CN115332991A - 一种高压线绝缘子检测设备用绝缘子更换装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种高压线绝缘子检测设备用绝缘子更换装置，包括更换组件，所述更换组件由下之上依次包括行走机器人、支撑件以及若干夹持组件，其中，支撑件设置在行走机器人的顶部，若干夹持组件关于支撑件呈中心对称分布，且行走机器人通过支撑件驱动夹持组件移动至检测设备处更换绝缘子；本发明通过空载夹持组件将检测完成的绝缘子卸下，行走机器人的驱动系统通过支撑件驱动夹持组件水平转动，使夹持组件带动待检测的绝缘子位于检测设备处后，夹持组件将绝缘子装入支架中由检测设备检测，该更换装置有效代替人工更换绝缘子，不仅工作效率高，而且无人工位于高压线区域，安全性更好。

Description

一种高压线绝缘子检测设备用绝缘子更换装置

技术领域

本发明涉及绝缘子更换技术领域，尤其涉及一种高压线绝缘子检测设备用绝缘子更换装置。

背景技术

绝缘子按照使用电压等级不同，可分为低压绝缘子和高压绝缘子，高压绝缘子是指用于高压、超高压架空输电线路和变电所的绝缘子，为了适应不同电压等级的需要，通常用不同数量的同类型单只绝缘子组成绝缘子串或多节的绝缘支柱；

绝缘子是一种特殊的绝缘控件，能够在架空输电线路中起到重要作用，早年间绝缘子多用于电线杆，慢慢发展于高型高压电线连接塔的一端挂了很多盘状的绝缘体，它是为了增加爬电距离的，通常由玻璃或陶瓷制成，就叫绝缘子，绝缘子不应该由于环境和电负荷条件发生变化导致的各种机电应力而失效，否则绝缘子就不会产生重大的作用，就会损害整条线路的使用和运行寿命，绝缘子生产后，需要通过检测设备检测是否合格。

现有技术存在以下不足：如说明书附图4所示，绝缘子2的顶部与支架1连接，底部与检测设备3的高压线4通过连接组件5连接，然后由检测设备3检测，然而，检测设备3检测完成后，在辅助设备的辅助支撑下，通常由工作人员先将检测完成的绝缘子2取下后，再更换上待检测的绝缘子2，这样一是由于检测环境为高压环境，即便检测人员做好安全防护，仍存在安全隐患；二是需要配备多名检测人员进行更换，人工成本高；三是人工更换时，检测设备3需要停机，使高压线4断电，不仅降低检测设备3的检测效率，而且检测设备3重启的功耗大，增加检测成本；

因此，需要一种高压线绝缘子检测设备用绝缘子更换装置代替人工更换，以解决背景技术中提出的问题。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种高压线绝缘子检测设备用绝缘子更换装置。

本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：一种高压线绝缘子检测设备用绝缘子更换装置，包括更换组件，所述更换组件由下之上依次包括行走机器人、支撑件以及若干夹持组件，其中，支撑件设置在行走机器人的顶部，并与行走机器人的驱动系统传动连接，若干夹持组件关于支撑件呈中心对称分布，且行走机器人通过支撑件驱动夹持组件移动至检测设备处更换绝缘子；

优选的，支撑件包括气缸、支杆以及电机，其中，气缸设置在行走机器人的顶部，支杆与气缸伸缩轴传动连接，电机嵌入设置在支杆的顶端，且夹持组件与电机通过输出轴传动连接；

优选的，根据检测设备上连接组件连接绝缘子的高度，可通过气缸微调夹持组件的整体高度，从而便于精准定位，并且在行走机器人驱动夹持组件转动后，也可通过电机微调夹持组件的水平朝向，便于精准定位；

优选的，气缸的顶端边缘处固定设置有多个滑杆，且支杆与滑杆滑动连接，通过设置的多个滑杆辅助支撑支杆，以保证夹持组件升降的平稳性。

优选的，所述夹持组件包括罩体、支架、电动推杆、电动夹具以及夹持件，其中，

罩体套设在支杆的顶端，且罩体与电机通过输出轴传动连接，支架设置为多个，且多个支架关于罩体呈中心对称分布，电动推杆呈水平设置固定在支架的底端，电动夹具与电动推杆通过伸缩轴传动连接，夹持件与电动夹具的夹臂固定连接；

