一種懸掛式架空電線電纜智能除冰機器人的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種懸掛式架空電線電纜智能除冰機器人，包括冗余并聯(lián)機構和除冰裝置；所述的冗余并聯(lián)機構位于除冰裝置正上方，且冗余并聯(lián)機構下端與除冰裝置相連接。本發(fā)明可對架空電線電纜進行自動化除冰作業(yè)，且除冰效果明顯、安全性高和穩(wěn)定性強，解決了架空電線電纜低溫環(huán)境下結冰后人工除冰困難的問題，保證了惡劣環(huán)境中電力輸送的穩(wěn)定性。且冗余并聯(lián)機構采用2?UPS?2?RPS的并聯(lián)機構形式，其能實現(xiàn)沿X軸和Z軸移動以及繞X軸和繞Y軸的轉動共四個自由度方向的運動，便于本發(fā)明在對電線電纜除冰時的移動作業(yè)和柔性作業(yè)，降低了本發(fā)明在除冰作業(yè)過程中對電線電纜本身造成的破損。
【專利說明】
一種懸掛式架空電線電纜智能除冰機器人
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及電力維護技術領域，具體的說是一種懸掛式架空電線電纜智能除冰機器人。
【背景技術】
[0002]近幾年，隨著信息化的發(fā)展，全國各地的架空電線電纜的鋪設隨處可見，通過電線電纜為人民群眾進行輸電以及傳送信息，其對人們的日常生活起到了至關重要的作用，但是每年一到冬天時節(jié)，尤其是我國北方地區(qū)，由于室外環(huán)境溫度低，而且雨雪天氣偏多，造成了很多架空的電線電纜容易結冰，結冰后的架空電線電纜重量明顯增重，使得各處架空電線電纜出現(xiàn)下陷或者斷裂的現(xiàn)象，給輸電造成了嚴重影響，給人們群眾的生活帶來了極大的不便，也給國家?guī)砹藰O大的經(jīng)濟損失，目前我國對于架空電線電纜除冰作業(yè)多為人工使用攀爬器械爬上鐵塔或者乘坐起升器械進行人工除冰，人工除冰不僅除冰速度慢，除冰效果不明顯，占用了大量的人力，而且在人工除冰過程存在極大的安全隱患，容易造成觸電或者墜落等安全事故。鑒于此，本發(fā)明提供了一種懸掛式架空電線電纜智能除冰機器人。

【發(fā)明內容】

[0003]為了彌補現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供了一種懸掛式架空電線電纜智能除冰機器人。
[0004]本發(fā)明所要解決其技術問題所采用以下技術方案來實現(xiàn)。
[0005]—種懸掛式架空電線電纜智能除冰機器人，包括冗余并聯(lián)機構和除冰裝置;所述的冗余并聯(lián)機構位于除冰裝置正上方，且冗余并聯(lián)機構下端與除冰裝置相連接。
[0006]進一步，所述的冗余并聯(lián)機構包括定平臺、動平臺、第一支鏈和第二支鏈;所述的定平臺和動平臺均為圓盤狀結構，且動平臺位于定平臺正下方，定平臺上端部分和動平臺下端部分均分別設置有安裝螺紋;所述的第一支鏈和第二支鏈的數(shù)量均為二，第一支鏈和第二支鏈均位于定平臺和動平臺之間，第一支鏈和第二支鏈的兩端均分別與定平臺和動平臺相連接;所述的第一支鏈包括第一耳座、虎克鉸、第一電動推桿、第一球鉸鏈、第一連接柱和第一減震彈簧;所述的第一耳座固定在定平臺上端面上，第一耳座與第一電動推桿下端之間采用虎克鉸進行連接，第一電動推桿上端與第一球鉸鏈相連接，第一球鉸鏈通過第一連接柱固定在動平臺的下端面上，第一減震彈簧繞套在第一電動推桿上;通過虎克鉸可進行兩個方向的轉動，通過第一球鉸鏈可進行三個方向的轉動，通過第一電動推桿可進行上下移動，第一支鏈采用2-UPS并聯(lián)機構的形式，且通過第一減震彈簧增加了第一支鏈運動時的平穩(wěn)性，提高了本發(fā)明的運動性能;所述的第二支鏈包括第二耳座、轉動銷、第二電動推桿、第二球鉸鏈、第二連接柱和第二減震彈簧;所述的第二耳座固定在定平臺上端面上，第二耳座與第二電動推