CN112366647A - 一种跌落式避雷器安装工具和机器人 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种跌落式避雷器安装工具和机器人，涉及电力设备技术领域，包括：基座、驱动器和夹持机构；夹持机构用于夹持避雷器，驱动器设置于基座，驱动器的驱动端与夹持机构连接，驱动器用于驱动夹持机构转动以带动避雷器旋转。从而使得安装工具能够完全匹配适应跌落式避雷器的安装和拆卸，通过将其安装于机器人，即可以实现对跌落式避雷器的安装和拆卸的全流程作业，有效降低人工近距离手工操作的风险，提高跌落式避雷器作业的无人化程度，同时，该安装工具自主动作能力较强，对于机器人的依赖程度较低，通常需要其辅助安装工具移动到适宜位置即可通过安装工具自身完成避雷器的安装和拆卸。

Description

一种跌落式避雷器安装工具和机器人

技术领域

本发明涉及电力设备技术领域，具体而言，涉及一种跌落式避雷器安装工具和机器人。

背景技术

跌落式避雷器是将配电型氧化锌避雷器改装后巧妙地安装在跌落式熔断器的跌落式机构上，达到在不断电的情况下，可以借助绝缘操作杆方便地对避雷器进行检测、维修与更换，不但保证了线路的畅通，而且大大地减少了电力维护人员的工作强度和时间。

现有避雷器在进行维修、更换相关作业时需要对避雷器进行拆卸或安装，由于现有机器人没有相关的末端安装作业工具，因此该类操作依旧需要人工完成，这使得操作人员的操作风险居高不下。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种跌落式避雷器安装工具和机器人，以解决现有避雷器维修更换时需要人工操作的问题。

为实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

本发明实施例的一方面，提供一种跌落式避雷器安装工具，包括：基座、驱动器和夹持机构；夹持机构用于夹持避雷器，驱动器设置于基座，驱动器的驱动端与夹持机构连接，驱动器用于驱动夹持机构转动以带动避雷器旋转；驱动器为旋转驱动器，旋转驱动器的旋转轴与基座转动连接，夹持机构与旋转轴固定连接；夹持机构包括摇臂以及相对设置于摇臂上的第一夹持件和第二夹持件，第一夹持件与摇臂滑动连接，第一夹持件配合第二夹持件夹持避雷器以使避雷器的安装旋转轴与旋转驱动器的旋转轴同轴。

可选的，还包括夹持驱动器，夹持驱动器与第一夹持件驱动连接，用于驱动第一夹持件相对摇臂滑动以靠近或远离第二夹持件。

可选的，夹持驱动器为旋转夹持驱动器，旋转夹持驱动器的旋转轴与第一夹持件螺纹连接。

可选的，夹持驱动器为直线夹持驱动器，直线夹持驱动器的直线驱动轴与第一夹持件连接。

可选的，在第一夹持件上还设置有通槽，通槽的贯通方向与避雷器的轴向相同。

可选的，在第一夹持件和第二夹持件上分别设置有开口相向的第一凹槽和第二凹槽。

可选的，在基座上还设置有定位识别装置，定位识别装置的定位采集区域至少覆盖夹持机构。

可选的，在夹持机构上还设置有接触开关，接触开关与夹持驱动器电连接。

本发明实施例的另一方面，提供一种机器人，包括机器人本体以及上述任一种的跌落式避雷器安装工具，跌落式避雷器安装工具设置于机器人本体。

本发明的有益效果包括：

本发明提供了一种跌落式避雷器安装工具，在基座上设置有驱动器，驱动器的驱动端和夹持机构连接。通过移动安装工具的位置（例如将安装工具安装到机器人本体上，则可以通过机器人的移动而带动安装工具移动），可以使得夹持机构对准需要夹持的跌落式避雷器，通过夹持机构自身的夹持功能对跌落式避雷器进行夹持，此时，避雷器则可以随安装工具的移动而移动。在对跌落式避雷器进行拆卸或安装时，基于跌落式避雷器自身独特的结构形式，还可以通过驱动器的驱动端带动夹持好避雷器的夹持机构整体进行转动从而完成避雷器的安装或拆卸。从而使得安装工具能够完全匹配适应跌落式避雷器的安装和拆卸，通过将其安装于机器人，即可以实现对跌落式避雷器的安装和拆卸的全流程作业，有效降低人工近距离手工操作的风险，提高跌落式避雷器作业的无人化程度，同时，该安装工具自主动作能力较强，对于机器人的依赖程度较低，通常需要其辅助安装工具移动到适宜位置即可通过安装工具自身完成避雷器的安装和拆卸。

