一種用于互感器現(xiàn)場檢定的接線機(jī)器人及接線方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及互感器現(xiàn)場檢定領(lǐng)域，尤其是一種用于互感器現(xiàn)場檢定的接線機(jī)器人及接線方法。
【背景技術(shù)】
[0002]互感器作為電能結(jié)算的必要計量裝置，在電力系統(tǒng)中起著重要作用，其精度和可靠性的高低直接關(guān)系到電力系統(tǒng)能否安全、穩(wěn)定地運(yùn)行。互感器性能的好壞，與居民生活息息相關(guān)?；ジ衅鞯默F(xiàn)場檢定，需要將被測互感器的接線端口與標(biāo)準(zhǔn)互感器端口、升流器、負(fù)載箱、檢定儀等儀器連接，利用直接比較測誤差法判斷被測互感器是否需要更換或維修。
[0003]目前，互感器的現(xiàn)場檢定接線主要有兩種方法:一是人工利用螺栓連接互感器輸入輸出端口接線，二是利用銅夾夾在互感器端口接線。但兩種方法均需要搭建腳手架或利用吊車，使工人能夠到達(dá)高空平臺完成接線，其最大的缺點是安全隱患大、勞動強(qiáng)度高、任務(wù)復(fù)雜，且整個變電站需要停電，對設(shè)備正常運(yùn)行影響很大，難以普及所有電網(wǎng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種用于互感器現(xiàn)場檢定的接線機(jī)器人及接線方法，能夠自動完成互感器端口與導(dǎo)線的接線，從而輔助工人完成互感器的現(xiàn)場檢定操作任務(wù)，降低了勞動強(qiáng)度，提高了安全性。
[0005 ]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
一種用于互感器現(xiàn)場檢定的接線機(jī)器人，包括機(jī)械臂和機(jī)械手，所述機(jī)械臂為兩組，每組機(jī)械臂均包括X軸機(jī)械臂、Y軸機(jī)械臂及Z軸機(jī)械臂，其中，兩組X軸機(jī)械臂共線設(shè)置，每組Z軸機(jī)械臂與X軸機(jī)械臂之間，每組Y軸機(jī)械臂與Z軸機(jī)械臂之間均通過滑動工作臺滑動配合，并通過滾珠絲杠機(jī)構(gòu)帶動進(jìn)行位置調(diào)整;所述機(jī)械手包括角度調(diào)整裝置和接線裝置，所述角度調(diào)整裝置包括與Y軸機(jī)械臂滑動連接的接線機(jī)械臂，接線機(jī)械臂前端通過旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)與接線裝置連接，所述接線裝置包括安裝座，安裝座前端正對設(shè)有夾緊機(jī)構(gòu)、上端設(shè)有連接孔、下端設(shè)有涂膠裝置，接線裝置通過夾緊機(jī)構(gòu)、連接孔及涂膠裝置實現(xiàn)互感器端口與導(dǎo)線的連通導(dǎo)電。
[0006]所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括與接線機(jī)械臂連接的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，旋轉(zhuǎn)電機(jī)通過圓柱齒輪變速器、聯(lián)軸器與安裝座連接。
[0007]所述夾緊機(jī)構(gòu)包括上夾板和下夾板，所述下夾板套接在安裝座兩端的限位導(dǎo)桿上、并通過緩沖彈簧進(jìn)行緩沖調(diào)節(jié)，所述上夾板上開有多個槽口、且上端與多根上夾板壓桿一端鉸接，上夾板壓桿另一端與壓桿軸固接，壓桿軸與錐齒輪減速器輸出軸連接。
[0008]所述夾緊機(jī)構(gòu)包括上夾板和下夾板，上夾板和下夾板均套裝在安裝座兩端的導(dǎo)向桿上、并通過上、下夾板之間的凸輪張開機(jī)構(gòu)、導(dǎo)向桿上下端的壓緊彈簧進(jìn)行夾緊。
[0009]所述涂膠裝置包括導(dǎo)管，導(dǎo)管輸出端與下夾板上的溢流孔正對、輸入端與四通閥、隔膜栗的輸出口依次連接，隔膜栗的輸入口與儲存容器連接。
[0010]所述導(dǎo)管為三個硅膠導(dǎo)管，三個硅膠導(dǎo)管分別與三個溢流孔正對。
[0011]所述安裝座背面安裝有絕緣橡膠。
[0012]所述上夾板和下夾板之間安裝有導(dǎo)電綿。
[0013]所述兩Y軸機(jī)械臂上方均安裝有攝像頭。
[0014]一種用于互感器現(xiàn)場檢定的接線方法，它包括以下幾個步驟:
