本發(fā)明屬于檢修試驗設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種高壓試驗專用遙控機械臂。

背景技術(shù)：

電力設(shè)備高壓試驗需要在設(shè)備上掛接各種測試線，由于電力設(shè)備體積龐大，為確保接觸良好，夾持測試線時通常需要人工攀爬設(shè)備或使用高空作業(yè)車：人工攀爬設(shè)備，需要使用絕緣梯配合，勞動強度大，且存在高空墜落風(fēng)險；而使用高空作業(yè)車接線需專人駕駛，且現(xiàn)場擺放繁瑣，耗時耗力，還會受到現(xiàn)場實際情況的限制。此外，使用這兩種方法時，所有試驗工作需等接線人員撤離設(shè)備后方可進(jìn)行，勞動效率較低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：提供一種高壓試驗專用遙控機械臂，實現(xiàn)地面遙控高空接線，用于替代人工完成測試引線夾持、拆除的工作，減輕人員勞動強度、作業(yè)風(fēng)險，提高勞動效率，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問題。

本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：一種高壓試驗專用遙控機械臂，包括基座、旋轉(zhuǎn)軸、咬合鉗座和咬合鉗，旋轉(zhuǎn)軸一端通過旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)旋轉(zhuǎn)地連接到基座上，另一端通過俯仰驅(qū)動機構(gòu)連接到咬合鉗座上，咬合鉗座上連接有導(dǎo)電的咬合鉗。

優(yōu)選的，上述咬合鉗包括咬合鉗爪一和咬合鉗爪二，咬合鉗爪一和咬合鉗爪二均通過絲母絲杠副驅(qū)動機構(gòu)連接到咬合鉗座上并在咬合鉗爪一和咬合鉗爪二的咬合面形成咬合鉗口。

優(yōu)選的，上述每套絲母絲杠副驅(qū)動機構(gòu)包括絲杠和絲母，絲杠兩端通過軸承座連接到咬合鉗座上，與絲杠相嚙合的絲母固定連接在咬合鉗爪上，還包括導(dǎo)向機構(gòu)，導(dǎo)向機構(gòu)包括圓柱軸和直線軸承，圓柱軸兩端固定連接在咬合鉗座上，與圓柱軸相配合的直線軸承固定連接在安裝絲母旁的安裝孔處。

優(yōu)選的，上述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)電機，旋轉(zhuǎn)電機固定連接在旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)的支撐板上，支撐板垂直旋轉(zhuǎn)軸軸線并固定連接在旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)，旋轉(zhuǎn)電機的輸出軸固定連接到基座上。

優(yōu)選的，上述俯仰驅(qū)動機構(gòu)包括俯仰電機，俯仰電機的定子兩端固定連接在旋轉(zhuǎn)軸上，與定子相配的轉(zhuǎn)子嵌入到咬合鉗座的旋轉(zhuǎn)端內(nèi)孔中。

優(yōu)選的，上述絲杠一端伸出軸承座連接到鉗爪電機，鉗爪電機固定連接在咬合鉗座上。

優(yōu)選的，上述咬合鉗爪一和咬合鉗爪二的咬合面縱向和橫向均設(shè)置成v型的咬合槽。

優(yōu)選的，上述咬合槽的槽面設(shè)置成鋸齒狀結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選的，上述一種高壓試驗專用遙控機械臂，還包括主控單元，主控單元與旋轉(zhuǎn)電機、俯仰電機和鉗臂電機電連接，并通過無線模塊連接到監(jiān)控終端。

優(yōu)選的，上述主控單元還通過導(dǎo)線連接有檢測旋轉(zhuǎn)電機旋轉(zhuǎn)角度的旋轉(zhuǎn)角度傳感器、檢測俯仰電機俯仰角度的俯仰角度傳感器和檢測鉗臂電機直線移動的鉗臂位移傳感器。

