CN210517600U - 一种配网带电断、接引流线作业系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种配网带电断、接引流线作业系统，在履带式高空作业车的绝缘的伸缩臂末端安装作业机器人，作业机器人包括机械臂及其末端连接的操作头，操作头包括均为电机驱动的剥皮器、剪线器和夹持器，还包括控制箱和现场操作控制装置，机械臂固定于控制箱的箱体上。履带式高空作业车将作业机器人送到绝缘导线附近进行断、接引流线作业，各步作业均通过自动化工具头独立完成，不需机械臂直接作业。主手臂可自动连接剥皮器和剪线器及固定设备线夹的线夹座，辅手臂连接夹持器。各操作头可自动完成剥皮、线夹安装及剪断引流线作业，降低了作业的复杂程度。

Description

一种配网带电断、接引流线作业系统

技术领域

本实用新型属于机器人应用及电力行业带电作业领域，具体为一种配网带电断、接引流线作业系统。

背景技术

高空带电作业是保证供电设备安全、可靠运行、提高电网经济运行和服务质量的重要检修手段。带电断、接引流线是配网带电作业主要作业项目之一，此类作业目前大多为绝缘手套直接作业法或绝缘杆间接作业法，在一些复杂的作业场景及高空，带电作业人员承受着巨大的心理压力，同时作业劳动强度大、作业效率低，并且容易引发安全事故。

用机器人替代人工作业将是今后运行与检修的发展趋势。带电作业机器人是配网带电维护抢修作业的一种新型作业方式和作业装备，开展配网带电作业机器人研制，对于满足民生电力需求十分必要且亟需。

随着国内智能化电网的推进，各单位对带电作业机器人投入了大量研发精力，并且取得了一定的成果。但是现有带电作业机器人作业项目单一，部分带电作业机器人仅适用于裸导线，对绝缘主导线不适用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种操作便捷可靠且适用于配网狭小空间进行绝缘主导线断、接引流线作业系统。

本实用新型提供的这种配网带电断、接引流线作业系统，在履带式高空作业车的绝缘的伸缩臂末端安装作业机器人，作业机器人包括机械臂及其末端连接的操作头，操作头包括均为电机驱动的剥皮器、剪线器和夹持器，还包括控制箱和现场操作控制装置，机械臂固定于控制箱的箱体上。所述机械臂有两个，分别为主手臂和辅手臂，主手臂和辅手臂均为多自由度手臂，主手臂和辅手臂末端分别安装有带云台的摄像头作为现场图传摄像头，辅手臂的末端还安装有激光测距仪；所述控制箱内安装有工控机，工控机匹配有路由器，控制箱的箱体上方连接有平台托盘，设备线夹连接于线夹座上，线夹座和剥皮器、剪线器预先定位于平台托盘上；夹持器连接于辅手臂末端；主手臂与剥皮器、线夹座及剪线器之间通过电动旋转接头连接，电动旋转接头包括两部分，其中一部分通过电机驱动旋转与另一部分通过插接结构配合，主手臂末端连接带电机的部分，剥皮器、线夹座及剪线器上分别连接另一部分，主手臂可根据过程需要自动连接及更换操作头。

