CN115224631A - 一种可三相同时作业的配网带电作业机器人及作业方法 - Google Patents

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CN115224631A CN202210937857.0A CN202210937857A CN115224631A CN 115224631 A CN115224631 A CN 115224631A CN 202210937857 A CN202210937857 A CN 202210937857A CN 115224631 A CN115224631 A CN 115224631A
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Abstract

本发明公开了一种可三相同时作业的配网带电作业机器人及作业方法,包括机器人本体;由转动台、转动横担和转动驱动机构组成的转动组件:吊装组件,包括一起吊机构和一换相机构,换相机构包括换相支架、换相夹爪和换相驱动机构,换相支架固设于转动横担的两端,每个换相支架上设置有两个换相夹爪,换相驱动机构可驱动两个换相夹爪在打开状态和锁紧状态之间活动;剥皮组件;挂夹组件。本发明集上下线、三相同时作业功能于一体,操作简单,适用于不同电压等级的绝缘配电线路,代替作业人员完成接引流线工作,可以不需要检修人员上塔完成带电接引流线,提高了供电的可靠性,减轻劳动强度和危险性。

Description

一种可三相同时作业的配网带电作业机器人及作业方法
技术领域
本发明涉及一种可三相同时作业的配网带电作业机器人及作业方法,属于配电网接引流线技术领域。
背景技术
配网带电作业已成为供电企业减少停电时间、提升供电可靠性和服务水平的最直接、最有效手段,主要开展的作业项目为10kV带电断接引、紧固螺栓、安装接地环、更换避雷器等。目前国内外配网带电作业机器人均搭载于绝缘斗臂车,直接照搬人工作业流程,不断的更换工具头、不断定位、移动斗臂车、双臂配合等,绝缘斗臂车体积较大、重量较重难以适用于没有道路的作业地形、狭小作业空间及复杂作业对象,尤其不便于在三角形排列或水平排列线路的三相导线上开展作业,极大地限制了配网带电作业机器人的应用范围。亟需开发不依赖绝缘斗臂车、能自主灵活开展带电作业的便携式机器人,替代人工带电作业。
发明内容
基于上述,本发明提供一种可三相同时作业的配网带电作业机器人及作业方法,能够同时对三相导线进行引流接线作业,以克服现有技术的不足。
本发明的技术方案是:一种可三相同时作业的配网带电作业机器人,包括:
机器人本体;
转动组件,包括转动台、转动横担和转动驱动机构,所述转动台可转动安装于所述机器人本体的底部,所述转动横担固定于所述转动台上,所述转动驱动机构可驱动所述转动台的转动;
吊装组件,包括:
一起吊机构,包括卷扬机、卷绳和挂钩,所述卷扬机设置于所述机器人本体上,所述卷绳一端与所述卷扬机相连,另一端与所述挂钩相连;
一换相机构,包括换相支架、换相夹爪和换相驱动机构,所述换相支架固设于所述转动横担的两端,每个所述换相支架上设置有两个所述换相夹爪,所述换相驱动机构可驱动两个所述换相夹爪在打开状态和锁紧状态之间活动;
剥皮组件,包括剥皮升降机构、进线旋转机构、导线夹紧机构、皮层环切机构和剥皮滑动座,所述剥皮滑动座以可沿长度方向移动调节地安装于所述转动横担的一侧,所述剥皮升降机构安装于所述剥皮滑动座上,所述进线旋转机构设置于所述剥皮升降机构上,所述导线夹紧机构设置于所述进线旋转机构上,所述皮层环切机构设置于所述导线夹紧机构上;