桿下端之間采用轉動銷進行連接，第二電動推桿上端與第二球鉸鏈相連接，第二球鉸鏈通過第二連接柱固定在動平臺的下端面上，第二減震彈簧繞套在第二電動推桿上;通過轉動銷可進行一個方向的轉動，通過第二球鉸鏈可進行三個方向的轉動，通過第二電動推桿可進行上下移動，第二支鏈采用2-RPS并聯(lián)機構的形式，且通過第二減震彈簧增加了第二支鏈運動時的平穩(wěn)性，提高了本發(fā)明的運動性能;所述的冗余并聯(lián)機構通過定平臺、動平臺、第一支鏈和第二支鏈組成了四自由度對稱并聯(lián)機構，且其采用2-UPS-2-RPS的并聯(lián)機構形式，其能實現(xiàn)沿X軸和Z軸移動以及繞X軸和繞Y軸的轉動共四個自由度方向的運動，且四個自由度均獨立，通過四個自由度也可以協(xié)調工作，使的動平臺軌跡沿預定空間的曲線運動，運動平穩(wěn)，運動靈活，在本發(fā)明中，通過冗余并聯(lián)機構帶動整個除冰裝置在空間內可進行兩平移兩轉動共四個自由度方向的運動，便于除冰裝置在對架空電線電纜除冰作業(yè)時精準微尺寸和方位的調節(jié)，便于本發(fā)明在對電線電纜除冰時的移動作業(yè)和柔性作業(yè)，降低了本發(fā)明在除冰作業(yè)過程中對電線電纜本身造成的破損。
[0007]進一步，所述的除冰裝置包括連接平臺和除冰機構，且除冰機構數(shù)量為六，連接平臺下端為方形板狀結構，連接平臺上端為圓柱狀結構，且連接平臺上端面上開設有與動平臺下端安裝螺紋部分相配合連接的下安裝螺紋孔，通過螺紋連接的方式便于本發(fā)明的拆卸和安裝，除冰機構位于連接平臺下方，且除冰機構沿連接平臺的橫向中心軸線分別兩兩相向對稱布置;所述的除冰機構包括調節(jié)導軌、調節(jié)導塊、第一耳座、第一轉軸、第一連桿、第二耳座、第二轉軸、除冰卡爪、第三耳座、第三轉軸、上支撐桿、拉簧、下支撐桿、第四耳座和第四轉軸;所述的調節(jié)導軌左右兩端分別設置有擋板，調節(jié)導塊安裝在調節(jié)導軌上，第一耳座固定在調節(jié)導塊上，第一連桿上端通過第一轉軸安裝在第一耳座上，第一連桿下端通過第二轉軸安裝在第二耳座上，第二耳座固定在除冰卡爪右上端外側面上，上支撐桿上端通過第三轉軸安裝在第三耳座上，拉簧位于上支撐桿和下支撐桿之間，且拉簧一端與上支撐桿下端相連接，拉簧另一端與下支撐桿上端相連接，下支撐桿下端通過第四轉軸安裝在第四耳座上，第四耳座固定在除冰卡爪右下端外側面上；所述的除冰卡爪包括固定架、定位塊、除冰爪和振動棒;所述的固定架呈半圓環(huán)形結構，且固定架內側設置有安裝腔，定位塊數(shù)量為二，定位塊分別固定在固定架上下兩端，除冰爪和振動棒數(shù)量不少于十，除冰爪位于固定架內側，且除冰爪沿固定架的中心軸線呈周向均勻布置，除冰爪后端開設有“Ω”型槽，且除冰爪后端安裝在固定架內側的安裝腔內部，除冰爪前端為錐形狀，除冰爪材質為不銹鋼材料，振動棒安裝在除冰爪后端的“ Ω ”型槽內；具體作業(yè)時，首先將兩兩相向安裝的除冰機構調節(jié)成張開狀態(tài)，當除冰裝置接近待除冰電線電纜時，將除冰機構卡套在電線電纜外側，然后啟動調節(jié)導軌和調節(jié)導塊，使得兩兩相向安裝的除冰機構同步向內側運動，當除冰爪接觸到冰塊表面時，啟動振動棒，通過振動棒的振動帶動除冰爪的振動，且除冰爪前端為錐形結構，更加有利于冰塊的破除，且除冰機構采用振動破碎的方式對架空電線電纜上的冰塊進行破碎，除冰效果好，且除冰機構位置可調，可適應于不同結冰厚度和不同粗細的架空電線電纜的除冰作業(yè)，同時通過定位塊可防止除冰爪對電線電纜本身的外表面的損傷和破壞，使得除冰裝置除冰作業(yè)時安全性高、除冰效果明顯且作業(yè)穩(wěn)定性強。
[0008]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
