專利名稱:除冰巡線機(jī)器人的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種除冰巡線機(jī)器人，屬于特種機(jī)器人領(lǐng)域，旨在提供一種速度平穩(wěn)、能夠靈活地跨越高壓線路上的障礙、體積小、重量輕和耗電省的巡線機(jī)器人。所述機(jī)器人包括機(jī)架下板、機(jī)架上板、控制裝置和三個(gè)機(jī)器人單體，三個(gè)機(jī)器人單體安裝在機(jī)架上板上，機(jī)架下板和機(jī)架上板通過螺栓連接，所述的控制裝置固聯(lián)在機(jī)架下板，所述的機(jī)器人單體包括輪式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、越障機(jī)構(gòu)、輪式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)、越障機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)和除冰裝置。本實(shí)用新型增加輪式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)使巡線機(jī)器人在高壓線上平穩(wěn)運(yùn)行，同時(shí)具有一定的爬坡能力，增加越障機(jī)構(gòu)可以使巡線機(jī)器人能夠較靈活地跨越高壓線路上的障礙，增加除冰裝置可以很好的進(jìn)行快速除冰。
【專利說明】
除冰巡線機(jī)器人
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及巡線機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說，涉及一種具有自動(dòng)越障功能和除冰功能的巡線機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]巡線機(jī)器人是沿架空高壓輸電線路進(jìn)行巡檢作業(yè)的全自動(dòng)化的巡線裝置，能夠帶電作業(yè)(帶電作業(yè)是指在高壓電氣設(shè)備上不停電進(jìn)行檢修、測(cè)試的一種作業(yè)方法，內(nèi)容可分為帶電測(cè)試、帶電檢查和帶電維修等幾方面)，沿輸電導(dǎo)線全程運(yùn)行(包括沿輸電導(dǎo)線的直線段和耐張線段實(shí)現(xiàn)滾動(dòng)爬行，跨越及避讓懸垂線夾、懸垂絕緣子、防震錘、耐張線夾、桿塔等結(jié)構(gòu)型障礙，利用攜帶的傳感儀器對(duì)桿塔、導(dǎo)線及避雷線、絕緣子、線路金具、線路通道等實(shí)施接近檢測(cè)。由于巡線機(jī)器人巡線近距離巡檢因而精度高，不存在巡檢盲區(qū)，又可以提高工作效率，節(jié)省大量的人力資源，巡線費(fèi)用也相對(duì)于直升飛機(jī)巡線而言要低的多，而且避免檢修停電，保證了正常供電。
[0003]因此，采用巡線機(jī)器人自動(dòng)巡線檢測(cè)已成為保障高壓輸電線安全運(yùn)行的一種必要的手段，研制一種成本低、重量輕、控制簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠的巡線機(jī)器人必然會(huì)帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
[0004]由于自然環(huán)境的影響，遇到惡劣的氣候環(huán)境，高壓線容易掛冰，現(xiàn)有的除冰巡線機(jī)器人的結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜，雖能達(dá)到除冰的效果，但是結(jié)果不太理想，所以，目前急需研制出一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小巧的除冰巡線機(jī)器人，解決上述問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種穩(wěn)定性高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，具有除冰功能的巡線機(jī)器人。
