CN110071406B - 配电网带电自动接线工具组及机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及接线装置技术领域,具体涉及一种配电网带电自动接线工具组及机器人。自动接线工具组包括架本体,夹持机构固定设置在架本体上,用于夹持接线机构,具有夹持接线机构的夹持端;线夹拧紧机构对应夹持机构的设置在支撑架上,用于驱动接线机构动作将主线和支线接通;主线固定机构和支线固定机构分别对应接线机构的设置在架本体上,用于固定主线和支线;断线机构对应接线机构的设置在架本体上,用于切断多余的支线;控制器分别与夹持机构、线夹拧紧机构、主线固定机构、支线固定机构和断线机构上的驱动机构连接,通过控制驱动机构控制夹持机构、线夹拧紧机构、主线固定机构和支线固定机构的动作;感应机构,与控制器信号连接。

Description

配电网带电自动接线工具组及机器人
技术领域
本发明涉及接线装置技术领域,具体涉及一种配电网带电自动接线工具组及机器人。
背景技术
配网带电作业已成为了减少配网停电时间、提升供电可靠性和服务水平最直接、最有效的重要手段,配网带电作业属高空、高危、高强度工作。据2016年度国家电网公司全口径统计,全年开展带电作业次数801000次,其中带电断/接引流线的作业次数为88698次,占总作业数的11%。由此可见,带电断/接引作业在配网带电作业中占有非常重要的位置。传统带电接引作业主要依靠人工作业,我国20世纪80年代末开展带电作业以来,采用手套法作业,即作业人员基于绝缘斗臂车对地进行绝缘隔离,穿戴绝缘服和绝缘手套并对裸露导线、金具、横担、电杆等设备进行绝缘遮蔽后开展带电作业工作,具有高空作业危险。21世纪后,也采用基于绝缘操作杆的带电断/接引作业。由于配网设备结构紧凑、安全距离裕度小,引流线解搭头时易造成相间、相地短路,绝缘斗臂车作业依然需要将人员升至半空,才能进行操作,同样具有高空作业危险,并且在高电压和复杂的电磁环境下工作,劳动强度大,危害作业人员身体健康。
发明内容
因此,本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的带电断/接引流线为作业人员采用高空作业,劳动强度大,作业危险性大的缺陷,从而提供一种作业人员不用采用高空作业,可自动化接线的配电网带电自动接线工具组,及设置有该配电网带电自动接线工具组的机器人。
为解决上述问题,本发明的配电网带电自动接线工具组,适用于带电断/接引流线,包括架本体、夹持机构、线夹拧紧机构、主线固定机构、支线固定机构、断线机构、控制器和感应机构,夹持机构固定设置在所述架本体上,用于夹持接线机构,具有夹持所述接线机构的夹持端;线夹拧紧机构对应所述夹持机构的设置在所述支撑架上,用于驱动所述接线机构动作将主线和支线接通;主线固定机构和支线固定机构分别对应所述接线机构的设置在所述架本体上,用于固定所述主线和所述支线;断线机构对应所述接线机构的设置在所述架本体上,用于切断多余的所述支线;控制器分别与所述夹持机构、所述线夹拧紧机构、所述主线固定机构、所述支线固定机构和所述断线机构上的驱动机构连接,通过控制驱动机构控制所述夹持机构、所述线夹拧紧机构、所述主线固定机构和所述支线固定机构的动作;感应机构,设置有多个,与所述控制器信号连接。
所述接线机构具有用于安装所述主线的主线槽,和用于安装所述支线的支线槽,所述主线固定机构的主线固定端对应所述主线槽设置,所述支线固定机构的支线固定端对应所述支线槽设置。
所述主线槽位于所述支线槽的上侧,所述主线固定机构位于所述支线固定机构的上侧,所述主线固定机构具有两个,分别位于所述主线槽的两侧。
所述支线固定机构包括进线轮,和对应所述进线轮设置的移动臂,所述感应机构检测到所述支线位于所述进线轮和所述导向轮之间时,所述控制器控制所述导向轮向所述进线轮移动,夹紧并固定所述支线。
所述支线固定机构还包括驱动所述进线轮绕其轴线自转的进线轮驱动机构,所述感应机构检测到所述主线位于所述主线固定机构后,所述控制器控制所述进线轮驱动机构驱动所述进线轮绕其轴线自转,使支线拉紧。
所述断线机构和所述支线固定机构分别位于所述接线机构的两侧,且所述断线机构位于所述主线固定机构的下侧。
