CN114640054B - 一种载荷自锁夹钩装置及输配电线路作业机器人 - Google Patents

Abstract

本发明属于自动化机器人技术领域，提供一种载荷自锁夹钩装置及输配电线路作业机器人，所述载荷自锁夹钩装置包括中部铰接的两个弧形夹臂，两个夹臂的末端铰接有拉板，两块拉板末端共铰接有绳扣，所述两块拉板末端的铰接轴连接有拉伸弹簧。本发明中的载荷自锁夹钩装置能够依靠载荷自动夹紧或者脱离导线，因此本发明中的输配电线路作业机器人能够自动上、下导线，整个过程不需要人工参与，工作效率高，安全性好。

Description

一种载荷自锁夹钩装置及输配电线路作业机器人

技术领域

本发明属于自动化机器人领域，尤其涉及一种载荷自锁夹钩装置及输配电线路作业机器人。

背景技术

在输配电线路高空作业操作中，例如架空裸导线绝缘涂覆，以及架线施工和后续线路维护作业中，包括对线路安全范围以内的树障及其他杂物的清理作业，断接引流线作业等，都需要沿着线缆线路上行进并进行施工和操作处理。由于人工操作的危险性大，施工效率很低，所以现在机器人的使用也越来越频繁。目前广泛使用的机器人大多采用越线式上下线方式，吊绳多采用扁形织带，配合马鞍形吊绳保护装置，上操作流程繁琐，工作效率低，机械控制较为复杂。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种载荷自锁夹钩装置及输配电线路作业机器人，旨在解决现有输配电线路人工作业危险性大、效率低的技术问题。

本发明采用如下技术方案：

一方面，所述载荷自锁夹钩装置包括中部铰接的两个弧形夹臂，两个夹臂的末端铰接有拉板，两块拉板末端共铰接有绳扣，所述两块拉板末端的铰接轴连接有拉伸弹簧。

进一步的，每个夹臂的顶部向内均形成有配合齿，两个配合齿交错设置，所述绳扣底部有挂轴。

另一方面，输配电线路作业机器人包括机器人主体以及横梁，所述横梁两端均安装有所述载荷自锁夹钩装置，所述载荷自锁夹钩装置的拉伸弹簧与对应侧的横梁连接，所述机器人主体上设置有用于拉伸绳扣的卷扬机构，所述输配电线路作业机器人还包括用于吸附在横梁上的牵引机构。

进一步的，所述横梁两端有连接轴，所述拉伸弹簧连接在对应侧的连接轴上。

进一步的，所述卷扬机构包括电机、卷轴、吊绳以及挡绳组件，所述卷轴套设在电机的输出轴上，所述吊绳的一端缠绕在所述卷轴上，另一端穿过挡绳组件后连接至绳扣。

进一步的，所述牵引机构包括磁铁以及连接在磁铁上的牵引绳，所述磁铁用于磁性吸附在所述横梁上。

进一步的，所述横梁两端为U型结构，U型结构的底部固定连接有吊绳导线板，所述吊绳穿过所述吊绳导线板。

进一步的，所述牵引绳包括一根主绳以及连接在主绳末端的两根支绳，所述磁铁连接在对应的支绳上。

本发明的有益效果是：本发明提供一种载荷自锁夹钩装置及输配电线路作业机器人，载荷自锁夹钩装置能够在牵引机构和卷扬机构的作用下合夹握持导线，从而完成挂线作业；机器人下降到地面后，吊绳松弛，拉伸弹簧带动载荷自锁夹钩装置张开并且从导线脱落，从而完成脱线作业。因此本输配电线路作业机器人能够实现自动化上、下导线作业，工作效率较高，安全性也比较好。

附图说明

图1是本发明提供的载荷自锁夹钩装置的立体结构示意图。

图2是本发明提供的输配电线路作业机器人的立体结构示意图。

图3是本发明提供的输配电线路作业机器人在上导线时的立体结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明专利目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

为了便于说明仅示出了与本发明实施例相关的部分。

结合图1所示，本实施例提供了一种载荷自锁夹钩装置1，包括中部铰接的两个弧形夹臂1a，两个夹臂1a的末端铰接有拉板1b，两块拉板1b末端共铰接有绳扣1c，所述两块拉板1b末端的铰接轴1d连接有拉伸弹簧1e。每个夹臂1a的顶部向内均形成有配合齿1a1，两个配合齿1a1交错设置，所述绳扣1c底部有挂轴1c1。夹臂1a、拉板1b和绳扣1c之间连接灵活，从而载荷自锁夹钩装置1能够灵活夹紧或者松开导线，两个夹臂1a聚合在一起时，两个配合齿1a1也相互啮合，导线位于两个夹臂1a包围中。

另外，基于上述载荷自锁夹钩装置，本实施例还提供了一种输配电线路作业机器人。结合图2和图3所示，本输配电线路作业机器人包括机器人主体3以及横梁4，所述横梁4两端均安装有所述载荷自锁夹钩装置1，所述载荷自锁夹钩装置1的拉伸弹簧1e与对应侧的横梁4连接。图示中，所述横梁4两端有连接轴4a，所述拉伸弹簧1e连接在对应侧的连接轴4a上。

所述输配电线路作业机器人还包括用于吸附在横梁4上的牵引机构6，牵引机构用于牵引横梁移动。本结构中，所述牵引机构6包括磁铁6a以及连接在磁铁6a上的牵引绳6b，所述磁铁6a用于磁性吸附在所述横梁4上。

