CN108356852B - 用于高压缆线间隔棒辅助安装机器人的驱动装置 - Google Patents

用于高压缆线间隔棒辅助安装机器人的驱动装置 Download PDF

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Abstract

一种用于高压缆线间隔棒辅助安装机器人的驱动装置，包括机架、直线导轨、驱动电机、固定板、齿轮、滚动轴承、定位块、丝杠、方形架、丝杠螺母轴、行走轮、行走电机、直线电机等；本发明结构简单，质量轻；同时运动控制简单，易于实现，成对使用时可实现高压缆线间隔棒辅助安装机器人在高压缆线上行走与避障功能，解决高压缆线间隔棒运输与辅助安装问题，提高高压缆线安装效率，减轻安装工人劳动强度。

Description

用于高压缆线间隔棒辅助安装机器人的驱动装置
技术领域
本发明涉及机器人技术领域，特别涉及一种用于高压缆线间隔棒辅助安装机器人驱动装置。
背景技术
高压缆线的架设是实现缆线电力输送的前提，而高压缆线架设时各缆线间必须用间隔棒将缆线分隔开来，因此，间隔棒的运输与安装是高压缆线架设的关键技术。目前，间隔棒的运输与安装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。采用高压缆线间隔棒辅助安装机器人技术是解决该问题的有效方法；而采用机器人技术首先要解决的驱动问题，为此，提出一种用于高压缆线间隔棒辅助安装机器人驱动装置，实现通过机器人技术解决高压缆线间隔棒运输与辅助安装问题，提高高压缆线安装效率，减轻安装工人劳动强度。
发明内容
本发明的目的是为高压缆线辅助安装机器人提供一种驱动装置，以实现该机器人在高压缆线上行走、避障功能。
本发明是通过以下技术方案实现的。
本发明所述的用于高压缆线间隔棒辅助安装机器人的驱动装置，包括机架(1)，第一直线导轨(2)，第二直线导轨(3)，第一驱动电机(4)，第一固定板(5)，第一齿轮(6)，第二齿轮(7)，第一螺母(8)，第一滚动轴承(9)，第一定位块(10)，第一丝杠(11)，第一方形架(12)，第一丝杠螺母轴(13)，第一行走轮(14)，第一行走电机(15)，第一直线电机(16)，第一直线电机螺母(17)；第二驱动电机(18)，第二固定板(19)，第三齿轮(20)，第四齿轮(21)，第二螺母(22)，第二滚动轴承(23)，第二定位块(24)，第二丝杠(25)，第二方形架(26)，第二丝杠螺母轴(27)，第二直线电机(28)，第二直线电机螺母(29)，第二行走电机(30)，第二行走轮(31)；第三驱动电机(42)，第二固定板(43)，第五齿轮(44)，第六齿轮(45)，第三螺母(46)，第三滚动轴承(47)，第三定位块(48)，第三丝杠(49)，第三方形架(50)，第三丝杠螺母轴(51)，第三直线电机(52)，第三直线电机螺母(53)，第三行走电机(54)，第三行走轮(55)；第四驱动电机(56)，第四固定板(57)，第七齿轮(58)，第八齿轮(59)，第四螺母(60)，第四滚动轴承(61)，第四定位块(62)，第四丝杠(63)，第四方形架(64)，第四丝杠螺母轴(65)，第四直线电机(66)，第四直线电机螺母(67)，第四行走电机(68)，第四行走轮(69)。
各部分连接关系如下：
第一直线导轨(2)和第二直线导轨(3)固定于机架(1)上，第一方形架(12)与第一直线导轨(2)和第二直线导轨(3)联接，第一驱动电机(4)固定于第一固定板(5)上，且其轴与第一齿轮(6)固定联接，第二齿轮(7)与第一齿轮(6)啮合，且与第一丝杠(11)固定联接，第一丝杠(11)与第一螺母(8)及第一滚动轴承(9)联接，第一滚动轴承(9)装在第一定位块(10)中，第一定位块(10)与第一固定板(5)和第一方形架(12)固定联接；第一丝杠螺母轴(13)与第一丝杠(11)联接，第一行走电机(15)固定在第一丝杠螺母轴(13)上，且与第一行走轮(14)固定联接；第一直线电机(16)固定于机架(1)上，其轴与第一直线电机螺母(17)联接，第一直线电机螺母(17)与第一方形架(12)固定联接。
