CN107394674B - 一种用于输电线包裹绝缘层的机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于输电线包裹绝缘层的机器人，包括：驱动机构，其包括安装平台、安装支架、至少两个悬挂轮及驱动电机；放卷筒，其设于安装平台下表面；切割扩展机构，其包括支撑板、安装板、第一压轮、切割刀片、扩展组件、第二压轮及第一压滚电机和第二压滚电机；安装板末端形成有包裹缺口，第二压轮位于缺口正上方；密封机构，其设于安装板末端并用于将绝缘管密封于输电线。本发明可将绝缘管卷绕于放卷筒上并随着驱动机构沿输电线运动时不断放卷以供切割扩展结构进行包裹，切割扩展机构可将绝缘管一侧分切开并通过扩展组件将分切开的绝缘管扩展呈弧形以便于包裹于输电线上，并通过密封机构将包裹后的绝缘管的切口密封。

Description

一种用于输电线包裹绝缘层的机器人

技术领域

本发明涉及输电线绝缘处理技术，尤其是涉及一种用于输电线包裹绝缘层的机器人。

背景技术

架空输电线路是电能传输的主要方式，它与工农业生产、人民生活密切相关。配电架空输电线路供电范围大、分布广、用户多，所处的地理环境复杂、自然条件恶劣，极易受到树障、高空异物、施工机械的触碰造成线路跳闸；同时，临近线路作业人员超出带电安全距离，或持导体误碰带电体造成触电死亡事件经常发生。因此，在配电架空输电线路上包裹绝缘层逐渐成为研究的重点。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术不足，提出一种用于输电线包裹绝缘层的机器人，其可在带电的架空输电线上包裹绝缘层，以提高架空输电线的使用安全性。

为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种用于输电线包裹绝缘层的机器人，包括：

驱动机构，其包括安装平台、设于安装平台上表面的安装支架、沿安装平台长度方向依次设置于所述安装支架并能够沿所述输电线运动的至少两个悬挂轮及驱动所述悬挂轮转动的驱动电机；

放卷筒，其设于所述安装平台下表面；

切割扩展机构，其包括一下端连接于所述安装平台的支撑板、沿所述安装平台长度方向布置且连接于所述支撑板一侧的安装板、靠近所述安装板前端设置的第一压轮、位于第一压轮下方的切割刀片、设于所述安装板上表面的扩展组件、靠近所述安装板末端设置的第二压轮及分别驱动第一压轮和第二压轮转动的第一压滚电机和第二压滚电机；其中，所述安装板末端形成有一配合夹持于所述输电线的包裹缺口，所述第二压轮位于所述缺口正上方；

密封机构，其设于所述安装板末端并用于将绝缘管密封于所述输电线。

与现有技术相比，本发明可将绝缘管卷绕于放卷筒上并随着驱动机构沿输电线运动时不断放卷以供切割扩展结构进行包裹，切割扩展机构可将绝缘管一侧分切开并通过扩展组件将分切开的绝缘管扩展呈弧形以便于包裹于输电线上，并通过密封机构将包裹后的绝缘管的切口密封。

附图说明

图1是本发明的用于输电线包裹绝缘层的机器人的输电线包裹示意图；

图2是本发明的用于输电线包裹绝缘层的机器人的结构示意图；

图3是本发明的切割扩展机构的结构示意图；

图4是本发明的图1的A-A向视图；

图5是本发明的扩展组件的布置示意图；

图6是本发明的图1的C部放大图；

图7是本发明的密封机构密封绝缘管的俯视示意图；

图8是本发明的图1的B-B向放大视图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1、图2所示，本发明提供了一种用于输电线包裹绝缘层的机器人100，包括驱动机构11、放卷筒12、切割扩展机构13、密封机构14。放卷筒12位于驱动机构11下方以保证驱动机构11悬挂于输电线200上的稳定性，绝缘管300卷绕于放卷筒12并能够放卷至位于驱动机构11上侧的切割扩展机构13以切割、扩展、包裹于输电线200，并通过密封机构14将包裹于输电线200上的绝缘管300的切口密封。