本發(fā)明的有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明效果如下：

1）通過將導(dǎo)電的咬合鉗連接到俯仰機構(gòu)和轉(zhuǎn)動機構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)不同方向的導(dǎo)線和接線掌的夾持并完成引線，實現(xiàn)機械臂的萬向功能，夾持方便快捷，夾持省時省力，能通過絕緣桿連接到機械臂，實現(xiàn)遠(yuǎn)程的操作，減輕人員勞動強度、作業(yè)風(fēng)險，提高勞動效率，本發(fā)明還具有操作方便快捷的特點；

2）通過絲母絲杠副驅(qū)動機構(gòu)和導(dǎo)向機構(gòu)實現(xiàn)咬合鉗的咬合鉗爪開合，咬合穩(wěn)定可靠，驅(qū)動結(jié)構(gòu)簡單，咬合力大，移動穩(wěn)定性高，最大咬合力能達(dá)100n；

3）內(nèi)置旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)，結(jié)構(gòu)緊湊，內(nèi)置旋轉(zhuǎn)電機，空間占用小，可實現(xiàn)360°的旋轉(zhuǎn)；

4）內(nèi)置俯仰電機構(gòu)成的俯仰驅(qū)動機構(gòu)，結(jié)構(gòu)緊湊，占用空間小，可實現(xiàn)180°的俯仰；

5）采用監(jiān)控終端無線遠(yuǎn)程控制控制器，控制器控制旋轉(zhuǎn)電機、俯仰電機和鉗臂電機進(jìn)行動作，實現(xiàn)機械臂遠(yuǎn)程旋轉(zhuǎn)、俯仰和咬合鉗咬合的控制，遠(yuǎn)程自動控制，實現(xiàn)地面遙控高空接線，用于替代人工完成測試引線夾持、拆除的工作，減輕人員勞動強度、作業(yè)風(fēng)險，提高勞動效率，控制簡單方便；

6）采用旋轉(zhuǎn)角度傳感器、俯仰角度傳感器和鉗臂位移傳感器實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)電機旋轉(zhuǎn)角度、俯仰電機俯仰角度和鉗臂電機直線移動距離的檢測，能夠自動監(jiān)控旋轉(zhuǎn)角度，大大提高自動化水平，自動進(jìn)行定位擺動夾持。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為咬合鉗的側(cè)視爆炸結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為咬合鉗的俯視爆炸結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明的遙控裝置剖面示意圖；

圖5為控制原理示意圖。

具體實施方式

實施例1：如圖1~圖5所示,一種高壓試驗專用遙控機械臂，包括基座1、旋轉(zhuǎn)軸2、咬合鉗座3和咬合鉗4，旋轉(zhuǎn)軸2一端通過旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)旋轉(zhuǎn)地連接到基座1上，另一端通過俯仰驅(qū)動機構(gòu)連接到咬合鉗座3上，咬合鉗座3上連接有導(dǎo)電的咬合鉗4。

優(yōu)選的，上述咬合鉗4包括咬合鉗爪一5和咬合鉗爪二7，咬合鉗爪一5和咬合鉗爪二7均通過絲母絲杠副驅(qū)動機構(gòu)連接到咬合鉗座3上并在咬合鉗爪一5和咬合鉗爪二7的咬合面形成咬合鉗口。

優(yōu)選的，上述每套絲母絲杠副驅(qū)動機構(gòu)包括絲杠8和絲母9，絲杠8兩端通過軸承座10連接到咬合鉗座3上，與絲杠8相嚙合的絲母9固定連接在咬合鉗爪上，還包括導(dǎo)向機構(gòu)，導(dǎo)向機構(gòu)包括圓柱軸6和直線軸承11，圓柱軸6兩端固定連接在咬合鉗座3上，與圓柱軸6相配合的直線軸承11固定連接在安裝絲母9旁的安裝孔處。