[0006]本發(fā)明的一種除冰巡線機(jī)器人，所述的機(jī)器人包括機(jī)架下板、機(jī)架上板、控制裝置和三個(gè)機(jī)器人單體，三個(gè)機(jī)器人單體安裝在機(jī)架上板上，機(jī)架下板和機(jī)架上板通過螺栓連接，所述的控制裝置固聯(lián)在機(jī)架下板，所述的機(jī)器人單體包括輪式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、越障機(jī)構(gòu)、輪式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)、越障機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)和除冰裝置；
[0007]所述的輪式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括滾動(dòng)軸承、滾輪固定架、短軸、滾輪和行走電機(jī)，所述的滾動(dòng)軸承有兩個(gè)，分別固定在滾輪固定架的兩側(cè)，所述的滾輪固定架與上連接板連接，所述的行走電機(jī)與上連接板固聯(lián)，所述的短軸與行走電機(jī)的傳動(dòng)軸通過聯(lián)軸器連接，短軸裝配于兩側(cè)滾動(dòng)軸承中，所述的滾輪通過鍵裝配于短軸上，端蓋通過螺絲固定在滾輪固定架上；
[0008]所述的越障機(jī)構(gòu)包括越障電機(jī)、越障電機(jī)支座、絲桿、絲桿螺母副、螺母連接桿、右擋板和左擋板，所述的越障電機(jī)通過越障電機(jī)支座固聯(lián)在機(jī)架上板上，所述的絲桿與越障電機(jī)的傳動(dòng)軸連接，絲桿穿過機(jī)架上板，絲桿螺母副固定在螺母連接桿上，絲桿與絲桿螺母副螺紋連接，上連接板與螺母連接桿通過鉸接連接，左擋板與螺母連接桿固聯(lián)，右擋板固聯(lián)在機(jī)架上板，所述的控制裝置包括PLC和24V直流電源，通過PLC對(duì)越障電機(jī)和行走電機(jī)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)；
[0009]所述的輪式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)包括行程開關(guān)、行程開關(guān)安裝板、上限位開關(guān)和上限位開關(guān)安裝板，所述的行程開關(guān)安裝在行程開關(guān)安裝板上，行程開關(guān)安裝板安裝在左擋板上，所述的上限位開關(guān)安裝在上限位開關(guān)安裝板上，所述的上限位開關(guān)安裝板固聯(lián)在左擋板上；
[0010]所述的越障機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)包括下限位開關(guān)和下限位開關(guān)安裝板，下限位開關(guān)安裝在下限位開關(guān)安裝板上，所述的下限位開關(guān)安裝板固定在機(jī)架上板上；
[0011]所述的除冰裝置包括電熱絲支架、電熱絲、導(dǎo)線和升壓變壓器，所述的電熱絲通過導(dǎo)線與升壓變壓器相連，所述的升壓變壓器與控制裝置連接，所述的電熱絲鑲嵌在電熱絲支架內(nèi)部，所述的電熱絲支架固定在滾輪固定架上。
[0012]更進(jìn)一步地說，所述的機(jī)器人單體之間距離為350mm。
[0013]更進(jìn)一步地說，所述的電熱絲緊密排列在電熱絲支架內(nèi)部，所述的電熱絲支架的形狀是圓形，電熱絲支架距離高壓線1-3厘米。
[0014]更進(jìn)一步地說，所述的升壓變壓器是直流升壓變壓器。
[0015]更進(jìn)一步地說，所述的滾動(dòng)軸承采用30000型圓錐滾子軸承，軸承支承結(jié)構(gòu)采用采用兩端固定支承型式，滾動(dòng)軸承通過焊接的方式固定在滾輪固定架的兩側(cè)。
[0016]更進(jìn)一步地說，所述的行程開關(guān)選用微動(dòng)碰撞開關(guān)作為檢測(cè)裝置，所述的上限位開關(guān)是位置傳感器，所述的下限位開關(guān)是位置傳感器和壓力傳感器。
[0017]本發(fā)明的有益效果:(I)體積小、重量輕，耗電省，但必須提供足夠的空間安裝攜帶的電源、控制器、探測(cè)儀器等；
[0018](2)抗電磁干擾的能力強(qiáng)，能夠在強(qiáng)電磁干擾環(huán)境中正常使用；
[0019](3)能在高壓線上以要求的速度平穩(wěn)運(yùn)行，具有一定的爬坡能力；
[0020](4)能夠較靈活地跨越高壓線路上的障礙。
[0021](5)增加除冰裝置，可以實(shí)現(xiàn)高壓線除冰功能。
