CN109659857B - 基于预绞丝修补输电线路断股处机器人的绕丝方法 - Google Patents

基于预绞丝修补输电线路断股处机器人的绕丝方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109659857B
CN109659857B CN201811601004.XA CN201811601004A CN109659857B CN 109659857 B CN109659857 B CN 109659857B CN 201811601004 A CN201811601004 A CN 201811601004A CN 109659857 B CN109659857 B CN 109659857B
Authority
CN
China
Prior art keywords
wire winding
wire
winding
preformed armor
clamping
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201811601004.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN109659857A (zh
Inventor
郑景涛
李瑞峰
梁培栋
王志斌
林昌澎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujian Quanzhou HIT Research Institute of Engineering and Technology
Original Assignee
Fujian Quanzhou HIT Research Institute of Engineering and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujian Quanzhou HIT Research Institute of Engineering and Technology filed Critical Fujian Quanzhou HIT Research Institute of Engineering and Technology
Priority to CN201811601004.XA priority Critical patent/CN109659857B/zh
Publication of CN109659857A publication Critical patent/CN109659857A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109659857B publication Critical patent/CN109659857B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02GINSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G1/00Methods or apparatus specially adapted for installing, maintaining, repairing or dismantling electric cables or lines
    • H02G1/02Methods or apparatus specially adapted for installing, maintaining, repairing or dismantling electric cables or lines for overhead lines or cables

Abstract

基于预绞丝修补输电线路断股处机器人的绕丝方法:(1)、使用Solidworks绘制预绞丝模型,模拟预绞丝螺旋旋转姿态趋势,初步设计无限回转绕丝盘与柔性夹丝块;(2)、确定无限回转绕丝盘与柔性夹丝块的关键尺寸;(3)、在线示教方式实现半自动化绕丝作业;(5)、记录执行机构各机构在各阶段动作的运动数据;(6)、反复实验,调整脉冲数和脉冲频率,找出一组可以实现一键全自动化绕丝作业的运动数据,保证绕丝的成功率。本发明通过地面操作系统人工在线示教的方式,人手不直接接触预绞丝的前提下实现半自动化绕丝作业,找出一组可以实现一键全自动化绕丝的数据。自动化绕丝过程速度更快、更流畅,绕丝动作更精确。

