CN107571235A - 一种六轴开关柜操作机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种六轴开关柜操作机器人，包括：机器人底盘；第一车轮；第二车轮；控制箱，用于控制第一车轮和第二车轮转动；激光导航器，与控制箱电连接，用于导航；六轴机器手，其一端设有与控制箱电连接的电机；夹具支撑架，设有多个夹具，且电机上设有用于与多个夹具可拆卸连接的套筒杆；其中，夹具支撑架包括支撑台架以及多个夹具安装板，其中多个夹具设置在夹具安装板上，且支撑台架设有第二收容槽，支撑台架的第二收容槽的内壁设有用于与夹具互相卡置的拆卸卡扣部，可通过拆卸卡扣部将设置在套筒杆的另一端上的夹具拆卸在第二收容槽内。通过上述方式，本发明所公开的六轴开关柜操作机器人能够自动更换夹具，不需要人工操作，工作效率高。

Description

一种六轴开关柜操作机器人

技术领域

本发明涉及电力技术领域，特别是涉及一种六轴开关柜操作机器人。

背景技术

变电站(Substation)是把一些设备组装起来，用以切断或接通、改变或者调整电压，在电力系统中，变电站是输电和配电的集结点。而高压开关柜是变电站内不可或缺的一种配电开关设备，用于电能的传输和控制。一般地，高压开关柜内部配备的主开关设备的操作采用电气操作按钮来实现开关的动作，例如，10kV开关柜的柜面上具有操作断路器分闸、合闸的开关按钮部件。

目前，市面上出现一些机器人可以对开关柜进行自动控制操作，即操作人员可以远程控制机器人自动对开关柜进行相关控制操作。但是，都是需要人为为机器人安装夹具，并通过人为拆卸夹具，操作方式麻烦，且工作效率低。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种六轴开关柜操作机器人，能够自动更换夹具，不需要人工操作，工作效率高。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种六轴开关柜操作机器人，包括：机器人底盘；对称设置在机器人底盘的两侧的第一车轮；对称设置在机器人底盘的两侧的第二车轮，其中第一车轮和第二车轮间隔设置；控制箱，设置在机器人底盘上，用于控制第一车轮和第二车轮转动；激光导航器，设置在机器人底盘上，与控制箱电连接，用于导航；六轴机器手，设置在控制箱上，且六轴机器手远离控制箱的一端设有与控制箱电连接的电机，以通过六轴机器手带动电机旋转；夹具支撑架，设置在机器人底盘上，且夹具支撑架和激光导航器设置在控制箱的两侧，其中夹具支撑架上设有多个夹具，且电机上设有用于与多个夹具可拆卸连接的套筒杆；其中，夹具支撑架包括支撑台架以及设置在支撑台架的边缘上的多个夹具安装板，其中多个夹具设置在夹具安装板上，且支撑台架设有第二收容槽，支撑台架的第二收容槽的内壁设有用于与夹具互相卡置的拆卸卡扣部，可通过拆卸卡扣部将设置在套筒杆的另一端上的夹具拆卸在第二收容槽内。

其中，夹具的外壁设有拆卸口，拆卸卡扣部为设置在支撑台架的第二收容槽内壁上且用于插设在拆卸口内的拆卸棒，以通过拆卸棒插设在拆卸口内以将夹具拆卸在第二收容槽内。

其中，六轴机器手包括有设置在控制箱上的第一转轴、与第一转轴铰接设置的第二转轴、与第二转轴铰接设置的第三转轴、与第三转轴铰接设置的第四转轴、与第四转轴铰接设置的第五转轴以及与第五转轴铰接设置的第六转轴，其中电机设置在第六转轴上。

其中，第六转轴上设有与控制箱电连接的摄像头，其中摄像头的镜头朝向电机的转动轴。

其中，还包括：履带，设置在第一车轮和第二车轮上，以通过第一车轮和第二车轮带动履带转动；定位吸盘收放装置，包括设置在机器人底盘的底部的吸盘、设置在机器人底盘上的固定框，可伸缩设置在机器人底盘上且固定在固定框上的螺纹丝杆、与螺纹丝杆螺纹连接且固定在固定框上的驱动电机，其中驱动电机与控制箱电连接，螺纹丝杆与吸盘连接，以通过控制箱控制驱动电机转动，以控制螺纹丝杆带动吸盘上下移动，从而控制吸盘吸附在预定位置。