優(yōu)選的，上述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)電機12，旋轉(zhuǎn)電機12固定連接在旋轉(zhuǎn)軸2內(nèi)的支撐板13上，支撐板13垂直旋轉(zhuǎn)軸2軸線并固定連接在旋轉(zhuǎn)軸2內(nèi)，旋轉(zhuǎn)電機12的輸出軸固定連接到基座1上。

優(yōu)選的，上述俯仰驅(qū)動機構(gòu)包括俯仰電機14，俯仰電機14的定子兩端固定連接在旋轉(zhuǎn)軸2上，與定子相配的轉(zhuǎn)子嵌入到咬合鉗座3的旋轉(zhuǎn)端內(nèi)孔中。

優(yōu)選的，上述絲杠8一端伸出軸承座10連接到鉗爪電機15，鉗爪電機15固定連接在咬合鉗座3上。

優(yōu)選的，上述咬合鉗爪一5和咬合鉗爪二7的咬合面縱向和橫向均設(shè)置成v型的咬合槽。

優(yōu)選的，上述咬合槽的槽面設(shè)置成鋸齒狀結(jié)構(gòu)，鉗口面鋸齒狀結(jié)構(gòu)，破除金屬表面氧化層，接觸更可靠，夾持也更穩(wěn)定，加工難度降低。

優(yōu)選的，上述一種高壓試驗專用遙控機械臂，還包括主控單元，主控單元與旋轉(zhuǎn)電機、俯仰電機和鉗臂電機電連接，并通過無線模塊連接到監(jiān)控終端，也可以通過無線模塊連接到遙控器，主控單元還通過導(dǎo)線連接有檢測旋轉(zhuǎn)電機旋轉(zhuǎn)角度的旋轉(zhuǎn)角度傳感器、檢測俯仰電機俯仰角度的俯仰角度傳感器和檢測鉗臂電機直線移動的鉗臂位移傳感器，主控單元還連接有報警裝置，無線模塊采用gprs模塊，監(jiān)控終端采用手機或平板，主控單元連接有電源和顯示電量的顯示屏，鉗臂位移傳感器采用旋轉(zhuǎn)編碼器或光柵尺，俯仰角度傳感器和旋轉(zhuǎn)角度傳感器采用旋轉(zhuǎn)編碼器。

本發(fā)明的性能參數(shù)：

整機重量：<1500g；

夾持范圍：15-100mm（圓柱），2-100mm(平板)；

旋轉(zhuǎn)范圍：240；

夾持速度：10s；

旋轉(zhuǎn)速度：60°/s；

夾持力：>3kg；

遙控距離：>20m。

本發(fā)明的性能特點：

1.通過無線遙控，實現(xiàn)機械臂的轉(zhuǎn)動、俯仰、夾持，方便各種高難度接線；

2.高導(dǎo)電鉗口，可夾持直徑15mm-110mm的導(dǎo)線，厚度2mm-110mm的接線掌，可直接夾持各類設(shè)備接線掌；鉗口面鋸齒狀結(jié)構(gòu)，破除金屬表面氧化層，接觸更可靠，夾持也更穩(wěn)定，加工難度降低；

3.本裝置的外殼全屏蔽等電位，內(nèi)置電源，無外露引線，無線遙控距離20米，可用于介質(zhì)損耗、絕緣電阻、直流電阻等高壓試驗作業(yè)；

4.可兼容各種規(guī)格的絕緣伸縮桿，絕緣伸縮桿通過抱箍或螺紋方式連接到基座上，操作簡單，單人操作；

5.全電驅(qū)動，航空鋁材cnc切削成型，結(jié)構(gòu)堅固，耐腐蝕；

6.功能多樣，除接線外，還可完成工具傳遞、異物去除等作業(yè)；可選配高清攝像頭、局放傳感器、鉗形電流表等附件；

7.堅固輕巧，采用低慣量直流伺服電機，關(guān)節(jié)扭矩25nm，夾鉗壓緊力100n，力量達(dá)到人手腕關(guān)節(jié)水平；全重1.5kg，最大負(fù)載3kg。