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

關鍵詞：裝配式變電站;預制小件;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制件時，通常需要用25min方能完成自成品選擇區域將各預制件搬運至安裝區域、吊裝、復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 個工作人員經由默契的配合進行搬運，避免搬運失誤出現人員跌倒、受傷以及損壞預制件等問題，現場人員很難有效控制此項工作的操作風險，尤其是在落位過程中極易損壞預制件，且需要浪費大量時間進行固定和調整。所以，相關人員需要致力于研制出更有效的裝配式變電站預制件安裝工具來降低風險的發生幾率。

1關鍵的技術內容

1.1? 裝配式變電站預制小件安裝智能移動機械手的研制

設計制作此類機械手的時候，應該從多功能控制器和安裝車、特種智能操作設施以及輕型起重機這四個組成部分著手，以便借助當前最為先進的集成以及三維等設計方法，對相應功能展開全面研發，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中復測軸線、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，重點應用的部件有著較小的輪壓、尺寸以及較輕的重量等明顯優勢，常用的部件包括輕型起重機、定向與轉向滑輪、控制器、撬桿以及鋼絲繩索、不銹鋼平板、吊桿、構件和萬向輪等。

1.3? 輕型起重機的研制

研制過程中，設計的主要思路為研制出有較強適用性、較小尺寸、靈活的轉向、較輕的質量以及便于操作的輕型起重機。相比常規的起重機，此類起重機各類基礎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，還能夠使現場擁有更大空間。在循環工作過程中，主要的內容包含了：用于取物的設備將物品自相應位置取出，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工作。其中主要的組成部分包括了輔助設備、動力與操控裝置以及金屬機構等。

1.4? 特種智能操作設施的研制

對裝配式變電站的預制件移動和吊裝用多功能車進行研發的時候，搭配應用智能轉向與升降操作機械、操作搖柄、螺母螺桿、繩索、萬向輪、滑輪、鐵板以及槽鋼等，能夠實現一鍵查詢和遠距離定位，這樣可以讓現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度實現進一步提升，同時，能夠實現快速安裝，其結構簡化，體積較小，便于操作，有著緊湊的結構。

1.6? 組裝裝配式變電站預制小件安裝智能移動機械手

我公司車間的加工人員根據設計方案加工生產了固定支角、平板小車以及傳動裝置等，同時，結合總設計圖完成組裝、焊接。當前筆者探討的機械手現已被運用到變電站的作業現場，其社會效益與應用效果極為明顯[2]。

2技術難點

2.1? 需要確保易于操作

相比于常規裝配式變電站的預制小件安裝智能移動機械手，此類機械手相應保養、操控開關以及維護等工作的負責人員均有著更高的工資。所以，研制人員必須早日實現其示教，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參考極為匱乏。而通常情況下，研制此類機械手時，應當對方案加以確定，相應的設計工作人員將圖紙設計好，隨后借助三維設計模式，對有關功能展開全面研發，以便保證其可操作性得到提升。

2.3? 需要實現多樣性布局

有關人員應對怎樣才能迅速使布局設計與企業裝配式變電站全新型號、產品以及工藝等的實際應用相適應展開全面思考。

2.4? 較差的精準性

與人工操作相比，此類機械手精確度相對較低，研制人員應當對其加以明確，從技術層面上出發，若想確保運動更加精準，就應對相應運動學的精準建模以及求解思路等展開思考。

2.5? 日常工作缺乏平穩性

在設計理論層面上，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當對機械手在間隙的影響之下能否平穩運行展開深入思考。

3所研制裝配式變電站預制小件安裝智能移動機械手的優勢

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

（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、雨水井以及預制的操作地坪、散水和檢查井等相應預制小件的工作中。

（3）???? 此類機械手可以使現場作業風險系數下降，從而使發生常規事故的幾率降低，并且確保現場總體安全管理的水準得到提升，此時企業的投入成本能夠得到科學降低，最終充分提升了企業自身的經濟效益。

結論：總體而言，我公司按照設計要求，順利研制適用性高的裝配式變電站預制件安裝智能移動機械手，實現了搬運階段僅需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制件的耗時。除此之外，新工具和系統的應用使得搬運過程中避免傷及工作人員，同時，也不會損壞預制件，這便可以有效提升標準工藝水準以及保護成品的整體質量，使現場的安全風險發生幾率逐步降低。

參考文獻：

[1]?? 賀東清.基于BIM技術的預制裝配式變電站的工程應用研究[D].2019.

[2]?? 付默予.基于BIM技術的裝配式變電站設計應用研究及建議[J].環球市場，2019，000（004）：131.