优选的，夹持件移动至检测完成绝缘子的前方后，电动夹具驱动夹持件展开，电动推杆驱动电动夹具带动夹持件移动至绝缘子的外侧，电动夹具再驱动夹持件夹住绝缘子后，电动推杆驱动夹持件拉动绝缘子移出检测设备，随后驱动系统通过支撑件驱动夹持件转动，使另一夹持件带动绝缘子转动位于检测设备前方后，夹持件件绝缘子送入检测设备继续检测，通过上述步骤可连续检测绝缘子，提高绝缘子的检测效率，且整个过程分钟检测设备以及高压线无需停机重启，功耗低，进而降低绝缘子的检测成本。

优选的，所述夹持件包括两个半套管以及两个硅胶套，其中，两个半套管之间呈相对设置，两个硅胶套之间呈相对设置，且两个硅胶套分别通过黏胶固定在两个半套管之间，两个半套管分别与电动夹具的两个夹臂固定连接，夹持时，电动夹具驱动两个半套管夹持绝缘子，两个硅胶套夹住绝缘子后发生形变，不仅避免绝缘子损伤，而且硅胶套与绝缘子之间的摩擦力大，可避免绝缘子掉落；

优选的，硅胶套的内侧开设有凹槽，凹槽与绝缘子的外周面形状相匹配，这样在夹持绝缘子时，绝缘子外周面的凸起可嵌入在凹槽中，从而使得夹持更为牢固。

优选的，在实际的操作过程中，我们发现这样一个现象，由于多个夹持组件上均会夹持绝缘子，若因为人工操作失误或者待检测的绝缘子数量过多时，可能会导致夹持组件上的部分绝缘子未进行检测后就被行走机器人直接转运至下一加工位，这对绝缘子后期的使用是存在安全隐患的(如绝缘子的绝缘性能不达标，投入使用时，可能会导致高压线塔被高压线传输带电)，这是一个十分危险的失误；

优选的，罩体的顶端固定设置有控制器，并在硅胶套的内部嵌入设置有压力传感器，在支架的侧面固定设置有指示灯，且压力传感器的输出端与控制器的输入端电性连接，指示灯的输入端与控制器的输出端电性连接。

本发明的有益效果：

1、本发明通过行走机器人自动识别车间内部状态，行走机器人通过支撑件带动夹持组件移动至检测设备处，空载夹持组件将检测完成的绝缘子卸下，行走机器人的驱动系统通过支撑件驱动夹持组件水平转动，使夹持组件带动待检测的绝缘子位于检测设备处后，夹持组件将绝缘子装入支架中由检测设备检测，该更换装置有效代替人工更换绝缘子，不仅工作效率高，而且无人工位于高压线区域，安全性更好；

2、本发明根据检测设备上连接组件连接绝缘子的高度，可通过气缸微调夹持组件的整体高度，从而便于精准定位，并且在行走机器人驱动夹持组件转动后，也可通过电机微调夹持组件的水平朝向，便于精准定位；

3、本发明机器人驱动系统通过支撑件驱动夹持件转动，使另一夹持件带动绝缘子转动位于检测设备前方后，夹持件件绝缘子送入检测设备继续检测，通过上述步骤可连续检测绝缘子，提高绝缘子的检测效率，且整个过程分钟检测设备以及高压线无需停机重启，功耗低，进而降低绝缘子的检测成本；

4、本发明通过设置半套管以及硅胶套，硅胶套夹住绝缘子后发生形变，不仅避免绝缘子损伤，而且硅胶套与绝缘子之间的摩擦力大，可避免绝缘子掉落，并且为了进一步提高硅胶套的夹持力，我们还在硅胶套的内侧开设有凹槽，凹槽与绝缘子的外周面形状相匹配，这样在夹持绝缘子时，绝缘子外周面的凸起可嵌入在凹槽中，从而使得夹持更为牢固；

