CN108161890A - 高压缆线间隔棒辅助安装机器人机构及间隔棒安装方法 - Google Patents

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CN108161890A CN201810143692.3A CN201810143692A CN108161890A CN 108161890 A CN108161890 A CN 108161890A CN 201810143692 A CN201810143692 A CN 201810143692A CN 108161890 A CN108161890 A CN 108161890A
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朱建春
张高超
曹杰勇
王冠华
胡国飞
毛志伟
刘勇
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Jiangxi Power Transmission And Transformation Engineering Co Ltd
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    • H02G1/02Methods or apparatus specially adapted for installing, maintaining, repairing or dismantling electric cables or lines for overhead lines or cables

Abstract

一种高压缆线间隔棒辅助安装机器人机构及间隔棒安装方法,包括前驱动箱、货箱、后驱动箱等;其中,前驱动箱由前驱动箱架、第一升降驱动臂、第二升降驱动臂、第一直线电机、第三升降驱动臂、第四升降驱动臂和第二直线电机组成;货箱由货箱架、间隔棒抬升驱动臂组成;后驱动箱由后驱动箱架、第五升降驱动臂、第六升降驱动臂和第三直线电机、第七升降驱动臂、第八升降驱动臂及第四直线电机组成;本发明可实现间隔棒运输与辅助安装功能,且具有结构简单、操作方便、受力好等特点;解决高压缆线安装过程中工人劳动量大、效率低的问题。

Description

高压缆线间隔棒辅助安装机器人机构及间隔棒安装方法
技术领域
[0001]本发明涉及机器人技术领域,特别涉及一种高压缆线间隔棒辅助安装机器人机构 及间隔棒安装方法。
背景技术
[0002]电力输送采用高压缆线是其主要方式,因此,高压缆线的架设是其关键技术。高压 缆线架设时缆线间必须用间隔棒分隔开来,由于缆线架设是野外操作,且安装塔之间距离 较远,因此,目前主要是采用人工背负的方式实现间隔运输与安装,工人劳动强度大,因体 力限制和间隔棒重量原因,工人每次能够背负的间隔棒数量很少,且安装时体力消耗大,导 致安装效率低。为此,提出一种高压缆线间隔棒辅助安装机器人机构,实现高压缆线间隔棒 辅助运输与辅助安装,提高高压缆线安装效率,减轻安装工人劳动强度。
发明内容
[0003]本发明的目的是针对高压缆线架设时间隔棒运输与安装时效率低,劳动强度大的 缺点,提出一种高压缆线间隔棒运输与辅助安装机器人机构,实现间隔棒的辅助安装,减轻 工人劳动强度,提高间隔棒安装效率。
[0004]本发明是通过以下技术方案实现的。
[0005]本发明所述的一种高压缆线间隔棒辅助安装机器人机构及间隔棒安装方法,包括 前驱动箱(1)、货箱(2)、后驱动箱(3);其中,前驱动箱⑴由前驱动箱架(50)、第一升降驱动 臂⑷、第二升降驱动臂(5)、第一直线电机(6)、第三升降驱动臂(7)、第四升降驱动臂⑻和 第二直线电机⑼组成;货箱⑵由货箱架(51)、间隔棒抬升驱动臂(10)组成;后驱动箱(3) 由后驱动箱架(52)、第五升降驱动臂(11)、第六升降驱动臂(13)和第三直线电机(12)、第七 升降驱动臂(14)、第八升降驱动臂(16)及第四直线电机(15)组成;