本发明提供了一种机器人，将上述的跌落式避雷器安装工具应用于机器人，将其安装设置于机器人本体上，可以是在跌落式避雷器安装工具中的基座上设置有连接件，通过连接件将其安装于机器人本体上，例如机器人的机械臂上。从而通过机器人辅助跌落式避雷器安装工具移动，带动避雷器移动，通过跌落式避雷器安装工具中的夹持机构的转动实现对避雷器的安装，实现了避雷器的无人化自动装卸。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本发明实施例提供的一种跌落式避雷器安装工具的结构示意图之一；

图2为本发明实施例提供的一种跌落式避雷器安装工具的结构示意图之二。

图标：100-连接件；200-驱动器；210-驱动器的驱动端；300-摇臂；310-第二夹持件；320-第一夹持件；321-第一凹槽；322-通槽；330-夹持驱动器；340-滑轨；350-走线槽；400-定位识别装置；500-电池。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的各个特征可以相互结合，结合后的实施例依然在本发明的保护范围内。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明实施例的一方面，提供一种跌落式避雷器安装工具（以下简称安装工具），包括：基座、驱动器200和夹持机构；夹持机构用于夹持避雷器，驱动器200设置于基座，驱动器的驱动端210与夹持机构连接，驱动器200用于驱动夹持机构转动以带动避雷器旋转。

示例的，如图1所示，在基座上设置有驱动器200，驱动器的驱动端210和夹持机构连接。通过移动安装工具的位置（例如将安装工具安装到机器人本体上，则可以通过机器人的移动而带动安装工具移动），可以使得夹持机构对准需要夹持的跌落式避雷器，通过夹持机构自身的夹持功能对跌落式避雷器进行夹持，此时，避雷器则可以随安装工具的移动而移动。在对跌落式避雷器进行拆卸或安装时，基于跌落式避雷器自身独特的结构形式，还可以通过驱动器的驱动端210带动夹持好避雷器的夹持机构整体进行转动从而完成避雷器的安装或拆卸。从而使得安装工具能够完全匹配适应跌落式避雷器的安装和拆卸，通过将其安装于机器人，即可以实现对跌落式避雷器的安装和拆卸的全流程作业，有效降低人工近距离手工操作的风险，提高跌落式避雷器作业的无人化程度，同时，该安装工具自主动作能力较强，对于机器人的依赖程度较低，通常需要其辅助安装工具移动到适宜位置即可通过安装工具自身完成避雷器的安装和拆卸。

在实际使用中，以安装为例进行示意性说明：当安装工具移动至新避雷器位置时，夹持机构将新避雷器进行夹持，通过移动安装工具将新避雷器移动至其安装工位，然后将新避雷器的一端放置于避雷器支架上，此时，驱动器200可以驱动夹持机构转动，从而使避雷器转动将避雷器的另一端安装入避雷器支架上的卡槽内，由此完成对新避雷器的安装。当需要进行拆卸时，可以进行与上述相反的操作即可实现拆卸。

基座可以是壳体、框架等等多种形式。安装工具在和机器人进行连接时，可以是在基座上设置有连接件100，通过匹配的卡扣、螺接等多种形式进行连接，连接至机器人的部位可以是其机械臂。如图1和图2所示，在本申请中，当所有驱动器200均为电机时，还可以在基座上集成电池500，通过将电池500和各驱动器200或用电设备（需要用电的设备，例如定位识别装置400、接触开关、控制器等）进行电连接，从而为其提供电能，同时，也可以是进一步的提高安装工具的自主动作能力，降低对机器人的依赖。

