一种使用安全的线缆喷涂机器人的制作方法

本实用新型涉及电力行业架空线缆作业设备技术领域，尤其涉及一种使用安全的线缆喷涂机器人。

背景技术：

为了实现电力的传输和供电，需要铺设或架设电缆、电线，架空线缆是架设于地面上且采用绝缘子将输电导线固定在直立于地面的杆塔上以传输电能的输电线路。架空线缆已经成为电力传输的主要形式，架空线缆电力传输主要采用裸导线形式，特别是配网裸导线的高度较低，容易与树木、建筑物等接触造成短路。随着配电网的快速发展，规模的日趋扩大，供电区域内种植树木的不断增加，严重的腐蚀、鸟害等诸多因素的影响，线路在使用中会不可避免地出现人为或自然的故障，如遭受外力的破坏、相间短路、断线等故障越来越频繁，直接影响企业生产用电和居民生活用电，使配电网的可靠性面临新的困难。

随着电力行业机器人技术的发展，越来越多的机器人代替检修人员从事环境恶劣、工序复杂的工作，机器人在架空线缆方面的应用也越来越广泛。为了提高电力传输的安全性，采用机器人对架空线缆进行绝缘涂料喷涂是一种可行的工程技术途径。利用机器人对架空线缆进行绝缘喷涂，不但可以减轻工人的劳动强度，而且能提高作用精度和作业效率，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。

现有用于架空线缆喷涂的机器人一般都通过电机驱动滚轮转动实现在线缆上行走，但是，由于滚轮与线缆的接触面积较小，当出现滚轮脱离线缆或电池电量不足等故障时，如何快速、有效的实现机器人的回收成为了一个急需解决的问题。

技术实现要素：

为了解决上述现有技术中存在的缺点和不足，本实用新型提供了一种便于在出现故障时回收整机以提高使用安全性的线缆喷涂机器人。

为了实现上述技术目的，本实用新型提供的使用安全的线缆喷涂机器人，包括机架和连接于机架的行走装置，机架上设有供电机构、喷头、储料罐和挤料装置，行走装置包括支架、行走轮、行走电机及传动机构，行走轮转动设于支架上，行走电机通过传动机构驱动行走轮转动实现线缆喷涂机器人在线缆上行走，所述线缆喷涂机器人还包括故障回收装置，故障回收装置包括卷线轮和回收线，回收线的一端连接于卷线轮、另一端连接于行走装置。

优选的，所述支架的前端和/或后端设有拉环，回收线的一端设有挂钩，回收线通过挂钩和拉环的配合可拆卸连接于行走装置。

优选的，所述故障回收装置还包括用于驱动卷线轮转动的回收电机，回收电机设有电机轴，卷线轮传动连接于电机轴。

优选的，所述卷线轮通过联轴器传动连接于回收电机的电机轴。

优选的，所述卷线轮的一端设有手柄。

优选的，所述故障回收装置还包括支撑架，卷线轮可转动设于支撑架上。

优选的，所述行走装置还包括用于防止自线缆上跌落的限位挡条，限位挡条连接于支架且与行走轮设于支架的同侧，行走轮位于支架和限位挡条之间。

优选的，所述行走装置与机架之间设有绝缘垫。

优选的，所述回收线为绝缘的回收线。

优选的，所述卷线轮为绝缘的卷线轮。

采用上述技术方案后，本实用新型具有如下优点：

1、本实用新型提供的线缆喷涂机器人，对现有线缆喷涂机器人的具体结构进行了改进，加设了故障回收装置，当出现行走轮脱离线缆、供电机构电量不足等故障时，可以通过该故障回收装置快速、有效的收回线缆喷涂机器人。故障回收装置包括回收线和卷线轮，线缆喷涂机器人工作时，卷线轮放线，避免对线缆喷涂机器人的移动造成障碍。当线缆喷涂机器人出现故障需要回收时，卷线轮收线，通过回收线带动机器人整体回至起点处。

