CN112917489A - 一种用于开关柜三维扫描检测的机器人系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电气开关柜检测的技术领域，公开一种用于开关柜三维扫描检测的机器人系统，包括四自由度移动平台、工业机器人和三维激光扫描仪；四自由度移动平台包括第三水平移动导轨和第四水平移动导轨上的滑块设有横向水平移动导轨；垂直立柱导轨通过旋转气缸与横向水平移动导轨上的水平移动滑块连接；工业机器人安装在垂直立柱导轨的垂直移动滑块上；水平移动导轨和垂直立柱导轨上设有驱动滑块运动的驱动器和控制器；开关柜放置于检测旋转定位装置上；检测平台安装于齿轮回转支承上，由伺服电机和减速机驱动齿轮回转支承，带动检测平台转动。本发明能够快速高效建立开关柜内部复杂未知场景下的三维可视化模型。
Description
技术领域
本发明涉及电气开关柜检测的技术领域，具体的，涉及一种用于开关柜三维扫描检测的机器人系统。
背景技术
在电力系统中高低压开关柜是必不可少的装置，高低压开关柜对整个电力系统的正常运行以及电力分配都有非常重要的影响。高低压开关柜的主要作用是在电力系统进行发电、输电、配电和电能转换的过程中，进行开合、控制和保护用电设备，广泛适用于发电厂、变电站、石油化工、冶金轧钢、轻工纺织、厂矿企业和住宅小区、高层建筑等各种不同场所。
然而，开关柜在厂家生产的过程中由于设备、环境、人为等因素影响不可避免会产生某些缺陷。这些缺陷除了不能很好发挥开关柜隔离保护等作用，还可能会对电网产生负面影响，进而造成事故。
因此，为了保证开关柜的生产质量，在投入使用前开关柜的检测工作必不可少。开关柜的检测通常是由人工完成的，由于开关柜质量大，工作环境危险，传统的人工检测的方式通常面临效率不高，工作环境恶劣的问题。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术的问题，提供一种用于开关柜三维扫描检测的机器人系统。
本发明的目的通过以下技术方案予以实现：
一种用于开关柜三维扫描检测的机器人系统，包括实现3个垂直方向和1个旋转方向运动的四自由度移动平台、工业机器人和安装于工业机器人操作端的三维激光扫描仪；
所述四自由度移动平台包括平行设置的第三水平移动导轨和第四水平移动导轨构成纵向水平直线导轨；
所述第三水平移动导轨和第四水平移动导轨上的滑块设有横向水平移动导轨；
垂直立柱导轨通过旋转气缸与横向水平移动导轨上的水平移动滑块连接；
工业机器人安装在垂直立柱导轨的垂直移动滑块上；
所述水平移动导轨和垂直立柱导轨上设有驱动滑块运动的驱动器和控制器；
所述开关柜放置于检测旋转定位装置上；所述检测平台安装于齿轮回转支承上，由伺服电机和减速机驱动齿轮回转支承，带动检测平台转动。
进一步地，所述工业机器人通过螺栓连接固定在垂直移动滑块上，以限制机器人底座的垂直方向的运动。
进一步地，所述水平移动滑块设置有滑块座、止动块、限位装置、斜撑梢。
进一步地，所述工业机器人包括四轴机器人、五轴机器人、六轴机器人。
进一步地，所述底板为地板，或汽车车厢底板。
进一步地，所述齿轮回转支承、伺服电机和减速机设置于底座上。
进一步地，所述伺服电机驱动减速机，减速机连接齿轮，所述齿轮与齿轮回转支承的齿轮啮合。
进一步地，所述检测平台通过底板安装于齿轮回转支承上，所述底板与齿轮回转支承的内圈固定连接。
进一步地，所述检测平台具有4×90°四个旋转姿态，实现开关柜四个面的连续检测。
进一步地，控制中心获取三维激光扫描仪的信息并进行处理，并控制该机器人系统的运行等。
与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：
本发明能够快速高效建立开关柜内部复杂未知场景下的三维可视化模型。
能够快速高效建立开关柜内部复杂未知场景下的三维可视化模型，进而准确判断出开关柜综合性能较差的地方，解决了人工现场对开关柜进行扫描测量的难题，省时省力且有针对性地对其进行检测和再投入使用，以期保证开关柜的正常工作。
附图说明
图1为用于开关柜三维扫描检测的机器人系统的示意图；
图2为四自由度移动平台的示意图；
图3为水平移动导轨的示意图；
图4为检测旋转定位装置的结构示意图；
