一种配网带电作业高枝锯装置

技术领域

本发明属于带电作业工具技术领域，尤其涉及一种配网带电作业高枝锯装置。

背景技术

配网架空线路两侧生长有各种树木，为了防止过高的树枝对线路的安全运行产生影响，如接地放电、碰触、磨损、跳闸及相间短路等，需要利用树枝修剪工具修剪树枝。目前，在架空线路周围带电状态下修剪树枝时，常采用手锯、电动锯枝及油锯等方式，并借助梯子或斗臂车进行登高作业，自动化程度低，劳动强度大，作业效率低，严重影响树木修剪的进度,而且操作人员直接接触高压导线，容易引发触电事故及高空坠落的风险，存在很大的安全隐患；并且，目前高枝锯锯切树枝时震动大，并且会受到树枝的反向作用力，需要作业人员提供很大的作用力。

因此，基于这些问题，提供一种结构灵活、质量轻、可完成软柔树枝锯切，提高带电作业树枝修剪的自动化水平的配网带电作业高枝锯装置，具有重要的现实意义。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构灵活、质量轻、可完成软柔树枝锯切，提高带电作业树枝修剪的自动化水平的配网带电作业高枝锯装置。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种配网带电作业高枝锯装置，包括机架，所述机架上设置有柔性锯切机构、固定夹持机构及控制模块；其中：

所述柔性锯切机构包括摆臂结构、锯片、扭矩限制器、第一驱动模块、第二驱动模块，所述扭矩限制器安装在机架上，所述摆臂结构的一端安装在扭矩限制器的输出轴上，另一端固定安装所述锯片，所述第一驱动模块与所述扭矩限制器配合安装并给摆臂结构提供转动的驱动力，所述第二驱动模块与所述锯片连接，并为所述锯片提供旋转的驱动力；

所述固定夹持机构能对待切割树枝进行夹持固定，配合所述柔性锯切机构进行锯切；

所述控制模块与所述固定夹持机构、第一驱动模块、第二驱动模块电路连接，从而控制所述固定夹持机构、第一驱动模块、第二驱动模块的动作。

进一步的，所述固定夹持机构包括固定夹持座、上夹爪、下夹爪、驱动滑块、驱动丝杠和夹爪驱动电机，所述固定夹持座固定在机架的侧边，所述上夹爪固定在所述固定夹持座顶部，所述下夹爪通过驱动滑块安装在驱动丝杠上，所述驱动丝杠转动安装在所述固定夹持座上，所述夹爪驱动电机与所述驱动丝杠固定连接并能驱动其转动，所述驱动丝杠转动时，所述下夹爪靠近或远离所述上夹爪。

进一步的，还包括吊环机构，所述吊环机构包括可开合吊环、滚轮、吊环驱动电机，所述滚轮转动安装在所述固定夹持座上，所述吊环驱动电机的输出端与所述滚轮固定连接并能驱动所述滚轮转动，所述滚轮上缠绕吊环绳，所述吊环绳末端固定连接所述可开合吊环。

进一步的，所述机架的横截面采用U形槽结构。

进一步的，所述机架的底板上设置有排屑孔，所述机架的前端垂直向下固定设置有排屑挡板。

进一步的，所述机架两侧的侧板上设有与所述固定夹持机构匹配的弧形缺口。

进一步的，所述锯片的上端固定设置有绝缘保护罩。

进一步的，所述第二驱动模块包括锯切驱动电机、锯片固定盘及同步带，所述锯片通过锯片固定盘固定在所述摆臂结构上，所述锯切驱动电机的输出轴通过同步带连接锯片固定盘，所述锯片固定盘固定于锯片中心。

进一步的，还包括常开光电开关和常闭光电开关，所述常开光电开关及常闭光电开关对摆臂结构的运动进行限位。

进一步的，所述控制模块安装在所述机架的下方，且其一侧固定安装有与机械臂末端实现安装的快换结构。

本发明的优点和积极效果是：

本发明的配网带电作业高枝锯装置，具有树枝固定机构，配合圆盘锯片，结构灵活，作业效果好，可适应多种树木软质硬质的树枝的锯切，提高了带电作业树枝修剪的自动化水平。

附图说明

以下将结合附图和实施例来对本发明的技术方案作进一步的详细描述，但是应当知道，这些附图仅是为解释目的而设计的，因此不作为本发明范围的限定。此外，除非特别指出，这些附图仅意在概念性地说明此处描述的结构构造，而不必要依比例进行绘制。

