機械手畢業(yè)設(shè)計---高空帶電作業(yè)車機械手設(shè)計

1、<p>　　畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）</p><p>　　題目：高空帶電作業(yè)車機械手設(shè)計</p><p>　　院 別：汽車與交通學(xué)院</p><p>　　專業(yè)班級：交通運輸二班</p><p><b>　　學(xué)生姓名： </b></p><p>　　學(xué) 號： </

2、p><p><b>　　指導(dǎo)老師： </b></p><p>　　2009年6月18日</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　帶電作業(yè)是為了保證供電設(shè)備安全、可靠運行、提高電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運行和服務(wù)質(zhì)量的重要檢修手段。</p><p>　　本篇論文基于高空帶電

3、作業(yè)的需要設(shè)計了高空帶電作業(yè)車機械手。為了達(dá)到一種簡易直觀的效果，本文選用SolidWorks軟件對其進(jìn)行設(shè)計，以SolidWorks軟件為平臺，對高空帶電作業(yè)機械手進(jìn)行了零件建模、虛擬裝配、爆炸視圖及動畫演示。</p><p>　　本篇論文首先大致介紹了帶電作業(yè)車及帶電作業(yè)的知識,然后著重敘述了高空帶電作業(yè)機械手零部件建模、裝配、爆炸視圖及動畫演示的制作方法。在機械手的零部件設(shè)計中，主要設(shè)計底座、絕緣機構(gòu)、旋轉(zhuǎn)

4、臺、機械臂、液壓機構(gòu)、機械手末端、專用夾具等，所使用的操作主要有拉伸、鏡像、旋轉(zhuǎn)、掃描等。最后，對運用SolidWorks軟件設(shè)計高空帶電作業(yè)車機械手進(jìn)行了總結(jié)。</p><p>　　關(guān)鍵詞：SolidWorks，帶電作業(yè)車，機械手，動作仿真</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　Live Line Work

5、 has become an important means for examining and repairing，which can ensure power supply equipment to ran safely and reliable, ensuring power net to ran economically and afford better service for the users. </p>&

6、lt;p>　　The paper was based on the needs of live line work at height, in order to achieve a simple visual effects, SolidWorks was used to design animators of live line work trucks. As a platform for high-altitude opera

7、tion, SolidWorks charged parts manipulator modeling, virtual assembly, exploded view and animation presentation.</p><p>　　Firstly, the paper introduced the live line work trucks and knowledge of live line wo

8、rk. And then, it focused on the high-altitude manipulator charged parts modeling, assembly, exploded view and animation demo production methods. There were lots of accessories in the robot design in the paper, such as th

9、e main design of the base, insulated body, turntable, arm, hydraulic body manipulator end, special fixtures, etc. Main operations used in the design were stretch, mirror, rotate and scanning. Fin</p><p>　　Ke

10、y words: SolidWorks, live line work trucks, robot, animator</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p><p>　　ABSTRACTII</p><p><b>　　目 錄

11、1</b></p><p><b>　　1 緒論1</b></p><p>　　1.1 研究背景1</p><p>　　1.2 高空帶電作業(yè)車機械手研究意義1</p><p>　　1.3 本文研究內(nèi)容1</p><p>　　2 高空帶電作業(yè)車介紹3</p>&

12、lt;p>　　2.1 帶電作業(yè)3</p><p>　　2.2 帶電作業(yè)車機械手研究概況3</p><p>　　2.2.1 國外研究概況3</p><p>　　2.2.2 國內(nèi)研究概況4</p><p>　　3 高空帶電作業(yè)車機械手設(shè)計與建模7</p><p>　　3.1 高空帶電作業(yè)車機械手總體設(shè)計7

13、</p><p>　　3.2 高空帶電作業(yè)車機械手底座8</p><p>　　3.2.1 底座的設(shè)計8</p><p>　　3.2.2 底座的建模8</p><p>　　3.3 高空帶電作業(yè)車機械手絕緣機構(gòu)14</p><p>　　3.3.1 絕緣機構(gòu)的設(shè)計14</p><p>　　3

14、.3.2 絕緣機構(gòu)的建模16</p><p>　　3.4 高空帶電作業(yè)車機械手旋轉(zhuǎn)臺17</p><p>　　3.4.1 旋轉(zhuǎn)臺的設(shè)計17</p><p>　　3.4.2 旋轉(zhuǎn)臺的建模18</p><p>　　3.5高空帶電作業(yè)車機械手機械臂27</p><p>　　3.5.1 機械臂的設(shè)計27</p

15、><p>　　3.5.2 機械臂的建模27</p><p>　　3.6 高空帶電作業(yè)車機械手液壓機構(gòu)32</p><p>　　3.6.1 液壓機構(gòu)的設(shè)計32</p><p>　　3.6.2 液壓機構(gòu)的建模34</p><p>　　3.7 高空帶電作業(yè)車機械手末端41</p><p>　　3

16、.7.1 機械手末端的設(shè)計41</p><p>　　3.7.2 機械手末端的建模43</p><p>　　3.8 高空帶電作業(yè)車機械手專用夾具46</p><p>　　3.8.1 機械手專用夾具的設(shè)計46</p><p>　　3.8.2 機械手專用夾具的建模47</p><p>　　3.9 高空帶電作業(yè)車機械

17、手其他小零件51</p><p>　　3.9.1機械手小零件的設(shè)計51</p><p>　　3.9.2 機械手小零件的建模52</p><p>　　4 高空帶電作業(yè)車機械手的虛擬裝配55</p><p>　　4.1 機械手主要零部件的裝配內(nèi)容55</p><p>　　4.1.1 絕緣子的裝配55</p

18、><p>　　4.1.2 機械臂的裝配57</p><p>　　4.1.3 機械手末端的裝配58</p><p>　　4.2 裝配體統(tǒng)計60</p><p>　　5 機械手虛擬裝配動畫制作61</p><p>　　5.1 裝配體爆炸61</p><p>　　5.2 爆炸視圖的爆炸步驟61

19、</p><p>　　5.3 解除爆炸63</p><p>　　6 高空帶電作業(yè)車機械手動作仿真64</p><p>　　6.1 高空帶電作業(yè)車機械手的工作流程64</p><p>　　6.1.1 準(zhǔn)備工作64</p><p>　　6.1.2 取線動作65</p><p>　　6.1.