所述接线机构为穿刺线夹。
所述线夹拧紧机构具有与所述穿刺线夹上的力矩螺母对应设置的万能套筒,所述驱动机构所述万能套筒自转,以拧断所述力矩螺母。
所述夹持端与所述万能套筒配合设置,在所述力矩螺母伸入所述万能套筒内后,所述夹持端夹住所述穿刺线夹。
还包括对应所述接线机构的主线槽和支线槽设置的导向口,所述导向口为U型结构,所述导向口的U型开口的上端为向外侧倾斜设置的引导端,所述引导端位于所述主线固定机构的主线固定端的上侧,所述导向口的U型槽腔延伸至所述支线固定机构的支线固定端。
本发明的机器人,包括,上述的配电网带电自动接线工具组,以及带动所述接线工具组移动的第一机械臂,和用于抓取支线和/或主线的将所述支线和/或主线拉到支线固定机构和主线固定机构上的第二机械臂。
本发明技术方案,具有如下优点:
1.本发明的配电网带电自动接线工具组,包括架本体、夹持机构、线夹拧紧机构、主线固定机构、支线固定机构、断线机构、控制器和感应机构;夹持机构用于夹持接线机构,线夹拧紧机构驱动所述接线机构动作将主线和支线接通;主线固定机构和支线固定机构分别对应所述接线机构的设置在所述架本体上,用于固定所述主线和所述支线,使得主线和支线在接线机构内连接时,主线和支线在接线机构内不脱出,断线机构对应所述接线机构的设置在所述架本体上,用于切断多余的所述支线;控制器分别与所述夹持机构、所述线夹拧紧机构、所述主线固定机构、所述支线固定机构和所述断线机构上的驱动机构连接,通过控制驱动机构控制所述夹持机构、所述线夹拧紧机构、所述主线固定机构和所述支线固定机构的动作;感应机构设置有多个,与所述控制器信号连接。本发明的接线工具组通过设置夹持机构、线夹拧紧机构、主线固定机构、支线固定机构、断线机构、控制器和感应机构,实现支线和主线的自动连接,劳动强度小,作业人员可在地面进行操作,作业更加安全。
2.本发明的配电网带电自动接线工具组,所述主线槽位于所述支线槽的上侧,更容易受环境的影响,因此设置两个主线固定机构,以防止主线从主线槽中脱出。
3.本发明的配电网带电自动接线工具组,所述导向轮和所述进线轮的设置,方便对支线的固定,和对支线的拉紧,而主线由于处于高空拉紧的状态,因此不需要使用主线固定机构进行拉紧。
4.本发明的配电网带电自动接线工具组,万能套筒可以确保所述穿刺线夹在有一定位置偏差的情况下,力矩螺母能够进入到万能套筒中,以实现对力矩螺母的拧紧。
5.本发明的配电网带电自动接线工具组,工作环境中大多会有风,主线和支线会有较大晃动,导向口的设置,便于主线和支线进入到接线机构中,降低对机器人精度的要求和难度,方便对主线和支线的抓取和自动接线。
6.本发明的机器人,能够实现支线和主线的自动连接,降低劳动强度,操作人员可以在地面进行操作,作业更加安全。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为自动接线工具组的结构示意图;
附图标记说明:
1-架本体;2-夹持机构;3-线夹拧紧机构;4-主线固定机构;5-支线固定机构;6-断线机构;7-控制器;8-导向口;9-感应机构;10-穿刺线夹;11-电池。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例一:
本实施例的配电网带电自动接线工具组,适用于带电断/接引流线,如图1所示,其包括架本体1、夹持机构2、线夹拧紧机构3、主线固定机构4、支线固定机构5、断线机构6、控制器7和感应机构9,其中所述夹持机构2、线夹拧紧机构3、主线固定机构4、支线固定机构5、断线机构6和控制器7都设置在所述架本体1上。本实施例中,采用穿刺线夹10作为连接支线和主线的接线机构,所述穿刺线夹10具有用于安装所述主线的主线槽,和用于安装所述支线的支线槽,且所述主线槽位于所述支线槽的上方。
夹持机构2固定设置在所述架本体1上,用于夹持穿刺线夹10,具有夹持所述接线机构的夹持端,本实施例中,夹持机构位于接线工具组的下侧。