挂夹组件,包括承载底板、二维移动机构、固夹机构、拧夹机构、固夹滑动座和固夹滑动驱动机构,所述承载底板以可沿长度方向移动调节地安装于所述转动横担的另一侧,所述二维移动机构设置于所述承载底板上,所述固夹机构设置于所述二维移动机构上,所述固夹滑动座以可沿长度方向移动调节地安装于所述承载底板上,所述固夹滑动驱动机构可驱动所述固夹滑动座的移动,所述拧夹机构设置于所述固夹滑动座上,并位于所述固夹机构的下方,用于拧动螺母以将所述固夹机构上的引流线夹固定在配网线路上。
在其中一个例子中,所述转动横担的两侧开设有条形开口,两个所述条形开口内分别安装有所述剥皮滑动座和所述承载底板,所述剥皮滑动座的两侧设有啮合的剥皮驱动齿条和剥皮驱动齿轮,所述剥皮驱动齿轮由剥皮驱动电机驱动;所述承载底板的两侧设有啮合的承载驱动齿条和承载驱动齿轮,所述承载驱动齿轮由承载驱动电机驱动。
在其中一个例子中,所述剥皮升降机构包括剥皮支座、剥皮丝杠、剥皮螺母、剥皮导轨、剥皮滑块和剥皮驱动电机,所述剥皮滑块连接在所述剥皮滑动座的端部,所述剥皮滑块可移动安装在所述剥皮导轨上,并与剥皮螺母连接,所述剥皮螺母套接在所述剥皮丝杠上,所述剥皮丝杠可转动安装在所述剥皮支座上,随着所述剥皮驱动电机驱动所述剥皮丝杠的转动,所述剥皮支座沿所述剥皮导轨上下移动。
在其中一个例子中,所述固夹滑动驱动机构包括滑动滑块、滑动导轨、滑动螺母、滑动丝杠和滑动驱动电机,所述滑动滑块连接在所述承载底板的底部,所述滑动滑块可移动安装在所述滑动导轨上,并与滑动螺母连接,所述滑动螺母套接在所述滑动丝杠上,所述滑动丝杠可转动安装在所述固夹滑动座上,随着所述滑动驱动电机驱动所述滑动丝杠的转动,所述固夹滑动座沿所述滑动导轨长度移动。
在其中一个例子中,所述拧夹机构包括拧夹升降机构、拧夹支座、拧夹套筒和拧夹驱动机构,所述拧夹升降机构设置于所述固夹滑动座上,所述拧夹支座设置于所述拧夹升降机构上,所述拧夹套筒可转动设置于所述拧夹支座上,所述拧夹驱动机构可驱动所述拧夹套筒的转动。
在其中一个例子中,所述换相驱动机构包括换相丝杠、换相驱动电机、换相滑块和两换相连杆,所述换相丝杠可转动设置于换相吊线支架上,所述换相滑块套设于所述换相丝杠上,所述两换相连杆的一端铰接于所述换相滑块上,所述两换相连杆的另一端与所述两换相夹爪的底端铰接,随着所述换相驱动电机带动所述换相丝杠的转动,所述换相滑块通过所述连杆带动所述两换相夹爪动作。
在其中一个例子中,所述进线旋转机构包括旋转支座、旋转齿轮、旋转驱动机构和回转环,所述旋转支座设置于所述剥皮升降机构上,所述旋转支座上设有可供导线通过的开口通道,所述旋转齿轮可转动安装于所述开口通道内,所述旋转齿轮由主旋转齿和过桥齿连接而成,所述旋转驱动机构可驱动所述旋转齿轮的转动,所述回转环固设于所述旋转齿轮的两端面,并且所述回转环的半径小于所述旋转齿轮的半径,所述旋转支座上设有用于安装所述回转环的回转凸条。
在其中一个例子中,所述导线夹紧机构包括夹紧支座、夹紧驱动机构、正反丝杆、导向轴、第一夹块和第二夹块,所述夹紧支座固设于所述旋转齿轮的端部,所述正反丝杆和所述导向轴同向设置于所述夹紧支座上,所述第一夹块和所述第二夹块分别可安装于所述正反丝杆的两侧,并且可活动穿设置于所述导向轴上,所述夹紧驱动机构可驱动所述正反丝杆的转动,从而使得所述第一夹块和所述第二夹块相互靠拢或远离。
在其中一个例子中,所述皮层环切机构包括环切支座、环切驱动机构和切刀,所述环切支座设置于所述第一夹块或所述第二夹块上,所述切刀设置于所述环切支座上,所述环切驱动机构可驱动所述切刀的径向进给。
本发明还提供一种所述的配网带电作业机器人的作业方法,包括:
操作无人机将挂钩挂载至中相的作业导线上,启动卷扬机使得机器人本体实现自动上线;转动并调节剥皮组件至作业导线的待剥皮位置下方,通过剥皮组件对导线进行剥皮作业;转动横担转动180度,固夹机构抓住操作人员送上的引流线夹并将其安装在导线剥皮处,并通过拧夹机构完成拧夹操作,完成一相接引流线工作;转动横担转动90度,通过换相夹爪夹持住两侧的作业导线,调节剥皮组件至作业导线的待剥皮位置下方,通过剥皮组件对导线进行剥皮作业;转动横担转动180度,固夹机构抓住操作人员送上的引流线夹并将其安装在导线剥皮处,并通过拧夹机构完成拧夹操作,完成另一相接引流线工作,重复完成三相接引流线工作。
本发明的有益效果是:采用本发明后,作业时,作业人员将卷绳与挂钩下端栓结连接,使用操作杆将挂钩举起,并挂载于待作业位置,同时将垂下的卷绳连接于机箱内的卷扬机上。操作无人机将挂钩挂载至中相的作业导线上,启动卷扬机使得机器人本体实现自动上线;转动并调节剥皮组件至作业导线的待剥皮位置下方,通过剥皮组件对导线进行剥皮作业;转动横担转动180度,固夹机构抓住操作人员送上的引流线夹并将其安装在导线剥皮处,并通过拧夹机构完成拧夹操作,完成一相接引流线工作;转动横担转动90度,通过换相夹爪夹持住两侧的作业导线,调节剥皮组件至作业导线的待剥皮位置下方,通过剥皮组件对导线进行剥皮作业;转动横担转动180度,固夹机构抓住操作人员送上的引流线夹并将其安装在导线剥皮处,并通过拧夹机构完成拧夹操作,完成另一相接引流线工作,重复完成三相接引流线工作。本发明集上下线、三相同时作业功能于一体,操作简单,适用于不同电压等级的绝缘配电线路,代替作业人员完成接引流线工作,可以不需要检修人员上塔完成带电接引流线,提高了供电的可靠性,减轻劳动强度和危险性,在确保了作业人员安全的同时也极大地提高了配网运维检修的效率。
附图说明
图1为配网带电作业机器人一视角下的示意图;
图2为配网带电作业机器人另一视角下的示意图;
图3为转动横担与两侧换相机构的示意图;
图4为机器人本体与起吊机构的示意图;
图5为起吊机构的示意图;
图6为剥皮组件的示意图;
图7为剥皮升降机构的示意图;
图8为剥皮组件(除去剥皮升降机构)的示意图;
图9为进线旋转机构(除去旋转支座的壳体)的示意图;
图10为旋转支座的示意图;
图11为导线夹紧机构与皮层环切机构的示意图;
图12为导线夹紧机构与皮层环切机构的俯意图;
图13为挂夹组件的示意图;
图14为承载底板的底部示意图;
图15为固夹机构的示意图;
图16为拧夹机构的示意图;
图17为换相机构的示意图;
图18为换相机构的另一示意图;
附图标记说明:
1机器人本体;
2转动组件;
21转动台,22转动横担;
3吊装组件;
31起吊机构;
311卷扬机,312卷绳,313挂钩;
32换相机构;
321换相支架,322换相夹爪,323换相驱动机构;
3231换相丝杠,3232换相驱动电机,3233换相滑块,3234换相连杆;
4剥皮组件;
41剥皮升降机构;
411剥皮支座,412剥皮丝杠,413剥皮导轨,414剥皮滑块,415剥皮驱动电机;
42进线旋转机构;
421旋转支座,422旋转齿轮,423旋转驱动机构,424主动齿轮,425回转环;
4211回转凸条;
4221主旋转齿,4222过桥齿;
43导线夹紧机构;
431夹紧支座,432夹紧驱动机构,433正反丝杆,434导向轴,435第一夹块,436第二夹块,437夹持凸条;
44皮层环切机构;
441环切支座,442环切驱动机构,443切刀;
45剥皮滑动座;
451剥皮驱动齿条,452剥皮驱动齿轮,453剥皮驱动电机;
5挂夹组件;
51承载底板;
511承载驱动齿条,512承载驱动齿轮,513承载驱动电机;
52二维移动机构;
521 Z轴位移平台,522 Y轴位移平台;
53固夹机构;
531固夹支架,532固夹夹爪,533固夹丝杠,534固夹驱动电机,535固夹滑块,536固夹连杆;