5、本发明通过工业相机获取图像信息，并发送至控制器，此时压力传感器受压同步向控制器发送电信号，控制器即可控制与该压力传感器位置对应的指示灯发光，这样通过指示灯发光提示当前绝缘子被检测过，有效避免绝缘子未被检测就转运至下一加工位或检测位，保障了绝缘子后期的安全使用。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的使用状态图；

图3为本发明中支撑件的结构示意图；

图4为本现有技术中检测设备检测绝缘子的示意图。

图中：1、支架；2、绝缘子；3、检测设备；4、高压线；5、连接组件；6、更换组件；61、行走机器人；62、支撑件；621、气缸；622、支杆；623、滑杆；624、电机；63、夹持组件；631、罩体；632、支架；633、电动推杆；634、电动夹具；635、夹持件；6351、半套管；6352、硅胶套；6353、压力传感器；636、指示灯；7、控制器。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

现有技术存在以下不足：如说明书附图4所示，绝缘子2的顶部与支架1连接，底部与检测设备3的高压线4通过连接组件5连接，然后由检测设备3检测，然而，检测设备3检测完成后，在辅助设备的辅助支撑下，通常由工作人员先将检测完成的绝缘子2取下后，再更换上待检测的绝缘子2，这样一是由于检测环境为高压环境，即便检测人员做好安全防护，仍存在安全隐患；二是需要配备多名检测人员进行更换，人工成本高；三是人工更换时，检测设备3需要停机，使高压线4断电，不仅降低检测设备3的检测效率，而且检测设备3重启的功耗大，增加检测成本；

为解决上述问题，我们提出以下方案；

实施例1

请参阅图2所示，本实施例所述一种高压线绝缘子检测设备用绝缘子更换装置，包括更换组件6，所述更换组件6由下之上依次包括行走机器人61、支撑件62以及若干夹持组件63，其中，支撑件62设置在行走机器人61的顶部，并与行走机器人61的驱动系统传动连接，若干夹持组件63关于支撑件62呈中心对称分布，且行走机器人61通过支撑件62驱动夹持组件63移动至检测设备3处更换绝缘子2；

请参阅图3所示，使用时，行走机器人61自动识别车间内部状态，行走过程中自动避障，并根据内设巡航路线定位检测设备3所在区域，通过支撑件62带动夹持组件63移动至检测设备3处，其中一个夹持组件63为空载状态，其它夹持组件63均夹持待检测的绝缘子2，空载夹持组件63将检测完成的绝缘子2卸下后，行走机器人61的驱动系统通过支撑件62驱动夹持组件63水平转动，使夹持组件63带动待检测的绝缘子2位于检测设备3处后，夹持组件63将绝缘子装入支架1中由检测设备3检测，当更换组件6上的一组绝缘子2均检测完成后，行走机器人61将检测完成的绝缘子2转移至其它加工位或检测位，该更换装置有效代替人工更换绝缘子2，不仅工作效率高，而且无人工位于高压线4区域，安全性更好。

实施例2

本实施例中，主要公开支撑件62的结构，具体如下：

支撑件62包括气缸621、支杆622以及电机624，其中，气缸621设置在行走机器人61的顶部，支杆622与气缸621伸缩轴传动连接，电机624嵌入设置在支杆622的顶端，且夹持组件63与电机624通过输出轴传动连接；

具体为，根据检测设备3上连接组件5连接绝缘子2的高度，可通过气缸621微调夹持组件63的整体高度，从而便于精准定位，并且在行走机器人61驱动夹持组件63转动后，也可通过电机624微调夹持组件63的水平朝向，便于精准定位；

且为了提高支杆622升降过程中的稳定性，我们还在气缸621的顶端边缘处固定设置有多个滑杆623，且支杆622与滑杆623滑动连接，通过设置的多个滑杆623辅助支撑支杆622，以保证夹持组件63升降的平稳性。

实施例3

本实施例中，夹持组件63的具体结构如下：

所述夹持组件63包括罩体631、支架632、电动推杆633、电动夹具634以及夹持件635，其中，

罩体631套设在支杆622的顶端，且罩体631与电机624通过输出轴传动连接，支架632设置为多个，且多个支架632关于罩体631呈中心对称分布，电动推杆633呈水平设置固定在支架632的底端，电动夹具634与电动推杆633通过伸缩轴传动连接，夹持件635与电动夹具634的夹臂固定连接；