【附圖說明】

[0022]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖
[0023]圖2是本發(fā)明機(jī)器人單體的結(jié)構(gòu)示意圖
[0024]圖3是鉸接連接處的示意圖
[0025]圖4是機(jī)架上板的示意圖
[0026]圖5是輪式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖
[0027]圖6是除冰裝置結(jié)構(gòu)示意圖
[0028]圖中:1_機(jī)架下板;2-螺栓;3-越障電機(jī);4-越障電機(jī)支座;5-機(jī)架上板;6-絲桿;7-絲桿螺母副;8-螺母連接桿;9-右擋板;10-上限位開關(guān)安裝板；11-上限位開關(guān)；12-左擋板；13-上連接板;14-螺絲；15-端蓋;16-滾動(dòng)軸承；17-滾輪固定架；18-短軸；19-滾輪;20-行走電機(jī);21-行程開關(guān);22-行程開關(guān)安裝板;23-下限位開關(guān);24-下限位開關(guān)安裝板;25-電熱絲支架;26-電熱絲;27-導(dǎo)線;28-升壓變壓器和除冰裝置A。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。
[0030]在圖中，巡線機(jī)器人包括機(jī)架下板1、螺栓2、越障電機(jī)3、越障電機(jī)支座4、機(jī)架上板
5、絲桿6、絲桿螺母副7、螺母連接桿8、右擋板9、上限位開關(guān)安裝板10、上限位開關(guān)11、左擋板12、上連接板13、螺絲14、端蓋15、滾動(dòng)軸承16、滾輪固定架17、短軸18、滾輪19、行走電機(jī)20、行程開關(guān)21、行程開關(guān)安裝板22、下限位開關(guān)23、下限位開關(guān)安裝板24、電熱絲支架25、電熱絲26、導(dǎo)線27、升壓變壓器28和除冰裝置A。
[0031]所述的機(jī)器人包括機(jī)架下板1、機(jī)架上板5、控制裝置和三個(gè)機(jī)器人單體，三個(gè)機(jī)器人單體安裝在機(jī)架上板5上，機(jī)架下板I和機(jī)架上板5通過螺栓2連接，所述的控制裝置固聯(lián)在機(jī)架下板I，所述的機(jī)器人單體包括輪式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、越障機(jī)構(gòu)、輪式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)、越障機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)和除冰裝置A;
[0032]所述的輪式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括滾動(dòng)軸承16、滾輪固定架17、短軸18、滾輪19和行走電機(jī)20，所述的滾動(dòng)軸承16有兩個(gè)，分別固定在滾輪固定架17的兩側(cè)，所述的滾輪固定架17與上連接板13連接，所述的行走電機(jī)20與上連接板13固聯(lián)，所述的短軸18與行走電機(jī)20的傳動(dòng)軸通過聯(lián)軸器連接，短軸18裝配于兩側(cè)滾動(dòng)軸承16中，所述的滾輪19通過鍵裝配于短軸18上，端蓋15通過螺絲14固定在滾輪固定架17上；
[0033]所述的越障機(jī)構(gòu)包括越障電機(jī)3、越障電機(jī)支座4、絲桿6、絲桿螺母副7、螺母連接桿8、右擋板9和左擋板12，所述的越障電機(jī)3通過越障電機(jī)支座4固聯(lián)在機(jī)架上板5上，所述的絲桿6與越障電機(jī)3的傳動(dòng)軸連接，絲桿6穿過機(jī)架上板5，絲桿螺母副7固定在螺母連接桿8上，絲桿6與絲桿螺母副7螺紋連接，上連接板13與螺母連接桿8通過鉸接連接，左擋板12與螺母連接桿8固聯(lián)，右擋板9固聯(lián)在機(jī)架上板5，所述的控制裝置包括PLC和24V直流電源，通過PLC對(duì)越障電機(jī)3和行走電機(jī)20進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)；
