CN109659855A - 利用无人机安装绝缘软梯滑车的作业方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种利用无人机对线路设备进行安装的方法，特别是一种利用无人机安装绝缘软梯滑车的作业方法，其步骤包括：1）提供一种带有倒置锥体框架的绝缘软梯滑车以及一种活动钩具，活动钩具能够钩住绝缘软梯滑车，其钩爪能够摆动实现与锥体框架的对接和对滑车的稳定钩接；2）无人机连接活动钩具，活动钩具钩连滑车，控制无人机带着二者到达导线侧，通过滑车上的导引长杆将导线引入滑车内的上滑轮下方，完成搭接；3）控制无人机将活动钩具脱离滑车，完成滑车的安装作业。本发明的优点在于：基于现有的无人机技术，使得无人机安装绝缘软梯滑车得以有效实现，节约大量的人力物力，并大大缩短作业时间，提高作业效率，避免了作业人员高空作业的安全隐患问题。

Description

利用无人机安装绝缘软梯滑车的作业方法

技术领域

本发明涉及一种利用无人机对线路设备进行安装的方法，特别是一种利用无人机安装绝缘软梯滑车的作业方法。

背景技术

现有技术中，绝缘软梯是输电线路工程中常用的设备，使用时，作业人员携带着导线侧滑车，由作业人员攀爬到铁塔对应导线的横担处，通过绝缘操作杆将带有绝缘绳的挑到导线上，再由地面人员进行绝缘软梯的安装。整个操作过程需要大量的人力物力配合，且耗时长、作业效率低，同时还存在作业人员的人身安全隐患问题。

发明内容

本发明的目的在于根据现有技术的不足之处而提供一种能够大量节约人力物力、耗时短、作业效率高、能够降低作业人员人身安全隐患的利用无人机安装绝缘软梯滑车的作业方法。

本发明所述目的是通过以下途径来实现的：

利用无人机安装绝缘软梯滑车的作业方法，其要点在于，包括有如下步骤：

1）提供一种绝缘软梯滑车，其包括有开口框架、上滑轮和下滑轮构件，开口框架包括倒U型支架和连接支架，上滑轮安装在倒U型支架内，连接支架与下滑轮构件连接；其中倒U型支架一侧板与连接支架一体构造，另一侧板为一种中空套杆，该中空套杆下部的自由端部为呈外翻的斜杆构造，在斜杆构造的端部固定连接有一导引长杆，中空套杆的斜杆构造处与连接支架所在的同侧形成一个开口；还包括有一闭锁杆，该闭锁杆位于中空套杆中，上下两端均设置有限位装置，在闭锁杆的顶端部通过连杆固定安装有一个金属环，多根连杆与金属环构成倒置的锥体架构；常态下闭锁杆在重力作用下向下，底端部靠近连接支架的端部，使得开口框架呈闭合状态，闭锁杆向上被拉起时受下端限位装置作用仍保持位于中空套杆中，此时开口框架呈放状态；

2）提供一种活动钩具，其包括有钩爪和主杆，主杆的顶端部设置有连接部，钩爪至少有三个且均匀分布在主杆的环围，呈以主杆为中心的辐射状，主杆的下端部设置有与钩爪适配分布的横杆，每个钩爪的两端均向上弯曲，同时远离主杆的自由端重于靠近主杆活动端；每根横杆的一端与主杆固定连接，另一端则与钩爪的中部铰接，主杆上设置有限位台，钩爪的活动端靠触在限位台下端面，常态下，自由端因重力作用向下，而因钩爪中部铰接使得活动端向上却在限位台作用下被限制，此时钩爪的两端处于同一水平面或者自由端低于活动端；

3）提供一种无人机，该无人机上设置有连接构件，该连接构件与活动钩具的连接部连接，将活动钩具上的钩爪穿过倒置的锥体架构，即连杆之间的空间，此时锥体架构上的金属环靠触并压到钩爪活动端，当活动钩具向上运动时，钩爪以与横杆铰接点为支点转动，活动端受金属环压力向下，而自由端则向上翘起，锥体架构随之滑到钩爪的最低点；继续向上提起金属环，此时与金属环连接的闭锁杆被随之向上提起，开口框架的开口呈开放状态，

