CN212136281U - 一种高压开关操作工具调节装置及高压开关停送电机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高压开关操作工具调节装置及高压开关停送电机器人，属于机械人领域，能够替代人工完成高压开关停送电工作且结构简单，运行可靠、安全，降低工人的劳动力，提高工人作业的安全性；其中高压开关操作工具调节装置包括移动件和多个操作件，多个操作件均固定于移动件，移动件能够带动多个操作件在空间内移动以配合高压开关的各个操作机构；其中，操作件均连接旋转动力源以实现自转，多个操作件中至少包括用于摇动接地刀闸的第一扳手、用于按压五防闭锁片的按压件以及用于摇动手车的第二扳手。

Description

一种高压开关操作工具调节装置及高压开关停送电机器人

技术领域

本实用新型属于机器人领域，具体的，涉及一种高压开关操作工具调节装置及高压开关停送电机器人。

背景技术

这里的陈述仅提供与本实用新型相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。

高压开关停送电操作时容易发生误操作，造成人身伤亡。高压开关停送电操作繁琐且频繁，需要制作制操作票、四点八步卡、风险预控票、层层仔细审核，操作过程中唱票、复诵，核对确认，操作过程中难以把握摇动开关所需力矩，操作时难以知晓力矩超过何种程度时是五防闭锁导致的过力矩，操作时不知道摇圈数量的合理数值。同时人员精神状态也容易影响操作，容易走错间隔。

目前，现有高压开关柜停送电机器人功能丰富程度及设备可靠性不高，目前存在的一种智能停送电机器人，机械臂仅仅能承受40N.m的力矩，极限力矩50N.m。在利用方面不能满足所有开关柜需求，且其机器人无接地刀闸分合操作功能。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种高压开关操作工具调节装置及高压开关停送电机器人，能够替代人工完成高压开关停送电工作且结构简单，运行可靠、安全，降低工人的劳动力，提高工人作业的安全性。

为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：

第一方面，本实用新型的技术方案提供了一种高压开关操作工具调节装置，包括移动件和多个操作件，多个操作件均固定于移动件，移动件能够带动多个操作件在空间内移动以配合高压开关的各个操作机构；其中，操作件均连接旋转动力源以实现自转，多个操作件中至少包括用于摇动接地刀闸的第一扳手、用于按压五防闭锁片的按压件以及用于摇动手车摇柄的第二扳手。

第二方面，本实用新型的技术方案还提供了一种高压开关停送电机器人，包括如第一方面所述的高压开关操作工具调节装置，且所述高压开关操作工具调节装置还连接有用于固定摄像头的摄像头支架。

上述本实用新型的技术方案的有益效果如下：

1)本实用新型中，抛弃了原有机器人的机械臂，使用专用的高压开关操作工具调节装置对高压开关进行操作，不仅简化了结构，而且极限力矩增大，能够满足大多数开关柜的需求。

2)本实用新型中，操作件分为多种种类，特殊设计的操作件能够满足摇动接地刀闸、按压五防闭锁片、摇动手车的需求，同时专业化的工具也降低了的工具在工作过程中出错的概率，

3)本实用新型公开的机器人，可以完全替代人工完成高压开关停送电工作且结构简单，运行可靠、安全，降低工人的劳动力，提高工人作业的安全性。

附图说明

构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1是本实用新型根据一个或多个实施方式的高压开关操作工具调节装置总体示意图，

图2是本实用新型根据一个或多个实施方式的机器人工作环境示意图，

图3是本实用新型根据一个或多个实施方式的机器人结构示意图。

图中：1、开关柜，2、二维码，3、防滑面，4、警戒线，5、机器人，6、集成有中继通讯模块的充电桩，7、开关柜监控摄像头，8、激光雷达，9、巡线摄像头，10、移动底盘，11、可伸缩支撑脚，12、高压开关操作工具调节装置，13、工作状态指示单元，14、x方向平移组件，15、y方向平移组件，16、z方向平移组件，17、z方向转动组件，18、第二扳手，19、定位摄像头，20、第一扳手，21、按压件。

为显示各部位位置而夸大了互相间间距或尺寸，示意图仅作示意使用。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本实用新型提供进一步的说明。除非另有指明，本实用新型使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非本实用新型另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；