所述机器人主体3上设置有用于拉伸绳扣1c的卷扬机构5。作为所述卷扬机构5的一种具体结构，所述卷扬机构5包括电机5a、卷轴5b、吊绳5c以及挡绳组件5d，所述卷轴5b套设在电机5a的输出轴上，所述吊绳5c的一端缠绕在所述卷轴5b上，另一端穿过挡绳组件5d后连接至绳扣1c。

本输配电线路作业机器人在工作时，操作人员首先将磁铁6a吸附在横梁4上，然后用投掷方式将牵引绳6b的一端越过导线。之后操作人员拉动牵引绳6b，牵引绳6b带动磁铁6a、横梁4整体上移，横梁上升直至导线位于载荷自锁夹钩装置1的夹臂开口中。接下来卷扬机构5开始工作，卷扬机构5上的电机5a通过其上的输出轴带动卷轴5b转动，卷轴5b缠绕吊绳5c，吊绳5c被拉紧；电机5a继续工作，吊绳5向下拉动绳扣，绳扣1c拉动两个夹板1b和两个夹臂1a，从而两个夹臂1a闭合，导线被握持在两个夹臂中。然后电机5a继续工作，夹臂挂在导线上受力，机器人主体上升直至预期位置，从而本输配电线路作业机器人完成了上导线作业。上导线作业完成后，操作人员再次拉动牵引绳6b，并且使得磁铁6a脱离横梁4。

当需要下线操作时，卷扬机构5反向动作，机器人主体下降直至地面，然后继续卷扬机构动作，吊绳5c松弛下来，拉伸弹簧1e此时接受不到吊绳5c的拉力，拉伸弹簧1e开始收缩并拉动载荷自锁夹钩装置1上的铰接轴1d上移，两个夹臂1a张开分离，载荷自锁夹钩装置1脱离导线，本输配电线路机器人完成下线操作。

另外，在实际操作中，也可以在机器人主体对应牵引磁铁位置安装同向磁极的磁铁，机器人主体上升靠近后，通过排斥力横梁上的磁铁自动脱离，避免人工强力拉下。在下线操作时，为了保证安全，按照规范操作流程，需在夹臂分开前在地面设置兜网，以接住载荷自锁夹钩装置和横梁整体。

本结构中，所述横梁4两端为U型结构，磁铁吸附在U型结构中，为磁铁脱离横梁时避开上方导线提供方便。U型结构的底部固定连接有吊绳导线板7，所述吊绳5C穿过所述吊绳导线板7，便于吊绳移动。所述牵引绳6b包括一根主绳6b1以及连接在主绳6b1末端的支绳6b2，所述磁铁6a连接在对应的支绳6b2上。这样通过牵引主绳可同步带动两根支绳和磁铁。

综上所述，本发明提供一种载荷自锁夹钩装置及输配电线路作业机器人，载荷自锁夹钩装置1能够在牵引机构6和卷扬机构5的作用下封闭夹持导线，为吊绳提供吊点；机器人下降到地面后，牵引机构6继续动作，吊绳5c松弛，拉伸弹簧1e带动载荷自锁夹钩装置1张开并且从导线处脱落，从而完成吊具离线工序，简化上下线流程，工作效率较高，安全性可靠性较好。

载荷自锁夹钩装置1的组成部件之间连接灵活，不仅能够在卷扬机构5的带动下迅速发生形变并且夹持导线，而且能够在拉伸弹簧1e的带动下迅速张开并且脱离导线，因此载荷自锁夹钩装置1能稳定发挥作用。牵引机构6和横梁4通过磁性吸合的方式连接，因此牵引机构6能够便捷的从横梁4上拆卸和安装。载荷自锁夹钩装置1在张开时不接触导线，此时机器人移动时将不存在载荷自锁夹钩装置1对导线的摩擦损坏，且载荷自锁夹钩装置1能避开导线上可能存在的障碍，为机器人越障提供必要条件。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种输配电线路作业机器人，其特征在于，包括机器人主体以及横梁，所述横梁两端均安装有载荷自锁夹钩装置，所述载荷自锁夹钩装置包括中部铰接的两个弧形夹臂，两个夹臂的末端铰接有拉板，两块拉板末端共铰接有绳扣，所述两块拉板末端的铰接轴连接有拉伸弹簧，每个夹臂的顶部向内均形成有配合齿，两个配合齿交错设置，所述绳扣底部有挂轴，所述载荷自锁夹钩装置的拉伸弹簧与对应侧的横梁连接，所述机器人主体上设置有用于拉伸绳扣的卷扬机构，所述输配电线路作业机器人还包括用于吸附在横梁上的牵引机构；所述横梁两端有连接轴，所述拉伸弹簧连接在对应侧的连接轴上；所述卷扬机构包括电机、卷轴、吊绳以及挡绳组件，所述卷轴套设在电机的输出轴上，所述吊绳的一端缠绕在所述卷轴上，另一端穿过挡绳组件后连接至绳扣；所述牵引机构包括磁铁以及连接在磁铁上的牵引绳，所述磁铁用于磁性吸附在所述横梁上。

2.根据权利要求1所述输配电线路作业机器人，其特征在于，所述横梁两端为U型结构，U型结构的底部固定连接有吊绳导线板，所述吊绳穿过所述吊绳导线板。

3.根据权利要求2所述输配电线路作业机器人，其特征在于，所述牵引绳包括一根主绳以及连接在主绳末端的两根支绳，所述磁铁连接在对应的支绳上。