20、3 接線對準(zhǔn)動作65</p><p>　　6.1.4 接線動作66</p><p>　　6.1.5 斷線動作66</p><p>　　6.2 動作仿真動畫制作66</p><p>　　6.2.1 SolidWorks Animator66</p><p>　　6.2.2 制作步驟66</p>

21、<p>　　7 結(jié)論和展望69</p><p><b>　　7.1 結(jié)論69</b></p><p>　　7.2 高空帶電作業(yè)車機械手發(fā)展展望69</p><p><b>　　致 謝71</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)72</b></p

22、><p><b>　　1 緒論</b></p><p><b>　　1.1 研究背景</b></p><p>　　國際上關(guān)于現(xiàn)代機械手的研究始于20世紀(jì)中期，其技術(shù)背景是計算機和自動化的發(fā)展，以及原子能的應(yīng)用。為了能代替人在原子能實驗室的惡劣環(huán)境中去處理放射性物質(zhì)，美國原子能委員會的阿爾貢研究所1948年開發(fā)了機械式的主從機械

23、手[1]。進(jìn)入二十世紀(jì)80年代以來，由于科學(xué)技術(shù)特別是計算機技術(shù)的發(fā)展、各國政府以及科研人員的努力，機械手技術(shù)得到了迅猛的發(fā)展。機械手也在各個領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，其中高空帶電作業(yè)車機械手就是非制造業(yè)領(lǐng)域較為典型的一種。</p><p>　　1.2 高空帶電作業(yè)車機械手研究意義</p><p>　　帶電作業(yè)已成為保證供電設(shè)備安全、可靠運行、提高電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運行和為用戶服務(wù)質(zhì)量的一個重要檢修手段。

24、帶電作業(yè)的價值也是非常明顯的，經(jīng)濟(jì)效益和社會效益都是很可觀的。</p><p>　　但是，過去幾十年里，（特別是在我國）帶電作業(yè)都是人工完成的，即所謂人工帶電作業(yè)。人工帶電作業(yè)雖然創(chuàng)造過不少“奇跡”，但也存在著許多固有缺陷，首先在人們的心理上和實踐中總是存在安全方面的重大威脅；其次，所需設(shè)備復(fù)雜、造價昂貴，對作業(yè)人員的技術(shù)水平和熟悉程度要求都很高，從而限制了人工帶電作業(yè)的發(fā)展。并且，在今后輸電線路的發(fā)展中，為了減

25、少線路走廊的空間，將出現(xiàn)緊湊型桿塔的線路。這種類型的線路，將給保證人工帶電作業(yè)的安全距離帶來困難。</p><p>　　使用機械手作業(yè)可以提高配電可靠性、提高帶電作業(yè)人員的人身安全，降低作業(yè)的勞動強度，提高帶電作業(yè)的自動化水平。</p><p>　　1.3 本文研究內(nèi)容</p><p>　　本文基于高空帶電作業(yè)的需要，運用solidWorks軟件，設(shè)計了高空帶電作業(yè)

26、車機械手。首先進(jìn)行機械手的總體設(shè)計與建模，高空帶電作業(yè)車機械手主要零部件有底座、絕緣機構(gòu)、旋轉(zhuǎn)臺、機械臂、液壓機構(gòu)、機械手末端、專用夾具等；其次，分別對該零部件的設(shè)計過程作了詳細(xì)介紹；再次，講解機械手各零部件的具體裝配過程和爆炸視圖過程；最后運用SolidWorks Animator描述機械手的動畫仿真的制作過程。</p><p>　　機械手是高空帶電作業(yè)車重要組成部分，合理地設(shè)計機械手各組成機構(gòu)的零件布局、運

27、動原理，可以大大提高現(xiàn)有機械手的安全性，操縱穩(wěn)定性以及輕便性，提高使用性能、減小總成體積、降低生產(chǎn)成本、保證產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，以便逐步推廣和普及。</p><p>　　本設(shè)計要解決的主要問題是學(xué)習(xí)SolidWorks軟件并使用SolidWorks軟件設(shè)計高空帶電作業(yè)車機械手的各個零部件，對其進(jìn)行虛擬裝配，作業(yè)方式也作了扼要說明，并進(jìn)行動作仿真動畫演示。</p><p>　　2 高空帶電作業(yè)車介

28、紹</p><p><b>　　2.1 帶電作業(yè)</b></p><p>　　帶電作業(yè)是在高壓電器設(shè)備上進(jìn)行不停電檢修、部件更換或測試的作業(yè)。帶電作業(yè)是一項特殊的工程技術(shù)，它直接涉及人的生命安全。如圖2-1。</p><p>　　2.2 帶電作業(yè)車機械手研究概況</p><p>　　2.2.1 國外研究概況</p&

29、gt;<p>　　為了提高帶電作業(yè)的自動化水平和安全性，減輕操作人員的勞動強度和強電磁場對操作人員的人身威脅，許多國家都先后開展了高空帶電作業(yè)車的研究，如日本、西班牙、美國、加拿大、意大利等國家先后開展了對高空帶電作業(yè)車的研究。在日本,由九州電力公司和安川機器人公司合作，于1984牛開始了高空高壓帶電作業(yè)機械手的研究。現(xiàn)在，日本的高空高壓帶電作業(yè)機械手研究已經(jīng)進(jìn)入第三代（Phase Ⅲ）。日本的第一代機器人（PhaseⅠ）

30、已經(jīng)達(dá)到實用化的程度。美國、加拿大也是在80年代中期開展了高空帶電作業(yè)車的研究。西班牙在1990年首次開展了帶電作業(yè)機械手的研制，并于1994年完成了第一個階段的工作[2]。</p><p>　　縱觀國外20多年來帶電作業(yè)車的發(fā)展歷史，可以將其分為三代：</p><p>　　第一代，主從控制式。這也是國外正在廣泛使用的形式，以日本為代表，采取主從控制，有兩個作業(yè)機械臂，工作人員在高空的工作

31、室中，通過控制手柄或主手對機器人的作業(yè)進(jìn)行控制的形式。如圖2-2所示。</p><p>　　第二代，半自主式。操作人員在地面控制機械手作業(yè)，應(yīng)用了一些視覺、激光測距等傳感器，能識別作業(yè)目標(biāo)的大體位置，通過人機交互來精確定位，不能識別較為復(fù)雜的環(huán)境。如圖2-3所示。</p><p>　　第三代，全自主式。目前尚未研制出樣機，具有較高的智能，具有對環(huán)境的三維識別、自身控制以及自主作業(yè)決策的功能

32、，這種全自主的機器人研制尚需一定的時日。</p><p>　　圖2-2日本第一代高空帶電作業(yè)車 圖2-3日本第二代高空帶電作業(yè)車[3]</p><p>　　2.2.2 國內(nèi)研究概況</p><p>　　根據(jù)國內(nèi)帶電作業(yè)的發(fā)展來看，帶電作業(yè)技術(shù)發(fā)展可以分為四個階段[4]：</p><p>　　1、絕緣防護(hù)技術(shù)階段。在這一階段里

33、，操作工人通過絕緣手套、絕緣服、絕緣鞋直接對帶電設(shè)備進(jìn)行帶電作業(yè)。由于這種作業(yè)方式危險性較大，國內(nèi)已經(jīng)廢止。</p><p>　　2、絕緣工具技術(shù)階段。操作人員通過絕緣工具間接進(jìn)行帶電作業(yè)，如利用環(huán)氧樹脂玻璃布管做成的絕緣工具進(jìn)行帶電作業(yè)。這種作業(yè)方式需要操作人員具有很熟練的操作技巧，并且屬于高空作業(yè)，因此勞動強度大、危險性高。</p><p>　　3、絕緣斗臂車技術(shù)階段。操作人員借助于絕