4）启动无人机，无人机通过活动钩具携带着绝缘软梯滑车飞到导线侧，控制无人机将绝缘软梯滑车带到导线处，先将导引长杆搭在导线上，然后侧向移动顺着导引长杆将绝缘软梯滑车移入导线直至导线经由导引长杆、斜杆构造进入倒U型支架内，并与上滑轮嵌接，绝缘软梯滑车就位；

5）控制无人机缓慢向下移动，带动活动钩具以及金属环向下运动，闭锁杆在此过程中逐渐向下往连接支架方向移动并封闭开口框架的开口，直至开口框架的开口被闭锁，闭锁杆和金属环停止向下运动，而活动钩具则进一步向下，金属环相对远离钩爪方向向上，直至金属环离开钩爪，此时钩爪活动端重新靠触到限位台，钩爪恢复常态，控制无人机向远离金属环的方向移动，保持移动方向与穿入锥体架构的钩爪延伸方向相反，直至钩爪完全脱离锥体架构；

6）控制无人机带着活动钩具离开导线；绝缘软梯滑车完成在导线处的安装。

所述活动钩爪利用跷跷板的原理，常态下，远离主杆自由端低于或者等高于靠近主杆的活动端，便于钩爪伸入或者离开椎体架构，而操作中，金属环被钩爪钩住时，活动端和自由端则会发生转动，活动端受金属环压力向下，而自由端向上翘起，金属环被动滑到倾斜钩爪靠近主杆的最低点，从而有效钩住金属环并避免锥体架构脱出，确保操作可靠性和安全性。这样，本发明实现了控制无人机完成高空导线侧的绝缘软梯滑车的安装，可以节约大量的人力物力，在针对性设计的绝缘软梯滑车闭锁杆和倒置椎体架构以及适配的活动钩具基础上，无人机作业时间相比人力安装大大缩短，有效提高了作业效率，同时还解决了高空作业人员的安全隐患问题。

在完成导线侧的作业后，还可以利用无人机将导线处的绝缘软梯滑车进行卸取操作，具体作业步骤如下：

1）将无人机的连接构件与活动钩具的连接部连接；

2）启动无人机，带动活动钩具到达导线侧的绝缘软梯滑车上方，控制无人机使得钩爪自由端部对准绝缘软梯滑车的锥体架构上两连杆之间的空间，然后横向移动活动钩具，使得钩爪完成穿入锥体架构，然后向上提起活动钩具，令钩爪呈活动端向下的倾斜状态，金属环位于钩爪活动端靠近主杆，完成活动钩具与绝缘软梯滑车的连接；

3）控制无人机继续向上运动，并带动活动钩具拉起连接金属环的闭锁杆，直至闭锁杆完全打开开口框架的开口处，然后进一步提起绝缘软梯滑车，直至导线离开上滑轮并到达开口框架的开口处，

4）控制无人机向一侧移动，使得导线脱出开口框架，并离开绝缘软梯滑车的导引长杆，最后控制无人机带着活动钩具以及绝缘软梯滑车离开导线，完成绝缘软梯滑车的卸取作业。

所述限位台为一种圆形金属片，套装在主杆上。此时在常态下所述的钩爪活动端端头向上靠触在圆形金属片下端面。此方案需要外加配件，但能保持主杆等部件的强度。

或者所述限位台为主杆上设置的限位长槽，即在主杆上相对于钩爪活动端位置设置的对应的一种长形槽，钩爪活动端位于限位长槽中。常态下，钩爪活动端靠触在限位长槽的内侧顶面，以此限制向上活动的空间，并以钩爪中部铰接点为支点在限位长槽中上下摆动。此方案无需外加配件，结构紧凑，可靠性好，但对主杆的强度有所削弱。

在上述限位台的基础上，所述钩爪活动端下方的横杆处固定安装有U型槽，U型槽位于横杆的下端面。当钩爪活动端向下运动时，正好落入U型槽中，横杆和U型槽的深度之和大于活动端的高度，U型槽能够防止钩爪以横杆铰接点为支点产生翻转，提高操作可靠性和安全性。

所述钩爪为3-4个，优选3个，确保钩爪的空间足够操作需要，同时避免爪钩与滑车上的锥体架构发生干涉，影响操作可靠性。

所述金属环可以是圆形环，也可以是三角形环，优选圆环形，能多角度多方位适配活动钩具，圆形环搭配连杆为3-4根，形成圆锥体架构，三角形搭配连杆3根，形成三角锥体架构。环体截面为圆形，便于与钩爪之间的滑移。

