机器人摘取超/特高压输电线路不良绝缘子操作方法技术

本专利公布了机器人摘取超/特高压输电线路不良绝缘子操作方法，控制转瓶器(3)动作，使待更换的不良绝缘子(2)及相邻绝缘子的球窝(201)的开口均朝下；操作机器臂(5)，使待更换不良绝缘子(2)向前移动，再向前转动待更换不良绝缘子(2)，转动的同时逐步松弛绝缘子自动收紧卡具(4)，使待更换不良绝缘子(2)的球头(206)下移、球窝(201)上移的同时与两侧相邻绝缘子之间的轴向距离逐步变大，使待更换不良绝缘子(2)的球头(206)和球窝(201)分别从两侧相邻的绝缘子中脱出，实现不良绝缘子摘取和更换；其优点是：解决了摘取绝缘子过程中绝缘子瓷沿对球头从球窝中脱出困难的问题，可靠性和自动化程度大大提高。自动化程度大大提高。自动化程度大大提高。

【技术实现步骤摘要】
机器人摘取超/特高压输电线路不良绝缘子操作方法


[0001]本专利涉及一种超/特高压输电线路更换绝缘子方法，特别是一种机器人摘取超/特高压输电线路不良绝缘子操作方法。

技术介绍

[0002]随着我国电力自动化水平的不断提高，机器人机械臂在输电线路电力检修和带电更换绝缘子方面已经有很多应用，特别是对于超高压和特高压线路，由于杆塔高、绝缘子串长，单片绝缘子重量大，人工带电操作更换劣化的不良绝缘子难度大，甚至在高空很难完成，现在已有使用机器人机械臂在高空对超高压和特高压线路上的不良绝缘子进行更换的新技术，如专利号为“ZL202011380307.0”、专利名称为“带电更换特高压线路耐张单片绝缘子机器人及操作方法”的中国专利，就是通过机器人机械臂在高空对不良绝缘子进行更换，如图1所示，其公开的技术方案包括：通过机器人在绝缘子串上行走，机器人机械臂5的抱爪501把需要更换的不良绝缘子2从绝缘子串中摘取下来并重新安装上新的绝缘子，大大的提高了更换绝缘子的工作效率，减轻了人工更换绝缘子时工作强度，提高工作的安全性。
[0003]如图2、图3所示，绝缘子2的前端为盘状瓷瓶204，后端为金属材质的钢帽202，在钢帽202的后端设置有球窝201，在瓷瓶204的前端面中心设置有连接球窝201的球头206，为了增加瓷瓶204的抗污闪爬距，增加绝缘子2的绝缘可靠性，在瓷瓶204前端面上设置有多个环形的瓷沿205；球窝201的开口设置在钢帽202后端的侧壁上，球窝201向后凹入钢帽202内形成一个半环形空腔，球窝201的后端底面上设置有贯通的过孔，球窝201的开口厚大于球头206的轴向尺寸，球头206从球窝201的开口插入球窝202后再向后移动卡持在球窝201内的半环形空腔内，再在球头206前端与球窝206的侧壁开口之间插上R销，从而把绝缘子2与相邻的绝缘子之间通过钢帽202和球头206固定连接；每个绝缘子2通过其瓷瓶204前端中心的球头206插入其前端相邻绝缘子钢帽202的球窝201内，从而把多个绝缘子2首尾连接组成绝缘子串。
[0004]但上述通过机械臂5的抱爪501从绝缘子串中摘取不良绝缘子2时，由于该绝缘子2的球头206和球窝201分别卡持在两端相邻的绝缘子的球窝201和球头206内，由于绝缘子2的瓷沿205对球头206和球窝201直接脱开会产生干涉，不能通过抱爪501直接上提或者下拉的方式从相邻的两个绝缘子中摘取出来，处于地面的操作人员需要通过移动平台1上的视频监控单元配合完成，通过视频监控单元的摄像头6人工观察来操纵机械臂5的抱爪501进行摘取，摘取时需要通过反复倾斜、晃动、旋转绝缘子才能从完成，安装新绝缘子2也是如此，从而导致更换绝缘子费时、费力，还很不安全，也不能充分发挥机器人机械臂5的作用，自动化程度不高。

