研制裝配式變電站預(yù)制小件安裝智能移動機械手

程國慶 李恒 張文剛 王蓓 樊安琪

摘要：對裝配式變電站預(yù)制小件安裝智能移動機械手進行研制時，主要應(yīng)從四個主要組成部位展開分析，即多功能控制器和安裝車、特種智能操作設(shè)施以及輕型起重機。在此過程中，研制人員應(yīng)借助最先進的集成技術(shù)以及三維技術(shù)展開設(shè)計，從而對相應(yīng)的功能進行有效研發(fā)，最終將其運用到各類裝配式變電站當(dāng)中對應(yīng)的復(fù)測軸線、搬運基建重物、校正以及吊裝等工作當(dāng)中。

關(guān)鍵詞：裝配式變電站;預(yù)制小件;智能移動機械手;起重機;吊裝

引言：在搬運以及安裝裝配式變電站的主要預(yù)制件時，通常需要用25min方能完成自成品選擇區(qū)域?qū)⒏黝A(yù)制件搬運至安裝區(qū)域、吊裝、復(fù)測軸線以及校正等工作，另外，在實際搬運過程中，一般需要4 個工作人員經(jīng)由默契的配合進行搬運，避免搬運失誤出現(xiàn)人員跌倒、受傷以及損壞預(yù)制件等問題，現(xiàn)場人員很難有效控制此項工作的操作風(fēng)險，尤其是在落位過程中極易損壞預(yù)制件，且需要浪費大量時間進行固定和調(diào)整。所以，相關(guān)人員需要致力于研制出更有效的裝配式變電站預(yù)制件安裝工具來降低風(fēng)險的發(fā)生幾率。

1關(guān)鍵的技術(shù)內(nèi)容

1.1? 裝配式變電站預(yù)制小件安裝智能移動機械手的研制

設(shè)計制作此類機械手的時候，應(yīng)該從多功能控制器和安裝車、特種智能操作設(shè)施以及輕型起重機這四個組成部分著手，以便借助當(dāng)前最為先進的集成以及三維等設(shè)計方法，對相應(yīng)功能展開全面研發(fā)，進而確保此類機械手能夠被有效運用到各類裝配式變電站當(dāng)中復(fù)測軸線、搬運基建重物、校正以及吊裝等工作[1]。

1.2? 多功能安裝車的研制

在研制多功能安裝車的時候，重點應(yīng)用的部件有著較小的輪壓、尺寸以及較輕的重量等明顯優(yōu)勢，常用的部件包括輕型起重機、定向與轉(zhuǎn)向滑輪、控制器、撬桿以及鋼絲繩索、不銹鋼平板、吊桿、構(gòu)件和萬向輪等。

1.3? 輕型起重機的研制

研制過程中，設(shè)計的主要思路為研制出有較強適用性、較小尺寸、靈活的轉(zhuǎn)向、較輕的質(zhì)量以及便于操作的輕型起重機。相比常規(guī)的起重機，此類起重機各類基礎(chǔ)與圍墻和吊鉤間擁有最低的凈空高度以及最小的極限距離，這會使機械手有更高的起升高度，同時，還能夠使現(xiàn)場擁有更大空間。在循環(huán)工作過程中，主要的內(nèi)容包含了：用于取物的設(shè)備將物品自相應(yīng)位置取出，隨后向特定的位置水平移動，到達位置后將物品降下，隨后讓取物設(shè)備反向進行平行移動，直至回到初始位置開展新一輪的循環(huán)工作。其中主要的組成部分包括了輔助設(shè)備、動力與操控裝置以及金屬機構(gòu)等。

1.4? 特種智能操作設(shè)施的研制

對裝配式變電站的預(yù)制件移動和吊裝用多功能車進行研發(fā)的時候，搭配應(yīng)用智能轉(zhuǎn)向與升降操作機械、操作搖柄、螺母螺桿、繩索、萬向輪、滑輪、鐵板以及槽鋼等，能夠?qū)崿F(xiàn)一鍵查詢和遠距離定位，這樣可以讓現(xiàn)場人員操作機械手時具有更高的安全性。

1.5? 多功能控制器的研制

此類控制器可以使起吊的精準(zhǔn)度實現(xiàn)進一步提升，同時，能夠?qū)崿F(xiàn)快速安裝，其結(jié)構(gòu)簡化，體積較小，便于操作，有著緊湊的結(jié)構(gòu)。

