一种用于自动操作开关柜门的桁架机器人系统及操作方法技术方案

本发明专利技术涉及电气开关柜检测的技术领域，公开一种用于自动操作开关柜门的桁架机器人系统及操作方法；桁架机器人系统包括桁架支撑结构、第一轨道梁系统、第二轨道梁系统、第三轨道梁系统、作业机器人。本发明专利技术通过立体的三维轨道系统，为操作端作业机器人提供覆盖作业范围内全方位的作业平台；根据检测时开关柜的规格型号，驱动作业机器人运动到指定工位，又通过作业机器人可多维运动的机械臂实现末端真空吸盘装置的运动就位和自动开关柜门的动作；大大提高了开关柜柜门开关柜门的效率，节省了对检测空间的占用，降低了检测成本的投入，更进一步的提高了可适用的开关柜检测类型和范围。一步的提高了可适用的开关柜检测类型和范围。

【技术实现步骤摘要】
一种用于自动操作开关柜门的桁架机器人系统及操作方法


[0001]本专利技术涉及电气开关柜检测的
，更具体地，涉及一种用于自动操作开关柜门的桁架机器人系统及操作方法。

技术介绍

[0002]高低压开关柜是电力系统中的重要部分，主要用于进行电能分配、控制、计量以及连接线缆的配电，起着控制和保护用电设备的重要作用，广泛应用于供配电、生产制造、居民生活等方方面面，对电力系统的可靠运行有着极为重要的意义。
[0003]目前而言，开关柜在生产过程中，受生产环境、设备、人员等诸多因素的影响，容易出现不可控的质量缺陷，而缺陷的产生不仅影响着开关柜本身的功能作用，更对整个电力系统的可靠运行埋下隐患，严重时甚至造成严重事故，威胁人民的生命和财产安全。
[0004]在开关柜出厂前对其进行全面的检测具有重要的意义，目前公开的一种车载开关柜自动检测的机器人系统，提供了一种开关柜出厂后的自动检测系统和方法，很好的提高了开关柜检测的效率和可靠性，但用于开关柜出厂自动检验时，受检测条件和场地的限制，需要布置两套机器人系统才能满足开关柜柜门自动开关的要求，不仅使得检测成本增加、占用了场地空间，还增加检测装置的故障点和维护成本，无法满足高效、节能、环保等要求；因此，提供一种新的用于开关柜出厂检测时自动操作开关柜门的桁架机器人系统及操作方法具有重要意义。