34、緣斗臂車進(jìn)行帶電作業(yè)，與上述兩個階段相比，作業(yè)方式有了較大的進(jìn)步，減輕了工人登高的勞動強度，增大了絕緣防護(hù)力度。國內(nèi)帶電作業(yè)水平現(xiàn)在正處于這個階段。</p><p>　　4、機器人技術(shù)階段。利用機械手輔助或代替人進(jìn)行帶電作業(yè)，不僅保證了操作人員的人身安全，而且大大地降低了勞動強度、提高勞動效率和操作的規(guī)范性，還可以做到全天候帶電作業(yè)。</p><p>　　通過調(diào)查，濰坊市總供電公司轄有諸城

35、、壽光、青州、安丘、高密、昌樂、昌邑、臨朐、寒亭9個供電公司，城區(qū)、坊子、峽山、濱海、開發(fā)區(qū)5個供電部。每個供電單位有至少2臺的高空帶電作業(yè)車，全部為第三階段絕緣斗臂車技術(shù)階段的高空帶電作業(yè)車。</p><p>　　現(xiàn)在國內(nèi)汽車廠商生產(chǎn)的高空帶電作業(yè)車如圖2-4，2-5，2-6所示。</p><p>　　圖2-4北汽福田生產(chǎn)的奧鈴高空帶電作業(yè)車</p><p>　　

36、圖2-5北汽福田生產(chǎn)的歐馬可高空帶電作業(yè)車</p><p>　　圖2-6青特集團(tuán)青島中汽特種汽車有限公司生產(chǎn)的高空帶電作業(yè)車</p><p>　　1999年，山東電力集團(tuán)公司在國內(nèi)首次對第四階段的高空帶電作業(yè)車進(jìn)行了立項。2002年3月，山東省電力研究院、山東魯能智能技術(shù)有限公司和濟(jì)寧電業(yè)局成功研制出我國第一臺“高壓帶電作業(yè)機器人”，這是我國具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高空帶電作業(yè)車樣機（如圖2-7

37、）。2002年l1月l2日，該高空帶電作業(yè)車樣機通過國家驗收鑒定。2008年，該高空帶電作業(yè)車普及推廣工程已經(jīng)啟動，預(yù)計2009年年底進(jìn)入實用化應(yīng)用[5]。</p><p>　　2005年2月26日由山東科技大學(xué)機器人研究中心承擔(dān)，經(jīng)過兩年多的努力，研制成功的“配電帶電作業(yè)機器人”在濟(jì)南通過了863專家組驗收[6]。</p><p>　　圖2-7山東省電力研究院設(shè)計的高壓帶電作業(yè)機器人實驗

38、室樣機</p><p>　　3 高空帶電作業(yè)車機械手設(shè)計與建模</p><p>　　3.1 高空帶電作業(yè)車機械手總體設(shè)計 </p><p>　　高空帶電作業(yè)車主要組成部分：拖動汽車及其底盤、升降系統(tǒng) 、機械手。</p><p>　　根據(jù)我國電力系統(tǒng)的實際情況，為了避免機械手結(jié)構(gòu)上不必要的繁瑣和復(fù)雜程度，降低高空帶電作業(yè)車的研制和生產(chǎn)成本，提高

39、工效，選擇了主從控制操作式高空帶電作業(yè)車機械手的設(shè)計。該機械手的性能介于國外第一代和第二代高空帶電作業(yè)車之間，即操作人員在絕緣斗內(nèi)進(jìn)行操作，采用局部人機交互智能控制技術(shù)。</p><p>　　該機械手設(shè)計的關(guān)鍵是高空帶電作業(yè)車機械手機構(gòu)的設(shè)計、絕緣安全和專用夾具設(shè)計。</p><p>　　本設(shè)計所設(shè)計的高空帶電作業(yè)車機械手主要由如下部分組成：底座、絕緣機構(gòu)、旋轉(zhuǎn)臺、機械臂、液壓機構(gòu)、機械手

40、末端、專用夾具。如圖3-1，3-2，3-3所示。</p><p>　　圖3-1高空帶電作業(yè)車機械手總裝配圖</p><p>　　圖3-2機械手末端裝配圖 圖3-3機械手夾具</p><p>　　該機械手的功能：以主從遙控方式，利用機械手末端所攜帶的相應(yīng)專用工具，可以完成10kV線路的帶電斷線、帶電接線、帶電修補導(dǎo)線、帶電更換絕

41、緣子、帶電更換跌落開關(guān)、帶電更換避雷器等。并且，該機器人所能完成10kV線路帶電作業(yè)工作的種類和質(zhì)量跟機械手末端所攜帶的專用工具也是密切相關(guān)的。 如攜帶斷線鉗時，可以剪斷導(dǎo)線；攜帶壓線鉗時，可以接線。</p><p>　　操作人員在絕緣斗內(nèi)進(jìn)行操作，采用人機交互智能控制技術(shù)來控制作業(yè)機械手完成相應(yīng)的帶電作業(yè)工作。帶電斷線、帶電接線、帶電修補導(dǎo)線時采用主從操作。機械手在完成精確作業(yè)任務(wù)如更換絕緣子、更換跌落開關(guān)、更

42、換避雷器等任務(wù)時采用主從與自主結(jié)合的方法進(jìn)行控制。</p><p>　　3.2 高空帶電作業(yè)車機械手底座</p><p>　　3.2.1 底座的設(shè)計</p><p>　　底座的設(shè)計比較簡單，最終生成的零件圖,如圖3-4所示。</p><p>　　3.2.2 底座的建模</p><p>　　完成如圖3-4所示高空帶電作業(yè)

43、車機械手底座的設(shè)計流程如下：</p><p>　　(1)新建文件。首先打開SolidWorks 軟件，在下拉菜單選擇“文件”→“新建”命令或標(biāo)準(zhǔn)工具欄“新建”圖標(biāo), 選擇“零件”，單擊確定［7］如圖3-5所示。</p><p>　　(2)草圖繪制1。在繪圖前先選定前視為繪圖的基準(zhǔn)面，然后單擊正視于進(jìn)行繪圖。單擊矩形在基準(zhǔn)面上畫一矩形，并通過智能尺寸修改尺寸。如圖3-6所示。</p&g

44、t;<p>　　圖3-5新建文件 圖3-6草圖繪制1</p><p>　　(3)生成拉伸1。單擊拉伸進(jìn)行拉伸，如圖3-7所示，輸入給定深度尺寸。</p><p><b>　　圖3-7生成拉伸1</b></p><p>　　(4)草圖繪制2。單擊基準(zhǔn)面1，如圖3-8所示。單擊正視于,單擊矩形在基

45、準(zhǔn)面上畫一矩形，并通過智能尺寸修改尺寸，如圖3-9。</p><p>　　圖3-8基準(zhǔn)面1 圖3-9草圖繪制2</p><p>　　（5)生成切除拉伸1。單擊切除拉伸進(jìn)行切除拉伸，如圖3-10所示，選擇完全貫穿。</p><p>　　圖3-10生成切除拉伸1</p><p>　　（6)草圖