54拧夹机构;
541拧夹升降机构,542拧夹支座,543拧夹套筒,544拧夹驱动机构;
55固夹滑动座;
56固夹滑动驱动机构;
561滑动滑块,562滑动导轨,563滑动丝杠,564滑动驱动电机。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进,因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
请参阅图1至图18,本实施方式一种可三相同时作业的配网带电作业机器人,包括机器人本体1、转动组件2、吊装组件3、剥皮组件4和挂夹组件5。
机器人本体1,起支撑作用,主要用于支撑安装转动组件2、吊装组件3、剥皮组件4和挂夹组件5等零部件。本实施例中,机器人本体1呈上端开口的箱体结构。
转动组件2,主要用于安装吊装组件3、剥皮组件4和挂夹组件5,并实现剥皮组件4和挂夹组件5的转动换位。转动组件2包括转动台21、转动横担22和转动驱动机构,转动台21可转动安装在机器人本体1的底部,转动横担22固定在转动台21上,转动驱动机构可驱动转动台21的转动,从而实现剥皮组件4和挂夹组件5的转动换位。本实施例中,转动横担22的两端对称延伸出转动台21一定距离,转动驱动机构可以为旋转驱动电机。
吊装组件3,主要用于将机器人本体1、剥皮组件4和挂夹组件5向上迁移。吊装组件包括起吊机构31和换相机构32,起吊机构31包括卷扬机311、卷绳312和挂钩313,卷扬机311安装在机器人本体1上,卷绳312一端与卷扬机311相连,另一端与挂钩313相连。换相机构32包括换相支架321、换相夹爪322和换相驱动机构323,换相支架321安装在转动横担22的两端,每个换相支架321上安装有两个换相夹爪322,换相驱动机构323可驱动两个换相夹爪322在打开状态和锁紧状态之间活动。作业时,作业人员将卷绳312与挂钩313下端栓结连接,使用操作杆将挂钩举起,并挂载于待作业位置,同时将垂下的卷绳312连接于机箱内的卷扬机311上。启动卷扬机311,通过多机位摄像头判断配网线(导线)具体位置,将机器人本体1上升至接近配网线的位置处,可通过转动横担22的转动,将换相支架321转动至两侧线路下方,并通过换相驱动机构323可驱动两个换相夹爪322锁持在两侧线路上。
本实施例中,卷扬机311为两个,对称安装在机器人本体1上,两个卷扬机311对应的两根卷绳312均与挂钩313相连,吊线机构32为两组,对称安装在机器人本体1的两相对侧,从而保证机器人本体1上下线的稳定性。本实施例中,卷扬机311内设有伺服电机,伺服电机驱动卷扬机311内的蜗轮并带动蜗杆使得卷扬机311旋转,进行卷绳312与放绳,实现机器人本体1的上升与下降。卷绳312可以为绝缘绳,以保证带电作业时的安全性。本实施例中,在机器人本体1上还安装有陀螺仪,通过分析计算陀螺仪输出数据,进行两组卷扬机311速度补偿控制,从而实现机器人的平稳升降。
剥皮组件4,主要用于实现对配网线路的剥皮(剥去绝缘层)。剥皮组件4包括剥皮升降机构41、进线旋转机构42、导线夹紧机构43、皮层环切机构44和剥皮滑动座45,剥皮滑动座45以可沿长度方向移动调节地安装在转动横担22的一侧,剥皮升降机构41安装在剥皮滑动座45上,进线旋转机构42安装在剥皮升降机构41上,导线夹紧机构43安装在进线旋转机构42上,皮层环切机构44安装在导线夹紧机构43上。工作状态下,先调节剥皮滑动座45至待剥线位置下方,由剥皮升降机构41驱动进线旋转机构42上移至配网线路上待接线位置处,然后由导线夹紧机构43夹持住配网线路,再由进线旋转机构42驱动导向夹紧机构43旋转,并由皮层环切机构44对配网线路进行剥皮,完成后导线夹紧机构43松开配网线路,由剥皮升降机构41驱动驱动进线旋转机构42下移至配网线路下方。
