一种电力线连接板自动拆接机器人制造技术

本发明专利技术涉及电力安全技术领域，更具体地，涉及一种电力线连接板自动拆接机器人。包括支撑系统、检测系统、控制系统和拆装系统，所述的拆装系统由机械臂和设于机械臂末端的末端执行器组成，所述的机械臂底部设于支撑系统上，所述的检测系统安装在末端执行器和支撑系统上，所述的控制系统与支撑系统、检测系统和拆装系统通信连接。以代替人工操作，提高作业的安全性和可靠性。

An automatic disconnection robot for power line connection board

The invention relates to the technical field of electric power safety, and more specifically relates to an automatic disassembly and connection robot for a power line connecting plate. The disassembly and assembly system consists of a mechanical arm and an end-effector at the end of the mechanical arm. The bottom of the mechanical arm is located on the support system. The detection system is installed on the end-effector and the support system. The control system and the support system are described. The communication system is connected with the disassembly and assembly system. In order to replace manual operation, improve the safety and reliability of operation.

【技术实现步骤摘要】
一种电力线连接板自动拆接机器人
本专利技术涉及电力安全
，更具体地，涉及一种电力线连接板自动拆接机器人。
技术介绍
在110kv高压线路上面分布着很多隔离开关连接板，由于隔离开关连接板常年暴露在室外，非常容易受到环境和地理因素的影响。而导致隔离开关连接板出现螺栓松动和锈蚀等不同程度上的破坏。从而影响到电网安全，发生断线事故后需要将坏的连接板和螺栓进行更换，会对该母线供电的所有区域断电，造成的重大的经济损失；故目前采用人工在高空进行带电作业的方式进行拆接，但是此种缺陷主要是由人工在低电位或等电位带电作业，受到带电作业距离的限制，作业人员难以操作，导致螺栓紧固的扭矩未能达到要求，甚至扳手套筒无法套住螺栓，不能紧固且具有很高的危险性。
技术实现思路
本专利技术为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，提供一种电力线连接板自动拆接机器人，以代替人工操作，提高作业的安全性和可靠性。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种电力线连接板自动拆接机器人，包括支撑系统、检测系统、控制系统和拆装系统，所述的拆装系统由机械臂和设于机械臂末端的末端执行器组成，所述的机械臂底部设于支撑系统上，所述的检测系统安装在末端执行器和支撑系统上，所述的控制系统与支撑系统、检测系统和拆装系统通信连接。本自动拆装机器人通过控制系统操控支撑系统、检测系统和拆装系统，支撑系统负责控制机器人在垂直方向上的升降，检测系统用于检测末端执行器工作面状态及检测现场作业环境状态，并将检测结果传输至控制系统供操作员参考，根据反馈回来的信息进行对机械臂、末端执行器以及支撑系统进行操作，至合适的工作位置，通过末端执行器对螺栓进行拆卸。进一步的，末端执行器包括第一底板，所述第一底板的一面与机械臂连接，所述第一底板的另一面设有挂钩将该执行器挂在母线上，所述第一底板的另一面还设有第一导轨滑块、第二导轨滑块、第一气动推杆、第二气动推杆、夹持机构；所述第一导轨滑块、第二导轨滑块平行横向设置，所述第一导轨滑块、第二导轨滑块的左右两侧竖直设置有第二底板；其中一个第二底板通过固定板与第一气动推杆连接，另一个第二底板通过固定板与第二气动推杆连接，所述第二底板上设有拆接机构，所述拆接机构设有套筒；所述夹持机构用于夹持子线连接板的下端；在进行拆接隔离开关连接板时，所述第一气动推杆、第二气动推杆驱动两边的第二底板沿着第一导轨滑块、第二导轨滑块向中间靠拢，使拆接机构上的套筒对连接板左右两端的螺母和螺栓进行拆接。