CN112952671B - 一种断接引作业组合型机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种断接引作业组合型机器人，用于对导线进行夹持、剥皮以及线夹安装协同作业，包括线上作业机器人本体和抓引线作业机器人，所述抓引线作业机器人包括底座机器人和与所述底座机器人滑动连接的引线抓取装置，所述底座机器人包括底座、横向模组、纵向模组和周向模组，所述周向模组固定连接在所述底座内，所述引线抓取装置适于沿所述横向模组滑移，以对所述导线进行抓取作业，所述线上作业机器人本体包括剥皮作业机器人、线夹安装作业机器人和线上行走机器人。本发明中的断接引作业组合型机器人，通过多个机器人构成成一个组合，完成复杂的断接引线协同作业，能大幅缩短作业时间，提高作业的效率。

Description

一种断接引作业组合型机器人

技术领域

本发明涉及电力行业带电作业技术领域，尤其涉及一种断接引作业组合型机器人。

背景技术

当前，国内电力行业中配网不停电作业已经非常普遍，其中带电断接引流线作业几乎占带电作业一半的工作量，带电作业需求日益增大。然而，目前对于剥皮，线夹安装作业，一般采取单独机器人完成操作，降低了作业机器人的使用率，增加了操作成本；而且国内不停电作业机器人大都采用绝缘斗臂车上安装双机械臂协作的方式进行，这种方式采取直接照搬人工作业的流程，需不断的更换工具头、定位、移动斗臂车、双臂配合等，人工作业劳动强度大，且人工作业水平参差不齐，存在人为安全隐患；高空作业，存在高坠风险；高电压环境，存在高压触电风险。

发明内容

本发明的目的在于提供一种断接引作业组合型机器人，以解决上述技术问题。

为实现上述目的本发明采用以下技术方案：

一种断接引作业组合型机器人，用于对导线进行夹持、剥皮以及线夹安装作业，所述断接引作业组合型机器人包括线上作业机器人本体和抓引线作业机器人。

所述抓引线作业机器人包括底座机器人和与所述底座机器人滑动连接的引线抓取装置，所述底座机器人包括底座、横向模组、与所述横向模组滑动连接的纵向模组、与所述纵向模组的底部滑动连接的周向模组，所述周向模组固定连接在所述底座内，所述引线抓取装置适于沿所述横向模组滑移，以对所述引线进行抓取作业；

所述线上作业机器人本体包括剥皮作业机器人、线夹安装作业机器人和线上行走机器人，所述剥皮作业机器人与所述线夹安装作业机器人正对设置在导线的两侧，所述线上行走机器人设置在所述剥皮作业机器人和所述线夹安装作业机器人的两侧，所述剥皮作业机器人、所述线夹安装作业机器人以及所述线上行走机器人三者均通过第一滑块连接座以及第二滑块连接座连接在所述横向模组上。

作为本发明进一步的方案，所述线上行走机器人包括第一握持装置和第二握持装置，所述第一握持装置的一端固定连接在所述第一滑块连接座上，另一端固定连接在所述线夹安装作业机器人上，所述第二握持装置固定连接在所述第二滑块连接座上，且所述第一握持装置和所述第二握持装置沿所述导线的轴向方向进行设置。

作为本发明进一步的方案，所述第一握持装置包括滑动支撑件、上驱动轮压板机构、下导向轮压板机构以及穿设在所述上驱动轮压板机构和所述下导向轮压板机构之间且活动连接在所述滑动支撑件上的第一传动丝杠，所述上驱动轮压板机构和所述下导向轮压板机构位于所述滑动支撑件内，且适于通过所述传动丝杠作相对移动，以对所述导线进行夹持。

作为本发明进一步的方案，所述上导向轮压板机构包括第一上压板、安装在所述第一上压板上的第一驱动轮组、固定在所述第一上压板上的第一上螺纹安装块以及固定在所述第一上压板侧壁的第一驱动部件，所述第一上压板的两侧设有第一滑槽，所述滑动支撑件内侧设有第一滑轨，所述第一滑槽适于在所述第一滑轨上滑动，所述第一上螺纹安装块适于穿设在所述第一传动丝杠上，所述第一驱动部件连接在第一驱动轮组的一端并带动所述第一驱动轮组作旋转运动。

作为本发明进一步的方案，所述第一驱动轮组设有两个，每个所述第一驱动轮组包括第一驱动轮、与所述第一驱动轮连接的第一驱动输出轴和与所述第一驱动输出轴连接的驱动轮安装滑动板，所述第一驱动输出轴与所述第一驱动部件连接。

作为本发明进一步的方案，所述下导向轮压板机构包括第一下压板、安装在所述第一下压板上的第一从动轮组以及固定在所述第一下压板上的第一下螺纹安装块，所述第一下压板的两侧设有第二滑槽，所述第一下螺纹安装块适于穿设在所述第一传动丝杠上，所述第一下压板的两侧设有第二滑槽，所述第二滑槽适于在所述第一滑轨上滑动。