1.6? 組裝裝配式變電站預(yù)制小件安裝智能移動機械手

我公司車間的加工人員根據(jù)設(shè)計方案加工生產(chǎn)了固定支角、平板小車以及傳動裝置等，同時，結(jié)合總設(shè)計圖完成組裝、焊接。當(dāng)前筆者探討的機械手現(xiàn)已被運用到變電站的作業(yè)現(xiàn)場，其社會效益與應(yīng)用效果極為明顯[2]。

2技術(shù)難點

2.1? 需要確保易于操作

相比于常規(guī)裝配式變電站的預(yù)制小件安裝智能移動機械手，此類機械手相應(yīng)保養(yǎng)、操控開關(guān)以及維護等工作的負責(zé)人員均有著更高的工資。所以，研制人員必須早日實現(xiàn)其示教，以便使機械手易于操作，使其易用性有所提升。

2.2? 集成設(shè)計存在問題

如今，此類機械手的成熟方案以與典型圖集的相關(guān)參考極為匱乏。而通常情況下，研制此類機械手時，應(yīng)當(dāng)對方案加以確定，相應(yīng)的設(shè)計工作人員將圖紙設(shè)計好，隨后借助三維設(shè)計模式，對有關(guān)功能展開全面研發(fā)，以便保證其可操作性得到提升。

2.3? 需要實現(xiàn)多樣性布局

有關(guān)人員應(yīng)對怎樣才能迅速使布局設(shè)計與企業(yè)裝配式變電站全新型號、產(chǎn)品以及工藝等的實際應(yīng)用相適應(yīng)展開全面思考。

2.4? 較差的精準(zhǔn)性

與人工操作相比，此類機械手精確度相對較低，研制人員應(yīng)當(dāng)對其加以明確，從技術(shù)層面上出發(fā)，若想確保運動更加精準(zhǔn)，就應(yīng)對相應(yīng)運動學(xué)的精準(zhǔn)建模以及求解思路等展開思考。

2.5? 日常工作缺乏平穩(wěn)性

在設(shè)計理論層面上，文章所涉及機械手是存在一定間隙的，因此，研制人員在工作過程中應(yīng)當(dāng)對機械手在間隙的影響之下能否平穩(wěn)運行展開深入思考。

3所研制裝配式變電站預(yù)制小件安裝智能移動機械手的優(yōu)勢

（1）???? 可以對各類型裝配式變電站校對軸線、搬運以及吊裝預(yù)制小件時存在的問題加以解決，這能夠使現(xiàn)場搬運人員受傷以及預(yù)制小件受損等安全風(fēng)險的發(fā)生幾率有效降低。

（2）???? 此類機械手具有較廣的適用范圍，能夠被有效運用到吊運、安裝與校正裝配式變電站的巡視小道、雨水井以及預(yù)制的操作地坪、散水和檢查井等相應(yīng)預(yù)制小件的工作中。

（3）???? 此類機械手可以使現(xiàn)場作業(yè)風(fēng)險系數(shù)下降，從而使發(fā)生常規(guī)事故的幾率降低，并且確?，F(xiàn)場總體安全管理的水準(zhǔn)得到提升，此時企業(yè)的投入成本能夠得到科學(xué)降低，最終充分提升了企業(yè)自身的經(jīng)濟效益。

結(jié)論：總體而言，我公司按照設(shè)計要求，順利研制適用性高的裝配式變電站預(yù)制件安裝智能移動機械手，實現(xiàn)了搬運階段僅需2 名工作人員進行搬運，同時大幅度縮短搬運以及安裝各預(yù)制件的耗時。除此之外，新工具和系統(tǒng)的應(yīng)用使得搬運過程中避免傷及工作人員，同時，也不會損壞預(yù)制件，這便可以有效提升標(biāo)準(zhǔn)工藝水準(zhǔn)以及保護成品的整體質(zhì)量，使現(xiàn)場的安全風(fēng)險發(fā)生幾率逐步降低。

參考文獻：

[1]?? 賀東清.基于BIM技術(shù)的預(yù)制裝配式變電站的工程應(yīng)用研究[D].2019.

[2]?? 付默予.基于BIM技術(shù)的裝配式變電站設(shè)計應(yīng)用研究及建議[J].環(huán)球市場，2019，000（004）：131.