CN112008747B - 一种适合带电作业机器人操作的电缆剪切工具 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种适合带电作业机器人操作的电缆剪切工具，包括驱动机构、剪切刀具、主控板、驱动板以及机器人控制接口；驱动机构能够通过传动装置驱动剪切刀具运动，且驱动机构能够通过机器人末端接口固定；驱动板负责驱动机构进行运动，完成剪切操作；主控板和机器人控制接口可以保证机器人载计算机可以控制剪切工具。本发明所述的一种适合带电作业机器人操作的剪线工具，配合带电作业机器人进行解线工作，解决了传统人工带电作业使用的剪线操作效率低和安全问题，人工带电作业方式不但作业时间长、工作条件差，还存在高压电击和高空坠落等危险问题。

Description

一种适合带电作业机器人操作的电缆剪切工具

技术领域

本发明属于带电作业机器人领域，尤其是涉及一种配合带电作业机器人操作的剪切工具。

背景技术

传统解线作业通常为人工带电作业，操作人员需要由绝缘斗臂车送到解线位置进行带电作业。该种方法不但作业时间长、工作条件差，还存在高压电击和高空坠落等危险。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种配合带电作业机器人操作的剪切工具，解决了传统人工带电作业进行解线操作时存在的各种问题，包括：作业时间长、工作条件差，存在高压电击和高空坠落等危险。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种配合带电作业机器人操作的剪切工具，能够放置电缆的外壳组件及能够剪断电缆的剪切刀具；所述外壳组件上设有机器人工具接口。

进一步的，所述剪切刀具由驱动机构驱动移动。

进一步的，所述驱动机构能够通过传动装置驱动所述剪切刀具移动，所述传动装置设置在所述外壳组件内部，所述驱动机构能够通过机器人工具接口与机器人电源连接，所述驱动机构与所述外壳组件固结。

进一步的，所述传动装置包括旋转齿轮、移动齿条、驱动蜗杆及梯形蜗轮，所述驱动蜗杆及梯形蜗轮均设置在外壳组件内部，所述驱动蜗杆及梯形蜗轮一端通过销轴转动连接，所述驱动机构通过蜗杆轴与所述梯形蜗轮连接，所述剪切刀具固定在电机转盘上。

进一步的，所述驱动机构包括驱动电机及电机托架，所述驱动电机通过梯形蜗轮连接所述驱动蜗杆，所述驱动电机通过电机托架连接所述外壳组件。

进一步的，所述驱动电机及减速器外侧设有绝缘外壳。

进一步的，所述驱动电机与驱动板相连。驱动板负责驱动驱动电机运转，同时检测电机工作电流，测量剪切刀具的力矩反馈。

进一步的，所述驱动板与主控板相连，主控板发送指令控制驱动板驱动驱动电机运动，同时根据测量的力矩信息进行闭环控制。

进一步的，所述主控板与机器人工具接口相连，机器人工具接口通过CAN总线与带电作业机器人相连，同时包含电源接口，从带电作业机器人获取能源。

进一步的，所述驱动板，主控板，机器人工具接口通过绝缘壳与所述外壳组件固定。

相对于现有技术，本发明所述的一种配合带电作业机器人操作的剪切工具具有以下优势：

本发明所述的一种配合带电作业机器人操作的剪切工具，(1)该剪切工具配有带电作业机器人接口，可以通过机器人夹持和控制，配合带电作业机器人完成10kV绝缘导线带电解线作业。

(2)该剪切工具由驱动电机驱动，通过反相电流测量来反馈力矩，可根据需求对不同类型的电缆进行剪切。

(3)该剪切工具采用模块化设计，配合带电作业机器人，通过更换刀具组件可以完成多种配电网带电作业操作。

(4)该剪切工具包含主控电路板，通过工业CAN总线与带电作业机器人连接，可靠性高，抗干扰能力强。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的一种配合带电作业机器人操作的剪切工具中初始状态外壳组件示意图；

图2为本发明实施例所述的一种配合带电作业机器人操作的剪切工具中工作起始状态外壳组件示意图。

图3为本发明实施例所述的一种配合带电作业机器人操作的剪切工具中传动装置示意图。

图4为本发明实施例所述的一种配合带电作业机器人操作的剪切工具中功能结构示意图。

附图标记说明：

1-剪切刀具；2-支架外壳；3-外壳手柄；4-机器人工具接口；5-刀具闭锁装置；6-电机转盘；7-移动齿条；8-旋转齿轮；9-驱动蜗杆；10-梯形蜗轮；11-电机托架；12-驱动电机；13-刀具解锁装置；14-驱动机构。

