專利名稱：一種架空電纜除冰機(jī)器人除冰機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種架空電纜除冰機(jī)器人除冰機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
氣候變化萬千及南方的凍雨都會(huì)給輸電事業(yè)造成很大的影響，特別是給電網(wǎng)帶來了極大的安全隱患，致使人工操作效率低下，也容易對(duì)操作工人的生命安全造成損傷。為此，發(fā)展機(jī)器人事業(yè)有著其重大的意義?，F(xiàn)今，隨著機(jī)器人事業(yè)的發(fā)展，架空電纜除冰機(jī)器人已成為了大家較關(guān)注的研究對(duì)象，已有一些發(fā)明(如專利申請(qǐng)?zhí)?00810019735. 3 ;200910043583. 5和200910043582. 0)等除冰機(jī)構(gòu)相繼問世。除冰機(jī)構(gòu)在除冰機(jī)器人中起著至關(guān)重要的作用，不僅是效率高低的保障，有時(shí)也·關(guān)系到是否會(huì)傷害到電纜的問題。申請(qǐng)?zhí)枮?00810019735. 3的發(fā)明專利申請(qǐng)只做了簡(jiǎn)單的描述，未能表明其深入解決問題的實(shí)質(zhì)所在；申請(qǐng)?zhí)枮?00910043583. 5中的破冰錐如果向下過長(zhǎng)就會(huì)傷害到電纜，過淺又除冰不理想；申請(qǐng)?zhí)枮?00910043582. 0破冰機(jī)構(gòu)只能破除前方和自身組合破冰刀外徑以內(nèi)的冰層，對(duì)于自身組合破冰刀外徑以外，破冰機(jī)構(gòu)就會(huì)象鉆一樣鉆進(jìn)冰中，深入到組合冰刀的長(zhǎng)度就到極限了，無法再繼續(xù)前進(jìn)。根據(jù)電視畫面，凍冰很大很厚，按照凍冰厚度理論，該種機(jī)器人的大小應(yīng)取決于凍冰厚度，又因?yàn)闄C(jī)器人不能太大，太大就會(huì)損傷電纜，而對(duì)電纜下方的冰雪無能為力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種破冰效果好的架空電纜除冰機(jī)器人除冰機(jī)構(gòu)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下設(shè)計(jì)方案一種架空電纜除冰機(jī)器人除冰機(jī)構(gòu)，由安設(shè)有控制器的架空電纜除冰機(jī)器人控制其完成除冰的工作行程；其包括有一具有內(nèi)腔室且可套設(shè)在電纜上的機(jī)構(gòu)本體，安裝在架空電纜除冰機(jī)器人的前端;在機(jī)構(gòu)本體內(nèi)腔室中安設(shè)一螺紋傳送機(jī)構(gòu)及一對(duì)月型雙面齒輪，該縱向雙紋絲杠由一搖擺電機(jī)控制旋轉(zhuǎn)；該對(duì)月型雙面齒輪外弧面上的齒分別與螺紋傳送機(jī)構(gòu)上對(duì)應(yīng)位置段的螺紋相咬合；—對(duì)分設(shè)在電纜上、下方的擊打單兀,各擊打單兀中包括有一組旋轉(zhuǎn)的擊打錘，該組擊打錘固定在一個(gè)隨電機(jī)輸出軸聯(lián)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的輪盤上；一調(diào)節(jié)擊打錘高度的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，包括一帶齒的支架，該支架的一端與擊打單元的輪盤固定連接，支架另一帶齒端的外齒與月型雙面齒輪的內(nèi)弧面上的齒相咬合在一起，該支架隨月型雙面齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)而繞機(jī)構(gòu)本體上的一支點(diǎn)順時(shí)針或逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)； 所述的搖擺電機(jī)和擊打單元中的電機(jī)受控于控制器。所述架空電纜除冰機(jī)器人除冰機(jī)構(gòu)中，在機(jī)構(gòu)本體內(nèi)還配設(shè)一攆轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，包括至少一組固定在機(jī)構(gòu)本體上且除冰工作時(shí)可一起對(duì)電纜形成擠壓的螺紋軸。