[0006]各升降驱动臂机构组成及连接关系如下: ’
[0007]第一升降驱动臂(4)由第一固定臂(17)、第一升降臂(18)及第一驱动轮(19)组成, 第一驱动轮(19)固定于第一升降臂(18)上,第一升降臂(18)可相对于第一固定臂上下运 动;
[0008]第一升降驱动臂(5)由第一固走臂(20)、第二升降臂(21)及第二驱动轮(22)组成, 第〒驱动轮(22)固定于第二升降臂(21)上,第二升降臂(21)可相对于第二固定臂(2〇)上下 运动;
[00=]—第三册驱动臂⑺由第三目趙(23)、第三升降臂(24)及第三驱动轮⑽组成, 第三驱动轮(25)固定于第三升降臂(23)上,第三升降臂(2¾可相对于第三固定臂(23)上下 运动;
[0010]第四升降驱动臂⑻由第四固定臂(2¾、第四升降臂(27)及第四驱动轮(28)组成 桌四驱动轮(28)固定于第四升降臂(27)上,第四升降臂(27)可相对于第四固定臂(26)上下 运动;
[0011]第五升降驱动臂(11)由第五固定臂(31)、第五升降臂(32)及第五驱动轮(33)组 成,第五驱动轮(3¾固定于第五升降臂(32)上,第五升降臂(3¾可相对于第五固定臂(31) 上下运动;
[0012]第六升降驱动臂(I3)由第六固定臂(34)、第六升降臂(35)及第六驱动轮(36)组 成,第六驱动轮C36)固定于第六升降臂〇35)上,第六升降臂(3¾可相对于第六固定臂(34) 上下运动;
[0013]第七升降驱动臂(14)由第七固定臂(37)、第七升降臂(別)及第七驱动轮(39)组 成,第七驱动轮(39)固定于第七升降臂(38)上,第七升降臂(3¾可相对于第七固定臂(37) 上下运动;
[0014]第A升降驱动臂(16)由第八固定臂(40)、第八升降臂(41)及第八驱动轮(42)组 成,第八驱动轮(42)固定于第八升降臂(41)上,第八升降臂(41)可相对于第八固定臂(4〇) 上下运动;
[0015]间隔棒抬升驱动臂(10)由第九固定臂(29)和第九升降臂(30)组成,第九升降臂 (30)可相对于第九固定臂(29)上下运动;
[0016]各驱动臂及直线电机连接关系如下:
[0017]第一升降驱动臂(4)与第二升降驱动臂(5)固定于第一直线电机⑹两端,可由第 一直线电机⑹驱动左右运动;第一直线电机⑹固定于前驱动箱架(50)上。
[0018]第三升降驱动臂(7)和第四升降驱动臂(8)固定于第二直线电机(9)两端,可由第 二直线电机(9)驱动左右运动;第二直线电机(9)固定于前驱动箱架(50)上。
[0019]第五升降驱动臂(11)与第六升降驱动臂(13)固定于第三直线电机(12)两端,可由 第三直线电机(12)驱动左右运动;第三直线电机(12)固定于后驱动箱架(52)上。
[0020]第七升降驱动臂(14)与第八升降驱动臂(16)固定于第四直线电机(15)两端,可由 第四直线电机(1¾驱动左右运动。第四直线电机(15)固定于后驱动箱架(52)上。
[0021]前驱动箱架(50)、后驱动箱架(52)与中间货箱(51)固定连接。
[0022]本发明所述的一种用于高压缆线辅助安装机器人机构的间隔棒安装方法,按如下 步骤;
[0023]起始时,间隔棒放置于机器人货箱架(50)中,机器人位于缆线下方,各升降驱动臂 处于收缩状态。
[0024]步骤1:第一升降驱动臂(4)中第一升降臂(1S)与第二升降驱动臂(5)中第二升降 臂(21)上升,使第一驱动轮(I9)和第二驱动轮(2¾处于略高于缆线I (4¾和缆线n (44)位 置;第一直线电机(6)驱动第一升降驱动臂(4)和第二升降驱动臂(5)运动至第一驱动轮 (19)与第二驱动轮(2¾分别位于缆线I (43)和缆线n (44)上方;然后,第一升降驱动臂(4) 中第一升降臂(18)和第二升降驱动臂(¾中第二升降臂(21)向下运动,使第一驱动轮(19) 与第二驱动轮(22)压紧在缆线I (43)和缆线II (44)上。