为了方便叙述，本实用新型中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

术语解释部分：本实用新型中的术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或为一体；可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部连接，或者两个元件的相互作用关系，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型的具体含义。

正如背景技术所介绍的，针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种高压开关操作工具调节装置及高压开关停送电机器人，能够替代人工完成高压开关停送电工作且结构简单，运行可靠、安全，降低工人的劳动力，提高工人作业的安全性。

实施例1

本实用新型的一种典型的实施方式中，如图1所示，本实施例公开了一种高压开关操作工具调节装置，包括移动件和多个操作件，多个操作件均固定于移动件，移动件能够带动多个操作件在空间内移动以配合高压开关的各个操作机构；其中，操作件均连接旋转动力源以实现自转，多个操作件中至少包括用于摇动接地刀闸的第一扳手20、用于按压五防闭锁片的按压件21以及用于摇动手车的第二扳手18。

第一扳手20、第二扳手18以及按压件21均连接旋转动力源，旋转动力源均连接于移动件；可以理解的是，第一扳手20、第二扳手18所连接的旋转动力源均可以采用的伺服电机，目前的伺服电机可以提供的超过60N·m的力矩，且本实施例中，第一扳手20、第二扳手18和按压件21均直接连接伺服电机，传动效率高，针对的高压开关，可以实现对各种扭矩要求的开关的旋转、拨档操作。

第一扳手20呈筒状，第一扳手20的前端呈与接地刀闸摇柄相适应的形状；第二扳手18呈筒状，第二扳手18的前端呈与手车摇柄相适应的形状；按压件21包括弯曲杆件，弯曲杆件包括相连接的第一杆段、第二杆段和第三杆段，第一杆段垂直连接第二杆段，第二杆段垂直连接第三杆段。

本实施例中的第一扳手20的前端呈内六角扳手状，本实施例中，在接地刀闸需要分闸时，第一扳手20的具体操作为，第一扳手20对准中门右下侧圆形操作孔，将第一扳手20插入中门右下侧圆形操作孔，旋转动力源带动第一扳手20逆时针旋转，使接地刀闸处于分闸位置，操作孔处五防闭锁片自动弹回遮住操作孔；在接地刀闸需要合闸时第一扳手20的具体操作为，按压件先压下五防闭锁片，第一扳手20对准中门右下侧圆形操作孔，将第一扳手20插入中门右下侧圆形操作孔内，旋转动力源带动第一扳手20顺时针旋转，使接地开关处于合闸位置。

本实施例中的第二扳手18的前端呈内四角扳手状，本实施例中，在送电时第二扳手18的具体操作为，将第二扳手18插入断路器手车摇柄插口，旋转动力源带动第二扳手18顺时针转动摇柄20圈，此时手车处于工作位置，在停电时第二扳手18的具体操作为，将第二扳手18插入断路器手车摇柄插口，旋转动力源带动第二扳手18逆时针转动摇柄，约20圈，此时手车处于试验位置。

按压件21的末端连接第三旋转动力源，以带动按压件21末端绕第三旋转动力源旋转，在按压件21末端旋转时能够经过第一扳手20前端。

本实施例中，五防闭锁采用机械锁，因此按压件21的具体操作为，按压件21的末端在旋转动力源的带动下扫过的机械锁的五防闭锁片，旋转动力源可以旋转，以带动按压件2打开开关机械锁的五防闭锁片。

第一扳手20的尾端连接的第一旋转动力源，第二扳手18的尾端连接第二旋转动力源。

第一扳手20和按压件21朝向相同，第二扳手18与第一扳手20朝向垂直，从而实现其各自的工作目的。

移动件包括x方向移动组件、y方向移动组件、z方向移动组件和z方向旋转平台，x方向移动组件连接z方向移动组件底侧，y方向移动组件连接z方向移动组件顶侧，z方向旋转平台连接y方向移动组件顶侧，第一扳手20、第二扳手18和按压件21均固定于z方向旋转平台。

在又一实施例中，x方向移动组件连接z方向移动组件顶侧，y方向移动组件连接z方向移动组件底侧，z方向旋转平台连接x方向移动组件顶侧。

更为具体的，本实施例中的x方向平移组件14、y方向平移组件15和z方向平移组件16，其共同形成一个空间平移机构，本实施例中，能够用于安装在机器人5上自由运动以调节高压开关的操作工具的位置，可在移动底盘10上实现X/Y/Z三个方向的移动，实现工具扳手与开关柜1上手车孔或地刀孔的对准；需要说明的是，本实施例中的X/Y/Z三个方向，是空间内互相垂直的三个方向。