其中，电机的转动轴上设置有套筒杆夹套，其中套筒杆夹套远离电机的一侧端延伸设有凸起端，且凸起端设有安装孔，套筒杆的一端设置在安装孔中，且套筒杆的一端与凸起端的连接处设有穿设在套筒杆的一端和凸起端的固定件。

其中，夹具的另一端均设有用于收容套筒杆的另一端的第一收容槽，其中第一收容槽的横截面和套筒杆的另一端的横截面呈多边形状，且套筒杆由磁铁构成，第一收容槽内设有磁体。

其中，夹具支撑架还包括设置在机器人底盘上的第一固定柱和第二固定柱，其中支撑台架设置在第一固定柱和第二固定柱上远离机器人底盘的一端。

其中，夹具安装板包括设置在支撑台架的边缘的固定板和与固定板一体成型的夹具夹板，其中夹具夹板倾斜设置在支撑台架的顶板边缘，其中夹具夹板远离支撑台架的一端间隔设有固定槽，且夹具夹设在固定槽中。

其中，夹具呈圆柱状，夹具的外壁均设有环形凹槽，其中环形凹槽的外径等于固定槽的宽度，使得夹具夹设在固定槽中。

本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明所公开的六轴开关柜操作机器人包括：机器人底盘；对称设置在机器人底盘的两侧的第一车轮；对称设置在机器人底盘的两侧的第二车轮，其中第一车轮和第二车轮间隔设置；控制箱，设置在机器人底盘上，用于控制第一车轮和第二车轮转动；激光导航器，设置在机器人底盘上，与控制箱电连接，用于导航；六轴机器手，设置在控制箱上，且六轴机器手远离控制箱的一端设有与控制箱电连接的电机，以通过六轴机器手带动电机旋转；夹具支撑架，设置在机器人底盘上，且夹具支撑架和激光导航器设置在控制箱的两侧，其中夹具支撑架上设有多个夹具，且电机上设有用于与多个夹具可拆卸连接的套筒杆；其中，夹具支撑架包括支撑台架以及设置在支撑台架的边缘上的多个夹具安装板，其中多个夹具设置在夹具安装板上，且支撑台架设有第二收容槽，支撑台架的第二收容槽的内壁设有用于与夹具互相卡置的拆卸卡扣部，可通过拆卸卡扣部将设置在套筒杆的另一端上的夹具拆卸在第二收容槽内。通过上述方式，本发明所公开的六轴开关柜操作机器人能够自动更换夹具，并自动拆卸夹具，不需要人工操作，工作效率高。

附图说明

图1是本发明六轴开关柜操作机器人的结构示意图；

图2是本发明六轴开关柜操作机器人的夹具支撑架的结构示意图；

图3是图2中的夹具支撑架的夹具安装板的结构示意图。

具体实施方式

如图1-3所示，图1是本发明六轴开关柜操作机器人的结构示意图；图2是本发明六轴开关柜操作机器人的夹具支撑架的结构示意图；图3是图2中的夹具支撑架的夹具安装板的结构示意图。该六轴开关柜操作机器人包括机器人底盘10、第一车轮11、第二车轮12、履带13、控制箱14、六轴机器人15和夹具支撑架16。

机器人底盘10作为整个机器人的支撑底座。

第一车轮11对称设置在机器人底盘10的两侧。

第二车轮12对称设置在机器人底盘10的两侧，其中第一车轮11和第二车轮12间隔设置。应理解，第一车轮11设置在机器人底盘10的前侧，第二车轮12设置在机器人底盘10的后侧。

履带13设置在第一车轮11和第二车轮上。应理解，履带13有2条，一条设置在机器人底盘10的一侧，另一条设置在机器人底盘10的另一侧。

在本实施例中，第一车轮11和第二车轮12设有用于卡置履带13的卡扣部，以通过卡扣部带动履带13移动。应理解，履带13设有用于收容卡扣部的卡置槽，使得第一车轮11和第二车轮12与履带13互相卡置。

应理解，在本是实施例中，履带13由绝缘材料构成，且履带13设有接地线，以防止高压电击。进一步的，履带13外设有齿轮状的凸起部，这样能够加大摩擦，方便机器人行走。

控制箱14设置在机器人底盘10上，控制箱14用于控制第一车轮11和第二车轮12转动。具体地，机器人底盘10内设有第一转动电机，该第一转动电机的转动轴与第一车轮11和/或第二车轮12连接，以通过第一转动电机控制第一车轮11和/或第二车轮12转动。其中控制箱12用于控制第一转动电机转动，从而达到控制箱14控制第一车轮11和第二车轮12的作用。