46、繪制2。單擊基準(zhǔn)面2，如圖3-11所示。單擊正視于,單擊矩形在基準(zhǔn)面上畫兩個矩形，并通過智能尺寸修改尺寸，如圖3-12。</p><p>　　圖3-11 基準(zhǔn)面2 圖3-12草圖繪制2</p><p>　　（7)生成切除拉伸3。單擊切除拉伸進(jìn)行切除拉伸，如圖3-13所示，選擇完全貫穿。</p><p>　　圖3-13切除拉

47、伸3</p><p>　?。?)草圖繪制3。單擊基準(zhǔn)面3如圖3-14所示。單擊正視于,單擊中心線在基準(zhǔn)面上畫中心線，單擊圓在基準(zhǔn)面上畫出所需直徑的圓，單擊鏡像實體得到對稱圓，并通過智能尺寸修改尺寸。如圖3-15。</p><p><b>　　圖3-14基準(zhǔn)面3</b></p><p>　　圖3-15草圖繪制3</p><p&

48、gt;　　（9)生成切除拉伸6。單擊切除拉伸進(jìn)行切除拉伸，如圖3-16所示，選擇成形到下一面。</p><p>　　圖3-16生成切除拉伸6</p><p>　?。?0)生成圓角。單擊圓角如圖3-17生成圓角2，如圖3-18生成圓角3，如圖3-19生成圓角4。</p><p><b>　　圖3-17圓角2</b></p><

49、p><b>　　圖3-18圓角3</b></p><p><b>　　圖3-19圓角4</b></p><p>　?。?1）保存。單擊保存，底座設(shè)計完成。</p><p>　　3.3 高空帶電作業(yè)車機械手絕緣機構(gòu)</p><p>　　3.3.1 絕緣機構(gòu)的設(shè)計</p><p

50、>　　為了保證操作人員與高壓電場完全隔離，就是要求操作人員在作業(yè)時不能接觸到機械手各部位，進(jìn)行操作的各電器設(shè)備相對于操作人員的電位差均為0。高空帶電作業(yè)車進(jìn)行作業(yè)時操作人員站立于絕緣斗內(nèi)，操作機器人主手、機器人主控計算機控制機械手進(jìn)行作業(yè)。這就要求機器人絕緣斗、機器人主手、機器人主控計算機均與高壓電場絕緣。為保證作業(yè)人員的人身安全，設(shè)計的機械手采用了如下絕緣防護(hù)措施：</p><p>　?。?）絕緣夾具、涂

51、料</p><p>　　高壓帶電作業(yè)機械手末端夾具是與高壓線路直接接觸的部分，為保證整個電器系統(tǒng)的高壓安全以及機器人作業(yè)平臺對地絕緣。機械手末端設(shè)計了絕緣夾具保證高壓線與機械臂絕緣，機器人從手覆蓋絕緣涂料，防止相間短路。</p><p><b>　　（2）無線電傳輸</b></p><p>　　當(dāng)機械手末端夾具絕緣防護(hù)失靈時，高壓電會經(jīng)控制回路

52、使機器人主手帶電。操作人員操作機器人主手時會造成人身事故。為此在主控制系統(tǒng)與從控制系統(tǒng)之間加裝了無線數(shù)傳臺，對主控制柜與從控制柜進(jìn)行電器隔離，達(dá)到后備防護(hù)的目的。</p><p>　　無線電傳輸?shù)氖褂萌鐖D3-20所示：</p><p>　　圖3-20無線電傳輸</p><p>　　機器人控制系統(tǒng)中的主控電腦采集主手位置信息，通過無線電傳輸發(fā)送到機器人從控制柜，機器人

53、主控制柜與從控制柜之間沒有任何電器連接。</p><p><b>　　（3）絕緣部件</b></p><p>　　機械手本體安裝于作業(yè)平臺上，共兩個機械手，每個機械手包括旋轉(zhuǎn)臺，八個機械臂，四個液壓缸，一個機械手末端，八個夾具。由于整個機器人系統(tǒng)的重量較大考慮到整個升降平臺的機械強度，整個平臺為鋼結(jié)構(gòu)支架。由于機器人從手直接接觸高壓導(dǎo)線，必須考慮兩機械臂之間的絕緣、機

54、械臂與作業(yè)平臺之間的絕緣，其它各組件之間的絕緣以及對作業(yè)平臺的絕緣，為此必須考慮增加絕緣機構(gòu)。因此在底座與旋轉(zhuǎn)臺之間增加絕緣機構(gòu)不失為一個好方法。</p><p>　　設(shè)計的絕緣部件，如圖3-21所示。每個機械手通過4個絕緣部件與旋轉(zhuǎn)臺相連，如圖3-22所示。</p><p>　　3-22絕緣部件連接方式</p><p>　　3.3.2 絕緣機構(gòu)的建模</p&

55、gt;<p>　　完成如圖3-21所示高空帶電作業(yè)車機械手絕緣機構(gòu)的設(shè)計流程如下：</p><p>　　(1)新建文件。首先打開SolidWorks 軟件，在下拉菜單選擇“文件”→“新建”命令或標(biāo)準(zhǔn)工具欄“新建”圖標(biāo), 選擇“零件”，單擊確定。</p><p>　　(2)草圖繪制1。在繪圖前先選定前視為繪圖的基準(zhǔn)面，然后單擊正視于進(jìn)行繪圖。單擊中心線和直線在基準(zhǔn)面上畫中心線和

56、直線，并通過智能尺寸修改尺寸，如圖3-23所示。</p><p>　　(3)生成旋轉(zhuǎn)凸臺2。單擊旋轉(zhuǎn)凸臺進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，如圖3-24所示，選擇選項。</p><p>　　圖3-24生成旋轉(zhuǎn)凸臺2</p><p>　　（4）保存。單擊保存，絕緣部件設(shè)計完成。</p><p>　　3.4 高空帶電作業(yè)車機械手旋轉(zhuǎn)臺</p><p&g

57、t;　　3.4.1 旋轉(zhuǎn)臺的設(shè)計</p><p>　　設(shè)計的高空帶電作業(yè)車機械手旋轉(zhuǎn)臺分上下兩部分，如圖3-25，3-26所示。旋轉(zhuǎn)臺下部通過絕緣部件與底座固定，旋轉(zhuǎn)臺上部通過螺栓與下臂固定，如圖3-27所示。驅(qū)動方式為液壓旋轉(zhuǎn)馬達(dá)。</p><p>　　圖3-25旋轉(zhuǎn)臺下 圖3-26旋轉(zhuǎn)臺上</p><p>　　圖3-

58、27旋轉(zhuǎn)臺連接方式</p><p>　　3.4.2 旋轉(zhuǎn)臺的建模</p><p>　　1.完成如圖3-25所示高空帶電作業(yè)車機械手旋轉(zhuǎn)臺下的設(shè)計流程如下：</p><p>　　(1)新建文件。首先打開SolidWorks 軟件，在下拉菜單選擇“文件”→“新建”命令或標(biāo)準(zhǔn)工具欄“新建”圖標(biāo), 選擇“零件”，單擊確定。</p><p>　　(2)