[0009](I)本發(fā)明可對架空電線電纜進行自動化除冰作業(yè)，且除冰效果明顯、安全性高和穩(wěn)定性強，解決了架空電線電纜低溫環(huán)境下結冰后人工除冰困難的問題，保證了惡劣環(huán)境中電力輸送的穩(wěn)定性。
[0010](2)本發(fā)明的冗余并聯(lián)機構采用2-UPS-2-RPS的并聯(lián)機構形式，其能實現(xiàn)沿X軸和Z軸移動以及繞X軸和繞Y軸的轉動共四個自由度方向的運動，運動平穩(wěn)且靈活，其可帶動整個除冰裝置在空間內可進行兩平移兩轉動共四個自由度方向的運動，便于除冰裝置在對架空電線電纜除冰作業(yè)時精準微尺寸和方位的調節(jié)，便于本發(fā)明在對電線電纜除冰時的移動作業(yè)和柔性作業(yè)，降低了本發(fā)明在除冰作業(yè)過程中對電線電纜本身造成的破損。
[0011](3)本發(fā)明的除冰裝置采用振動破碎的方式對架空電線電纜上的冰塊進行破碎，除冰效果好，且除冰機構位置可調，可適應于不同結冰厚度和不同粗細的架空電線電纜的除冰作業(yè)，同時通過定位塊可防止除冰爪對電線電纜本身的外表面的損傷和破壞，使得除冰裝置除冰作業(yè)時安全性高、除冰效果明顯且作業(yè)穩(wěn)定性強。
【附圖說明】
[0012]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
[0013]圖1是本發(fā)明的立體結構示意圖；
[0014]圖2是本發(fā)明冗余并聯(lián)機構的立體結構示意圖；
[0015]圖3是本發(fā)明除冰裝置的立體結構示意圖；
[0016]圖4是本發(fā)明兩個除冰機構配合時的立體結構示意圖；
[0017]圖5是本發(fā)明除冰機構的立體結構示意圖。
【具體實施方式】
[0018]為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本發(fā)明。
[0019]如圖1至圖5所示，一種懸掛式架空電線電纜智能除冰機器人，包括冗余并聯(lián)機構2和除冰裝置3;所述的冗余并聯(lián)機構2位于除冰裝置3正上方，且冗余并聯(lián)機構2下端與除冰裝置3相連接。
[0020]如圖1和圖2所示，所述的冗余并聯(lián)機構2包括定平臺21、動平臺22、第一支鏈23和第二支鏈24;所述的定平臺21和動平臺22均為圓盤狀結構，且動平臺22位于定平臺21正下方，定平臺21上端部分和動平臺22下端部分均分別設置有安裝螺紋;所述的第一支鏈23和第二支鏈24的數(shù)量均為二，第一支鏈23和第二支鏈24均位于定平臺21和動平臺22之間，第一支鏈23和第二支鏈24的兩端均分別與定平臺21和動平臺22相連接;所述的第一支鏈23包括第一耳座231、虎克鉸232、第一電動推桿233、第一球鉸鏈234、第一連接柱235和第一減震彈簧236;所述的第一耳座231固定在定平臺21上端面上，第一耳座231與第一電動推桿233下端之間采用虎克鉸232進行連接，第一電動推桿233上端與第一球鉸鏈234相連接，第一球鉸鏈234通過第一連接柱235固定在動平臺22的下端面上，第一減震彈簧236繞套在第一電動推桿233上;通過虎克鉸232可進行兩個方向的轉動，通過第一球鉸鏈234可進行三個方向的轉動，通過第一電動推桿233可進行上下移動，第一支鏈23采用2-UPS并聯(lián)機構的形式，且通過第一減震彈簧236增加了第一支鏈23運動時的平穩(wěn)性，提高了本發(fā)明的運動性能;所述的第二支鏈24包括第二耳座241、轉動銷242、第二電動推桿243、第二球鉸鏈244、第二連接柱245和第二減震彈簧246;所述的第二耳座241固定在定平臺21上端面上，第二耳座241與第二電動推桿243下端之間采用轉動銷242進行連接，第二電動推桿243上端與第二球鉸鏈244相連接，第二球鉸鏈244通過第二連接柱245固定在動平臺22的下端面上，第二減震彈簧246繞套在第二電動推桿243上；通過轉動銷242可進行一個方向的轉動，通過第二球鉸鏈244