具体实施方式

一种配合带电作业机器人操作的剪切工具，能够放置电缆的外壳组件及能够剪断电缆的剪切刀1具；所述外壳组件上设有机器人工具接口4。

进一步的，所述剪切刀具1由驱动机构14驱动移动。

进一步的，所述驱动机构14能够通过传动装置7、8、9、10驱动所述剪切刀具1移动，所述传动装置7、8、9、10设置在所述外壳组件2、3内部，所述驱动机构14能够通过机器人工具接口4与机器人电源连接，所述驱动机构14与所述外壳组件2、3固结。

进一步的，所述传动装置7、8、9、10包括旋转齿轮8、移动齿条7、驱动蜗杆9及梯形蜗轮10，所述驱动蜗杆9及梯形蜗轮10均设置在外壳组件2、3内部，所述驱动蜗杆9及梯形蜗轮10一端通过销轴转动连接，所述驱动机构14通过蜗杆轴与所述梯形蜗轮10连接，所述剪切刀具1固定在电机转盘6上。

进一步的，所述驱动机构14包括驱动电机12及电机托架11，所述驱动电机12通过梯形蜗轮10连接所述驱动蜗杆9，所述驱动电机12通过电机托架11连接所述外壳组件2、3。

进一步的，所述驱动电机及减速器外侧设有绝缘外壳。

进一步的，所述驱动电机12与驱动板相连。驱动板负责驱动驱动电机12运转，同时检测电机工作电流，测量剪切刀具1的力矩反馈。

进一步的，所述驱动板与主控板相连，主控板发送指令控制驱动板驱动驱动电机运动，同时根据测量的力矩信息进行闭环控制；所述剪切刀具1还包括刀具闭锁装置5和刀具解锁装置13，所述剪切刀具1固定在电机转盘6上，电机转盘6固定在移动齿条7上，移动齿条7由驱动电机及减速齿轮组成，电机转盘6逆时针旋转，剪切刀具1旋转270度，到达到水平位置，刀具闭锁装置5启动，将剪切刀具1锁定。机器人通过机器人工具接口4发出控制信号，剪切操作开始。驱动电机12正转，梯形蜗轮10旋转，双侧驱动蜗杆9旋转，双侧旋转齿轮8转动，驱动移动齿条7向下移动，剪切刀具1刃口切断电缆。驱动电机12继续正转，带动剪切刀具1移动到底端，刀具解锁装置13直接打开刀具闭锁装置5。剪切完毕，驱动电机12反转，移动齿条7向上移动恢复原位，剪切刀具1恢复到原位。

进一步的，所述主控板与机器人工具接口4相连，机器人工具接口4通过CAN总线与带电作业机器人相连，同时包含电源接口，从带电作业机器人获取能源。

进一步的，所述驱动板，主控板，机器人工具接口4通过绝缘壳与所述外壳组件2、3固定。

相对于现有技术，本发明所述的一种配合带电作业机器人操作的剪切工具具有以下优势：

本发明所述的一种配合带电作业机器人操作的剪切工具，(1)该剪切工具配有带电作业机器人接口，可以通过机器人夹持和控制，配合带电作业机器人完成10kV绝缘导线带电解线作业。

(2)该剪切工具由伺服电机驱动，通过反相电流测量来反馈力矩，可根据需求对不同类型的电缆进行剪切。

(3)该剪切工具采用模块化设计，配合带电作业机器人，通过更换刀具组件可以完成多种配电网带电作业操作。

(4)该剪切工具包含主控电路板，通过工业CAN总线与带电作业机器人连接，可靠性高，抗干扰能力强。

Claims (1)

1.一种配合带电作业机器人使用的剪切工具，其特征在于：能够放置电缆的外壳组件(2、3)及能够剪断电缆的剪切刀具(1)；所述外壳组件(2、3)上设有机器人工具接口(4)；

所述剪切刀具(1)由驱动机构(14)驱动移动；

所述驱动机构(14)能够通过传动装置(7、8、9、10)驱动所述剪切刀具(1)移动，所述传动装置(7、8、9、10)设置在所述外壳组件(2、3)内部，所述驱动机构(14)能够通过机器人工具接口(4)与机器人电源连接，所述驱动机构(14)与所述外壳组件(2、3)固接；

所述传动装置(7、8、9、10)包括旋转齿轮(8)、移动齿条(7)、驱动蜗杆(9)及梯形蜗轮(10)；

所述驱动机构(14)包括驱动电机(12)及电机托架(11)，所述驱动电机(12)通过梯形蜗轮(10)连接所述驱动蜗杆(9)，所述驱动电机(12)通过电机托架(11)连接所述外壳组件(2、3)；

所述剪切刀具(1)还包括刀具闭锁装置(5)，所述剪切刀具(1)固定在电机转盘(6)上，电机转盘(6)固定在移动齿条(7)上，电机转盘（6）由伺服电机及减速齿轮组成，所述剪切刀具(1)可以逆时针转动270度，并卡死在刀具闭锁装置(5)上；

所述机器人工具接口(4)包括主控板和驱动板，与所述外壳组件(2、3)固接。

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