CN113021377B - 输电线路智能清扫机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及输电线路清扫装置技术领域，公开了一种输电线路智能清扫机器人，包括：固定机构、伸缩部、夹持部、上壳体、刀片、下壳体、微处理器和电源，固定机构能够固定于杆塔上，伸缩部固定端连接于固定机构上，夹持部连接于伸缩部的伸缩端，上壳体滑动连接于固定机构上，上壳体的下端面设有永磁铁，刀片设于上壳体内，刀片连接有往复移动机构，壳体固连于固定机构上，下壳体的上端面具有容纳输电线的容纳槽及励磁线圈，夹持部靠近杆塔一侧的侧壁上绕输电线设有呈环状的多个光线发射端，上壳体对应位置处设有与多个光线发射端一一对应的光线接收端，本发明提供一种输电线路智能清扫机器人能够清理杆塔附近的输电线路上缠绕的绳线。

Description

输电线路智能清扫机器人

技术领域

本发明涉及输电线路清扫装置技术领域，特别涉及一种输电线路智能清扫机器人。

背景技术

输电线均是通过杆塔支撑于空中，一般间隔固定距离就需要修建杆塔进行支撑，飞过的塑料袋、风筝、气球以及掉落的树枝等物体容易与输电线发生缠绕，进而导致输电线的短路事故，造成极大的经济损失，异物在风力作用，容易进一步卷缠到输电线上，形成较为坚硬的结节类异物，难以清除。

目前针对输电线路的清理多采用人工进行清理，由于人工清理需要进行高空作业，因此出现了一些输电线路的智能清扫机器人，现有的机器人多是利用行走机构使机器人沿着输电线路行走并进行清扫异物。

但由于杆塔的阻碍，输电线路上缠绕的绳线容易被卡在与杆塔接近处的输电线路上，难以清理。

发明内容

本发明提供一种输电线路智能清扫机器人，能够清理杆塔附近的输电线路上缠绕的绳线。

本发明提供了一种输电线路智能清扫机器人，包括：

固定机构，能够固定于杆塔上；

伸缩部，固定端连接于固定机构上，沿输电线的长度方向设置；

夹持部，连接于伸缩部的伸缩端，能够夹持输电线；

上壳体，沿杆塔的轴向滑动连接于固定机构上，上壳体沿输电线的长度方向设置，上壳体的下端面设有永磁铁；

刀片，设于上壳体内，刀片连接有往复移动机构，以使刀片能够沿输电线的长度方向往复移动，伸缩部的最短距离不小于上壳体的长度；

下壳体，固连于固定机构上，且位于上壳体的下方，与上壳体位置对应，下壳体的上端面具有容纳输电线的容纳槽及连接有继电器的励磁线圈，励磁线圈与永磁铁位置对应，夹持部的夹持头与容纳槽的齐平，夹持部靠近杆塔一侧的侧壁上绕输电线设有呈环状的多个光线发射端，上壳体和下壳体靠近夹持部的侧壁上对应位置处设有与多个光线发射端一一对应的光线接收端，光线接收端能够接收光线发射端发射的光源；

微处理器，分别与伸缩部、夹持部、继电器、光线发射端、光线接收端和往复移动机构信号连接；

电源，分别与伸缩部、夹持部、继电器和往复移动机构电连接；

微处理器通过控制继电器向励磁线圈内通入正向电流，同时控制夹持部将输电线进行夹持，随后微处理器控制伸缩部伸长，当所有的光线接收端均接收到对应的光线发射端发射的光源后，则微处理器控制伸缩部停止伸长，同时往复移动机构往复移动预设行程，随后微处理器控制伸缩部及夹持部复位，并同时控制继电器向励磁线圈内通入反向电流。

可选的，上壳体内还设有吹风组件，吹风组件与微处理器信号连接，吹风组件与电源电连接，吹风组件能够向输电线吹风。

可选的，下壳体内具有吸风组件，吸风组件与微处理器信号连接，吸风组件与电源电连接，容纳槽槽底具有进风口。

可选的，固定机构包括：

两个抱箍，能够拼合在一起包围于杆塔的外周，两个抱箍的第一端相铰接；

两个连接耳，分别固连于两个抱箍的第二端，两个连接耳通过螺纹紧固件可拆卸连接。

可选的，往复移动机构包括：

电机，固定于上壳体内部空腔内，电机的输出轴平行于输电线的长度方向设置，电机与微处理器信号连接，与电源电连接；

螺杆，设于空腔内，并与电机的输出轴连接，螺杆的外周螺接有螺母座，空腔内固连有平行于螺杆的导向杆，导向杆穿过螺母座，上壳体的下端面具有滑孔，刀片与螺母座连接，刀片的下端面能够延伸出滑孔。