2、支架上设置拉环，回收线的末端设置挂钩，故障回收装置通过挂钩和拉环的配合可拆卸连接于行走装置。非工作状态下，故障回收装置可以单独放置、搬运。工作时，先将线缆喷涂机器人通过行走装置的行走轮挂放于线缆上，然后将回收线通过挂钩和拉环的配合连接于行走装置，避免回收线对将机器人整体挂放于线缆上的动作造成干涉。

3、通过电机或手柄驱动卷线轮在收回机器人时转动实现收线，从而实现收回机器人的目的，结构简单，便于操作。

4、通过限位挡条和支架的结合作用使行走装置在行走轮脱离线缆时挂在线缆上，从而实现防止线缆喷涂机器人整体自线缆上跌落的目的，避免跌落造成的线缆喷涂机器人报废或砸伤人员的情况，提高使用的安全性。

5、在支架和机架之间加设绝缘垫，使行走装置与机架之间绝缘接触，避免线缆的电流通过支架和机架之间的接触泄漏致电气部件受损的情况，保障各构件的使用寿命。

6、回收线优选采用绝缘的回收线，卷线轮优选采用绝缘的卷线轮，使故障回收装置的主体构件绝缘，提高故障回收装置整体的操作安全性。

附图说明

图1为本实用新型实施例一线缆喷涂机器人的部分示意图；

图2为本实用新型实施例一线缆喷涂机器人使用时的示意图；

图3为本实用新型实施例一线缆喷涂机器人中故障回收装置的局部示意图；

图4为本实用新型实施例一线缆喷涂机器人中行走装置的示意图；

图5为本实用新型实施例一线缆喷涂机器人中行走装置的部分示意图；

图6为本实用新型实施例一线缆喷涂机器人中行走装置的部分爆炸示意图；

图7为本实用新型实施例一线缆喷涂机器人中摄像头和横板的示意图一；

图8为本实用新型实施例一线缆喷涂机器人中摄像头和横板的示意图二；

图9为本实用新型实施例一线缆喷涂机器人的局部示意图一；

图10为本实用新型实施例一线缆喷涂机器人的局部示意图二。

图中，100-行走装置，101-绝缘垫，102-拉环，110-支架，111-横梁,112-支脚，113-提手，120-行走轮，121-环形凹槽，130-行走电机，140-转轴，150-防跌落机构，151-限位挡条，151a-竖向限位挡条，151b-横向限位挡条，151c-竖向滑槽，151d-外盖，152-支撑柱，152a-限位片，161-主动轮，162-一级传动轮，163-二级传动轮，164-一级传动链，165-二级传动链，170-摄像头，180-横板，181-避让开口，182-折边，190-线卡，200-机架，210-固定板，220-扎线板，300-供电机构，400-喷头，410-喷腔，420-第二接头，500-储料罐，510-第一接头，610-挤料电机，620-挤料推头，700-控制器，810-卷线轮，811-支撑轴，820-回收线，830-回收电机，840-联轴器，850-支撑架，860-支板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。需要理解的是，下述的“上”、“下”、“左”、“右”、“纵向”、“横向”、“内”、“外”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示方位或位置关系的词语仅基于附图所示的方位或位置关系，仅为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置/元件必须具有特定的方位或以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

实施例一

如图1、图2、图3、图4所示，本实用新型实施例一提供的使用安全的线缆喷涂机器人，包括机架200和连接于机架的行走装置100，机架上设有供电机构300、喷头400、储料罐500和挤料装置，行走装置包括支架110、行走轮120、行走电机130及传动机构，行走轮转动设于支架上，行走电机通过传动机构驱动行走轮转动实现线缆喷涂机器人在线缆上行走。线缆喷涂机器人还包括故障回收装置，故障回收装置包括卷线轮810和回收线820，回收线的一端连接于卷线轮、另一端连接于行走装置100。

线缆喷涂机器人工作时，卷线轮放线，避免对线缆喷涂机器人的移动造成障碍。当线缆喷涂机器人出现行走轮脱离线缆、供电机构电量不足等故障需要回收时，卷线轮收线，通过回收线带动机器人整体回至起点处。

结合图3，故障回收装置还包括用于驱动卷线轮转动的回收电机830，回收电机设有电机轴，卷线轮810通过联轴器840传动连接于回收电机的电机轴。

为了安装卷线轮810，故障回收装置还包括支撑架850，卷线轮可转动安装于支撑架上。本实施例中，卷线轮810沿轴向的剖面形状大致呈H形，卷线轮的两端均设有凸出的支撑轴811，其中一端的支撑轴通过联轴器840传动连接于回收电机830的电机轴。支撑架850沿卷线轮轴向的剖面形状大致呈凹形，支撑架的顶端设有与支撑轴811匹配的轴承，卷线轮810通过支撑轴与轴承的配合可转动安装于支撑架850上。为了将电机830安装于支撑架上，支撑架的一侧固定有L形的支板860，电机安装于该支板上。

本实施例中，为了提高使用的安全性，回收线820为绝缘的回收线，卷线轮810为绝缘的卷线轮。进一步的，回收线820可以采用麻绳，卷线轮820可以采用高强度塑料卷线轮。

为了实现回收线820与行走装置100之间的连接，支架110的前端和后端均设有拉环102，回收线的一端设有挂钩，回收线通过挂钩和拉环102的配合可拆卸连接于行走装置100。为了避免挂钩在使用过程中脱离行走装置，挂钩优选采用开闭式挂钩。

如图4、图5所示，行走装置100还包括用于防止自线缆上跌落的防跌落机构150，防跌落机构150设于支架110上且防跌落机构150与行走轮120位于支架110的同侧，行走轮120位于支架110和防跌落机构150之间以使线缆位于支架110和防跌落机构150之间。

为了合理设置防跌落机构，防跌落机构150包括限位挡条151和支撑柱152，支撑柱连接于支架110，限位挡条151可竖向活动的连接于支撑柱，行走轮120位于限位挡条151和支架110之间。

本实施例中，限位挡条151包括两根竖向限位挡条151a和一根横向限位挡条151b，为了保证连接强度，支撑柱152设有两根。支撑柱152横向垂直于支架110安装，支撑柱152的一端固定于支架110上。竖向限位挡条151b上设有供支撑柱穿过的竖向滑槽151c，支撑柱152在远离支架110的一端设有用于避免竖向限位挡条151b脱离支撑柱的限位片152a。竖向限位挡条151a通过竖向滑槽与支撑柱152的配合可竖向活动的套设于支撑柱上，竖向滑槽151c的顶端开口，横向限位挡条151b的两端分别固定连接于两根竖向限位挡条151a的顶端，并对竖向滑槽151c的顶端进行封口。横向限位挡条151b形成一个把手位，便于使用时施力。出于美观考虑，限位挡条151还设有与竖向限位挡条151b配合的外盖151d。

本实施例中，支架110包括横梁111和固定于横梁底部的支脚112，横梁111的顶部固定有绝缘的提手113，提手113的两端固定连接于横梁111的两端，支脚112大致呈L形，支脚112的顶端固定于横梁111的底部。用于安装行走轮的转轴140通过轴承可转动设于横梁111上，且转轴140的轴向与横梁的长度方向垂直设置。

为了避免线缆的电流泄露导致线缆喷涂机器人的电气部件受损，行走轮120优选采用胶轮，提手113采用塑料提手113，横向限位挡条151b采用塑料横向限位挡条，支撑柱152为绝缘的支撑柱，行走轮120的周向上设有供线缆卡入环形凹槽121。

为了保证行走装置100在线缆上来回行走时的稳定性，行走轮120沿横向并排设有三个，相应的，横梁111上沿横向并排间隔设有三根转轴140。本实施例中，两侧的转轴140设于同一高度上，中间的转轴低于两侧的转轴设置，保证行走装置100在线缆上行走时至少有两个行走轮120始终与线缆接触，从而提高行走装置在线缆上行走时的稳定性。

为了使行走装置100的整体结构更加紧凑，支撑柱152设于相邻的两个行走轮120之间，即转轴140和支撑柱152沿横梁111的长度方向交替设置，合理利用行走轮120之间的空间安装防跌落机构150。

结合图6，本实施例中，行走电机130固定于其中一个支脚112的侧部，由于行走电机130与行走轮120之间的传动距离较远，传动机构优选采用链传动机构。为了合理设置传动机构，链传动机构采用两级链传动机构。行走电机130的电机轴上固定套设有主动轮161，中间的转轴140上间隔固定套设有三个一级传动轮162，两侧的两根转轴140上各固定套设有一个二级传动轮163。链传动机构还包括一级传动链164和二级传动链165，一级传动链164设有一根且套设于主动轮161和其中一个一级传动轮162上，二级传动链165设有两根且套设于一级传动轮162和二级传动轮163上。行走电机130工作时，通过主动轮161、一级传动链164和一级传动轮162驱动驱动中间的转轴140转动，中间的转轴140转动时，通过一级传动轮162、二级传动链165和二级传动轮163驱动两侧的转轴140同步转动，实现行走电机130通过传动机构驱动三个行走轮120同时转动的目的。

结合图7、图8，为了使地面操控人员能清楚获知线缆的具体情况，行走装置100的前端和后端均设有摄像头170。为了有效安装摄像头170，支架110上设有横板180，摄像头170固定于横板180的底部。

本实施例中，横板180和行走轮120分别设于支架110的两侧，横板180上设有用于避让传动机构的避让开口181。横板180通过螺钉固定于支架110上，横板180在朝向支架110的一侧设有折边182，折边182上设有供螺钉穿过的固定孔。由于摄像头170还接有数据线和接电线，横板180的底部还固定有多个用于固定接电线和数据线的线卡190。

为了进一步避免线缆的电流通过行走装置100泄露击穿线缆喷涂机器人的其他构件，支架110与机架200之间设有绝缘垫101。由于支脚112的底部固定连接于机架200，绝缘垫101设于支脚112的底部和机架200之间。

储料罐500可拆卸设于机架200上，机架200的前端设有用于将储料罐500固定在机架200上的固定板210，固定板210通过锁紧螺母可拆卸固定于机架200的前端。

储料罐500与喷头400之间通过送料管连接，储料罐500的前端设有与送料管匹配的第一接头510，喷头400上设有与送料管匹配的第二接头420。本实施例中，储料罐500设有两个，相应的，送料管设有两根，喷头400上设有两个第二接头420，送料管的一端可拆卸固定套设于第一接头510上、另一端可拆卸固定套设于第二接头420上。

为了使线缆能穿过喷头400，喷头上设有供线缆穿过的喷腔410。为了便于使线缆穿过喷腔410，喷头400采用分体拼接式结构，喷头包括铰接在一起的左右两个构件，两个构件之间设有用于锁紧的锁紧螺母。本实施例中，喷头400通过喷头支架连接于支架110的前端，喷头支架上设有与线缆匹配的辅助轮，辅助轮相对于喷头固定设置，且辅助轮相对于喷头支架浮动设置。

结合图9、图10，挤料装置包括挤料电机610和挤料推头620，挤料电机610固定于机架200上，挤料推头620与储料罐500一一对应设置。挤料电机610通过丝杆螺母结构驱动挤料推头620。挤料电机610工作时通过丝杆螺母结构驱动挤料推头620向前移动，挤料推头向前移动时挤压储料罐500内的涂料使涂料沿送料管至喷头400，涂料自喷头400喷出包覆于线缆的外部形成绝缘层。

为了实现地面操控人员对线缆喷涂机器人整体的远程控制，线缆喷涂机器人的机架200上设有控制器700，线缆喷涂机器人还包括可与控制器700无线通信的远程操作器。

本实施例中，供电机构300采用蓄电池，用于向行走电机130、摄像头170、挤料电机610、控制器700等用电部件进行供电。另外，行走电机130、摄像头170、挤料电机610均受控于控制器700。摄像头170通过接电线电连接于供电机构300，并通过数据线连接于控制器700，由于摄像头170设于行走装置100的支架110上，与供电机构300、控制器700的距离较远，为了更好的固定接电线和数据线，机架200的顶部固定有扎线板220，扎线板220上均匀设有多个通孔。为了进一步避免线缆电流的泄露，扎线板220优选采用塑料扎线板220。

本实施例中，为了使地面操控人员能清楚观察线缆的具体情况，远程操作器上设有显示屏。

工作时，将线缆喷涂机器人整体通过行走装置100挂放于线缆上。放置时，施力于横向限位挡条151b使限位挡条151整体上移，线缆卡于行走轮120上的环形凹槽121内，然后松开横向限位挡条151b，限位挡条151整体在自重下下移，使线缆位于限位挡条和支架110之间。

开始喷涂前，可以先对线缆进行巡检，巡检时，远程操作器作出命令并通过无线通信发送给控制器700，控制器使行走电机130和摄像头180通电工作，行走电机通过传动机构驱动行走轮120转动，行走轮转动时带动整体在线缆上行走。同时，摄像头180对线缆进行拍摄，并将拍摄的画面通过数据线传送给控制器700，控制器将摄像头拍摄的画面通过无线通信发送给远程操作器并在显示屏上显示，地面操控人员可以通过显示屏清楚观察线缆的情况。线缆喷涂机器人工作时，卷线轮820放线，避免对线缆喷涂机器人的移动造成障碍。

巡检完成后，对线缆进行喷涂，喷涂时，挤料电机610通电工作，通过丝杆螺母驱动挤料推头620向前移动，挤料推头向前移动时挤压储料罐500内的涂料使涂料沿送料管至喷头400，涂料自喷头400喷出包覆于线缆的外部形成绝缘层，实现喷涂目的。

当线缆喷涂机器人出现故障需要回收时，回收电机830工作，回收电机通过联轴器840驱动卷线轮810转动实现收线，收线时，回收线820带动机器人整体回至起点处。

可以理解的是，本实施例中的卷线轮810也可以采用其他材质的绝缘卷线轮，回收线820也可以采用其他材质的绝缘回收线。

可以理解的是，本实施例中回收线820也可以通过其他合理的结构实现可拆卸连接于行走装置100的目的，如在支架100上开设供回收线穿过的孔等。

可以理解的是，本实施例也可以通过手动方式实现收线目的，此时，在卷线轮810的一端设置凸出的手柄，手柄偏心设置。当需要收线时，通过手柄带动卷线轮转动实现收线目的。

可以理解的是，本实施例中行走电机130与转轴140之间的传动机构也可以采用带传动机构，带传动机构采用与上述链传动机构相同的两级带传动机构。

可以理解的是，本实施例中摄像头170也可以只设置一个，摄像头设于行走装置的前端，也可以设于行走装置的后端。

可以理解的是，本实施例中的扎线板220也可以固定在横板180的底部。

可以理解的是，本实施例中控制器700和远程操作器之间的无线通信方式可以通过3G、4G、WLAN、WiFi等现有的无线通信方式。

除上述优选实施例外，本实用新型还有其他的实施方式，本领域技术人员可以根据本实用新型作出各种改变和变形，只要不脱离本实用新型的精神，均应属于本实用新型权利要求书中所定义的范围。