第二方形架(26)与第一直线导轨(2)和第二直线导轨(3)联接，第二驱动电机(18)固定于第二固定板(19)上，且其轴与第三齿轮(20)固定联接，第四齿轮(21)与第三齿轮(20)啮合，且与第二丝杠(25)固定联接，第二丝杠(25)与第二螺母(22)及第二滚动轴承(23)联接，第二滚动轴承(23)装在第二定位块(24)中，第二定位块(24)与第二固定板(19)和第二方形架(26)固定联接；第二丝杠螺母轴(27)与第二丝杠(25)联接，第二行走电机(31)固定在第一丝杠螺母轴(27)上，且与第二行走轮(30)固定联接，第二直线电机(28)固定于机架(1)上，其轴与第二直线电机螺母(29)联接，第二直线电机螺母(29)与第二方形架(26)固定联接；
第三方形架(50)与第三直线导轨(41)和第四直线导轨(40)联接，第三驱动电机(42)固定于第三固定板(43)上，且其轴与第五齿轮(44)固定联接，第六齿轮(45)与第五齿轮(44)啮合，且与第三丝杠(49)固定联接，第三丝杠(49)与第三螺母(46)及第三滚动轴承(47)联接，第三滚动轴承(47)装在第三定位块(48)中，第三定位块(48)与第三固定板(43)和第三方形架(50)固定联接；第三丝杠螺母轴(51)与第三丝杠(49)联接，第三行走电机(54)固定在第三丝杠螺母轴(51)上，且与第三行走轮(55)固定联接；
第四方形架(64)与第三直线导轨(41)和第四直线导轨(40)联接，第四驱动电机(56)固定于第四固定板(57)上，且其轴与第七齿轮(58)固定联接，第八齿轮(59)与第七齿轮(58)啮合，且与第四丝杠(63)固定联接，第四丝杠(63)与第四螺母(60)及第四滚动轴承(61)联接，第四滚动轴承(61)装在第四定位块(62)中，第四定位块(62)与第四固定板(57)和第四方形架(64)固定联接；第四丝杠螺母轴(65)与第四丝杠(63)联接，第四行走电机(68)固定在第四丝杠螺母轴(65)上，且与第四行走轮(69)固定联接；
该装置成对使用时，可实现高压缆线辅助安装机器人在高压缆线上行走与避障功能。
本发明所述的用于高压缆线间隔棒辅助安装机器人的驱动装置在高压缆线上行走与避障具体实现过程如下：
步骤1：当高压缆线辅助安装机器人位于缆线下方时，第一直线电机(16)驱动第一直线电机螺母(17)，使第一方形架(12)及第一行走轮(14)处于第一高压缆线(32)与第八高压缆线(39)之间，第一驱动电机(4)驱动第一齿轮(6)和第二齿轮(7)，使第一丝杠(11)旋转，驱动第一丝杠轴(13)向上运动至第一行走轮(14)高于第八高压缆线(39)位置；接着，第一直线电机(16)再驱动第一直线电机螺母(17)带动第一方形架(12)及第一行走轮(14)位于第八高压缆线(39)上方；最后，第一驱动电机(4)驱动第一齿轮(6)和第二齿轮(7)使第一丝杠(10)反向旋转，驱动第一丝杠轴(13)向下运动至第一行走轮(14)压在第八高压缆线(39)上。
步骤2：第二直线电机(28)驱动第二直线电机螺母(29)，使第二方形架(26)及第二行走轮(31)处于第二高压缆线(33)与第三高压缆线(34)之间，第二驱动电机(18)驱动第三齿轮(20)和第四齿轮(21)，使第二丝杠(25)旋转，驱动第二丝杠轴(27)向上运动至第二行走轮(31)高于第三高压缆线(34)位置；接着，第二直线电机(28)再驱动第二直线电机螺母(29)带动第二方形架(26)及第二行走轮(31)位于第三高压缆线(34)上方；最后，第二驱动电机(18)驱动第三齿轮(20)和第四齿轮(21)使第二丝杠(25)反向旋转，驱动第二丝杠轴(27)向下运动至第二行走轮(31)压在第三高压缆线(34)上。
