CN113067291A - 一种护线条修补断股导线的带电作业机器人 - Google Patents

一种护线条修补断股导线的带电作业机器人 Download PDF

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Abstract

一种护线条修补断股导线的带电作业机器人,包括行走载体、避障机构、断股修补作业装置;避障机构包括竖臂、横臂一,竖臂上设置有上下纵移机构,横臂一通过回转关节与上下纵移机构相连,竖臂上端与行走载体相连;断股修补作业装置包括左右平移机构,横臂一上设置有前后平移机构,左右平移机构通过前后平移关节滑动安装在前后平移机构上且与横臂一垂直,左右平移机构两端安装有加持机构,中间固定安装有限位机构以及滑动安装有缠绕机构、导向机构、复合机构;复合机构对导线及压线条进行捋线、擦线、涂脂、压接作业。本发明能够实现面向多分裂线路导线全覆盖、完整性修补作业,同时对导线表面进行清洁、涂脂、修复保证导线维持良好的导电性能。

Description

一种护线条修补断股导线的带电作业机器人
技术领域
本发明涉及高压输电线路作业机器人领域,尤其是涉及一种护线条修补断股导线的带电作业机器人。
背景技术
架空输电线路是我国电网的重要组成部分,在其长期运行过程中,完全暴露于自然环境下,受到雷雨、暴雪等恶劣天气的影响,加之振动、舞动等交变应力以及股间相互摩擦作用下,架空输电线路导线容易出现导线磨损、导线断股散股等故障。导线磨损和断股若不及时消除,随着时间的推移,就会逐渐演变成大面积断股甚至导线断线,严重影响架空输电线路的安全运行。架空输电线路导线断股、散股的修补作业是电路维护工作中的重要组成部分,目前大多是采用人工上线修补作业方式,但是此种作业方式劳动强度大、工作效率低、危险系数高。中科院沈阳自动化研究所的宋屹峰、凌烈、姜勇、李瀚儒在《面向断股补修任务的输电线维护机器人设计》介绍的线路维护机器人,利用安装于驱动轮旁的捋线工具将断股复位,接着利用压接工具在断股复位位置安装压接夹防止断股散开,达到断股补修的目的。已公开专利申请“输电线路导线等电位智能修补方法”(CN109510105A)提供了一种输电线路导线修补方法。以上所述修补机器人或修补方法仅适用于机器人行走线的单线修补作业,无法对多分裂线路其他线开展作业,另外,前者修补时仅仅只是利用安装压接夹来修补导线未对导线外部护线条进行修补,而后者虽然对导线外部进行了重新绞丝,但是其在绞丝过程中未对导线表面进行进一步地处理,无法保证导线表面清洁度也就无法保证导线的导电率。
发明内容
本发明目的是解决现有技术存在的问题,提供一种护线条修补断股导线的带电作业机器人,此种机器人能够实现面向多分裂线路导线全覆盖、完整性修补作业,同时在修复过程中能够对导线表面进行清洁处理,保证导线维持良好的导电率。
为达到上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种护线条修补断股导线的带电作业机器人,包括行走载体,还包括避障机构、断股修补作业装置;
所述避障机构包括竖臂、横臂一,所述竖臂上设置有上下纵移机构,所述上下纵移机构上安装有纵移关节,所述纵移关节连接有回转关节,所述横臂一一端与所述回转关节相连且与竖臂垂直,所述竖臂上端与所述行走载体相连;
所述断股修补作业装置包括左右平移机构,所述横臂一上设置有前后平移机构,所述左右平移机构通过前后平移关节滑动安装在所述前后平移机构上且与横臂一垂直,所述左右平移机构两端安装有夹持机构,中间固定安装有限位机构以及滑动安装有缠绕机构、导向机构、复合机构;
所述复合机构对断股导线进行捋线、擦线、涂脂、压接作业。
