一种用于电力角钢塔的螺栓复紧机器人制造技术

本发明专利技术属于电力作业攀爬机器人技术领域，具体涉及一种用于电力角钢塔的螺栓复紧机器人。本发明专利技术包括主机以及角钢夹持组件；角钢夹持组件为两组以上且在主机上依序布置，各角钢夹持组件可在直线驱动部的驱动作用下产生沿角钢主材长度方向的直线往复动作；主机首端处布置螺栓复紧装置，该螺栓复紧装置包括延伸臂以及工作头，延伸臂包括固定在主机上的底部框架，底部框架上安装用于驱动工作头产生旋转动作的旋转组件以及用于驱动工作头产生定点操作的平面位移组件。本发明专利技术具备更高的工作可靠性和稳定性，可确保实现其沿电力角钢塔的攀爬过程中的力封闭效果和形状封闭效果，最终替代人工，实现高精准和高效率的高空作业需求。实现高精准和高效率的高空作业需求。实现高精准和高效率的高空作业需求。

【技术实现步骤摘要】
一种用于电力角钢塔的螺栓复紧机器人


[0001]本专利技术属于电力作业攀爬机器人
，具体涉及一种用于电力角钢塔的螺栓复紧机器人。

技术介绍

[0002]电力的稳定、安全是促进各行各业发展的基本保障。在我国，如图16所示的电力角钢塔数量多、分布广，且长期显露于野外环境甚至多尘强风高湿的恶劣环境下；这使得在后续检修维护过程中，维护人员需要登高作业，并对电力角钢塔处连接螺栓进行复紧稳定，不仅危险系数高，劳动强度高，且滞空时间长，极易造成工作人员体力透支，从而进一步危害工作人员的身体健康，同时维护方式显然效率极其低下。是否能够研发出一种用于电力角钢塔或其他高空作业所用的螺栓复紧机器人，从而能实现高空环境下的螺栓复紧作业需求，为本领域近年来所亟待解决的技术难题。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种体积更为小巧紧凑的用于电力角钢塔的螺栓复紧机器人，其具备更高的工作可靠性和稳定性，可确保实现其沿电力角钢塔的攀爬过程中的力封闭效果和形状封闭效果，最终替代人工，实现高精准和高效率的高空作业需求。
[0004]为实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：
[0005]一种用于电力角钢塔的螺栓复紧机器人，其特征在于：包括主机以及布置于主机上的角钢夹持组件；沿角钢主材长度方向，所述角钢夹持组件为两组以上且在主机上依序布置，各角钢夹持组件可在直线驱动部的驱动作用下产生沿角钢主材长度方向的直线往复动作；
[0006]所述角钢夹持组件包括固定座，固定座上布置用于抵紧角钢主材外壁或棱线的抵压部以及用于沿角钢主材横截面方向产生收拢夹持动作的夹持部，夹持部与抵压部彼此相向施力从而夹紧角钢主材；所述夹持部包括两根对称的爪杆，爪杆的首端构成夹紧端，各爪杆的尾端分别穿过一组摆动导向套，从而使相应爪杆可沿配套的摆动导向套的轴向作直线往复动作，摆动导向套再通过铅垂铰接座铰接在固定座上；夹持部还包括分别水平设置在爪杆尾端上方及下方的安装板和推拉板，以安装板和推拉板的相邻板面为工作面，安装板的工作面处凹设有定向槽，定向槽外形呈由固定座后端向固定座前端口部逐渐外扩的“八”字状，推拉板的工作面上凹设有“一”字状的引导槽，爪杆的尾端布置铅垂推拉轴，铅垂推拉轴的两轴端分别配合所述定向槽与引导槽，从而使得铅垂推拉轴的两轴端可在所述定向槽与引导槽内作同步的滑轨导向动作；推拉板通过水平驱动组件驱动从而产生垂直铅垂推拉轴方向的水平往复动作，且引导槽的槽长方向相交于推拉板的水平动作方向；所述爪杆包括通过铅垂轴彼此铰接的后杆体和前杆体，前杆体的首端构成所述夹紧端；摆动导向套上贴附式的固定有限位弹片，所述限位弹片的首端伸出摆动导向套且沿摆动导向套径向向爪
杆处弯折，直至抵紧在爪杆外壁处，从而将爪杆弹性压紧在摆动导向套筒壁上；前杆体的尾端对应限位弹片的弯折端而凹设有缺口，在铅垂轴露出摆动导向套的筒腔外时，该弯折端能在限位弹片弹性力作用下卡入缺口内，此时前杆体和后杆体之间角度大于180
°
；前杆体内侧壁布置锚点，复位拉簧一端固接在该锚点处，另一端固接在铅垂轴上；
[0007]主机首端处布置有用于复紧螺栓的螺栓复紧装置，该螺栓复紧装置包括延伸臂以及固定于延伸臂上的工作头，所述延伸臂包括固定在主机上的底部框架，底部框架上安装用于驱动工作头产生旋转动作的旋转组件以及用于驱动工作头产生定点操作的平面位移组件，其中：