步骤3：第三直线电机(52)驱动第三直线电机螺母(53)，使第三方形架(50)及第三行走轮(55)处于第一高压缆线(32)与第二高压缆线(33)之间，第三驱动电机(42)驱动第五齿轮(44)和第六齿轮(45)，使第三丝杠(49)旋转，驱动第三丝杠轴(51)向上运动至第三行走轮(55)高于第一高压缆线(32)位置；接着，第三直线电机(52)再驱动第三直线电机螺母(53)带动第三方形架(50)及第三行走轮(55)位于第一高压缆线(32)上方；最后，第三驱动电机(42)驱动第五齿轮(44)和第六齿轮(45)使第三丝杠(49)反向旋转，驱动第三丝杠轴(51)向下运动至第三行走轮(55)压在第一高压缆线(32)上。
步骤4：第四直线电机(66)驱动第四直线电机螺母(67)，使第四方形架(64)及第四行走轮(69)处于第一高压缆线(32)与第二高压缆线(33)之间，第四驱动电机(56)驱动第七齿轮(58)和第八齿轮(59)，使第四丝杠(63)旋转，驱动第四丝杠轴(65)向上运动至第四行走轮(69)高于第二高压缆线(33)位置；接着，第四直线电机(66)再驱动第四直线电机螺母(67)带动方形架(64)及第四行走轮(69)位于第二高压缆线(33)上方；最后，第四驱动电机(56)驱动第七齿轮(58)和第八齿轮(59)使第四丝杠(63)反向旋转，驱动第四丝杠轴(65)向下运动至第四行走轮(69)压在第二高压缆线(33)上。
步骤5：当所有驱动轮都压在对应的高压缆线上后，第一行走电机(15)、第二行走电机(30)、第三行走电机(54)和第四行走电机(68)启动，驱动第一行走轮(14)、第二行走轮(31)、第三行走轮(55)和第四行走轮(69)在第八高压缆线(39)、第三高压缆线(34)、第一高压缆线(32)和第二高压缆线(33)上行走，从而实现在高压缆线上行走的功能。
本发明结构简单，质量轻；同时运动控制简单，易于实现，成对使用时可实现高压缆线间隔棒辅助安装机器人在高压缆线上行走与避障功能，解决高压缆线间隔棒运输与辅助安装问题，提高高压缆线安装效率，减轻安装工人劳动强度。
附图说明
图1为本发明的结构原理前视图。
图2为本发明的结构原理后视图。
图3为本发明的结构原理侧视图。
其中，1为机架，2为第一直线导轨，3为第二直线导轨，4为第一驱动电机，5为第一固定板，6为第一齿轮，7为第二齿轮，8为第一螺母，9为第一滚动轴承，10为第一定位块，11为第一丝杠，12为第一方形架，13为第一丝杠螺母轴，14为第一行走轮，15为第一行走电机，16为第一直线电机，17为第一直线电机螺母；18为第二驱动电机，19为第二固定板，20为第三齿轮，21为第四齿轮，22为第二螺母，23为第二滚动轴承，24为第二定位块，25为第二丝杠，26为第二方形架，27为第二丝杠螺母轴，28为第二直线电机，29为第二直线电机螺母，30为第二行走轮，31为第二行走电机，42为第三驱动电机，43为第二固定板，44为第五齿轮，45为第六齿轮，46为第三螺母，47为第三滚动轴承，48为第三定位块，49主第三丝杠，50为第三方形架，51为第三丝杠螺母轴，52为第三直线电机，53为第三直线电机螺母，54为第三行走电机，55为第三行走轮；56为第四驱动电机，57为第四固定板，58为第七齿轮，59为第八齿轮，60为第四螺母，61为第四滚动轴承，62为第四定位块，63为第四丝杠，64为第四方形架，65为第四丝杠螺母轴，66为第四直线电机，67为第四直线电机螺母，68为第四行走电机，69为第四行走轮。