[0025]步骤2:第三升降驱动臂(?)中第三升降臂(23)与第四升降驱动臂(8)中第四升降 臂G7)上升,使第三驱动轮(四)和第四驱动轮(2S)处于略高于缆线V (4乃和缆线VI (48)位 置;第二直线电机(9)驱动第三升降驱动臂(7)和第四升降驱动臂(8)运动至第三驱动轮 (25)与第四驱动轮(28)分别位于缆线V (47)和缆线VI (48)上方;然后,第三升降驱动臂(7) 中第三升降臂(24)和第四升降驱动臂(8)中第四升降臂(27)向下运动,使第三驱动轮(25) 与第四驱动轮(28)压紧在缆线V (47)和缆线VI (48)上。
[0026]步骤3:第五升降驱动臂(11)中第五升降臂(32)与第六升降驱动臂(13)中第六升 降臂(3¾上升,使第五驱动轮(3¾和第六驱动轮(36)处于略高于缆线狐(49)和缆线观(53) 位置,第三直线电机(12)驱动第五升降驱动臂(n)和第六升降驱动臂(13)运动至第五驱动 轮(3¾与第六驱动轮(36)分别位于缆线W (49)和缆线珊(53)上方;然后,第五升降驱动臂 (11)中第五升降臂C32)和第六升降驱动臂(13)中第六升降臂(35)向下运动,使第五驱动轮 (33)与第六驱动轮(36)压紧在缆线现(49)和缆线M (53)上。
[0027]步骤4:第七升降驱动臂(14)中第七升降臂(38)与第八升降驱动臂(16)中第八升 降臂(41)上升,使第七驱动轮(3Q)和第八驱动轮(42)处于略高于缆线m (45)和缆线IV (46) 位置,第四直线电机(15)驱动第七升降驱动臂(14)和第八升降驱动臂(16)运动至第七驱动 轮(39)与第八驱动轮(42)分别位于缆线m (45)和缆线IV (46)上方;然后,第七升降驱动臂 (14)中第七升降臂(38)和第八升降驱动臂(16)中第八升降臂(41)向下运动,使第七驱动轮 (39)与第八驱动轮(42)压紧在缆线HI (45)和缆线IV (46)上。
[0028]步骤5:当各驱动轮均压紧在缆线上时,第一驱动轮(19)、第二驱动轮(22)、第三驱 动轮(2®、第四驱动轮(28)、第五驱动轮(33)、第六驱动轮(36)、第七驱动轮(39)和第八驱 动轮(42)启动,实现高压缆线辅助安装机器人在缆线上行走功能。
[0029]步骤6:当机器人行走至间隔棒安装位置时,各驱动轮刹住,使机器人静止于安装 位置,由人工方式将间隔棒置于间隔棒抬升驱动臂(10)的第九升降臂(30)上,然后,第九升 降臂(30)向上运动,将间隔棒抬升至指定位置,便于工人安装;安装结束后,第九升降臂 (30)向下运动,回到初始位置。
[0030]步骤7:安装完间隔棒后,重复步骤5和步骤6,直至所有间隔棒安装完成。
[0031] 本发明可实现间隔棒运输与辅助安装功能,且具有结构简单、操作方便、受力好等 特点;解决高压缆线安装过程中工人劳动量大、效率低的问题。
附图说明
[0032]图1为本发明的机构方案图。1为前驱动箱;2为货箱;3后驱动箱;50为前驱动箱架、 4为第一升降驱动臂、5为第二升降驱动臂、6为第一直线电机、7为第三升降驱动臂、8为第四 升降驱动臂,9为第二直线电机;51为货箱架、10为机械臂;52为后驱动箱架、11为第五升降 驱动臂、13为第六升降驱动臂、12为第三直线电机、14为第七升降驱动臂、16为第八升降驱 动臂,15为第四直线电机;17为第一固定臂、18为第一升降臂、19为第一驱动轮;20为第二固 定臂、21为第二升降臂、22第二驱动轮;23为第三固定臂、24为第三升降臂、25为第三驱动 轮;26为第四固定臂、27为第四升降臂、28为第四驱动轮组成;29为第九固定臂、30为第九升 降臂;31为第五固定臂、32为第五升降臂、33为第五驱动轮;34为第六固定臂、35为第六升降 臂、36为第六驱动轮;37为第七固定臂、38为第七升降臂、39为第七驱动轮;40为第八固定 臂、41为第八升降臂、42为第八驱动轮;43为缆线1、44为缆线n、45为缆线m、46为缆线IV、 47为缆线V、48为缆线VI、49为缆线VH、53为缆线珊。