如图1、图2所示，驱动机构11包括安装平台11a、安装支架11b、悬挂轮11c和驱动电机(未标出)，安装平台11a一般大致呈水平状态，其可保证整个机器人100悬挂于输电线200上的稳定性；悬挂轮11c一般至少为两个，且其中轴线所在平面与安装平台11a平行，其有利于保证驱动、悬挂的稳定性，同时悬挂轮11c外周面形成有与输电线200相配合的凹槽，以便于悬挂轮11c配合悬挂于输电线200上，为了便于说明，本实施例的悬挂轮11c设置为两个；安装支架11b可设置一个，也可设置与悬挂轮11c一一对应，当设置为一个时，其竖直设置并沿安装平台11a长度方向布置，两个悬挂轮11c沿其长度方向依次设置于安装支架11b，而当安装支架11b与悬挂轮11c一一对应设置时，则两个安装支架11b沿安装平台11a长度方向依次设置，其中本实施例的安装支架11b设置为两个，两个悬挂轮11c配合设置于安装支架11b上端；驱动电机(未标出)可设置为一个以用于驱动其中一个悬挂轮11c转动即可，也可与悬挂轮11c一一对应设置以驱动两个悬挂轮11c同步转动，由于机器人100在输电线200上的运行速度较慢，故一般设置一个驱动电机(未标出)即可。

如图1、图2所示，放卷筒12可设于所述安装平台11a下表面，放卷筒12上卷绕有待包裹于输电线200上的绝缘管300，随着驱动机构11驱动机器人100不断沿输电线200运动，放卷筒12不断将绝缘管300放卷至切割扩展机构13，并由其切割、扩展、包裹至输电线200。

如图1～6所示，切割扩展机构13包括支撑板13a、安装板13b、第一压轮13c、第二压轮13d、第三压轮13e、扩展组件13f、第一压滚电机13g、第二压滚电机13h、第三压滚电机13i及切割刀片13j，支撑板13a竖直设置且其一下端连接于所述安装平台11a，且支撑板13a与悬挂轮11c处于平行状态；安装板13b则位于悬挂轮11c上方，其可沿安装平台11a长度方向布置，其一侧连接于支撑板13a；为了便于绝缘管300过渡至安装板13b上进行切割、扩展，所述安装板13b包括水平设置的中间板13b2及由所述中间板13b2两端分别斜向下延伸形成的前端板13b1和末端板13b3，其可使得中间板13b2、前端板13b1及末端板13b3形成一弯折板，便于绝缘管300由放卷筒12过渡至前端板13b1，也便于末端板13b3的尾端与输电线200配合包裹；为了便于绝缘管300在安装板13b上的平滑移动，所述前端板13b1和末端板13b3均与所述中间板13b2平滑连接。其中，本实施例的安装板13b也可整体设置为弧形，也可将前端板13b1和末端板13b3设置为弧形。

如图1、图4所示，第一压轮13c靠近前端板13b1前端设置，其可将待切割的绝缘管300紧压于前端板13b1上表面；所述前端板13b1前端设置有一切割缺口b21，所述切割刀片13j内置于切割缺口b21且其外缘突出于切割缺口b21并靠近所述第一压轮13c，绝缘管300位于第一压轮13c与前端板13b1之间，由于切割刀片13j突出于切割缺口b21，其切割刀片13j突出于前端板13b1上表面，其可将绝缘管300的下侧壁分切开来，同时切割刀片13j与第一压轮13c外缘之间具有一定的间距，其可避免切割刀片13j将绝缘管300的上侧壁切割损坏。而且，第一压滚电机13g还驱动第一压轮13c不断的转动，使得第一压轮13c在压紧绝缘管300的同时还能够给予绝缘管300沿前端板13b1向上运动的动力。

如图2、图5所示，扩展组件13f主要用于将切割刀片13j分切后的绝缘管300的切口撑开以便于包裹于输电线200，其具体包括依次均匀设置于中间板13b2和末端板13b3上的多个支撑轮13f1及对称设置于支撑轮13f1两侧的多个扩展轮13f2，每个支撑轮13f1的中轴线均与所述悬挂轮11c的中轴线同轴设置，每个所述扩展轮13f2均垂直于所述中间板13b2或末端板13b3的上表面，具体为，设于中间板13b2上的扩展轮13f2则垂直于中间板13b2的上表面，而设于末端板13b3的扩展轮13f2则垂直于末端板13b3的上表面。支撑轮13f1外缘可支撑于绝缘管300上侧内壁，而两个对称的扩展轮13f2的外缘则分别抵接于绝缘管300内壁靠近其切口位置，其通过支撑轮13f1和对称设置的扩展轮13f2将当绝缘管300由其切口撑开，使绝缘管300撑开并大致呈半圆弧或优弧形；其中，在中间板13b2前端还设置有两个过渡轮13f3，其与扩展轮13f2的设置方式相同，但两个过渡轮13f3之间的间距小于对称的两个扩展轮13f2之间的距离，其可便于将绝缘管300由其切口撑开，进而过渡至扩展轮13f2。而且，本实施例的支撑轮13f1、过渡轮13f3和扩展轮13f2均与绝缘管300内壁为滚动摩擦，其可降低绝缘管300沿安装板13b运动的摩擦力。