Description

基于预绞丝修补输电线路断股处机器人的绕丝方法
技术领域
本发明涉及输电线路修补技术领域,更具体地说是指一种基于预绞丝修补输电线路断股处机器人的绕丝方法。
背景技术
架空高压输电线路在施工的过程中,经常会发生钢芯铝绞线外层绞线磨损、折断等现象,在线路运行中也会由于外力损伤而产生断股和振动断股现象,发现这种情况应及时给予适当的导线修补处理,以免断股的继续扩大而导致机械强度的降低。
目前,市面上已出现了一些自动修补机器人,例如:申请公布号为CN 102593751 A的中国发明专利公开了一种高压输电线路导线修补装置,再如申请公布号为CN 108075396A的中国发明专利公开了一种导地线带电自动修补机器人。然而,由于输电线路断股处的预绞丝修复作业中手工绕丝的动作复杂,难以用算法编程的方式表达人工的绕丝动作。为此,本发明提供一种基于预绞丝修补输电线路断股处机器人的绕丝方法。
发明内容
本发明提供一种基于预绞丝修补输电线路断股处机器人的绕丝方法,以解决现有输电线路断股处的预绞丝修复作业中手工绕丝的动作复杂,难以用算法编程的方式表达人工的绕丝动作等缺点。
本发明采用如下技术方案:
基于预绞丝修补输电线路断股处机器人的绕丝方法,所述机器人包括主体框架、执行机构及控制系统,所述执行机构包括行走机构、绕丝机构以及夹丝机构,所述绕丝机构包括由两个半圆绕丝盘组成的无限回转绕丝盘、两个绕丝盘支撑座及一个双向螺纹丝杆一,两个所述绕丝盘支撑座分别设置在所述双向螺纹丝杆一上且在双向螺纹丝杆一带动下做分开或合拢运动,两个绕丝盘支撑座分别设有一个半圆形滑槽,两个半圆形滑槽合并时组成一个圆形滑槽,每个半圆绕丝盘分别通过若干凸轮随动器卡设在所述半圆形滑槽上,所述无限回转绕丝盘的圆心设置有可穿过导线的中心圆孔,每个半圆绕丝盘上间隔设置有绕丝孔;所述夹丝机构与所述绕丝机构间隔设置,该夹丝机构包括两个夹紧支撑座、两个夹紧块及一个双向螺纹丝杠二,两个所述夹紧支撑座分别设置在双向螺纹丝杠二上且在双向螺纹丝杠二带动下做分开或合拢运动,每个所述夹紧支撑座上分别固定一个所述夹紧块,每个夹紧块内侧分别固定一个柔性夹丝块,两个柔性夹丝块的中心在夹紧支撑座合拢时形成一个可穿过导线的中心圆孔,每个柔性夹丝块的圆周面上间隔分布有若干夹丝孔,夹丝机构中的柔性夹紧块的中心圆孔与绕丝机构的无限回转绕丝盘的中心圆孔同心;该机器人的绕丝方法如下:
(1)、使用Solidworks绘制预绞丝模型,模拟预绞丝螺旋旋转姿态趋势,初步设计无限回转绕丝盘与柔性夹丝块;
(2)、将不同尺寸的无限回转绕丝盘与柔性夹丝块组合进行人工绕丝的试验,确定无限回转绕丝盘与柔性夹丝块的关键尺寸;
(3)、人工手动将预绞丝穿设在柔性夹丝块的夹丝孔及无限回转绕丝盘的绕丝孔上,并确定无限回转绕丝盘与柔性夹丝块之间的距离,保证绕丝机构可顺利前进;
(4)、通过人工操作机器人绕丝,确认执行机构各轴之间相互配合可以完成预绞丝缠绕修补所需动作,即在线示教方式实现半自动化绕丝作业;
(5)、记录执行机构各机构在各阶段动作的运动数据,尤其是记录绕丝过程及脱丝过程的运动数据,所述运动数据包括脉冲数、脉冲频率、加速时间和减速时间;
(6)、反复实验,调整脉冲数和脉冲频率,找出一组可以实现一键全自动化绕丝作业的运动数据,保证绕丝的成功率。
具体地,所述无限回转绕丝盘与柔性夹丝块的关键尺寸包括绕丝盘直径、绕丝孔直径、绕丝孔定位半径、柔性夹丝块厚度、柔性夹丝块中心圆孔直径、夹丝孔直径以及夹丝孔定位半径。
进一步地,在进行步骤(2)的实验过程中,记录人工绕丝动作的旋转力与拉伸力,用于电机选型计算;确定无限回转绕丝盘与柔性夹丝块的关键尺寸后整体设计机器人并作出样机。
进一步地,所述步骤(3)中绕丝盘设在预绞丝的第二个螺旋处,所述绕丝盘与柔性夹丝块之间的距离为245mm。
进一步地,所述步骤(4)的人工操作机器人绕丝具体包括:a、通过分合按钮让绕丝盘与夹紧块合拢夹住导线,实现预绞丝与导线之间的定位;b、通过手动绕丝按钮控制绕丝盘旋转与前进实现缠绕修补动作,确认执行机构各轴之间相互配合可以完成预绞丝缠。
进一步地,该绕丝方法还包括数据优化,提高绕丝效率与顺畅度。
由上述对本发明结构的描述可知,和现有技术相比,本发明具有如下优点:
本发明通过地面操作系统人工在线示教的方式,人手不直接接触预绞丝的前提下实现半自动化绕丝作业,同时记录各轴各阶段的运动数据,再通过大量实验调整脉冲数和脉冲频率,找出一组可以实现一键全自动化绕丝的数据。数据再经过细致优化,使得自动化绕丝过程速度更快、更流畅,绕丝动作更精确,最终自动绕丝效果明显好于人工手动绕丝效果。