可选的，驱动器200为旋转驱动器200，旋转驱动器200的旋转轴与基座转动连接，夹持机构与旋转轴固定连接。

示例的，驱动器200可以是旋转驱动器200，例如旋转电机，旋转气缸等等，旋转电机的壳体可以固定设置在基座上，旋转电机的旋转轴可以是基座转动连接，同时，夹持机构可以是固定设置在旋转轴上，其可以随着旋转轴的转动而转动，如图1所示，为了进一步的提高夹持机构转动的稳定性，还可以是将旋转驱动器200的旋转轴的远端和基座转动连接，可以是通过轴承实现转动连接。将夹持机构的和旋转轴固定连接的部分设置于旋转驱动器200和基座之间的位置，从而提高其转动的稳定性。

可选的，夹持机构包括摇臂300以及相对设置于摇臂300上的第一夹持件320和第二夹持件310，第一夹持件320与摇臂300滑动连接，第一夹持件320配合第二夹持件310夹持避雷器以使避雷器的安装旋转轴与旋转驱动器200的旋转轴同轴。

示例的，如图1所示，摇臂300的一端可以是和旋转轴固定连接，在摇臂300的另一端设置有第一夹持件320和第二夹持件310，两个夹持件的设置位置相对，同时，为了实现对避雷器的夹持，第一夹持件320可以与摇臂300滑动连接，其可以相对摇臂300滑动（滑动的方式可以是在摇臂300上设置有滑轨340，第一夹持件320沿着滑轨340的延伸方向滑动），从而使得第一夹持件320能够靠近或远离第二夹持件310以调整两者之间的间距，实现对避雷器的夹持或放松。如图1所示，在第一夹持件320和第二夹持件310相互靠近夹持避雷器后，可以使得避雷器的安装旋转轴与旋转驱动器200的旋转轴位于同一旋转轴上，如此，可以在避雷器的安装旋转轴放置于避雷器支架上后，夹持机构在旋转驱动器200的驱动下，带动避雷器绕避雷器的旋转轴转动以将避雷器的另一端卡入避雷器支架上的卡槽内的过程中，无额外的扭矩产生，避免对整个安装工具或机器人造成损坏。同时，可以实现单臂安装避雷器，提高了避雷器安装的效率。

避雷器在安装过程中，避雷器的安装旋转轴指避雷器在安装过程中绕其所需要安装的避雷器支架发生转动的轴，即避雷器与避雷器支架的转动连接位置。在安装时，为了实现避雷器的安装旋转轴与旋转驱动器的旋转轴同轴，可以通过定位识别装置400的定位识别作用实现，具体的，可以是在避雷器的特定位置上设置有识别标记，通过定位识别装置的定位识别作用，在夹持机构夹持于识别标记所处位置时，即可以使得避雷器的安装旋转轴与旋转驱动器的旋转轴同轴；也可以是在旋转驱动器的旋转轴位置设置标记，例如在旋转驱动器的旋转轴和基座连接位置设置开口，以便于定位识别装置能够准确定位识别到该位置，同时，通过定位识别装置定位识别避雷器的安装旋转轴，从而使得夹持机构在夹紧避雷器后，避雷器的安装旋转轴与旋转驱动器的旋转轴同轴。再一种方式中，还可以根据机器人的避雷器存放架上的避雷器固定存放位置规划生成取避雷器的固定路径，使得夹持机构的运动路径固定，进而使得夹持机构能够通过固定路径准确夹持避雷器实现避雷器的安装旋转轴与旋转驱动器200的旋转轴同轴，例如将避雷器存放架上的避雷器的安装旋转轴的一端同高度设置，以此，在夹持机构取避雷器时，无论避雷器高度、直径是否相同，均可以在固定路径下准确夹持避雷器进而使得避雷器的安装旋转轴与旋转驱动器200的旋转轴同轴。

