四分裂碳纤维导线检测机器人及系统的制作方法

本发明涉及高压线巡检机器人，具体涉及一种四分裂碳纤维导线检测机器人及系统。

背景技术：

碳纤维复合芯导线(accc)是一种新型架空输电线路用导线，其重量轻、拉伸性能好、单位面积通流能力强、寿命长，有良好的机械性能和电气性能。导线复合芯主要承受导线自身重力、风力和其他应力等机械力，是导线的关键部分，导线内芯如果受到损伤，受损部分长期受拉力作用易出现断裂，影响整个输电线网的安全性。分裂导线是超高压输电线路为抑制电晕放电和减少线路电抗所采取的一种导线架设方式。四分裂导线可以用于500kv以上的超高压输电线路，应用广泛。

为了保障电网的正常工作，对线路进行日常检查显得十分重要。传统的高压输电线路巡检方式以人工巡检为主。这种方法效率低，工作量大，危险性也较高，对于跨越高山和河流的输电线路更是如此。后来出现了采用直升机或无人机的巡检方法。采用直升机巡检效率较高，但成本高，不易推广。采用无人机巡检成本较低，但是其留空时间短，工作受环境因素影响较大。采用机器人技术可以有效的解决上述问题。

现有的高压线巡检机器人主要用于单根导线的检测，若用于四分裂导线，需要对每根分导线分别检测，检测效率低。同时现有产品大多通过摄像头采集的可见光图像判断导线的缺陷，只能对导线表面缺陷进行检测，不能对导线内芯进行探伤。近年来出现了一些可以对导线内部进行探伤的机器人，但是均只对单根导线进行检测，若运用于四分裂导线，检测效率低。

技术实现要素：

发明目的：本发明的目的是提供一种四分裂碳纤维导线检测机器人，解决不便对四分裂碳纤维导线进行探伤的问题。

技术方案：本发明所述四分裂碳纤维导线检测机器人，包括机体，所述机体上设置有可拆卸的舱门，所述机体内并列设置有至少两排驱动装置，所述驱动装置的下方机体内对应设置有夹紧装置，所述机体内设置有探伤装置，所述探伤装置包括由减速电机驱动旋转的x-射线机和至少四个成像板，所述x-射线机向待测导线发射x射线，所述成像板接收待测导线的x射线图像。

为使机器人沿待测导线稳定行走，所述每排驱动装置包括沿待测导线走向的设置的前后两个驱动装置。

为驱动机器人沿导线运动，所述驱动装置包括驱动轮和电机，所述驱动轮通过驱动轮支架与机体连接。

使机器人与待测导线夹紧，稳定机器人走向，所述夹紧装置包括夹紧轮和夹紧轮支架，所述夹紧轮通过夹紧轮支架与机体连接，所述夹紧轮和夹紧轮支架之间设置有弹簧。

方便舱门开合，使结构能稳定地保持张开状态，便于所述机器人上线安装，所述舱门外通过连杆与机体固定，所述舱门和机体之间设置有支撑杆。

为了方便锁定舱门，所述舱门上设置有锁定舱门的舱门卡扣。

方便根据需要调节x-射线机角度，所述机体设置有可旋转的射线机支架，所述x-射线机设置在射线机支架上。所述射线机支架通过转轴与机体连接，所述转轴通过减速电机驱动转动。

稳定机器人重心的作用，保持机器人线上姿态的稳定，所述射线机支架顶端设置有射线机配重。

本发明所述的四分裂碳纤维导线检测机器人的系统，包括控制终端，所述控制终端与所述驱动装置、减速电机和x-射线机均信号连接。

有益效果：本发明机体内上层并排设置多个驱动装置和下层对应设置夹紧装置，能够同时对四分裂导线各子导线进行探伤，具有较高的探伤效率，使用旋转探伤结构，减少所需射线源数量，本发明使用包裹式结构，并使用下端开合的安装结构，具有较高的安全性能和实用性能。

