一种电线巡检用机械抓手的制作方法

文档序号:15353518发布日期:2018-09-04 23:37阅读:223来源:国知局

本发明涉及一种电线抓取装置,具体为一种电线巡检用机械抓手。



背景技术:

近年来,我国国民经济的高速发展对我国电力工业提出了越来越高的要求,一座座高电线塔拔地而起。对输电线路进行定期巡视检查,随时掌握和了解输电线路的运行情况以及线路周围环境和线路保护区的变化情况,是供电部门一项繁重的日常工作。电线巡检用电线巡检机器人在国内较不完善,且对电线的靠近抓取成为了一个问题。若无法固定电线,将会导致无法固定电线进行巡检而导致电线巡检机器人提供的视频不清晰,抓手固定电线不全面导致电线巡检机器人晃动,抓手无法主动行驶带领电线巡检机器人向前运动。设计出一种用于抓取电线的电线巡检用机械抓手。



技术实现要素:

针对上述问题,本发明的目的在于提供一种电线巡检用机械抓手,以解决上述背景技术中提出现有无法固定电线进行巡检而导致电线巡检机器人提供的视频不清晰,抓手固定电线不全面导致电线巡检机器人晃动,抓手无法主动行驶带领电线巡检机器人向前运动。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

本发明包括电机、主动轮、舵机、从动轮和传感器组,电机固定于电机支座上,电机的输出轴经连接杆和主动轮同轴连接,主动轮位于在两块抓手支座板之间,两块抓手支座板平行于主动轮轴向相对布置且两者之间通过水平杆固定连接组成抓手支架;两块抓手支座板上安装有两个抓手组件,每个抓手组件包括两个齿轮抓手和位于两个齿轮抓手之间的中部抓手,两个齿轮抓手的上臂之间固定连接有中部抓手,中部抓手上设有从动轮,两个齿轮抓手的下臂固定连接各自的齿轮盘,两个齿轮抓手的两个齿轮盘通过同一旋转轴分别铰接于两块抓手支座板上;舵机安装在抓手支座板上,舵机的输出轴与其中一个抓手组件的旋转轴连接;同一块抓手支座板上的两个齿轮抓手的两个齿轮盘相啮合连接形成齿轮副,并且两个齿轮盘之间连接有固定弹簧。

电线被夹装在两个抓手组件的两个从动轮和主动轮之间。

两个抓手组件分别布置在主动轮沿轴向的前后侧并且以主动轮中心截面所在的平面对称布置,舵机工作带动其中一个抓手组件的齿轮盘及其齿轮抓手主动转动,通过齿轮副带动另一个抓手组件的齿轮盘及其齿轮抓手从动转动,形成两个抓手组件的靠拢和分离动作,进而实现两个抓手组件上的两个从动轮对电线的压紧和放松。

同一块抓手支座板上的两个齿轮抓手的两个齿轮盘上均固定有弹簧扣,固定弹簧两端连接在两个弹簧扣上。

还包括传感器组,所述传感器组通过传感器支架固定在抓手支座板上,包括光电发射器和光电接收器,光电发射器和光电接收器分别布置于主动轮沿轴向的前后侧。

所述的主动轮通过主动轮支架固定在两块抓手支座板之间。

所述的中部抓手与两个齿轮抓手上臂之间通过同一螺纹柱固定连接。

所述的齿轮抓手呈l形,l形的两条边分为作为上臂和下臂。

所述的中部抓手中间靠近主动轮的侧面开有凹槽,从动轮通过弹簧轴铰接安装在凹槽中。

机械抓手安装在无人机或者巡检机器人上,通过电机工作带动主动轮的旋转,进而带动无人机或者巡检机器人沿电线运动。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:

该电线巡检用机械抓手,设置固定弹簧,在巡检过程中使抓手一直保持闭合状态,设置有一个主动轮和两个从动轮,极大程度上解决了了电线巡检机器人在电线上巡检时出现的无力爬行的问题,通过两个抓手共同作用,可将电线巡检机器人牢固地安置在电线上,不出现晃动。该机械抓手可带领电线巡检机器人巡检人工不能达到的线路,代替人工实现电线的巡检。

附图说明

图1为本发明机械抓手张开状态图;

图2为本发明机械抓手固定电线图;

图3为本发明电线剖面结构示意图。

图中:1、电机支座,2、电机,3、主动轮,4、齿轮抓手,5、中部抓手,6、抓手支座板,7、舵机,8、固定弹簧,9、从动轮,10、螺纹柱,11、电线,12、传感器组,12-1、光电发射器,12-2、光电接收器,13、主动轮支架,14、弹簧扣,15、连接杆,16、传感器支架。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1和图3所示,本发明具体实施包括电机2、主动轮3、舵机7、从动轮9和传感器组12,电机2固定于电机支座1上,电机2的输出轴经连接杆15和主动轮3同轴连接,主动轮3通过主动轮支架13固定在两块抓手支座板6之间,两块抓手支座板6平行于主动轮3轴向相对布置且两者之间通过水平杆固定连接组成抓手支架;抓手支座板6具有两块,两块抓手支座板6平行布置且分别布置在主动轮3轴向的两侧。

