[發明專利]多功能高空作業機械臂

有效

• 申請號: 201010187673.4
• 申請日: 2010-05-28
• 公開（公告）號: CN101947783B
• 公開（公告）日: 2011-01-19
• 發明（設計）人: 張秀偉;張鉑;胡景清
• 申請（專利權）人: 徐州海倫哲專用車輛股份有限公司
• 主分類號: B25J9/08
• 分類號: B25J9/08
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 栗仲平

技術領域

本發明涉及一種工程機械，具體涉及一種在高空進行作業的多功能高空 作業機械臂；是一種在電力、園林、市政等領域進行高空作業的裝置。最適 合高空電力設施及市政設施的安裝、維護、檢測等，園林高大樹木的修枝、 噴灑、清洗、檢測等。

技術背景

目前，高空作業多是將人員及工具，通過可升降移動的工作平臺送至高 空作業處進行施工。受工作平臺自身載荷和人員力量的限制，高空工作人員 無法攜帶重量較大的工具設備進行施工，在很多情況下只能通過人力作業， 施工作業效率低、勞動強度大。而由于受到工作平臺外形尺寸的影響，使得 這種高空作業方式無法進入狹小空間進行作業，限制了高空作業平臺的適用 領域。另外，載人高空作業對安全性要求非常高，但目前的系統中雖有多重 保護卻也不能完全解決人員在高空中施工危險性大的問題，無法完全避免可 能出現的車毀人亡的安全事故。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術的不足，提供一種多功能高空作業機 械臂，該機械臂方便快捷、安全可靠、功能強大的能夠代替工作人員高空施 工的自動化無人高空作業設備。

本發明是以如下技術方案實現的：一種多功能高空作業機械臂，在運載 動力車的車架上，安裝有三自由度宏動作業裝置(相當于現有技術中的普通機 械臂)，其特征在于，在所述的三自由度宏動作業裝置的頂端，還安裝有多自由 度微動作業裝置；在該多自由度微動作業裝置的頂端，設有選擇搭載各種工 具單元的工具連接架。

以上方案中所述的三自由度宏動作業裝置(簡稱宏動裝置)，具有回轉、 變幅和伸縮等自由度。

具體地說，所述的宏動作業裝置，是一個包括有帶回轉支撐的轉臺、伸 縮臂、變幅油缸及伸縮油缸的基本機械臂。例如，可以是采用以下結構的基 本機械臂：設有帶回轉支撐的轉臺；伸縮臂用鉸軸與該帶回轉支撐的轉臺鉸 接；變幅油缸底座用鉸軸與該帶回轉支撐的轉臺鉸接；所述變幅油缸端部用 鉸軸與伸縮臂的基本臂鉸接，第一伸縮油缸底部固定于該基本臂上，伸縮油 缸端部用鉸軸與伸縮臂的二級臂鉸接。

所述的宏動作業裝置也可以采用現有技術中的、與該舉例的結構不同的 其他基本機械臂結構。

以上方案中所述微動作業裝置(簡稱微動裝置)由多自由度的多關節串 聯機械臂構成，可進行水平伸縮、水平旋轉、垂直擺動和軸向旋轉，獨立的 四軸運動。

具體地說，所述的多自由度微動作業裝置，是一個設置在上述基本機械 臂頂端的、包括托架、垂直擺動油缸、水平滑動架、第二伸縮油缸、水平回 轉馬述、軸向旋轉馬達及工具連接架的工作端機械臂。例如，可以采用以下 結構：托架用鉸軸與伸縮臂二級臂端部進行鉸接，垂直擺動油缸底部用鉸軸 與伸縮臂二級臂端部進行鉸接，垂直擺動油缸端部用鉸軸與托架進行鉸接， 水平滑動架置于托架的滑道內，伸縮油缸底部用鉸軸與托架進行鉸接，伸縮 油缸端部用鉸軸與水平滑動架進行鉸接，水平回轉馬達與水平滑動架連接， 軸向旋轉馬達與水平回轉馬達連接，工具連接架連接在軸向旋轉馬達，作業 工具可連接在工具連接架的固定孔處。

所述的多自由度微動作業裝置，也可以采用現有技術中的、與該舉例的 結構不同的其他基本機械臂結構。

所述的可選擇搭載的各種工具單元，是指：可以選擇搭載液壓油鋸、液壓 油鉆、液壓鉗、液壓剪、等液壓工具單元。

在微動作業裝置上，通過選擇搭載一種液壓工具單元，連接上液壓動力 接口后，進行工作，可選擇搭載液壓油鋸、液壓油鉆、液壓鉗、液壓剪、等 液壓工具單元。在宏動裝置上布設管路則可擴展搭載水泡、噴槍等裝置進行 噴涂、清洗的工作，在微動作業裝置上搭載攝影像設備則可在地面對高空中 物體進行多角度的觀察檢測，所述微動作業裝置由多自由度的多關節串聯機 械臂構成，可進行水平伸縮、水平旋轉、垂直擺動和軸向旋轉，獨立的四軸 運動。全部操作皆是在運載動力車上的操作臺上或無線遙操作進行，所以無 需人員在高空中作業，由于采用宏動裝置先將工具送入工作區，再由微動裝 置進行精確定位，該裝置具有安全、可靠、快捷、方便的特點。