作为本发明进一步的方案，所述第一从动轮组与所述第一驱动轮组一一对应设置，每个所述第一从动轮组包含两个平行设置的圆形滚轮。

作为本发明进一步的方案，所述第二握持装置包括框架机构、定心夹持机构、调整机构和驱动机构，所述驱动机构带动所述调整机构运动以调节所述定心夹持机构，所述定心夹持机构和所述调整机构安装在所述框架机构上，所述框架机构的底部固定连接在所述第二滑块连接座上，并适于随所述第二滑块连接座在所述横向模组上作水平移动。

作为本发明进一步的方案，所述调整机构包括水平调整机构和竖直调整机构，所述水平调整机构适于调节所述定心夹持机构之间的水平位移，所述竖直调整机构适于调节所述定心夹持机构之间的竖直位移，以对所述导线进行夹持。

作为本发明进一步的方案，所述水平调整机构包括第二伸出驱动单元、与所述第二伸出驱动单元连接的第二伸缩传动丝杆、与所述第二伸缩传动丝杆螺纹连接的第二驱动输出轴滑块和水平滑轨，所述第二驱动输出轴滑块适于在所述水平滑轨上滑动。

作为本发明进一步的方案，所述竖直调整机构包括电机驱动单元、与所述电机驱动单元连接的第三伸缩传动丝杆和与所述第三伸缩传动丝杆螺纹连接的上压板和下压板，所述第上压板和下压板适于在所述第三伸缩传动丝杆上作竖直移动。

作为本发明进一步的方案，所述定心夹持机构包括上驱动轮组件和下夹紧导轮组件，所述上驱动轮组件位于所述下夹紧导轮组件的正上方，且所述上驱动轮组件与所述下夹紧导轮组件的中心轴线平行。

作为本发明进一步的方案，所述上驱动轮组件包括第二驱动轮和与所述第二驱动轮连接的第二驱动输出轴，所述第二驱动轮为V轮结构，所述V轮结构的中心适于所述导线穿设而过。

作为本发明进一步的方案，所述下夹紧导轮组件包括两个平行设置的夹紧导轮和与所述夹紧导轮连接的旋转轴，所述旋转轴支撑在所述下压板上。

作为本发明进一步的方案，所述剥皮作业机器人包括回转传动组件和剥皮执行组件，所述回转传动组件安装在所述剥皮执行组件的一侧并做回转运动，所述剥皮执行组件可沿所述导线轴线方向行进，完成导线皮层剥离。

作为本发明进一步的方案，所述回转传动组件包括主体外壳、第一驱动电机及齿轮组，所述齿轮组包含第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮及C型齿轮，所述主体外壳通过C型侧壁与所述回转传动组件连接，动力由所述第一驱动电机传递到所述齿轮组。

作为本发明进一步的方案，所述剥皮执行组件安装在所述C型齿轮上，可随所述C型齿轮做回转运动，所述剥皮执行组件包括丝杆安装座、V型自适应夹具、双向丝杆、导向轴、下夹具组件、夹紧电机、应急操作环和剥皮操控装置，所述夹紧电机可驱动所述双向丝杆带动所述V型自适应夹具和下夹具组件夹紧所述导线。

作为本发明进一步的方案，所述线夹安装作业机器人包括线夹、与所述线夹活动连接的驱动装置、与所述驱动装置活动连接的动力装置以及与所述动力装置电性连接的动力控制装置，所述动力控制装置提供信号给所述动力装置，使所述动力装置驱动所述驱动装置运动，并带动所述线夹对所述导线和所述引线进行线夹安装作业。

作为本发明进一步的方案，还包括引线辅助装置，所述引线辅助装置设置在所述第二滑块连接座上，在所述引线的轴向方向上，所述引线辅助装置并列平行设置在所述线夹安装作业机器人的一侧。

作为本发明进一步的方案，还包括控制装置，所述控制装置用于控制所述剥皮作业机器人、所述线夹安装作业机器人、所述线上行走机器人和所述抓引线作业机器人的电机和气缸，并接受传感器信号进行动作。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明断接引作业组合型机器人，将线上剥皮机器人、线夹安装机器人以及线上行走机器人组装为机器人组合***，线上作业机器人与抓引线作业机器人协同作业，线上作业机器人可以利用抓引线作业机器人进行上线作业，将其举升到作业导线附近，而且线上作业机器人还可以单独脱离抓引线作业机器人，利用斗臂车或者其他举升装置完成上线，进行断接引作业。但还可独立更换部件，并可拓展功能，例如将抓引线作业机器人前端的抓取夹具替换为断引线工具，即可以完成断引线作业；

2、断接引作业组合型机器人的底座安装在绝缘斗臂车上，且组合装置组成的结构为开口向上，绝缘斗臂车带动断接引作业组合型机器人，使断接引作业组合型机器人的开口朝上，对准导线，导线进入组合装置中的上线方式为从下往上的上线方式，保证作业安全，易于操作，方便对准；