图5为开关柜检测过程示意图。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。
如附图1～5所示，一种用于开关柜三维扫描检测的机器人系统，包括实现3个垂直方向和1个旋转方向运动的四自由度移动平台、工业机器人4和安装于工业机器人操作端的三维激光扫描仪403；
四自由度移动平台包括平行设置的第三水平移动导轨24和第四水平移动导轨25构成纵向水平直线导轨；
第三水平移动导轨24和第四水平移动导轨25上的滑块设有横向水平移动导轨26；
垂直立柱导轨3通过旋转气缸32与横向水平移动导轨26上的水平移动滑块21连接；
工业机器人4安装在垂直立柱导轨3的垂直移动滑块上31；
水平移动导轨2和垂直立柱导轨3上设有驱动滑块运动的驱动器(未示出)和控制器(未示出)；
控制中心获取三维激光扫描仪的信息并进行处理，并控制该机器人系统的运行等。
开关柜放置于检测旋转定位装置上；
检测旋转定位装置包括齿轮回转支承300、驱动齿轮回转支承300的伺服电机8122和减速机305、检测平台302，以及定位传感器303；
检测平台302安装于齿轮回转支承300上，由伺服电机8122和减速机305驱动齿轮回转支承300，带动检测平台302转动。
工业机器人4通过螺栓连接固定在垂直移动滑块31上，以限制机器人底座的垂直方向的运动。
水平移动滑块21设置有滑块座、止动块、限位装置、斜撑梢。
工业机器人4包括四轴机器人、五轴机器人、六轴机器人。
底板为地板，或汽车车厢底板。
齿轮回转支承300、伺服电机8122和减速机305设置于底座304上，底座304固定设置在车辆的车厢底板。
伺服电机8122驱动减速机305，减速机连接齿轮，齿轮与齿轮回转支承300的齿轮啮合。
检测平台302通过底板306安装于齿轮回转支承300上，底板306与齿轮回转支承300的内圈固定连接。
检测平台302具有4×90°四个旋转姿态，实现开关柜四个面的连续检测。
以上对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种用于开关柜三维扫描检测的机器人系统，其特征在于，包括实现3个垂直方向和1个旋转方向运动的四自由度移动平台、工业机器人和安装于工业机器人操作端的三维激光扫描仪；
所述四自由度移动平台包括平行设置的第三水平移动导轨和第四水平移动导轨构成纵向水平直线导轨；
所述第三水平移动导轨和第四水平移动导轨上的滑块设有横向水平移动导轨；
垂直立柱导轨通过旋转气缸与横向水平移动导轨上的水平移动滑块连接；
工业机器人安装在垂直立柱导轨的垂直移动滑块上；
所述水平移动导轨和垂直立柱导轨上设有驱动滑块运动的驱动器和控制器；
所述开关柜放置于检测旋转定位装置上；检测旋转定位装置的检测平台安装于齿轮回转支承上，由伺服电机和减速机驱动齿轮回转支承，带动检测平台转动。
2.根据权利要求1所述用于开关柜三维扫描检测的机器人系统，其特征在于，所述工业机器人通过螺栓连接固定在垂直移动滑块上，以限制机器人底座的垂直方向的运动。
3.根据权利要求1所述用于开关柜三维扫描检测的机器人系统，其特征在于，所述水平移动滑块设置有滑块座、止动块、限位装置、斜撑梢。
4.根据权利要求1所述用于开关柜三维扫描检测的机器人系统，其特征在于，所述工业机器人包括四轴机器人、五轴机器人、六轴机器人。
5.根据权利要求1所述用于开关柜三维扫描检测的机器人系统，其特征在于，所述底板为地板，或汽车车厢底板。
6.根据权利要求1所述用于开关柜三维扫描检测的机器人系统，其特征在于，所述齿轮回转支承、伺服电机和减速机设置于底座上。
7.根据权利要求1所述用于开关柜三维扫描检测的机器人系统，其特征在于，所述伺服电机驱动减速机，减速机连接齿轮，所述齿轮与齿轮回转支承的齿轮啮合。
8.根据权利要求1所述用于开关柜三维扫描检测的机器人系统，其特征在于，所述检测平台通过底板安装于齿轮回转支承上，所述底板与齿轮回转支承的内圈固定连接。
9.根据权利要求1所述用于开关柜三维扫描检测的机器人系统，其特征在于，所述检测平台具有4×90°四个旋转姿态，实现开关柜四个面的连续检测。
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