[0008]旋转组件：包括可在底部框架上产生回转动作的旋转座，旋转座的回转轴线垂直角钢主材的长度方向，且该回转轴线位于角钢主材棱边所在的对称面上；旋转座由旋转动力源驱动其产生指定动作；
[0009]平面位移组件：包括位移方向彼此垂直的X轴位移机构和Y轴位移机构；所述X轴位移机构包括X轴机架以及可沿X轴机架长度方向产生往复直线动作的X轴动块，X轴动块的动作方向与旋转座的回转轴线形成四十五度夹角且该夹角开口指向角钢主材所在方向；所述Y轴位移机构包括Y轴机架以及可沿Y轴机架长度方向产生往复直线动作的Y轴动块，Y轴机架与X轴动块间彼此固接；
[0010]工作头：包括打击座以及安装于打击座首端的用于定位和转动套筒的打击锚杆，所述打击锚杆的首端外形轮廓与套筒处预设的拆装孔的外形轮廓相匹配，且打击锚杆的首端与拆装孔间形成可拆装的弹性卡接或螺纹配合关系；所述打击座固定在Y轴动块上，且打击座内布置打击电机从而带动打击锚杆产生绕套筒轴线的回转动作。
[0011]优选的，所述打击锚杆的首端为匹配拆装孔外形的四方棱柱状，在该首端的侧壁处凹设有定位销孔，定位销孔内布置可沿打击锚杆径向产生弹性伸缩动作的弹性销，从而与拆装孔孔壁处的槽口间形成弹性卡接配合；X轴机架上回转配合有X轴丝杆，X轴丝杆上螺纹配合有X轴动块；Y轴机架上回转配合有Y轴丝杆，Y轴丝杆上螺纹配合有Y轴动块；X轴丝杆和Y轴丝杆均分别通过一组同步电机驱动从而产生相应回转动作；所述旋转动力源为旋转电机，旋转座回转配合在底部框架处的定位支架上，并通过蜗轮与旋转电机输出轴处的蜗杆间形成动力传递配合。
[0012]优选的，所述直线驱动部包括安装在主机上的滑移电机以及与滑移电机的输出轴同轴布置的滑移丝杆，滑移丝杆回转配合在主机上且杆长方向平行主机长度方向，固定座上布置滑移套从而与滑移丝杆间形成丝杆螺母结构。
[0013]优选的，滑移丝杆的两侧分别布置一组滑移轨道，各角钢夹持组件处固定座上均布置有滑移块，所述滑移块与滑移轨道间形成导向方向平行主机长度方向的滑移导向配合。
[0014]优选的，所述限位弹片外形呈L型板状，摆动导向套外形呈四方套筒状，从而配合横截面呈四方形的爪杆；以摆动导向套的平行铅垂轴的外壁为配合壁，水平板段贴靠在配合壁上，且该水平板段上贯穿布置贯通孔；轴向拉簧一端固定在水平板段的尾端处；轴向拉簧的另一端沿水平板段长度方向向前延伸，并穿过贯通孔后从而固定在配合壁上；所述贯通孔为孔型长度方向平行水平板段长度方向的腰形孔；水平板段的两侧分别布置一组径向拉簧，径向拉簧一端固定在摆动导向套上的垂直铅垂轴的相应侧壁处，另一端向水平板段
的同侧延伸并固定在该侧处。
[0015]优选的，水平板段的尾端上翘形成铰接耳，配合壁处凸设有穿过所述贯通孔的固定柱，轴向拉簧两端分别固定在铰接耳与固定柱上；水平板段的两侧布置有支耳，摆动导向套上的垂直铅垂轴的两侧壁均布置有锚柱，从而用于固定所述径向拉簧。
[0016]优选的，所述前杆体包括内弯状的钩头以及衔接钩头与铅垂轴的V型杆，V型杆与钩头共同配合形成槽口向内的弧杆状构造；弧杆首端与钩头尾端形成可拆卸式的螺纹配合结构；锚点位于V型杆内侧处。
[0017]优选的，所述铅垂推拉轴为两根且同轴的分置于爪杆尾端的上部及下部处；两根铅垂推拉轴的相应轴端布置有便于与所述定向槽及引导槽间形成滚动配合的滚动轴承；所述“一”字状的引导槽由两组水平子槽体沿推拉板长度方向依序排布形成，每组水平子槽体对应配合位于爪杆尾端处的一组铅垂推拉轴。
[0018]优选的，所述水平驱动组件包本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于电力角钢塔的螺栓复紧机器人，其特征在于：包括主机(30)以及布置于主机(30)上的角钢夹持组件(40)；沿角钢主材长度方向，所述角钢夹持组件(40)为两组以上且在主机(30)上依序布置，各角钢夹持组件(40)可在直线驱动部的驱动作用下产生沿角钢主材长度方向的直线往复动作；所述角钢夹持组件(40)包括固定座(41)，固定座(41)上布置用于抵紧角钢主材外壁或棱线的抵压部(42)以及用于沿角钢主材横截面方向产生收拢夹持动作的夹持部(43)，夹持部(43)与抵压部(42)彼此相向施力从而夹紧角钢主材；所述夹持部(43)包括两根对称的爪杆(431)，爪杆(431)的