进一步地,所述限位机构包括支撑定座和支撑转座,二者底部铰接,通过回转电机驱动开合,支撑定座和支撑转座内部安装有两个弧形限位片,所述限位片通过丝杠传动机构驱动伸缩实现对护线条的锁位和松放。
进一步地,所述缠绕机构包括支撑定座和支撑转座,二者底部铰接,通过回转电机驱动开合,所述支撑定座和支撑转座内部设置有两个半环式空心轴套,所述空心轴套外部设置有对应的半环式二级齿轮,两个所述空心轴套内连接有两个半圆式缠绕盘,两个所述半圆式缠绕盘组成的整圆盘上中心开有定位孔,定位孔四周均匀开设四个护线条穿孔,在穿孔处设置环形滑槽,并安装可绕穿孔中心自由转动的护线条夹持构件,所述支撑定座外部设置有由旋转电机驱动的一级齿轮,所述一级齿轮与二级齿轮啮合。
进一步地,所述导向机构包括支撑定座和支撑转座,二者底部铰接,通过回转电机驱动开合,所述支撑定座和支撑转座内部设置有两个半环式空心轴套,所述空心轴套外部设置有对应的半环式二级齿轮,两个所述空心轴套内连接有两个半圆式导向盘,两个半圆式导向盘组成的整圆盘上中心开有定位孔,所述定位孔四周均匀开设四个导向孔,所述支撑定座外部设置有由旋转电机驱动的一级齿轮,所述一级齿轮与二级齿轮啮合。
进一步地,所述复合机构包括支撑定座和支撑转座,二者底部铰接,通过回转电机驱动开合,所述支撑定座和支撑转座内部设置有两个半圆环式捋线盘、两个半圆环式擦线和涂脂盘,所述捋线盘、擦线和涂脂盘外侧设置有半圆环式二级齿轮,所述支撑定座外部设置有由旋转电机驱动的一级齿轮,所述一级齿轮与二级齿轮啮合;
所述支撑定座和支撑转座内部还设置有喷脂口,外部一侧设置有铝片压接工具;
所述复合机构安装在左右平移机构上设置的水平回转机构上。
进一步地,所述行走载体还包括机架、辅助机构和两个行走机构,所述机架包括横臂二,所述竖臂顶部设有伸缩关节,所述伸缩关节通过横移关节安装在横臂二上,竖臂下端通过旋转关节安装有机箱;
横臂二和竖臂形成T字型的机架,两个行走机构分别通过水平面内的旋转关节一安装在横臂二两端,通过旋转关节一可以调节行走机构与横臂二的夹角,所述行走机构包括行走轮、驱动行走轮的行走电机和用于压紧输电线路的压紧机构;
所述辅助机构设于两个行走机构之间,所述辅助机构包括辅助行走轮,所述辅助行走轮通过水平面内的旋转关节二安装在竖臂上;
每个行走机构的行走轮有两个,两个行走轮之间通过驱动轴同轴无差速相连,其中内侧行走轮安装于行走轮轴一端,所述行走轮轴另一端连接旋转关节一,所述行走电机嵌装在行走轮轴内,且与驱动轴相连。
进一步地,对于每个行走机构的两个行走轮,行走轮上外滚轮挡边直径大于内滚轮挡边直径。
进一步地,所述压紧机构包括压紧轮、夹爪、压紧支架和旋转运动装置,所述压紧轮安装在夹爪一端,由良好导电材料所制,夹爪另一端通过转动副安装在压紧支架上,所述压紧支架与行走轮轴固定相连,通过旋转运动装置驱动夹爪绕其转动副旋转,从而实现压紧轮的压紧或松开。
一种上述的护线条修补断股导线的带电作业机器人的作业方法,包括以下步骤:
步骤1、由操作人员将若干条护线条调整好姿态,分别嵌套于缠绕机构的缠绕盘穿孔中并通过护线条夹持构件实现固定,同时将护线条嵌套于导向机构的导向盘导向孔中实现辅助限位的作用,并利用限位机构通过收缩两侧的限位片夹持护线条的起点位置;通过作业装置回转电机打开限位机构、缠绕机构、导向机构和复合机构;机器人上线;
步骤2、机器人落线完成,行走至导线断股、散股位置,通过调节行走载体的纵移关节、回转关节和横移关节,使作业装置的开口中心对准待修补导线,控制夹持机构的夹爪闭合,夹紧导线;
步骤3、闭合复合机构,从断股位置的右侧开始作业,通过旋转电机带动捋线盘、擦线和涂脂盘开始旋转运动,利用左右平移机构带动复合机构沿导线方向向左横移,将断股分叉铝绞线捋直、复位,同时用铜刷擦去导线表面的锈迹,通过喷脂口喷出导电脂,当复合机构横移至断股位置,利用铝片压接工具将复位后的铝绞线包裹一层铝片并压紧;至此,断股右侧的预处理作业完成,利用水平回转机构带动复合机构回转180°,实现换向,按照上述作业过程完成断股左侧的预处理作业;