线夹拧紧机构3对应所述夹持机构2的设置在所述支撑架上,用于驱动所述穿刺线夹10的力矩螺母动作将主线和支线接通。所述线夹拧紧机构3具有与所述穿刺线夹10上的力矩螺母对应设置的万能套筒,所述万能套筒与所述夹持端配合设置,在所述力矩螺母伸入所述万能套筒内设定距离后,所述夹持端可以夹住所述穿刺线夹10,然后线夹拧紧机构3上的驱动机构驱动所述万能套筒自转,以拧断所述力矩螺母。使用万能套筒,使得穿刺线夹10的夹持位置可以有适当的偏差,且在该适当的偏差范围内不影响接线工具组对穿刺线夹10的使用。
主线固定机构4和支线固定机构5,用于固定所述主线和所述支线,使得穿刺线夹10连接主线和支线时,保持主线和支线位于所述穿刺线夹10内。所述主线固定机构4的主线固定端对应所述主线槽设置,所述支线固定机构5的支线固定端对应所述支线槽设置,所述主线固定机构4位于所述支线固定机构5的上侧,所述主线固定机构4设置有两个,分别位于所述主线槽的两侧,所述支线固定机构5设置有一个。
所述支线固定机构5包括进线轮,对应所述进线轮设置的导向轮,和驱动所述进线轮绕其轴线自转的进线轮驱动机构。所述感应机构9检测到所述支线位于所述进线轮和所述导向轮之间时,所述控制器7控制所述导向轮向所述进线轮移动,夹紧并固定所述支线,而后,所述感应机构9在检测到所述主线位于所述主线固定机构4后,所述控制器7控制所述进线轮驱动机构驱动所述进线轮绕其轴线自转,使支线拉紧。
断线机构6对应所述穿刺线夹10的支线槽的设置在所述架本体1上,用于切断多余的所述支线。所述断线机构6和所述支线固定机构5分别位于所述穿刺线夹10的两侧,所述断线机构6也位于所述主线固定机构4的下侧。
感应机构9,根据使用需求设置有多个,本实施例中,所述夹持机构2、线夹拧紧机构3、主线固定机构4、支线固定机构5、断线机构6和穿刺线夹10处都设置有感应机构9,且根据使用需求的不同,可以设置位置传感器,雷达等多种感应机构9。
控制器7分别与所述夹持机构2、所述线夹拧紧机构3、所述主线固定机构4、所述支线固定机构5和所述断线机构6上的驱动机构连接,而且,控制器7也与所述感应机构9信号连接,感应机构9将收到的信号传递给控制器7,控制器7根据需求进行反馈,并通过控制驱动机构控制所述夹持机构2、所述线夹拧紧机构3、所述主线固定机构4和所述支线固定机构5的动作。
当然,为了在使得接线工具组能够独立的工作,在接线工具组上设置有电池11。
由于工作环境的影响,主线和支线大多会发生晃动,使得主线和支线不容易进入到穿刺线夹10内,因此,接线工具组对应所述穿刺线夹10的主线槽和支线槽设置的导向口8,所述导向口8为U型结构,所述导向口8的U型开口的上端为向外侧倾斜设置的引导端,所述引导端位于所述主线固定机构4的主线固定端的上侧,所述导向口8的U型槽腔延伸至所述支线固定机构5的支线固定端。
实施例二:
本实施例的机器人,用于带电断/接引流线,尤其适用于如10kV高压配电网的带电断/接引流线。包括实施例一中的配电网带电自动接线工具组,以及与接线工具组的架本体1连接的第一机械臂,和用于抓取支线并将支线拉至支线固定机构5的第二机械臂。
本实施例的机器人在工作过程中,第一机械臂带动接线工具组移动,接线工具组上的夹持机构2夹持穿刺线夹10,线夹拧紧机构3上的万能套筒与扭力螺母对应,当扭力螺母伸入万能套筒设定距离后,夹持机构2夹紧穿刺线夹10。第二机械臂抓取支线并将支线拉至接线工具组处,使得支线穿过导向口8进入到穿刺线夹10的支线槽和支线固定机构5的移动臂及进线轮之间,感应机构9检测到支线进入到相应位置后,控制器7控制导向轮向进线轮移动,将支线夹紧在导向轮和进线轮之间,即将支线固定在导向轮和进线轮之间。第一机械臂带动接线工具组移动到主线处,使得主线穿过导向口8进入到主线固定机构4和穿刺线夹10的主线槽中进行固定。感应机构9检测到主线进入到主线槽及主线固定机构4的主线固定端后,控制器7控制支线固定机构5的进线轮转动,进线轮转动时依靠摩擦力带动导向轮和支线移动,使得接线工具组中的支线被拉紧。而后,控制器7控制线夹拧紧机构3中的万能套筒转动,拧断穿刺线夹10的力矩螺母,即完成主线和支线接入穿刺线夹10。在力矩螺母被拧断后,控制器7控制断线机构6将多余的支线剪断,剪断多余支线后控制器7控制断线机构6复位。接线工具组放开穿刺线夹10,第一移动臂带动接线工具组执行下一接支线工作。