I)、地面準(zhǔn)備:首先，在底面將接線機(jī)器人安裝在底座上，底座與小型可移動式升降車的工作平臺固定;然后，將大電流導(dǎo)線的一端與連接孔進(jìn)行螺栓連接，大電流導(dǎo)線另一端連接在升流器接口上，與負(fù)載箱、檢測儀器等設(shè)備構(gòu)成回路;最后，由升降車將機(jī)器人、連接完成的升流器、標(biāo)準(zhǔn)互感器及檢測儀器等提升至預(yù)定高度。
[0015]2)、空中定位:通過兩套由X、Y、Z直角坐標(biāo)機(jī)械臂相互配合對被測互感器端口進(jìn)行空間定位。定位過程由設(shè)于Y軸機(jī)械臂上的攝像頭輔助完成，攝像頭將高空位置的工作畫面?zhèn)鬏斨恋孛婀ぷ魅藛T平板操作端，左側(cè)攝像頭監(jiān)控右側(cè)機(jī)械臂定位情況，右側(cè)攝像頭監(jiān)控左側(cè)機(jī)械臂工作情況。
[0016]3)、夾緊:完成空中定位后，啟動夾緊機(jī)構(gòu)上相應(yīng)的驅(qū)動裝置，使夾緊機(jī)構(gòu)中的上、下夾板張開，通過Y軸機(jī)械臂上的滾珠絲杠機(jī)構(gòu)將接線機(jī)械臂移動至被測互感器接線端口，同時Χ、Υ、Ζ軸機(jī)械臂輔助移動，直到互感器端口位于上、下夾板之間，由旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)將上、下夾板調(diào)整到與互感器端口處于同一水平面上，通過夾緊機(jī)構(gòu)的驅(qū)動裝置及彈簧將上、下夾板夾緊在互感器端口上。
[0017]4)、涂膠:啟動微型隔膜栗的直流電機(jī)，將存在儲存容器中的導(dǎo)電膠(膏)抽出，通過四通閥、三個硅膠導(dǎo)管將導(dǎo)電膠(膏)輸送到溢流孔處。
[0018]5)、檢定:導(dǎo)電膠(膏)涂抹完成后，通過升流器給待測互感器升流，夾緊機(jī)構(gòu)與連接孔處的導(dǎo)線處于導(dǎo)電狀態(tài)，開始進(jìn)行檢定工作。當(dāng)檢測完成后，然后啟動夾緊機(jī)構(gòu)的驅(qū)動裝置，使互感器端頭與上下夾板分離，機(jī)械手脫線，與此同時微型隔膜栗的直流電機(jī)停止運(yùn)行，停止涂膠。
[0019]本發(fā)明一種用于互感器現(xiàn)場檢定的接線機(jī)器人及接線方法，，具有以下技術(shù)效果:1)、通過控制直角坐標(biāo)機(jī)械臂對互感器接線端口進(jìn)行空間定位，利用接線機(jī)械手實現(xiàn)高空中大電流導(dǎo)線與互感器端口的自動接線，解決了互感器現(xiàn)場檢定過程中人工接線勞動強(qiáng)度大、危險性高、工作效率低的缺陷。
[0020]2)、通過設(shè)置涂膠裝置及導(dǎo)電綿，能自動涂抹導(dǎo)電膠(膏)至夾板與互感器接線端口的連接處，利用導(dǎo)電膠增強(qiáng)了夾板與連接端的接觸面積，保證導(dǎo)電性良好，利用導(dǎo)電綿既保證導(dǎo)電性良好，又起到緩沖的作用。
[0021]3)、通過設(shè)置絕緣橡膠墊，使整個夾線裝置可以帶電操作而又不會造成觸電傷害、短路故障，同時在檢測過程中，變電站不用停電，既降低了對變電站設(shè)備的不利影響，又提高了電能利用率。
[0022]4)、通過設(shè)計兩種夾緊機(jī)構(gòu)，均可通過對夾板開口大小進(jìn)行調(diào)節(jié)，以方便對不同型號的互感器連接端口進(jìn)行夾線。
[0023]5)、通過設(shè)置角度調(diào)整裝置，使整個接線裝置可以繞Y軸機(jī)械臂轉(zhuǎn)動，這樣能保證上下夾板與被測互感器接線端口處于同一水平面，接觸更充分。
【附圖說明】
[0024]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明:
圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖2為本發(fā)明的滾珠絲杠機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖3為本發(fā)明的機(jī)械手的結(jié)構(gòu)示意圖(第一種)。
[0027]圖4為本發(fā)明的機(jī)械手的結(jié)構(gòu)示意圖(第二種)。
[0028]圖5為本發(fā)明的機(jī)械手的左視圖(第二種)。
[0029]圖6為本發(fā)明的機(jī)械手的后視圖(第二種)。
[0030]圖7為本發(fā)明的機(jī)械手的左視圖(第一種)。
[0031]圖8為本發(fā)明的機(jī)械手的側(cè)視圖(第一種)。
