CN116073279B - 一种三角形排列主导线的中相带电接引线作业方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种三角形排列主导线的中相带电接引线作业方法，包括分支线预定位工具，分支线预定位工具包括底座、主线夹紧滑块、分支线夹紧滑块，主线夹紧滑块、分支线夹紧滑块均移动设置在底座上；通过底座上的第一驱动机构驱动、第二驱动机构可分别带动主线夹紧滑块、分支线夹紧滑块的移动。本发明有效提高对三角形排列主导线带电作业的效率和安全性，且通过设置的大负载的辅助手臂，便于抓取和托举大线径的分支线。

Description

一种三角形排列主导线的中相带电接引线作业方法

技术领域

本发明涉及带电作业技术领域，具体为一种三角形排列主导线的中相带电接引线作业方法。

背景技术

我国10kV架空线路主导线排列方式比较多，有垂直、水平、三角形等排列方式。对于三角形排列的主导线，由于边相主线间距以及中相主线与边相主线的垂直投影距离限制，机器人以常规作业方法不能够实现。

由于边相主线之间间距最小为0.8m(如图1所示，L最小为0.4m)，机器人平台的宽度一般为1.2m左右，因此在机器人带电作业中，易引起边相主线短路；同时，中相主线与边相主线的垂直投影距离一般在1m以上，而现有的机器人协作手臂长度一般为1.2m，使得作业空间有限；此外，现有的机器人协作手臂有效负载一般为10kg，而在抓取分支线举升、折弯时需要的力量会超过机器人手臂的最大负载。

发明内容

本发明的目的在于提供一种三角形排列主导线的中相带电接引线作业方法，以提高对三角形排列主导线带电作业的效率和安全性；通过大负载的辅助手臂，便于抓取和托举大线径的分支线。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种三角形排列主导线的中相带电接引线作业方法，包括以下步骤：步骤S1，机器人平台上的辅助手臂携带分支线预定位工具移动并靠近分支线；其中，分支线设置在电线杆上，分支线的一端呈耷拉状态、且位置远低于边相主线；

步骤S2，分支线预定位工具抓取并夹持分支线耷拉端，使得分支线固定在分支线预定位工具上；

步骤S3，通过绝缘斗带动机器人平台移动并上升至中相主线下方，并通过辅助手臂将分支线预定位工具托举至中相主线附近处，将分支线预定位工具挂设在中相主线上；其中，辅助手臂位于两个边相主线之间；

步骤S4，分支线预定位工具完成对中相主线的夹持，将分支线预定位工具固定在中相主线上；

步骤S5，辅助手臂脱离分支线预定位工具，绝缘斗带动机器人平台下降并带动机器人平台从边相主线的侧方移动至中相主线的侧上方；

步骤S6，完成对中相导线的剥皮作业，并通过辅助手臂完成对分支线一端的抓取；且辅助手臂抓取分支线后，分支线预定位工具松开对分支线的夹持；

步骤S7，机器人平台上的协作臂携带机器人平台上放置的线夹安装工具作业，完成将中相主线和分支线固定在线夹内；

步骤S7具体过程如下：

步骤S71，协作臂携带机器人平台上放置的线夹安装工具作业，将线夹安装工具内置的线夹套设在剥去绝缘层部分的中相主线外部；

步骤S72，辅助手臂携带分支线将分支线的一端穿设在线夹中；

步骤S73，通过线夹安装工具将剥去绝缘层部分的中相主线和分支线固定在线夹内部；

步骤S74，通过线夹安装工具自动脱离线夹，且通过协作臂携带脱离线夹的线夹安装工具复位在机器人平台上；

步骤S8，通过辅助手臂取回分支线预定位工具，且辅助手臂复位，完成中相带电作业。

进一步的，所述分支线预定位工具包括底座、主线夹紧滑块、分支线夹紧滑块，主线夹紧滑块、分支线夹紧滑块均移动设置在底座上；通过底座上的第一驱动机构、第二驱动机构可分别带动主线夹紧滑块、分支线夹紧滑块的移动；