首端构成夹紧端，各爪杆(431)的尾端分别穿过一组摆动导向套(432)，从而使相应爪杆(431)可沿配套的摆动导向套(432)的轴向作直线往复动作，摆动导向套(432)再通过铅垂铰接座(433)铰接在固定座(41)上；夹持部还包括分别水平设置在爪杆(431)尾端上方及下方的安装板(434)和推拉板(435)，以安装板(434)和推拉板(435)的相邻板面为工作面，安装板(434)的工作面处凹设有定向槽(434a)，定向槽(434a)外形呈由固定座(41)后端向固定座(41)前端口部逐渐外扩的“八”字状，推拉板(435)的工作面上凹设有“一”字状的引导槽(435a)，爪杆(431)的尾端布置铅垂推拉轴(431a)，铅垂推拉轴(431a)的两轴端分别配合所述定向槽(434a)与引导槽(435a)，从而使得铅垂推拉轴(431a)的两轴端可在所述定向槽(434a)与引导槽(435a)内作同步的滑轨导向动作；推拉板(435)通过水平驱动组件驱动从而产生垂直铅垂推拉轴(431a)方向的水平往复动作，且引导槽(435a)的槽长方向相交于推拉板(435)的水平动作方向；所述爪杆(431)包括通过铅垂轴(431d)彼此铰接的后杆体(431b)和前杆体(431c)，前杆体(431c)的首端构成所述夹紧端；摆动导向套(432)上贴附式的固定有限位弹片(436)，所述限位弹片(436)的首端伸出摆动导向套(432)且沿摆动导向套(432)径向向爪杆(431)处弯折，直至抵紧在爪杆(431)外壁处，从而将爪杆(431)弹性压紧在摆动导向套(432)筒壁上；前杆体(431c)的尾端对应限位弹片(436)的弯折端(436b)而凹设有缺口(431f)，在铅垂轴(431d)露出摆动导向套(432)的筒腔外时，该弯折端(436b)能在限位弹片(436)弹性力作用下卡入缺口(431f)内，此时前杆体(431c)和后杆体(431b)之间角度大于180
°
；前杆体(431c)内侧壁布置锚点，复位拉簧(437a)一端固接在该锚点处，另一端固接在铅垂轴上；主机(30)首端处布置有用于复紧螺栓的螺栓复紧装置，该螺栓复紧装置包括延伸臂(11)以及固定于延伸臂(11)上的工作头(12)，所述延伸臂(11)包括固定在主机(30)上的底部框架(111)，底部框架(111)上安装用于驱动工作头(12)产生旋转动作的旋转组件(112)以及用于驱动工作头(12)产生定点操作的平面位移组件，其中：旋转组件(112)：包括可在底部框架(111)上产生回转动作的旋转座(112a)，旋转座(112a)的回转轴线垂直角钢主材的长度方向，且该回转轴线位于角钢主材棱边所在的对称面上；旋转座(112a)由旋转动力源驱动其产生指定动作；平面位移组件：包括位移方向彼此垂直的X轴位移机构(113)和Y轴位移机构(114)；所述X轴位移机构(113)包括X轴机架(113a)以及可沿X轴机架(113a)长度方向产生往复直线动作的X轴动块(113b)，X轴动块(113b)的动作方向与旋转座(112a)的回转轴线形成四十五度夹角且该夹角开口指向角钢主材所在方向；所述Y轴位移机构(114)包括Y轴机架(114a)以及可沿Y轴机架(114a)长度方向产生往复直线动作的Y轴动块(114b)，Y轴机架(114a)与X轴动块(113b)间彼此固接；
工作头(12)：包括打击座(12a)以及安装于打击座(12a)首端的用于定位和转动套筒的打击锚杆(12b)，所述打击锚杆(12b)的首端外形轮廓与套筒处预设的拆装孔的外形轮廓相匹配，且打击锚杆(12b)的首端与拆装孔间形成可拆装的弹性卡接或螺纹配合关系；所述打击座(12a)固定在Y轴动块(114b)上，且打击座(12a)内布置打击电机(12d)从而带动打击锚杆(12b)产生绕套筒轴线的回转动作。2.根据权利要求1所述的一种用于电力角钢塔的螺栓复紧机器人，其特征在于：所述打击锚杆(12b)的首端为匹配拆装孔外形的四方棱柱状，在该首端的侧壁处凹设有定位销孔，定位销孔内布置可沿打击锚杆(12b)径向产生弹性伸缩动作的弹性销(12c)，从而与拆...

【专利技术属性】
技术研发人员：张金锋，张天忠，汪胜和，姬书军，龚志文，徐秀华，郭兴源，姚德亮，孙丙宇，吴雪莲，孙磊，何辉，席照才，
申请(专利权)人：合肥中科蓝睿科技有限公司，
类型：发明
国别省市：