本实施例中在,在转动横担22的两侧开设有条形开口,在一侧的条形开口内安装有剥皮滑动座45,在剥皮滑动座45的两侧设有啮合的剥皮驱动齿条451和剥皮驱动齿轮452,剥皮驱动齿轮452由剥皮驱动电机453驱动,从而带动剥皮滑动座45的移动。
本实施例中,剥皮升降机构41包括剥皮支座411、剥皮丝杠412、剥皮螺母413、剥皮导轨414、剥皮滑块415和剥皮驱动电机416,剥皮滑块414连接在剥皮滑动座45的端部,剥皮滑块414可移动安装在剥皮导轨414上,并与剥皮螺母连接,剥皮螺母套接在剥皮丝杠412上,剥皮丝杠412可转动安装在剥皮支座411上,随着剥皮驱动电机415驱动剥皮丝杠412的转动,剥皮支座411沿剥皮导轨413上下移动。
本实施例中,进线旋转机构42包括旋转支座421、旋转齿轮422和旋转驱动机构423,旋转支座421安装在剥皮滑块415上,旋转支座421上设有可供导线通过的开口通道,旋转齿轮422可转动安装在开口通道内,旋转齿轮422由主旋转齿4221和过桥齿4222连接而成,旋转驱动机构423可驱动旋转齿轮422的转动。工作状态下,旋转支座421跟随剥皮升降机构41上下移动,旋转驱动机构423可驱动旋转齿轮422轴开口通道内旋转。旋转驱动机构423可以为旋转驱动电机,旋转驱动电机的输出轴与主动齿轮424连接,主动齿轮424与旋转齿轮422啮合,通过旋转驱动电机的转动,带动旋转齿轮422轴开口通道内转动。在将进线旋转机构42向上移动至配网线路待接线处时,先将过桥齿4222打开,即可通过剥皮升降机构41将开口通道向上推入到待接线上,并且使得配网线路处于旋转齿轮422的正中心。
本实施例中,进线旋转机构42还包括回转环425,回转环425固定安装在旋转齿轮422的两端面,并且回转环425的半径小于旋转齿轮422的半径,旋转支座421上设有用于安装回转环425的回转凸条4211,从而限制旋转齿轮422从开口通道内脱离出来。工作状态下,回转环425可跟随旋转齿轮422同步转动,并带动导线夹紧机构43转动。
本实施例中,导线夹紧机构43包括夹紧支座431、夹紧驱动机构432、正反丝杆433、导向轴434、第一夹块435和第二夹块436,夹紧支座431固定安装在回转环425的端部,正反丝杆433和两根导向轴434同向安装在夹紧支座431上,第一夹块435和第二夹块436分别可安装于正反丝杆433的两侧,并且可活动穿设于导向轴434上,夹紧驱动机构432可驱动正反丝杆433的转动,从而使得第一夹块435和第二夹块436相互靠拢或远离。夹紧驱动机构432可以为夹紧驱动电机。正反丝杠和两根导向轴434为水平设置,并且垂直于开口通道的轴向。工作状态下,当配网线路待接线位置处套接在旋转齿轮422的正中心后,由夹紧驱动电机转动带动正反丝杆433转动,进而带动第一夹块435和第二夹块436相互靠拢压紧在配网线路上,再由旋转驱动电机转动带动旋转齿轮422转动,使得过桥齿4222在旋转时自动闭合,完成导向的放入与压紧作业。
本实施例中,皮层环切机构44包括环切支座441、环切驱动机构442和切刀43,环切支座441安装在第一夹块435或第二夹块436上,切刀43安装在环切支座441上,环切驱动机构442可驱动切刀43的径向进给。环切驱动机构442可以为环切电动推杆。切刀43悬于导线外圆上方,环切支座441可跟随第一夹块435或第二夹块436同步移动和转动。工作状态下,第一夹块435和第二夹块436压紧在导线外并旋转时,其会带动切刀43作同步转动,逐渐环切绝缘层直至裸导线露出,即可实现对导线的绝缘层的剥皮处理。