59、草圖繪制1。在繪圖前先選定前視為繪圖的基準(zhǔn)面，然后單擊正視于進(jìn)行繪圖。單擊矩形在基準(zhǔn)面上畫一矩形，并通過智能尺寸修改尺寸，如圖3-28所示。</p><p>　　圖3-28草圖繪制1</p><p>　　(3)生成拉伸1。單擊拉伸進(jìn)行拉伸，如圖3-29所示，輸入給定深度尺寸。</p><p>　　圖3-29生成拉伸1</p><p>　　(4

60、)草圖繪制2。單擊基準(zhǔn)面1如圖3-30所示。單擊正視于,單擊圓在基準(zhǔn)面上畫圓，并通過智能尺寸修改尺寸。如圖3-31所示。</p><p>　　圖3-30基準(zhǔn)面1 圖3-31草圖繪制2</p><p>　　(5)生成拉伸2。單擊拉伸進(jìn)行拉伸，如圖3-32所示，輸入給定深度尺寸。</p><p>　　圖3-32生成拉伸2&l

61、t;/p><p>　　(6)草圖繪制3。單擊基準(zhǔn)面2，如圖3-33所示。單擊正視于,單擊圓在基準(zhǔn)面上畫圓，并通過智能尺寸修改尺寸，如圖3-34。</p><p>　　圖3-33基準(zhǔn)面2 圖3-34草圖繪制3</p><p>　　(7)生成拉伸3。單擊拉伸進(jìn)行拉伸，如圖3-35所示，輸入給定深度尺寸。</p>

62、<p>　　圖3-35生成拉伸3</p><p>　　（8)草圖繪制4。單擊基準(zhǔn)面3，如圖3-36所示。單擊正視于,單擊中心線在基準(zhǔn)面上畫中心線，單擊圓在基準(zhǔn)面上畫出所需直徑的圓，單擊鏡像實體得到對稱圓，并通過智能尺寸修改尺寸，如圖3-37。</p><p>　　圖3-36基準(zhǔn)面3 圖3-37草圖繪制4</p><p&g

63、t;　　（9)生成切除拉伸1。單擊切除拉伸進(jìn)行切除拉伸，如圖3-38所示，選擇完全貫穿。</p><p>　　圖3-38生成拉伸1</p><p>　?。?0)生成圓角。單擊圓角，如圖3-39生成圓角1。</p><p>　　圖3-39生成圓角1</p><p>　?。?1）保存。單擊保存，旋轉(zhuǎn)臺下設(shè)計完成。</p><p

64、>　　2.完成如圖3-26所示高空帶電作業(yè)車機械手旋轉(zhuǎn)臺上的設(shè)計流程如下：</p><p>　　(1)新建文件。首先打開SolidWorks 軟件，在下拉菜單選擇“文件”→“新建”命令或標(biāo)準(zhǔn)工具欄“新建”圖標(biāo), 選擇“零件”，單擊確定。</p><p>　　(2)草圖繪制1。在繪圖前先選定前視為繪圖的基準(zhǔn)面，然后單擊正視于進(jìn)行繪圖。單擊矩形在基準(zhǔn)面上畫一矩形，并通過智能尺寸修改尺寸。

65、如圖3-40所示。</p><p>　　圖3-40草圖繪制1</p><p>　　(3)生成拉伸1。單擊拉伸進(jìn)行拉伸，如圖3-41所示，輸入給定深度尺寸。</p><p>　　圖3-41生成拉伸1</p><p>　　(4)草圖繪制2。單擊基準(zhǔn)面1，如圖3-42所示。單擊正視于,單擊圓在基準(zhǔn)面上畫圓，并通過智能尺寸修改尺寸，如圖3-43。&l

66、t;/p><p>　　圖3-42基準(zhǔn)面1 圖3-43草圖繪制2</p><p>　　（5)生成切除拉伸1。單擊切除拉伸進(jìn)行切除拉伸，如圖3-44所示，選擇給定深度。</p><p>　　圖3-44生成切除拉伸1</p><p>　?。?)草圖繪制3。單擊基準(zhǔn)面2，如圖3-45所示。單擊正視于,單擊中

67、心線在基準(zhǔn)面上畫中心線，單擊矩形在基準(zhǔn)面上畫出矩形，單擊鏡像實體得到對稱圓，并通過智能尺寸修改尺寸，如圖3-46。</p><p>　　圖3-45基準(zhǔn)面2 圖3-46草圖繪制3</p><p>　?。?)草圖繪制4。單擊基準(zhǔn)面3，如圖3-47所示。單擊正視于,單擊中心線在基準(zhǔn)面上畫中心線，單擊圓在基準(zhǔn)面上畫出所需直徑的圓，單擊鏡像實體得到對稱圓，并通過

68、智能尺寸修改尺寸，如圖3-48。</p><p>　　圖3-47基準(zhǔn)面3 圖3-48草圖繪制4</p><p>　?。?)生成切除拉伸2。單擊切除拉伸進(jìn)行切除拉伸，如圖3-49所示，選擇給定深度。</p><p>　?。?）同理對另兩個進(jìn)行切除拉伸后如圖3-50所示。</p><p><b>　

69、　圖3-50切除拉伸</b></p><p>　　（10)生成圓角。單擊圓角，如圖3-51生成圓角1，如圖3-52生成圓角3。</p><p>　　圖3-51生成圓角1</p><p>　　圖3-52生成圓角3</p><p>　　（11）保存。單擊保存，旋轉(zhuǎn)臺上設(shè)計完成。</p><p>　　3.5高空帶

70、電作業(yè)車機械手機械臂</p><p>　　3.5.1 機械臂的設(shè)計</p><p>　　機械臂有兩種方案：方案一為長方體如圖3-54；方案二為圓柱體如圖3-53。</p><p>　　因為長方體中間為空心，使得機械手的質(zhì)量大大減輕，對于進(jìn)行高空作業(yè)的高空帶電作業(yè)車的升降系統(tǒng)來說這無疑是最大的優(yōu)勢。其次對于此機械手來說，長方體的結(jié)構(gòu)比圓柱體的結(jié)構(gòu)更為穩(wěn)定。因而，采用長

71、方體方案。</p><p>　　所設(shè)計的機械手有四個機械臂：（1）下臂如圖3-54；（2）中臂如圖3-55；（3）上臂如圖3-56；（4）小臂如圖3-57。</p><p>　　圖3-53下臂圓柱體方案 圖3-54下臂 圖3-55中臂</p><p>　　圖3-56上臂 圖3-57

72、小臂</p><p>　　3.5.2 機械臂的建模</p><p>　　1.完成如圖3-54所示高空帶電作業(yè)車機械手機械臂的設(shè)計流程如下：</p><p>　　(1)新建文件。首先打開SolidWorks 軟件，在下拉菜單選擇“文件”→“新建”命令或標(biāo)準(zhǔn)工具欄“新建”圖標(biāo), 選擇“零件”，單擊確定。</p><p>　　(2)草圖繪制1。在繪