技术实现思路

[0005]本专利技术为克服上述现有技术的缺陷，提供一种用于自动操作开关柜门的桁架机器人系统，节省了对检测空间的占用，降低了检测成本的投入，更进一步的提高了可适用的开关柜检测类型和范围；
[0006]本专利技术的另一目的在于提供一种用于自动操作开关柜门的桁架机器人系统的操作方法。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案如下：
[0008]一种用于自动操作开关柜门的桁架机器人系统，包括桁架支撑结构、第一轨道梁系统、第二轨道梁系统、第三轨道梁系统、作业机器人；桁架支撑结构上端安装有第一轨道梁系统，第一轨道梁系统上安装有第二轨道梁系统，第二轨道梁系统上安装有第三轨道梁系统，第三轨道梁系统上安装有作业机器人；
[0009]所述第一轨道梁系统、第二轨道梁系统、第三轨道梁系统由轨道梁组件构成，所述轨道梁组件包括轨道梁、滑动轨道、滑块组、端盖、传动轮、同步轮、传动皮带、减速箱、电机、安装底座；所述轨道梁顶面有滑动轨道，滑动轨道上咬合有滑块组，滑块组有两块滑块，轨道梁两端安装有端盖，端盖由四块端板组成，端盖的侧面两端板开有圆孔，中间两端板开有凹槽，两端盖的侧面两端板圆孔中分别安装传动轮和同步轮，中间两端板凹槽中传动轮与同步轮通过环形传动皮带连接，且传动皮带与滑动轨道平行，传动轮的传动侧安装有减速
箱，减速箱的动力侧安装有电机；轨道梁两端底面连接有安装底座；
[0010]桁架支撑结构有四根立柱，立柱底部有底座，立柱顶端安装有两根横梁、两根纵梁，每根立柱上有两根斜支撑连接横梁和纵梁；
[0011]第一轨道梁系统的安装底座与桁架支撑结构四根立柱顶面连接，且第一轨道梁系统的轨道梁与桁架支撑结构的两根横梁平行；第二轨道梁系统的安装底座安装在第一轨道梁系统的滑块组顶面上，且第二轨道梁系统的轨道梁与第一轨道梁系统的轨道梁垂直；第三轨道梁系统的安装底座安装在第二轨道梁系统的滑块组顶面，第三轨道梁系统通过其安装底座安装在第二轨道梁系统的轨道梁的任一侧面上，且与第一轨道梁系统、第二轨道梁系统构成的平面垂直；
[0012]作业机器人包括机器人安装底座、机械臂、真空吸盘装置；机器人安装底座安装在第三轨道梁系统的滑块组顶面上，作业机器人通过机器人安装底座安装在第三轨道梁系统的轨道梁背面，机器人安装底座上安装有作业机器人的机械臂，机械臂末端有真空吸盘装置。
[0013]优选地，所述桁架支撑结构的横梁中间有至少一块支撑垫板，横梁上方第一轨道梁系统的轨道梁底面对应位置有相同的支撑垫板，两支撑垫板中间安装有支撑立柱。
[0014]优选地，所述第三轨道梁系统的安装底座与机器人安装底座为空心的立方体结构，中心线分别与第二轨道梁系统、第三轨道梁系统的轨道梁重合。
[0015]优选地，所述第二轨道梁系统、第三轨道梁系统的安装底座及机器人安装底座上有连接板，连接板上有皮带压紧机构，所述皮带压紧机构压紧传动皮带。
[0016]优选地，所述第一轨道梁系统、第二轨道梁系统、第三轨道梁系统的轨道梁上设有拖链电缆槽，所述拖链电缆槽内放置有拖链电缆，所述拖链电缆一端与电机或机械臂电连接，另一端接外部控制系统或供电系统。
[0017]优选地，所述作业机器人的真空吸盘装置包括组合支架、伸缩杆、真空吸盘；组合支架有立柱与机械臂连接，组合支架上均匀安装有至少三根伸缩杆，伸缩杆的前端安装有真空吸盘，真空吸盘通过气管连接有真空泵。
[0018]优选地，所述轨道梁组件的电机有控制系统，控制系统设置有软行程开关，第一轨道梁系统的两台电机的软行程开关有同步动作互联。
[0019]优选地，所述第二轨道梁系统的轨道梁上有角度检测装置，当第二轨道梁系统与第一轨道梁系统垂直度偏差达到预定值时，进入自动纠偏模式。
[0020]一种用于自动操作开关柜门的桁架机器人系统的自动纠偏模式，包括以下步骤：
[0021]S9.1：角度检测装置检测垂直度偏差达到预定值时，发出反馈信号；
[0022]S9.2：控制系统完成当前作业后停止作业，回到初始状态；
[0023]S9.3：启动自动纠偏模式，解除第一轨道梁系统两台电机软行程开关的同步动作互联；
[0024]S9.4：第一轨道梁系统两台电机启动低速模式，第一台电机运动到软行程开关限位点，电机制动，第二台电机继续运动到软行程开关限位点，电机制动；
[0025]S9.5：再次获取角度检测装置检测垂直度偏差，完成自动纠偏。
[0026]一种所述用于自动操作开关柜门的桁架机器人系统的操作方法，包括如下步骤：
[0027]S10.1：开关柜到达工作位，桁架机器人系统启动；