步骤4、待断股预处理完成后,闭合缠绕机构和导向机构,此时护线条均匀围绕着导线四周;控制旋转电机,驱动缠绕机构的缠绕盘和导向机构的导向盘开始同步旋转,带动护线条以一种非自转的方式绕着导线回转,并利用左右平移机构带动缠绕机构和导向机构向右横移,从起点位置开始,脱离缠绕机构的护线条部分依次嵌入导线,因导线的阻碍作用停止转动,由于自身的弹性作用以预制的螺旋状贴紧导线表面,达到修补导线的效果;
步骤5、当缠绕机构和导向机构横移至左右平移机构的终点位置,此时,护线条的末端已脱离缠绕机构并完成缠绕作业,通过限位机构的限位片松开护线条的起点位置,护线条由于自身的弹性,起点部分也紧贴于导线表面,断股修补作业完成;
步骤6、通过回转电机控制打开限位机构、缠绕机构、导向机构、复合机构,同时打开夹持机构的夹爪;通过控制避障机构上的关节使断股修补作业装置回到初始位置;
步骤7、机器人行走至指定位置,机器人下线。
本发明具有如下优点:
1.通过将断股修补作业装置搭载于避障机构,扩大了作业空间范围,可分别实现对四根导线断股、散股位置开展修补作业;
2.在机器人上线作业前将护线条固定于作业装置,将护线条与导线之间的定位难题转换至作业装置与导线的定位问题,极大地减小了定位难度,提高了定位的精度,提升了断股修补作业的可行性;
3.在护线条开始缠绕作业前,增加预处理作业,通过捋直、复位导线表面不规则的铝绞线,并清除导线表面的锈蚀、涂抹导电脂,极大提升了断股修补作业的质量;
4.利用护线条此类专门用于断股修补的标准件实现断股修补作业,一方面提高修补质量和效果,另一方面摒弃人工修补断股的弊端,提高安全性,提升效率。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图示意图。
图2为断股修补作业装置第一视角示意图。
图3为避障机构示意图示意图。
图4为断股修补作业装置第二视角示意图。
图5为限位机构示意图。
图6为缠绕机构示意图。
图7为导向机构示意图。
图8为复合机构示意图。
图9a至图9d为机器人对四分裂线路四根导线分别作业的姿态示意图。图9a为作业装置对下相内侧导线作业示意图,图9b为作业装置对下相外侧导线作业示意图,图9c为作业装置对上相外侧导线作业示意图,图9d为作业装置对上相内侧导线作业示意图。
图10a至图10f为机器人搭载护线条修补断股过程示意图。
图中:1行走载体、2避障机构、3断股修补作业装置、4竖臂、5纵移关节、6回转关节、7横臂一、8前后横移关节、9夹持机构、10限位机构、11缠绕机构、12导向机构、13复合机构、14左右横移关节、15水平回转机构、16纵移电机、17导轨、18滑台、19滑块、20蜗杆传动机构、21回转电机、22横移电机、23丝杠传动机构、24作业装置回转电机、25支撑定座、26支撑转座、27限位电机、28限位片、29空心轴套、30二级齿轮、31一级齿轮、32旋转电机、33缠绕盘、34护线条夹持构件、35限位固定件、36回转轨道、37电机法兰、38轴承端盖、39滚动轴承、40定位孔、41导向盘、42导向孔、43捋线盘、44擦线和涂脂盘、45铜刷、46喷脂口、47铝片压接工具、48护线条、49导线、50断股。
具体实施方式
实施例:
如图1所示,本发明一种护线条修补断股导线的带电作业机器人包括行走载体1、避障机构2以及断股修补作业装置3,其中断股修补作业装置3通过所述避障机构2与所述行走载体1相连。本发明中所述行走载体1采用现有技术手段,例如已授权发明专利“一种架空高压输电线路带电作业机器人”(授权公告号CN109698475B)中所公开的行走载体。