图1为本发明实施例1提供的配网带电作业高枝锯装置的结构示意图；

图2为本发明实施例1提供的配网带电作业高枝锯装置的主视图；

图3为本发明实施例1提供的配网带电作业高枝锯装置的俯视图；

图4为本发明实施例2提供的配网带电作业高枝锯装置的结构示意图；

图5为本发明实施例2提供的配网带电作业高枝锯装置的主视图；

图6为本发明实施例2提供的配网带电作业高枝锯装置的俯视图；

图7为本发明实施例3提供的配网带电作业高枝锯装置的结构示意图；

图8为本发明实施例3提供的配网带电作业高枝锯装置的主视图；

图9为本发明实施例3提供的配网带电作业高枝锯装置的俯视图；

具体实施方式

首先，需要说明的是，以下将以示例方式来具体说明本发明的具体结构、特点和优点等，然而所有的描述仅是用来进行说明的，而不应将其理解为对本发明形成任何限制。此外，在本文所提及各实施例中予以描述或隐含的任意单个技术特征，或者被显示或隐含在各附图中的任意单个技术特征，仍然可在这些技术特征(或其等同物)之间继续进行任意组合或删减，从而获得可能未在本文中直接提及的本发明的更多其他实施例。另外，为了简化图面起见，相同或相类似的技术特征在同一附图中可能仅在一处进行标示。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面就结合图1-9来具体说明本发明。

实施例1

如图1、2、3所示，一种配网带电作业高枝锯装置，包括机架17，及设置在机架17上的柔性锯切机构、固定夹持机构及控制模块12；

所述柔性锯切机构包括摆臂结构、锯片、扭矩限制器、第一驱动模块、第二驱动模块，所述扭矩限制器安装在机架上，所述摆臂结构的一端安装在扭矩限制器的输出轴上，另一端固定安装所述锯片，所述第一驱动模块与所述扭矩限制器配合安装并给摆臂结构提供转动的驱动力，所述第二驱动模块与所述锯片连接，并为所述锯片提供旋转的驱动力；

所述固定夹持机构能对待切割树枝进行夹持固定，配合所述柔性锯切机构进行锯切；

所述控制模块与所述固定夹持机构、第一驱动模块、第二驱动模块电路连接，从而控制所述固定夹持机构、第一驱动模块、第二驱动模块的动作。

如图1和图2所示，在本实施例中，机架17采用U形槽结构，连接牢固，锯切入口侧U形槽侧翼板上设置有与所述固定夹持机构匹配的弧形缺口23,锯切树枝1时提供反作用力并支撑树枝1；

柔性锯切机构包括摆臂结构14、圆形的锯片3、摩擦型扭矩限制器8、扭矩限制器固定座10，所述第二驱动模块包括锯切驱动电机7、锯片固定盘4及同步带6，所述锯片通过锯片固定盘固定在所述摆臂结构上，所述锯切驱动电机的输出轴通过同步带连接锯片固定盘，所述锯片固定盘固定于锯片中心；所述第一驱动模块包括摆臂驱动电机9，摩擦型扭矩限制器8固定在扭矩限制器固定座10上，后端连接摆臂驱动电机9，扭矩限制器固定座10固定在机架17上，摆臂结构14设置在摩擦型扭矩限制器8的输出轴上，并绕摩擦型扭矩限制器8的输出轴旋转，根据树枝1的粗细，通过调节摩擦型扭矩限制器8来控制摆臂结构14的摆动力矩，从而自适应不同种类树木软质硬质树枝的锯切。

摆臂结构14的前端设置有圆锯片3、固定圆锯片3的锯片固定盘4、驱动锯片旋转的锯切驱动电机7、带动锯片旋转的同步带6、设置在圆锯片顶部的绝缘防护罩5，锯片固定盘4将圆锯片3牢固固定在摆臂结构14上，同步带6采用弧形齿同步带，带动锯片高速旋转的同时对锯片起到缓冲保护作用，防止卡死及崩齿；绝缘防护罩5可有效保护复杂线路环境下作业的高枝锯装置免受高电压高电流的影响。

如图1、图2和图3所示，所述固定夹持机构包括固定夹持座27、上夹爪2、下夹爪18、驱动滑块19、驱动丝杠20和夹爪驱动电机21，所述固定夹持座固定在机架的侧边，所述上夹爪固定在所述固定夹持座顶部，所述下夹爪通过驱动滑块安装在驱动丝杠上，所述驱动丝杠转动安装在所述固定夹持座上，所述夹爪驱动电机与所述驱动丝杠固定连接并能驱动其转动，所述驱动丝杠转动时，所述下夹爪靠近或远离所述上夹爪，具体的，随着夹爪驱动电机21带动驱动丝杠20转动，驱动滑块19带动下夹爪18合拢夹紧树枝1和打开，防止锯切树枝时颤动或滑脱。