具体为，夹持件635移动至检测完成绝缘子2的前方后，电动夹具634驱动夹持件635展开，电动推杆633驱动电动夹具634带动夹持件635移动至绝缘子2的外侧，电动夹具634再驱动夹持件635夹住绝缘子2后，电动推杆633驱动夹持件635拉动绝缘子2移出检测设备3，随后驱动系统通过支撑件62驱动夹持件635转动，使另一夹持件635带动绝缘子2转动位于检测设备前方后，夹持件635件绝缘子2送入检测设备3继续检测，通过上述步骤可连续检测绝缘子2，提高绝缘子2的检测效率，且整个过程分钟检测设备3以及高压线4无需停机重启，功耗低，进而降低绝缘子2的检测成本。

实施例4

由于绝缘子2通常是由陶瓷材料制成，本身具有一定脆性，本实施例中，需要对夹持件635的结构进行优化，使优化后的夹持件635不仅能够稳定夹持绝缘子2，而且还不会对绝缘子2造成损伤，具体如下：

所述夹持件635包括两个半套管6351以及两个硅胶套6352，其中，两个半套管6351之间呈相对设置，两个硅胶套6352之间呈相对设置，且两个硅胶套6352分别通过黏胶固定在两个半套管6351之间，两个半套管6351分别与电动夹具634的两个夹臂固定连接，夹持时，电动夹具634驱动两个半套管6351夹持绝缘子2，两个硅胶套6352夹住绝缘子2后发生形变，不仅避免绝缘子2损伤，而且硅胶套6352与绝缘子2之间的摩擦力大，可避免绝缘子2掉落；

并且为了进一步提高硅胶套6352的夹持力，我们还在硅胶套6352的内侧开设有凹槽，凹槽与绝缘子2的外周面形状相匹配，这样在夹持绝缘子2时，绝缘子2外周面的凸起可嵌入在凹槽中，从而使得夹持更为牢固。

实施例5

在实际的操作过程中，我们发现这样一个现象，由于多个夹持组件63上均会夹持绝缘子2，若因为人工操作失误或者待检测的绝缘子2数量过多时，可能会导致夹持组件63上的部分绝缘子2未进行检测后就被行走机器人61直接转运至下一加工位，这对绝缘子2后期的使用是存在安全隐患的(如绝缘子2的绝缘性能不达标，投入使用时，可能会导致高压线塔被高压线4传输带电)，这是一个十分危险的失误；

因此，我们在罩体631的顶端固定设置有控制器7，并在硅胶套6352的内部嵌入设置有压力传感器6353，在支架632的侧面固定设置有指示灯636，且压力传感器6353的输出端与控制器7的输入端电性连接，指示灯636的输入端与控制器7的输出端电性连接；

具体实施方式为：控制器7、压力传感器6353以及指示灯636主要是配合行走机器人61的工业相机进行使用，在空夹持件635转动面向检测设备3时，行走机器人61的工业相机也面向检测设备3，当夹持件635将检测完成的绝缘子2从检测设备3中取出时，行走机器人61通过工业相机获取图像信息，并发送至控制器7，此时压力传感器6353受压同步向控制器7发送电信号，控制器7即可控制与该压力传感器6353位置对应的指示灯636发光，这样通过指示灯636发光提示当前绝缘子2被检测过，有效避免绝缘子2未被检测就转运至下一加工位或检测位，保障了绝缘子2后期的安全使用。

实施例6

行走机器人61的内部设有处于线激光器形式的两个光源，这些线激光器被安排成在该工业相机的视场内投射竖直激光线，工业相机将反复记录被这两个线激光器照亮的空间的照片，以使得可以创建被照亮空间的一个表示图从而进行准确定位，从而达到避障的目的；

应注意，在本发明的一个实施例中，该机器人定位系统包括单一个光源，然而，在使用两个光源的情况下，提高了定位准确性并且所记录的照片将包含更多用于有助于创建该机器人定位系统在其中运行的这个环境的详细表示图的更多信息，贯穿本说明，将描述使用两个线激光器。

