[發明專利]高壓帶電作業機器人專用聲控斷線鉗

有效

• 申請號: 201210092631.1
• 申請日: 2012-03-31
• 公開（公告）號: CN102615217A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 趙玉良;李運廠;戚暉;李健;尚文政
• 申請（專利權）人: 山東電力研究院
• 主分類號: B21F11/00
• 分類號: B21F11/00;H02G1/02;G05B19/042
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

技術領域：

本發明屬于高壓帶電作業電動工具領域，特別涉及一種聲控發送、接收無線信號并進行電機電流閉環控制，以便控制專用聲控斷線鉗的剪切速度、轉矩，完成對電力電纜切斷的高壓帶電作業機器人專用聲控斷線鉗。

背景技術：

為了提高帶電作業的自動化水平和安全性，減輕操作人員的勞動強度和強電磁場對操作人員的人身威脅，上世紀后期許多國家已經展開了帶電作業機器人的研究，但并未同時對機器人配合使用的作業工具進行深入研究與開發。高壓帶電作業所用的斷線鉗是高壓帶電作業機器人的專用作業工具之一，其主要功能是在高壓帶電作業中，對電力電纜進行切斷。目前斷線鉗應用技術中，主要有電動、液壓、電動液壓結合、手動施力剪切等類型，其共同特點是人工手持、手動對工具施加外力或手動開閉開關，是一種人與電力電纜近距離操作的形式，無法滿足高壓帶電安全規則要求，也無法應用于帶電作業機器人操作。并且，在目前高壓帶電作業機器人應用中，主要采用主從式作業機器人，工作人員雙手操縱機器人的主手，已經不方便再使用機械動作驅動機器人來完成作業工具的開啟和關閉。因此為高壓帶電作業機器提供的斷線鉗必須具有以下特點：適用機器人操作、可適應現場高壓作業環境、可解放工作人員雙手并且可遠程控制、操作方便和可靠。

經對現有技術的文獻檢索發現，申請號為02135135.X名稱為“高壓帶電作業機器人裝置”的專利、申請號為02267831.X名稱為“機器人高壓帶電作業裝置”的專利、《電力系統自動化》2003年23卷第7期《高壓帶電作業機器人的研制》、《供用電》2005年22卷第3期《輸配電系統帶電作業機器人技術》、《上海交通大學學報》2005第06期《DWR-I遙操作高壓帶電作業機器人》，都提出可采用機器人進行帶電作業，也簡單指出機器人可利用所夾持專用工具完成高壓帶電作業，但未能再對專用工具進行具體、深入地研究及探索，更未能提供一種實施方案用于聲控剪斷電纜，使高壓帶電作業機器人無法充分發揮其優勢，更無法拓展新領域、新應用。

《微計算機信息》2010第32期《高壓帶電作業機器人專用遙控剝皮器的研制》、《制造業自動化》2011第07期《高壓帶電作業機器人自動剝皮器的研制》、《制造業自動化》2010第08期《高壓帶電作業機器人專用遙控電動扳手的研制》，提供了高壓帶電作業機器人利用專用剝皮器、專用電動扳手完成帶電操作的方案或裝置，但技術應用范圍專一，為單一工序的專用技術方案，且其提出的遙控技術為手工按壓按鈕，手動完成遙控操作，無意達到具有可解放工作人員雙手的特性，無法滿足提供一種適用于高壓帶電作業機器人、可遠程遙控，用于切斷電纜的裝置和技術方案。

由此可見，高壓帶電作業機器人專用工具仍存在較大的技術缺失，此種現狀已經嚴重制約著帶電作業機器人在電網中的實際應用和推廣。

發明內容：

本發明的目的在于解決上述問題，提供一種高壓帶電作業機器人專用聲控斷線鉗。控制器采用無線遙控的方式，聲控總成以ATMEGA128單片機作為主控制器，電源模塊具有過壓、過流、低壓、防反接保護功能，選用驅動電流大的電機驅動模塊，采用電流反饋保護方法，可以對斷線鉗進行速度、扭矩控制。這種聲控斷線鉗通過聲控發射啟動遙控器進行遠程控制，比手動斷線鉗更加安全、可靠，可滿足高壓帶電作業機器人完成對電力電纜的切斷要求。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種高壓帶電作業機器人專用聲控斷線鉗，它主要由斷線鉗主體、聲控發射啟動遙控器和聲控總成組成；其中所述斷線鉗主體包括主殼體，主殼體內設有液壓動力裝置，液壓動力裝置與活動切刀連接，活動切刀與固定安裝在主殼體上的固定切刀鉸接；在主殼體后部設有電源以及與聲控發射啟動遙控器相配合的聲控總成；

所述聲控總成包括盒體，在盒體上設有指示燈、天線，天線與盒體內的無線接收器連接，無線接收器與微控制器連接，微控制器與光隔離電路、電機驅動電路以及電機連接，電機驅動電路還通過電流反饋電路與微控制器構成閉環連接；微控制器和電機驅動電路分別與電源連接；

所述電流反饋電路包括電流傳感器、運算放大器、比較器，電流傳感器采集電機驅動電路的電流，送入運算放大器，放大后的信號送入比較器，微控制器處理后控制電機驅動電路。