具体实施方式
[0033]下面结合附图对本发明作进一步说明。
[0034]如图1所示,本发明包括前驱动箱1、货箱2和后驱动箱3;其中,前驱动箱1由前驱动 箱架5〇、固定于前驱动箱架50上的第一直线电机6及固定于第一直线电机6两端的第一升降 驱动臂4、第二升降驱动臂5、固定于前驱动箱架50上的第二直线电机9及固定于第二直线电 机9两端的第三升降驱动臂7、第四升降驱动臂8等组成;货箱2由货箱架51和固定于货箱架 51上的间隔棒抬升驱动臂10组成;后驱动箱3由后驱动箱架52、固定于后驱动箱架52上第三 直线电机I2及固定于第三直线电机两端的第五升降驱动臂11、第六升降驱动臂13、固定于 后驱动箱架52上的第四直线电机15及固定于第四直线电机15两端的第七升降驱动臂14、第 八升降驱动臂16等组成。
[0035]高压缆线间隔棒辅助安装机器人辅助安装过程如下:
[0036]起始时,间隔棒放置于机器人货箱架50中,机器人位于缆线下方,各升降驱动臂处 于收缩状态。机器人间隔棒辅助安装步骤如下:
[0037] 步骤1:第一升降驱动臂4中第一升降臂18与第二升降驱动臂5中第二升降臂21上 升,使第一驱动轮19和第二驱动轮22处于略高于缆线143和缆线II 44位置;第一直线电机6 驱动第一升降驱动臂4和第二升降驱动臂5运动至第一驱动轮19与第二驱动轮22分别位于 缆线I43和缆线1144上方;然后,第一升降驱动臂4中第一升降臂18和第二升降驱动臂5中第 二升降臂21向下运动,使第一驱动轮19与第二驱动轮22压紧在缆线143和缆线II44上;
[0038] 步骤2:第三升降驱动臂7中第三升降臂23与第四升降驱动臂8中第四升降臂27上 升,使第三驱动轮25和第四驱动轮28处于略高于缆线V 47和缆线VI48位置;第二直线电机9 驱动第三升降驱动臂7和第四升降驱动臂8运动至第三驱动轮25与第四驱动轮28分别位于 缆线V47和缆线VI4S上方;然后,第三升降驱动臂7中第三升降臂24和第四升降驱动臂8中 第四升降臂27向下运动,使第三驱动轮25与第四驱动轮28压紧在缆线V47和缆线VI48上; [0039]步骤3:第五升降驱动臂11中第五升降臂32与第六升降驱动臂13中第六升降臂35 上升,使第五驱动轮33和第六驱动轮36处于略高于缆线VE49和缆线M53位置,第三直线电 机I2驱动第五升降驱动臂11和第六升降驱动臂13运动至第五驱动轮33与第六驱动轮36分 别位于缆线W49和缆线珊53方;然后,第五升降驱动臂11中第五升降臂32和第六升降驱动 臂13中第六升降臂35向下运动,使第五驱动轮33与第六驱动轮36压紧在缆线W49和缆线观 53上;
[0040] 步骤4:第七升降驱动臂14中第七升降臂38与第八升降驱动臂16中第八升降臂41 上升,使第七驱动轮39和第八驱动轮42处于略高于缆线HI45和缆线IV46位置,第四直线电 机15驱动第七升降驱动臂14和第八升降驱动臂16运动至第七驱动轮39与第八驱动轮42分 别位于缆线III45和缆线IV46上方;然后,第七升降驱动臂14中第七升降臂38和第八升降驱 动臂16中第八升降臂41向下运动,使第七驱动轮39与第八驱动轮42压紧在缆线HI 45和缆线 IV46 上;