本实施例中,第一夹块435和第二夹块436的相对内侧面呈弧形凹槽,并且弧形凹槽内间隔设于若干夹持凸条437,以方便稳固夹持住导线上,进而提高剥皮效果。
本实施例中,在第一夹块435上设有U型开口,环切支座441安装在U型开口内,切刀43安装在U型开口上部位置,对应的第二夹块436上设有缺口,以便切刀43能够径向进给。本实施例中,在切刀43的末端设有金属传感器,以避免误切绝缘导线内部的金属导线。
挂夹组件5,主要用于安装固定引流线夹。挂夹组件5包括承载底板51、二维移动机构52、固夹机构53、拧夹机构54、固夹滑动座55和固夹滑动驱动机构56,承载底板51以可沿长度方向移动调节地安装在转动横担22的另一侧的条形开口内,二维移动机构52安装在承载底板51上,固夹机构53安装在二维移动机构52上,固夹滑动座55以可沿长度方向移动调节地安装在承载底板51上,拧夹机构54安装在固夹滑动座55上,并位于固夹机构53的下方,用于拧动螺母以将固夹机构53上的引流线夹固定在配网线路上。工作状态下,当剥皮组件4将配电网接线处的绝缘层剥皮后,转动驱动机构可驱动转动台21的转动180°,从而实现剥皮组件4和挂夹组件5的转动换位,此时由二维移动机构52移动固夹机构53,使得固夹机构53上夹持的引流线夹套设于配电网线路上,再通过控制拧夹机构54将引流线夹上的螺母拧紧,即可实现引流线夹在配电网线路上的安装固定。
本实施例中,在一侧的条形开口内安装有承载底板51,在承载底板51的两侧设有啮合的承载驱动齿条511和承载驱动齿轮512,承载驱动齿轮512由承载驱动电机513驱动。
本实施例中,固夹机构53包括固夹支架531、两固夹夹爪532和固夹驱动机构,固夹支架531安装在二维移动机构52上,两固夹夹爪532可活动安装在固夹支架531上,固夹驱动机构可驱动两固夹夹爪532在松开状态和夹持状态之间活动。在夹持状态下,两固夹夹爪532可夹持住引流线夹。
本实施例中,固夹驱动机构还包括固夹丝杠533、固夹驱动电机534、固夹滑块535和两固夹连杆536,固夹丝杠533可转动安装在固夹支架531上,固夹驱动电机534安装在固夹支架531上,固夹滑块535套设在固夹丝杠533上,两固夹连杆536的一端铰接于固夹滑块535上,两固夹连杆536的另一端与固夹夹爪532的一端铰接,两固夹夹爪532的中部铰接于固夹支架531上,随着固夹驱动电机534带动固夹丝杠533的转动,固夹滑块535会沿着固夹丝杠533上下移动,从而可推动固夹连杆536带动两固夹夹爪532动作。
本实施例中,在其中一个固夹夹爪532的上部设有条形开口,另一个固夹夹爪532的顶端在夹持状态下可伸入到条形开口内,以保证固夹夹爪532在夹持状态下的稳定性。
本实施例中,固夹滑动驱动机构56包括滑动滑块561、滑动导轨562、滑动螺母、滑动丝杠563和滑动驱动电机564,滑动滑块561连接在承载底板51的底部,滑动滑块561可移动安装在滑动导轨562上,并与滑动螺母连接,滑动螺母套接在滑动丝杠563上,滑动丝杠563可转动安装在固夹滑动座55上,随着滑动驱动电机564驱动滑动丝杠563的转动,固夹滑动座55沿滑动导轨562长度移动。
本实施例中,拧夹机构54包括拧夹升降机构541、拧夹支座542、拧夹套筒543和拧夹驱动机构544,拧夹升降机构541安装在固夹滑动座55上,拧夹支座542安装在拧夹升降机构541上,拧夹套筒543可转动安装在拧夹支座542上,拧夹驱动机构544可驱动拧夹套筒543的转动。工作状态下,可由拧夹升降机构541驱动拧夹支座542上下移动,从而带动拧夹套筒543的上下移动,并且可通过拧夹驱动机构544带动拧夹套筒543的转动,从而实现对引流线夹上螺母的拧动。拧夹驱动机构544可以为拧夹驱动电机。