如图1、图2所示，由于绝缘管300扩展开后其本身具有较大的弹性力作用，其易由扩展组件13f上脱离，故中间板13b2上设置有第三压轮13e，其可将扩展后的绝缘管300紧压抵接于支撑轮13f1上，第三压轮13e的数量可根据需要设置，一般设置一个或两个，具体可根据中间板13b2的长度需求设置。同时，还设置第三压滚电机13i以驱动第三压轮13e转动，从而给予绝缘管300沿中间板13b2运动的动力。

支撑轮13f1和扩展轮13f2依次布置延伸至靠近末端板13b3末端，而为了便于扩展后的绝缘管300更好的包裹于输电线200上，可在末端板13b3的末端设置一包裹缺口，而输电线200则配合内置于包裹缺口，经过扩展的绝缘管300配合包裹于由包括缺口延伸出来的输电线200上。同时，包裹缺口上方设置有第二压轮13d，其保证扩展后的绝缘管300配合包裹于输电线200上，且第二压滚电机13h也可驱动第二压轮13d转动，以给予绝缘管300沿末端板13b3运动的动力。

如图1、图2、图6所示，为了便于绝缘管300在中间板13b2和末端板13b3上的过渡时不脱离扩展组件13f，可在末端板13b3的前端的设置一压板13k并在压板13k下表面设置至少一个第四压轮13m，其可将绝缘管300紧压于第四压轮13m与扩展组件13f之间，避免其脱离扩展组件13f。

由于第一压轮13c、第二压轮13d和第三压轮13e均用于压紧的同时还提供动力，为了保证提供动力的稳定性，一般在第一压轮13c、第二压轮13d和第三压轮13e的外周面均设置有防滑齿纹。

如图1、图2、图7、图8所示，密封机构14设于所述安装板13b末端，其可将包裹于输电线200上的绝缘管300的切口密封，其主要包括注胶组件14a、密封轮14b及两个压紧轮14c，所述注胶组件14a的注胶端延伸至靠近所述输电线200下侧；所述密封轮14b及两个压紧轮14c均靠近所述末端板13b3的末端设置，且两个所述压紧轮14c对称设置于所述输电线200两侧并抵压于包裹输电线200的绝缘管300外壁，所述密封轮14b抵压于绝缘管300下侧的密封口。由于绝缘管300经过分切后，其虽然在其自身的弹性作用力下能够包裹于输电线200上，但是切口位置抵接并不紧密，故可通过两个压紧轮14c抵压包裹于输电线200上的绝缘管300两侧，使位于其下侧的切口紧密抵接，而为了保证切口抵接的平整性和对齐度，可通过密封轮14b抵接于其下侧的切口；同时，注胶组件14a的注胶端位于末端板13b3与密封轮14b之间，其可延伸至切口内并注入密封胶，注入密封胶后则在压紧轮14c和密封轮14b的作用下挤压密封。

为了保证压紧轮14c和密封轮14b均具有一定的挤压力度，本实施例所述密封机构14还包括第一固定板14d、第二固定板14e、第一压紧板14f、第一压紧弹簧14g、第一连接板14h、第二连接板14i、第二压紧板14j和第二压紧弹簧14k；所述第一固定板14d和第二固定板14e沿安装平台11a长度方向依次设置，所述第一压紧板14f一端铰接于所述第二固定板14e、另一端与压紧轮14c连接，所述第一压紧弹簧14g一端与第一固定板14d连接、另一端与第一压紧板14f连接并产生驱动压紧轮14c紧压绝缘管300的弹力，具体为，安装平台11a可延伸至压紧轮14c下方，第一固定板14d和第二固定板14e均竖直设置且下端固定于安装平台11a，上端则延伸至略高于输送线，第一压紧板14f水平布置且一端与第二固定板14e上端铰接，其另一端在第一压紧弹簧14g的作用下抵紧于包裹于输电线200上的绝缘管300的外壁；其中，所述第一固定板14d、第二固定板14e、第一压紧板14f及第一压紧弹簧14g均为两个并与所述压紧轮14c对应设置，从而便于将绝缘管300的两侧进行压紧。所述第一连接板14h两端分别与两个第一固定板14d中部连接，所述第二连接板14i两端分别与两个第二固定板14e中部连接，所述第二压紧板14j一端与第二连接板14i铰接、另一端与密封轮14b连接，所述第二压紧弹簧14k一端与第一连接板14h连接、另一端与第二压紧板14j连接并产生驱动密封轮14b压紧绝缘管300开口侧的弹力，第二压紧弹簧14k竖直设置其可产生向上的弹力并使得设于第二压紧板14j上的密封轮14b抵紧于绝缘管300的下侧切口处。

