CN111055944A - 一种配电网攀爬作业机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种配电网攀爬作业机器人，包括呈弧形结构的主安装架，所述主安装架的两端设有可转动的活动安装架，两组所述活动安装架的另一端设有连接两组所述活动安装架的安装架连接机构，并且两组所述活动安装架对接后与所述主安装架形成环形结构，通过将装置主体设为可开合的环形结构，并且装置通过爬杆机构和两组挤压杆机构在电线杆外侧形成三个等距的受力点，通过控制控制爬杆机构内履带式橡胶套的转动方向，使得装置可沿电线杆自动升降；通过伸缩机构控制挤线机构向挤线轮靠近或远离，当电线被卡合在挤线轮与挤线机构之间时，可通过控制减速电机控制挤线轮转动，使得电线在挤线轮和挤线机构的作用下被拉紧。

Description

一种配电网攀爬作业机器人

技术领域

本发明涉及配电网攀爬作业技术领域，具体涉及一种配电网攀爬作业机器人。

背景技术

随着经济的高速发展，电力系统规模不断扩大，对配电网线路架设的要求不断提高，随着机器人技术的出现，其能代替人工承担操作难度大、精度要求高的工作，被广泛用于各领域。

配电网的线路在架设的过程中，需将大量电线搭接在电线杆上，电线在搭接的过程中为防止电线过度下垂，一般是由人工攀爬到电线杆上，使用收紧器将电线通过手动拉紧的方式进行拉直。

但是，通过收紧器人工拉直的方式仍存在以下不足：

(1)收紧器为保障拉动电线的强度，一般采用金属外壳和钢缆构成，因此重量较大，当工作人员携带收紧器攀爬电线杆时，重量较大的收紧器会增加攀爬的难度；

(2)收紧器是通过手动拉紧的方式对电线进行拉直，因此在拉线的过程中需频繁挥动手臂，劳动强度较大，当工作量较大时，会造成工作人员体力快速流失，由于工作人员在工作时位于电线杆上，因此危险系数较大。

发明内容

为此，本发明提供一种配电网攀爬作业机器人，以解决现有技术中一般收紧器重量较大不利于工作人员攀爬电线杆，以及手动拉直的方式劳动强度较大的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种配电网攀爬作业机器人，包括呈弧形结构的主安装架，所述主安装架的两端设有可转动的活动安装架，两组所述活动安装架的另一端设有连接两组所述活动安装架的安装架连接机构，并且两组所述活动安装架对接后与所述主安装架形成环形结构，主安装架的内侧面设有爬杆机构，并且所述爬杆机构的内部设有三组可转动并呈纵向等距分布的传动辊，并且所述爬杆机构的内侧通过三组所述传动辊传动套接有履带式橡胶套，所述活动安装架上设有通过螺纹连接的丝杆，所述丝杆位于所述活动安装架内侧的一端设有挤压杆机构，所述挤压杆机构的上下端分别设有穿过所述挤压杆机构可左右滑动的活动辊架，所述活动辊架的内部设有从动辊；

所述主安装架的外侧面设有呈L形的安装板，并且所述安装板的内侧设有纵向安装的减速电机，所述减速电机的输出端延伸至所述安装板的顶端并连接有挤线轮，所述挤线轮的外侧套接有卡合所述挤线轮外侧的第一橡胶套，所述安装板的顶端位于所述挤线轮的侧面设有伸缩机构，所述伸缩机构上靠近所述挤线轮的一侧设有可左右滑动的挤线机构，所述挤线机构的内部设有两组与所述挤线轮匹配的从动挤线轮，所述从动挤线轮的外侧套接有卡合所述从动挤线轮外侧的第二橡胶套。

作为本发明的一种优选方案，所述安装板顶端的一侧设有呈L形的线槽，所述安装板的侧面设有穿过所述主安装架的皮带槽。

作为本发明的一种优选方案，三组所述传动辊关于所述爬杆机构的横向中轴线对称设置，并且位于所述爬杆机构横向轴线上的所述的传动轴延伸至所述爬杆机构的外侧并连接有。

作为本发明的一种优选方案，所述安装板的内侧设有呈水平安装的正反转电机，所述正反转电机的输出端设有穿过所述皮带槽并与所述传动齿轮传动连接的皮带。

作为本发明的一种优选方案，所述丝杆位于所述活动安装架的外侧设有环形握把，所述丝杆位于所述活动安装架内侧的一端设有轴承座，并且所述轴承座安装在所述挤压杆机构的中间位置。

作为本发明的一种优选方案，所述活动辊架穿过所述挤压杆机构的一端设有防退螺母，所述活动辊架的外侧与所述挤压杆机构之间套接有弹簧。

作为本发明的一种优选方案，所述安装架连接机构包括分别位于两组活动安装架上可转动的螺栓以及与螺栓匹配的卡槽。

作为本发明的一种优选方案，所述伸缩机构包括水平安装在所述伸缩机构侧面的电动推杆，所述电动推杆的输出端穿过所述伸缩机构并与所述挤线机构连接，以及安装在所述安装板顶端的开关控制盒。

作为本发明的一种优选方案，所述挤线轮位于两组所述从动挤线轮之间的中垂线上。

作为本发明的一种优选方案，所述安装板顶端的侧面位于所述挤线轮的一侧设有收束线板，所述收束线板的顶端形成直径为20mm-30mm的开口，并且所述收束线板的内侧形成圆形通孔。

本发明具有如下优点：

本发明通过将装置主体设为可开合的环形结构，并且装置通过爬杆机构和两组挤压杆机构在电线杆外侧形成三个等距的受力点，通过控制控制爬杆机构内履带式橡胶套的转动方向，使得装置可沿电线杆自动升降；

通过伸缩机构控制挤线机构向挤线轮靠近或远离，当电线被卡合在挤线轮与挤线机构之间时，可通过控制减速电机控制挤线轮转动，使得电线在挤线轮和挤线机构的作用下被拉紧。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对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，下面描述中的附图仅仅是示例性的，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，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本发明实施方式中的整体俯视图；

图2为本发明实施方式中的安装板俯视图；

图3为本发明实施方式中的挤线机构剖视图；

图4为本发明实施方式中的爬杆机构连接示意图；

图5为本发明实施方式中的挤压杆机构结构示意图；

图6为本发明实施方式中的收束线板正视图。

图中：1-主安装架；2-安装板；3-减速电机；4-伸缩机构；5-挤线机构；6-爬杆机构；7-丝杆；8-挤压杆机构；9-正反转电机；10-收束线板；

101-活动安装架；102-安装架连接机构；

201-线槽；202-皮带槽；

301-挤线轮；302-第一橡胶套；

401-电动推杆；402-开关控制盒；

501-从动挤线轮；502-第二橡胶套；

601-传动辊；602-履带式橡胶套；603-传动齿轮；

701-轴承座；702-环形握把；

801-活动辊架；802-弹簧；803-从动辊。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，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。

如图1所示，本发明提供了一种配电网攀爬作业机器人，具体包括呈弧形结构的主安装架1，主安装架1的内侧面设有爬杆机构6，主安装架1的两端设有可转动的活动安装架101，两组活动安装架101的另一端设有连接两组活动安装架101的安装架连接机构102，安装架连接机构102包括分别位于两组活动安装架101上可转动的螺栓以及与螺栓匹配的卡槽，并且两组活动安装架101对接后与主安装架1形成环形结构，活动安装架101上设有通过螺纹连接的丝杆7，丝杆7位于活动安装架101内侧的一端设有挤压杆机构8，使用时，将主安装架1内侧的爬杆机构6贴合在电线杆的外侧，之后将两组活动安装架101的两端对接后，使得装置主体环绕在电线杆外侧，此时将两组活动安装架2上的丝杆7拧紧，带动位于活动安装架101内侧的挤压杆机构8贴合电线杆的外侧，使得装置通过爬杆机构6和两组挤压杆机构8在电线杆外侧形成三个等距的受力点。

如图1和图4所示，并且爬杆机构6的内部设有三组可转动并呈纵向等距分布的传动辊601，并且爬杆机构6的内侧通过三组传动辊601传动套接有履带式橡胶套602，丝杆7位于活动安装架101的外侧设有环形握把702，丝杆7位于活动安装架101内侧的一端设有轴承座701，并且轴承座701安装在挤压杆机构8的中间位置，挤压杆机构8的上下端分别设有穿过挤压杆机构8可左右滑动的活动辊架801，活动辊架801的内部设有从动辊803，其中爬杆机构6由三组传动辊601传动的履带式橡胶套602与电线杆外侧接触，挤压杆机构8通过两组呈纵向分布的从动辊803与电线杆外侧接触，当装置需在电线杆上攀爬时，通过控制爬杆机构6内的传动辊601带动履带式橡胶套602转动，此时挤压杆机构8内的两组从动辊803在电线杆外侧滚动，使得两组挤压杆8机构为爬杆机构6提供横向的作用力，保障了履带式橡胶套602与电线杆的摩擦力，装置在电线杆外侧上下移动的过程中不易打滑，。

另外，两组挤压杆机构8内共四组从动辊803挤压电线杆，履带式橡胶套602通过三组从动辊601提供压力挤压电线杆，使得装置在升降的过程中不易倾斜。

如图5所示，活动辊架801穿过挤压杆机构8的一端设有防退螺母，活动辊架801的外侧与挤压杆机构8之间套接有弹簧802，在从动辊601通过履带式橡胶套602贴合在电线杆外侧时，继续拧紧丝杆7，使得活动辊架801不断伸入挤压杆机构8的安装板，此时套接在活动辊架801外侧的弹簧802被压缩，增强了从动辊803挤压电线杆的强度，并且，当电线杆外侧存在缺损不平时，通过弹簧802释放弹力，能减小装置因摩擦力不足而滑落的几率。

如图4所示，三组所述传动辊601关于所述爬杆机构6的横向中轴线对称设置，并且位于所述爬杆机构6横向轴线上的所述601的传动轴延伸至所述爬杆机构6的外侧并连接有603，该组传动辊601的内部转轴延伸至爬杆机构6外侧面并连接有传动齿轮603，主安装架1的外侧面设有呈L形的安装板2，安装板2顶端的一侧设有呈L形的线槽201，安装板2的侧面设有穿过主安装架1的皮带槽202，安装板2的内侧设有呈水平安装的正反转电机9，正反转电机9的输出端设有穿过皮带槽202并与传动齿轮603传动连接的皮带，通过控制正反转电机9通过皮带带动传动齿轮603转动，此时与传动齿轮603连接的传动辊601、与该组传动辊601传动连接的履带式橡胶套602，以及与履带式橡胶套602传动连接的另外两组传动辊601开始转动，通过控制履带式橡胶套602的转动方向，使得装置从电线杆外侧向上或向下移动。

如图4和图6所示，并且安装板2的内侧设有纵向安装的减速电机3，减速电机3的输出端延伸至安装板2的顶端并连接有挤线轮301，安装板2的顶端位于挤线轮301的侧面设有伸缩机构4，伸缩机构4上靠近挤线轮301的一侧设有可左右滑动的挤线机构5，挤线机构5的内部设有两组与挤线轮301匹配的从动挤线轮501，安装板2顶端的侧面位于挤线轮301的一侧设有收束线板10，收束线板10的顶端形成直径为20mm-30mm的开口，并且收束线板10的内侧形成圆形通孔，通过遥控的方式控制装置攀爬电线杆时，将需固定的电线放入线槽201内，随着装置上升带动线槽201内的电线上升至电线杆顶端，当工作人员需将单根电线拉紧时，将该组电线从线槽201内取出后从收束线板10顶端的开口放入，并将电线放置在挤线机构5和挤线轮301之间，由于电线需穿过收束线板10，因此电线的倾斜角度可被收束线板10控制在较小的范围，使得电线不易受到较大的纵向拉力在挤线的过程中掉落，。

如图1和图2所示，并且，挤线轮301位于两组从动挤线轮501之间的中垂线上，使得挤线轮301与电线的接触面积较大，当减速电机3带动挤线轮301转动时，电线被转动的挤线轮301和两组从动挤线轮501拉紧。

伸缩机构4包括水平安装在伸缩机构4侧面的电动推杆401，电动推杆401的输出端穿过伸缩机构4并与挤线机构5连接，以及安装在安装板2顶端的开关控制盒402，通过电动推杆401控制挤线机构5滑动，使得挤线机构5内的两组从动挤线轮501靠近或远离挤线轮301，便于工作人员固定或松开电线，并将控制电动推杆401的开关控制盒402设置在安装板2的顶端，使得在电线杆上的工作人员便于对装置上的电动推杆401和电机进行控制。

如图3所示，挤线轮301的外侧套接有卡合挤线轮301外侧的第一橡胶套302，从动挤线轮501的外侧套接有卡合从动挤线轮501外侧的第二橡胶套502，挤线轮301和从动挤线轮501通过橡胶套挤压电线，当橡胶材质受较大挤压力时会增加与电线外侧的接触面积，因此增加了与电线的摩擦力，使得在拉动电线的过程中不易打滑，并且橡胶材质挤压电线时不易损坏电线外侧的绝缘层。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种配电网攀爬作业机器人，其特征在于：包括呈弧形结构的主安装架(1)，所述主安装架(1)的两端设有可转动的活动安装架(101)，两组所述活动安装架(101)的另一端设有连接两组所述活动安装架(101)的安装架连接机构(102)，两组所述活动安装架(101)对接后与所述主安装架(1)形成环形结构；主安装架(1)的内侧面设有爬杆机构(6)，所述爬杆机构(6)的内部设有三组可转动并呈纵向等距分布的传动辊(601)，并且所述爬杆机构(6)的内侧通过三组所述传动辊(601)传动套接有履带式橡胶套(602)；所述活动安装架(101)上设有通过螺纹连接的丝杆(7)，所述丝杆(7)位于所述活动安装架(101)内侧的一端设有挤压杆机构(8)，所述挤压杆机构(8)的上下端分别设有穿过所述挤压杆机构(8)可左右滑动的活动辊架(801)，所述活动辊架(801)的内部设有从动辊(803)；

所述主安装架(1)的外侧面设有呈L形的安装板(2)，所述安装板(2)的内侧设有纵向安装的减速电机(3)，所述减速电机(3)的输出端延伸至所述安装板(2)的顶端并连接有挤线轮(301)，所述挤线轮(301)的外侧套接有卡合所述挤线轮(301)外侧的第一橡胶套(302)；所述安装板(2)的顶端位于所述挤线轮(301)的侧面设有伸缩机构(4)，所述伸缩机构(4)上靠近所述挤线轮(301)的一侧设有可左右滑动的挤线机构(5)，所述挤线机构(5)的内部设有两组与所述挤线轮(301)匹配的从动挤线轮(501)，所述从动挤线轮(501)的外侧套接有卡合所述从动挤线轮(501)外侧的第二橡胶套(502)。

2.根据权利要求1所述的一种配电网攀爬作业机器人，其特征在于，所述安装板(2)顶端的一侧设有呈L形的线槽(201)，所述安装板(2)的侧面设有穿过所述主安装架(1)的皮带槽(202)。

3.根据权利要求1所述的一种配电网攀爬作业机器人，其特征在于，三组所述传动辊(601)关于所述爬杆机构(6)的横向中轴线对称设置，并且位于所述爬杆机构(6)横向轴线上的所述(601)的传动轴延伸至所述爬杆机构(6)的外侧并连接有(603)。

4.根据权利要求1和权利要求2所述的一种配电网攀爬作业机器人，其特征在于，所述安装板(2)的内侧设有呈水平安装的正反转电机(9)，所述正反转电机(9)的输出端设有穿过所述皮带槽(202)并与所述传动齿轮(603)传动连接的皮带。

5.根据权利要求1所述的一种配电网攀爬作业机器人，其特征在于，所述丝杆(7)位于所述活动安装架(101)的外侧设有环形握把(702)，所述丝杆(7)位于所述活动安装架(101)内侧的一端设有轴承座(701)，并且所述轴承座(701)安装在所述挤压杆机构(8)的中间位置。

6.根据权利要求1所述的一种配电网攀爬作业机器人，其特征在于，所述活动辊架(801)穿过所述挤压杆机构(8)的一端设有防退螺母，所述活动辊架(801)的外侧与所述挤压杆机构(8)之间套接有弹簧(802)。

7.根据权利要求1所述的一种配电网攀爬作业机器人，其特征在于，所述安装架连接机构(102)包括分别位于两组活动安装架(101)上可转动的螺栓以及与螺栓匹配的卡槽。

8.根据权利要求1所述的一种配电网攀爬作业机器人，其特征在于，所述伸缩机构(4)包括水平安装在所述伸缩机构(4)侧面的电动推杆(401)，所述电动推杆(401)的输出端穿过所述伸缩机构(4)并与所述挤线机构(5)连接，以及安装在所述安装板(2)顶端的开关控制盒(402)。

9.根据权利要求1所述的一种配电网攀爬作业机器人，其特征在于，所述挤线轮(301)位于两组所述从动挤线轮(501)之间的中垂线上。

10.根据权利要求1所述的一种配电网攀爬作业机器人，其特征在于，所述安装板(2)顶端的侧面位于所述挤线轮(301)的一侧设有收束线板(10)，所述收束线板(10)的顶端形成直径为20mm-30mm的开口，并且所述收束线板(10)的内侧形成圆形通孔。

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