所述架空電纜除冰機(jī)器人除冰機(jī)構(gòu)中，在攆轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的下方安設(shè)一導(dǎo)冰槽。所述架空電纜除冰機(jī)器人除冰機(jī)構(gòu)中，環(huán)布在電纜上的各螺紋軸的軸線與電纜交叉接觸。所述架空電纜除冰機(jī)器人除冰機(jī)構(gòu)中，在機(jī)構(gòu)本體上安設(shè)攝像頭和傳感器中的至少一種。所述架空電纜除冰機(jī)器人除冰機(jī)構(gòu)中，所述的機(jī)構(gòu)本體由可電控開合的兩部分分體組成可以是上、下的兩部分分體，安裝時(shí)通過分別位于上、下部的一電磁固定裝置和基體驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)現(xiàn)電控開合；也可是電控開合的左、右兩部分分體組成，安裝時(shí)通過分別位于除冰機(jī)器人的前部左、右部，分別由屬于自己的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的水平轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)前部機(jī)構(gòu)的分離合體。所述架空電纜除冰機(jī)器人除冰機(jī)構(gòu)的擊打錘通過鋼絲繩固定連接在輪盤上?！け景l(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，除冰效果極好，且不會(huì)損壞到電纜。


圖I為本發(fā)明架空電纜除冰機(jī)器人除冰機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖(使用狀態(tài))。圖2為圖I的側(cè)視圖(A-A向)。圖3為本架空電纜除冰機(jī)器人除冰機(jī)構(gòu)的擊打單元一實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本架空電纜除冰機(jī)器人除冰機(jī)構(gòu)的擊打單元另一實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1_機(jī)構(gòu)本體；2_導(dǎo)冰槽；3_帶齒的支架；4_電機(jī)；5_鋼絲繩；6-輪盤；7-輸出軸；8_螺紋軸；9_凍冰及障礙物；10_電纜；11_攝像頭；12_下部基體驅(qū)動(dòng)電機(jī)；13_電磁固定裝置；14_連接縫隙；15_連軸器；16_豎直雙向絲杠；17_搖擺電機(jī)；18_支點(diǎn)；19_月型雙面齒輪；20_擊打錘。下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明架空電纜除冰機(jī)器人除冰機(jī)構(gòu)是一種敲擊柔性除冰機(jī)構(gòu)，由架空電纜除冰機(jī)器人驅(qū)動(dòng)行走，其使用時(shí)安裝在架空電纜除冰機(jī)器人的前端。本發(fā)明架空電纜除冰機(jī)器人除冰機(jī)構(gòu)創(chuàng)造點(diǎn)在于對(duì)除冰機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)上的新型設(shè)計(jì)，參閱圖I、圖2所示，該架空電纜除冰機(jī)器人除冰機(jī)構(gòu)具體包括有一機(jī)構(gòu)本體1，具有內(nèi)腔室；該機(jī)構(gòu)本體I可以采用上、下兩部分的分體組成，安裝時(shí)通過分別位于上、下部的一電磁固定裝置和基體驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)現(xiàn)電控開合。本實(shí)施例中，下部基體驅(qū)動(dòng)電機(jī)12裝在機(jī)構(gòu)本體上部側(cè)后方，安裝時(shí)通過電機(jī)固定裝置連接；下部本體安裝時(shí)通過下部基體驅(qū)動(dòng)電機(jī)12輸出軸連接，電磁固定裝置13也安裝在機(jī)構(gòu)本體上部側(cè)后方(與電機(jī)對(duì)稱安裝)(此處為機(jī)器人跨越障礙時(shí)自動(dòng)打開閉和裝置，下部基體驅(qū)動(dòng)電機(jī)12、電磁固定裝置13的動(dòng)作均受控于機(jī)器人上的控制器控制。