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，当高压缆线辅助安装机器人位于缆线下方时，第一直线电机16驱动第一直线电机螺母17，使第一方形架12及第一行走轮14处于第一高压缆线32与第八高压缆线39之间，第一驱动电机4驱动第一齿轮6和第二齿轮7，使第一丝杠11旋转，驱动第一丝杠轴13向上运动至第一行走轮14高于第八高压缆线39位置；接着，第一直线电机16再驱动第一直线电机螺母17带动第一方形架12及第一行走轮14位于第八高压缆线39上方；最后，第一驱动电机4驱动第一齿轮6和第二齿轮7使第一丝杠10反向旋转，驱动第一丝杠轴13向下运动至第一行走轮14压在第八高压缆线39上。
第二直线电机28驱动第二直线电机螺母29，使第二方形架26及第二行走轮31处于第二高压缆线33与第三高压缆线34之间，第二驱动电机18驱动第三齿轮20和第四齿轮21，使第二丝杠25旋转，驱动第二丝杠轴27向上运动至第二行走轮31高于第三高压缆线34位置；接着，第二直线电机28再驱动第二直线电机螺母29带动第二方形架26及第二行走轮31位于第三高压缆线34上方；最后，第二驱动电机18驱动第三齿轮20和第四齿轮21使第二丝杠25反向旋转，驱动第二丝杠轴27向下运动至第二行走轮31压在第三高压缆线34上。
如图2所示，当高压缆线辅助安装机器人位于缆线下方时，第三直线电机52驱动第三直线电机螺母53，使第三方形架50及第三行走轮55处于第一高压缆线32与第二高压缆线33之间，第三驱动电机42驱动第五齿轮44和第六齿轮45，使第三丝杠49旋转，驱动第三丝杠轴51向上运动至第三行走轮55高于第一高压缆线32位置；接着，第三直线电机52再驱动第三直线电机螺母53带动第三方形架50及第三行走轮55位于第一高压缆线32上方；最后，第三驱动电机42驱动第五齿轮44和第六齿轮45使第三丝杠49反向旋转，驱动第三丝杠轴51向下运动至第三行走轮55压在第一高压缆线32上。
第四直线电机66驱动第四直线电机螺母67，使第四方形架64及第四行走轮69处于第一高压缆线32与第二高压缆线33之间，第四驱动电机56驱动第七齿轮58和第八齿轮59，使第四丝杠63旋转，驱动第四丝杠轴65向上运动至第四行走轮69高于第二高压缆线33位置；接着，第四直线电机66再驱动第四直线电机螺母67带动方形架64及第四行走轮69位于第二高压缆线33上方；最后，第四驱动电机56驱动第七齿轮58和第八齿轮59使第四丝杠63反向旋转，驱动第四丝杠轴65向下运动至第四行走轮69压在第二高压缆线33上。
如图3所示，当所有驱动轮都压在对应的高压缆线上后，第一行走电机15、第二行走电机30、第三行走电机54和第四行走电机68启动，驱动第一行走轮14、第二行走轮31、第三行走轮55和第四行走轮69在第八高压缆线39、第三高压缆线34、第一高压缆线32和第二高压缆线33上行走，从而实现在高压缆线上行走的功能。

Claims (1)

1.一种用于高压缆线间隔棒辅助安装机器人的驱动装置，其特征是包括机架（1），第一直线导轨（2），第二直线导轨（3），第一驱动电机（4），第一固定板（5），第一齿轮（6），第二齿轮（7），第一螺母（8），第一滚动轴承（9），第一定位块（10），第一丝杠（11），第一方形架（12），第一丝杠螺母轴（13），第一行走轮（14），第一行走电机（15），第一直线电机（16），第一直线电机螺母（17）；第二驱动电机（18），第二固定板（19），第三齿轮（20），第四齿轮（21），第二螺母（22），第二滚动轴承（23），第二定位块（24），第二丝杠（25），第二方形架（26），第二丝杠螺母轴（27