附图说明

图1为本发明的总体结构示意图；

图2为本发明的机体内部结构示意图；

图3为本发明的旋转探伤装置示意图；

图4为本发明上线安装过程示意图；

图5为本发明的探伤装置工作示意图；

101、待测导线；102、机体；103、防震锤；104、舱门；105、探伤装置；

201、直流伺服电机；202、驱动轮支架；203、驱动轮；204、支撑杆；205、夹紧轮支架；206、弹簧；207、夹紧轮；208、连杆；210、舱门卡扣；

301、射线机配重，302、射线机支架，303、转轴，304、x-射线机，305、减速电机；

501、第一成像板；502、第二成像板；503、第三成像板；504、第四成像板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行进一步说明。

如图1-2所示，四分裂碳纤维导线检测机器人包括机体102和探伤装置105，机体102整体为包裹式结构，机体上设置有可开闭的舱门104以方便机器人上线安装。探伤装置105安装于机体102中部，采用可旋转结构，能够对四分裂碳纤维导线的每个子导线分别进行探伤，驱动轮203以待测导线101走向分布，通过驱动轮支架202安装于机体102上层，对应四分裂导线的上层子导线。驱动轮203由直流伺服电机201驱动，提供机器人在导线上运动的动力。夹紧轮207以被测导线走向分布，通过夹紧轮支架205安装于机体102的中部，对应四分裂导线的下层子导线，夹紧轮207与夹紧轮支架205之间安装有弹簧206，提供弹性夹紧力，并起减震作用。机体102下部的舱门104外与上部的固定部分通过连杆208相连接，舱门104内与机体102之间安装由支撑杆204，支撑杆204用于在机体102下部结构张开时提供推力，使该结构能稳定地保持张开状态，便于机器人上线安装。

如图3和图5所示，探伤装置105包括射线机配重301，射线机支架302，转轴303，x-射线机304，蜗轮减速电机305，第一成像板501，第二成像板502，第三成成像板503和第四成像板504。射线机支架302安装于上述机体102中部，能够由转轴303带动旋转，射线机304安装于所述射线机支架302底部，能够随支架302旋转，转轴303与蜗轮减速电机305同轴相连，减速电机305驱动转轴303转动。射线机配重301安装在射线机支架302顶端，当支架旋转时起到稳定机器人重心的作用，保持机器人线上姿态的稳定。四个成像板分别安装于机体102内侧的四角，接收相应被测导线的透视影像。

其中，方便控制机器人运动，电机和x-射线机均信号连接地面控制终端。

使用本发明时，如图4(a)-(c)所示将机器人吊装至输电导线正上方，打开舱门卡扣210，打开舱门104，准备安装，将机器人吊装至输电导线上，使四分裂导线的上层子导线位于驱动轮槽中，关闭舱门，使下层子导线位于夹紧轮凹槽中，闭合舱门卡扣210。检查机器人的驱动装置、夹紧装置和探伤装置是否可以正常工作。即完成四分裂碳纤维导线检测机器人的上线安装。

进行探伤时，地面控制终端控制导线检测机器人到达待测位置，控制单元终端控制探伤装置的蜗轮减速电机工作，使射线机顺时针旋转，按顺序分别对第一成像板501，第二成像板502，第三成像板503和第四成像板504对应的导线进行探伤检测，所得图像通过无线方式传送回地面控制终端，即完成探伤。

其中，为了防止射线机的电源线在旋转过程中发生缠绕，对下一位置检测时，控制终端控制蜗轮减速电机反向旋转，使射线机逆时针旋转，按顺序分别对第一成像板501，第二成像板502，第三成像板503和第四成像板504所对应的导线进行探伤检测，所得图像发送回地面控制终端。本发明中通过增大电机的功率和电机和导线之间的摩擦力，保证行走时具有足够的推力，遇到防振锤103等高度不高的障碍，可从其上方翻越，一般这些障碍的下方尺寸往往较大，处于本发明机器人空腔中，不成为机器人的障碍。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。