如图1和图3所示,两块抓手支座板6上安装有两个抓手组件,两个抓手组件连接在抓手支座板6的两侧,每个抓手组件包括两个齿轮抓手4和位于两个齿轮抓手4之间的中部抓手5,齿轮抓手4呈l形,l形的两条边分为作为上臂和下臂,两个齿轮抓手4的上臂之间固定连接有中部抓手5,中部抓手5与两个齿轮抓手4上臂之间通过同一螺纹柱10固定连接,同一螺纹柱10贯穿中部抓手5与两个齿轮抓手4的上臂使两者的位置固定。中部抓手5中间靠近主动轮3的侧面开有凹槽,从动轮9通过弹簧轴铰接安装在凹槽中,从动轮9用于与电线11相接触。两个齿轮抓手4的下臂固定连接各自的齿轮盘,两个齿轮抓手4的两个齿轮盘通过同一旋转轴分别铰接于两块抓手支座板6上;舵机7安装在抓手支座板6上,舵机7的输出轴与其中一个抓手组件的旋转轴连接,舵机7转动带动齿轮盘转动进而带动齿轮抓手4绕旋转轴转动;同一块抓手支座板6上的两个齿轮抓手4的两个齿轮盘相啮合连接形成齿轮副,并且两个齿轮盘之间连接有固定弹簧8。

电线11被夹装在两个抓手组件的两个从动轮9和主动轮3之间。电线11被两个从动轮9和主动轮3夹装时,两个从动轮9和主动轮3沿电线11周向间隔均布。

如图3所示,两个抓手组件分别布置在主动轮3沿轴向的前后侧并且以主动轮3中心截面所在的平面对称布置,舵机7工作带动抓手支座板6一侧的其中一个抓手组件的齿轮盘及其齿轮抓手4主动转动,通过齿轮副带动另一个抓手组件的齿轮盘及其齿轮抓手4从动转动,形成两个抓手组件的靠拢和分离动作(具体来说是两个抓手组件的齿轮抓手4上臂之间的靠拢开合),形成抓手的开合动作,进而实现两个抓手组件上的两个从动轮9对电线11的压紧和放松。

如图1所示,同一块抓手支座板6上的两个齿轮抓手4的两个齿轮盘上均固定有弹簧扣14,固定弹簧8两端连接在两个弹簧扣14上。两块抓手支座板6处均设有固定弹簧8,由此的固定弹簧8设计为可拆卸装置,卡扣在弹簧扣14上工作,弹簧扣14分别固定在左右两齿轮抓手4上,左右对称,防止可能存在老化现象而导致的异常失效。

如图1和图3所示,具体实施包括传感器组12,传感器组12通过传感器支架16固定在抓手支座板6上,包括光电发射器12-1和光电接收器12-2,光电发射器12-1和光电接收器12-2分别布置于主动轮3沿轴向的前后侧,分别对应于两个抓手组件。光电发射器12-1和光电接收器12-2探头之间的对射光线平行于主动轮3轴向并且位于主动轮3旁。传感器组12两个抓手组件抓取电线11后被阻断光线,使得光电接收器接收不到光电发射器发射的信号,进而触发抓取信号。

本发明的工作过程如下:

一是机械抓手闭合状态。如图3所示,此时固定在齿轮抓手4上的弹簧扣14受固定弹簧8的拉伸作用,保持机械抓手紧闭。

二是机械抓手张开抓取电线。如图1所示,首先电线巡检机器人检测到电线11,驱动舵机7转动,4个齿轮抓手4通过1个舵机7实现底部齿轮的转动,从而使左右两侧齿轮抓手4的上臂展开,由螺栓连接在其上的中部抓手5也一起张开,实现电线11的抓取。

当电线11成功锁定在抓手内部后,光电发射器12-1和光电接收器12-2反馈数据,判断电线11已到达指定位置,此时舵机7反转,使抓手闭合,如图2所示。

然后,启动电机2,所述主动轮3由电机2驱动,实现电线巡检机器人沿电线11的爬行。从动轮9连接于中部抓手5,与电线11相接触,负责辅助推动电线11。

通过上述的方案,从而实现电线巡检机器人对电线的抓取以及在电线上的爬行。

尽管已经示出和描述了本发明的具体实施方式,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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