如图2所示，还包括常开光电开关15和常闭光电开关16，其中，常开光电开关15安装在扭矩限制器固定座10上，常闭光电开关16安装在U形槽结构的机架的侧翼板内侧，锯切到极限位置时常闭光电开关16起限位作用，摆臂结构14回到初始位置时常开光电开关15起限位作用。

如图2所示，控制模块12设置在机架17的下方，一侧设置有提供动力的电源11，提供工具作业时的强劲动力，另一侧设置有与机械臂末端实现快速更换的快换结构13。控制模块12可采用现有的单片机或微处理器，通过电路连接到锯切驱动电机7、摆臂驱动电机9、常开光电开关15、常闭光电开关16、夹爪驱动电机21，控制柔性锯切机构和固定夹持机构动作，使锯切后的树枝平稳缓慢的降落到地面上。

快换结构是一款可以快速实现机器人与工具之间连接的装置，实现机械、电气、通讯等连通，可采用现有成熟产品，在此不再赘述。

作为举例，在本实施例中，当使用该配网带电作业高枝锯装置时，包括以下步骤：首先，根据锯切树枝现场情况，调节摩擦型扭矩限制器8的力矩值，使摆臂结构14适应现场作业情况；高枝锯摆臂结构14运动到初始状态，配网带电作业机械臂通过快换结构13抓取高枝锯装置运动到待除枝位置，使树枝1与机架上弧形缺口23相接触；夹爪驱动电机21驱动丝杠旋转，带动下夹爪18运动，上夹爪2、下夹爪18合拢夹紧树枝1，防止锯切树枝时颤动或滑脱；摆臂驱动电机9运动，带动高速旋转的锯片锯切树枝1，摆臂结构14与机架17重合，锯片触发常开光电开关16，限位开关动作，摆臂驱动电机9反向运动，带动摆臂结构14运动，触发常闭光电开关15，限位开关动作，带动摆臂结构14停止运动，到达初始位置；配网带电作业机械臂带动高枝锯装置离开作业位置运动到地面初始位置，夹爪驱动电机21驱动丝杠20反向旋转，带动下夹爪18运动，上夹爪2、下夹爪18松开树枝1，除枝作业完成。

实施例2

图4为本实施例提供的配网带电作业高枝锯装置的结构示意图；图5为本实施例提供的配网带电作业高枝锯装置的主视图；图6为本实施例提供的配网带电作业高枝锯装置的俯视图；如图4-6所示，本实施例提供的配网带电作业高枝锯装置是对实施例1的进一步改进，还包括吊环机构，所述吊环机构包括滚轮26、吊环驱动电机25、吊环绳22、半开吊环24；滚轮26安装在固定夹持座27的另一侧，由吊环驱动电机25驱动，滚轮26上缠绕有吊环绳22，吊环绳22的下端连接有半开吊环24，其中，滚轮26相较于所述固定夹持座27能转动，吊环驱动电机25可通过机架17实现固定。

需要说明的是，半开吊环24可采用机械式可开合吊环，只要实现对树枝的固定及松开即可，不必拘泥于具体的形状或者结构；吊环绳22可考虑采用绝缘材料，避免触电；吊环驱动电机25可以考虑与控制模块12通讯连接，通过控制模块12控制吊环驱动电机25工作，从而提高工作的自动化程度。

结合以上对本发明的详细描述可以看出，本实施例提供的配网带电作业高枝锯装置通过吊环机构牢固夹持被锯断的树枝1，防止锯断的树枝1高空坠落及飘落误伤地面作业人员；在具体操作时，将半开吊环24挂到待锯断树枝1处，待树枝锯断后，锯断的树枝1被半开吊环24牢固夹持，在吊环绳22的拉力下缓慢降落到地面。

本实施例的其他结构与实施例1的结构相同，因此这里不再赘述。

实施例3

图7为本实施例提供的配网带电作业高枝锯装置的结构示意图；图8为本实施例提供的配网带电作业高枝锯装置的主视图；图9为本实施例提供的配网带电作业高枝锯装置的俯视图；如图7-9所示，本实施例提供的配网带电作业高枝锯装置是对实施例2的进一步改进，U形槽结构的机架17底板上设置有排屑孔29，在机架的前端垂直向下设置有排屑挡板28，锯切树枝1时，锯沫由排屑孔落到排屑挡板上，然后落向地面，防止锯切树枝1时锯沫飞溅。

结合以上对本发明的详细描述可以看出，本实施例提供的配网带电作业高枝锯装置通过排屑孔29及排屑挡板28的配合，避免锯沫飞溅，提高了操作人员的工作环境卫生。

本实施例的其他结构与实施例2的结构相同，因此这里不再赘述。

以上实施例对本发明进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。