[0034]所述的輪式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)包括行程開關(guān)21、行程開關(guān)安裝板22、上限位開關(guān)11和上限位開關(guān)安裝板10，所述的行程開關(guān)21安裝在行程開關(guān)安裝板22上，行程開關(guān)安裝板22安裝在左擋板12上，所述的上限位開關(guān)11安裝在上限位開關(guān)安裝板10上，所述的上限位開關(guān)安裝板10固聯(lián)在左擋板12上；
[0035]所述的越障機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)包括下限位開關(guān)23和下限位開關(guān)安裝板24，下限位開關(guān)23安裝在下限位開關(guān)安裝板24上，所述的下限位開關(guān)安裝板24固定在機(jī)架上板5上；
[0036]所述的除冰裝置A包括電熱絲支架25、電熱絲26、導(dǎo)線27和升壓變壓器28，所述的電熱絲26通過導(dǎo)線27與升壓變壓器28相連，所述的升壓變壓器28與控制裝置連接，所述的電熱絲26鑲嵌在電熱絲支架25內(nèi)部，所述的電熱絲支架25固定在滾輪固定架17上。
[0037]所述的機(jī)器人單體之間距離為350mm。所述的電熱絲26緊密排列在電熱絲支架25內(nèi)部，所述的電熱絲支架25的形狀是圓形，電熱絲支架25距離高壓線1-3厘米。所述的升壓變壓器28是直流升壓變壓器。所述的滾動(dòng)軸承16采用30000型圓錐滾子軸承，軸承支承結(jié)構(gòu)采用采用兩端固定支承型式，滾動(dòng)軸承16通過焊接的方式固定在滾輪固定架17的兩側(cè)。所述的行程開關(guān)21選用微動(dòng)碰撞開關(guān)作為檢測(cè)裝置，所述的上限位開關(guān)11是位置傳感器，所述的下限位開關(guān)23是位置傳感器和壓力傳感器。
[0038]除冰巡線機(jī)器人安裝在高壓線上時(shí)，先打開加熱裝置，對(duì)高壓線上的冰進(jìn)行融化，然后打開機(jī)器人，使機(jī)器人開始工作，機(jī)器人行走的同時(shí)既可以完成自動(dòng)越障功能，又可完成除冰功能。
[0039]當(dāng)巡線機(jī)器人沒有遇到障礙物時(shí)，采用三輪同時(shí)驅(qū)動(dòng)方式，使?jié)L輪在行走電機(jī)驅(qū)動(dòng)下沿高壓線行走。
[0040]當(dāng)巡線機(jī)器人遇到障礙物時(shí)，遇到障礙物的滾輪通過螺母絲桿越障機(jī)構(gòu)，使其上升脫離高壓線，再在自身重力的作用下使得滾輪朝一邊傾斜。
[0041]就這樣，三個(gè)滾輪依次擺開脫離高壓線，在另兩個(gè)滾輪的驅(qū)動(dòng)下使脫離高壓線的滾輪越過障礙物，后又通過越障機(jī)構(gòu)下降而與高壓線接觸再次作為驅(qū)動(dòng)輪，其它兩個(gè)滾輪依次通過相同的動(dòng)作完成越障。這樣巡線機(jī)器人就可以順利地越過障礙物。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種除冰巡線機(jī)器人，其特征是，所述的機(jī)器人包括機(jī)架下板(I)、機(jī)架上板(5)、控制裝置和三個(gè)機(jī)器人單體，三個(gè)機(jī)器人單體安裝在機(jī)架上板(5)上，機(jī)架下板(I)和機(jī)架上板(5)通過螺栓(2)連接，所述的控制裝置固聯(lián)在機(jī)架下板(1)，所述的機(jī)器人單體包括輪式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、越障機(jī)構(gòu)、輪式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)、越障機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)和除冰裝置(A); 所述的輪式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括滾動(dòng)軸承(16)、滾輪固定架(17)、短軸(18)、滾輪(19)和行走電機(jī)(20 )，所述的滾動(dòng)軸承(16 )有兩個(gè)，分別固定在滾輪固定架(17 )的兩側(cè)，所述的滾輪固定架(17 )與上連接板(13 )連接，所述的行走電機(jī)(20 )與上連接板(13 )固聯(lián)，所述的短軸(18)與行走電機(jī)(20)的傳動(dòng)軸通過聯(lián)軸器連接，短軸(18)裝配于兩側(cè)滾動(dòng)軸承(16)中，所述的滾輪(19)通過鍵裝配于短軸(18)上，端蓋(15)通過螺絲(14)固定在滾輪固定架(17)上； 所述的越障機(jī)構(gòu)包括越障電機(jī)(3)、越障電機(jī)支座(4)、絲桿(6)、絲桿螺母副(7)、螺母連接桿(8)、右擋板(9)和左擋板(12)，所述的越障電機(jī)(3)通過越障電機(jī)支座(4)固聯(lián)在機(jī)架上板(5)上，所述的絲桿(6)與越障電機(jī)(3)的傳動(dòng)軸連接，絲桿(6)穿過機(jī)架上板(5)，絲桿螺母副(7)固定在螺母連接桿(8)上，絲桿(6)與絲桿螺母副(7)螺紋連接，上連接板(13)與螺母連接桿(8)通過鉸接連接，左擋板(12)與螺母連接桿(8)固聯(lián)，右擋板(9)固聯(lián)在機(jī)架上板(5)，所述的控制裝置包括PLC和24V直流電源，通過PLC對(duì)越障電機(jī)(3 )和行走電機(jī)(20)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)； 所述的輪式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)包括行程開關(guān)(21)、行程開關(guān)安裝板(22)、上限位開關(guān)(11)和上限位開關(guān)安裝板(10)，所述的行程開關(guān)(21)安裝在行程開關(guān)安裝板(22)上，行程開關(guān)安裝板(22)安裝在左擋板(12)上，所述的上限位開關(guān)(11)安裝在上限位開關(guān)安裝板(10)上，所述的上限位開關(guān)安裝板(10)固聯(lián)在左擋板(12)上； 所述的越障機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)包括下限位開關(guān)(23)和下限位開關(guān)安裝板(24)，下限位開關(guān)(23)安裝在下限位開關(guān)安裝板(24)上，所述的下限位開關(guān)安裝板(24)固定在機(jī)架上板(5)上； 所述的除冰裝置(A)包括電熱絲支架(25)、電熱絲(26)、導(dǎo)線(27)和升壓變壓器(28)，所述的電熱絲(26)通過導(dǎo)線(27)與升壓變壓器(28)相連，所述的升壓變壓器(28)與控制裝置連接，所述的電熱絲(26)鑲嵌在電熱絲支架(25)內(nèi)部，所述的電熱絲支架(25)固定在滾輪固定架(17)上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的除冰巡線機(jī)器人，其特征是，所述的機(jī)器人單體之間距離為350mmo3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的除冰巡線機(jī)器人，其特征是，所述的電熱絲(26)緊密排列在電熱絲支架(25)內(nèi)部，所述的電熱絲支架(25)的形狀是圓形，電熱絲支架(25)距離高壓線1-3厘米。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的除冰巡線機(jī)器人，其特征是，所述的升壓變壓器(28)是直流升壓變壓器。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的除冰巡線機(jī)器人，其特征是，所述的滾動(dòng)軸承(16)采用30000型圓錐滾子軸承，軸承支承結(jié)構(gòu)采用采用兩端固定支承型式，滾動(dòng)軸承(16)通過焊接的方式固定在滾輪固定架(17)的兩側(cè)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的除冰巡線機(jī)器人，其特征是，所述的行程開關(guān)(21)選用微動(dòng)碰撞開關(guān)作為檢測(cè)裝置，所述的上限位開關(guān)(11)是位置傳感器，所述的下限位開關(guān)(23)是位置傳感器和壓力傳感器。
【文檔編號(hào)】H02G7/16GK205724781SQ201620382411
【公開日】2016年11月23日
【申請(qǐng)日】2016年4月30日
【發(fā)明人】王永輝, 冷護(hù)基, 陳霞, 郭凌鋒, 焉晉卿, 金炟岐
【申請(qǐng)人】馬鞍山市翔宇機(jī)械自動(dòng)化科技有限公司