[發明專利]一種變電站絕緣子防污閃涂料噴涂機器人系統及噴涂方法

有效

• 申請號: 201911253579.1
• 申請日: 2019-12-09
• 公開（公告）號: CN110899027B
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發明（設計）人: 李健;劉繼志;陳強;李建祥;周大洲;王振利;董旭;許榮浩;楊月琛;劉丕玉
• 申請（專利權）人: 國網智能科技股份有限公司
• 主分類號: B05B13/04
• 分類號: B05B13/04;B05B15/70;B05B12/12;B05B12/08;B05B12/00
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 黃海麗

1.一種變電站絕緣子防污閃涂料噴涂機器人系統，其特征在于，包括：機器人本體和噴涂工具；所述機器人本體包括升降機構，噴涂工具設于升降機構前端；所述噴涂工具包括支撐機構、環抱機構以及至少一個噴涂機構；所述環抱機構與支撐機構連接，且能夠相對于支撐機構進行垂直升降運動；所述環抱機構包括環形內腔和能夠沿環形內腔運動的環形件，并且，所述環形內腔下方設有環形開口；至少一個噴涂機構設于環抱機構下方，與環形件連接，能夠沿環形開口隨環形件運動；所述環抱機構上設有兩個分辨率相同的攝像頭，所述兩個攝像頭均朝向環抱范圍內，且設于所述環抱機構所在圓的同一直徑上；基于環抱機構上兩個攝像頭采集的待噴涂絕緣子視頻，調整噴涂工具方位，使得待噴涂絕緣子位于環抱機構所在圓周范圍的中心位置，具體包括：

(1)獲取兩個攝像頭采集到的兩路視頻；

(2)對兩路進行分析，通過卷積神經網絡算法檢測視頻流里是否存在絕緣子，若存在絕緣子，進入步驟(3)；若不存在，調整機器人升降機構姿態，重復步驟(1)-(2)，直至能夠檢測到絕緣子；

(3)對兩路視頻流中檢測到的絕緣子區域分別使用閾值分割的方法提取絕緣子連通域，并求取連通域的中心點(x1,y1)、(x2,y2)和連通域所占像素點總數Num₁、Num₂，并通過Num₁、Num₂確定連通域所占視頻流圖像比例：兩個攝像頭采集到的圖像大小為M×N，則其視野中心的像素位置均為

(4)通過比較c1、c2的大小及(x1,y1)與(x2,y2)與的位置關系可得到絕緣子在半圓環抱裝置內的位置，并根據比較結果對調整裝置與絕緣子的相對位置，直至絕緣子位于裝置中間；

噴涂機構基于支撐機構上下移動，基于環抱機構周向移動全方位噴涂；同時，噴涂機構徑向運動，在噴涂過程中多次靠近和遠離待噴涂的絕緣子，保證無死角均勻噴涂；

噴涂機構包括水平滑臺、噴槍架和噴槍；其中，水平滑臺方向與環抱機構直徑方向一致，通過連接桿連接在環形齒輪上；噴槍架連接在水平滑臺下方，且能夠相對于水平滑臺進行徑向運動；噴槍架上設有兩個上下分布的噴槍位。

2.如權利要求1所述的一種變電站絕緣子防污閃涂料噴涂機器人系統，其特征在于，支撐機構與環抱機構通過連接支架連接；支撐機構上垂直設有滑桿，連接支架一端為套設于所述滑桿上的滑塊，另一端與環抱機構連接；所述滑塊與第一步進電機連接。

3.如權利要求2所述的一種變電站絕緣子防污閃涂料噴涂機器人系統，其特征在于，所述環抱機構的環形內腔與連接支架相對的一側開口，所述環形件為環形齒輪；所述連接支架與開口相應的位置設有與環形齒輪相嚙合的第二齒輪；所述連接支架上還設有與第二齒輪連接的第二步進電機；

所述環形內腔上表面設有環形導槽，環形齒輪的齒圈上設有與環形導槽相匹配的滑塊。

4.如權利要求1所述的一種變電站絕緣子防污閃涂料噴涂機器人系統，其特征在于，所述水平滑臺上位于環抱機構外側的一端設有電缸，用于驅動噴槍架進行徑向運動。

5.如權利要求4所述的一種變電站絕緣子防污閃涂料噴涂機器人系統，其特征在于，所述噴涂機構為兩個；環抱框架下方中心位置處設有接近開關，用于在噴涂過程中感應兩個噴涂機構上的電缸。

6.如權利要求1所述的一種變電站絕緣子防污閃涂料噴涂機器人系統，其特征在于，所述噴涂機構還連接儲料罐和噴涂控制系統；所述噴涂控制系統包括壓縮空氣管路、有機溶劑管路、清水管路和涂料管路，其中，壓縮空氣管路的輸入端連接壓縮空氣儲氣罐，輸出端分為五路，分別連接噴槍、4位換色閥、有機溶劑儲料罐、清水儲料罐、涂料儲料罐；有機溶劑管路、清水管路和涂料管路輸入端分別連接有機溶劑儲料罐、清水儲料罐、涂料儲料罐，輸出端均與4位換色閥連接，并通過4位換色閥與供給管路連接，供給管路連接噴槍；連接4位換色閥的壓縮空氣管路、有機溶劑管路、清水管路和涂料管路上分別設有相應管路的開關。