CN106099744B - 一种高压电缆巡检维修机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种高压电缆巡检维修机器人，包括机架、滑轮、步进电机等，所述的机架为长条状，其长度方向与电缆方向平行，在机架的前后两端各设置一个可以转动的滑轮，所述的滑轮由步进电机驱动，两个滑轮通过自身的圆弧槽与电缆接触，通过步进电机提供驱动力，两个滑轮可以带动机器人在电缆上方自由移动；本发明采用两个夹紧板夹紧高压电缆的方法来保证破损处不会断裂，这种方法不仅简单可靠，而且在工作过程中不需要停电，给维修工作带来极大便利。
Description
技术领域
本发明涉及电力电网技术领域，特别涉及一种高压电缆巡检维修机器人。
背景技术
随着高压电网的陆续建成并投入使用，给人们的生产生活带来了极大的便利，但是电缆长期暴露在空气中容易老化并产生裂纹和破损，局部的破损如果更换整条线路则会浪费很多资源，但是如果不加以维修则可能面临高压电缆断裂的危险，因此急需一种可以自动对高压线巡检并维修的设备。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种高压电缆巡检维修机器人，其采用两个夹紧板夹紧高压电缆的方法来保证破损处不会断裂，这种方法不仅简单可靠，而且在工作过程中不需要停电，给维修工作带来极大便利。
本发明所使用的技术方案是：一种高压电缆巡检维修机器人，包括气动扳手、从动齿轮、主动齿轮、六角头、内六角螺钉、第一夹紧板、第二夹紧板、步进电机、滑轮、锂电池、摄像机、电控装置、滑块、滑轨、齿轮箱、电缸、进气接口、机架、压缩空气罐、电磁阀、永磁铁，其特征在于：所述的机架为长条状，其长度方向与电缆方向平行，在机架的前后两端各设置一个可以转动的滑轮，所述的滑轮由步进电机驱动，两个滑轮通过自身的圆弧槽与电缆接触，通过步进电机提供驱动力，两个滑轮可以带动机器人在电缆上方自由移动；在机架的右侧中间部位设置一个滑轨，所述滑轨与机架相互垂直，机架的中央部位设有一个矩形观察窗口，在观察窗口的正上方设有一个摄像机，用来对线路破损位置进行观察辨认；
所述的滑块滑动安装在滑轨上，所述的齿轮箱固定在滑块下方，在齿轮箱的四个角上对称布置四个从动齿轮，所述的四个从动齿轮均与主动齿轮相啮合，所述的主动齿轮与气动扳手的输出轴相连接，所述的气动扳手固定在齿轮箱右侧的安装板上；所述的六角头截面为正六边形，其大小与内六角螺钉相适应，六角头与从动齿轮安装轴固定连接；所述电缸固定在滑轨右侧，电缸的伸缩杆端部与滑块相连；
所述的第一夹紧板和第二夹紧板为长方形板，在两块板的内侧均设有V型槽，两个V型槽的大小和高度位置均相同，所述V型槽用来夹紧电缆；所述第一夹紧板的四个角上分布着四个内六角螺钉，第二夹紧板的四个角上分布着四个螺纹孔并与四个内六角螺钉相对应；第二夹紧板由永磁铁吸住，永磁铁则与机架左侧的连接板相连接，在连接板的外侧还安装有压缩空气罐，压缩空气罐通过电磁阀与气动扳手的进气接口相连接。
进一步地，所述的锂电池为电控装置提供电力，电控装置通过导线分别与步进电机、电缸、电磁阀和摄像机相连，所述的电控装置内置无线通讯系统，可将摄像机采集到的图像数据实时传递到地面工作人员手中的手持终端设备上。
由于本发明采用了上述技术方案，本发明具有以下优点：
1、本发明采用步进电机驱动滑轮的形式为机器人提供动力，使之可以在高空中的电缆上方自由移动，避免了维修人员在高空中工作所带来的危险。
2、本发明采用气动扳手和齿轮结合的方式，可以同时将四枚螺钉拧紧，工作效率高，扭矩大。
3、通过在两个夹紧板内侧设置V型槽使夹紧板可以更加牢固地固定电缆的破损部位。
附图说明
图1为本发明的整体装配立体结构示意图。
图2为本发明的压缩空气罐安装示意图。
附图标号：1-气动扳手；2-从动齿轮；3-主动齿轮；4-六角头；5-内六角螺钉；6-第一夹紧板；7-第二夹紧板；8-步进电机；9-滑轮；10-锂电池；11-摄像机；12-电控装置；13-滑块；14-滑轨；15-齿轮箱；16-电缸；17-进气接口；18-机架；19-压缩空气罐；20-电磁阀；21-永磁铁。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例
如图1、图2所示，一种高压电缆巡检维修机器人，包括气动扳手1、从动齿轮2、主动齿轮3、六角头4、内六角螺钉5、第一夹紧板6、第二夹紧板7、步进电机8、滑轮9、锂电池10、摄像机11、电控装置12、滑块13、滑轨14、齿轮箱15、电缸16、进气接口17、机架18、压缩空气罐19、电磁阀20、永磁铁21，其特征在于：所述的机架18为长条状，其长度方向与电缆方向平行，在机架18的前后两端各设置一个可以转动的滑轮9，所述的滑轮9由步进电机8驱动，两个滑轮9通过自身的圆弧槽与电缆接触，通过步进电机8提供驱动力，两个滑轮9可以带动机器人在电缆上方自由移动；在机架18的右侧中间部位设置一个滑轨14，所述滑轨14与机架18相互垂直，机架18的中央部位设有一个矩形观察窗口，在观察窗口的正上方设有一个摄像机11，用来对线路破损位置进行观察辨认；