可选的，刀片与螺母座之间通过弹性件连接，以使刀片下端紧抵输电线表面缠绕的绳线。

可选的，伸缩部为电动伸缩杆，电动伸缩杆与微处理器信号连接，与电源电连接。

可选的，夹持部包括：

支撑杆，固连于电动伸缩杆的伸缩端；

承载座，固连于支撑杆的上端，承载座的上端面与容纳槽的槽底齐平，承载座的上端面固连有第一夹臂，滑动连接有与第一夹臂对应的第二夹臂，第二夹臂上连接有驱动机构，以使第二夹臂能够向靠近或远离第一夹臂的方向移动，驱动机构与微处理器信号连接，并与电源电连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明在使用时将固定机构固定于与输电线齐平处的杆塔上，使输电线水平放置于下壳体上的容纳槽内，开启电源，则励磁线圈通入正向电流，则励磁线圈和永磁铁相互吸引使上壳体下移直至上下壳体相互接触，此时刀片紧抵输电线上缠绕的绳线，微处理器同时控制夹持部将输电线进行夹持，随后微处理器控制伸缩部伸长以将输电线拉直，当所有的光线接收端均接收到对应的光线发射端发射的光源后，此时说明输电线已经拉直，则微处理器伸缩部停止伸长，同时往复移动机构往复移动预设行程，在复移动机构往复移动过程中刀片对绳线进行往复切割，切割完毕后微处理器控制伸缩部及夹持部复位，并同时向励磁线圈内通入反向电流，则励磁线圈和永磁铁互相排斥使上壳体向上移动与下壳体脱离，从而方便将整个装置拿下，以此完成对缠绕在杆塔处输电线路上缠绕的绳线的清理。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种输电线路智能清扫机器人的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的上壳体的仰视图；

图3为本发明实施例提供的下壳体的俯视图；

图4为本发明实施例提供的上壳体及其内部结构示意图；

图5为本发明实施例提供的夹持部的结构示意图。

附图标记说明：

100-杆塔，110-输电线，2-固定机构，200-抱箍，210-连接耳，，220-螺纹紧固件，300-上壳体，301-刀片，302-下壳体，303-永磁铁，304-容纳槽，305-励磁线圈，306-光线发射端，307-光线接收端，308-进风口，309-空腔，310-滑孔，4-伸缩部，5-夹持部，500-支撑杆，510-承载座，520-第一夹臂，530-第二夹臂，6-往复移动机构，600-电机，610-螺杆，620-螺母座，630-导向杆，7-吹风组件，700-旋转电机，710-风扇，8-弹性件，800-套筒，810-弹簧。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”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，仅是为了便于描述本发明的技术方案和简化描述，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。

如图1-3所示，本发明实施例提供的一种输电线路智能清扫机器人，包括：固定机构2、伸缩部4、夹持部5、上壳体300、刀片301、下壳体302、微处理器和电源，固定机构2能够固定于杆塔100上，伸缩部4固定端连接于固定机构2上，沿输电线110的长度方向设置，夹持部5连接于伸缩部4的伸缩端，能够夹持输电线110，上壳体300沿杆塔100的轴向滑动连接于固定机构2上，上壳体300沿输电线110的长度方向设置，上壳体300的下端面设有永磁铁303，刀片301设于上壳体300内，刀片301连接有往复移动机构6，以使刀片301能够沿输电线110的长度方向往复移动，伸缩部4的最短距离不小于上壳体300的长度，下壳体302固连于固定机构2上，且位于上壳体300的下方，与上壳体300位置对应，下壳体302的上端面具有容纳输电线110的容纳槽304及连接有继电器的励磁线圈305，励磁线圈305与永磁铁303位置对应，夹持部5的夹持头与容纳槽304的齐平，夹持部5靠近杆塔100一侧的侧壁上绕输电线110设有呈环状的多个光线发射端306，上壳体300和下壳体302靠近夹持部5的侧壁上对应位置处设有与多个光线发射端306一一对应的光线接收端307，光线接收端307能够接收光线发射端306发射的光源，微处理器分别与伸缩部4、夹持部5、励磁线圈305、光线发射端306、光线接收端307和往复移动机构6信号连接，电源分别与伸缩部4、夹持部5、励磁线圈305和往复移动机构6电连接，微处理器通过控制继电器向励磁线圈305内通入正向电流，同时控制夹持部5将输电线110进行夹持，随后微处理器控制伸缩部4伸长，当所有的光线接收端307均接收到对应的光线发射端306发射的光源后，则微处理器控制伸缩部4停止伸长，同时往复移动机构6往复移动预设行程，随后微处理器控制伸缩部4及夹持部5复位，并同时通过控制继电器向励磁线圈305内通入反向电流。

