姿态，以便腕臂的绝缘子上的单耳的孔对准立柱4上的腕臂底座的双耳的孔，即此种方式是在腕臂固定模板22上先调整和固定腕臂的姿态，可以不需要智能机械臂2来调整腕臂的姿态。
[0037]
视觉识别模块采用双工业相机作为引导，配合引导完成取腕臂位置到位和安装腕臂自动定位，主要功能如下：引导智能机械臂2运动到取腕臂位置的功能、具备标定腕臂与腕臂固定模板22之间相对位置功能、引导智能机械臂2 完成腕臂自动安装功能。
[0038]
吊篮122内可使用遥控控制(可切换无线和有线)高空作业平台12的运行，作业车组上的液压控制阀为电比例阀，且具有手动应急控制功能。遥控器上设置紧急停止开关，用于高空作业平台12紧急停止动作。设置应急按钮，用于紧急情况下解除电气系统收回吊篮122。
[0039]
进一步，所述高空作业车1上放置有腕臂组装台架3，以用于在施工现场组装腕臂，优选地，所述腕臂组装台架3包括机架31和共同安装在机架31上的旋转驱动机构和可转动模板32，并且，
[0040]
所述旋转驱动机构安装在所述机架31上，并且该旋转驱动机构连接所述可转动模板32，以用于驱动所述可转动模板32及可转动模板32上的腕臂一起绕水平轴转动，并且所述可转动模板32上设置有承接台，以用于在可转动模板 32转动时承接腕臂，以防止腕臂掉落。
[0041]
进一步，所述高空作业车1还包括与所述动力平车11连接的腕臂组装平车 13，所
述腕臂组装台架3安装在所述腕臂组装平车13上。优选地，所述动力平车和腕臂组装平车13均为公铁两用车。
[0042]
进一步，所述智能机械臂2的底部安装有行走机构，以用于与遥控器配合带动智能机械臂2在动力平车11上行走，如果智能机械臂2的移动行程不足以覆盖立柱4的话，可以配置行走机构来进行辅助。
[0043]
进一步，为了满足用户安装腕臂或其他类似负重安装作业需要，吊篮122 的空间需要足够大，需要考虑允许站立人数需≥3人或≥2人同时配置安装其他机械装置的条件，吊篮122的平面布置或结构形状等均需要结合用户的作业工法要求改变作出设计，本实用新型的所述吊篮122为l形吊篮。该l形布置方式的优点：吊篮122位于导线下方时总有一部分吊篮122空间错位布置于导线之外，可让作业人员站立(避免导线位置居中而妨碍站立或操作)，而且在回收到走行或非作业的收车状态时，可收于动力平车11上车辆中心线的一侧，节省占用面积。l形布置的吊篮122可以最大程度地利用空间。无论吊篮122和曲臂121的连接方式是在下方或后侧部位，即不论吊篮122回转位于下侧或后侧均是如此。可见，采用l形吊篮122具有最佳空间利用率，重要的是能实现低置负重运转并兼顾高空运转，回转半径或方式按照的工位进行校核符合用户习惯和标准工法要求即可。在不额外加载情况下，可以结合具体实用化过程中的用户体验要求，采用l形的吊篮122的优化布置方式。
[0044]
进一步，所述调平机构1217包括伺服电机，其通过驱动所述吊篮122绕水平轴转动，从而让所述吊篮122一直保持水平。伺服电机的控制精度和响应速度高，可以适应本高空作业平台12的要求。
[0045]
进一步，所述高空作业平台12还包括与所述调平机构1217远离伸缩臂 1216的一端连接的回转机构123，以用于驱动所述吊篮122绕竖直轴转动，则吊篮122也可以进行转动，方便工人在吊篮122上进行腕臂的安装和调整。
[0046]
按照本实用新型的另一个方面，还提供了所述的可低置运转的接触网腕臂安装智能臂作业车组的作业方法，包括以下步骤：
[0047]
1)高空作业车1行驶到立柱4所在位置，并在高空作业车1上放置的腕臂组装台架3上完成腕臂的组装；司机可接收到立柱4基础位置信息，确保停车位置误差不超过
±
1000mm；
[0048]
2)腕臂组装台架3的可转动模板33带动腕臂旋转90
°
，使腕臂保持竖直，曲臂121带动吊篮122移动，智能机械臂2在视觉系统的引导下到达取腕臂处，通过辅助吊机21完成腕臂往高空作业车1上放置的腕臂固定模板22的转运，安装模板完成腕臂的固定和定位；
[0049]
3)在智能机械臂2带动腕臂移动到立杆前；
[0050]
4)视觉识别模块通过腕臂固定模板22上的的靶标和立柱4上的靶标识别腕臂固定模板22和立柱4的位置，并与智能机械臂2配合，实现腕臂的绝缘子上的单耳的孔对准立柱4上的腕臂底座的双耳的孔；
[0051]
5)通过螺栓将腕臂的绝缘子上的单耳与立柱4上的腕臂底座的双耳固定连接，完成腕臂安装，此后智能机械臂2带动腕臂固定模板22回到初始位置，以在装腕臂过程中完成下一个腕臂在预装组件32上的预装。腕臂安装前，腕臂底座已在立柱4上安装到位。腕臂和棒式绝缘子形成整组支持装置，智能机械臂2能将腕臂组件机械移动到所需安装位置，对孔由视觉识别模块来控制；吊篮 122上的操作人员完成棒式绝缘子单耳与腕臂底座处的双耳
的螺栓安装。
[0052]
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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