一种绝缘包覆机器人涂料供应系统及其方法与流程

本发明属于电力设备技术领域，尤其涉及一种绝缘包覆机器人涂料供应系统及其方法。

背景技术：

随着机器人技术的发展，越来越多的机器人代替人类从事环境恶劣、工序复杂的工作，机器人在架空线路方面应用技术的研究也逐步开展起来。为提高电力传输的安全性，采用机器人对架空导线进行包覆绝缘功能涂料是一种可行的工程技术途径。利用机器人进行架空线路绝缘包覆作业，不但可以减轻工人的劳动强度，而且提高了作业精度和作业效率，对提高电网自动化作业水平、保障电网安全运行具有重要意义。

在用于对架空线路进行绝缘包覆的机器人中，绝缘涂料供应系统是其最重要的组成部分之一，绝缘涂料供应系统用来给相应机器人提供绝缘涂料。但是，目前的绝缘涂料供应系统存在以下缺陷：绝缘涂料供应系统均与绝缘包覆机器人形成一体结构，且工作于高空中，绝缘涂料供应系统内的涂料消耗的情况无法实时查看，甚至当绝缘涂料供应系统内的涂料消耗完毕的时候，无法及时对绝缘涂料供应系统进行补给涂料。

技术实现要素：

为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种绝缘包覆机器人涂料供应系统，其结构简单，且能够实时远程查看绝缘涂料供应系统内的涂料消耗的情况，当绝缘涂料供应系统内的涂料消耗完毕的时候，能够及时提醒工作人员对绝缘涂料供应系统进行补给涂料。

本发明提供的绝缘包覆机器人涂料供应系统，包括：

涂料供应装置和涂料控制装置，所述涂料供应装置包括支撑结构件，所述支撑结构件上设置有涂料桶压板，所述涂料桶压板上固定有至少一个绝缘涂料桶；每个绝缘涂料桶的底部均设置有与绝缘涂料桶密封且可活动的推盘，推盘的外侧与驱动机构相连，与每个绝缘涂料桶的底部相对的侧面上均设置有距离传感器；每个绝缘涂料桶均与一个涂料输出管道相连，每个涂料输出管道上设置有一个电磁阀；所述涂料控制装置包括主控制器，所述主控制器通过can总线与驱动器相连，驱动器与距离传感器相连，距离传感器用于检测推盘的距离经驱动器传送至主控制器，进而由主控制器确定出当前绝缘涂料桶内的绝缘涂料剩余量；所述主控制器还用于控制电磁阀的开度来控制绝缘涂料的输出流量，且当一个绝缘涂料桶内的绝缘涂料剩余量为零时，提示更换绝缘涂料桶，进行下一桶绝缘涂料供应，实现一桶或多桶绝缘涂料的同时供应。

进一步的，所述驱动机构为伺服电动缸，所述伺服电动缸通过电动缸固定板安装在支撑结构件上。

进一步的，所述伺服电动缸包括电缸底座，所述电缸底座上安装有缸体和直流伺服电机，所述缸体和直流伺服电机通过齿轮组连接，所述直流伺服电机与驱动器相连，所述缸体与推杆相连，所述推杆用于推动推盘运动。

其中，驱动器用来控制直流伺服电机的转速，进而完成推杆来推动推盘的运动。

进一步的，所述涂料供应装置的外侧还安装有防护板，用来屏蔽绝缘包覆机器人带电工作时的电磁干扰。

进一步的，所述主控制器还与电源模块相连，所述电源模块还电源管理模块相连，

进一步的，所述电源模块为可充电锂电池组件。

进一步的，所述电源管理模块包括电源管理微处理器，所述电源管理微处理器与电流检测电路和电压检测电路分别相连。

其中，电流检测电路和电压检测电路分别用于检测电源模块输出的电压和电流信号。

进一步的，所述电源模块包括主电源和备用电源，所述主电源和备用电源通过切换开关分别与电源管理微处理器相连。

进一步的，电源管理微处理器还与主控制器相连。

本发明的绝缘包覆机器人涂料供应系统的工作方法，包括：

主控制器通过can总线向驱动器发出动作信号，进而传送至驱动机构来驱动推盘运动，将绝缘涂料从绝缘涂料桶内推出；同时，距离传感器检测推盘的距离经驱动器传送至主控制器，进而由主控制器确定出当前绝缘涂料桶内的绝缘涂料剩余量；而且主控制器还同时控制电磁阀的开度来控制绝缘涂料的输出流量；

当一个绝缘涂料桶内的绝缘涂料剩余量为零时，更换绝缘涂料桶，进行下一桶绝缘涂料供应，实现一桶或多桶绝缘涂料的同时供应。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明利用距离传感器将实时检测到的推盘距离位置信息传送至主控制器，在主控制器内根据接收到的距离信息来判断绝缘涂料供应系统内涂料的剩余量，进而对涂料的剩余量进行实时监控。

(2)本发明绝缘涂料供应系统结构简单、易于实现、自动化程度高，具有独立性，可应用于不同场合的流体物质的精确供应。

(3)本发明可实现一桶或多桶绝缘涂料同时供应的精确控制，可根据架空线的作业长度选择绝缘涂料供应量。

(4)本发明易于与机器人本体连接，可实现绝缘涂料供应装置的快速更换。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1是绝缘包覆机器人涂料供应系统的整体结构图；

图2是涂料供应装置的外观图；

图3是涂料供应装置的结构图；

图4是伺服电动缸的局部剖视图；

图5是涂料控制装置原理图。

其中，1、涂料供应装置；2、涂料控制装置；1-1、涂料桶压板，1-2、绝缘涂料桶，1-3、支架，1-4、防护板，1-5、支撑结构件，1-6、前板，1-7、中板，1-8、推盘，1-9、电动缸固定板，1-10、伺服电动缸，1-11、后板，1-12、距离传感器，1-13、支撑件，1-14、电动缸底座，1-15、直流伺服电机，1-16、缸体，1-17、推杆，1-18、齿轮组。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

如图1所示，本发明实施例提供的绝缘包覆机器人涂料供应系统，包括涂料供应装置1和涂料控制装置2。

如图2和图3所示，涂料供应装置包括支撑结构件1-5，所述支撑结构件1-5上设置有涂料桶压板1-1，所述涂料桶压板1-1上固定有至少一个绝缘涂料桶1-2；每个绝缘涂料桶1-2的底部均设置有与绝缘涂料桶1-2密封且可活动的推盘1-8，推盘1-8的外侧与驱动机构相连，与每个绝缘涂料桶1-2的底部相对的侧面上均设置有距离传感器；每个绝缘涂料桶1-2均与一个涂料输出管道相连，每个涂料输出管道上设置有一个电磁阀。

在具体实施方式中，所述支撑结构件1-5由前板1-6、中板1-7、后板1-11和支撑件1-13构成，所述涂料桶压板1-1设置于前板1-6上。

该实施方式中的支撑结构件用来支撑绝缘涂料桶和驱动机构。

其中，涂料供应装置的外侧还安装有防护板1-4，用来屏蔽绝缘包覆机器人带电工作时的电磁干扰。

在具体实施方式中，所述驱动机构为伺服电动缸1-10，所述伺服电动缸1-10通过电动缸固定板1-9安装在支撑结构件1-5上。

在具体实施方式中，如图4所示，所述伺服电动缸1-10包括电缸底座1-14，所述电缸底座1-14上安装有缸体1-16和直流伺服电机15，所述缸体1-16和直流伺服电机1-15通过齿轮组1-18连接，所述直流伺服电机1-16与微处理器相连，所述缸体1-16与推杆1-17相连，所述推杆1-17用于推动推盘8运动。

在该实施方式中，驱动器用来控制直流伺服电机的转速，进而完成推杆来推动推盘的运动。

在其他实施方式中，所述驱动机构为丝杠机构。

需要说明的是，驱动机构也可以采用其他现有的驱动机构，比如液压机构。

绝缘涂料供应装置上还设置有支架1-3，绝缘涂料供应系统通过两个支架1-3与绝缘包覆机器人相连，绝缘涂料桶通过绝缘涂料输送管路与绝缘包覆机器人连接。

其中，涂料控制装置包括主控制器，所述主控制器通过can总线与驱动器相连，驱动器与距离传感器相连，距离传感器用于检测推盘的距离经驱动器传送至主控制器，进而由主控制器确定出当前绝缘涂料桶内的绝缘涂料剩余量；所述主控制器还用于控制电磁阀的开度来控制绝缘涂料的输出流量。

具体地，如图5所示，主控制器通过can总线与驱动器相连。驱动器为直流伺服驱动器。

can总线布置在绝缘涂料供应装置内部，主控制器固定在pcb电路板上，pcb电路板和直流伺服驱动器24通过元件安装板安装在支撑结构件上，直流伺服驱动器通讯接口与can总线连接。直流伺服驱动器的电机接口与直流伺服电机连接，通过控制直流伺服电机的正反转控制伺服电动缸的推进和退回。距离传感器通过信号线与直流伺服驱动器信号输入端连接，通过检测与推盘的距离，控制伺服电动缸推杆退回时的停止位，避免损坏伺服电动缸。

在涂料控制装置中，所述主控制器还与电源模块相连，所述电源模块还电源管理模块相连，

其中，所述电源模块为可充电锂电池组件。其中为涂料控制装置及涂料供应装置提供动力。

具体地，所述电源管理模块包括电源管理微处理器，所述电源管理微处理器与电流检测电路和电压检测电路分别相连。

电流检测电路和电压检测电路分别用于检测电源模块输出的电压和电流信号。

其中，电流检测电路和压电检测电路分别可采用电流互感器和电压互感器来实现。

在另一实施例中，所述电源模块包括主电源和备用电源，所述主电源和备用电源通过切换开关分别与电源管理微处理器相连。

当主电源发生故障时，本发明利用电源管理微处理器来控制切换开关动作，使得备用电源连接主控制器，用来为整个绝缘涂料供应系统供电。

其中，电源管理微处理器还与主控制器相连。

本发明利用距离传感器将实时检测到的推盘距离位置信息传送至主控制器，在主控制器内根据接收到的距离信息来判断绝缘涂料供应系统内涂料的剩余量，进而对涂料的剩余量进行实时监控。

本发明绝缘涂料供应系统结构简单、易于实现、自动化程度高，具有独立性，可应用于不同场合的流体物质的精确供应。

本发明可实现一桶或多桶绝缘涂料同时供应的精确控制，可根据架空线的作业长度选择绝缘涂料供应量。

本发明易于与机器人本体连接，可实现绝缘涂料供应装置的快速更换。

本发明的绝缘包覆机器人涂料供应系统的工作方法，包括：

主控制器通过can总线向驱动器发出动作信号，进而传送至驱动机构来驱动推盘运动，将绝缘涂料从绝缘涂料桶内推出；同时，距离传感器检测推盘的距离经驱动器传送至主控制器，进而由主控制器确定出当前绝缘涂料桶内的绝缘涂料剩余量；而且主控制器还同时控制电磁阀的开度来控制绝缘涂料的输出流量；

当一个绝缘涂料桶内的绝缘涂料剩余量为零时，更换绝缘涂料桶，进行下一桶绝缘涂料供应，实现一桶或多桶绝缘涂料的同时供应。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。