本实施例中,二维移动机构52包括Z轴位移平台521和Y轴位移平台522,Z轴位移平台521安装在承载底板51上,Y轴位移平台522安装在Z轴位移平台521上,固夹支架531安装在Y轴位移平台522上,通过二维移动机构52可调节固夹支架531在二维空间内的位置。Z轴位移平台521和Y轴位移平台522均采用丝杠滑移结构,包括轴底座、轴丝杠、轴导轨、轴滑块和轴电机,轴丝杠和和轴导轨安装在两轴底座之间,轴滑块套设于轴丝杠和轴导轨上,轴电机可驱动轴丝杠的转动,从而带动轴滑块的移动。
本发明还提供一种可三相同时作业的配网带电作业机器人的作业方法,包括:操作无人机将挂钩313挂载至中相的作业导线上,启动卷扬机311使得机器人本体1实现自动上线;转动并调节剥皮组件4至作业导线的待剥皮位置下方,通过剥皮组件4对导线进行剥皮作业;转动横担22转动180度,固夹机构53抓住操作人员送上的引流线夹并将其安装在导线剥皮处,并通过拧夹机构54完成拧夹操作,完成一相接引流线工作;转动横担22转动90度,通过换相夹爪夹322持住两侧的作业导线,调节剥皮组件4至作业导线的待剥皮位置下方,通过剥皮组件4对导线进行剥皮作业;转动横担22转动180度,固夹机构53抓住操作人员送上的引流线夹并将其安装在导线剥皮处,并通过拧夹机构54完成拧夹操作,完成另一相接引流线工作,重复完成三相接引流线工作。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种可三相同时作业的配网带电作业机器人,其特征在于,包括:
机器人本体;
转动组件,包括转动台、转动横担和转动驱动机构,所述转动台可转动安装于所述机器人本体的底部,所述转动横担固定于所述转动台上,所述转动驱动机构可驱动所述转动台的转动;
吊装组件,包括:
一起吊机构,包括卷扬机、卷绳和挂钩,所述卷扬机设置于所述机器人本体上,所述卷绳一端与所述卷扬机相连,另一端与所述挂钩相连;
一换相机构,包括换相支架、换相夹爪和换相驱动机构,所述换相支架固设于所述转动横担的两端,每个所述换相支架上设置有两个所述换相夹爪,所述换相驱动机构可驱动两个所述换相夹爪在打开状态和锁紧状态之间活动;
剥皮组件,包括剥皮升降机构、进线旋转机构、导线夹紧机构、皮层环切机构和剥皮滑动座,所述剥皮滑动座以可沿长度方向移动调节地安装于所述转动横担的一侧,所述剥皮升降机构安装于所述剥皮滑动座上,所述进线旋转机构设置于所述剥皮升降机构上,所述导线夹紧机构设置于所述进线旋转机构上,所述皮层环切机构设置于所述导线夹紧机构上;
挂夹组件,包括承载底板、二维移动机构、固夹机构、拧夹机构、固夹滑动座和固夹滑动驱动机构,所述承载底板以可沿长度方向移动调节地安装于所述转动横担的另一侧,所述二维移动机构设置于所述承载底板上,所述固夹机构设置于所述二维移动机构上,所述固夹滑动座以可沿长度方向移动调节地安装于所述承载底板上,所述固夹滑动驱动机构可驱动所述固夹滑动座的移动,所述拧夹机构设置于所述固夹滑动座上,并位于所述固夹机构的下方,用于拧动螺母以将所述固夹机构上的引流线夹固定在配网线路上。
2.根据权利要求1所述的配网带电作业机器人,其特征在于,所述转动横担的两侧开设有条形开口,两个所述条形开口内分别安装有所述剥皮滑动座和所述承载底板,所述剥皮滑动座的两侧设有啮合的剥皮驱动齿条和剥皮驱动齿轮,所述剥皮驱动齿轮由剥皮驱动电机驱动;所述承载底板的两侧设有啮合的承载驱动齿条和承载驱动齿轮,所述承载驱动齿轮由承载驱动电机驱动。