），第二直线电机（28），第二直线电机螺母（29），第二行走电机（30），第二行走轮（31）；第三驱动电机（42），第三固定板（43），第五齿轮（44），第六齿轮（45），第三螺母（46），第三滚动轴承（47），第三定位块（48），第三丝杠（49），第三方形架（50），第三丝杠螺母轴（51），第三直线电机（52），第三直线电机螺母（53），第三行走电机（54），第三行走轮（55）；第四驱动电机（56），第四固定板（57），第七齿轮（58），第八齿轮（59），第四螺母（60），第四滚动轴承（61），第四定位块（62），第四丝杠（63），第四方形架（64），第四丝杠螺母轴（65），第四直线电机（66），第四直线电机螺母（67），第四行走电机（68），第四行走轮（69）；
第一直线导轨（2）和第二直线导轨（3）固定于机架（1）上，第一方形架（12）与第一直线导轨（2）和第二直线导轨（3）联接，第一驱动电机（4）固定于第一固定板（5）上，且其轴与第一齿轮（6）固定联接，第二齿轮（7）与第一齿轮（6）啮合，且与第一丝杠（11）固定联接，第一丝杠（11）与第一螺母（8）及第一滚动轴承（9）联接，第一滚动轴承（9）装在第一定位块（10）中，第一定位块（10）与第一固定板（5）和第一方形架（12）固定联接； 第一丝杠螺母轴（13）与第一丝杠（11）联接，第一行走电机（15）固定在第一丝杠螺母轴（13）上，且与第一行走轮（14）固定联接；第一直线电机（16）固定于机架（1）上，其轴与第一直线电机螺母（17）联接，第一直线电机螺母（17）与第一方形架（12）固定联接；
第二方形架（26）与第一直线导轨（2）和第二直线导轨（3）联接，第二驱动电机（18）固定于第二固定板（19）上，且其轴与第三齿轮（20）固定联接，第四齿轮（21）与第三齿轮（20）啮合，且与第二丝杠（25）固定联接，第二丝杠（25）与第二螺母（22）及第二滚动轴承（23）联接，第二滚动轴承（23）装在第二定位块（24）中，第二定位块（24）与第二固定板（19）和第二方形架（26）固定联接；第二丝杠螺母轴（27）与第二丝杠（25）联接，第二行走电机（30）固定在第二丝杠螺母轴（27）上，且与第二行走轮（31）固定联接，第二直线电机（28）固定于机架（1）上，其轴与第二直线电机螺母（29）联接，第二直线电机螺母（29）与第二方形架（26）固定联接；
第三方形架（50）与第三直线导轨（41）和第四直线导轨（40）联接，第三驱动电机（42）固定于第三固定板（43）上，且其轴与第五齿轮（44）固定联接，第六齿轮（45）与第五齿轮（44）啮合，且与第三丝杠（49）固定联接，第三丝杠（49）与第三螺母（46）及第三滚动轴承（47）联接，第三滚动轴承（47）装在第三定位块（48）中，第三定位块（48）与第三固定板（43）和第三方形架（50）固定联接；第三丝杠螺母轴（51）与第三丝杠（49）联接，第三行走电机（54）固定在第三丝杠螺母轴（51）上，且与第三行走轮（55）固定联接；
第四方形架（64）与第三直线导轨（41）和第四直线导轨（40）联接，第四驱动电机（56）固定于第四固定板（57）上，且其轴与第七齿轮（58）固定联接，第八齿轮（59）与第七齿轮（58）啮合，且与第四丝杠（63）固定联接，第四丝杠（63）与第四螺母（60）及第四滚动轴承（61）联接，第四滚动轴承（61）装在第四定位块（62）中，第四定位块（62）与第四固定板（57）和第四方形架（64）固定联接；第四丝杠螺母轴（65）与第四丝杠（63）联接，第四行走电机（68）固定在第四丝杠螺母轴（65）上，且与第四行走轮（69）固定联接。
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