一种带电柔性剥皮工具、方法及带电作业机器人技术

本发明专利技术公开了一种带电柔性剥皮工具、方法及作业机器人，带电柔性剥皮工具包括：底座，分别设置在底座上的第一导线夹紧机构、第二导线夹紧机构、直线运动机构、旋转机构和刀具自动调节机构；第一导线夹紧机构和第二导线夹紧机构相对设置，刀具自动调节机构与旋转机构连接，旋转机构与直线运动机构连接；刀具自动调节机构包括相对设置的第一夹紧件和第二夹紧件，剥皮刀具通过刀具固定座连接在其中一个夹紧件上，剥皮刀具一端通过转动轴与刀具固定座可转动连接，剥皮刀具另一端通过长槽孔与刀具固定座上的另一轴可滑动连接，以实现剥皮刀具对线缆的弧线形柔性切割。本发明专利技术基于旋转孔的柔性切割方法，实现对线缆的柔性切割，提高绝缘剥皮的质量。缘剥皮的质量。缘剥皮的质量。

【技术实现步骤摘要】
一种带电柔性剥皮工具、方法及带电作业机器人


[0001]本专利技术涉及自动剥皮工具
，尤其涉及一种带电柔性剥皮工具、方法及带电作业机器人。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
[0003]目前，在配网带电作业过程中，配网带电作业主要完成绝缘导线剥皮、带电断接引线、异物清除等作业任务；现有的带电剥除导线绝缘皮的作业过程大多需要作业人员在高空手持剥皮工具剥除导线的绝缘皮，这增加了不安全因素，同时剥皮难度大、效率低。
[0004]现有技术公开了利用在带电作业机器人上增加自动剥皮工具的方式实现自动剥皮工作，能够提高带电作业的自动化水平和安全性，减轻操作人员的劳动强度和强电磁场对操作人员的人身威胁；但是仍然存在如下技术问题：
[0005](1)对于不同规格型号及同一规格型号不同厂家的导线，其导线线径、绝缘层厚度及绝缘皮的硬度等差异明显，现有的带电作业剥皮工具需要根据现场实际作业要求，选择合适的刀套，手动调整刀具；无法根据导线线径及绝缘层厚度自动调节刀具。
[0006](2)在导线自动剥皮过程中可能存在绝缘皮缠绕导线、损伤导线、被剥皮导线发生扭转致使工具损伤或者伤人等问题。
[0007](3)现有技术虽然通过多种形式的调刀机构对刀具进行自动调整进刀量，并能够适应各种规格、各种皮厚的线缆进行实时自动调刀，但并不能彻底解决剥线不彻底、损坏线芯、绝缘皮缠绕导线、切屑线芯等落入工具内部造成短路等情况。