本实施例中，x方向平移组件14包括滑轨、滑块以及第一板件，滑轨布置于机器人5的工作面，第一板件的底侧安装滑块，滑块于滑轨配合，从而第一板件能够沿着滑轨往复运动；为了实现x方向移动组件的自动运动，滑块与滑轨的相邻面还安装有动力源以及连接动力源的滚轮。

z方向平移组件16包括剪叉式升降机构，剪叉式升降机构的底部连接x方向平移组件14的第一板件，剪叉式升降机构的顶部连接y方向平移机构。

本领域技术人员可以理解的是，剪叉式升降机构为本领域中成熟一种机械机构，在此不再赘述其具体结构以及运动原理。

y方向平移机构包括滑轨、滑块以及第二板件，滑轨布置于机器人5的工作面，第二板件的底侧安装滑块，滑块于滑轨配合，从而第二板件能够沿着滑轨往复运动；为了实现y方向移动组件的自动运动，滑块与滑轨的相邻面还安装有动力源以及连接动力源的滚轮。

还包括z方向的旋转平台，z方向旋转平台中部旋转连接的y方向平移组件15的第二板件；z方向旋转平台中部还连接电机，从而实现自转。z方向转动组件17用于根据作业需求更换工具以及补偿机器人5停车时的方向误差。

需要说明的是，x\y\z方向已在图1中标出。

实施例2

本实用新型的一种典型的实施方式中，如图1所示，本实施例公开了一种高压开关停送电机器人5，包括移动底盘10、可伸缩支撑脚11、工作状态指示单元13、定位摄像头19、开关柜监控摄像头7、激光雷达8、巡线摄像头9以及如实施例1的高压开关操作工具调节装置12，其中，高压开关操作工具调节装置12还连接有摄像头支架，用于连接定位摄像头19；可伸缩支撑脚11安装于移动底盘10，机器人5在操作接地刀闸时扭矩较大，四个可伸缩支撑脚11伸出将机器人5顶起增加机器人5的稳定性；工作状态指示单元13安装在移动底盘10上部，显示机器人5工作状态，工作状态指示单元13包括绿灯、红灯和黄灯，正常工作绿灯亮，紧急停车红灯亮，充电/复位黄灯亮；开关柜监控摄像头7安装在移动底盘10上，用于机器人5行走过程中扫描开关柜1上预先贴好的二维码2，实现定位、停车和开关柜1名称编号确认，拍摄开关柜1上的仪表及状态指示灯并通过主控模块、通讯模块回传至远端PC机；高压开关操作工具调节装置12安装在移动底盘10上，可在移动底盘10上实现X/Y/Z三个方向的移动，实现工具扳手与开关柜1上手车孔或地刀孔的对准；激光雷达8安装在移动底盘10的前上部，用于移动底盘10行走避障；巡线摄像头用于识别地面上的标记线条，实现移动底盘10沿着地面上的标记线条行走；移动底盘10上安装电池以及充电触点，电池连接充电触点，触点能够触碰集成有中继通讯模块的充电桩6实现移动底盘10自动充电。

定位摄像头19定位接地刀闸的两个孔的位置，并把位置信息发送给控制单元。

可以理解的是，移动底盘10的两侧安装有轮子，轮子直接连接的电机以自转，一侧轮子放置于预先铺设的U型钢轨中，杜绝机器人5失控碰到其他设备的现象出现。

可以理解的是，本实施例还包括一个控制单元，所述移动底盘10、可伸缩支撑脚11、工作状态指示单元13、定位摄像头19、开关柜监控摄像头7、激光雷达8、巡线摄像头以及如实施例1的高压开关操作工具调节装置12均电连接控制单元，且所述移动底盘10、可伸缩支撑脚11、工作状态指示单元13、定位摄像头19、开关柜监控摄像头7、激光雷达8、巡线摄像头以及如实施例1的高压开关操作工具调节装置12均连接电池。