所述的滑块13滑动安装在滑轨14上，所述的齿轮箱15固定在滑块13下方，在齿轮箱15的四个角上对称布置四个从动齿轮2，所述的四个从动齿轮2均与主动齿轮3相啮合，所述的主动齿轮3与气动扳手1的输出轴相连接，所述的气动扳手1固定在齿轮箱15右侧的安装板上；所述的六角头4截面为正六边形，其大小与内六角螺钉5相适应，六角头4与从动齿轮2安装轴固定连接；所述电缸16固定在滑轨14右侧，电缸16的伸缩杆端部与滑块13相连；
所述的第一夹紧板6和第二夹紧板7为长方形板，在两块板的内侧均设有V型槽，两个V型槽的大小和高度位置均相同，所述V型槽用来夹紧电缆；所述第一夹紧板6的四个角上分布着四个内六角螺钉5，第二夹紧板7的四个角上分布着四个螺纹孔并与四个内六角螺钉5相对应；第二夹紧板7由永磁铁21吸住，永磁铁21则与机架18左侧的连接板相连接，在连接板的外侧还安装有压缩空气罐19，压缩空气罐19通过电磁阀20与气动扳手1的进气接口17相连接。
进一步地，所述的锂电池10为电控装置12提供电力，电控装置12通过导线分别与步进电机8、电缸16、电磁阀20和摄像机11相连，所述的电控装置12内置无线通讯系统，可将摄像机11采集到的图像数据实时传递到地面工作人员手中的手持终端设备上。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
本发明工作原理：本发明在使用时首先由工作人员通过高空作业车将其放到电缆上，启动步进电机8后机器人沿电缆方向向前移动，在移动的同时摄像机11开始工作，摄像机11将采集到的图像传回地面的显示设备上，地面工作人员对图像进行识别和分析，在发现破损点后停止步进电机8转动，开始进入维修程序，下一步由电缸16的伸缩杆推动滑块13向前移动，同时电磁阀20开始工作，将压缩空气罐19中的压缩空气送入气动扳手1中，气动扳手1通过齿轮传动机构带动内六角螺钉5转动，最终内六角螺钉5旋进第二夹紧板7的螺纹孔中，电缆在两个夹紧板的V型槽中被夹紧，夹紧后电缸16缩回，维修过程完成，机器人返回原点。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“前”、 “后”、“内”、 “外”、“上”、“下”、“左”、“右”“中央”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。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
Claims (2)
1.一种高压电缆巡检维修机器人，包括气动扳手（1）、从动齿轮（2）、主动齿轮（3）、六角头（4）、内六角螺钉（5）、第一夹紧板（6）、第二夹紧板（7）、步进电机（8）、滑轮（9）、锂电池（10）、摄像机（11）、电控装置（12）、滑块（13）、滑轨（14）、齿轮箱（15）、电缸（16）、进气接口（17）、机架（18）、压缩空气罐（19）、电磁阀（20）、永磁铁（21），其特征在于：所述的机架（18）为长条状，其长度方向与电缆方向平行，在机架（18）的前后两端各设置一个可以转动的滑轮（9），所述的滑轮（9）由步进电机（8）驱动，两个滑轮（9）通过自身的圆弧槽与电缆接触，通过步进电机（8）提供驱动力，两个滑轮（9）可以带动机器人在电缆上方自由移动；在机架（18）的右侧中间部位设置一个滑轨（14），所述滑轨（14）与机架（18）相互垂直，机架（18）的中央部位设有一个矩形观察窗口，在观察窗口的正上方设有一个摄像机（11），用来对线路破损位置进行观察辨认；
所述的滑块（13）滑动安装在滑轨（14）上，所述的齿轮箱（15）固定在滑块（13）下方，在齿轮箱（15）的四个角上对称布置四个从动齿轮（2），所述的四个从动齿轮（2）均与主动齿轮（3）相啮合，所述的主动齿轮（3）与气动扳手（1）的输出轴相连接，所述的气动扳手（1）固定在齿轮箱（15）右侧的安装板上；所述的六角头（4）截面为正六边形，其大小与内六角螺钉（5）相适应，六角头（4）与从动齿轮（2）安装轴固定连接；所述电缸（16）固定在滑轨（14）右侧，电缸（16）的伸缩杆端部与滑块（13）相连；
所述的第一夹紧板（6）和第二夹紧板（7）为长方形板，在两块板的内侧均设有V型槽，两个V型槽的大小和高度位置均相同，所述V型槽用来夹紧电缆；所述第一夹紧板（6）的四个角上分布着四个内六角螺钉（5），第二夹紧板（7）的四个角上分布着四个螺纹孔并与四个内六角螺钉（5）相对应；第二夹紧板（7）由永磁铁（21）吸住，永磁铁（21）则与机架（18）左侧的连接板相连接，在连接板的外侧还安装有压缩空气罐（19），压缩空气罐（19）通过电磁阀（20）与气动扳手（1）的进气接口（17）相连接。
2.根据权利要求1所述的一种高压电缆巡检维修机器人，其特征在于：所述的锂电池（10）为电控装置（12）提供电力，电控装置（12）通过导线分别与步进电机（8）、电缸（16）、电磁阀（20）和摄像机（11）相连，所述的电控装置（12）内置无线通讯系统，可将摄像机（11）采集到的图像数据实时传递到地面工作人员手中的手持终端设备上。
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