附图说明
图1 是本发明机器人的结构示意图。
图2是本发明绕丝机构的结构示意图一。
图3为本发明绕丝机构的结构示意图二。
图4为本发明绕丝机构的剖视图。
图5为本发明夹丝机构的结构示意图。
图6为本发明在线示教数据记录表。
具体实施方式
下面参照附图说明本发明的具体实施方式。为了全面理解本发明,下面描述到许多细节,但对于本领域技术人员来说,无需这些细节也可实现本发明。
基于预绞丝修补输电线路断股处机器人,参照图1,包括主体框架1、执行机构及控制系统2,控制系统2用于控制执行机构的动作。其中,执行机构包括行走机构10、绕丝机构20以及夹丝机构30,行走机构10可在导线上行走,行走机构具体包括通过悬挂臂固定在主体框架上的前后两个导电轮11,每个导电轮11分别对应配设一个电机12及一个传动机构,以驱动导电轮11在导线上行走。
参照图2至图4,上述绕丝机构20包括由两个半圆绕丝盘211组成一个无限回转绕丝盘21、两个绕丝盘支撑座22、一个电锁23、一个双向螺纹丝杆一24以及一个丝杆电机一25,两个所述绕丝盘支撑座22分别通过一个滑块一26连接在所述双向螺纹丝杆一24上,且在丝杆电机一25带动下做分开或合拢运动,电锁23用于夹紧合拢后的绕丝盘支撑座22。两个绕丝盘支撑座22分别设有一个半圆形滑槽220,两个半圆形滑槽220合并时组成一个圆形滑槽,每个半圆绕丝盘211分别通过若干凸轮随动器212卡设在所述半圆形滑槽220上,所述无限回转绕丝盘21的圆心设置有可穿过导线的中心圆孔,每个半圆绕丝盘211上间隔设置有绕丝孔2110,所有绕丝孔2110均匀布置于同一圆周上。无限回转绕丝盘21面向夹丝机构的一侧设有收丝半圆锥管213以及同预绞丝相同数量的收丝挡片214,用于预绞丝缠绕的收丝。每个半圆绕丝盘211远离夹丝机构的侧面分别固定一个半圆齿轮215,两个半圆齿轮215组成一个绕丝盘齿轮,绕丝盘支撑座22上还固定有一个驱动绕丝盘齿轮转动的转动电机216及转动齿轮217。
参照图5,所述夹丝机构30与所述绕丝机构20间隔设置,该夹丝机构30包括两个夹紧支撑座31、两个夹紧块32、一个电锁33、一个双向螺纹丝杠二34以及一个丝杆电机二35,两个所述夹紧支撑座31分别通过一个滑块二36连接在双向螺纹丝杠二34上,且在丝杆电机二35带动下做分开或合拢运动,电锁33用于锁住夹紧合拢后的夹紧支撑座31,每个所述夹紧支撑座31上分别固定一个所述夹紧块32,每个夹紧块32内侧分别固定一个柔性夹丝块36,两个柔性夹丝块36的中心在夹紧支撑座合拢时形成一个可穿过导线的中心圆孔,每个柔性夹丝块36的圆周面上间隔分布有若干夹丝孔360,夹丝机构30中的柔性夹紧块36的中心圆孔与绕丝机构的无限回转绕丝盘21的中心圆孔同心。
该机器人的绕丝方法如下:
(1)、使用Solidworks绘制预绞丝模型,模拟预绞丝螺旋旋转姿态趋势,初步设计无限回转绕丝盘与柔性夹丝块。
(2)、将不同尺寸的无限回转绕丝盘与柔性夹丝块组合进行人工绕丝的试验,确定无限回转绕丝盘与柔性夹丝块的关键尺寸;关键尺寸包括绕丝盘直径、绕丝孔直径、绕丝孔定位半径、柔性夹丝块厚度、柔性夹丝块中心圆孔直径、夹丝孔直径以及夹丝孔定位半径,并在此基础上进行机器人整体结构设计,并作出样机。
(3)、人工手动将预绞丝穿设在柔性夹丝块的夹丝孔及无限回转绕丝盘的绕丝孔上,并确定无限回转绕丝盘与柔性夹丝块之间的距离,绕丝盘设在预绞丝的第二个螺旋处,所述绕丝盘与柔性夹丝块之间的距离为245mm,保证绕丝机构可顺利前进。
(4)、通过人工操作机器人绕丝:a、通过分合按钮让绕丝盘与夹紧块合拢夹住导线,实现预绞丝与导线之间的定位;b、通过手动绕丝按钮控制绕丝盘旋转与前进实现缠绕修补动作,确认执行机构各轴之间相互配合可以完成预绞丝缠,即在线示教方式实现半自动化绕丝作业。
(5)、记录执行机构各机构在各阶段动作的运动数据,尤其是记录绕丝过程及脱丝过程的运动数据,所述运动数据包括脉冲数、脉冲频率、加速时间和减速时间,如图6所示。
(6)、反复实验,调整脉冲数和脉冲频率,找出一组可以实现一键全自动化绕丝作业的运动数据,保证绕丝的成功率。
(7)、数据优化,提高绕丝效率与顺畅度。
步骤(2)的实验过程中,记录人工绕丝动作的旋转力与拉伸力,为后续电机选型计算做准备。
上述仅为本发明的具体实施方式,但本发明的设计构思并不局限于此,凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动,均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (6)