73、圖前先選定前視為繪圖的基準(zhǔn)面，然后單擊正視于進(jìn)行繪圖。單擊矩形在基準(zhǔn)面上畫一矩形，并通過智能尺寸修改尺寸，如圖3-58所示。</p><p>　　圖3-58草圖繪制1</p><p>　　(3)生成拉伸1。單擊拉伸進(jìn)行拉伸，如圖3-59所示，輸入給定深度尺寸。</p><p>　　圖3-59生成拉伸1</p><p>　　(4)草圖繪制2。單

74、擊基準(zhǔn)面1，如圖3-60所示。單擊正視于,單擊矩形在基準(zhǔn)面上畫一矩形，并通過智能尺寸修改尺寸，如圖3-61所示。</p><p>　　圖3-60基準(zhǔn)面1 圖3-61草圖繪制2</p><p>　　(5)生成拉伸2。單擊拉伸進(jìn)行拉伸，如圖3-62所示，輸入給定深度尺寸。</p><p>　　圖3-62生成拉伸2</p>

75、<p>　　(6)草圖繪制3。單擊基準(zhǔn)面2，如圖3-63所示。單擊正視于,單擊中心線在基準(zhǔn)面上畫中心線，單擊圓在基準(zhǔn)面上畫出所需直徑的圓，并通過智能尺寸修改尺寸，如圖3-64所示。</p><p>　　圖3-63基準(zhǔn)面2 圖3-64草圖繪制3</p><p>　　（7)生成切除拉伸1。單擊切除拉伸進(jìn)行切除拉伸，如圖3-65所示，選擇完全貫穿。

76、</p><p>　　圖3-65生成切除拉伸1</p><p>　?。?）同理生成切除拉伸2,如圖3-66。</p><p>　　圖3-66生成切除拉伸2</p><p>　　（9)生成圓角。單擊圓角,如圖3-67，生成圓角2，如圖3-68生成圓角8。</p><p>　　圖3-67生成圓角2

77、 圖3-68生成圓角8</p><p>　?。?0）保存。單擊保存，下臂設(shè)計完成。</p><p>　　2.其它機械臂：中臂、上臂、小臂也都是用拉伸、切除來做。不做贅述。尺寸如圖3-69，3-70，3-71，3-72，3-73，3-74。</p><p><b>　　圖3-69中臂</b></p><p>&l

78、t;b>　　圖3-70上臂</b></p><p><b>　　圖3-71小臂</b></p><p>　　圖3-72中臂 圖3-73上臂 圖3-74小臂</p><p>　　下臂、中臂、上臂、小臂最后生成的零件圖如圖3-54，3-55，3-56，3-57。</p>&

79、lt;p>　　3.6 高空帶電作業(yè)車機械手液壓機構(gòu)</p><p>　　3.6.1 液壓機構(gòu)的設(shè)計</p><p>　　在選擇機械手各個機構(gòu)的動力來源時有兩種方案：方案一為用電動機；方案二為用液壓缸。</p><p>　　因為是帶電作業(yè)，需要考慮的首要問題就是絕緣，以保證操作人員的安全。電動機雖然易于精確控制，但是，因為有線束控制，會大大增加高壓電防護(hù)成本。而

80、且一旦高壓電弧擊穿電動機線匝，后果更為嚴(yán)重。因而，選擇用液壓缸作為機械手動力來源。</p><p>　　此外，在接線時要用到液壓鉗，如果使用電動機必須加電-液伺服機構(gòu)。這樣不僅成本加大，結(jié)構(gòu)也變得復(fù)雜，不易維修。液壓缸柱塞的結(jié)構(gòu)，如圖3-75所示。</p><p>　　所設(shè)計的機械手有四個液壓缸：（1）下臂液壓缸，如圖3-76；（2）中臂液壓缸，如圖3-77；（3）上臂液壓缸，如圖3-78

81、；（4）小臂液壓缸，如圖3-79。 </p><p>　　圖3-76下臂液壓缸 圖3-77中臂液壓缸</p><p>　　圖3-78上臂液壓缸 圖3-79小臂液壓缸</p><p>　　對于中臂液壓缸和上臂液壓缸的結(jié)構(gòu)還有第二種同圖3-79小臂液壓缸的結(jié)構(gòu)的方案。</p><

82、p>　　如果采用第二種設(shè)計必須把機械臂的上臂和小臂設(shè)計成和中臂一樣的開槽，如圖2-80。上臂和小臂如果不開槽，液壓缸兩個孔、機械臂三點就會成為三角形如圖，由三角形的穩(wěn)定性，機械臂不會運動。</p><p><b>　　圖3-80開槽</b></p><p><b>　　圖3-81不開槽</b></p><p>　　最

83、終選擇了如圖3-81的方案一。這樣由于平行四邊形的不穩(wěn)定性，只要液壓缸柱塞運動，機械臂定會運動。</p><p>　　方案一比方案二有兩大優(yōu)點：</p><p>　?。?）可以精簡機構(gòu)，優(yōu)化結(jié)構(gòu)。而且開槽的方式會增加加工工續(xù)，增加成本。</p><p>　?。?）機械臂的運動距離大。機械手的范圍變大，對于高空作業(yè)講這是一大優(yōu)勢。</p><p&g

84、t;　　3.6.2 液壓機構(gòu)的建模</p><p><b>　　1．液壓缸的設(shè)計</b></p><p>　　完成如圖3-76所示高空帶電作業(yè)車機械手下臂液壓缸的設(shè)計流程如下：</p><p>　　(1)新建文件。首先打開SolidWorks 軟件，在下拉菜單選擇“文件”→“新建”命令或標(biāo)準(zhǔn)工具欄“新建”圖標(biāo), 選擇“零件”，單擊確定。<

85、/p><p>　　(2)草圖繪制1。在繪圖前先選定前視為繪圖的基準(zhǔn)面，然后單擊正視于進(jìn)行繪圖。單擊矩形在基準(zhǔn)面上畫一矩形，并通過智能尺寸修改尺寸，如圖3-82所示。</p><p>　　(3)生成拉伸1。單擊拉伸進(jìn)行拉伸，如圖3-83所示，輸入給定深度尺寸。</p><p>　　圖3-83生成拉伸1</p><p>　　(4)插入基準(zhǔn)面1。單擊參

86、考幾何體的基準(zhǔn)面插入基準(zhǔn)面1，如圖3-84所示，輸入距離。</p><p>　　圖3-84插入基準(zhǔn)面1</p><p>　?。?)草圖繪制2。單擊基準(zhǔn)面1。單擊正視于,單擊中心線在基準(zhǔn)面上畫中心線，單擊圓直線在基準(zhǔn)面上畫直線，并通過智能尺寸修改尺寸。如圖3-85。</p><p>　　(6)生成旋轉(zhuǎn)凸臺2。單擊旋轉(zhuǎn)凸臺進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，如圖3-86所示，選擇選項。</

87、p><p>　　圖3-85草圖繪制2 圖3-86旋轉(zhuǎn)凸臺2</p><p>　?。?)草圖繪制3。單擊基準(zhǔn)面2如圖3-87所示。單擊正視于,單擊中心線在基準(zhǔn)面上畫中心線，單擊圓在基準(zhǔn)面上畫出所需直徑的圓，單擊鏡像實體得到對稱圓，并通過智能尺寸修改尺寸，如圖3-88所示。</p><p>　　圖3-87基準(zhǔn)面2