进一步的，控制箱14还用于控制履带13转动，具体地，第一转动电机的转动轴还与履带13连接，控制箱12控制第一转动电机转动，从而可以通过第一转动电机控制履带13转动。

定位吸盘收放装置设置在机器人底盘10上，其中定位吸盘收放装置包括设置在机器人底盘10的底部的吸盘、设置在机器人底盘10上的固定框，可伸缩设置在机器人底盘10上且固定在固定框上的螺纹丝杆、与螺纹丝杆螺纹连接且固定在固定框上的驱动电机。在本实施例中，驱动电机与控制箱14电连接，螺纹丝杆与吸盘连接，以通过控制箱14控制驱动电机转动，以控制螺纹丝杆带动吸盘上下移动，从而控制吸盘吸附在预定位置。应理解，本实施例通过设置定位吸盘收放装置，可以在夹具对开关柜进行控制时，利用吸盘固定机器人，使六轴机器手操作开关过程，机器人不移动。

优选地，吸盘为电磁吸盘，可通过控制箱14为吸盘通电，加大吸附在具有磁性的底板上。

激光导航器20设置在机器人底盘10上，激光导航器20与控制箱14电连接，激光导航器20用于导航，以控制器六轴机器人自动移动。

六轴机器手15设置在控制箱10上，且六轴机器手15远离控制箱14的一端设有与控制箱14电连接的电机151，以通过六轴机器手15带动电机151旋转，并通过控制箱14控制电机151转动。

在本实施例中，电机151上设有套筒杆154，套筒杆154可跟随电机151的转动轴转动，且可通过套筒杆151插设在夹具中，从而带动夹具转动，以实现对开关柜进行操作控制。应理解，套筒杆154可拆卸设置在电机151上。

进一步的，电机151的转动轴上设置有套筒杆夹套152，其中套筒杆夹套152远离电机151的一侧端延伸设有凸起端153，且凸起端153设有安装孔，套筒杆154的一端设置在安装孔中。优选地，为了加强套筒杆154与凸起端153之间的连接，套筒杆154的一端与凸起端153的连接处设有穿设在套筒杆154的一端和凸起端153的固定件。具体地，套筒杆154的一端设有第一通孔，凸起端153设有与第一通孔对应的第二通孔，其中第二通孔穿过安装孔，固定件(螺钉)穿过第一通孔和第二通孔，以将套筒杆154的一端和凸起端153固定好。

进一步的，六轴机器手15包括有设置在控制箱14上的第一转轴、与第一转轴铰接设置的第二转轴、与第二转轴铰接设置的第三转轴、与第三转轴铰接设置的第四转轴、与第四转轴铰接设置的第五转轴以及与第五转轴铰接设置的第六转轴，其中电机151设置在第六转轴上。应理解，六轴机械手15的活动范围大，定位准确，方便操作。

在本实施例中，第六转轴上设有与控制箱14电连接的摄像头155，其中摄像头155的镜头朝向电机151的转动轴，可通过摄像头155拍摄到夹具对开关柜所执行的操作。应理解，在第六转轴上安装摄像头155，可以通过摄像头155清晰看到夹具对开关柜的操作，以避免出错。

夹具支撑架16设置在机器人底盘10上，且夹具支撑架16和激光导航器20设置在控制箱14的两侧。其中夹具支撑架16上设有多个夹具，且电机151上设有用于与多个夹具可拆卸连接的套筒杆154。

应理解，六轴机器手15可以360度任意旋转，可以通过六轴机器手15带动套筒杆154的另一端与夹具连接，并通过控制箱14控制电机151转动，以利用夹具对开关柜进行操作控制。

夹具的另一端均设有用于收容套筒杆154的另一端的第一收容槽171，套筒杆154的另一端可拆卸在第一收容槽171内，应理解，套筒杆154的另一端的形状与第一收容槽171的形状互相对应。在本实施例中，第一收容槽171的横截面和套筒杆154的另一端的横截面呈多边形状，由于多边形的第一收容槽171和套筒杆154的另一端有棱角，因此可以互相卡置，不会打滑，连接稳定。

在本实施例中，第一收容槽171的横截面呈六边形状，且套筒杆154的另一端也呈六边形状。当然，在其他实施例中，第一收容槽171的横截面和套筒杆154的另一端的横截面呈四边形状。