技术实现思路
/>[0008]为了解决上述问题，本专利技术提出了一种带电柔性剥皮工具、方法及带电作业机器人，基于柔性刀具进给机构以及多层联动式外壳防护结构，实现剥线刀具自动柔性调节，同时保证剥除绝缘皮无缠绕，并能够实现层厚自动预测。
[0009]在一些实施方式中，采用如下技术方案：
[0010]一种带电柔性剥皮工具，包括：底座，分别设置在底座上的第一导线夹紧机构、第二导线夹紧机构、直线运动机构、旋转机构和刀具自动调节机构；所述第一导线夹紧机构和第二导线夹紧机构相对设置，所述刀具自动调节机构与旋转机构连接，旋转机构与直线运动机构连接；
[0011]所述刀具自动调节机构包括相对设置的第一夹紧件和第二夹紧件，剥皮刀具通过刀具固定座连接在其中一个夹紧件上，所述剥皮刀具一端通过转动轴与刀具固定座可转动连接，剥皮刀具另一端通过长槽孔与刀具固定座上的另一轴可滑动连接，以实现剥皮刀具对线缆的弧线形柔性切割。
[0012]作为进一步地方案，所述第一导线夹紧机构或第二导线夹紧机构包括：
[0013]第一夹爪和第二夹爪，所述第一夹爪和第二夹爪通过旋转轴连接并相对设置；所述第一夹爪和第二夹爪的末端分别设有用于啮合的齿；
[0014]第一夹爪和第二夹爪末端的齿分别与第一齿轮传动组件啮合，夹线电机带动第一齿轮传动组件运动，通过第一齿轮传动组件带动与之啮合的第一夹爪和第二夹爪的相对运动，以实现导线夹紧机构的夹紧与打开。
[0015]作为进一步地方案，所述第一齿轮传动组件包括：主动轮，与主动轮啮合的惰性轮，第一同轴齿轮组和第二同轴齿轮组；
[0016]所述第一同轴齿轮组包括分别固定在第一齿轮传动轴上的第一齿轮和第二齿轮，第一齿轮与惰性轮啮合，第二齿轮与第二夹爪的齿啮合；
[0017]所述第二同轴齿轮组包括分别固定在第二齿轮传动轴上的第三齿轮和第四齿轮，第三齿轮与第一齿轮啮合，第四齿轮与第一夹爪的齿啮合。
[0018]作为进一步地方案，所述第一夹爪和第二夹爪上均设有夹线口和弧形托线板，所述夹线口表面附有橡胶垫。
[0019]作为进一步地方案，所述底座上还设有防护壳体，所述防护壳体的上面板上设有第一缺口，旋转机构底座穿过第一缺口进入防护壳体内部，并能够在第一缺口内进行直线运动；
[0020]所述上面板上沿旋转机构运动方向设有滑动轨道，上面板往上依次设有第一层滑动盖板和第二层滑动盖板，第一层滑动盖板和第二层滑动盖板均能够沿滑动轨道滑动；所述第一层滑动盖板上设有用于旋转机构底座穿过的第二缺口，第二缺口的面积小于第一缺口的面积，旋转机构底座运动能够推动第一层滑动盖板的移动；第二层滑动盖板与旋转机构底座固定连接，第二层滑动盖板覆盖的面积大于第二缺口的面积。
[0021]作为进一步地方案，所述第一夹紧件或第二夹紧件上设有测距传感器，所述测距传感器能够测量其与线缆表面的实时垂向距离，利用测距传感器与线缆中心线的垂向距离，能够预测当前线缆的直径。
[0022]作为进一步地方案，所述直线运动机构包括：第一驱动电机，所述第一驱动电机通过传动件与丝杠连接，滑台设置在丝杠上，并能够在丝杠的带动下做直线运动。
[0023]作为进一步地方案，所述旋转机构包括：旋转机构底座，与旋转机构底座连接的旋转机构壳体，固定在旋转机构壳体上第二驱动电机；所述旋转机构壳体上设有用于容纳线缆的U型槽口，所述旋转机构壳体内设有第一U型齿轮，第一U型齿轮上连接固定盘，第一U型齿轮和固定盘的形状与U型槽口的形状相适配；第二驱动电机通过第二齿轮传动组件带动第一U型齿轮转动。
[0024]作为进一步地方案，所述第二齿轮传动组件包括：与第二驱动电机连接的驱动齿轮，同时与驱动齿轮和第一U型齿轮啮合的第一传动齿轮组和第二传动齿轮组；同时与第一传动齿轮组和第一U型齿轮啮合的惰性齿轮，以及同时与第二传动齿轮组和第一U型齿轮啮合的惰性齿轮。
[0025]作为进一步地方案，所述旋转机构壳体上还设有限位传感器，用于检测第一U型齿轮是否恢复至初始位置。
[0026]作为进一步地方案，所述刀具自动调节机构还包括：与旋转机构连接的连接板，用于实现第一夹紧件和第二夹紧件之间的相对运动的双向丝杠结构；以及用于驱动第一夹紧
件和第二夹紧件进行相对运动的刀具进给电机。
[0027]作为进一步地方案，所述剥皮刀具的刃口呈U型口，并U型斜槽排屑结构。
[0028]作为进一步地方案，所述剥皮刀具下方设有光电传感器，所述光电传感器的发射端和接收端正对导线，用于基于线缆绝缘皮与纤芯材质的不同，检测线缆绝缘皮是否切除干净。