上述技术方案的一种实施方式中，所述设备线夹和线夹座之间通过插拔结构连接。

上述技术方案的一种实施方式中，所述线夹座和剥皮器、剪线器均插接于所述平台托盘上。

上述技术方案的一种实施方式中，所述主手臂末端连接电动旋转接头部分为公头，剥皮器、线夹座和剪线器上分别连接相应的母头。

上述技术方案的一种实施方式中，所述平台托盘上固定有激光测距仪。

上述技术方案的一种实施方式中，所述主手臂和辅手臂外层包覆有绝缘材料。

上述技术方案的一种实施方式中，所述剥皮器上安装有可自动测量导线绝缘皮层厚度的激光测厚度传感器。

上述技术方案的一种实施方式中，所述控制箱连接有蓄电池作为电源。

上述技术方案的一种实施方式中，所述履带式高空作业车包括三个大臂和最后一个大臂连接的所述伸缩臂。

本实用新型通过履带式高空作业车将作业机器人送到高空绝缘导线附近进行断、接引流线作业，可使作业人员远离高空、高压的作业环境，提高作业安全性和作业人员的劳动强度；各步作业均通过自动化工具头独立完成，不需机械臂直接作业。主手臂可根据过程需要从平台托盘上自动连接不同的操作头剥皮器和剪线器及固定设备线夹的线夹座，辅手臂的末端连接夹持器。主手臂的机械臂将操作头送到指定的位置，各操作头即可自动完成剥皮、线夹安装及剪断引流线作业，降低了作业的复杂程度，辅手臂末端的夹持器在剥皮器作业时夹住绝缘主导线；安装引流线时通过夹持器夹持引流线至设备线夹的引流线位。本实用新型采用两个机械臂，并且可协同作业：主手臂的末端进行剥皮作业时，辅手臂末端夹持主导线避免其晃动，主手臂的末端剪断引流线时，辅手臂的末端夹持剪断下来的引流线，既减少了作业复杂性又提高了作业可靠性，尤其适用于在狭小空间进行配网绝缘主导线上的断、接引流线作业。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例在系统中的装配示意图。

图2为本实施例的主手臂从平台托盘上取用剥皮器时的状态示意图。

图3为本实施例对绝缘主导线进线剥皮作业状态的示意图。

图4本实施例的系统应用框架图。

图中序号：

1-履带式高空作业车；2-作业机器人；3-现场操作控制装置；4-绝缘主导线；

201-主手臂；202-激光测距仪；203-电动旋转接头公头；

204-电动线夹；205-线夹座；206-剥皮器；207-剪线器；

208-辅手臂；209-导线夹持装置；

210-平台托盘；211-控制箱；212-蓄电池；

213-第一现场图传摄像头；214-第二现场图传摄像头。

具体实施方式

如图1所示，本实施公开的这种配网带电断、接引流线系统系统，包括履带式高空作业车1及安装于其绝缘的伸缩臂末端的作业机器人2。

本实施例的履带式高空作业车1优选外购常州新兰陵电力辅助设备有限公司代理的意大利履带蜘蛛车。

结合图2和图3可以看出，作业机器人2有主手臂201、辅手臂208两个机械臂，两个机械臂对称安装于控制箱211的对侧，控制箱211的上方固定有平台托盘210。

主手臂201和辅手臂208均为六自由度手臂，本实施例优选外购购丹麦优傲机器人的UR系列协作机械臂，它自带电动旋转接头。

控制箱211内安装有工控机和路由器。

操作头有剥皮器206、剪线器207和夹持器209，它们均自带驱动电机，有成品可购买，剥皮器206上安装有可自动测量导线绝缘皮层厚度的激光测厚度传感器，可根据绝缘层厚度自动调整刀头剥皮深度，自动实现导线皮层的自动剥除。

夹持器209一直连接于辅手臂208的末端，剥皮器206和剪线器207通过插接头固定于平台托盘210上，在作业过程中，主手臂201根据需要选用连接。

本实施例的设备线夹204采用外购的电动线夹，它可自动夹紧主导线剥皮后的裸导线和引流线剥除绝缘层的裸端头。设备线夹通过插接方式固定于线夹座205上，线夹座205通过插接头固定于平台托盘210上。

主手臂201与剥皮器206、线夹座205及剪线器207之间通过电动旋转接头连接。

平台托盘210上靠主手臂侧固定有激光测距仪202，辅手臂208的末端还安装有激光测距仪，主、辅机械臂的关节处分别安装有第一现场图传摄像头213和第二现场图传摄像头214。通过测量绝缘主导线4上两点距离，经过工控机上的数据处理模块计算出导线距离及空间姿态；两个带云台摄像头第一现场图传摄像头213、第二现场图传摄像头214可实时拍摄作业画面并通过工控机及路由器回传给现场操作控制装置3上的显示屏，路由器通过WIFI信号可与各操作头及现场操作控制装置3实时通讯。