[0041]步骤5:当各驱动轮均压紧在缆线上时,第一驱动轮19、第二驱动轮22、第三驱动轮 25、第四驱动轮28、第五驱动轮幻、第六驱动轮36、第七驱动轮39和第八驱动轮42启动,实现 高压缆线辅助安装机器人在缆线上行走功能。
[0042]步骤6:当机器人行走至间隔棒安装位置时,各驱动轮刹住,使机器人静止于安装 位置,由人工方式将间隔棒置于间隔棒抬升驱动臂10的第九升降臂30上,然后,第九升降臂 30向上运动,将间隔棒抬升至指定位置,便于工人安装;安装结束后,第九升降臂30向下运 动,回到初始位置。
[0043]步骤7:安装完间隔棒后,重复步骤5和步骤6,直至所有间隔棒安装完成。

Claims (2)

  1. 一 1.一种高压缆线间隔棒辅助安装机器人机构,其特征是包括前驱动箱(1)、货箱⑵、后 驱动褚(3);其中,如驱动箱(1)由如驱动箱架(5〇)、第一升降驱动臂(4)、第二升降驱动臂 (5)、第一直线电机(6)、第三升降驱动臂⑺、第四升降驱动臂⑻和第二直线电机组成; 货箱⑵由货箱架(51)、间隔棒抬升驱动臂(1〇)组成;后驱动箱(幻由后驱动箱架(52)、第五 升降驱动臂(11)、第六升降驱动臂(1¾和第三直线电机(12)、第七升降驱动臂(14) 升 降驱动臂(16)及第四直线电机(15)组成; ' 各升降驱动臂机构组成及连接关系如下: 第一升降驱动臂(4)由第一固定臂(17)、第一升降臂(18)及第一驱动轮(19)组成,第一 驱动轮(19)固定于第一升降臂(18)上,第一升降臂(18)可相对于第一固定臂上下运动; 第二升降驱动臂(5)由第二固定臂(20)、第二升降臂(21)及第二驱动轮(22)组成,第二 驱动轮(2¾固定于第二升降臂(21)上,第二升降臂(2丨)可相对于第二固定臂(2〇)上下运 动; 第二升降驱动臂(7)由第二固走臂(23)、第三升降臂(24)及第三驱动轮(25)组成,第三 驱动轮(2¾固定于第三升降臂(23)上,第三升降臂(23)可相对于第三固定臂(23)上下运 动; 第四升降驱动臂(8)由第四固定臂(26)、第四升降臂(2乃及第四驱动轮(28)组成,第四 驱动轮(2¾固定于第四升降臂(27)上,第四升降臂(27)可相对于第四固定臂(26)上下运 动; 第五升降驱动臂(11)由第五固定臂(31)、第五升降臂(似)及第五驱动轮(33)组成,第 五驱动轮(33)固定于第五升降臂(3¾上,第五升降臂(3¾可相对于第五固定臂(31)上下运 动; 第六升降驱动臂(13)由第六固定臂(34)、第六升降臂(35)及第六驱动轮(36)组成,第 六驱动轮(36)固定于第六升降臂(35)上,第六升降臂(35)可相对于第六固定臂(34)上下运 动; 第七升降驱动臂(14)由第七固定臂(37)、第七升降臂(38)及第七驱动轮(39)组成,第 七驱动轮C39)固定于第七升降臂(38)上,第七升降臂(38)可相对于第七固定臂(37)上下运 动; 第八升降驱动臂(16)由第八固定臂(40)、第八升降臂(41)及第八驱动轮(42)组成,第 八驱动轮(42)固定于第八升降臂(41)上,第八升降臂(41)可相对于第八固定臂(40)上下运 动; 间隔棒抬升驱动臂(10)由第九固定臂(29)和第九升降臂(30)组成,第九升降臂(30)可 相对于第九固定臂(29)上下运动; 各驱动臂及直线电机连接关系如下: 第一升降驱动臂(4)与第二升降驱动臂(5)固定于第一直线电机(6)两端,可由第一直 线电机(6)驱动左右运动;第一直线电机⑹固定于前驱动箱架(50)上; 第三升降驱动臂(7)和第四升降驱动臂(8)固定于第二直线电机(9)两端,可由第二直 线电机(9)驱动左右运动;第二直线电机⑼固定于前驱动箱架(50)上; 第五升降驱动臂(11)与第六升降驱动臂(1¾固定于第三直线电机(12)两端,可由第三 直线电机(12)驱动左右运动;第三直线电机(12)固定于后驱动箱架(52)上; 第七升降驱动臂(14)与第八升降驱动臂(16)固定于第四直线电机(15)两端,可由第四 直线电机(15)驱动左右运动;第四直线电机(15)固定于后驱动箱架(52)上; 前驱动箱架(50)、后驱动箱架(52)与中间货箱(51)固定连接。