作为可变换的实施方式,在将主线引入接线工具组时,还可以为第一机械臂带动接线工具组适当移动,第二机械臂将主线拉入到接线工具组上。只要能够将主线接入接线工具组即可,操作方式可以有多种。
显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (11)

1.一种配电网带电自动接线工具组,适用于带电断/接引流线,其特征在于,包括,
架本体(1);
夹持机构(2),固定设置在所述架本体(1)上,用于夹持接线机构,具有夹持所述接线机构的夹持端;
线夹拧紧机构(3),对应所述夹持机构(2)的设置在支撑架上,用于驱动所述接线机构动作将主线和支线接通;
主线固定机构(4)和支线固定机构(5),分别对应所述接线机构的设置在所述架本体(1)上,用于固定所述主线和所述支线;
断线机构(6),对应所述接线机构的设置在所述架本体(1)上,用于切断多余的所述支线;
控制器(7),分别与所述夹持机构(2)、所述线夹拧紧机构(3)、所述主线固定机构(4)、所述支线固定机构(5)和所述断线机构(6)上的驱动机构连接,通过控制驱动机构控制所述夹持机构(2)、所述线夹拧紧机构(3)、所述主线固定机构(4)和所述支线固定机构(5)的动作;
感应机构(9),设置有多个,与所述控制器(7)信号连接。
2.根据权利要求1所述的配电网带电自动接线工具组,其特征在于,所述接线机构具有用于安装所述主线的主线槽,和用于安装所述支线的支线槽,所述主线固定机构(4)的主线固定端对应所述主线槽设置,所述支线固定机构(5)的支线固定端对应所述支线槽设置。
3.根据权利要求2所述的配电网带电自动接线工具组,其特征在于,所述主线槽位于所述支线槽的上侧,所述主线固定机构(4)位于所述支线固定机构(5)的上侧,所述主线固定机构(4)具有两个,分别位于所述主线槽的两侧。
4.根据权利要求2或3所述的配电网带电自动接线工具组,其特征在于,所述支线固定机构(5)包括进线轮,和对应所述进线轮设置的导向轮,所述感应机构(9)检测到所述支线位于所述进线轮和所述导向轮之间时,所述控制器(7)控制移动臂向所述进线轮移动,夹紧并固定所述支线。
5.根据权利要求4所述的配电网带电自动接线工具组,其特征在于,所述支线固定机构(5)还包括驱动所述进线轮绕其轴线自转的进线轮驱动机构,所述感应机构(9)检测到所述主线位于所述主线固定机构(4)后,所述控制器(7)控制所述进线轮驱动机构驱动所述进线轮绕其轴线自转,使支线拉紧。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的配电网带电自动接线工具组,其特征在于,所述断线机构(6)和所述支线固定机构(5)分别位于所述接线机构的两侧,且所述断线机构(6)位于所述主线固定机构(4)的下侧。
7.根据权利要求1-3中任一项所述的配电网带电自动接线工具组,其特征在于,所述接线机构为穿刺线夹(10)。
8.根据权利要求7所述的配电网带电自动接线工具组,其特征在于,所述线夹拧紧机构(3)具有与所述穿刺线夹(10)上的力矩螺母对应设置的万能套筒,所述驱动机构所述万能套筒自转,以拧断所述力矩螺母。
9.根据权利要求8所述的配电网带电自动接线工具组,其特征在于,所述夹持端与所述万能套筒配合设置,在所述力矩螺母伸入所述万能套筒内后,所述夹持端夹住所述穿刺线夹(10)。
10.根据权利要求1-3中任一项所述的配电网带电自动接线工具组,其特征在于,还包括对应所述接线机构的主线槽和支线槽设置的导向口(8),所述导向口(8)为U型结构,所述导向口(8)的U型开口的上端为向外侧倾斜设置的引导端,所述引导端位于所述主线固定机构(4)的主线固定端的上侧,所述导向口(8)的U型槽腔延伸至所述支线固定机构(5)的支线固定端。
11.一种机器人,其特征在于,包括,权利要求1-10中任一项所述的配电网带电自动接线工具组,以及带动所述接线工具组移动的第一机械臂,和用于抓取支线和/或主线的将所述支线和/或主线拉到支线固定机构(5)和主线固定机构(4)上的第二机械臂。
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