1.基于预绞丝修补输电线路断股处机器人的绕丝方法,其特征在于:所述机器人包括主体框架、执行机构及控制系统,所述执行机构包括行走机构、绕丝机构以及夹丝机构,所述绕丝机构包括由两个半圆绕丝盘组成的无限回转绕丝盘、两个绕丝盘支撑座及一个双向螺纹丝杆一,两个所述绕丝盘支撑座分别设置在所述双向螺纹丝杆一上且在双向螺纹丝杆一带动下做分开或合拢运动,两个绕丝盘支撑座分别设有一个半圆形滑槽,两个半圆形滑槽合并时组成一个圆形滑槽,每个半圆绕丝盘分别通过若干凸轮随动器卡在所述半圆形滑槽上,所述无限回转绕丝盘的圆心设置有可穿过导线的中心圆孔,每个半圆绕丝盘上间隔设置有绕丝孔;所述夹丝机构与所述绕丝机构间隔设置,该夹丝机构包括两个夹紧支撑座、两个夹紧块及一个双向螺纹丝杠二,两个所述夹紧支撑座分别设置在双向螺纹丝杠二上且在双向螺纹丝杠二带动下做分开或合拢运动,每个所述夹紧支撑座上分别固定一个所述夹紧块,每个夹紧块内侧分别固定一个柔性夹丝块,两个柔性夹丝块的中心在夹紧支撑座合拢时形成一个可穿过导线的中心圆孔,每个柔性夹丝块的圆周面上间隔分布有若干夹丝孔,夹丝机构中的柔性夹紧块的中心圆孔与绕丝机构的无限回转绕丝盘的中心圆孔同心;该机器人的绕丝方法如下:
(1)、使用Solidworks绘制预绞丝模型,模拟预绞丝螺旋旋转姿态趋势,初步设计无限回转绕丝盘与柔性夹丝块;
(2)、将不同尺寸的无限回转绕丝盘与柔性夹丝块组合进行人工绕丝的试验,确定无限回转绕丝盘与柔性夹丝块的尺寸;
(3)、人工手动将预绞丝穿设在柔性夹丝块的夹丝孔及无限回转绕丝盘的绕丝孔上,并确定无限回转绕丝盘与柔性夹丝块之间的距离,保证绕丝机构可顺利前进;
(4)、通过人工操作机器人绕丝,确认执行机构的各机构之间相互配合可以完成预绞丝缠绕修补所需动作,在线示教方式实现半自动化绕丝作业;
(5)、记录绕丝过程及脱丝过程的运动数据,所述运动数据包括脉冲数、脉冲频率、加速时间和减速时间;
(6)、反复实验,调整脉冲数和脉冲频率,找出一组可以实现一键全自动化绕丝作业的运动数据,保证绕丝的成功率。
2.如权利要求1所述的基于预绞丝修补输电线路断股处机器人的绕丝方法,其特征在于:所述无限回转绕丝盘与柔性夹丝块的尺寸包括绕丝盘直径、绕丝孔直径、绕丝孔定位半径、柔性夹丝块厚度、柔性夹丝块中心圆孔直径、夹丝孔直径以及夹丝孔定位半径。
3.如权利要求1所述的基于预绞丝修补输电线路断股处机器人的绕丝方法,其特征在于:所述步骤(3)中绕丝盘设在预绞丝的第二个螺旋处,所述绕丝盘与柔性夹丝块之间的距离为245mm。
4.如权利要求1所述的基于预绞丝修补输电线路断股处机器人的绕丝方法,其特征在于:所述步骤(4)的人工操作机器人绕丝具体包括:a、通过分合按钮让绕丝盘与夹紧块合拢夹住导线,实现预绞丝与导线之间的定位;b、通过手动绕丝按钮控制绕丝盘旋转与前进实现缠绕修补动作,确认执行机构各机构之间相互配合可以完成预绞丝缠。
5.如权利要求1所述的基于预绞丝修补输电线路断股处机器人的绕丝方法,其特征在于:在进行步骤(2)的实验过程中,记录人工绕丝动作的旋转力与拉伸力。
6.如权利要求1所述的基于预绞丝修补输电线路断股处机器人的绕丝方法,其特征在于:还包括数据优化,提高绕丝效率与顺畅度。
CN201811601004.XA 2018-12-26 2018-12-26 基于预绞丝修补输电线路断股处机器人的绕丝方法 Active CN109659857B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811601004.XA CN109659857B (zh) 2018-12-26 2018-12-26 基于预绞丝修补输电线路断股处机器人的绕丝方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811601004.XA CN109659857B (zh) 2018-12-26 2018-12-26 基于预绞丝修补输电线路断股处机器人的绕丝方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109659857A CN109659857A (zh) 2019-04-19
CN109659857B true CN109659857B (zh) 2020-03-31