所述分支线预定位工具连接一个用于辅助手臂抓取的杆件工具，且在步骤S1中，辅助手臂通过抓取该杆件工具来携带分支线预定位工具。

进一步的，在步骤S2中，分支线被夹持在分支线夹紧滑块与底座之间。

进一步的，在步骤S4中，中相主线被夹持在主线夹紧滑块与分支线夹紧滑块之间。

进一步的，在步骤S3中，分支线预定位工具挂设在中相主线的过程如下：

步骤S31，辅助手臂携带分支线预定位工具移动，并使得主线夹紧滑块与分支线夹紧滑块之间位置对准中相主线；

步骤S32，辅助手臂携带分支线预定位工具移动并逐渐靠近中相主线，使得中相主线穿设在夹紧滑块与分支线夹紧滑块之间；

步骤S33，辅助手臂松开对分支线预定位工具的携带，分支线预定位工具挂设在中相主线上。

进一步的，中相导线的剥皮作业的具体过程如下：

第一步，协作臂抓取放置在机器人平台上的视觉定位模块，并带动视觉定位模块移动至中相主线附近，对中相主线的位置检测和确定；待中相主线的位置确定后，协作臂抓取视觉定位模块复位在机器人平台上；

第二步，协作臂抓取放置在机器人平台上的剥皮工具，对中相主线邻近分支线预定位工具的位置处进行剥去绝缘层作业；

第三步，待剥去绝缘层作业完成后，协作臂携带剥皮工具复位在机器人平台上。

进一步的，辅助手臂、协作臂均设置在机器人平台的一侧。

进一步的，辅助手臂取回分支线预定位工具的具体过程如下：

第一步，通过辅助手臂抓取杆件工具；

第二步，分支线预定位工具松开对中相主线的夹持，并通过辅助手臂携带支线预定位工具从中相主线和分支线上脱离实现取回预定位工具。

进一步的，辅助手臂的最大伸长长度超过2米。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果如下。

1、预先通过分支线预定位工具实现对中相主线和分支线的固定，即将分支线预先固定在中相主线上，从而方便后续进行中相主线与分支线固定于线夹内部的带电作业。

2、同时设置有协作臂和辅助手臂，便于实现协同作业；且通过辅助手臂便于抓取和托举分支线，且辅助手臂工作时不受两个边相主线间距影响，避免引起相间短路。

3、有效提高对三角形排列的主导线进行带电作业的效率和安全性。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

图1是现有技术中三角形排列的主导线排布示意图。

图2是本发明辅助手臂携带分支线预定位工具挂设在中相主线上的状态示意图。

图3是本发明机器人平台移动至中相主线侧方、并通过辅助手臂携带剥皮工具作业的状态示意图。

图4是本发明分支线预定位工具的结构示意图。

图中：1、机器人平台；2、辅助手臂；3、分支线预定位工具；31、底座；32、主线夹紧滑块；33、分支线夹紧滑块；34、第一驱动机构；35、第二驱动机构；4、协作臂；5、剥皮工具；6、线夹安装工具；7、视觉定位模块；8、杆件工具。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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做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。

请参阅图1-图4，本发明提供技术方案：一种三角形排列主导线的中相带电接引线作业方法，步骤S1，机器人平台1上的辅助手臂2携带分支线预定位工具3移动并靠近分支线；其中，分支线预定位工具3连接一个用于辅助手臂2抓取的杆件工具8，杆件工具8为绝缘连接件，绝缘工具杆等，通过辅助手臂2前段的夹爪即可夹取杆件工具8，实现对分支线定位工具的携带移动；同时，分支线设置在电线杆上，分支线的一端呈耷拉状态、且分支线的该端位置远低于边相主线；另外，连接杆件工具8的分支线预定位工具3可预先放置在机器人平台1上。

步骤S2，分支线预定位工具3抓取并夹持分支线耷拉端，使得分支线固定在分支线预定位工具3上；

分支线预定位工具3包括底座31、主线夹紧滑块32、分支线夹紧滑块33，主线夹紧滑块32、分支线夹紧滑块33均移动设置在底座31上；且底座31上设置有第一驱动机构34驱动、第二驱动机构35，通过第一驱动机构34、第二驱动机构35可分别带动主线夹紧滑块32、分支线夹紧滑块33的移动。