如图2、3所示,所述避障机构2包括竖臂4和横臂一7,所述竖臂4与横臂一7呈垂直关系。所述竖臂4整体为导轨结构,其上设置有纵向移动的丝杠传动机构,丝杠传动机构上安装有纵移关节5,纵移关节5上安装有回转关节6,优选所述回转关节6采用蜗杆传动机构20,回转关节6由回转电机21驱动,所述回转关节6连接横臂一7的一端,可以通过回转电机21驱动横臂一7在水平方向绕回转关节6转动,从而可以使断股修补作业装置3在进入工作位置过程中回转至机器人外侧避免与导线49发生干涉。所述横臂一7整体为导轨结构,其上设置有前后移动的丝杠传动机构,此处所述丝杠传动机构上安装有前后横移关节8,所述断股修补作业装置3即安装在前后横移关节8上,通过前后移动的丝杠传动装置驱动其在横臂一7上前后移动,保证能够对四分裂线路内侧和外侧导线49分别开展断股修补作业。
如图2、4所示,断股修补作业装置3主包括护线条安装装置、断股预处理机构和夹持机构9。其中,护线条安装装置包括左右平移机构、限位机构10、缠绕机构11、导向机构12。所述左右平移机构包括导轨,所述导轨安装在前后横移关节8上,所述导轨上设置有左右移动的丝杠传动机构。所述限位机构10设置于导轨的一端,缠绕机构11和导向机构12通过滑台18与导轨的丝杠传动机构连接,可实现同步左右横向移动。断股预处理机构包括水平回转机构15和复合机构13,其中复合机构13搭载于水平回转机构15上,所述水平回转机构包括回转电机,所述复合机构13底部安装在固定底座上,所述固定底座上安装所述回转电机,所述回转电机通过齿轮与复合机构13底部在固定底座内啮合,通过回转电机驱动复合机构13在固定底座上转动。所述固定底座通过滑台18与此处的丝杠传动机构的移动螺母连接,可实现复合机构13的左右横向移动。所述夹持机构9设置两组,分别安装于导轨的两端,通过电机驱动可实现其上夹爪的开合运动用以夹持导线,应当理解所述夹持机构9采用现有技术手段。断股修补作业装置3的组成机构按照夹持机构9、限位机构10、缠绕机构11、导向机构12和复合机构13、夹持机构9的布局顺序,依次连成一线,各个机构中心轴线重合,且各个机构不能运动至该布局顺序之外的位置。
如图5所示,所述限位机构10包括支撑定座25、支撑转座26,支撑定座25、支撑转座26底部设置回转铰点,由设置在此处的作业装置回转电机24驱动实现开合运动。在支撑定座25和支撑转座26的两侧分别设置丝杠传动机构23,其中丝杠传动机构23的移动螺母固接有限位片28,限位片28呈弧形,有两片,利用此处的丝杠传动机构23驱动限位片28进行伸缩运动来实现对护线条的锁位和松放两种状态的切换。
如图6所示,所述缠绕机构11包括支撑定座25、支撑转座26,支撑定座25、支撑转座26底部设置回转铰点,由设置在此处的作业装置回转电机24驱动实现开合运动。在支撑定座25和支撑转座26内侧并排设置半圆式凹槽和半圆环式凹槽,在半圆式凹槽内部固定连接空心轴套29,并设置齿轮传动,其中二级齿轮30为两瓣式环状结构,通过空心轴套实29实现定位,一级齿轮31设置于支撑定座25外表面且与二级齿轮30啮合,在支撑转座26回转闭合后,二级齿轮30拼接成一完整环状齿轮,由旋转电机32驱动一级齿轮31带动二级齿轮30旋转工作。在所述半圆环式凹槽内部嵌套缠绕盘33,所述缠绕盘33为两个半圆盘式机构组合而成,并分别与二级齿轮30端面固定连接,在旋转电机32驱动下,通过齿轮传动实现缠绕盘33与二级齿轮30同步旋转。所述缠绕盘33端面均匀开设四个护线条穿孔,并在护线条穿孔外沿设置可绕护线条穿孔中心自由转动的护线条夹持构件34,实现对护线条的限位夹持,同时在护线条缠绕作业过程中,由于护线条本身没有绕自身的中心轴线自转,而缠绕机构会带着夹持构件向一侧横向移动,此时护线条夹持构件便会被动转动适应护线条的螺旋形状的变化。