此外，第二夹持件310可以固定设置在摇臂300上，仅通过第一夹持件320的滑动实现对避雷器的夹持，在该种方式中，由于第二夹持件310位置固定，也更便于对避雷器进行准确夹持，以使得避雷器的旋转轴更容易与旋转驱动器200的旋转轴对准实现同轴。也可以是第二夹持件310也相对摇臂300滑动设置。

在摇臂300随着旋转驱动器200的旋转轴转动时，可以在基座上设置有两个限位部，通过两个限位部限制摇臂300的可转动角度为预设角度，例如大于90度，例如可以转动120度，在该角度下，安装工具工作时的旋转角度大于90°，保证在安装工具动力矩和避雷器本体惯性的同步作用下，将避雷器稳稳卡住避雷器支架上的卡槽。通过限位部将转动的角度设置一定范围，可以有效保障转动时的安全性。

可选的，还包括夹持驱动器330，夹持驱动器330与第一夹持件320驱动连接，用于驱动第一夹持件320相对摇臂300滑动以靠近或远离第二夹持件310。

示例的，如图1所述，为了进一步的提高夹持机构夹持的自动化程度，还可以设置有夹持驱动器330，例如电机、气缸等等，对第一夹持件320进行驱动，当第二夹持件310也可以相对摇臂300滑动时，也可以对其进行驱动。从而实现在避雷器位于第一夹持件320和第二夹持件310之间的位置时，夹持驱动器330动作驱动第一夹持件320靠近第二夹持件310对避雷器进行夹持固定。

为了进一步的提高对避雷器的夹持的自动化，还可以在夹持机构上例如第一夹持件320或第二夹持件310或摇臂300上设置有接触开关，接触开关和夹持驱动器330电连接，接触开关的设置应与避雷器的夹持位置对应，以便于在避雷器位于第一夹持件320和第二夹持件310之间的位置时，能够通过避雷器直接启动接触开关，使得夹持驱动器330驱动第一夹持件320靠近第二夹持件310完成对避雷器的夹持。当夹持驱动器330为电机时，可以通过与电机电连接的控制器根据电机的电流判断是否夹持到位。

由于夹持驱动器330需要配合摇臂300整体转动，为避免干涉，还可以在摇臂300上设置有走线槽350，将夹持机构上和基座上的部件例如电池500等连接的导线容置于走线槽350内。

可选的，夹持驱动器330为旋转夹持驱动器330，旋转夹持驱动器330的旋转轴与第一夹持件320螺纹连接。

示例的，旋转夹持驱动器330可以是旋转夹持电机，旋转夹持电机可以通过丝杠的形式和第一夹持件320驱动连接，即将第一夹持件320套设于丝杆上，两者螺纹连接，旋转夹持驱动器330驱动丝杆转动，配合第一夹持件320与摇臂300的滑轨340，实现驱动第一夹持件320直线运动。

可选的，夹持驱动器330为直线夹持驱动器330，直线夹持驱动器330的直线驱动轴与第一夹持件320连接。

示例的，直线夹持驱动器330的直线驱动轴可以和第一夹持件320驱动连接，通过直线夹持驱动器330驱动第一夹持件320直线运动。

可选的，在第一夹持件320上还设置有通槽322，通槽322的贯通方向与避雷器的轴向相同。

示例的，如图2所示，在第一夹持件320上还可以设置沿避雷器轴向贯通的通槽322，通槽322的形状可以是和避雷器的外形匹配，以此实现夹持机构对避雷器的稳定夹持。

可选的，在第一夹持件320和第二夹持件310上分别设置有开口相向的第一凹槽321和第二凹槽。

示例的，如图1和图2所示，在第一夹持件320和第二夹持件310上还可以分别设置开口相向的第一凹槽321和第二凹槽，通过第一凹槽321和第二凹槽分别将第一夹持件320和第二夹持件310在沿避雷器轴向方向各形成两个夹持壁，从而有效的提高夹持的稳定性。