在无人机上还应当配置有高清摄像头，所拍摄的数据传送到地面控制台，便于提高操作的精确度和效率。

综上所述，本发明提供了基于无人机技术的绝缘软梯滑车安装方法，其基于现有的无人机技术，创造性的设计出对应的活动钩具以及滑车，使得无人机安装绝缘软梯滑车得以有效实现，节约大量的人力物力，并大大缩短作业时间，提高作业效率，避免了作业人员高空作业的安全隐患问题。

附图说明

图1为本发明所述基于无人机技术的绝缘软梯滑车的结构示意图；

图2为本发明所述基于无人机技术的活动钩具的结构示意图；

图3所示为所述基于无人机技术的活动钩具的立体结构示意图。

下面结合实施例对本发明做进一步描述。

具体实施方式

最佳实施例：

本发明所述基于无人机技术的绝缘软梯滑车安装方法涉及以下两个配套工器具，绝缘软梯滑车以及活动钩具。

参照附图1，绝缘软梯滑车，包括有开口框架、上滑轮1和下滑轮构件2，开口框架包括倒U型支架3和连接支架4，上滑轮1安装在倒U型支架3内，连接支架4呈L型构造，弯折处设置有加强板筋，下横面与下滑轮构2件连接；其中倒U型支架3一侧板与连接支架4一体构造，另一侧板为一种中空套杆5，该中空套杆5下部的自由端部为呈外翻的斜杆构造6，在斜杆构造6的端部固定连接有一导引长杆7，所述斜杆构造6与导引长杆7的连接处为平滑过渡连接。中空套杆的斜杆构造6处与连接支架4所在的同侧形成一个开口8；还包括有一闭锁杆9，该闭锁杆9位于中空套杆5中，上下两端均设置有限位装置，在闭锁杆9的顶端部通过连杆10与一金属圆环11固定连接，金属圆环11的环体截面为圆形，所述连杆10有三根，每根连杆均一端固定在圆环环面上而另一端固定在闭锁杆9的顶端部，三根连杆10与金属圆环11连接的点呈现为等边三角形的顶点，连杆与金属圆环构成一种倒置的圆锥体架构；常态下闭锁杆9在重力作用下自由落体向下，受上端限位装置作用支撑在中空套杆5中，底端部靠近连接支架4的端部，使得开口8呈闭合状态，当闭锁杆9向上被拉起时受下端限位装置作用仍保持位于中空套杆5中，并可通过该下端限位装置与中空套杆的相互支撑作用实现对整个开口框架的提拉，此时开口8呈放状态。

参照附图2和附图3，活动钩具包括有钩爪12和主杆13，主杆13的顶端部设置有连接部14，钩爪12为三个且均匀分布在主杆的环围，呈以主杆13为中心的辐射状，主杆13的下端部设置有与钩爪12适配分布的横杆15，每个钩爪12的两端均向上弯曲，远离主杆的自由端121重于靠近主杆的活动端122；每根横杆15的一端与主杆13固定连接，另一端延伸到钩爪的中间下部位置与钩爪12的中部铰接于销18；

主杆13上设置有限位台16，所述限位台16为主杆上设置的限位长槽，该限位长槽为在主杆13上相对于钩爪活动端122位置开设的对应的一种长形槽，钩爪活动端122位于限位长槽中。常态下，钩爪活动端靠触在限位长槽的内侧顶面，以此限制向上活动的空间，并以钩爪中部铰接点为支点在限位长槽中上下摆动。钩爪活动端122下方的横杆处固定安装有U型槽17，U型槽17位于横杆的下端面，当钩爪活动端122向下运动时，正好落入U型槽17中，避免翻转。常态下，钩爪的自由端121因重力作用向下，在钩爪中部铰接点作用下使得活动端122向上却在限位台作用下被限制住，此时钩爪12的两端处于同一水平面或者自由端121低于活动端122。

根据上述的绝缘软梯滑车和活动钩具，本发明所述通过无人机安装绝缘软梯滑车的作业方法，其具体步骤如下：

1）提供一种无人机，该无人机上设置有连接构件，该连接构件与活动钩具的连接部连接，将活动钩具上的钩爪穿过倒置的圆锥体架构，即连杆之间的空间，此时圆锥体架构上的金属圆环靠触并压到钩爪活动端，当活动钩具向上运动时，钩爪以与横杆铰接点为支点转动，活动端受金属圆环压力向下，而自由端则向上翘起，圆锥体架构随之滑到钩爪的最低点；继续向上提起金属圆环，此时通过连杆与金属圆环连接的闭锁杆被随之向上提起，开口框架的开口呈开放状态。