可進行三個方向的轉動，通過第二電動推桿243可進行上下移動，第二支鏈24采用2-RPS并聯(lián)機構的形式，且通過第二減震彈簧246增加了第二支鏈24運動時的平穩(wěn)性，提高了本發(fā)明的運動性能；所述的冗余并聯(lián)機構2通過定平臺21、動平臺22、第一支鏈23和第二支鏈24組成了四自由度對稱并聯(lián)機構，且其采用2-UPS-2-RPS的并聯(lián)機構形式，其能實現(xiàn)沿X軸和Z軸移動以及繞X軸和繞Y軸的轉動共四個自由度方向的運動，且四個自由度均獨立，通過四個自由度也可以協(xié)調工作，使的動平臺22軌跡沿預定空間的曲線運動，運動平穩(wěn)，運動靈活，在本發(fā)明中，通過冗余并聯(lián)機構2帶動整個除冰裝置3在空間內可進行兩平移兩轉動共四個自由度方向的運動，便于除冰裝置3在對架空電線電纜除冰作業(yè)時精準微尺寸和方位的調節(jié)，便于本發(fā)明在對電線電纜除冰時的移動作業(yè)和柔性作業(yè)，降低了本發(fā)明在除冰作業(yè)過程中對電線電纜本身造成的破損。
[0021]如圖3至圖5所示，所述的除冰裝置3包括連接平臺31和除冰機構32，且除冰機構32數(shù)量為六，連接平臺31下端為方形板狀結構，連接平臺32上端為圓柱狀結構，且連接平臺31上端面上開設有與動平臺22下端安裝螺紋部分相配合連接的下安裝螺紋孔，通過螺紋連接的方式便于本發(fā)明的拆卸和安裝，除冰機構32位于連接平臺下方，且除冰機構32沿連接平臺31的橫向中心軸線分別兩兩相向對稱布置;所述的除冰機構32包括調節(jié)導軌321、調節(jié)導塊322、第一耳座323、第一轉軸324、第一連桿325、第二耳座326、第二轉軸327、除冰卡爪328、第三耳座329、第三轉軸3210、上支撐桿3211、拉簧3212、下支撐桿3213、第四耳座3214和第四轉軸3215;所述的調節(jié)導軌321左右兩端分別設置有擋板，調節(jié)導塊322安裝在調節(jié)導軌321上，第一耳323座固定在調節(jié)導塊322上，第一連桿325上端通過第一轉軸324安裝在第一耳座323上，第一連桿325下端通過第二轉軸327安裝在第二耳座326上，第二耳座326固定在除冰卡爪328右上端外側面上，上支撐桿3211上端通過第三轉軸3210安裝在第三耳座329上，拉簧3212位于上支撐桿3211和下支撐桿3213之間，且拉簧3212—端與上支撐桿3211下端相連接，拉簧3212另一端與下支撐桿3213上端相連接，下支撐桿3213下端通過第四轉軸3215安裝在第四耳座3214上，第四耳座3214固定在除冰卡爪328右下端外側面上;所述的除冰卡爪328包括固定架3281、定位塊3282、除冰爪3283和振動棒3284;所述的固定架3281呈半圓環(huán)形結構，且固定架3281內側設置有安裝腔，定位塊3282數(shù)量為二，定位塊3282分別固定在固定架3281上下兩端，除冰爪3283和振動棒3284數(shù)量不少于十，除冰爪3283位于固定架3281內側，且除冰爪3283沿固定架3281的中心軸線呈周向均勻布置，除冰爪3283后端開設有“ Ω ”型槽，且除冰爪3283后端安裝在固定架3281內側的安裝腔內部，除冰爪3283前端為錐形狀，除冰爪3283材質為不銹鋼材料，振動棒3284安裝在除冰爪3283后端的“ Ω ”型槽內；具體作業(yè)時，首先將兩兩相向安裝的除冰機構32調節(jié)成張開狀態(tài)，當除冰裝置3接近待除冰電線電纜時，將除冰機構32卡套在電線電纜外側，然后啟動調節(jié)導軌321和調節(jié)導塊322，使得兩兩相向安裝的除冰機構32同步向內側運動，當除冰爪3283接觸到冰塊表面時，啟動振動棒3284，通過振動棒3284的振動帶動除冰爪3283的振動，且除冰爪3283前端為錐形結構，更加有利于冰塊的破除，且除冰機構32采用振動破碎的方式對架空電線電纜上的冰塊進行破碎，除冰效果好，且除冰機構32位置可調，可適應于不同結冰厚度和不同粗細的架空電線電纜的除冰作業(yè)，同時通過定位塊3282可防止除冰爪3283對電線電纜本身的外表面的損傷和破壞，使得除冰裝置3除冰作業(yè)時安全性高、除冰效果明顯且作業(yè)穩(wěn)定性強。