如图7所示,所述导向机构12构型与缠绕机构11类似,同样包括支撑定座25、支撑转座26,可实现开合运动。设置齿轮传动,其中二级齿轮30为两瓣式环状结构,通过空心轴套29实现定位,一级齿轮31设置于支撑定座25表面,由旋转电机32直接驱动。内部嵌套导向盘41,所述导向盘41为两个半圆盘式结构组合而成,并与二级齿轮30端面固定连接。所述导向盘41端面均匀开设四个导向孔42,实现对护线条48的辅助限位,并与缠绕机构11同步旋转引导护线条51末端部分旋转,避免发生互相碰撞和缠绕,导向盘41中心开有定位孔,用以通过导线。
如图8所示,所述复合机构13包括支撑定座25、支撑转座26,可实现开合运动。同样设置齿轮传动,并与捋线盘43、擦线和涂脂盘44固定连接,实现同步回转。所述捋线盘43中心设置半圆孔,在半圆孔表面均匀设置凹点,用于抓取断股分叉的铝绞线。所述擦线和涂脂盘44的表面固接铜刷45和喷脂口46,用于擦拭导线表面锈迹,在导线表面涂抹导电脂。在支撑定座25的一侧设置铝片压接工具47,在铝绞线复位完成后,闭合压接爪将铝片包裹住铝绞线末端并压紧,避免再次散开。
下面介绍一下本发明的工作流程:
首先,将作业机器人运输至待作业输电线路地面,检查机器人控制系统、运动系统正常无误后,由操作人员将四组护线条调整好初始姿态,分别嵌套于缠绕机构11的护线条夹持构件34和导向机构12的导向孔42中,控制限位机构10的限位片28往两侧平移,夹持住护线条的起点位置,此时护线条的中心轴线与作业装置3定位孔40的中心轴线成一定的倾角。护线条的在作业装置3的位置固定之后,分别控制限位机构10、缠绕机构11、导向机构12、复合机构13的作业装置回转电机24驱动支撑转座26绕回转中心同步转动一定角度,呈开放状态。机器人上线,如图10a。
机器人行走至待修补作业位置,利用避障机构2的纵移关节5带动作业装置3上升至合适位置,再调节避障机构2的回转关节6带动作业装置3转动指定角度进入四分裂线路,紧接着控制前后横移关节8运动使作业装置3的定位孔40对准待修补导线,最后微调纵移关节5直至作业装置3的定位孔40刚好均匀包裹导线,达到同心的效果。控制夹持机构9的夹爪闭合,夹紧导线,如图10b。
控制作业装置回转电机24驱动复合机构13的支撑转座26绕回转中心反向转动,呈闭合状态。此时,复合机构13的捋线盘43已经将断股分叉铝绞线限位于凹点内。控制旋转电机32启动,通过齿轮传动,带动捋线盘43和擦线、涂脂盘44开始旋转运动,同时调节左右横移关节14带动复合机构13沿导线方向前进,即开展对导线表面的捋线、擦线和涂脂作业,如图10c。当复合机构13横移至断股位置,利用铝片压接工具47将复位后的铝绞线包裹一层铝片并压紧,如图10d。之后,利用水平回转机构15带动复合机构13回转180°,实现换向,按照上述作业过程继续断股另一侧的预处理作业。
断股预处理作业完成后,闭合护线条安装装置,控制缠绕机构11、导向机构12的旋转电机32启动,通过齿轮传动,带动缠绕盘33和导向盘41同步旋转,同时利用左右横移关节14带动缠绕机构11和导向机构12沿导线方向前进,如图10e。护线条产生适当的弹性变形,并以预制的螺旋线形状包裹于导线表面,在缠绕机构11横移过程中,脱离缠绕机构11的护线条部分便会由于自身的弹性作用贴紧导线表面。当护线条完全脱离缠绕机构11,通过控制限位机构10的限位片28向内侧收缩松开护线条的起点,护线条由于自身的弹性,起点部分也贴于导线表面,断股修补作业完成,如图10f。