2）启动无人机，无人机通过活动钩具携带着绝缘软梯滑车飞到导线侧，控制无人机将绝缘软梯滑车带到导线处，先将导引长杆7搭在导线上，然后顺着导引长杆7将绝缘软梯滑车移近导线侧直至导线经由导引长杆7、斜杆构造6进入倒U型支架3内，并与上滑轮1嵌接，绝缘软梯滑车就位。

3）控制无人机缓慢向下移动，带动活动钩具以及金属圆环向下运动，闭锁杆在此过程中逐渐向下往连接支架方向移动并封闭开口框架的开口，直至开口框架的开口被闭锁，闭锁杆和金属圆环停止向下运动，而活动钩具则进一步向下，金属圆环相对地远离钩爪方向向上，直至金属圆环离开钩爪，此时钩爪活动端失去压力后在自由端作用下重新靠触到限位台，钩爪恢复常态，控制无人机向远离金属圆环的方向移动，保持移动方向与穿入圆锥体架构的钩爪延伸方向相反，直至钩爪完全脱离圆锥体架构；

4）控制无人机带着活动钩具离开导线侧；绝缘软梯滑车完成在导线处的安装。

进一步的，本发明还提供了利用无人机卸取绝缘软梯滑车的作业方法，具体步骤如下：

1）将无人机的连接构件与活动钩具的连接部连接；

2）启动无人机，带动活动钩具到达导线侧的绝缘软梯滑车上方，控制无人机使得钩爪自由端部对准绝缘软梯滑车的圆锥体架构上两连杆之间的空间，然后横向移动活动钩具，使得钩爪完成穿入圆锥体架构，然后向上提起活动钩具，令钩爪呈活动端向下的倾斜状态，金属圆环位于钩爪活动端靠近主杆，完成活动钩具与绝缘软梯滑车的连接；

3）控制无人机继续向上运动，并带动活动钩具拉起连接金属圆环的闭锁杆，直至闭锁杆完全打开开口框架的开口处，然后进一步提起绝缘软梯滑车，直至上滑轮远离导线且开口框架的开口处对准导线，

4）控制无人机向一侧移动，使得导线脱出开口框架的开口处，并依序沿着绝缘软梯滑车斜杆构造、导引长杆向外移动，直至离开绝缘软梯滑车的导引长杆，此时无人机、活动钩具以及绝缘软梯滑车均已远离导线，最后控制无人机带着活动钩具以及绝缘软梯滑车离开导线，完成绝缘软梯滑车的卸取作业。

除了上述步骤外，本发明还包括如下要点：

1、无人机上配置摄像头，这样能够在地面上观测操作流程，并更好地控制无人机与目标之间的位置和距离，实现精准控制操作。

2、导引长杆的长度应超过两倍的倒U型支架宽度，便于无人机控制滑车与导线的搭接，这样滑车能够更有利于安装到导线上。

本发明未述部分与现有技术相同。

Claims (6)

1.利用无人机安装绝缘软梯滑车的作业方法，其特征在于，包括有如下步骤：

提供一种绝缘软梯滑车，其包括有开口框架、上滑轮和下滑轮构件，开口框架包括倒U型支架和连接支架，上滑轮安装在倒U型支架内，连接支架与下滑轮构件连接；其中倒U型支架一侧板与连接支架一体构造，另一侧板为一种中空套杆，该中空套杆下部的自由端部为呈外翻的斜杆构造，在斜杆构造的端部固定连接有一导引长杆，中空套杆的斜杆构造处与连接支架所在的同侧形成一个开口；还包括有一闭锁杆，该闭锁杆位于中空套杆中，上下两端均设置有限位装置，在闭锁杆的顶端部通过连杆固定安装有一个金属环，多根连杆与金属环构成倒置的锥体架构；常态下闭锁杆在重力作用下向下，底端部靠近连接支架的端部，使得开口框架呈闭合状态，闭锁杆向上被拉起时受下端限位装置作用仍保持位于中空套杆中，此时开口框架呈放状态；