进一步的，套筒杆154由磁铁构成，第一收容槽171内设有磁体，使得套筒杆154的另一端收容在第一收容槽171时，磁体吸住套筒杆151，使得套筒杆154的另一端能够稳定收容在第一收容槽171内，不会掉落。

在本实施例中，夹具支撑架16包括支撑台架163以及设置在支撑台架163的边缘上的多个夹具安装板，其中多个夹具设置在夹具安装板上。进一步的，支撑台架163设有第二收容槽1631，支撑台架163的第二收容槽1631的内壁设有用于与夹具互相卡置的拆卸卡扣部，可通过拆卸卡扣部将设置在套筒杆154的另一端上的夹具拆卸在第二收容槽1631内。

应理解，本实施例可以通过六轴机械手15将电机151旋转到夹具支撑架16处，并将套筒杆154的另一端插设放置在夹具安装板上的夹具，以带动通过夹具对开关柜进行操作控制；当需要更换夹具时，通过六轴机械手15将电机151旋转到支撑台架163的第二收容槽1631的拆卸卡扣部上，使得拆卸卡扣部将夹具卡住，从而将夹具取下。

优选地，夹具的外壁设有拆卸口，拆卸卡扣部为设置在支撑台架163的第二收容槽1631内壁上且用于插设在拆卸口内的拆卸棒，以通过拆卸棒插设在拆卸口内以将夹具拆卸在第二收容槽1631内。

在本实施例中，支撑台架163呈矩形状，多个夹具安装板设置在支撑台架163远离机器人底盘10的顶部的边缘上。具体地，夹具安装板对称设置在支撑台架163远离机器人底盘10的顶部的边缘上。

进一步的，夹具支撑架16还包括设置在机器人底盘10上的第一固定柱161和第二固定柱162，其中支撑台架163设置在第一固定柱161和第二固定柱162上远离机器人底盘10的一端。

在本实施例中，夹具安装板包括设置在支撑台架163的边缘的固定板164和与固定板164一体成型的夹具夹板165，其中夹具夹板165倾斜设置在支撑台架163的顶板边缘，其中夹具夹板165远离支撑台架163的一端间隔设有固定槽1651，且夹具夹设在固定槽1651中。

应理解，夹具夹板165呈矩形板状，而夹具夹板165与水平面形成锐角，且多个夹具设置在夹具夹板165上。值得注意的是，由于夹具夹板165倾斜设置在支撑台架163的顶板边缘，这样能够方便套筒杆154的另一端与夹具连接。

进一步的，夹具呈圆柱状，夹具的外壁均设有环形凹槽，其中环形凹槽的外径等于固定槽1651的宽度，使得夹具夹设在固定槽1651中。

综上，本发明所公开的六轴开关柜操作机器人包括：机器人底盘；对称设置在机器人底盘的两侧的第一车轮；对称设置在机器人底盘的两侧的第二车轮，其中第一车轮和第二车轮间隔设置；控制箱，设置在机器人底盘上，用于控制第一车轮和第二车轮转动；激光导航器，设置在机器人底盘上，与控制箱电连接，用于导航；六轴机器手，设置在控制箱上，且六轴机器手远离控制箱的一端设有与控制箱电连接的电机，以通过六轴机器手带动电机旋转；夹具支撑架，设置在机器人底盘上，且夹具支撑架和激光导航器设置在控制箱的两侧，其中夹具支撑架上设有多个夹具，且电机上设有用于与多个夹具可拆卸连接的套筒杆；其中，夹具支撑架包括支撑台架以及设置在支撑台架的边缘上的多个夹具安装板，其中多个夹具设置在夹具安装板上，且支撑台架设有第二收容槽，支撑台架的第二收容槽的内壁设有用于与夹具互相卡置的拆卸卡扣部，可通过拆卸卡扣部将设置在套筒杆的另一端上的夹具拆卸在第二收容槽内。通过上述方式，本发明所公开的六轴开关柜操作机器人能够自动更换夹具，并自动拆卸夹具，不需要人工操作，工作效率高。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种六轴开关柜操作机器人，其特征在于，包括：