且步骤S2具体过程如下：首先，辅助手臂2携带分支线预定位工具3移动，使得分支线夹紧滑块33和底座31之间的位置处对准分支线；然后，辅助手臂2携带分支线预定位工具3逐渐靠近分支线，使得分支线穿设在分支线夹紧滑块33和底座31之间；最后，通过第二驱动机构35带动分支线夹紧滑块33移动实现对分支线的夹持固定，分支线被夹持在分支线夹紧滑块33与底座31之间。

步骤S3，通过绝缘斗或者斗臂车等装置带动机器人平台1移动并上升至中相主线下方，并通过辅助手臂2将分支线预定位工具3托举至中相主线附近处，将分支线预定位工具3挂设在中相主线上；其中，辅助手臂2是位于两个边相主线之间；其中，辅助手臂2的负载能力高，在抓取分支线举升、折弯时需要的力量不会超过超过自身的最大负载；此外，辅助手臂2的最大伸长长度超过2米，辅助手臂2工作时不受两个边相主线间距影响，避免引起相间短路。

在步骤S3中，分支线预定位工具3挂设在中相主线的过程如下：

步骤S31，辅助手臂2携带分支线预定位工具3移动，并使得主线夹紧滑块32与分支线夹紧滑块33之间位置对准中相主线；步骤S32，辅助手臂2携带分支线预定位工具3移动并逐渐靠近中相主线，使得中相主线穿设在主线夹紧滑块32与分支线夹紧滑块33之间；步骤S33，辅助手臂2松开对杆件工具8的夹持，即松开对分支线预定位工具3的携带，且分支线预定位工具3在重力作用下挂设在中相主线上。

步骤S4，通过第一驱动机构34带动主线夹紧滑块32移动，实现对中相主线的夹持固定，使得分支线预定位工具3固定在中相主线上，中相主线被夹持在主线夹紧滑块32与分支线夹紧滑块33之间。

步骤S5，辅助手臂2脱离分支线预定位工具3，绝缘斗带动机器人平台1下降并带动机器人平台1从边相主线的侧方移动至中相主线的侧上方；此过程中，避免了辅助手臂2触碰边相主线。

步骤S6，完成对中相导线的剥皮作业，并通过辅助手臂2完成对分支线一端的抓取；且辅助手臂2抓取分支线后，分支线预定位工具3松开对分支线的夹持；具体地，通过第一驱动机构34驱动、第二驱动机构35同时带动主线夹紧滑块32、分支线夹紧滑块33移动，实现松开对分支线的夹持，但不松开对中相主线的夹持。

其中，中相导线的剥皮作业的具体过程如下：

第一步，机器人平台1上的协作臂4抓取放置在机器人平台1上的视觉定位模块7，并带动视觉定位模块7移动至中相主线附近，对中相主线的位置检测和确定；其中，视觉定位模块7包括视觉相机和激光传感器，可实现对中相主线的位置检测和确定；待中相主线的位置确定后，协作臂4抓取视觉定位模块7复位在机器人平台1上。

第二步，协作臂4抓取放置在机器人平台1上的剥皮工具5，对中相主线邻近分支线预定位工具3的位置处进行剥去绝缘层作业。

第三步，待剥去绝缘层作业完成后，协作臂4携带剥皮工具5重新复位在机器人平台1上。

步骤S7，机器人平台1上的协作臂4携带机器人平台1上放置的线夹安装工具6作业，完成将中相主线和分支线固定在线夹内；且步骤S7具体过程如下：

步骤S71，协作臂4携带机器人平台1上放置的线夹安装工具6作业，将线夹安装工具6内置的线夹套设在剥去绝缘层部分的中相主线外部；步骤S72，辅助手臂2携带分支线将分支线的一端穿设在线夹中；步骤S73，通过线夹安装工具6将剥去绝缘层部分的中相主线和分支线固定在线夹内部；步骤S74，通过线夹安装工具6自动脱离线夹，且通过协作臂4携带脱离线夹的线夹安装工具6重新复位在机器人平台1上。