當(dāng)需要打開時(shí)，電磁固定裝置13斷電，與下部的吸合裝置斷開，下部基體驅(qū)動(dòng)電機(jī)12反轉(zhuǎn)，直至完全打開；當(dāng)需要閉合時(shí)，下部基體驅(qū)動(dòng)電機(jī)12正轉(zhuǎn)，直至完全閉合，電磁固定裝置13得電，與下部的吸合裝置吸合)；連接縫隙14要狹小，再通過電磁固定裝置13構(gòu)成一個(gè)可套設(shè)在電纜10上的整體。在機(jī)構(gòu)本體內(nèi)腔室中安設(shè)一螺紋傳送機(jī)構(gòu)及一對(duì)月型雙面齒輪19，要同時(shí)保證螺紋傳送機(jī)構(gòu)上的兩個(gè)螺紋段分別與一對(duì)月型雙面齒輪有很好地接觸。該螺紋傳送機(jī)構(gòu)可以采用多種形式，如為一根帶有雙向螺紋段的豎直雙向絲杠；或優(yōu)選的還可以是采用套有雙向螺母的雙向雙紋螺栓，工作時(shí)，將雙向(正旋和反旋)的兩個(gè)對(duì)稱的螺母擰緊，即可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)防松定位，在強(qiáng)振動(dòng)環(huán)境條件下，會(huì)使對(duì)應(yīng)擰緊的雙向螺母之間更加緊密，保證了防松動(dòng)的效果更加可靠。在圖示實(shí)施例中，該螺紋傳送機(jī)構(gòu)采用豎直雙向絲杠16，在豎直雙向絲杠上對(duì)應(yīng)有兩個(gè)相互反向的螺紋段，分別對(duì)應(yīng)兩個(gè)月型雙面齒輪的所在位置，該對(duì)月型雙面齒輪19外弧面上的齒分別與豎直雙向絲杠上對(duì)應(yīng)位置段的螺紋相咬合；一裝在機(jī)構(gòu)本體上的搖擺電機(jī)17經(jīng)聯(lián)軸器15控制豎直雙向絲杠16的旋轉(zhuǎn),本實(shí)施例中,搖擺電機(jī)17受控于安設(shè)在架空電纜除冰機(jī)器人上的控制器。一對(duì)擊打單元，分設(shè)在電纜10的上、下方；本實(shí)施例中，各擊打單元中采用一組可高速旋轉(zhuǎn)的擊打錘，該組擊打錘可以通過鋼絲繩5固定在一個(gè)輪盤6上，可以是一個(gè)，也可以是對(duì)稱的一對(duì)(如圖3所示，其為優(yōu)選方案)，亦可以是多個(gè)(如圖4所示)，多個(gè)時(shí)，應(yīng)均勻·分布為佳。一對(duì)輪盤6安裝在電機(jī)4的輸出軸上，工作時(shí)，隨著電機(jī)的高速旋轉(zhuǎn)，擊打錘也會(huì)高速飛旋起來。采用鋼絲繩5連接小錘，其優(yōu)勢(shì)是在旋轉(zhuǎn)中鋼絲繩具有彈性動(dòng)作的空間，較其他堅(jiān)硬的型材比，如果遇到過于堅(jiān)硬的冰層，不會(huì)硬碰硬而導(dǎo)致?lián)p壞，通過進(jìn)一步的調(diào)整或多次的柔性敲打，會(huì)最終完成破碎冰的任務(wù)，延長(zhǎng)了擊打單元部件的壽命。一調(diào)節(jié)擊打錘高度的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，包括一端(前端)與擊打單元的輪盤6固定連接的帶齒的支架3，該帶齒的支架3的另一帶齒端的外齒與月型雙面齒輪19的內(nèi)弧面上的齒相咬合，該支架3隨月型雙面齒輪19的轉(zhuǎn)動(dòng)而繞機(jī)構(gòu)本體上的一支點(diǎn)18做順時(shí)針或逆時(shí)針的轉(zhuǎn)動(dòng)。本發(fā)明架空電纜除冰機(jī)器人除冰機(jī)構(gòu)的又一創(chuàng)造點(diǎn)在于，還可在機(jī)構(gòu)本體內(nèi)配設(shè)一攆轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，包括至少一組固定在機(jī)構(gòu)本體上的螺紋軸8，該組螺紋軸安裝時(shí)環(huán)布在電纜周圍，除冰工作時(shí)，由于機(jī)構(gòu)的前進(jìn)，螺紋軸和電纜之間的距離很小，他們形成相對(duì)運(yùn)動(dòng)，相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)對(duì)最前面的螺紋軸對(duì)電纜上的余冰形成剪切，又因螺紋軸是轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)，隨著阻力的加大，螺紋軸產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)，剪切變成積壓而不會(huì)對(duì)電纜造成損傷，后面的螺紋軸對(duì)電纜上的余冰形成新的剪切、擠壓，可一起對(duì)電纜形成擠壓，一組中應(yīng)有三個(gè)以上的螺紋軸8，并可以是設(shè)置多組，優(yōu)選方案是同組中的各螺紋軸的軸線與電纜交叉接觸。