[0028]S10.2：第一轨道梁系统、第二轨道梁系统、第三轨道梁系统的电机启动，作业机器人运动到第一工作位；
[0029]S10.3：作业机器人按预定轨迹伸展机械臂，将机械臂末端的真空吸盘装置运动到工作位，吸附开关柜柜门；
[0030]S10.4：机械臂动作，通过作业机器人姿态变化控制柜门打开或关闭；
[0031]S10.5：作业机器人松开柜门，机械臂收缩为初始形态；
[0032]S10.6：第一轨道梁系统、第二轨道梁系统、第三轨道梁系统的电机启动，作业机器人运动到第二工作位；
[0033]S10.7：重复S3～S5步骤，控制开关柜的另一柜门的打开或关闭；
[0034]S10.8：结束作业，桁架机器人系统回到起始状态。
[0035]与现有技术相比，本专利技术技术方案的有益效果是：
[0036]本专利技术通过三维的立体轨道系统，为操作端作业机器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于自动操作开关柜门的桁架机器人系统，其特征在于，包括桁架支撑结构(1)、第一轨道梁系统(2)、第二轨道梁系统(3)、第三轨道梁系统(4)、作业机器人(5)；桁架支撑结构(1)上端安装有第一轨道梁系统(2)，第一轨道梁系统(2)上安装有第二轨道梁系统(3)，第二轨道梁系统(3)上安装有第三轨道梁系统(4)，第三轨道梁系统(4)上安装有作业机器人(5)；所述第一轨道梁系统(2)、第二轨道梁系统(3)、第三轨道梁系统(4)由轨道梁组件(6)构成，所述轨道梁组件(6)包括轨道梁(601)、滑动轨道(602)、滑块组(603)、端盖(604)、传动轮(605)、同步轮(606)、传动皮带(607)、减速箱(608)、电机(609)、安装底座(610)；所述轨道梁(601)顶面有滑动轨道(602)，滑动轨道(602)上咬合有滑块组(603)，滑块组(603)有两块滑块，轨道梁(601)两端安装有端盖(604)，端盖(604)由四块端板组成，端盖(604)的侧面两端板开有圆孔，中间两端板开有凹槽，两端盖(604)的侧面两端板圆孔中分别安装传动轮(605)和同步轮(606)，中间两端板凹槽中传动轮(605)与同步轮(606)通过环形传动皮带(607)连接，且传动皮带(607)与滑动轨道(602)平行，传动轮(605)的传动侧安装有减速箱(608)，减速箱(608)的动力侧安装有电机(609)；轨道梁(601)两端底面连接有安装底座(610)；桁架支撑结构(1)有四根立柱，立柱底部有底座，立柱顶端安装有两根横梁、两根纵梁，每根立柱上有两根斜支撑连接横梁和纵梁；第一轨道梁系统(2)的安装底座与桁架支撑结构(1)四根立柱顶面连接，且第一轨道梁系统(2)的轨道梁与桁架支撑结构(1)的两根横梁平行；第二轨道梁系统(3)的安装底座安装在第一轨道梁系统(2)的滑块组顶面上，且第二轨道梁系统(3)的轨道梁与第一轨道梁系统(2)的轨道梁垂直；第三轨道梁系统(4)的安装底座安装在第二轨道梁系统(3)的滑块组顶面，第三轨道梁系统(4)通过其安装底座安装在第二轨道梁系统(3)的轨道梁的任一侧面上，且与第一轨道梁系统(2)、第二轨道梁系统(3)构成的平面垂直；作业机器人(5)包括机器人安装底座(501)、机械臂(502)、真空吸盘装置(503)；机器人安装底座(501)安装在第三轨道梁系统(4)的滑块组顶面上，作业机器人(5)通过机器人安装底座安装在第三轨道梁系统(4)的轨道梁背面，机器人安装底座(501)上安装有作业机器人(5)的机械臂(502)，机械臂(502)末端有真空吸盘装置(503)。2.根据权利要求1所述的用于自动操作开关柜门的桁架机器人系统，其特征在于，所述桁架支撑结构(1)的横梁中间有至少一块支撑垫板，横梁上方第一轨道梁系统(2)的轨道梁底面对应位置有相同的支撑垫板，两支撑垫板中间安装有支撑立柱。3.根据权利要求1所述的用于自动操作开关柜门的桁架机器人系统，其特征在于，所述第三轨道梁系统(4)的安装底座与机器人安装底座(501)为空心的立方体结构，中心线分别与第二轨道梁系统(3)、第三轨道梁系统(4)的轨道梁重合。4.根据权利要求1所述的用...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹旷，莫文雄，方健，王红斌，何嘉兴，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司广州供电局，
类型：发明
国别省市：