[发明专利]多功能高空作业机械臂

说明书

技术领域

本发明涉及一种工程机械，具体涉及一种在高空进行作业的多功能高空 作业机械臂；是一种在电力、园林、市政等领域进行高空作业的装置。最适 合高空电力设施及市政设施的安装、维护、检测等，园林高大树木的修枝、 喷洒、清洗、检测等。

技术背景

目前，高空作业多是将人员及工具，通过可升降移动的工作平台送至高 空作业处进行施工。受工作平台自身载荷和人员力量的限制，高空工作人员 无法携带重量较大的工具设备进行施工，在很多情况下只能通过人力作业， 施工作业效率低、劳动强度大。而由于受到工作平台外形尺寸的影响，使得 这种高空作业方式无法进入狭小空间进行作业，限制了高空作业平台的适用 领域。另外，载人高空作业对安全性要求非常高，但目前的系统中虽有多重 保护却也不能完全解决人员在高空中施工危险性大的问题，无法完全避免可 能出现的车毁人亡的安全事故。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种多功能高空作业机 械臂，该机械臂方便快捷、安全可靠、功能强大的能够代替工作人员高空施 工的自动化无人高空作业设备。

本发明是以如下技术方案实现的：一种多功能高空作业机械臂，在运载 动力车的车架上，安装有三自由度宏动作业装置(相当于现有技术中的普通机 械臂)，其特征在于，在所述的三自由度宏动作业装置的顶端，还安装有多自由 度微动作业装置；在该多自由度微动作业装置的顶端，设有选择搭载各种工 具单元的工具连接架。

以上方案中所述的三自由度宏动作业装置(简称宏动装置)，具有回转、 变幅和伸缩等自由度。

具体地说，所述的宏动作业装置，是一个包括有带回转支撑的转台、伸 缩臂、变幅油缸及伸缩油缸的基本机械臂。例如，可以是采用以下结构的基 本机械臂：设有带回转支撑的转台；伸缩臂用铰轴与该带回转支撑的转台铰 接；变幅油缸底座用铰轴与该带回转支撑的转台铰接；所述变幅油缸端部用 铰轴与伸缩臂的基本臂铰接，第一伸缩油缸底部固定于该基本臂上，伸缩油 缸端部用铰轴与伸缩臂的二级臂铰接。

所述的宏动作业装置也可以采用现有技术中的、与该举例的结构不同的 其他基本机械臂结构。

以上方案中所述微动作业装置(简称微动装置)由多自由度的多关节串 联机械臂构成，可进行水平伸缩、水平旋转、垂直摆动和轴向旋转，独立的 四轴运动。

具体地说，所述的多自由度微动作业装置，是一个设置在上述基本机械 臂顶端的、包括托架、垂直摆动油缸、水平滑动架、第二伸缩油缸、水平回 转马述、轴向旋转马达及工具连接架的工作端机械臂。例如，可以采用以下 结构：托架用铰轴与伸缩臂二级臂端部进行铰接，垂直摆动油缸底部用铰轴 与伸缩臂二级臂端部进行铰接，垂直摆动油缸端部用铰轴与托架进行铰接， 水平滑动架置于托架的滑道内，伸缩油缸底部用铰轴与托架进行铰接，伸缩 油缸端部用铰轴与水平滑动架进行铰接，水平回转马达与水平滑动架连接， 轴向旋转马达与水平回转马达连接，工具连接架连接在轴向旋转马达，作业 工具可连接在工具连接架的固定孔处。

所述的多自由度微动作业装置，也可以采用现有技术中的、与该举例的 结构不同的其他基本机械臂结构。

所述的可选择搭载的各种工具单元，是指：可以选择搭载液压油锯、液压 油钻、液压钳、液压剪、等液压工具单元。

在微动作业装置上，通过选择搭载一种液压工具单元，连接上液压动力 接口后，进行工作，可选择搭载液压油锯、液压油钻、液压钳、液压剪、等 液压工具单元。在宏动装置上布设管路则可扩展搭载水泡、喷枪等装置进行 喷涂、清洗的工作，在微动作业装置上搭载摄影像设备则可在地面对高空中 物体进行多角度的观察检测，所述微动作业装置由多自由度的多关节串联机 械臂构成，可进行水平伸缩、水平旋转、垂直摆动和轴向旋转，独立的四轴 运动。全部操作皆是在运载动力车上的操作台上或无线遥操作进行，所以无 需人员在高空中作业，由于采用宏动装置先将工具送入工作区，再由微动装 置进行精确定位，该装置具有安全、可靠、快捷、方便的特点。