为了保证压紧轮14c和密封轮14b对绝缘管300压紧的契合度，压紧轮14c和密封轮14b的外周面均呈与绝缘管300外壁相契合的内凹弧形。

本发明的机器人100具体工作时：两个悬挂轮11c配合悬挂于输电线200上，并在驱动电机(未标出)的作用下沿输电线200缓慢运动，同时放卷筒12配合放卷使得卷绕于放卷筒12上的绝缘管300过渡至安装板13b上，绝缘管300位于安装板13b前端的第一压轮13c和切割刀片13j的配合下，其下侧被分切形成一切口，切口在扩展组件13f的作用下被扩展开来并包裹于安装板13b末端的输电线200上，包裹后的绝缘管300在密封机构14注胶、压紧后其切口密封；其中，第一压轮13c、第二压轮13d、第三压轮13e与悬挂轮11c的驱动速度相配合，以保证绝缘管300沿输电线200的包裹速度与机器人100的运动速度相匹配。

以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种用于输电线包裹绝缘层的机器人，其特征在于，包括：

驱动机构，其包括安装平台、设于安装平台上表面的安装支架、沿安装平台长度方向依次设置于所述安装支架并能够沿所述输电线运动的至少两个悬挂轮及驱动所述悬挂轮转动的驱动电机；

放卷筒，其设于所述安装平台下表面；

切割扩展机构，其包括一下端连接于所述安装平台的支撑板、沿所述安装平台长度方向布置且连接于所述支撑板一侧的安装板、靠近所述安装板前端设置的第一压轮、位于第一压轮下方的切割刀片、设于所述安装板上表面的扩展组件、靠近所述安装板末端设置的第二压轮及分别驱动第一压轮和第二压轮转动的第一压滚电机和第二压滚电机；其中，所述安装板末端形成有一配合夹持于所述输电线的包裹缺口，所述第二压轮位于所述缺口正上方；

密封机构，其设于所述安装板末端并用于将绝缘管密封于所述输电线；

其中，所述安装板包括水平设置的中间板及分别由所述中间板两端斜向下延伸形成的前端板和末端板，所述前端板和末端板均与所述中间板平滑连接；所述扩展组件包括依次均匀设置于中间板和末端板上的多个支撑轮及对称设置于支撑轮两侧的多个扩展轮，每个支撑轮的中轴线均与所述悬挂轮的中轴线同轴设置，每个所述扩展轮均垂直于所述中间板或末端板的上表面。

2.根据权利要求1所述的用于输电线包裹绝缘层的机器人，其特征在于，所述前端板前端设置有一切割缺口，所述切割刀片内置于切割缺口且其外缘突出于切割缺口并靠近所述第一压轮。

3.根据权利要求2所述的用于输电线包裹绝缘层的机器人，其特征在于，所述切割扩展机构还包括至少一个设于所述中间板上的第三压轮及驱动所述第三压轮转动的第三压滚电机。

4.根据权利要求3所述的用于输电线包裹绝缘层的机器人，其特征在于，所述切割扩展机构还包括一设于所述末端板前端的压板及设于所述压板下表面的至少一个第四压轮。

5.根据权利要求4所述的用于输电线包裹绝缘层的机器人，其特征在于，所述第一压轮、第二压轮和第三压轮均外周面形成有防滑齿纹。

6.根据权利要求1所述的用于输电线包裹绝缘层的机器人，其特征在于，所述密封机构包括注胶组件、密封轮及两个压紧轮，所述注胶组件的注胶端延伸至靠近所述输电线下侧；所述密封轮及两个压紧轮均靠近所述末端板的末端设置，且两个所述压紧轮对称设置于所述输电线两侧并抵压于包裹输电线的绝缘管外壁，所述密封轮抵压于绝缘管下侧的密封口。

7.根据权利要求6所述的用于输电线包裹绝缘层的机器人，其特征在于，所述密封机构还包括第一固定板、第二固定板、第一压紧板及第一压紧弹簧，所述第一固定板和第二固定板沿安装平台长度方向依次设置，所述第一压紧板一端铰接于所述第二固定板、另一端与压紧轮连接，所述第一压紧弹簧一端第一固定板连接、另一端与第一压紧板连接并产生驱动压紧轮紧压绝缘管的弹力；其中，所述第一固定板、第二固定板、压紧板及压紧弹簧均为两个并与所述压紧轮对应设置。

8.根据权利要求7所述的用于输电线包裹绝缘层的机器人，其特征在于，所述密封机构还包括第一连接板、第二连接板、第二压紧板和第二压紧弹簧，所述第一连接板两端分别与两个第一固定板中部连接，所述第二连接板两端分别与两个第二固定板中部连接，所述第二压紧板一端与第二连接板铰接、另一端与密封轮连接，所述第二压紧弹簧一端与第一连接板连接、另一端与第二压紧板连接并产生驱动密封轮压紧绝缘管开口侧的弹力。