一种超高压输电线路绝缘子检测机器人制造技术

本发明专利技术涉及绝缘子检测技术领域，特别涉及一种超高压输电线路绝缘子检测机器人。包括控制箱体、自适应导向模块、环抱导向执行机构、环抱导向驱动机构、移动机构、检测夹爪机构、绝缘子电阻检测仪及电源，其中自适应导向模块与移动机构设置于控制箱体的顶部；环抱导向执行机构为两组且对称设置于控制箱体两侧；环抱导向驱动机构设置于控制箱体端部，用于驱动环抱导向执行机构张开或闭合；绝缘子电阻检测仪和电源设置于环抱导向执行机构上；检测夹爪机构为两组，一组固定于控制箱体顶部，另一组设置于移动机构上，两对检测夹爪机构用于爬行及绝缘子串电阻检测。本发明专利技术结构简单，行走连续，爬行平稳，检测效率高，安全可靠，可沿着绝缘子串运动。动。动。

【技术实现步骤摘要】
一种超高压输电线路绝缘子检测机器人


[0001]本专利技术涉及绝缘子检测
，特别涉及一种超高压输电线路绝缘子检测机器人，同时适用于悬垂、水平以及具备较大倾斜角度绝缘子串的移动与检测。

技术介绍

[0002]超高压输电线路绝缘子是连接在超高压输电线塔与输电线路间的一种绝缘设备，其目的是使输电线塔与输电线路间电气绝缘，然而，在实际工作中，因长期经受机电载荷、温湿度变化及污秽附着，绝缘子可能会出现绝缘电阻降低、表面开裂等劣化现象，产生劣化绝缘子，进而导致绝缘子闪络甚至掉串，极大程度地影响到输电线路的安全运行。因此，绝缘子定期检测对于确保正常安全的电力供应是必不可少的。
[0003]随着电压等级的提高，绝缘子串长度不断增加，人工登塔检测存在劳动强度大、安全系数低且检测准确率低等问题，因此研制出应用于高压输电线路的绝缘子检测机器人，已经成为相关研究机构或研究人员解决问题的有效方案。超高压输电线路中绝缘子串主要以悬垂或水平状态下使用，部分绝缘子串具有较大倾斜角度，因此，急需一种能够同时适应上述状态绝缘子串的移动与检测的绝缘子检测机器人。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，本专利技术的目的在于提供一种超高压输电线路绝缘子检测机器人，该检测机器人结构简单，行走连续，爬行平稳，检测效率高，安全可靠，最多短接三片绝缘子，该机器人可沿着悬垂、水平以及具备较大倾斜角度绝缘子串运动。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]一种超高压输电线路绝缘子检测机器人，包括控制箱体、自适应导向模块、环抱导向执行机构、环抱导向驱动机构、移动机构、检测夹爪机构、绝缘子电阻检测仪及电源，其中自适应导向模块与移动机构设置于控制箱体的顶部；环抱导向执行机构为两组且对称设置于控制箱体两侧，用于环抱绝缘子串；环抱导向驱动机构设置于控制箱体端部，用于驱动环抱导向执行机构张开或闭合；绝缘子电阻检测仪和电源设置于环抱导向执行机构上；检测夹爪机构为两组，其中的一组固定于控制箱体顶部，另一组设置于移动机构上，两对检测夹爪机构用于爬行及绝缘子串电阻检测。
[0007]所述自适应导向模块包括底部导向杆、底部导向杆支架、导向外部框架及导向轴，其中底部导向杆为两个且平行固定于两个底部导向杆支架的顶部；所述控制箱体的顶部设有导向外部框架；两个底部导向杆支架通过导向轴与导向外部框架滑动连接。
[0008]所述导向外部框架包括四个导向轴套和四个导向杯，其中四个导向轴套对称嵌设于所述控制箱体的顶部两端，四个导向杯分别设置于四个导向轴套的下端，且各导向杯的底部设置一弹簧；各所述底部导向杆支架的底部设有两个导向轴，各所述导向轴与相对应的导向轴套滑动连接，且下端与导向杯内的弹簧抵接。
[0009]所述底部导向杆采用表面光滑材料POM。