控制单元可以采用单片机，单片机可以直接或通过驱动电路连接工作状态指示单元13、定位摄像头19、开关柜监控摄像头7、激光雷达8、巡线摄像头；实施例1所述的高压开关操作工具调节装置12中的旋转动力源均采用伺服电机，伺服电机可以电连接单片机；可伸缩支撑脚11选择电动推杆，电动推杆的固定端固定连接移动底盘10，伸缩端能够伸出移动底盘10底侧以支撑移动底盘10，电动推杆可以电连接单片机。

本实施例中的高压开关停送电机器人5还配套有远程遥控上位机，远程遥控上位机可以是能够与控制单元通信的PC、服务器或PDA，远程遥控上位机放置于集中控制室内；远程遥控上位机发出开关柜1停电或送电指令，高压开关停送电机器人5收到指令后，沿着地面上的标记线条行走，行走过程中摄像头扫描到目标开关柜1的二维码2时，高压开关停送电机器人5停止在目标开关柜1前，通过视觉定位摄像头19定位开关柜1手车操作孔或者地刀操作孔的位置，把孔的位置发送给控制单元，控制单元调整工具单元X、Y、Z方向的位移，使得工具对准操作孔，进行手车的摇进、摇出或者接地刀闸的分、合；操作过程中机器人5出现通讯、软件、硬件等故障时，工作状态指示单元13红灯亮起，机器人5自动回到充电桩归零，远程遥控上位机发出报警；Z方向转动组件17实现地刀操作扳手和手车操作扳手的切换。

本实施例中的可伸缩支撑脚11、定位摄像头19、开关柜监控摄像头7、激光雷达8、巡线摄像头采用的均是现有技术，并且现有技术中明确记载了具体的连接方式和工作原理。

可以理解的是，开关柜1编号二维码2用于对各个开关柜1进行编号，并让机器人5进行识别；激光雷达8对场地进行扫描，建立场地地图。

可以理解的是，在实际布置使用时，开关柜1底侧的地面或者工作面上布置有防滑面3，且还设有警戒线4。巡线摄像头能够识别警戒线4。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高压开关操作工具调节装置，其特征在于，包括移动件和多个操作件，多个操作件均固定于移动件，移动件能够带动多个操作件在空间内移动以配合高压开关的各个操作机构；其中，操作件均连接旋转动力源以实现自转，多个操作件中至少包括用于摇动接地刀闸的第一扳手、用于按压五防闭锁片的按压件以及用于摇动手车摇柄的第二扳手。

2.如权利要求1所述的一种高压开关操作工具调节装置，其特征在于，第一扳手、第二扳手以及按压件均连接旋转动力源，旋转动力源均连接于移动件。

3.如权利要求1所述的一种高压开关操作工具调节装置，其特征在于，所述第一扳手呈筒状，所述第一扳手的前端呈与接地刀闸相适应的形状。

4.如权利要求1所述的一种高压开关操作工具调节装置，其特征在于，所述第二扳手呈筒状，所述第二扳手的前端呈与所述手车相适应的形状。

5.如权利要求1所述的一种高压开关操作工具调节装置，其特征在于，所述按压件包括弯曲杆件，弯曲杆件包括相连接的第一杆段、第二杆段和第三杆段，第一杆段垂直连接第二杆段，第二杆段垂直连接第三杆段。

6.如权利要求1所述的一种高压开关操作工具调节装置，其特征在于，所述按压件末端连接第三旋转动力源，以带动按压件末端绕第三旋转动力源旋转，在按压件末端旋转时能够经过所述第一扳手前端。

7.如权利要求1所述的一种高压开关操作工具调节装置，其特征在于，所述第一扳手的尾端连接的第一旋转动力源，所述第二扳手的尾端连接第二旋转动力源。

8.如权利要求1所述的一种高压开关操作工具调节装置，其特征在于，所述第一扳手和所述按压件朝向相同，所述的第二扳手与所述第一扳手朝向垂直。

9.如权利要求1所述的一种高压开关操作工具调节装置，其特征在于，所述移动件包括x方向移动组件、y方向移动组件、z方向移动组件和z方向旋转平台，x方向移动组件连接z方向移动组件，y方向移动组件连接z方向移动组件，z方向旋转平台连接y方向移动组件，所述第一扳手、第二扳手和按压件均固定于z方向旋转平台。

10.一种高压开关停送电机器人，其特征在于，包括如权利要求1～9任意一项所述的高压开关操作工具调节装置，且所述高压开关操作工具调节装置还连接有用于固定摄像头的摄像头支架。

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