通过控制作业装置回转电机24驱动支撑转座26绕回转中心同步转动一定角度,再次打开作业装置,同时打开夹持机构9的夹爪。依次调节避障机构2的纵移关节5、前后横移关节8和回转关节6,使得作业装置3离开作业位置,回到初始位置,避免与导线发生干涉,机器人下线。本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了行走载体1、避障机构2、断股修补作业装置3、竖臂4、纵移关节5、回转关节6、横臂一7、前后横移关节8、夹持机构9、限位机构10、缠绕机构11、导向机构12、复合机构13、左右横移关节14、水平回转机构15、纵移电机16、导轨17、滑台18、滑块19、蜗杆传动机构20、回转电机21、横移电机22、丝杠传动机构23、作业装置回转电机24、支撑定座25、支撑转座26、限位电机27、限位片28、空心轴套29、二级齿轮30、一级齿轮31、旋转电机32、缠绕盘33、护线条夹持构件34、限位固定件35、回转轨道36、电机法兰37、轴承端盖38、滚动轴承39、定位孔40、导向盘41、导向孔42、捋线盘43、擦线和涂脂盘44、铜刷45、喷脂口46、铝片压接工具47、护线条48、导线49、断股50等术语,但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质;把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (9)

1.一种护线条修补断股导线的带电作业机器人,包括行走载体,其特征在于:还包括避障机构和断股修补作业装置;
所述避障机构包括竖臂、横臂一,所述竖臂上设置有上下纵移机构,所述上下纵移机构上安装有纵移关节,所述纵移关节连接有回转关节,所述横臂一一端与所述回转关节相连且与竖臂垂直,所述竖臂上端与所述行走载体相连;
所述断股修补作业装置包括左右平移机构,所述横臂一上设置有前后平移机构,所述左右平移机构通过前后平移关节滑动安装在所述前后平移机构上且与横臂一垂直,所述左右平移机构两端安装有夹持机构,中间固定安装有限位机构以及滑动安装有缠绕机构、导向机构、复合机构;
所述复合机构对导线进行捋线、擦线、涂脂、压接作业。
2.根据权利要求1所述的一种护线条修补断股导线的带电作业机器人,其特征在于:所述限位机构包括支撑定座和支撑转座,二者底部铰接,通过回转电机驱动开合,支撑定座和支撑转座内部安装有两个弧形限位片,所述限位片通过丝杠传动机构驱动伸缩实现对护线条的锁位和松放。
3.根据权利要求1所述的一种护线条修补断股导线的带电作业机器人,其特征在于:所述缠绕机构包括支撑定座和支撑转座,二者底部铰接,通过回转电机驱动开合,所述支撑定座和支撑转座内部设置有两个半环式空心轴套,所述空心轴套外部设置有对应的半环式二级齿轮,两个所述空心轴套内连接有两个半圆式缠绕盘,两个所述半圆式缠绕盘组成的整圆盘上中心开有定位孔,定位孔四周均匀开设四个护线条穿孔,在穿孔处设置环形滑槽,并安装可绕穿孔中心自由转动的护线条夹持构件,所述支撑定座外部设置有由旋转电机驱动的一级齿轮,所述一级齿轮与二级齿轮啮合。
4.根据权利要求1所述的一种护线条修补断股导线的带电作业机器人,其特征在于:所述导向机构包括支撑定座和支撑转座,二者底部铰接,通过回转电机驱动开合,所述支撑定座和支撑转座内部设置有两个半环式空心轴套,所述空心轴套外部设置有对应的半环式二级齿轮,两个所述空心轴套内连接有两个半圆式导向盘,两个半圆式导向盘组成的整圆盘上中心开有定位孔,所述定位孔四周均匀开设四个导向孔,所述支撑定座外部设置有由旋转电机驱动的一级齿轮,所述一级齿轮与二级齿轮啮合。
5.根据权利要求1所述的一种护线条修补断股导线的带电作业机器人,其特征在于:所述复合机构包括支撑定座和支撑转座,二者底部铰接,通过回转电机驱动开合,所述支撑定座和支撑转座内部设置有两个半圆环式捋线盘、两个半圆环式擦线和涂脂盘,所述捋线盘、擦线和涂脂盘外侧设置有半圆环式二级齿轮,所述支撑定座外部设置有由旋转电机驱动的一级齿轮,所述一级齿轮与二级齿轮啮合;
所述支撑定座和支撑转座内部还设置有喷脂口,外部一侧设置有铝片压接工具;