机器人底盘；

对称设置在所述机器人底盘的两侧的第一车轮；

对称设置在所述机器人底盘的两侧的第二车轮，其中所述第一车轮和所述第二车轮间隔设置；

控制箱，设置在所述机器人底盘上，用于控制所述第一车轮和所述第二车轮转动；

激光导航器，设置在所述机器人底盘上，与所述控制箱电连接，用于导航；

六轴机器手，设置在所述控制箱上，且所述六轴机器手远离所述控制箱的一端设有与所述控制箱电连接的电机，以通过所述六轴机器手带动所述电机旋转；

夹具支撑架，设置在所述机器人底盘上，且所述夹具支撑架和所述激光导航器设置在所述控制箱的两侧，其中所述夹具支撑架上设有多个夹具，且所述电机上设有用于与所述多个夹具可拆卸连接的套筒杆；

其中，所述夹具支撑架包括支撑台架以及设置在所述支撑台架的边缘上的多个夹具安装板，其中所述多个夹具设置在所述夹具安装板上，且所述支撑台架设有第二收容槽，所述支撑台架的第二收容槽的内壁设有用于与所述夹具互相卡置的拆卸卡扣部，可通过所述拆卸卡扣部将设置在所述套筒杆的另一端上的所述夹具拆卸在所述第二收容槽内。

2.根据权利要求1所述的六轴开关柜操作机器人，其特征在于，所述夹具的外壁设有拆卸口，所述拆卸卡扣部为设置在所述支撑台架的第二收容槽内壁上且用于插设在所述拆卸口内的拆卸棒，以通过所述拆卸棒插设在所述拆卸口内以将所述夹具拆卸在所述第二收容槽内。

3.根据权利要求2所述的六轴开关柜操作机器人，其特征在于，所述六轴机器手包括有设置在所述控制箱上的第一转轴、与所述第一转轴铰接设置的第二转轴、与所述第二转轴铰接设置的第三转轴、与所述第三转轴铰接设置的第四转轴、与所述第四转轴铰接设置的第五转轴以及与所述第五转轴铰接设置的第六转轴，其中所述电机设置在所述第六转轴上。

4.根据权利要求3所述的六轴开关柜操作机器人，其特征在于，所述第六转轴上设有与所述控制箱电连接的摄像头，其中所述摄像头的镜头朝向所述电机的转动轴。

5.根据权利要求4所述的六轴开关柜操作机器人，其特征在于，还包括：

履带，设置在所述第一车轮和所述第二车轮上，以通过所述第一车轮和所述第二车轮带动所述履带转动；

定位吸盘收放装置，包括设置在所述所述机器人底盘的底部的吸盘、设置在所述机器人底盘上的固定框，可伸缩设置在所述机器人底盘上且固定在所述固定框上的螺纹丝杆、与所述螺纹丝杆螺纹连接且固定在所述固定框上的驱动电机，其中所述驱动电机与所述控制箱电连接，所述螺纹丝杆与所述吸盘连接，以通过所述控制箱控制所述驱动电机转动，以控制所述螺纹丝杆带动所述吸盘上下移动，从而控制所述吸盘吸附在预定位置。

6.根据权利要求5所述的的履带开关柜操作机器人，其特征在于，所述电机的转动轴上设置有套筒杆夹套，其中所述套筒杆夹套远离所述电机的一侧端延伸设有凸起端，且所述凸起端设有安装孔，所述套筒杆的一端设置在所述安装孔中，且所述套筒杆的一端与所述凸起端的连接处设有穿设在所述套筒杆的一端和所述凸起端的固定件。

7.根据权利要求6所述的履带开关柜操作机器人，其特征在于，所述夹具的另一端均设有用于收容所述套筒杆的另一端的第一收容槽，其中所述第一收容槽的横截面和所述套筒杆的另一端的横截面呈多边形状，且所述套筒杆由磁铁构成，所述第一收容槽内设有磁体。

8.根据权利要求7所述的履带开关柜操作机器人，其特征在于，所述夹具支撑架还包括设置在所述机器人底盘上的第一固定柱和第二固定柱，其中所述支撑台架设置在所述第一固定柱和第二固定柱上远离所述机器人底盘的一端。

9.根据权利要求2所述的履带开关柜操作机器人，其特征在于，所述夹具安装板包括设置在所述支撑台架的边缘的固定板和与所述固定板一体成型的夹具夹板，其中所述夹具夹板倾斜设置在所述支撑台架的顶板边缘，其中所述夹具夹板远离所述支撑台架的一端间隔设有固定槽，且所述夹具夹设在所述固定槽中。

10.根据权利要求9所述的履带开关柜操作机器人，其特征在于，所述夹具呈圆柱状，所述夹具的外壁均设有环形凹槽，其中所述环形凹槽的外径等于所述固定槽的宽度，使得所述夹具夹设在所述固定槽中。