线夹安装工具6则可采用中国专利CN218161487U所公开结构相同的线夹安装工具；即在步骤S71中，辅助手臂2携带线夹安装工具内置的线夹远离导向件一侧的上导线槽、下导线槽靠近中相主线剥去绝缘层的部分，直至中相主线剥去绝缘层的部分穿设在该上导线槽、下导线槽之间，即实现线夹套设在剥去绝缘层部分的中相主线外部。

在步骤S72中，通过辅助手臂2夹紧分支导线，并带动分支导线一端依次穿设喇叭形管、两个半圆孔之间至线夹内部，即使得分支线一端位于在靠近导向件的上导线槽、下导线槽之间位置；在该步骤中，协作臂4抓取安装工具6，辅助手臂2携带分支线动作，辅助手臂2和协作臂4实现协同作业。

在步骤S73中，通过预紧电机带动套筒旋转，实现将中相主线、分导线安装固定在线夹内。

步骤S74中，通过驱动电机工作，并使得两个连接件同步相背运动，松开对下夹板两端的夹持限位，此外实现弹开上导向座，实现线夹与其他部件的自动脱离。

在步骤S8中，通过辅助手臂2取回分支线预定位工具3，且辅助手臂2复位，完成中相带电作业；具体地，通过辅助手臂2夹持住杆件工具8，并通过第一驱动机构34带动主线夹紧滑块32移动，松开对中相主线的夹持；并通过辅助手臂2携带支线预定位工具3从中相主线和分支线上脱离，辅助手臂2携带分支线预定位工具3移动并放置在机器人平台1上；最后辅助手臂2复位，即可完成中相带电作业。

机器人平台1同时配备有辅助手臂2、协作臂4，即具有两个手臂，且为方便辅助手臂2携带剥皮工具5、线夹安装工具6作业，方便协作臂4抓取的视觉定位模块7进行位置检测，特将辅助手臂2、协作臂4均设置在机器人平台1的一侧，如图1，即为机器人平台1靠近中相主线的一侧。

本发明的带电作业方法，预先通过分支线预定位工具3实现对中相主线和分支线的固定，即将分支线预先固定在中相主线上，从而方便后续进行中相主线与分支线固定在线夹内部的带电作业，即便于后续辅助手臂2抓取分支线穿设在线夹安装工具6内置的线夹中。

需要说明的是，在本文中，诸如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。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种三角形排列主导线的中相带电接引线作业方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1，机器人平台（1）上的辅助手臂（2）携带分支线预定位工具（3）移动并靠近分支线；其中，分支线设置在电线杆上，分支线的一端呈耷拉状态、且位置低于边相主线；

步骤S2，通过分支线预定位工具（3）抓取并夹持分支线耷拉端，使得分支线固定在分支线预定位工具（3）上；其中，所述分支线预定位工具（3）包括底座（31）和可移动设置在底座（31）上的主线夹紧滑块（32）和分支线夹紧滑块（33），所述分支线预定位工具（3）还包括设置底座（31）上的第一驱动机构（34）和第二驱动机构（35），第二驱动机构（35）用于带动分支线夹紧滑块（33）的移动，并用于实现分支线被夹持在分支线夹紧滑块（33）与底座（31）之间；

步骤S3，通过绝缘斗带动机器人平台（1）移动并上升至中相主线下方，并通过辅助手臂（2）将分支线预定位工具（3）托举至中相主线附近处，使得中相主线穿设在主线夹紧滑块（32）与分支线夹紧滑块（33）之间，实现将分支线预定位工具（3）挂设在中相主线上；其中，辅助手臂（2）位于两个边相主线之间；

步骤S4，通过第一驱动机构（34）带动主线夹紧滑块（32）移动，用于实现中相主线被夹持在主线夹紧滑块（32）与分支线夹紧滑块（33）之间，使得分支线预定位工具（3）固定在中相主线上；