[0010]所述环抱导向执行机构包括环抱前爪、环抱后爪、顶部导向杆及传动轴，其中传动轴为两个且可转动地设置于所述控制箱体的两侧；两个传动轴的一端分别与两个环抱前爪连接，另一端分别与两个环抱后爪连接；位于同侧的环抱前爪和环抱后爪通过顶部导向杆连接，顶部导向杆上设有顶部导向杆连接件，顶部导向杆连接件用于连接所述绝缘子电阻检测仪和所述电源；
[0011]两个传动轴与所述环抱导向驱动机构连接，且通过所述环抱导向驱动机构的驱动反向旋转，从而带动所述环抱前爪和所述环抱后爪同步张开或闭合。
[0012]所述环抱导向驱动机构包括驱动同步带轮、对向驱动同步带轮、一级直齿轮减速器、联轴器及底部蜗轮蜗杆减速器，其中一级直齿轮减速器与底部蜗轮蜗杆减速器分别固定连接于所述控制箱体内；底部蜗轮蜗杆减速器输出轴通过联轴器与一级直齿轮减速器输入轴固定连接；一级直齿轮减速器的第一输出轴和第二输出轴分别与驱动同步带轮和对向驱动同步带轮固定连接；驱动同步带轮和对向驱动同步带轮通过同步带分别与设置于两个所述传动轴端部的从动同步带轮连接；电机驱动底部蜗轮蜗杆减速器的动力传至一级直齿轮减速器的第一输出轴和第二输出轴，带动驱动同步带轮和对向驱动同步带轮反向转动，继而驱动环抱导向执行机构张开或闭合。
[0013]所述移动机构包括直线驱动机构、移动连接件及滑轨，其中直线驱动机构和滑轨设置于所述控制箱体的顶部，所述直线驱动机构沿平行于所述滑轨的方向输出动力，所述移动连接件与滑轨滑动连接，且与直线驱动机构的输出端连接，所述检测夹爪机构设置于所述移动连接件上。
[0014]所述直线驱动机构包括移动电机、电机支座、动力输入同步带轮、动力输出同步带轮、滑动丝杠支座、传动螺母及滑动丝杠，其中滑动丝杠与所述滑轨平行设置，滑动丝杠的两端通过滑动丝杠支座支撑；移动电机设置于电机支座上，且输出端与动力输入同步带轮连接，动力输出同步带轮设置于滑动丝杠的端部，且通过同步带与动力输入同步带轮连接；所述移动连接件与所述传动螺母连接。
[0015]所述检测夹爪机构包括夹爪电机、左旋蜗轮蜗杆减速器、连接轴、右旋蜗轮蜗杆减速器、夹爪连杆、弹性垫、金属检测末端、绝缘垫片及对侧夹爪连杆，其中左旋蜗轮蜗杆减速器与右旋蜗轮蜗杆减速器通过连接轴固定连接；夹爪连杆设置于右旋蜗轮蜗杆减速器端部，对侧夹爪连杆设置于左旋蜗轮蜗杆减速器端部；夹爪连杆与对侧夹爪连杆的两侧固定连接有弹性垫，夹爪连杆与对侧夹爪连杆的顶部通过绝缘垫片与金属检测末端连接；夹爪电机与左旋蜗轮蜗杆减速器连接，用于驱动夹爪连杆与对侧夹爪连杆向不同方向转动，呈现出夹紧与松开两种状态，金属检测末端用于绝缘子阻值检测。
[0016]所述控制箱体的顶部设有可见光检测模块。
[0017]本专利技术的优点与积极效果为：
[0018]本专利技术提供的一种超高压输电线路绝缘子检测机器人，通过检测夹爪机构的松开与闭合的周期运动，实现机器人沿绝缘子串运动，同时完成绝缘子电阻检测以及视觉检测，工作效率高，且易于控制。机器人行走连续，爬行平稳，可沿着悬垂、水平以及具备较大倾斜角度绝缘子串运动。
[0019]本专利技术的环抱导向驱动机构采用蜗轮蜗杆减速器输出动力，具备自锁能力，避免机器人掉落。
[0020]本专利技术的环抱导向执行机构、自适应导向模块的导向杆分布于绝缘子伞裙边缘四周，避免绝缘子二次伤害。机器人最多短接三片绝缘子，符合电力作业规则。
[0021]本专利技术的环抱导向驱动机构、环抱导向执行机构及自适应导向模块组合使用，实现机器人自主上下串功能，由一个电机输出力矩实现开合运动，控制简单，且具备轻量、低功耗的特点。
附图说明
[0022]图1为本专利技术一种超高压输电线路绝缘子检测机器人的结构示意图；
[0023]图2为本专利技术中控制箱体的结构示意图；