88、 圖3-88草圖繪制3</p><p>　?。?)生成切除拉伸1。單擊切除拉伸進(jìn)行切除拉伸，如圖3-89所示，選擇完全貫穿。</p><p>　　圖3-89生成切除拉伸1</p><p>　?。?)生成圓角。單擊圓角如圖3-90生成圓角1，如圖3-91生成圓角7。</p><p>　　圖3-90生成圓角1 <

89、/p><p>　　圖3-91生成圓角7</p><p>　?。?0）保存。單擊保存，下臂液壓缸設(shè)計完成。</p><p>　　其它機械臂液壓缸：中臂液壓缸、上臂液壓缸、小臂液壓缸也都是用拉伸、切除、旋轉(zhuǎn)等來做。不做贅述。尺寸如圖3-92，3-93，3-94。</p><p>　　圖3-92中臂液壓缸 圖3-93上臂液壓缸

90、 圖3-94小臂液壓缸</p><p>　　下臂液壓缸、中臂液壓缸、上臂液壓缸、小臂液壓缸最后生成的零件圖如圖3-76，3-77，3-78，3-79。</p><p>　　2．液壓缸柱塞的設(shè)計</p><p>　　完成如圖3-75所示高空帶電作業(yè)車機械手下臂液壓缸柱塞的設(shè)計流程如下：</p><p>　　(1)新建文件。首先打開SolidWo

91、rks軟件，在下拉菜單選擇“文件”→“新建”命令或標(biāo)準(zhǔn)工具欄“新建”圖標(biāo), 選擇“零件”，單擊確定。</p><p>　　(2)草圖繪制1。在繪圖前先選定前視為繪圖的基準(zhǔn)面，然后單擊正視于進(jìn)行繪圖單擊圓在基準(zhǔn)面上畫圓，并通過智能尺寸修改尺寸，如圖3-95所示。</p><p>　　(3)生成拉伸1。單擊拉伸進(jìn)行拉伸，如圖3-96所示，輸入給定深度尺寸。</p><p&g

92、t;　　圖3-96生成拉伸1</p><p>　　(4)插入基準(zhǔn)面1。單擊參考幾何體的基準(zhǔn)面插入基準(zhǔn)面1，如圖3-97所示。</p><p>　　(5)草圖繪制2。單擊基準(zhǔn)面1。單擊正視于,單擊圓在基準(zhǔn)面上畫圓，并通過智能尺寸修改尺寸，如圖3-98所示。</p><p>　　圖3-97插入基準(zhǔn)面1 圖3-98草圖繪制2<

93、/p><p>　　(6)生成拉伸2。單擊拉伸進(jìn)行拉伸，如圖3-99所示，輸入給定深度尺寸。</p><p>　　圖3-99生成拉伸2</p><p>　　(7)草圖繪制3。單擊基準(zhǔn)面2，如圖3-100所示。單擊正視于,單擊圓在基準(zhǔn)面上畫圓，并通過智能尺寸修改尺寸，如圖3-101所示。</p><p>　　圖3-100基準(zhǔn)面2

94、 圖3-101草圖繪制3</p><p>　?。?)生成切除拉伸1。單擊切除拉伸進(jìn)行切除拉伸，如圖3-102所示，選擇完全貫穿。</p><p>　　圖3-102生成切除拉伸1</p><p>　?。?）保存。單擊保存，下臂液壓缸柱塞設(shè)計完成。</p><p>　　其它機械臂液壓缸柱塞：中臂液壓缸柱塞、上臂液壓缸柱塞

95、、小臂液壓缸柱塞也都是用拉伸、切除等來做。不做贅述。</p><p>　　3.7 高空帶電作業(yè)車機械手末端</p><p>　　3.7.1 機械手末端的設(shè)計</p><p>　　所設(shè)計的機械手末端和傳統(tǒng)的相比，增加了自動換刀裝置。傳統(tǒng)的機械手在不同的工序中要更換不同的工具，這樣在機械手工作過程中尤其是在類似接線這樣的工序需要不同的專用夾具。需要停下來換專用工具，增加

96、了工作量，浪費了時間。為此，設(shè)想增加一個自動換刀裝置，把常用的道具放上，需要用時只要驅(qū)動液壓馬達(dá)旋轉(zhuǎn)即可，如圖3-103所示。</p><p>　　圖3-103機械手末端</p><p>　　所設(shè)計的機械手末端有四種零件組成：（1）機械手中部（如圖3-104）；（2）機械手橫梁（如圖3-105）；（3）機械手下部（如圖3-106）；（4）方銷子（如圖3-107）。</p>&

97、lt;p>　　圖3-104機械手中部 圖3-105機械手橫梁 圖3-106機械手下部</p><p>　　圖3-107機械手方銷子</p><p>　　3.7.2 機械手末端的建模</p><p>　　1．機械手中部的設(shè)計</p><p>　　完成如圖3-72所示高空帶電作業(yè)車機械手中部的設(shè)計流程如下：<

98、/p><p>　　(1)新建文件。首先打開SolidWorks 軟件，在下拉菜單選擇“文件”→“新建”命令或標(biāo)準(zhǔn)工具欄“新建”圖標(biāo), 選擇“零件”，單擊確定。</p><p>　　(2)草圖繪制1。在繪圖前先選定前視為繪圖的基準(zhǔn)面，然后單擊正視于進(jìn)行繪圖。單擊中心線畫中心線，單擊直線畫直線，單擊圓畫圓，并通過智能尺寸修改尺寸，如圖3-108所示。</p><p>　　圖

99、3-108草圖繪制1</p><p>　　(3)生成拉伸1。單擊拉伸進(jìn)行拉伸，如圖3-109所示，輸入給定深度尺寸。</p><p>　　圖3-109生成拉伸1</p><p>　　(4)草圖繪制2。單擊基準(zhǔn)面1如圖3-110所示。單擊中心線畫中心線，單擊直線畫直線，單擊圓畫圓，并通過智能尺寸修改尺寸，如圖3-111所示。</p><p>　

100、　圖3-110基準(zhǔn)面1 圖3-111草圖繪制2</p><p>　　(3)生成拉伸5。單擊拉伸進(jìn)行拉伸，如圖3-112所示，輸入給定深度尺寸。</p><p>　　圖3-112生成拉伸5</p><p>　　(4)草圖繪制3。單擊基準(zhǔn)面2，如圖3-113所示。單擊中心線畫中心線，單擊圓畫圓，并通過智能尺寸修改尺寸，如圖3-11

101、4所示。</p><p>　　圖3-113基準(zhǔn)面2 圖3-114草圖繪制3</p><p>　?。?)生成切除拉伸1。單擊切除拉伸進(jìn)行切除拉伸，如圖3-115所示，選擇給定深度。</p><p>　　圖3-115生成切除拉伸1</p><p>　?。?）保存。單擊保存，機械手中部設(shè)計完成。</p&