对被照亮空间的表示图进行数据处理和推导典型地是由以一个或多个微处理器形式实施的一个处理单元来进行的，该一个或多个微处理器被安排成用于执行被下载到与该微处理器相关联的一个适当存储介质中的一个对相应计算机程序，该存储介质是例如随机存取存储器RAM、快闪存储器或硬盘驱动器；

该处理单元被安排成在该包含计算机可执行指令的适当计算机程序被下载至存储介质并且被该处理单元执行时至少部分地实施根据本发明多个实施例的方法。

该存储介质还可以是包含该计算机程序的一种计算机程序产品。替代地，该计算机程序可以通过适当的计算机程序产品例如软盘或记忆棒而传递至该存储介质。

作为另外一个替代方案，该计算机程序可以通过网络下载至存储介质。该处理单元可以替代地以专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、复杂可编程逻辑器件(CPLD)的形式来实施；

应进一步注意的是，在机器人定位系统与一个装置例如控制器7集成在一起的情况下，该机器人定位系统可以利用该控制器7，通过一个工业相机和至少一个线激光器，该相机所拍的每张照片都可以用来沿着所发出的激光束来创建该被照亮空间的一部分的表示图。

需要说明的是，在本文中，如若存在第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种高压线绝缘子检测设备用绝缘子更换装置，其特征在于：包括更换组件(6)，所述更换组件(6)由下之上依次包括

行走机器人(61)、支撑件(62)以及若干夹持组件(63)，其中，

夹持组件(63)关于支撑件(62)呈中心对称分布，支撑件(62)设置在行走机器人(61)的顶部，并与行走机器人(61)的驱动系统传动连接，且行走机器人(61)通过支撑件(62)驱动夹持组件(63)移动至检测设备(3)处更换绝缘子(2)。

2.根据权利要求1所述的一种高压线绝缘子检测设备用绝缘子更换装置，其特征在于：所述支撑件(62)包括气缸(621)、支杆(622)以及电机(624)，其中，气缸(621)设置在行走机器人(61)的顶部，支杆(622)与气缸(621)伸缩轴传动连接，电机(624)嵌入设置在支杆(622)的顶端，且夹持组件(63)与电机(624)通过输出轴传动连接。

3.根据权利要求2所述的一种高压线绝缘子检测设备用绝缘子更换装置，其特征在于：所述夹持组件(63)包括罩体(631)、支架(632)、电动推杆(633)、电动夹具(634)以及夹持件(635)，罩体(631)套设在支杆(622)的顶端，且罩体(631)与电机(624)通过输出轴传动连接，电动推杆(633)呈水平设置固定在支架(632)的底端，电动夹具(634)与电动推杆(633)通过伸缩轴传动连接，夹持件(635)与电动夹具(634)的夹臂固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种高压线绝缘子检测设备用绝缘子更换装置，其特征在于：所述夹持件(635)包括两个半套管(6351)以及两个硅胶套(6352)，其中，两个半套管(6351)之间呈相对设置，两个硅胶套(6352)之间呈相对设置，且两个硅胶套(6352)分别通过黏胶固定在两个半套管(6351)之间，两个半套管(6351)分别与电动夹具(634)的两个夹臂固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种高压线绝缘子检测设备用绝缘子更换装置，其特征在于：所述硅胶套(6352)的内侧开设有凹槽，且凹槽与绝缘子(2)的外周面形状相匹配。

6.根据权利要求5所述的一种高压线绝缘子检测设备用绝缘子更换装置，其特征在于：所述罩体(631)的顶端固定设置有控制器(7)，硅胶套(6352)的内部嵌入设置有压力传感器(6353)，在支架(632)的侧面固定设置有指示灯(636)。

7.根据权利要求6所述的一种高压线绝缘子检测设备用绝缘子更换装置，其特征在于：所述压力传感器(6353)的输出端与控制器(7)的输入端电性连接，指示灯(636)的输入端与控制器(7)的输出端电性连接，行走机器人(61)的输入/输出端与控制器(7)的输出/输入端电性连接。

8.根据权利要求2-7任一项所述的一种高压线绝缘子检测设备用绝缘子更换装置，其特征在于：所述气缸(621)的顶端边缘处固定设置有多个滑杆(623)，且支杆(622)与滑杆(623)滑动连接。

Images