本发明在使用时将固定机构固定于与输电线齐平处的杆塔上，使输电线水平放置于下壳体上的容纳槽内，开启电源，则励磁线圈通入正向电流，则励磁线圈和永磁铁相互吸引使上壳体下移直至上下壳体相互接触，此时刀片紧抵输电线上缠绕的绳线，微处理器同时控制夹持部将输电线进行夹持，随后微处理器控制伸缩部伸长以将输电线拉直，当所有的光线接收端均接收到对应的光线发射端发射的光源后，此时说明输电线已经拉直，则微处理器伸缩部停止伸长，同时往复移动机构往复移动预设行程，在复移动机构往复移动过程中刀片对绳线进行往复切割，切割完毕后微处理器控制伸缩部及夹持部复位，并同时控制继电器向励磁线圈内通入反向电流，则励磁线圈和永磁铁互相排斥使上壳体向上移动与下壳体脱离，从而方便将整个装置拿下，以此完成对缠绕在杆塔处输电线路上缠绕的绳线的清理。

为了使被剪短的绳线不会再次缠绕在输电线110上，在本实施例中，上壳体300内还设有吹风组件7，吹风组件7与微处理器信号连接，吹风组件7与电源电连接，吹风组件7能够向输电线110吹风，从而使被剪短的绳线被吹落，吹风组件7包括旋转风机700和风扇710，微处理器通过控制旋转风机700转动从而带动风扇710转动产生风力，风随着上壳体300下端面刀片301的通孔吹向被切断的绳线上。

具体的，下壳体302内具有吸风组件，吸风组件与微处理器信号连接，吸风组件与电源电连接，容纳槽304槽底具有进风口308，吸风组件能够将被吹下的绳线从进风口308吸入下壳体302内进行收纳，从而进一步保证杆塔附近的输电线路上缠绕的绳线彻底被清理。

在本实施例中，固定机构2包括：两个抱箍200和两个连接耳210，两个抱箍200能够拼合在一起包围于杆塔100的外周，两个抱箍200的第一端相铰接，两个连接耳210分别固连于两个抱箍200的第二端，两个连接耳210通过螺纹紧固件220可拆卸连接，为了进一步使刀片301能够将杆塔100根部的绳线切断，抱箍200与杆塔100接触处具有豁口，刀片301左侧端能够进入豁口进行切割。

参考图4，往复移动机构6包括：电机600和螺杆610，电机600固定于上壳体300内部空腔309内，电机600的输出轴平行于输电线110的长度方向设置，电机600与微处理器信号连接，与电源电连接，螺杆610设于空腔309内，并与电机600的输出轴连接，螺杆610的外周螺接有螺母座620，空腔309内固连有平行于螺杆610的导向杆630，导向杆630穿过螺母座620，上壳体300的下端面具有滑孔310，刀片301与螺母座620连接，刀片301的下端面能够延伸出滑孔310。

微处理器通过控制电机600的正反转使刀片301往复移动实现对绳线的切割，在本实施例中，刀片301的底端具有锯齿，从而进一步保证切割效率。

可选的，刀片301与螺母座620之间通过弹性件8连接，以使刀片301下端紧抵输电线110表面缠绕的绳线，在本实施例中，弹性件8包括套筒800和连接于套筒800内的弹簧810，弹簧810和刀片301连接，使刀片301的锯齿始终与绳线接触，进一步保证杆塔附近的输电线路上缠绕的绳线彻底被清理。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种输电线路智能清扫机器人，其特征在于，包括：

固定机构(2)，能够固定于杆塔(100)上；

伸缩部(4)，固定端连接于所述固定机构(2)上，沿输电线(110)的长度方向设置；

夹持部(5)，连接于所述伸缩部(4)的伸缩端，能够夹持所述输电线(110)；

上壳体(300)，沿所述杆塔(100)的轴向滑动连接于所述固定机构(2)上，所述上壳体(300)沿输电线(110)的长度方向设置，所述上壳体(300)的下端面设有永磁铁(303)；