所述复合机构安装在左右平移机构上设置的水平回转机构上。
6.根据权利要求1-5任一项所述的一种护线条修补断股导线的带电作业机器人,其特征在于:所述行走载体还包括机架、辅助机构和两个行走机构,所述机架包括横臂二,所述竖臂顶部设有伸缩关节,所述伸缩关节通过横移关节安装在横臂二上,竖臂下端通过旋转关节安装有机箱;
横臂二和竖臂形成T字型的机架,两个行走机构分别通过水平面内的旋转关节一安装在横臂二两端,通过旋转关节一可以调节行走机构与横臂二的夹角,所述行走机构包括行走轮、驱动行走轮的行走电机和用于压紧输电线路的压紧机构;
所述辅助机构设于两个行走机构之间,所述辅助机构包括辅助行走轮,所述辅助行走轮通过水平面内的旋转关节二安装在竖臂上;
每个行走机构的行走轮有两个,两个行走轮之间通过驱动轴同轴无差速相连,其中内侧行走轮安装于行走轮轴一端,所述行走轮轴另一端连接旋转关节一,所述行走电机嵌装在行走轮轴内,且与驱动轴相连。
7.根据权利要求5所述的一种护线条修补断股导线的带电作业机器人,其特征在于:对于每个行走机构的两个行走轮,行走轮上外滚轮挡边直径大于内滚轮挡边直径。
8.根据权利要求7所述的一种护线条修补断股导线的带电作业机器人,其特征在于:所述压紧机构包括压紧轮、夹爪、压紧支架和旋转运动装置,所述压紧轮安装在夹爪一端,由良好导电材料所制,夹爪另一端通过转动副安装在压紧支架上,所述压紧支架与行走轮轴固定相连,通过旋转运动装置驱动夹爪绕其转动副旋转,从而实现压紧轮的压紧或松开。
9.一种权利要求6-8任一项所述的护线条修补断股导线的带电作业机器人的作业方法,包括以下步骤:
步骤1、由操作人员将若干条护线条调整好姿态,分别嵌套于缠绕机构的缠绕盘穿孔中并通过护线条夹持构件实现固定,同时将护线条嵌套于导向机构的导向盘导向孔中实现辅助限位的作用,并利用限位机构通过收缩两侧的限位片夹持护线条的起点位置;通过作业装置回转电机打开限位机构、缠绕机构、导向机构和复合机构;机器人上线;
步骤2、机器人落线完成,行走至导线断股、散股位置,通过调节行走载体的纵移关节、回转关节和横移关节,使作业装置的开口中心对准待修补导线,控制夹持机构的夹爪闭合,夹紧导线;
步骤3、闭合复合机构,从断股位置的右侧开始作业,通过旋转电机带动捋线盘、擦线和涂脂盘开始旋转运动,利用左右平移机构带动复合机构沿导线方向向左横移,将断股分叉铝绞线捋直、复位,同时用铜刷擦去导线表面的锈迹,通过喷脂口喷出导电脂,当复合机构横移至断股位置,利用铝片压接工具将复位后的铝绞线包裹一层铝片并压紧;至此,断股右侧的预处理作业完成,利用水平回转机构带动复合机构回转180°,实现换向,按照上述作业过程完成断股左侧的预处理作业;
步骤4、待断股预处理完成后,闭合缠绕机构和导向机构,此时护线条均匀围绕着导线四周;控制旋转电机,驱动缠绕机构的缠绕盘和导向机构的导向盘开始同步旋转,带动护线条以一种非自转的方式绕着导线回转,并利用左右平移机构带动缠绕机构和导向机构向右横移,从起点位置开始,脱离缠绕机构的护线条部分依次嵌入导线,因导线的阻碍作用停止转动,由于自身的弹性作用以预制的螺旋状贴紧导线表面,达到修补导线的效果;
步骤5、当缠绕机构和导向机构横移至左右平移机构的终点位置,此时,护线条的末端已脱离缠绕机构并完成缠绕作业,通过限位机构的限位片松开护线条的起点位置,护线条由于自身的弹性,起点部分也紧贴于导线表面,断股修补作业完成;
步骤6、通过回转电机控制打开限位机构、缠绕机构、导向机构、复合机构,同时打开夹持机构的夹爪;通过控制避障机构的关节使断股修补作业装置回到初始位置;
步骤7、机器人行走至指定位置,机器人下线。
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