102、gt;<p>　　2.其它部件：機械手橫梁、機械手下部、方銷子也是用拉伸、切除來做。不做贅述。尺寸如圖3-116，3-117，3-118所示。</p><p>　　圖3-116機械手橫梁</p><p>　　圖3-117機械手下部</p><p><b>　　圖3-118方銷子</b></p><p>　　

103、機械手中部、機械手橫梁、機械手下部、方銷子最后生成的零件圖如圖3-104， 3-105 ，3-106， 3-107。</p><p>　　3.8 高空帶電作業(yè)車機械手專用夾具</p><p>　　3.8.1 機械手專用夾具的設(shè)計</p><p>　　機械手是高空帶電作業(yè)車的關(guān)鍵部件，機械手的專用夾具是機械手的關(guān)鍵部件。設(shè)計了四種夾具。</p><

104、p>　　(1)小壓線鉗，如圖3-119所示。</p><p>　　(2)大壓線鉗，如圖3-120所示。兩種壓線鉗設(shè)計了網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，可以增大對壓線夾的壓力。</p><p>　　(3)剪線鉗，如圖3-121所示。</p><p>　　(4)夾子，如圖3-122所示。夾子采用了類似鉗子的紋理，可以增加對導(dǎo)線的摩擦力。夾具固定在自動換刀裝置上，如圖3-123所示。&l

105、t;/p><p>　　圖3-119小壓線鉗 圖3-120大壓線鉗</p><p>　　圖3-121剪線鉗 圖3-122夾子 圖3-123自動換刀裝置</p><p>　　3.8.2 機械手專用夾具的建模</p><p>　　1. 小壓線鉗的設(shè)計</p>&l

106、t;p>　　完成如圖3-119所示高空帶電作業(yè)車機械手小壓線鉗的設(shè)計流程如下：</p><p>　　(1)新建文件。首先打開SolidWorks 軟件，在下拉菜單選擇“文件”→“新建”命令或標(biāo)準(zhǔn)工具欄“新建”圖標(biāo), 選擇“零件”，單擊確定。</p><p>　　(2)草圖繪制1。在繪圖前先選定前視為繪圖的基準(zhǔn)面，然后單擊正視于進(jìn)行繪圖。單擊矩形在基準(zhǔn)面上畫一矩形，并通過智能尺寸修改尺

107、寸,如圖3-124所示。</p><p>　　(3)生成拉伸1。單擊拉伸進(jìn)行拉伸，如圖3-125所示，輸入給定深度尺寸。</p><p>　　圖3-125生成拉伸1</p><p>　　(4)插入基準(zhǔn)面2。單擊參考幾何體的基準(zhǔn)面插入基準(zhǔn)面1，如圖3-126所示。</p><p>　　圖3-126插入基準(zhǔn)面2</p><p&

108、gt;　?。?)草圖繪制2。單擊基準(zhǔn)面1。單擊正視于,單擊中心線在基準(zhǔn)面上畫中心線，單擊圓直線在基準(zhǔn)面上畫直線，并通過智能尺寸修改尺寸,如圖3-127所示。</p><p>　　(6)生成拉伸2。單擊拉伸進(jìn)行拉伸，如圖3-128所示，輸入給定深度尺寸。</p><p>　　圖3-128生成拉伸2</p><p>　　(7)草圖繪制3。單擊基準(zhǔn)面1如圖3-129所示。

109、單擊正視于,單擊中心線在基準(zhǔn)面上畫中心線，單擊圓在基準(zhǔn)面上畫出所需直徑的圓，單擊鏡像實體得到對稱圓，并通過智能尺寸修改尺寸,如圖3-130所示。</p><p>　　圖3-129 基準(zhǔn)面1 圖3-130草圖繪制3</p><p>　?。?)生成切除拉伸1。單擊切除拉伸進(jìn)行切除拉伸，如圖3-131所示，選擇完全貫穿。</p><p

110、>　　圖3-131生成切除拉伸1</p><p>　　（10)生成圓角。單擊圓角如圖3-132生成圓角1。</p><p>　　圖3-132生成圓角</p><p>　?。?1）保存。單擊保存，小壓線鉗的設(shè)計完成。</p><p>　　2.同樣拉伸、切除得到其他三個專用工具：大壓線鉗、剪線鉗、夾子。</p><p&g

111、t;　　3.9 高空帶電作業(yè)車機械手其他小零件</p><p>　　3.9.1機械手小零件的設(shè)計</p><p>　　設(shè)計的其它小零件有：（1）壓線夾如圖3-133，（2）銷子如圖3-134，（3）墊圈如圖3-135，（4）引線如圖3-136。</p><p>　　圖3-133壓線夾 圖3-134銷子 圖3-135墊

112、圈 </p><p><b>　　圖3-136引線</b></p><p>　　本機械手用到的接線方式是用壓線夾，區(qū)別于目前機械手的接線方式是把引線用一個夾子掛到高壓線上，然后拉緊。這樣方法雖然簡單，但是連接不牢靠，時間久了易產(chǎn)生高壓電弧，損壞電線，造成高壓線斷電，后果非常嚴(yán)重。而且如果拉的太緊可能會把絕緣子拉壞。</p><p>　　設(shè)計的

113、壓線夾兩端都可以用壓線鉗接線，靈感是由人工作業(yè)時接線夾（如圖3-137）而來的。壓線夾的內(nèi)部設(shè)計成粗糙面（如圖3-138所示）更有利于夾住引線。</p><p>　　圖3-137人工作業(yè)時用到的接線夾 圖3-138壓線夾的內(nèi)部</p><p>　　壓線夾被液壓鉗壓前、后的形狀如圖3-139，3-140，圖3-140所示的網(wǎng)格是為了增大液壓鉗對壓線夾的壓力，壓線鉗牙口設(shè)計

114、了網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，壓后產(chǎn)生的網(wǎng)格。</p><p>　　圖3-139被液壓鉗壓之前</p><p>　　圖3-140被液壓鉗壓之后</p><p>　　3.9.2 機械手小零件的建模</p><p><b>　　1. 壓線夾建模</b></p><p>　　完成如圖3-133所示高空帶電作業(yè)車機械手壓線

115、夾的設(shè)計流程如下：</p><p>　　(1)新建文件。首先打開SolidWorks 軟件，在下拉菜單選擇“文件”→“新建”命令或標(biāo)準(zhǔn)工具欄“新建”圖標(biāo), 選擇“零件”，單擊確定。</p><p>　　(2)草圖繪制1。在繪圖前先選定前視為繪圖的基準(zhǔn)面，然后單擊正視于進(jìn)行繪圖。單擊圓在基準(zhǔn)面上畫圓，并通過智能尺寸修改尺寸,如圖3-141。</p><p>　　圖3-

116、141草圖繪制1</p><p>　　(3)生成拉伸1。單擊拉伸進(jìn)行拉伸，如圖3-142所示，輸入給定深度尺寸。</p><p>　　圖3-142生成拉伸1</p><p>　　(4)生成紋理。單擊紋理如圖3-143所示。</p><p>　　圖3-143生成紋理</p><p>　　（11）保存。單擊保存，壓線夾設(shè)計