[0022]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中的描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
【主權項】
1.一種懸掛式架空電線電纜智能除冰機器人，其特征在于:包括冗余并聯(lián)機構和除冰裝置;所述的冗余并聯(lián)機構位于除冰裝置正上方，且冗余并聯(lián)機構下端與除冰裝置相連接；其中: 所述的冗余并聯(lián)機構包括定平臺、動平臺、第一支鏈和第二支鏈;所述的定平臺和動平臺均為圓盤狀結構，且動平臺位于定平臺正下方，定平臺上端部分和動平臺下端部分均分別設置有安裝螺紋;所述的第一支鏈和第二支鏈的數(shù)量均為二，第一支鏈和第二支鏈均位于定平臺和動平臺之間，第一支鏈和第二支鏈的兩端均分別與定平臺和動平臺相連接； 所述的第一支鏈包括第一耳座、虎克鉸、第一電動推桿、第一球鉸鏈、第一連接柱和第一減震彈簧;所述的第一耳座固定在定平臺上端面上，第一耳座與第一電動推桿下端之間采用虎克鉸進行連接，第一電動推桿上端與第一球鉸鏈相連接，第一球鉸鏈通過第一連接柱固定在動平臺的下端面上，第一減震彈簧繞套在第一電動推桿上； 所述的除冰裝置包括連接平臺和除冰機構，且除冰機構數(shù)量為六，連接平臺下端為方形板狀結構，連接平臺上端為圓柱狀結構，且連接平臺上端面上開設有與動平臺下端安裝螺紋部分相配合連接的下安裝螺紋孔，除冰機構位于連接平臺下方，且除冰機構沿連接平臺的橫向中心軸線分別兩兩相向對稱布置； 所述的除冰機構包括調節(jié)導軌、調節(jié)導塊、第一耳座、第一轉軸、第一連桿、第二耳座、第二轉軸、除冰卡爪、第三耳座、第三轉軸、上支撐桿、拉簧、下支撐桿、第四耳座和第四轉軸;所述的調節(jié)導軌左右兩端分別設置有擋板，調節(jié)導塊安裝在調節(jié)導軌上，第一耳座固定在調節(jié)導塊上，第一連桿上端通過第一轉軸安裝在第一耳座上，第一連桿下端通過第二轉軸安裝在第二耳座上，第二耳座固定在除冰卡爪右上端外側面上，上支撐桿上端通過第三轉軸安裝在第三耳座上，拉簧位于上支撐桿和下支撐桿之間，且拉簧一端與上支撐桿下端相連接，拉簧另一端與下支撐桿上端相連接，下支撐桿下端通過第四轉軸安裝在第四耳座上，第四耳座固定在除冰卡爪右下端外側面上。2.根據(jù)權利要求1所述的一種懸掛式架空電線電纜智能除冰機器人，其特征在于:所述的第二支鏈包括第二耳座、轉動銷、第二電動推桿、第二球鉸鏈、第二連接柱和第二減震彈簧;所述的第二耳座固定在定平臺上端面上，第二耳座與第二電動推桿下端之間采用轉動銷進行連接，第二電動推桿上端與第二球鉸鏈相連接，第二球鉸鏈通過第二連接柱固定在動平臺的下端面上，第二減震彈簧繞套在第二電動推桿上。3.根據(jù)權利要求1所述的一種懸掛式架空電線電纜智能除冰機器人，其特征在于:所述的除冰卡爪包括固定架、定位塊、除冰爪和振動棒;所述的固定架呈半圓環(huán)形結構，且固定架內側設置有安裝腔，定位塊數(shù)量為二，定位塊分別固定在固定架上下兩端，除冰爪和振動棒數(shù)量不少于十，除冰爪位于固定架內側，且除冰爪沿固定架的中心軸線呈周向均勻布置，除冰爪后端開設有“Ω”型槽，且除冰爪后端安裝在固定架內側的安裝腔內部，除冰爪前端為錐形狀，除冰爪材質為不銹鋼材料，振動棒安裝在除冰爪后端的“ Ω ”型槽內。
【文檔編號】B25J11/00GK106099816SQ201610471305
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月23日
【發(fā)明人】陳晨
【申請人】陳晨