3、作业导线可以固定在第一握持装置和第二握持装置的中间，完全依靠机器人内部自动化操作，不仅让所有的作业操作减少不确定性，而且保证作业质量；

4、剥皮作业机器人和线夹安装作业机器人可以通过机构平移运动或其他机构运动（例如回转，翻转），完成了作业功能的切换，快速定位，敏捷作业；

5、机器人和引线夹爪设计在同一个空间自由度上，从机械结构上保证了引线与引线安装位置的同心，确保引线作业的成功率和效率。

6、作业机器人和抓引线作业机器人为柔性连接，线上作业机器人通过滑板与运载机器人连接在一起，同时还可以沿着滑板方向进行垂直上下运动，在导线上沿导线方向进行行走、作业；相对于绝缘斗臂车上安装双机械臂协作的方式，本发明中的作业机器人和抓引线作业机器人为协同配合作业，缺一不可，优势明显，可以灵活的确定作业位置，不受现场环境的限制；

7、本发明线夹安装作业机器人通过弹簧和自动夹紧机构等可以适应目前市面上的并沟安装线夹，提高了机器人的使用率，降低了成本；

8、本发明安全性好、使用方便、操作简单、结构紧凑、便于携带，作业效率高、适用范围广。

附图说明

图1为本发明实施例提供的断接引作业组合型机器人的整体结构示意图；

图2为本发明实施例提供的断接引作业组合型机器人的另一方向结构示意图；

图3为本发明实施例提供的断接引作业组合型机器人的内部结构示意图；

图4为本发明实施例中第一握持装置与控制装置的结构示意图；

图5为本发明实施例中第一握持装置与控制装置的内部结构示意图；

图6为本发明实施例中上驱动轮压板机构与下导向轮压板机构的结构示意图；

图7为本发明实施例中第一握持装置的结构示意图；

图8为本发明实施例中上驱动轮压板机构的结构示意图；

图9为本发明实施例中下导向轮压板机构的结构示意图；

图10为本发明实施例中第二握持装置的结构示意图；

图11为本发明实施例中剥皮机器人、行走机器人、线夹安装机器人与导线之间的结构示意图；

图12为本发明实施例中引线辅助装置的结构示意图；

图13为本发明实施例中线夹安装作业机器人的结构示意图；

图14为本发明实施例中底座的结构示意图；

图15为本发明实施例中抓引线作业机器人的结构示意图；

图16为本发明实施例中剥皮作业机器人的结构示意图；

图17为本发明实施例中回转传动组件的结构示意图。

附图标记说明：

100-线上作业机器人本体；110-剥皮作业机器人；1101-回转传动组件；11011-主体外壳； 110121-第一齿轮；110122-第二齿轮；110123-第三齿轮；110124-C型齿轮；11013-第一驱动电机；1102-剥皮执行组件；11021-丝杆安装座；11022-V型自适应夹具；11023-双向丝杆；11024-导向轴；11025-下夹具组件；11026-夹紧电机；11027-应急操作环；11028-剥皮操控装置；1103-C型侧壁；120-线夹安装作业机器人；1201-线夹；1202-驱动装置；1203-动力装置；130-线上行走机器人；131-第一握持装置；1311-滑动支撑件；13111-第一滑轨；1312-上驱动轮压板机构；13121-第一上压板；131211-第一滑槽；13122-第一驱动轮组；131221-第一驱动轮；131222-第一驱动输出轴；131223-驱动轮安装滑动板；13123-第一上螺纹安装块；13124-第一驱动部件；1313-下导向轮压板机构；13131-第一下压板；131311-第二滑槽；13132-第一从动轮组；13133-第一下螺纹安装块；1314-第一传动丝杠；132-第二握持装置；1321-框架机构；1322-定心夹持机构；13221-上驱动轮组件；132211-第二驱动轮；132212-第二驱动输出轴；13222-下夹紧导轮组件；132221-夹紧导轮；132222-旋转轴；13231-水平调整机构；132311-第二伸出驱动单元；132312-第二伸缩传动丝杆；132313-第二驱动输出轴滑块；132314-水平滑轨；13232-竖直调整机构；132321-第三伸缩传动丝杆；132322-第二上压板；132323-第二下压板；1324-驱动机构；140-第一滑块连接座；150-第二滑块连接座；160-引线辅助装置；200-抓引线作业机器人；210-底座机器人；211-底座；212-横向模组；213-纵向模组；214-周向模组；220-引线抓取装置；300-控制装置；400-导线。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细阐述。

如图所示，本发明的实施例提供一种断接引作业组合型机器人，用于对导线400进行夹持、剥皮以及线夹安装的协同作业，所述断接引作业组合型机器人包括线上作业机器人本体100和抓引线作业机器人200，其中，抓引线作业机器人200由底座机器人210和引线抓取装置220构成，引线抓取装置220可在底座机器人210上滑动行走。

底座机器人210由底座211、横向模组212、纵向模组213、周向模组214组成，横向模组212与纵向模组213垂直滑动连接，周向模组214与纵向模组213的底部滑动连接，并且周向模组214固定连接在底座211内，引线抓取装置220可沿横向模组212滑移，便于对引线进行抓取作业。

需要说明的是，引线是固定在电杆下横档上或其他位置的从主导线上取电，且与下方用电设备相连接的绝缘电缆，其末端为已经剥好皮的金属裸线，在此，对导线与引线进行区别，便于理解。

线上作业机器人本体100由剥皮作业机器人110、线夹安装作业机器人120和线上行走机器人130组成，剥皮作业机器人110与线夹安装作业机器人120正对设置在导线400的两侧，线上行走机器人130由两部分构成，并且分别设置在剥皮作业机器人110和线夹安装作业机器人120的两侧，且分别位于导线400的两侧，所述剥皮作业机器人110、所述线夹安装作业机器人120以及所述线上行走机器人130三者均通过第一滑块连接座140以及第二滑块连接座150连接在所述横向模组212上，由此，通过第一滑块连接座140和第二滑块连接座150在横向模组212上的滑动，剥皮作业机器人110、线夹安装作业机器人120和线上行走机器人130能够对导线400分别进行剥皮、线夹安装和夹持牵引作业。

由此，通过剥皮作业机器人110、线夹安装作业机器人120、线上行走机器人130和抓引线作业机器人200构成一个机器人组合，线上作业机器人本体100与抓引线作业机器人200的工作模式为协同作业，线上作业机器人本体100可以利用抓引线作业机器人200进行上线作业，抓引线作业机器人200将其举升到作业导线400附近，另外线上作业机器人本体100还可以单独脱离抓引线作业机器人200，利用斗臂车或者其他举升装置完成上线，完成复杂的断接引线作业功能，能大幅缩短作业时间，不仅相互独立可更换，并可拓展功能。

具体地，结合图1、2、3所示，在本发明的实施例中，线上行走机器人130包括第一握持装置131和第二握持装置132，第一握持装置131的一端固定连接在第一滑块连接座140上，另一端固定连接在线夹安装作业机器人120上，第二握持装置132固定连接在第二滑块连接座150上，且第一握持装置131和第二握持装置132沿导线400的轴向方向进行设置。由此，导线400可以固定在第一握持装置131和第二握持装置132的中间，通过机器人内部操作，这样让所有的作业减少了不确定性。

具体地，结合图5、6、7所示，在本发明的实施例中，第一握持装置131包括滑动支撑件1311、上驱动轮压板机构1312、下导向轮压板机构1313以及第一传动丝杠1314，第一传动丝杠1314穿设在上驱动轮压板机构1312和下导向轮压板机构1313之间，并且两端活动连接在滑动支撑件1311上，上驱动轮压板机构1312和下导向轮压板机构1313位于滑动支撑件1311内，且适于通过第一传动丝杠1314的螺纹传动作相对移动，以对导线400进行夹持。由此，上驱动轮压板机构1312与下导向轮压板机构1313在第一传动丝杠1314的转动带动下，驱动上驱动轮压板机构1312与下导向轮压板机构1313做相向运动，从而将导线400夹持在驱动上驱动轮压板机构1312与下导向轮压板机构1313之间。

具体地，结合图7、8所示，在本发明的实施例中，上驱动轮压板机构1312包括第一上压板13121、安装在第一上压板13121上的第一驱动轮组13122、固定在第一上压板13121上的第一上螺纹安装块13123以及固定在第一上压板13121侧壁的第一驱动部件13124，第一上压板13121的两侧设有第一滑槽131211，第一上螺纹安装块13123适于穿设在第一传动丝杠1314上，第一驱动部件13124连接在第一驱动轮组13122的一端并带动第一驱动轮组13122作旋转运动。由此第一驱动轮组13122可在垂直和水平方向移动，方便调整位置，使导线400进入并对导线进行夹紧。

具体地，结合图8所示，在本发明的实施例中，第一驱动轮组13122设有两个，每个第一驱动轮组13122包括第一驱动轮131221、与第一驱动轮131221连接的第一驱动输出轴131222和第一驱动输出轴131222连接的驱动轮安装滑动板131223，第一驱动输出轴131222与第一驱动部件13124连接。

由此，第一驱动轮131221通过第一驱动输出轴131222与驱动轮安装滑动板131223连接，在第一驱动部件13124的作用下，带动第一驱动输出轴131222转动，并带动驱动轮安装滑动板131223在第一驱动输出轴131222上移动，从而使第一驱动轮131221在水平方向移动。

具体地，结合图9所示，在本发明的实施例中，所述下导向轮压板机构1313包括第一下压板13131、安装在第一下压板13131上的第一从动轮组13132以及固定在第一下压板13131上的第一下螺纹安装块13133，第一下压板13131的两侧设有第二滑槽131311，滑动支撑件1311内侧设有第一滑轨13111，第一滑槽131211适于在第一滑轨13111上滑动，第一下螺纹安装块13133适于穿设在第一传动丝杠1314上，第一下压板13131的两侧设有第二滑槽131311，第二滑槽131311适于在第一滑轨13111上滑动。

由此，下导向轮压板机构1313与上驱动轮压板机构1312分别靠近导线400的上下两边，调整位移可对导线400进行夹持。

具体地，结合图8、9所示，在本发明的实施例中，第一从动轮组13132与第一驱动轮组13122一一对应设置，每个第一从动轮组13132包含两个平行设置的圆形滚轮。

第一从动轮组13132与第一驱动轮组13122上密布特殊设计花纹纹路，具备双向双重的防滑能力，既可有垂直于导线方向的横纹，增大驱动轮组与导线的摩擦力，提供行走的驱动力，又有平行于导线方向的纵纹，增大从动轮组与导线的夹紧力，防止作业时发生滑移现象。

具体地，结合图10所示，在本发明的实施例中，第二握持装置132包括框架机构1321、定心夹持机构1322、调整机构和驱动机构1324，驱动机构1324带动调整机构运动以调节定心夹持机构1322，定心夹持机构1322和调整机构3安装在框架机构1321上，框架机构1321的底部固定连接在第二滑块连接座150上，并适于随第二滑块连接座150在横向模组212上作水平移动。

由此，利用两个导线握持装置，其中第一握持装置131为双轮握持，第二握持装置132为单轮握持，让作业导线处于加持位置中间，保证导线的直线度。

具体地，结合图10所示，在本发明的实施例中，调整机构包括水平调整机构13231和竖直调整机构13232，水平调整机构13231适于调节定心夹持机构1322之间的水平位移，竖直调整机构13232适于调节定心夹持机构1322之间的竖直位移，以对导线400进行夹持。

具体地，结合图10所示，在本发明的实施例中，水平调整机构13231包括第二伸出驱动单元132311、与第二伸出驱动单元132311连接的第二伸缩传动丝杆132312、与第二伸缩传动丝杆132312螺纹连接的第二驱动输出轴滑块132313和水平滑轨132314，第二驱动输出轴滑块132313适于在水平滑轨132314上滑动。

具体地，结合图10所示，在本发明的实施例中，竖直调整机构13232包括电机驱动单元、与电机驱动单元连接的第三伸缩传动丝杆132321和与第三伸缩传动丝杆132321螺纹连接的第二上压板132322和第二下压板132323，第二上压板132322和第二下压板132323适于在第三伸缩传动丝杆132321上作竖直移动。

具体地，结合图10所示，在本发明的实施例中，定心夹持机构1322包括上驱动轮组件13221和下夹紧导轮组件13222，上驱动轮组件13221位于下夹紧导轮组件13222的正上方，且上驱动轮组件13221与下夹紧导轮组件13222的中心轴线平行。

具体地，结合图10所示，在本发明的实施例中，上驱动轮组件13221包括第二驱动轮132211和与第二驱动轮132211连接的第二驱动输出轴132212，第二驱动轮132211为V轮结构，V轮结构的中心适于导线400穿设而过。

具体地，结合图10所示，在本发明的实施例中，下夹紧导轮组件13222包括两个平行设置的夹紧导轮132221和与夹紧导轮132221连接的旋转轴132222，旋转轴132222支撑在第二下压板132323上。

具体地，结合图1、16、17所示，在本发明的实施例中，剥皮作业机器人110包括回转传动组件1101和剥皮执行组件1102，所述回转传动组件1101安装在所述剥皮执行组件1102的一侧并做回转运动，所述剥皮执行组件1102可沿所述导线400轴线方向行进，完成导线皮层剥离。

具体地，结合图17所示，在本发明的实施例中，回转传动组件1101包括主体外壳11011、第一驱动电机11013及齿轮组，齿轮组包含第一齿轮110121、第二齿轮110122、第三齿轮110123及C型齿轮110124，主体外壳11011通过C型侧壁1103与回转传动组件1101连接，动力由第一驱动电机11013传递到所述齿轮组。

具体地，结合图16、17所示，在本发明的实施例中，剥皮执行组件1102安装在C型齿轮110124上，可随C型齿轮110124做回转运动，剥皮执行组件1102包括丝杆安装座11021、V型自适应夹具11022、双向丝杆11023、导向轴11024、下夹具组件11025、夹紧电机11026、应急操作环11027和剥皮操控装置11028，夹紧电机11026可驱动双向丝杆11023带动V型自适应夹具11022和下夹具组件11025夹紧导线400；

结合图13所示，所述线夹安装作业机器人120包括线夹1201、与所述线夹1201活动连接的驱动装置1202、与所述驱动装置1202活动连接的动力装置1203以及与所述动力装置1203电性连接的动力控制装置，所述动力控制装置提供信号给所述动力装置1203，使所述动力装置1203驱动所述驱动装置1202运动，并带动所述线夹1201对所述导线400和所述引线进行线夹安装作业。

具体地，结合图3、12所示，在本发明的实施例中，还包括引线辅助装置160，引线辅助装置160设置在第二滑块连接座150上，在导线400的轴向方向上，引线辅助装置160并列平行设置在线夹安装作业机器人120的一侧。

具体地，结合图2、3、4、5所示，在本发明的实施例中，还包括控制装置300，控制装置300用于控制剥皮作业机器人110、线夹安装作业机器人120、线上行走机器人130和底座机器人210的电机和气缸，并接受传感器信号进行动作。

工作过程：首先斗臂车将断接引作业组合型机器人（线上作业机器人本体100和抓引线作业机器人200举升到一定高度，通过抓引线作业机器人200的底座机器人210调整合适方向，再通过引线抓取装置220抓取在电杆附近的引线，引线抓取装置220上的夹取机构固定好引线后，在抓引线作业机器人200将引线和夹取机构一起送回，同时将引线***到线夹安装作业机器人120的孔中，通过引线辅助装置160固定引线后，引线抓取装置220松开引线，斗臂车或其他举升装置将断接引作业组合型机器人送到导线400的作业位置，将线上作业机器人本体100的开口调整到向上状态，导线400位于开口上方，从而使线上作业机器人本体100的上线方式为从下往上的上线方式，保证作业安全，易于操作，方便对准；线上作业机器人本体100与抓引线作业机器人200的工作模式协同作业，其中线上作业机器人本体100利用抓引线作业机器人200进行上线作业，将其举升到作业导线400附近，利用斗臂车或者其他举升装置完成上线，进行剥皮、断接引作业。首先，第一握持装置131与第二握持装置132的上下压板分别靠近导线400的上下两边，此时握持装置为初始状态，且第一驱动轮131221、第二驱动轮132211均收缩在内部，并未伸出，便于导线400进入线上作业机器人本体100的C口内部；当检测到导线400到位后，伸出驱动单元为第一驱动输出轴131222、第二驱动输出轴132212提供旋转动力，同时分别驱动与第一驱动输出轴131222、第二驱动输出轴132212平行安装的伸缩传动丝杆，使驱动轮安装滑动板131223、第二驱动输出轴滑块132313做直线运动，带动第一驱动轮131221、第二驱动轮132211进行伸出运动，同时第一驱动轮131221与第二驱动轮132211也在作旋转运动，此时两种状态同时存在；

当第一驱动轮131221与第二驱动轮132211与导线400方向平行的中心轴线分别到与第一从动轮组13132与夹紧导轮132221的中心轴线对齐后，伸缩传动丝杆与伸出驱动单元脱开，但第一驱动输出轴131222与第二驱动输出轴132212一直与伸出驱动单元相连，第一驱动轮131221、第二驱动轮132211可以继续保持旋转运动；此时第二驱动输出轴滑块与第二上压板的边沿位置中间间隙存在有弹簧，弹簧受到第二驱动输出轴滑块132313的压缩力；此时第二驱动轮132211到位，停止旋转运动，主框架内部的第二上压板和第二下压板上面有丝杆螺纹，同时连接在第三伸缩传动丝杆132321上，当第三伸缩传动丝杆132321进行旋转运动时，第二上压板和第二下压板同时沿第三伸缩传动丝杆132321作直线运动，第二上压板带着第二驱动轮132211往下运动，第二下压板带着两个夹紧导轮132221往上运动，两者同步位移，在保证在夹紧导线400的同时，让导线400的轴心与机器人本体的轴心保持一致，这样机器人本体就与夹紧的绝缘导线400同心，同时当上下两个压板夹紧导线时，第二下压板上的挡块阻挡第二驱动输出轴滑块132313，防止其往后回退，继续保持伸缩传动丝杆与伸出驱动单元脱开，此时第二驱动轮132211可以正常进行旋转运动，正转、反转皆可以，此功能可使机器人具备线上行走的功能。当加持作业完成之后，工具模组通过直线运动或者其他运动模式切换到剥皮作业机器人110进行剥皮作业。

当需要进行线夹安装作业时，线夹安装作业机器人120的夹持金属锁紧块驱动装置包括两个并列连接的冲击扳手和驱动电机，驱动电机将并沟线夹的螺栓拧紧，线夹将主导线和引线同时固定在一起，此时引线、线夹和主导线均连接在一起，完成作业后，线夹安装作业机器人120开始垂直往下运动，那么就由气缸或者有电机来推动冲击扳手，使线夹安装作业机器人120与安装好的线夹脱离，线夹与引线固定在主导线上，完成接引线作业。

当完成接引作业后，上下夹板打开，挡块与第二驱动输出轴滑块132313分离，此时伸出驱动单元反转，第二驱动输出轴滑块132313与上压板边沿位置中间间隙存在的弹簧会将第二驱动输出轴滑块132313推入到驱动丝杠上，第二驱动输出轴滑块便再次具备横向移动的能力，进行收缩运动，从而将上夹紧导轮收入到加持结构内部。此时机器人本体与导线400脱离，整个机器人便由斗臂车或其他举升装置降下，完成整个作业流程。

本发明的工作原理：使用本发明中的断接引作业组合型机器人，可以通过第一导线握持装置与第二导线握持装置实现自动夹紧导线，剥皮作业机器人自动自适应进刀，无需使用辅助工具、无需携带多种规格夹具，在保证导线的直线度的情况下，自动完成导线剥皮作业，可保证不伤导线铝芯且能适应各种标准以及非标厚度的导线皮层，装置可保证导线行进顺畅且行进匀速，剥开的导线皮层每圈宽度一致，剥离的导线皮层不掉落。导线握持装置可以实现导线剥皮作业和线夹安装作业的稳定，简化作业步骤，降低带电作业劳动强度和人力成本，大大提高作业可靠性及安全性，解决当前作业的剥皮线夹安装不牢靠的故障。作业机器人和抓引线作业机器人为柔性连接，线上作业机器人通过滑板与运载机器人连接在一起，同时还可以沿着滑板方向进行垂直上下运动，在导线上沿导线方向进行行走、作业；两个机器人为协同配合作业，缺一不可，保证了本发明的优势，可以灵活的确定作业位置，不受现场环境的限制。

以上所述为本发明较佳实施例，对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，在不脱离本发明的原理与精神的情况下，对实施方式所进行的改变、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围之内。

Claims (19)

1.一种断接引作业组合型机器人，其特征在于，包括线上作业机器人本体（100）和抓引线作业机器人（200）；

所述抓引线作业机器人（200）包括底座机器人（210）和与所述底座机器人（210）滑动连接的引线抓取装置（220）；所述底座机器人（210）包括底座（211）、横向模组（212）、与所述横向模组（212）滑动连接的纵向模组（213）、与所述纵向模组（213）的底部滑动连接的周向模组（214），所述周向模组（214）固定连接在所述底座（211）内，所述引线抓取装置（220）可沿所述横向模组（212）滑移，用于对引线进行抓取作业；

所述线上作业机器人本体（100）包括剥皮作业机器人（110）、线夹安装作业机器人（120）和线上行走机器人（130），所述剥皮作业机器人（110）与所述线夹安装作业机器人（120）正对设置在导线（400）的两侧，所述线上行走机器人（130）设置在所述剥皮作业机器人（110）和所述线夹安装作业机器人（120）的两侧，所述剥皮作业机器人（110）、所述线夹安装作业机器人（120）以及所述线上行走机器人（130）三者均通过第一滑块连接座（140）以及第二滑块连接座（150）连接在所述横向模组（212）上；

所述第二握持装置（132）包括框架机构（1321）、定心夹持机构（1322）、调整机构和驱动机构（1324），所述驱动机构（1324）带动所述调整机构运动以调节所述定心夹持机构（1322），所述定心夹持机构（1322）和所述调整机构安装在所述框架机构（1321）上，所述框架机构（1321）的底部固定连接在所述第二滑块连接座（150）上，并可随所述第二滑块连接座（150）在所述横向模组（212）上作水平移动。

2.根据权利要求1所述的断接引作业组合型机器人，其特征在于，所述线上行走机器人（130）包括第一握持装置（131）和第二握持装置（132），所述第一握持装置（131）的一端固定连接在所述第一滑块连接座（140）上，另一端固定连接在所述线夹安装作业机器人（120）上，所述第二握持装置（132）固定连接在所述第二滑块连接座（150）上，且所述第一握持装置（131）和所述第二握持装置（132）沿所述导线（400）的轴向方向进行设置。

3.根据权利要求2所述的断接引作业组合型机器人，其特征在于，所述第一握持装置（131）包括滑动支撑件（1311）、上驱动轮压板机构（1312）、下导向轮压板机构（1313）以及穿设在所述上驱动轮压板机构（1312）和所述下导向轮压板机构（1313）之间，且活动连接在所述滑动支撑件（1311）上的第一传动丝杠（1314），所述上驱动轮压板机构（1312）和所述下导向轮压板机构（1313）位于所述滑动支撑件（1311）内，且适于通过所述传动丝杠（1314）作相对移动，以对所述导线（400）进行夹持。

4.根据权利要求3所述的断接引作业组合型机器人，其特征在于，所述上驱动轮压板机构（1312）包括第一上压板（13121）、安装在所述第一上压板（13121）上的第一驱动轮组（13122）、固定在所述第一上压板（13121）上的第一上螺纹安装块（13123）以及固定在所述第一上压板（13121）侧壁的第一驱动部件（13124），所述第一上压板（13121）的两侧设有第一滑槽（131211），所述滑动支撑件（1311）内侧设有第一滑轨（13111），所述第一滑槽（131211）用于在所述第一滑轨（13111）上滑动，所述第一上螺纹安装块（13123）穿设在所述第一传动丝杠（1314）上，所述第一驱动部件（13124）连接在第一驱动轮组（13122）的一端并带动所述第一驱动轮组（13122）作旋转运动。

5.根据权利要求4所述的断接引作业组合型机器人，其特征在于，所述第一驱动轮组（13122）设有两个，每个所述第一驱动轮组（13122）包括第一驱动轮（131221）、与所述第一驱动轮（131221）连接的第一驱动输出轴（131222）和与所述第一驱动输出轴（131222）连接的驱动轮安装滑动板（131223），所述第一驱动输出轴（131222）与所述第一驱动部件（13124）连接。

6.根据权利要求5所述的断接引作业组合型机器人，其特征在于，所述下导向轮压板机构（1313）包括第一下压板（13131）、安装在所述第一下压板（13131）上的第一从动轮组（13132）以及固定在所述第一下压板（13131）上的第一下螺纹安装块（13133），所述第一下压板（13131）的两侧设有第二滑槽（131311），所述第一下螺纹安装块（13133）穿设在所述第一传动丝杠（1314）上，所述第一下压板（13131）的两侧设有第二滑槽（131311），所述第二滑槽（131311）可在所述第一滑轨（13111）上滑动。

7.根据权利要求6所述的断接引作业组合型机器人，其特征在于，所述第一从动轮组（13132）与所述第一驱动轮组（13122）一一对应设置，每个所述第一从动轮组（13132）包含两个平行设置的圆形滚轮。

8.根据权利要求7所述的断接引作业组合型机器人，其特征在于，所述调整机构包括水平调整机构（13231）和竖直调整机构（13232），所述水平调整机构（13231）用于调节所述定心夹持机构（1322）之间的水平位移，所述竖直调整机构（13232）用于调节所述定心夹持机构（1322）之间的竖直位移，以用于对所述导线（400）进行夹持。

9.根据权利要求8所述的断接引作业组合型机器人，其特征在于，所述水平调整机构（13231）包括第二伸出驱动单元（132311）、与所述第二伸出驱动单元（132311）连接的第二伸缩传动丝杆（132312）、与所述第二伸缩传动丝杆（132312）螺纹连接的第二驱动输出轴滑块（132313）和水平滑轨（132314），所述第二驱动输出轴滑块（132313）可在所述水平滑轨（132314）上滑动。

10.根据权利要求9所述的断接引作业组合型机器人，其特征在于，所述竖直调整机构（13232）包括电机驱动单元、与所述电机驱动单元连接的第三伸缩传动丝杆（132321）和与所述第三伸缩传动丝杆（132321）螺纹连接的第二上压板（132322）和第二下压板（132323），所述第二上压板（132322）和第二下压板（132323）适于在所述第三伸缩传动丝杆（132321）上作竖直移动。

11.根据权利要求10所述的断接引作业组合型机器人，其特征在于，所述定心夹持机构（1322）包括上驱动轮组件（13221）和下夹紧导轮组件（13222），所述上驱动轮组件（13221）位于所述下夹紧导轮组件（13222）的正上方，且所述上驱动轮组件（13221）与所述下夹紧导轮组件（13222）的中心轴线平行。

12.根据权利要求11所述的断接引作业组合型机器人，其特征在于，所述上驱动轮组件（13221）包括第二驱动轮（132211）和与所述第二驱动轮（132211）连接的第二驱动输出轴（132212），所述第二驱动轮（132211）为V轮结构，所述第二驱动轮（132211）的中心适于所述导线（400）穿设而过。

13.根据权利要求12所述的断接引作业组合型机器人，其特征在于，所述下夹紧导轮组件（13222）包括两个平行设置的夹紧导轮（132221）和与所述夹紧导轮（132221）连接的旋转轴（132222），所述旋转轴（132222）支撑在所述第二下压板（132323）上。

14.根据权利要求8所述的断接引作业组合型机器人，其特征在于，所述剥皮作业机器人（110）包括回转传动组件（1101）和剥皮执行组件（1102），所述回转传动组件（1101）安装在所述剥皮执行组件（1102）的一侧并做回转运动，所述剥皮执行组件（1102）沿所述导线（400）轴线方向行进，完成导线皮层剥离。

15.根据权利要求14所述的断接引作业组合型机器人，其特征在于，所述回转传动组件（1101）包括主体外壳（11011）、第一驱动电机（11013）及齿轮组，所述齿轮组包含第一齿轮（110121）、第二齿轮（110122）、第三齿轮（110123）及C型齿轮（110124），所述主体外壳（11011）通过C型侧壁（1103）与所述回转传动组件（1101）连接，动力由所述第一驱动电机（11013）传递到所述齿轮组。

16.根据权利要求15所述的断接引作业组合型机器人，其特征在于，所述剥皮执行组件（1102）安装在所述C型齿轮（110124）上，可随所述C型齿轮（110124）做回转运动，所述剥皮执行组件（1102）包括丝杆安装座（11021）、V型自适应夹具（11022）、双向丝杆（11023）、导向轴（11024）、下夹具组件（11025）、夹紧电机（11026）、应急操作环（11027）和剥皮操控装置（11028），所述夹紧电机（11026）可驱动所述双向丝杆（11023）并带动所述V型自适应夹具（11022）和所述下夹具组件（11025）夹紧所述导线（400）。

17.根据权利要求1所述的断接引作业组合型机器人，其特征在于，所述线夹安装作业机器人（120）包括线夹（1201）、与所述线夹（1201）活动连接的驱动装置（1202）、与所述驱动装置（1202）活动连接的动力装置（1203）以及与所述动力装置（1203）电性连接的动力控制装置，所述动力控制装置提供信号给所述动力装置（1203），使所述动力装置（1203）驱动所述驱动装置（1202）运动，并带动所述线夹（1201）对所述导线（400）和所述引线进行线夹安装作业。

18.根据权利要求1所述的断接引作业组合型机器人，其特征在于，还包括引线辅助装置（160），所述引线辅助装置（160）设置在所述第二滑块连接座（150）上，在所述引线的轴向方向上，所述引线辅助装置（160）并列平行设置在所述线夹安装作业机器人（120）的一侧。

19.根据权利要求1所述的断接引作业组合型机器人，其特征在于，还包括控制装置（300），所述控制装置（300）用于控制所述剥皮作业机器人（110）、所述线夹安装作业机器人（120）、所述线上行走机器人（130）和所述底座机器人（210）的电机和气缸，并接受传感器信号进行动作。

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