[发明专利]一种利用机器人拆装高压导线防震锤的末端工具及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种防震锤安装与拆卸成组末端工具及其作业方法，特别是一种利用机器人拆装高压导线防震锤的末端工具及方法。

背景技术

架空高压输电线路长期在露天下运行,受到周围环境和大自然变化的影响,常会发生各种故障。受风、冰、低温等气象条件的作用，高空中输电线缆频繁发生振动和舞动现象。当振动频率较高而振幅很小时，风振动使架空线在悬点处反复被拗折，引起材料疲劳，最后导致断股、断线事故；当舞动的频率很低而振幅却很大时，很容易引起相间闪络，造成线路跳闸、停电或烧伤导线等严重事故。防震锤是线路金具的一种，加挂在线路塔杆悬点处，以吸收或减弱振动能量，改变线路摇摆频率，防止线路的振动或舞动。目前输电导线上较为普遍使用的是FR防震锤，其锤头为不对称结构，具有多个固有频率，因而能更好的防止微风震动。然而经过长期的风吹雨淋，容易发生防震锤松动、防震锤位置偏移等问题，影响防震锤的正常工作效果。同时，防震锤自身结构的损坏要求检修人员及时更换新的防震锤。

处理此种问题的方法主要是停电人工爬塔对防震锤进行拧紧、复位或者更换，而停电处理需要的经济成本较大、不易协调时间，且人工更换对作业人员的人身安全有隐患。目前，针对高压输电线路带电维修作业机器人进行的研究并不多见。比较典型的是加拿大魁北克水电研究院，研制成功了具有越障功能的检修维护作业机器人，该作业机器人通过单作业臂携带螺栓紧固装置进行维修作业，但仅仅限于将防震锤上的螺栓紧固与松开，并不能实现防震锤的摘除与安装。故研发一种代替人工更换防震锤的机械智能化工具是十分必要的。

发明内容

本发明主要是解决现有技术所存在的技术问题；提供了一种基于带电检修机器人平台的防震锤安装与拆卸成组末端工具。

本发明还有一目的是解决现有技术所存在的问题：提供了一种通过安装于移动平台上的双作业臂携带防震锤安装与拆卸成组末端工具到达工作位，完成对损坏的防震锤定位与拆卸的作业方法。

本发明还有一目的是解决现有技术所存在的问题：提供了一种通过安装于移动平台上的双作业臂携带安放新防震锤的防震锤安装与拆卸成组末端工具到达工作位，完成对新防震锤的安装的作业方法。

本发明主要是通过下述技术方案解决所存在的技术问题：

一种利用机器人拆装高压导线防震锤的末端工具，其特征在于：包括夹紧末端和拆装末端，所述夹紧末端包括两个夹爪、防震锤承托钩、夹持丝杆、夹爪基座、以及驱动夹持丝杆的驱动机构，所述两个夹爪尾端与夹爪基座前端铰接相连，所述夹持丝杆与夹爪基座通过轴承相连，夹持丝杆前端设有相配合的夹持螺母，所述夹持螺母分别通过夹持连杆与两个夹爪中部铰接相连，所述夹爪、夹持连杆和夹持螺母以及夹爪基座组成四连杆机构，所述防震锤承托钩设于夹爪下方与夹爪基座固定相连，防震锤承托钩形状为与防震锤钢绞丝相匹配的半圆钩，所述夹爪基座尾端与机器人上的三自由度作业臂固定相连，所述拆装末端包括内六角套筒、驱动内六角套筒旋转的驱动电机、以及拆装基座，所述内六角套筒通过轴承与拆装基座相连，拆装基座尾端与机器人上的四自由度作业臂固定相连，通过防震锤承托钩将防震锤托住，然后通过夹持丝杆转动带动夹持螺母前后移动，从而带动两个夹爪开合将防震锤夹住，最后通过拆卸末端将其拆卸移走或安装。通过设于机器人上的两个多自由度机械臂分别带动夹紧末端和拆装末端对高压导线上的防震锤进行拆卸或安装，本发明实现了防震锤自动化安装拆卸，不需要对高压导线停电后进行人工作业，大大降低了人工作业危险度，使得不停电即可更换防震锤，大大提高了生产效率，减少了高压输电事故发生。

作为改进，所述夹爪基座前端设有防震锤托板，所述防震锤托板为形状与防震锤挂板外轮廓相匹配的曲面板。通过该防震锤托板与防震锤承托钩和两个夹爪相互配合使得夹紧末端夹住防震锤更稳固，在安装时夹紧末端夹住防震锤定位更准确。

作为改进，所述驱动夹持丝杆的驱动机构设于夹爪基座内部，其包括驱动电机和减速器，所述减速器输入端和输出端分别与电机和夹持丝杆端部通过联轴器相连，减速器和驱动电机通过电机接盘与夹爪基座固定。通过该结构使得夹爪夹持动作更顺畅，并能提供较大夹持力。

作为改进，所述夹持丝杆与夹爪基座通过用于轴向定位的深沟球轴承相连，夹持丝杆与夹爪基座之间还设有可承受轴向力防止两者轴向位移的推力球轴承。推力球轴承可以有效防止夹持丝杆相对于夹爪基座轴向位移偏差，使得夹爪夹持防震锤更容易，其夹持力度控制更精确，即可防止因夹持力不够夹不住，也可防止夹持力度过大损坏防震锤。