[實用新型]一種操作臂修補高壓輸電線的末端執行器

有效

• 申請號: 201420478711.5
• 申請日: 2014-08-22
• 公開（公告）號: CN204012416U
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 曹雷;郭銳;張峰;仲亮;賈永剛
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網山東省電力公司電力科學研究院;山東魯能智能技術有限公司
• 主分類號: H02G1/00
• 分類號: H02G1/00
• 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

本實用新型涉及一種操作臂修補高壓輸電線的末端執行器。

背景技術

由于高壓輸電線一般采用鋼芯鋁絞線，在巨大的交變張力作用下輸電線可能產生裂紋、斷股等缺陷，一旦離其他相線、地線或鐵塔等的距離小于安全絕緣距離，會導致閃絡等電力事故的發生。為了預防和避免此類事故的發生，通常由人工對將預絞絲纏繞在輸電線上進行修補。由于這項工作在高空進行，具有相當的危險性。人工操作時還需要斷電，嚴重影響電力的輸送。因此由操作臂代替人來執行和實現高空作業將是一個理想的解決方案。用操作臂執行高壓線上的高空作業時不僅要求操作臂具有良好的構型，具有一定的環境適應能力，還要求操作臂的末端執行器具有能夠完成高空作業的特殊功能。目前國內外已經開發出了許多在高壓線上工作的除冰機器人和巡檢機器人，它們可以代替人在高壓線上進行除冰和巡檢等作業，取得了一些成效。但是，纏繞預絞絲是項復雜的動作。應用機器人時，一個可能的方案是在高壓輸電線的移動平臺上采用雙操作臂，但該方案系統的結構和控制復雜，還容易受到空間的限制(例如，有的輸電線由間距約50厘米的上下左右分布的四根輸電線組成，操作臂一般在它們中間下方，其操作范圍往往受到限制)。另一種方案采用單個操作臂，但這種方案需要有專用的操作臂末端執行器和的相應運動。

實用新型內容

本實用新型為了解決目前還沒有較好的操作臂修補導線的方法和裝置的問題，提出了一種操作臂修補高壓輸電線的末端執行器，該修補高壓輸電線的方法通過單個操作臂即可實現，簡單易行，大大簡化了整個機器人系統的復雜性。

為了實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案：

一種操作臂修補高壓輸電線的末端執行器，包括驅動部件和執行部件，其中：

所述執行部件，包括具有半圓柱凹槽的第一夾子和第二夾子與圓錐銷，第一夾子和第二夾子通過圓錐銷相對連接在驅動部件上；

所述驅動部件，包括前基座、后基座、蝸桿、蝸輪、從動桿、驅動電機和諧波減速器組件，驅動電機固定在后基座上，驅動電機軸連接諧波減速器組件，諧波減速器組件中的輸入鋼輪連接后基座，諧波減速器組件中的輸出盤連接蝸桿的一端，蝸桿另一端安裝于前基座上，蝸桿兩側分別與一個帶有臂桿的蝸輪嚙合，從動桿的一端安裝于前基座上，蝸輪臂桿和從動桿另一端與驅動部分的第一夾子和第二夾子連接。

所述蝸輪臂桿、前基座、從動桿和夾子構成一個平行四邊形機構，蝸輪通過所述機構驅動第一夾子和第二夾子作平面移動，從而完成末端執行器的開合動作。

所述第一夾子和第二夾子的半圓柱凹槽的位置相對，使得第一夾子和第二夾子閉合時兩個半圓柱凹槽形成一個圓柱腔。

所述圓錐銷沿半圓柱凹槽的圓周均勻分布，徑向固定于半圓柱凹槽的孔內。

所述圓錐銷通過過盈配合或螺紋連接的方式固定于半圓柱凹槽內，相鄰兩個圓錐銷的距離相等，為預絞絲直徑的1.2-1.8倍。

所述蝸桿通過軸承安裝于前基座上，所述從動桿通過軸承和銷軸安裝于前基座上。

所述前基座上安裝有基座蓋。

本實用新型的工作原理為：首先，操作臂的末端執行器用其兩個夾子夾著預絞絲的U型環，將預絞絲移動到高壓線上，U型環扣入高壓線，末端執行器將之壓緊、壓實，固定在高壓線上。末端執行器從U形環上松開，沿高壓線方向移至附近，再合閉，環抱高壓線，預絞絲將嵌入夾子上相鄰的兩個圓錐銷之間。當末端執行器在操作臂的驅動下繞著高壓輸電線作合適的螺旋運動時，即能將預絞絲纏繞在高壓輸電線上從而執行修補作業。

本實用新型的有益效果為：

(1)該修補高壓輸電線的方法通過單個操作臂即可實現，簡單易行，大大簡化了整個機器人系統的復雜性；

(2)末端執行器設置執行部分和驅動部分，便于末端執行器功能的擴展或改變：換用不同的執行部分即可實現不同的操作任務，例如高壓電線上掛物的清除、防震錘上螺母的擰卸以及四分叉間隔架上開口銷的拔卸等；

(3)末端執行器作為一個完整的機電系統，具有獨立性，可以安裝到一般的機器人操作臂末端，適用范圍廣泛；

(4)結構簡單、操作臂連接方便。

附圖說明

圖1是本實用新型的末端執行器總裝圖；

圖2是本實用新型的執行器驅動部分爆炸視圖；

圖3是本實用新型的執行部分爆炸視圖；

圖4是本實用新型的具有U型環的預絞絲外觀圖；

圖5是本實用新型的修補導線固定U型環過程示意圖；

圖6是本實用新型的修補導線作業過程示意圖。