步骤S5，辅助手臂（2）脱离分支线预定位工具（3），绝缘斗带动机器人平台（1）下降、并带动机器人平台（1）从边相主线的侧方移动至中相主线的侧上方；

步骤S6，机器人平台（1）上的协作臂（4）抓取放置在机器人平台（1）上的剥皮工具（5）完成对中相导线的剥皮作业，并通过辅助手臂（2）抓取分支线一端；且辅助手臂（2）抓取分支线后，第一驱动机构（34）、第二驱动机构（35）可分别带动主线夹紧滑块（32）、分支线夹紧滑块（33）的移动，松开对分支线的夹持；

步骤S7，协作臂（4）携带机器人平台（1）上放置的线夹安装工具（6）作业，完成将中相主线和分支线固定在线夹安装工具（6）内置的线夹内；

步骤S7具体过程如下：

步骤S71，协作臂（4）携带机器人平台（1）上放置的线夹安装工具（6）作业，将线夹安装工具（6）内置的线夹套设在中相主线剥去绝缘层部分的外部；

步骤S72，辅助手臂（2）携带分支线、并将分支线的一端穿设在线夹安装工具（6）内置的线夹中；

步骤S73，通过线夹安装工具（6）将中相主线和分支线剥去绝缘层的部分固定在线夹安装工具（6）内置的线夹内部；

步骤S74，通过线夹安装工具（6）脱离线夹安装工具（6）内置的线夹，且通过协作臂（4）携带脱离线夹的线夹安装工具（6）复位在机器人平台（1）上；

步骤S8，通过辅助手臂（2）取回分支线预定位工具（3），且辅助手臂（2）复位，完成中相带电作业。

2.根据权利要求1所述的一种三角形排列主导线的中相带电接引线作业方法，其特征在于：所述分支线预定位工具（3）连接一个用于辅助手臂（2）抓取的杆件工具（8），且在步骤S1中，辅助手臂（2）通过抓取该杆件工具（8）来携带分支线预定位工具（3）。

3.根据权利要求1所述的一种三角形排列主导线的中相带电接引线作业方法，其特征在于：在步骤S3中，分支线预定位工具（3）挂设在中相主线的过程如下：

步骤S31，辅助手臂（2）携带分支线预定位工具（3）移动，并使得主线夹紧滑块（32）与分支线夹紧滑块（33）之间位置对准中相主线；

步骤S32，辅助手臂（2）携带分支线预定位工具（3）移动并逐渐靠近中相主线，使得中相主线穿设在主线夹紧滑块（32）与分支线夹紧滑块（33）之间；

步骤S33，辅助手臂（2）松开对分支线预定位工具（3）的携带，分支线预定位工具（3）挂设在中相主线上。

4.根据权利要求1所述的一种三角形排列主导线的中相带电接引线作业方法，其特征在于：中相导线的剥皮作业的具体过程如下：

第一步，协作臂（4）抓取放置在机器人平台（1）上的视觉定位模块（7），并带动视觉定位模块（7）移动至中相主线附近，对中相主线的位置检测和确定；待中相主线的位置确定后，协作臂（4）抓取视觉定位模块（7）复位在机器人平台（1）上；

第二步，协作臂（4）抓取放置在机器人平台（1）上的剥皮工具（5），对中相主线邻近分支线预定位工具（3）的位置处进行剥去绝缘层作业；

第三步，待剥去绝缘层作业完成后，协作臂（4）携带剥皮工具（5）复位在机器人平台（1）上。

5.根据权利要求1所述的一种三角形排列主导线的中相带电接引线作业方法，其特征在于：辅助手臂（2）、协作臂（4）均设置在机器人平台（1）的一侧。

6.根据权利要求2所述的一种三角形排列主导线的中相带电接引线作业方法，其特征在于：辅助手臂（2）取回分支线预定位工具（3）的具体过程如下：

第一步，通过辅助手臂（2）抓取杆件工具（8）；

第二步，通过第一驱动机构（34）带动主线夹紧滑块（32）移动、松开对中相主线的夹持，并通过辅助手臂（2）携带支线预定位工具（3）从中相主线和分支线上脱离、实现取回预定位工具（3）。

7.根据权利要求1所述的一种三角形排列主导线的中相带电接引线作业方法，其特征在于：辅助手臂（2）的最大伸长长度超过2米。