Family

ID=66115579

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811601004.XA Active CN109659857B (zh) 2018-12-26 2018-12-26 基于预绞丝修补输电线路断股处机器人的绕丝方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109659857B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111431084A (zh) * 2020-03-29 2020-07-17 南京电博机器人技术有限公司 基于蛇形爬线机器人的导线断股修复方法
CN112186622B (zh) * 2020-09-11 2021-11-09 国网山东省电力公司建设公司 一种输电线路导线预绞丝自动缠绕装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2328327B (en) * 1995-03-24 1999-07-28 Manx Electricity Authority Methods and apparatus for use in installing overhead conductors
CA2979525A1 (en) * 2014-03-21 2015-09-24 Quanta Associates, L.P. Method and apparatus for continuously processing conductor cable for disposal or recycling
CN104218488B (zh) * 2014-08-22 2018-04-06 国家电网公司 一种操作臂修补高压输电线的方法及其末端执行器
CN204905751U (zh) * 2015-08-05 2015-12-23 国网浙江省电力公司台州供电公司 一种用于安装预绞丝的专用工具
CN108075396A (zh) * 2016-11-14 2018-05-25 沈彦南 一种导地线带电自动修补机器人
CN206643936U (zh) * 2017-02-10 2017-11-17 济南舜风科技有限公司 一种机身旋转式架空线路作业机器人结构及机器人
CN107196235B (zh) * 2017-07-20 2018-09-18 长沙理工大学 输电线路导线修补绕线装置、机器人及导线修补作业方法
CN108336626B (zh) * 2018-01-11 2019-12-13 长沙理工大学 一种输电线路导线修补装置、机器人及其应用方法
CN207967781U (zh) * 2018-02-11 2018-10-12 国网河北省电力有限公司衡水供电分公司 一种修补输电导线的卡具
CN108879497A (zh) * 2018-07-19 2018-11-23 沈彦南 一种架空输电线路导地线补修装置及修补方法
CN209434739U (zh) * 2018-11-23 2019-09-24 广西电网有限责任公司贵港供电局 一种输电导线损伤预绞丝缠绕修补工具

Also Published As

Publication number Publication date
CN109659857A (zh) 2019-04-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109659857B (zh) 基于预绞丝修补输电线路断股处机器人的绕丝方法
US4739643A (en) Method of manufacturing a diamond coil for a rotating electric machine
EP0352038B1 (en) Apparatus for step stripping wire means
JPH11514835A (ja) 絶縁被覆除去装置
JP6826822B2 (ja) 多芯ケーブルのケーブルコアを処理するためのケーブル処理装置
CN101922123B (zh) 一种对钢丝绳进行预变形的方法
EP1917886B1 (en) Method for manufacturing wire-wound brushes
CN110391053A (zh) 用于绞合第一和第二单根电线以形成双股线缆的装置和方法
FR2468685A1 (fr) Machine pour la fabrication des cables a torons entrelaces
CN107005015A (zh) 用于将构件安装在被剥离绝缘层的线缆的端部上的方法
CN105846613B (zh) 电机线头与引出线拧线装置
CN105345034B (zh) 万向节传动轴杆端面车削换向机构
CN204739078U (zh) 一种植绒软轴去绒毛装置
CN210780460U (zh) 电机绕线组外整形装置
JP4180835B2 (ja) 管端の加工装置
CN205960900U (zh) 电机线头与引出线拧线装置
CN110125196A (zh) 电缆的生产装置
CN105540340B (zh) 一种线缆生产中旋转式送盘和送膜的装置
JPH0829378B2 (ja) タル状コイルバネの製造装置
CN210535990U (zh) 一种两芯线材组装用的多功能夹爪装置
JP6678048B2 (ja) 電線ツイスト装置
CN204190150U (zh) 剪线机循环拧股机构
JP6247790B1 (ja) 電線ツイスト装置
CN214326754U (zh) 一种不锈钢丝成股绞合装置
US2727541A (en) Wire twisting apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant