CN111416307A - 一种便于剥线引流的搭火机器人 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种便于剥线引流的搭火机器人，所述搭火机器人右侧中间固定连接有轮组臂，轮组臂一侧活动连接有走线轮组，所述搭火机器人顶部活动连接有剥线轮组，所述搭火机器人右侧上部活动连接有夹线装置，所述搭火机器人右侧底部活动连接有机械臂，机械臂末端固定连接用于夹持引流线的机械爪。本发明可以在不旋转的条件下快说对高压线剥皮，剥皮后快速接线引流。

Description

一种便于剥线引流的搭火机器人

技术领域

本发明属于输配电技术领域，涉及一种便于剥线引流的搭火机器人。

背景技术

随着科学技术的飞速发展，智能机器人开始生产并使用，智能机器被用于代替人工去完成复杂危险的工作，高压线搭火就是一项十分危险的工作，高压线带电工作时刻威胁着工作人员的生命安全，现有的高压线搭火工作多利用人工完成，人工工作危险高，效率低，所以目前出现了用于搭火的机器人系统，传统的搭火机器人在剥线时一般采用剥线装置绕导线旋转或导线在剥线机构内旋转的方式剥线，剥线不方便，而且搭火时需要另外的机构来支撑固定引流线。

发明内容

本发明的目的在于提供一种便于剥线引流的搭火机器人，通过走线轮组将搭火机器人稳固的固定于高压线之上，通过剥线轮组与剥线刀对高压线的绝缘层进行剥离，通过机械臂与机械爪对引流线进行抓取及连接，通过夹线装置将引流线与高压线紧密连接，以此高压线剥皮方便，引流接线方便。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种便于剥线引流的搭火机器人，所述搭火机器人右侧中间固定连接有轮组臂，轮组臂一侧活动连接有走线轮组，所述搭火机器人顶部活动连接有剥线轮组，所述搭火机器人右侧上部活动连接有夹线装置，所述搭火机器人右侧底部活动连接有机械臂，机械臂末端固定连接用于夹持引流线的机械爪。

进一步优选，所述机械臂由主转轴、第一机械臂、第二机械臂和第三机械臂构成，第一机械臂连接在主转轴上，主转轴通过电机驱动旋转，可使机械臂旋转，第二机械臂连接在第一机械臂上，第三机械臂连接在第二机械臂上，第一机械臂、第二机械臂和第三机械臂均可在三轴方向上转动，用于抓取引流线的机械爪安装在第三机械臂上。

进一步优选，所述机械爪由两个夹持抓手、一个角度调节抓手以及一个托举抓手构成，两个夹持抓手对称设置，两夹持抓手在抓取高压线过程中两抓取块正对，在两个夹持抓手合拢的过程中，两抓取块能够紧密闭合从而将高压线抓取，通过两个夹持抓手合拢来夹持引流线，角度调节抓手也夹住引流线，角度调节抓手设有高度调节机构，通过调节角度调节抓手的高度来调节搭火部分的引流线角度，托举抓手对引流线进行托举，便于角度调节抓手对引流线角度进行调节。

进一步优选，所述剥线轮组之间通过电机齿轮与轮组齿轮连接，剥线轮组右侧固定连接有转板，所述转板两端固定连接有剥线刀，剥线刀底部固定连接有伸缩柱，且转板上端剥线刀上方固定连接有径向剥线刀具，转板下端剥线刀固定连接有轴向剥线刀具，径向剥线刀具由两半圆形刀具构成，轴向剥线刀具由两横向刀片构成，径向剥线刀具、轴向剥线刀具分别连接于转板两端，转板通过剥线轮组齿轮带动进行缓慢转动，轴向剥线刀具接近高压线表面，通过小型电机对伸缩柱高度进行调节，使轴向剥线刀具贴近高压线绝缘皮并对绝缘皮进行横向切割，再通过剥线轮组齿轮盘带动转板顺时针转动90°，此时径向剥线刀具接近高压线表面接着通过小型电机对径向剥线刀具的伸缩杆高度进行调节，使两半圆形刀具贴近高压线绝缘皮并对绝缘皮进行切割，由于两半圆形刀具闭合时正好形成一个完整的圆，所以能够在不进行旋转的情况下对高压线绝缘皮进行环形切割，在对绝缘皮进行轴向及径向切割后高压线绝缘皮脱落。

进一步优选，所述走线轮组由一个固定轮和一个活动轮构成，固定轮通过转轴安装于轮组臂上端，活动滑轮连接于轮组臂导轨内，并且连接一个升降电机，固定滑轮连接一个驱动固定轮转动的行走驱动电机。

进一步优选，所述剥线轮组的外壳上开设卡槽，以剥线轮组的外壳作为悬挂机构。

本发明具有以下有益效果：通过走线轮组将搭火机器人稳固的固定于高压线之上，以及搭火机器人在高压线上的移动，通过剥线轮组与剥线刀对高压线的绝缘层进行剥离，通过径向剥线刀具和轴向剥线刀具协同工作，在不旋转的条件下快速剥皮。通过机械臂与机械爪对引流线进行抓取及连接，可调整角度便于接线，通过夹线装置将引流线与高压线紧密连接。本发明可实现行走、夹取、剥离、连接有效减少了人工作业的麻烦，提高了高压线连接、引流效率。

附图说明

图1为本发明的正面平面结构示意图。

图2为本发明的侧面平面结构示意图。

图3为本发明装置机械爪结构示意图。

图4为本发明装置夹线装置结构示意图。

图5为本发明装置剥线轮组及剥线刀结构示意图。

图中：1、走线轮组；2、轮组臂；3、搭火机器人；4、机械臂；401、机械爪；5、夹线装置；501、线夹臂；502、电动扳手；6、楔形线夹；7、线夹夹；8、剥线轮组；801、卡槽；802、转板；9、剥线刀；901、伸缩柱；902、径向剥线刀具；903、轴向剥线刀具；17、抓取块；18、夹持抓手；19、托举抓手；20、角度调节抓手。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

参照图1-图5，一种便于剥线引流的搭火机器人如图1所示，搭火机器人3右侧中间固定连接有轮组臂2，轮组臂2一侧活动连接有走线轮组1，走线轮组1作为驱动搭火机器人3在高压线上行走的行走机构，搭火机器人3顶部活动连接有剥线轮组8，剥线轮组8的作用是剥开高压线的绝缘外皮以备搭火，搭火机器人3右侧上部活动连接有夹线装置5，夹线装置5的作用是将引流线与高压线连接在一起实现搭火，搭火机器人3右侧底部活动连接有机械臂4，机械臂4末端固定连接用于夹持引流线的机械爪401，机械臂4将引流线举升至高压线位置以便夹线装置5将引流线与高压线夹紧在一起。

进一步的，走线轮组1由一个固定轮和一个活动轮构成，固定轮通过转轴安装于轮组臂2上端，活动滑轮连接于轮组臂2导轨内，并且连接一个升降电机，固定滑轮连接一个驱动固定轮转动的行走驱动电机，通过升降电机驱动活动轮在轮组臂2导轨内上下运动，将走线轮组1上方的固定轮卡接于高压电线上方，下方的活动轮通过电机驱动在导轨内向上进行移动并与固定轮共同夹紧高压线，避免高压线晃动造成搭火机器人3倾覆，同时固定轮通过行走驱动电机驱动旋转，由于摩擦力的作用，固定轮在高压线上行走带动搭火机器人3在高压线上进行移动。

进一步的，机械臂4是用来携带引流线的，并且需要将引流线抬举到搭火位置，并且它应该不影响飞行，所以机械臂4应该灵活并且有足够的强度，如图1和图2所示，所以机械臂4由主转轴、第一机械臂、第二机械臂和第三机械臂构成，第一机械臂连接在主转轴上，主转轴通过电机驱动旋转，可使机械臂旋转，第二机械臂连接在第一机械臂上，第三机械臂连接在第二机械臂上，第一机械臂、第二机械臂和第三机械臂均可在三轴方向上转动(X轴、Y轴、Z轴)，第一机械臂、第二机械臂和第三机械臂配合来实现灵活运动，可运动至任意需要的目标位置，可在三轴方向上摆动的机械臂可采用现有技术的结构，例如机械臂一端作为支点活动连接，在三个方向上分别设置可伸缩的连杆，通过调节各连杆的长度即可实现机械臂向各方向摆动。用于抓取引流线的机械爪401安装在第三机械臂上，因为引流线与高压线搭火时，搭火部分的引流线与高压线的角度不能相差过大，所以机械爪401由两个夹持抓手18、一个角度调节抓手20以及一个托举抓手19构成(如图3所示)，两个夹持抓手18对称设置，两夹持抓手18在抓取高压线过程中两抓取块17正对，在两个夹持抓手18合拢的过程中，两抓取块17能够紧密闭合从而将高压线抓取，通过两个夹持抓手18合拢来夹持引流线，角度调节抓手20也夹住引流线，角度调节抓手20设有高度调节机构，通过调节角度调节抓手20的高度来调节搭火部分的引流线角度，托举抓手19在大火过程中对引流线进行托举，便于角度调节抓手20对引流线角度进行调节。

进一步的，剥线轮组8之间通过电机齿轮与轮组齿轮连接，剥线轮组8右侧固定连接有转板802，所述剥线轮组8的壳体上方固定内嵌有卡槽801，剥线轮组8齿轮通过电机带动进行旋转进而带动转板802进行缓慢旋转，卡槽801与卡扣1202连接实现飞行机器人与搭火机器人的连接。

进一步的，如图5所示，转板802两端固定连接有剥线刀，剥线刀9底部固定连接有伸缩柱901，且转板802上端剥线刀9上方固定连接有径向剥线刀具902，转板802下端剥线刀固定连接有轴向剥线刀具903，径向剥线刀具902由两半圆形刀具构成，轴向剥线刀具903由两横向刀片构成，径向剥线刀具902、轴向剥线刀具903分别连接于转板802两端，转板802通过剥线轮组8齿轮带动进行缓慢转动，轴向剥线刀具903接近高压线表面，通过小型电机对伸缩柱901高度进行调节，使轴向剥线刀具903贴近高压线绝缘皮并对绝缘皮进行横向切割，再通过剥线轮组8齿轮盘带动转板802顺时针转动90°，此时径向剥线刀具902接近高压线表面接着通过小型电机对径向剥线刀具902的伸缩杆901高度进行调节，使两半圆形刀具贴近高压线绝缘皮并对绝缘皮进行切割，由于两半圆形刀具闭合时正好形成一个完整的圆，径向剥线刀具902为两个半圆管，两个半圆管的两端分别安装半圆形刀具，所以能够在不进行旋转的情况下对高压线绝缘皮进行环形切割，在对绝缘皮进行轴向及径向切割后高压线绝缘皮脱落。

进一步的，如图4所示，夹线装置5固定连接有线夹臂501，线夹臂501一侧固定连接有电动扳手502，线夹臂501上方固定连接有楔形线夹6，楔形线夹6两侧活动连接有线夹夹7，线夹夹7有两个，一个固定连接于楔形线夹6顶部，另一个活动连接于电动扳手502上，两个线夹夹7设置有相互吻合的圆状齿，将上方线夹夹7置于高压线上，电动扳手502带动下方线夹夹7向上移动，随着两线夹夹7齿逐渐咬合时，高压线与引流线连接逐渐紧密，以此保证高压线安全高效的引流。

工作原理：搭火机器人3通过机械臂4的运动和机械爪401将引流线抓取(实际上智能搭火机器人3在预先抓取引流线)，机械爪401分为两个夹持抓手18、一个角度调节抓手20和一个托举抓手19，两个夹持抓手18将引流线抓取，智能搭火机器人3送上高压电线后，走线轮组1上方的固定轮卡接于高压电线上方，下方的活动轮通过电机驱动在轨道内向上进行移动并与固定轮紧密接触，将高压线固定于两轮之间，避免高压线晃动造成智能搭火机器人3倾覆，固定轮通过内部电机带动搭火机器人3在高压线上进行移动，到达预定位置后，剥线轮组8通过内部电机齿轮盘带动剥线刀9对高压线的绝缘层进行剥离，通过机械爪401将引流线带到高压线连接处，然后角度调节抓手20对引流线高度及角度进行调节，托举抓手19对引流线进行托举，方便引流线与高压线搭火，避免引流线在抓取过程中滑落以及连接过程中下坠，通过电动扳手502将底端线夹夹7向上推动将引流线与高压线夹紧，此时两者通过挤压紧密连接，高压线完成搭火引流作业。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种便于剥线引流的搭火机器人，其特征在于：所述搭火机器人右侧中间固定连接有轮组臂，轮组臂一侧活动连接有走线轮组，所述搭火机器人顶部活动连接有剥线轮组，所述搭火机器人右侧上部活动连接有夹线装置，所述搭火机器人右侧底部活动连接有机械臂，机械臂末端固定连接用于夹持引流线的机械爪。

2.根据权利要求1所述的便于剥线引流的搭火机器人，其特征在于：所述机械臂由主转轴、第一机械臂、第二机械臂和第三机械臂构成，第一机械臂连接在主转轴上，主转轴通过电机驱动旋转，可使机械臂旋转，第二机械臂连接在第一机械臂上，第三机械臂连接在第二机械臂上，第一机械臂、第二机械臂和第三机械臂均可在三轴方向上转动，用于抓取引流线的机械爪安装在第三机械臂上。

3.根据权利要求2所述的便于剥线引流的搭火机器人，其特征在于：所述机械爪由两个夹持抓手、一个角度调节抓手以及一个托举抓手构成，两个夹持抓手对称设置，两夹持抓手在抓取高压线过程中两抓取块正对，在两个夹持抓手合拢的过程中，两抓取块能够紧密闭合从而将高压线抓取，通过两个夹持抓手合拢来夹持引流线，角度调节抓手也夹住引流线，角度调节抓手设有高度调节机构，通过调节角度调节抓手的高度来调节搭火部分的引流线角度，托举抓手对引流线进行托举，便于角度调节抓手对引流线角度进行调节。

4.根据权利要求1所述的便于剥线引流的搭火机器人，其特征在于：所述剥线轮组之间通过电机齿轮与轮组齿轮连接，剥线轮组右侧固定连接有转板，所述转板两端固定连接有剥线刀，剥线刀底部固定连接有伸缩柱，且转板上端剥线刀上方固定连接有径向剥线刀具，转板下端剥线刀固定连接有轴向剥线刀具，径向剥线刀具由两半圆形刀具构成，轴向剥线刀具由两横向刀片构成，径向剥线刀具、轴向剥线刀具分别连接于转板两端，转板通过剥线轮组齿轮带动进行缓慢转动，轴向剥线刀具接近高压线表面，通过小型电机对伸缩柱高度进行调节，使轴向剥线刀具贴近高压线绝缘皮并对绝缘皮进行横向切割，再通过剥线轮组齿轮盘带动转板顺时针转动90°，此时径向剥线刀具接近高压线表面接着通过小型电机对径向剥线刀具的伸缩杆高度进行调节，使两半圆形刀具贴近高压线绝缘皮并对绝缘皮进行切割，由于两半圆形刀具闭合时正好形成一个完整的圆，所以能够在不进行旋转的情况下对高压线绝缘皮进行环形切割，在对绝缘皮进行轴向及径向切割后高压线绝缘皮脱落。

5.根据权利要求1所述的便于剥线引流的搭火机器人，其特征在于：所述走线轮组由一个固定轮和一个活动轮构成，固定轮通过转轴安装于轮组臂上端，活动滑轮连接于轮组臂导轨内，并且连接一个升降电机，固定滑轮连接一个驱动固定轮转动的行走驱动电机。

6.根据权利要求1所述的便于剥线引流的搭火机器人，其特征在于：所述剥线轮组的外壳上开设卡槽。

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