  2. 2.权利要求1所述的一种高压缆线间隔棒辅助安装机器人机构的间隔棒安装方法,其 特征是: 起始时,间隔棒放置于机器人货箱架(50)中,机器人位于缆线下方,各升降驱动臂处于 收缩状态; 步骤1:第一升降驱动臂(4)中第一升降臂(18)与第二升降驱动臂(5)中第二升降臂 (21)上升,使第一驱动轮(19)和第二驱动轮(22)处于略高于缆线I (43)和缆线n (44)位置; 第一直线电机(6)驱动第一升降驱动臂(4)和第二升降驱动臂(5)运动至第一驱动轮(19)与 第二驱动轮(2¾分别位于缆线I (43)和缆线n (44)上方;然后,第一升降驱动臂(4)中第一 升降臂(18)和第二升降驱动臂(5)中第二升降臂(21)向下运动,使第一驱动轮(19)与第二 驱动轮(22)压紧在缆线I (43)和缆线n (44)上; 步骤2:第三升降驱动臂(7)中第三升降臂(23)与第四升降驱动臂(8)中第四升降臂 (27)上升,使第三驱动轮(25)和第四驱动轮(28)处于略高于缆线V (47)和缆线VI (48)位 置;第二直线电机(9)驱动第三升降驱动臂(7)和第四升降驱动臂(8)运动至第三驱动轮 (2¾与第四驱动轮(28)分别位于缆线V (47)和缆线VI (48)上方;然后,第三升降驱动臂(7) 中第三升降臂(24)和第四升降驱动臂(8)中第四升降臂(27)向下运动,使第三驱动轮(25) 与第四驱动轮(28)压紧在缆线V (47)和缆线VI (48)上; 步骤3:第五升降驱动臂(11)中第五升降臂(32)与第六升降驱动臂(13)中第六升降臂 (35)上升,使第五驱动轮(33)和第六驱动轮(36)处于略高于缆线VH (49)和缆线VI (53)位 置,第三直线电机(1¾驱动第五升降驱动臂(11)和第六升降驱动臂(13)运动至第五驱动轮 (3¾与第六驱动轮(36)分别位于缆线W (49)和缆线VI (53)上方;然后,第五升降驱动臂 (11)中第五升降臂(32)和第六升降驱动臂(13)中第六升降臂(35)向下运动,使第五驱动轮 (33)与第六驱动轮(36)压紧在缆线W (49)和缆线珊(53)上; 步骤4:第七升降驱动臂(14)中第七升降臂(38)与第八升降驱动臂(16)中第八升降臂 (41) 上升,使第七驱动轮(39)和第八驱动轮(42)处于略高于缆线HI (45)和缆线IV (46)位 置,第四直线电机(15)驱动第七升降驱动臂(14)和第八升降驱动臂(16)运动至第七驱动轮 (39)与第八驱动轮(42)分别位于缆线HI (45)和缆线IV (46)上方;然后,第七升降驱动臂 (14)中第七升降臂(38)和第八升降驱动臂(16)中第八升降臂(41)向下运动,使第七驱动轮 (39)与第八驱动轮(42)压紧在缆线m (45)和缆线IV (46)上; 步骤5:当各驱动轮均压紧在缆线上时,第一驱动轮(19)、第二驱动轮(22)、第三驱动轮 (25)、第四驱动轮(28)、第五驱动轮(33)、第六驱动轮(36)、第七驱动轮(39)和第八驱动轮 (42) 启动,实现高压缆线辅助安装机器人在缆线上行走功能; 步骤6:当机器人行走至间隔棒安装位置时,各驱动轮刹住,使机器人静止于安装位置, 由人工方式将间隔棒置于间隔棒抬升驱动臂(10)的第九升降臂(30)上,然后,第九升降臂 (3〇)向上运动,将间隔棒抬升至指定位置,便于工人安装;安装结束后,第九升降臂(30)向 下运动,回到初始位置; 步骤安装完间隔棒后,重复步骤5和步骤6,直至所有间隔棒安装完成。
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