技术实现思路

[0005]本专利的目的就是设计一种机器人摘取超/特高压输电线路不良绝缘子操作方法，设定摘取控制步骤，通过机器人机械臂把需要更换的不良绝缘子从所在的绝缘子串中
快捷的摘取下来，增加更换绝缘子机器人的自动化程度。
[0006]本专利的技术方案是：机器人摘取超/特高压输电线路不良绝缘子操作方法，包括以下步骤：
[0007]1)把绝缘子自动收紧卡具的前卡和后卡分别夹持在待更换的不良绝缘子的前端相邻绝缘子和后端第二个绝缘子的定位凸缘上，收紧前卡和后卡，使待更换的不良绝缘子及其后端相邻绝缘子松弛；
[0008]2)控制拔销器动作，拔出待更换的不良绝缘子的球头和球窝处的R销；再控制转瓶器动作，使待更换的不良绝缘子及相邻绝缘子的球窝的开口均朝下；
[0009]3)操作机械臂，使其抱爪夹持在待更换的不良绝缘子的定位凸缘上，使该待更换的不良绝缘子向前移动到其球头的前端面贴合在相连接的球窝开口的前端面上，再以绝缘子串的中心轴线为基准，向前转动待更换的不良绝缘子的同时逐步松弛绝缘子自动收紧卡具的液压收紧器，使待更换的不良绝缘子的球头下移、球窝上移的同时与两侧相邻绝缘子之间的轴向距离逐步变大，从而使待更换的不良绝缘子的球头向下与前端相连接的球窝分离直至脱开，待更换的不良绝缘子的球窝向上与后端相连的绝缘子球头分离直至脱开；
[0010]4)把摘取的待更换的不良绝缘子通过机械臂移动并放置到移动平台的绝缘子支架上，再操作机械臂通过其抱爪夹持在绝缘子支架上新绝缘子定位凸缘上，并把新绝缘子移动到绝缘子串上原待更换的不良绝缘子的位置；
[0011]5)以绝缘子串的中心轴线为基准，操作机械臂转动新绝缘子，使新绝缘子球窝开口朝下，向下移动并卡持在后端相邻绝缘子的钢帽上的球头上，使新绝缘子球头向上移动并卡持在前端相邻绝缘子的球窝内，同时操作绝缘子自动收紧卡具逐步收紧液压收紧器，使新绝缘子与两侧相邻绝缘子之间的轴向距离逐步变小，直至新绝缘子的球头完全卡入前端相邻绝缘子的球窝内，新绝缘子的球窝完全卡持在后端相邻绝缘子的球头上，再把绝缘子自动收紧卡具完全收紧；
[0012]6)在新绝缘子两侧装上R销后，操作绝缘子自动收紧卡具，松弛液压收紧器，打开并取下前卡和后卡；
[0013]7)更换绝缘子工作完成。
[0014]进一步的，操作机械臂的抱爪夹持绝缘子转动的角度为25到35度；
[0015]进一步的，摘取待更换的不良绝缘子时，绝缘子自动收紧卡具的液压收紧器逐步松弛过程中，前卡和后卡之间的轴向距离增加10到15毫米；
[0016]进一步的，拔销器拔销后，机械臂的抱爪卡持待更换的不良绝缘子向前移动的距离为5到8毫米。
[0017]本专利的优点是：机器人通过机械臂在移动平台上能自动完成待更换不良绝缘子的摘除和自动安装新绝缘子，简化了原来通过视频人工参与，原有的机器人更换绝缘子需要经多次尝试才可以摘除和安装绝缘子，解决了摘取绝缘子过程中绝缘子瓷沿对球头从球窝中脱出困难的问题，可靠性和自动化程度大大提高，并形成了完整的机器人摘取绝缘子的标准操作流程。
附图说明
[0018]图1：更换绝缘子机器人结构示意图；
[0019]图2：绝缘子外形图；
[0020]图3：图2中B
‑
B剖视图；
[0021]图4：机械臂自动摘取绝缘子过程示意图；
[0022]图中：1
‑
移动平台；101
‑
导向带轮；102
‑
行走带轮；2
‑
绝缘子；201
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球窝；202
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钢帽；203
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定位凸缘；204
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瓷瓶；205
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瓷沿；206
‑
球头；3
‑
转瓶器；4
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绝缘子自动收紧卡具；401
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前卡；402
‑
调节丝杠；403
‑
后卡；404
‑
液压收紧器；5
‑
机械臂；501
‑
抱爪；502
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.机器人摘取超/特高压输电线路不良绝缘子操作方法，其特征是，包括以下步骤：1)把绝缘子自动收紧卡具(4)的前卡(401)和后卡(403)分别夹持在待更换的不良绝缘子(2)的前端相邻的绝缘子和后方第二个绝缘子的定位凸缘(203)上，收紧前卡(401)和后卡(403)，使待换的不良绝缘子(2)及其后端相邻绝缘子松弛；2)控制拔销器(502)动作，拔出待更换的不良绝缘子(2)的球头(206)和球窝(201)处的R销；再控制转瓶器(3)动作，使待更换的不良绝缘子(2)及相邻绝缘子的球窝(201)的开口均朝下；3)操作机械臂(5)，使其抱爪(501)夹持在待更换的不良绝缘子(2)的定位凸缘(203)上，使待更换不良绝缘子(2)向前移动到其球头(206)的前端面贴合在相连接的球窝(201)开口的前端面上，再以绝缘子串的中心轴线为基准，向前转动待更换不良绝缘子(2)的同时逐步松弛绝缘子自动收紧卡具(4)的液压收紧器(404)，使待更换不良绝缘子(2)的球头(206)下移、球窝(201)上移的同时与两侧相邻绝缘子之间的轴向距离逐步变大，从而使待更换不良绝缘子(2)的球头(206)向下与前端相连接的球窝(201)分离直至脱开，待更换不良绝缘子(2)的球窝(201)向上与后端相连的绝缘子(2)的球头(206)分离直至脱开；4)把摘取的待更换不良绝缘子(2)通过机械臂(5)移动并放置到移动平台(1)的绝缘子支架上，再操作机械臂(5)通过其抱爪(501)夹持在绝缘子支架上新绝缘子(2)的定位凸缘(203)上，并把新绝缘子(2)移动到绝缘子串上原待更换...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴嘉琪，张楚谦，尹洪，夏立伟，刘春堂，郭景武，李明，胡洪炜，付子峰，张迪，李响，杨展，苏艾宇洋，刘兴东，
申请(专利权)人：陕西群峰电力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：