进一步，拆接机构包括第一伺服电机、带轮、丝杆和第三底板，所述第三底板上设有第三导轨滑块，所述第一伺服电机通过带轮驱动丝杆，所述丝杆驱动第三导轨滑块带动第三底板在竖直方向上进行直线运动，所述第三底板上固定设有第二伺服电机，所述第二伺服电机的输出轴穿过第三底板与套筒进行连接，所述第二伺服电机驱动套筒进行转动对螺栓进行拆接。可通过拆接机构调整第三底板上的套筒位置，使套筒与连接板的螺栓进行精确对位。具体的过程是；第一伺服电机通过带轮驱动丝杆，丝杆驱动第三导轨滑块带动第三底板在竖直方向上进行直线运动，使套筒与连接板的螺栓位置调整在同一水平高度上，然后再利用第一气动推杆、第二气动推杆使套筒与连接板的螺栓进行套紧，最后第二伺服电机驱动套筒进行旋转，即可对螺栓进行拆接。进一步，可根据不同螺栓的大小更换不同的套筒对其进行安装拆卸。进一步，在对连接板进行拆卸螺栓时，其中一个套筒采用电动套筒，另一个套筒采用破碎头套筒，所述电动套筒套接进螺帽端，所述破碎头套筒套进螺母端；在对连接板进行安装螺栓时，人工换掉拆接机构的电动套筒和破碎头套筒，在一端新安装带有螺杆的套筒，另一端新安装带有螺母和垫片的套筒。进一步，夹持机构包括气动夹指、第三气动推杆、第四导轨滑块，所述第三气动推杆驱动第四导轨滑块带动气动夹指进行左右移动，所述气动夹指在气缸的作用下对子线连接板的下端进行夹持固定。进一步，机械臂可通过法兰盘与第一底板进行连接，实现对该执行器的位置调整。在将该执行器挂靠在母线上时，由于有些母线是倾斜的，需要保持执行器与母线平行，机械臂可通过法兰盘使执行器旋转，使执行器的工作位置与母线平行，便于套筒对连接板上的螺栓进行拆接。该执行器可采用高硬度铝合金材料，减轻重量，提高耐用度以及美观度。进一步的，所述的支撑系统由底盘和升降平台组成，所述底盘下端设有万向轮，上端连接连接升降平台，所述升降平台由气缸、X型支架和平台组成，所述的气缸一端与底盘铰接，另一端与X型支架铰接，所述的平台设于X型支架上。进一步的，所述的监测系统由多组摄像头和风速传感器组成，所述多组摄像头安装在末端执行器上，与控制系统通信连接；所述风速传感器安装在支撑系统上，与控制系统通信连接。风速传感器用于检测作业环境的风速，若无安全隐患，则开始工作。多组摄像头起到末端执行器作业面状态进行监控的作用，操作员可以根据摄像头传输至控制系统中的视觉图像进行远程操作，能够准确地控制机械臂动作以及末端执行器的作业位置，准确定位螺栓位置进行工作。进一步的，所述的机械臂为六自由度机械臂。灵活性更高，适应性更广，实现了全方位作业，大大提高了其作业效率。进一步的，所述的控制系统由控制箱、电源和手持无线遥控控制箱组成，所述的控制箱包括处理器，与处理器分别通信连接的机器视觉检测模块、无线通信模块、夹具限位传感器、拆装驱动模块、XYZ移动驱动模块和升降台驱动模块，所述的拆装驱动模块与末端执行器电连接，所述的XYZ移动驱动模块与机械臂电连接，所述的升降台驱动模块与支撑系统电连接，所述的夹具限位传感器设于末端执行器上，所述的无线通信模块与手持无线遥控操作箱通信连接，所述的电源与控制箱电连接。手持无线遥控操作箱起到远程操作以及获取从摄像头所采集的视频信号的作用，摄像头的视频信号通过机器视觉检测模块处理传输至处理器进行数据转换，通过无线通信模块将视频信号传输至手持无线遥控操作箱上，以及夹具限位传感器所检测的信息也传输回手持无线遥控操作箱，操作员可以根据传输回来的信息进行判断，对控制箱发出操作指令，通过处理器对拆装驱动模块、XYZ移动驱动模块和升降台驱动模块分别对末端执行器、机械臂和升降平台发出控制指令，使末端执行器能够准确到达工作位置，准确定位螺栓位置进行拆装工作。控制箱的电源无需额外设置，其使用发电机电源以及升降平台电源通过电源转换模块将电压转换至其合适的伏安数即可使用。进一步的，所述的处理器为嵌入式操作系统。其具有稳定，不死机，不怕病毒；独立嵌入式系统盘，无需硬盘为系统盘，无虚拟内存，不怕断电损伤操作系统，接电即可使用。本装置中，末端执行器的具体工作过程如下：拆卸螺栓:1.通过多个摄像头辅助，人工遥感控制六自由度机械臂将该执行器移动至与连接板平行，然后通过挂钩将该执行器挂在连接板上方的母线上。2.利用第一气动推杆、第二气动推杆使两个第二底板靠近连接板的螺栓两端，再借助第二底板上的拆接机构，调整第三底板上的套筒的位置，使套筒与连接板的螺栓进行精确对位，接着再用第一气动推杆、第二气动推杆将电动套筒和破碎头套筒套入螺栓的螺帽端和螺母端。3.通过第三气动推杆驱动第四导轨滑块调整对应好气动夹指的位置，然后人工控制气动夹指抓住连接板下端，防止拆除时连接板与执行器产生晃动。4.拆卸过程中，破碎头套筒本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电力线连接板自动拆接机器人，其特征在于，包括支撑系统、检测系统、控制系统和拆装系统，所述的拆装系统由机械臂（02）和设于机械臂（02）末端的末端执行器（01）组成，所述的机械臂（02）底部设于支撑系统上，所述的检测系统安装在末端执行器（01）和支撑系统上，所述的控制系统与支撑系统、检测系统和拆装系统通信连接。