可选的，在基座上还设置有定位识别装置400，定位识别装置400的采集区域至少覆盖夹持机构；在夹持机构上还设置有接触开关。

示例的，如图1所示，还可以在基座上设置有定位识别装置400，定位识别装置400可以集成有存储器、通讯模块，定位识别装置400、存储器和通讯模块分别与控制器电连接，定位识别装置400可以是双目相机，通过双目相机获取到图像信息后，由控制器对图像信息进行计算得出深度信息，继而得出避雷器或夹持机构的实时位置信息，通过使实时位置信息向目标位置靠拢，进而实现安装工具操作的高度自动化。

此外，定位识别装置400也可以是摄像机等，将摄像机获取的图像信息存储于存储器，控制器通过通讯模块发送到远程的控制终端。也可以是将存储器和通讯模块设置在机器人上，将其与定位识别装置400电连接。

在设置时，定位识别装置400的设置位置、角度可以是在水平0度到竖直90度范围内调节。对应的可以设置有和控制器电连接的图像驱动器，通过终端的控制指令驱动图像驱动器带动定位识别装置400调节定位采集区域，使定位采集区域始终覆盖夹持机构的位置。从而使得安装工具自主操作时实现对目标对象位置的精确采集，或通过远程终端对安装避雷器的过程中进行可视化的精确操作。

本发明实施例的另一方面，提供一种机器人，包括机器人本体以及上述任一种的跌落式避雷器安装工具，跌落式避雷器安装工具设置于机器人本体。

示例的，将上述的跌落式避雷器安装工具应用于机器人，将其安装设置于机器人本体上，可以是在跌落式避雷器安装工具中的基座上设置有连接件100，通过连接件100将其安装于机器人本体上，例如机器人的机械臂上。从而通过机器人辅助跌落式避雷器安装工具移动，带动避雷器移动，通过跌落式避雷器安装工具中的夹持机构的转动实现对避雷器的安装，实现了避雷器的无人化自动装卸。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种跌落式避雷器安装工具，其特征在于，包括：基座、驱动器和夹持机构；所述夹持机构用于夹持避雷器，所述驱动器设置于所述基座，所述驱动器的驱动端与所述夹持机构连接，所述驱动器用于驱动所述夹持机构转动以带动所述避雷器旋转；所述驱动器为旋转驱动器，所述旋转驱动器的旋转轴与所述基座转动连接，所述夹持机构与所述旋转轴固定连接；所述夹持机构包括摇臂以及相对设置于所述摇臂上的第一夹持件和第二夹持件，所述第一夹持件与所述摇臂滑动连接，所述第一夹持件配合所述第二夹持件夹持所述避雷器以使所述避雷器的安装旋转轴与所述旋转驱动器的旋转轴同轴。

2.如权利要求1所述的跌落式避雷器安装工具，其特征在于，还包括夹持驱动器，所述夹持驱动器与所述第一夹持件驱动连接，用于驱动所述第一夹持件相对所述摇臂滑动以靠近或远离所述第二夹持件。

3.如权利要求2所述的跌落式避雷器安装工具，其特征在于，所述夹持驱动器为旋转夹持驱动器，所述旋转夹持驱动器的旋转轴与所述第一夹持件螺纹连接。

4.如权利要求2所述的跌落式避雷器安装工具，其特征在于，所述夹持驱动器为直线夹持驱动器，所述直线夹持驱动器的直线驱动轴与所述第一夹持件连接。

5.如权利要求1所述的跌落式避雷器安装工具，其特征在于，在所述第一夹持件上还设置有通槽，所述通槽的贯通方向与所述避雷器的轴向相同。

6.如权利要求1所述的跌落式避雷器安装工具，其特征在于，在所述第一夹持件和所述第二夹持件上分别设置有开口相向的第一凹槽和第二凹槽。

7.如权利要求1所述的跌落式避雷器安装工具，其特征在于，在所述基座上还设置有定位识别装置，所述定位识别装置的定位采集区域至少覆盖所述夹持机构。

8.一种机器人，其特征在于，包括机器人本体以及如权利要求1至7任一项所述的跌落式避雷器安装工具，所述跌落式避雷器安装工具设置于所述机器人本体。

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