3.根据权利要求2所述的配网带电作业机器人,其特征在于,所述剥皮升降机构包括剥皮支座、剥皮丝杠、剥皮螺母、剥皮导轨、剥皮滑块和剥皮驱动电机,所述剥皮滑块连接在所述剥皮滑动座的端部,所述剥皮滑块可移动安装在所述剥皮导轨上,并与剥皮螺母连接,所述剥皮螺母套接在所述剥皮丝杠上,所述剥皮丝杠可转动安装在所述剥皮支座上,随着所述剥皮驱动电机驱动所述剥皮丝杠的转动,所述剥皮支座沿所述剥皮导轨上下移动。
4.根据权利要求2所述的配网带电作业机器人,其特征在于,所述固夹滑动驱动机构包括滑动滑块、滑动导轨、滑动螺母、滑动丝杠和滑动驱动电机,所述滑动滑块连接在所述承载底板的底部,所述滑动滑块可移动安装在所述滑动导轨上,并与滑动螺母连接,所述滑动螺母套接在所述滑动丝杠上,所述滑动丝杠可转动安装在所述固夹滑动座上,随着所述滑动驱动电机驱动所述滑动丝杠的转动,所述固夹滑动座沿所述滑动导轨长度移动。
5.根据权利要求1所述的配网带电作业机器人,其特征在于,所述拧夹机构包括拧夹升降机构、拧夹支座、拧夹套筒和拧夹驱动机构,所述拧夹升降机构设置于所述固夹滑动座上,所述拧夹支座设置于所述拧夹升降机构上,所述拧夹套筒可转动设置于所述拧夹支座上,所述拧夹驱动机构可驱动所述拧夹套筒的转动。
6.根据权利要求1所述的配网带电作业机器人,其特征在于,所述换相驱动机构包括换相丝杠、换相驱动电机、换相滑块和两换相连杆,所述换相丝杠可转动设置于换相吊线支架上,所述换相滑块套设于所述换相丝杠上,所述两换相连杆的一端铰接于所述换相滑块上,所述两换相连杆的另一端与所述两换相夹爪的底端铰接,随着所述换相驱动电机带动所述换相丝杠的转动,所述换相滑块通过所述连杆带动所述两换相夹爪动作。
7.根据权利要求1所述的配网带电作业机器人,其特征在于,所述进线旋转机构包括旋转支座、旋转齿轮、旋转驱动机构和回转环,所述旋转支座设置于所述剥皮升降机构上,所述旋转支座上设有可供导线通过的开口通道,所述旋转齿轮可转动安装于所述开口通道内,所述旋转齿轮由主旋转齿和过桥齿连接而成,所述旋转驱动机构可驱动所述旋转齿轮的转动,所述回转环固设于所述旋转齿轮的两端面,并且所述回转环的半径小于所述旋转齿轮的半径,所述旋转支座上设有用于安装所述回转环的回转凸条。
8.根据权利要求1所述的配网带电作业机器人,其特征在于,所述导线夹紧机构包括夹紧支座、夹紧驱动机构、正反丝杆、导向轴、第一夹块和第二夹块,所述夹紧支座固设于所述旋转齿轮的端部,所述正反丝杆和所述导向轴同向设置于所述夹紧支座上,所述第一夹块和所述第二夹块分别可安装于所述正反丝杆的两侧,并且可活动穿设置于所述导向轴上,所述夹紧驱动机构可驱动所述正反丝杆的转动,从而使得所述第一夹块和所述第二夹块相互靠拢或远离。
9.根据权利要求1所述的配网带电作业机器人,其特征在于,所述皮层环切机构包括环切支座、环切驱动机构和切刀,所述环切支座设置于所述第一夹块或所述第二夹块上,所述切刀设置于所述环切支座上,所述环切驱动机构可驱动所述切刀的径向进给。
10.权利要求1至9任一项所述的配网带电作业机器人的作业方法,其特征在于,包括:操作无人机将挂钩挂载至中相的作业导线上,启动卷扬机使得机器人本体实现自动上线;转动并调节剥皮组件至作业导线的待剥皮位置下方,通过剥皮组件对导线进行剥皮作业;转动横担转动180度,固夹机构抓住操作人员送上的引流线夹并将其安装在导线剥皮处,并通过拧夹机构完成拧夹操作,完成一相接引流线工作;转动横担转动90度,通过换相夹爪夹持住两侧的作业导线,调节剥皮组件至作业导线的待剥皮位置下方,通过剥皮组件对导线进行剥皮作业;转动横担转动180度,固夹机构抓住操作人员送上的引流线夹并将其安装在导线剥皮处,并通过拧夹机构完成拧夹操作,完成另一相接引流线工作,重复完成三相接引流线工作。
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