刀片(301)，设于所述上壳体(300)内，所述刀片(301)连接有往复移动机构(6)，以使所述刀片(301)能够沿输电线(110)的长度方向往复移动，所述伸缩部(4)的最短距离不小于上壳体(300)的长度；

下壳体(302)，固连于所述固定机构(2)上，且位于所述上壳体(300)的下方，与所述上壳体(300)位置对应，所述下壳体(302)的上端面具有容纳所述输电线(110)的容纳槽(304)及连接有继电器的励磁线圈(305)，所述励磁线圈(305)与永磁铁(303)位置对应，所述夹持部(5)的夹持头与所述容纳槽(304)的齐平，所述夹持部(5)靠近杆塔(100)一侧的侧壁上绕输电线(110)设有呈环状的多个光线发射端(306)，所述上壳体(300)和下壳体(302)靠近夹持部(5)的侧壁上对应位置处设有与多个光线发射端(306)一一对应的光线接收端(307)，所述光线接收端(307)能够接收光线发射端(306)发射的光源；

微处理器，分别与所述伸缩部(4)、夹持部(5)、继电器、光线发射端(306)、光线接收端(307)和往复移动机构(6)信号连接；

电源，分别与所述伸缩部(4)、夹持部(5)、继电器和往复移动机构(6)电连接；

所述微处理器通过控制继电器向所述励磁线圈(305)内通入正向电流，同时控制所述夹持部(5)将所述输电线(110)进行夹持，随后所述微处理器控制所述伸缩部(4)伸长，当所有的光线接收端(307)均接收到对应的光线发射端(306)发射的光源后，则微处理器控制伸缩部(4)停止伸长，同时所述往复移动机构(6)往复移动预设行程，随后微处理器控制伸缩部(4)及夹持部(5)复位，并同时控制继电器向励磁线圈(305)内通入反向电流；

所述往复移动机构(6)包括：电机(600)，固定于所述上壳体(300)内部空腔(309)内，所述电机(600)的输出轴平行于输电线(110)的长度方向设置，所述电机(600)与微处理器信号连接，与所述电源电连接；螺杆(610)，设于所述空腔(309)内，并与所述电机(600)的输出轴连接，所述螺杆(610)的外周螺接有螺母座(620)，所述空腔(309)内固连有平行于所述螺杆(610)的导向杆(630)，所述导向杆(630)穿过所述螺母座(620)，所述上壳体(300)的下端面具有滑孔(310)，所述刀片(301)与螺母座(620)连接，所述刀片(301)的下端面能够延伸出滑孔(310)；

所述刀片(301)与螺母座(620)之间通过弹性件(8)连接，以使所述刀片(301)下端紧抵输电线(110)表面缠绕的绳线。

2.如权利要求1所述的输电线路智能清扫机器人，其特征在于，所述上壳体(300)内还设有吹风组件(7)，所述吹风组件(7)与微处理器信号连接，所述吹风组件(7)与电源电连接，所述吹风组件(7)能够向输电线(110)吹风。

3.如权利要求2所述的输电线路智能清扫机器人，其特征在于，所述下壳体(302)内具有吸风组件，所述吸风组件与微处理器信号连接，所述吸风组件与电源电连接，所述容纳槽(304)槽底具有进风口(308)。

4.如权利要求1所述的输电线路智能清扫机器人，其特征在于，所述固定机构(2)包括：

两个抱箍(200)，能够拼合在一起包围于所述杆塔(100)的外周，所述两个抱箍(200)的第一端相铰接；

两个连接耳(210)，分别固连于所述两个抱箍(200)的第二端，所述两个连接耳(210)通过螺纹紧固件(220)可拆卸连接。

5.如权利要求1所述的输电线路智能清扫机器人，其特征在于，所述伸缩部(4)为电动伸缩杆，所述电动伸缩杆与微处理器信号连接，与所述电源电连接。

6.如权利要求5所述的输电线路智能清扫机器人，其特征在于，所述夹持部(5)包括：

支撑杆(500)，固连于所述电动伸缩杆的伸缩端；

承载座(510)，固连于所述支撑杆(500)的上端，所述承载座(510)的上端面与容纳槽(304)的槽底齐平，所述承载座(510)的上端面固连有第一夹臂(520)，滑动连接有与所述第一夹臂(520)对应的第二夹臂(530)，所述第二夹臂(530)上连接有驱动机构，以使所述第二夹臂(530)能够向靠近或远离第一夹臂(520)的方向移动，所述驱动机构与微处理器信号连接，并与所述电源电连接。

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