[0032]圖中:機(jī)械臂I，機(jī)械手2，X軸機(jī)械臂3，Y軸機(jī)械臂4，Z軸機(jī)械臂5，滑動工作臺6，滾珠絲杠機(jī)構(gòu)7，角度調(diào)整裝置8，接線裝置9，接線機(jī)械臂10，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)11，安裝座12，夾緊機(jī)構(gòu)13，連接孔14，涂膠裝置15，旋轉(zhuǎn)電機(jī)16，圓柱齒輪變速器17、聯(lián)軸器18，上夾板19，下夾板20，限位導(dǎo)桿21，緩沖彈簧22，上夾板壓桿23，壓桿軸24，錐齒輪減速器25，導(dǎo)向桿26，凸輪張開機(jī)構(gòu)27，壓緊彈簧28，導(dǎo)管29，四通閥30，隔膜栗31，輸出口32，輸入口33，儲存容器34，絕緣橡膠35，導(dǎo)電綿36，步進(jìn)電機(jī)37，滾珠絲杠38，滾珠螺母39，滑動導(dǎo)軌40，電磁閥41，槽口42，凸輪43，直流電機(jī)44，溢流孔45，攝像頭46。
【具體實施方式】
[0033]如圖1所示，一種用于互感器現(xiàn)場檢定的接線機(jī)器人，包括機(jī)械臂I和機(jī)械手2，所述機(jī)械臂I為兩組，每組機(jī)械臂I均包括X軸機(jī)械臂3、Y軸機(jī)械臂4及Z軸機(jī)械臂5，其中，兩組X軸機(jī)械臂3共線設(shè)置，每組Z軸機(jī)械臂5與X軸機(jī)械臂3之間，每組Y軸機(jī)械臂4與Z軸機(jī)械臂5之間均通過滑動工作臺6滑動配合，并通過滾珠絲杠機(jī)構(gòu)7帶動進(jìn)行位置調(diào)整;所述機(jī)械手2包括角度調(diào)整裝置8和接線裝置9，所述角度調(diào)整裝置8包括與Y軸機(jī)械臂4滑動連接的接線機(jī)械臂10，接線機(jī)械臂10前端通過旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)11與接線裝置9連接，所述接線裝置9包括安裝座12，安裝座12前端正對設(shè)有夾緊機(jī)構(gòu)13、上端設(shè)有連接孔14、下端設(shè)有涂膠裝置15，接線裝置9通過夾緊機(jī)構(gòu)13、連接孔14及涂膠裝置15實現(xiàn)互感器端口與導(dǎo)線的連通導(dǎo)電。以上各運(yùn)動機(jī)構(gòu)的驅(qū)動都是通過地面的計算機(jī)進(jìn)行操控。
[0034]如圖2所示，其中，滾珠絲杠機(jī)構(gòu)安裝在每個機(jī)械臂內(nèi)部，包括步進(jìn)電機(jī)37，步進(jìn)電機(jī)37的輸出軸通過連軸器與滾珠絲杠38連接，滾珠絲杠38上安裝有滾珠螺母39，滾珠螺母39的螺母座固定在相應(yīng)的滑動工作臺6上，滑動工作臺6設(shè)置在相應(yīng)的滑動導(dǎo)軌40上。
[0035]以左側(cè)的Z軸機(jī)械臂5運(yùn)動為例進(jìn)行說明，工作時，由于左側(cè)Z軸機(jī)械臂5通過螺栓與左側(cè)X軸機(jī)械臂3的滑動工作臺6連接，左側(cè)X軸步進(jìn)電機(jī)37可以驅(qū)動滾珠絲杠38轉(zhuǎn)動，滾珠絲杠38與滾珠螺母39配合傳動，從而帶動滑動工作臺6沿X軸滑動導(dǎo)軌40做平移運(yùn)動，進(jìn)而左側(cè)Z軸機(jī)械臂5可以沿X軸水平運(yùn)動。
[0036]另外，滾珠絲杠傳動不具有機(jī)械自鎖特性，通過對Z軸機(jī)械臂步進(jìn)電機(jī)處安裝電磁閥41，在Y軸定向完成以后啟動電磁閥抑制電機(jī)轉(zhuǎn)動，進(jìn)而防止Y軸機(jī)械臂沿Z軸機(jī)械臂下滑。
[0037]如圖3所示，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)11包括與接線機(jī)械臂10連接的旋轉(zhuǎn)電機(jī)16，旋轉(zhuǎn)電機(jī)16通過圓柱齒輪變速器17、聯(lián)軸器18與安裝座12連接。工作時，通過旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的動作，可以將夾緊機(jī)構(gòu)中的夾板調(diào)整到與互感器端口的端面平行。
[0038]如圖3所示，所述夾緊機(jī)構(gòu)13包括上夾板19和下夾板20，所述下夾板20套接在安裝座12兩端的限位導(dǎo)桿21上、并通過緩沖彈簧22進(jìn)行緩沖調(diào)節(jié)，所述上夾板19上開有多個槽口 42、且