现场操作控制装置3为手持装置，可实时显示作业现场图像并包含自动及手动控制单元，通过现场操作控制装置启动并控制主辅手臂及其末端的操作头完成在绝缘主导线上接引流线的工作过程如下(参见图4)：

一、剥皮作业

结合图2和图3可以看出所示，主手臂201连接剥皮器206，辅手臂208通过其机械臂末端的激光测距仪202寻找绝缘主导线4的位置；

主手臂201将剥皮器206送至工作位置，辅手臂208通过其末端的夹持器209夹紧剥皮器206右20cm处的绝缘主导线4，有效避免引流线触碰到其余相间导线，剥皮器206通过其上的激光测厚度传感器完成导线皮层自动测厚、剥皮并返回工作位置；剥皮器206在剥除导线皮层时能自动沿绝缘主导线4行进，同时主手臂201能随着剥皮器206一起沿导线运动；

主手臂201将剥皮器206送回工具平台托盘210，辅手臂208松开绝缘主导线4。

二、引流线及设备线夹安装

主手臂201连接线夹座205，辅手臂208夹持引流线送入线夹204的引流线位，设备线夹204的电机工作使设备线夹夹紧引流线；

主手臂201及辅手臂208协同运动，将线夹204及引流线送到绝缘主导线4位置并将线夹204的主线位挂入绝缘主导线4，设备线夹204的电机工作使设备线夹夹紧绝缘主导线4，主手臂201带着线夹座205脱离线夹204；

主手臂201将线夹座205送回工具平台托盘210，主手臂201、辅手臂208回待机位；

调整作业机器人2至另外两相导线处，重复以上接引流线作业；

三、引流线剪断

主手臂201连接剪线器207，辅手臂208通过夹持器209夹持住需剪断引流线部位下端；主手臂201移动剪线器207至剪线位置，剪线器207剪断引流线；主手臂201将剪线器207放回工具平台托盘210，辅手臂208通过夹持器209夹持剪下引流线至指定位置；

四、主手臂201、辅手臂208回待机位，收回高空作业车。

Claims (9)

1.一种配网带电断、接引流线作业系统，在履带式高空作业车的绝缘的伸缩臂末端安装作业机器人，作业机器人包括机械臂及其末端连接的操作头，操作头包括均为电机驱动的剥皮器、剪线器和夹持器，还包括控制箱和现场操作控制装置，机械臂固定于控制箱的箱体上，其特征在于：所述机械臂有两个，分别为主手臂和辅手臂，主手臂和辅手臂均为多自由度手臂，主手臂和辅手臂末端分别安装有带云台的摄像头作为现场图传摄像头，辅手臂的末端还安装有激光测距仪；所述控制箱内安装有工控机，工控机匹配有路由器，控制箱的箱体上方连接有平台托盘，设备线夹连接于线夹座上，线夹座和剥皮器、剪线器预先定位于平台托盘上；夹持器连接于辅手臂末端；主手臂与剥皮器、线夹座及剪线器之间通过电动旋转接头连接，电动旋转接头包括两部分，其中一部分通过电机驱动旋转与另一部分通过插接结构配合，主手臂末端连接带电机的部分，剥皮器、线夹座及剪线器上分别连接另一部分，主手臂可根据过程需要自动连接及更换操作头。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于：所述设备线夹和线夹座之间通过插拔结构连接。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于：所述线夹座和剥皮器、剪线器均插接于所述平台托盘上。

4.如权利要求1所述的系统，其特征在于：所述主手臂末端连接电动旋转接头部分为公头，剥皮器、线夹座和剪线器上分别连接相应的母头。

5.如权利要求1所述的系统，其特征在于：所述平台托盘上固定有激光测距仪。

6.如权利要求1所述的系统，其特征在于：所述主手臂和辅手臂外层包覆有绝缘材料。

7.如权利要求1所述的系统，其特征在于：所述剥皮器上安装有可自动测量导线绝缘皮层厚度的激光测厚度传感器。

8.如权利要求1所述的系统，其特征在于：所述控制箱连接有蓄电池作为电源。

9.如权利要求1所述的系统，其特征在于：所述履带式高空作业车包括三个大臂和最后一个大臂连接的所述伸缩臂。

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