[0024]图3为本专利技术中自适应导向模块的结构示意图；
[0025]图4为本专利技术中环抱导向执行机构的结构示意图；
[0026]图5为本专利技术中环抱导向驱动机构的结构示意图；
[0027]图6为本专利技术中移动机构的结构示意图；
[0028]图7为本专利技术中检测夹爪机构松开状态的结构本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超高压输电线路绝缘子检测机器人，其特征在于，包括控制箱体(1)、自适应导向模块(2)、环抱导向执行机构(3)、环抱导向驱动机构(4)、移动机构(5)、检测夹爪机构(6)、绝缘子电阻检测仪(7)及电源(8)，其中自适应导向模块(2)与移动机构(5)设置于控制箱体(1)的顶部；环抱导向执行机构(3)为两组且对称设置于控制箱体(1)两侧，用于环抱绝缘子串；环抱导向驱动机构(4)设置于控制箱体(1)端部，用于驱动环抱导向执行机构(3)张开或闭合；绝缘子电阻检测仪(7)和电源(8)设置于环抱导向执行机构(3)上；检测夹爪机构(6)为两组，其中的一组固定于控制箱体(1)顶部，另一组设置于移动机构(5)上，两对检测夹爪机构(6)用于爬行及绝缘子串电阻检测。2.根据权利要求1所述的超高压输电线路绝缘子检测机器人，其特征在于，所述自适应导向模块(2)包括底部导向杆(201)、底部导向杆支架(202)、导向外部框架及导向轴(205)，其中底部导向杆(201)为两个且平行固定于两个底部导向杆支架(202)的顶部；所述控制箱体(1)的顶部设有导向外部框架；两个底部导向杆支架(202)通过导向轴(205)与导向外部框架滑动连接。3.根据权利要求2所述的超高压输电线路绝缘子检测机器人，其特征在于，所述导向外部框架包括四个导向轴套(203)和四个导向杯(204)，其中四个导向轴套(203)对称嵌设于所述控制箱体(1)的顶部两端，四个导向杯(204)分别设置于四个导向轴套(203)的下端，且各导向杯(204)的底部设置一弹簧；各所述底部导向杆支架(202)的底部设有两个导向轴(205)，各所述导向轴(205)与相对应的导向轴套(203)滑动连接，且下端与导向杯(204)内的弹簧抵接。4.根据权利要求2所述的超高压输电线路绝缘子检测机器人，其特征在于，所述底部导向杆(201)采用表面光滑材料POM。5.根据权利要求1所述的超高压输电线路绝缘子检测机器人，其特征在于，所述环抱导向执行机构(3)包括环抱前爪(301)、环抱后爪(302)、顶部导向杆(303)及传动轴(307)，其中传动轴(307)为两个且可转动地设置于所述控制箱体(1)的两侧；两个传动轴(307)的一端分别与两个环抱前爪(301)连接，另一端分别与两个环抱后爪(302)连接；位于同侧的环抱前爪(301)和环抱后爪(302)通过顶部导向杆(303)连接，顶部导向杆(303)上设有顶部导向杆连接件(304)，顶部导向杆连接件(304)用于连接所述绝缘子电阻检测仪(7)和所述电源(8)；两个传动轴(307)与所述环抱导向驱动机构(4)连接，且通过所述环抱导向驱动机构(4)的驱动反向旋转，从而带动所述环抱前爪(301)和所述环抱后爪(302)同步张开或闭合。6.根据权利要求5所述的超高压输电线路绝缘子检测机器人，其特征在于，所述环抱导向驱动机构(4)包括驱动同步带轮(401)、对向驱动同步带轮(402)、一级直齿轮减速器(403)、联轴器(404)及底部蜗轮蜗杆减速器(405)，其中一级直齿轮减速器(403)与底部蜗轮蜗杆减速器(405)...

【专利技术属性】
技术研发人员：张天宇，王洪光，潘新安，吕鹏，
申请(专利权)人：中国科学院沈阳自动化研究所，
类型：发明
国别省市：