【技术特征摘要】
1.一种电力线连接板自动拆接机器人，其特征在于，包括支撑系统、检测系统、控制系统和拆装系统，所述的拆装系统由机械臂（02）和设于机械臂（02）末端的末端执行器（01）组成，所述的机械臂（02）底部设于支撑系统上，所述的检测系统安装在末端执行器（01）和支撑系统上，所述的控制系统与支撑系统、检测系统和拆装系统通信连接。2.根据权利要求1所述的一种电力线连接板自动拆接机器人，其特征在于，所述的末端执行器（01）包括第一底板（1），所述第一底板（1）的一面与机械臂（02）连接，所述第一底板（1）的另一面设有挂钩（2）将该执行器挂在母线上，所述第一底板（1）的另一面还设有第一导轨滑块（3）、第二导轨滑块（4）、第一气动推杆（5）、第二气动推杆（6）、夹持机构；所述第一导轨滑块（3）、第二导轨滑块（4）平行横向设置，所述第一导轨滑块（3）、第二导轨滑块（4）的左右两侧竖直设置有第二底板（7）；其中一个第二底板（7）通过固定板（8）与第一气动推杆（5）连接，另一个第二底板（7）通过固定板（8）与第二气动推杆（6）连接，所述第二底板（7）上设有拆接机构，所述拆接机构设有套筒（9）；所述夹持机构用于夹持子线连接板的下端；在进行拆接隔离开关连接板时，所述第一气动推杆（5）、第二气动推杆（6）驱动两边的第二底板（7）沿着第一导轨滑块（3）、第二导轨滑块（4）向中间靠拢，使拆接机构上的套筒（9）对连接板左右两端的螺母和螺栓进行拆接。3.根据权利要求2所述的一种电力线连接板自动拆接机器人，其特征在于，所述的拆接机构包括第一伺服电机（10）、带轮（11）、丝杆（12）和第三底板（13），所述第三底板（13）上设有第三导轨滑块（14），所述第一伺服电机（10）通过带轮（11）驱动丝杆（12），所述丝杆（12）驱动第三导轨滑块（14）带动第三底板（13）在竖直方向上进行直线运动，所述第三底板（13）上固定设有第二伺服电机（15），所述第二伺服电机（15）的输出轴穿过第三底板（13）与套筒（9）进行连接，所述第二伺服电机（15）驱动套筒（9）进行转动对螺栓进行拆接。4.根据权利要求2所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王硕君，杨玺，李辰盟，仇智诚，林伟雄，叶伟玲，朱文超，鲜开义，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司，广东电网有限责任公司江门供电局，深圳市朗驰欣创科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44