[0029]作为进一步地方案，所述刀具自动调节机构上设有用于上端电源和上端控制通讯模块；所述上端控制通讯模块与设置在底座上的下端控制通讯模块进行通信。
[0030]作为进一步地方案，所述底座上安装有绝缘连接件和母端卡盘，母端卡盘安装在绝缘连接件的下端，并与带电作业机器人机械臂末端的公端卡盘相适配。
[0031]作为进一步地方案，所述底座上设有摄像头，用于采集线缆的图像信息。
[0032]在另一些实施方式中，采用如下技术方案：
[0033]一种作业机器人，包括上述的带电柔性剥皮工具。
[0034]在另一些实施方式中，采用如下技术方案：
[0035]一种带电柔性剥皮作业方法，包括：
[0036]作业机器人带动带电柔性剥皮工具运动至设定位置，使得线缆本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带电柔性剥皮工具，其特征在于，包括：底座，分别设置在底座上的第一导线夹紧机构、第二导线夹紧机构、直线运动机构、旋转机构和刀具自动调节机构；所述第一导线夹紧机构和第二导线夹紧机构相对设置，所述刀具自动调节机构与旋转机构连接，旋转机构与直线运动机构连接；所述刀具自动调节机构包括相对设置的第一夹紧件和第二夹紧件，剥皮刀具通过刀具固定座连接在其中一个夹紧件上，所述剥皮刀具一端通过转动轴与刀具固定座可转动连接，剥皮刀具另一端通过长槽孔与刀具固定座上的另一轴可滑动连接，以实现剥皮刀具对线缆的弧线形柔性切割。2.如权利要求1所述的一种带电柔性剥皮工具，其特征在于，所述第一导线夹紧机构或第二导线夹紧机构包括：第一夹爪和第二夹爪，所述第一夹爪和第二夹爪通过旋转轴连接并相对设置；所述第一夹爪和第二夹爪的末端分别设有用于啮合的齿；第一夹爪和第二夹爪末端的齿分别与第一齿轮传动组件啮合，夹线电机带动第一齿轮传动组件运动，通过第一齿轮传动组件带动与之啮合的第一夹爪和第二夹爪的相对运动，以实现导线夹紧机构的夹紧与打开。3.如权利要求2所述的一种带电柔性剥皮工具，其特征在于，所述第一齿轮传动组件包括：主动轮，与主动轮啮合的惰性轮，第一同轴齿轮组和第二同轴齿轮组；所述第一同轴齿轮组包括分别固定在第一齿轮传动轴上的第一齿轮和第二齿轮，第一齿轮与惰性轮啮合，第二齿轮与第二夹爪的齿啮合；所述第二同轴齿轮组包括分别固定在第二齿轮传动轴上的第三齿轮和第四齿轮，第三齿轮与第一齿轮啮合，第四齿轮与第一夹爪的齿啮合。4.如权利要求2所述的一种带电柔性剥皮工具，其特征在于，所述第一夹爪和第二夹爪上均设有夹线口和弧形托线板，所述夹线口表面附有橡胶垫。5.如权利要求1所述的一种带电柔性剥皮工具，其特征在于，所述底座上还设有防护壳体，所述防护壳体的上面板上设有第一缺口，旋转机构底座穿过第一缺口进入防护壳体内部，并能够在第一缺口内进行直线运动；所述上面板上沿旋转机构运动方向设有滑动轨道，上面板往上依次设有第一层滑动盖板和第二层滑动盖板，第一层滑动盖板和第二层滑动盖板均能够沿滑动轨道滑动；所述第一层滑动盖板上设有用于旋转机构底座穿过的第二缺口，第二缺口的面积小于第一缺口的面积，旋转机构底座运动能够推动第一层滑动盖板的移动；第二层滑动盖板与旋转机构底座固定连接，第二层滑动盖板覆盖的面积大于第二缺口的面积。6.如权利要求1所述的一种带电柔性剥皮工具，其特征在于，所述第一夹紧件或第二夹紧件上设有测距传感器，所述测距传感器能够测量其与线缆表面的实时垂向距离，利用测距传感器与线缆中心线的垂向距离，能够预测当前线缆的直径。7.如权利要求1所述的一种带电柔性剥皮工具，其特征在于，所述直线运动机构包括：第一驱动电机，所述第一驱动电机通过传动件与丝杠连接，滑台设置在丝杠上，并能够在丝杠的带动下做直线运动。8.如权利要求1所述的一种带电柔性剥皮工具，其特征在于，所述旋转机构包括：旋转机构底座，与旋转机构底座连接的旋转机构壳体，固定在旋转机构壳体上第二驱动电机；所
述旋转机构壳体上设有用于容纳线缆的U型槽口，所述旋转机构壳体内设有第一U型齿轮，第一U型齿轮上连接固定盘，第一U型齿轮和固定盘的形状与U型槽口的...

【专利技术属性】
技术研发人员：司金保，李健，左新斌，黄锐，张斌，吴琼珊，孙志周，刘继志，田书然，董旭，李成林，曾金保，张伟，
申请(专利权)人：国网智能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：