提供一种活动钩具，其包括有钩爪和主杆，主杆的顶端部设置有连接部，钩爪至少有三个且均匀分布在主杆的环围，呈以主杆为中心的辐射状，主杆的下端部设置有与钩爪适配分布的横杆，每个钩爪的两端均向上弯曲，同时远离主杆的自由端重于靠近主杆活动端；每根横杆的一端与主杆固定连接，另一端则与钩爪的中部铰接，主杆上设置有限位台，钩爪的活动端靠触在限位台下端面，常态下，自由端因重力作用向下，而因钩爪中部铰接使得活动端向上却在限位台作用下被限制，此时钩爪的两端处于同一水平面或者自由端低于活动端；

提供一种无人机，该无人机上设置有连接构件，该连接构件与活动钩具的连接部连接，将活动钩具上的钩爪穿过倒置的锥体架构，即连杆之间的空间，此时锥体架构上的金属环靠触并压到钩爪活动端，当活动钩具向上运动时，钩爪以与横杆铰接点为支点转动，活动端受金属环压力向下，而自由端则向上翘起，锥体架构随之滑到钩爪的最低点；继续向上提起金属环，此时与金属环连接的闭锁杆被随之向上提起，开口框架的开口呈开放状态，

启动无人机，无人机通过活动钩具携带着绝缘软梯滑车飞到导线侧，控制无人机将绝缘软梯滑车带到导线处，先将导引长杆搭在导线上，然后侧向移动顺着导引长杆将绝缘软梯滑车移入导线直至导线经由导引长杆、斜杆构造进入倒U型支架内，并与上滑轮嵌接，绝缘软梯滑车就位；

控制无人机缓慢向下移动，带动活动钩具以及金属环向下运动，闭锁杆在此过程中逐渐向下往连接支架方向移动并封闭开口框架的开口，直至开口框架的开口被闭锁，闭锁杆和金属环停止向下运动，而活动钩具则进一步向下，金属环相对远离钩爪方向向上，直至金属环离开钩爪，此时钩爪活动端重新靠触到限位台，钩爪恢复常态，控制无人机向远离金属环的方向移动，保持移动方向与穿入锥体架构的钩爪延伸方向相反，直至钩爪完全脱离锥体架构；

控制无人机带着活动钩具离开导线；绝缘软梯滑车完成在导线处的安装。

2.根据权利要求1所述的利用无人机安装绝缘软梯滑车的作业方法，其特征在于，利用无人机卸取绝缘软梯滑车包括有如下步骤：

将无人机的连接构件与活动钩具的连接部连接；

启动无人机，带动活动钩具到达导线侧的绝缘软梯滑车上方，控制无人机使得钩爪自由端部对准绝缘软梯滑车的锥体架构上两连杆之间的空间，然后横向移动活动钩具，使得钩爪完成穿入锥体架构，然后向上提起活动钩具，令钩爪呈活动端向下的倾斜状态，金属环位于钩爪活动端靠近主杆，完成活动钩具与绝缘软梯滑车的连接；

控制无人机继续向上运动，并带动活动钩具拉起连接金属环的闭锁杆，直至闭锁杆完全打开开口框架的开口处，然后进一步提起绝缘软梯滑车，直至导线离开上滑轮并到达开口框架的开口处，

控制无人机向一侧移动，使得导线脱出开口框架，并离开绝缘软梯滑车的导引长杆，最后控制无人机带着活动钩具以及绝缘软梯滑车离开导线，完成绝缘软梯滑车的卸取作业。

3.根据权利要求1所述的利用无人机安装绝缘软梯滑车的作业方法，其特征在于，所述钩爪为3-4个，所述金属环或者是圆形环，或者是三角形环。

4.根据权利要求1所述的利用无人机安装绝缘软梯滑车的作业方法，其特征在于，所述限位台为一种圆形金属片，套装在主杆上。

5.根据权利要求1所述的利用无人机安装绝缘软梯滑车的作业方法，其特征在于，所述限位台为主杆上设置的限位长槽，即在主杆上相对于钩爪活动端位置设置的对应的一种长形槽，钩爪活动端位于限位长槽中。

6.根据权利要求1所述的利用无人机安装绝缘软梯滑车的作业方法，其特征在于，所述钩爪活动端下方的横杆处固定安装有U型槽，U型槽位于横杆的下端面。