在圖I和圖2所示的實(shí)施例中，采用兩組，每組中有四個(gè)螺紋軸8，安裝時(shí)要保證八個(gè)螺紋軸能夠與電纜很好的接觸。在該攆轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的下方安設(shè)一導(dǎo)冰槽2，方便將攆轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)處理下來的冰滑落收集；導(dǎo)冰槽的設(shè)置不僅可以將積水滴向后方以保護(hù)除冰機(jī)構(gòu)，同時(shí)還可以增加機(jī)構(gòu)本體I的機(jī)械強(qiáng)度。為實(shí)現(xiàn)更好的工作，在機(jī)構(gòu)本體上安設(shè)探測(cè)用攝像頭11和傳感器，將這些探測(cè)設(shè)備及本除冰機(jī)構(gòu)的工作用電機(jī)全部連通到架空電纜除冰機(jī)器人的控制器中，可以實(shí)現(xiàn)一體化自動(dòng)控制，其可以由現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)，此處不贅述。本發(fā)明架空電纜除冰機(jī)器人除冰機(jī)構(gòu)的工作原理及工作過程是當(dāng)裝在機(jī)構(gòu)本體上的攝像頭11、傳感器發(fā)現(xiàn)凍冰及障礙物時(shí)，由安設(shè)在架空電纜除冰機(jī)器人上的控制器進(jìn)行區(qū)別，當(dāng)發(fā)現(xiàn)是障礙物(電路設(shè)施等)由機(jī)器人決定如何跨越(此部分不屬于本發(fā)明保護(hù)范圍)；當(dāng)發(fā)現(xiàn)是凍冰、凍雪9時(shí)，控制器啟動(dòng)搖擺電機(jī)17帶動(dòng)豎直雙向絲杠16轉(zhuǎn)動(dòng)，縱向雙紋絲杠上的螺紋帶動(dòng)月型雙面齒輪19，雙面齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，其內(nèi)圓齒輪帶動(dòng)帶齒輪的支架3擺動(dòng)，因此鋼絲繩5可以根據(jù)搖擺電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)上下很好搖動(dòng)機(jī)器人除冰機(jī)構(gòu)的高度，便于對(duì)準(zhǔn)前面的凍冰、凍雪。又因?yàn)樵阡摻z繩的頂端裝有小鐵錘20，它在高速旋轉(zhuǎn)的同時(shí)又提高該裝置的動(dòng)能，遇到凍冰、凍雪迅速將其擊碎、打落。這樣分布在電纜10上方和下方的冰雪就解決了。剩下的就是分布在電纜10左右兩側(cè)的殘余冰雪了，當(dāng)除冰機(jī)構(gòu)前進(jìn)到現(xiàn)螺紋軸所在位置時(shí)，八個(gè)螺紋軸與電纜都是交叉接觸，對(duì)電纜形成一種擠壓，螺紋軸上凸起的螺紋接觸的地點(diǎn)和角度不同，對(duì)冰雪形成一種攆轉(zhuǎn)動(dòng)作，使得對(duì)冰雪很快脫落。脫落的冰雪順著導(dǎo)冰槽2滑落。上述各實(shí)施例可在不脫離本發(fā)明的范圍下加以若干變化，故以上的說明所包含及附圖中所示的結(jié)構(gòu)應(yīng)視為例示性，而非用以限制本申請(qǐng)專利的保護(hù)范圍?！?br> 權(quán)利要求
1.一種架空電纜除冰機(jī)器人除冰機(jī)構(gòu)，由安設(shè)有控制器的架空電纜除冰機(jī)器人控制其完成除冰的工作行程；其特征在于包括有 一具有內(nèi)腔室且可套設(shè)在電纜上的機(jī)構(gòu)本體，安裝在架空電纜除冰機(jī)器人的前端； 在機(jī)構(gòu)本體內(nèi)腔室中安設(shè)一螺紋傳送機(jī)構(gòu)及一對(duì)月型雙面齒輪，該縱向雙紋絲杠由一搖擺電機(jī)控制旋轉(zhuǎn)；該對(duì)月型雙面齒輪外弧面上的齒分別與螺紋傳送機(jī)構(gòu)上對(duì)應(yīng)位置段的螺紋相咬合； 一對(duì)分設(shè)在電纜上、下方的擊打單元，各擊打單元中包括有一組旋轉(zhuǎn)的擊打錘，該組擊打錘固定在一個(gè)隨電機(jī)輸出軸聯(lián)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的輪盤上； 一調(diào)節(jié)擊打錘高度的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，包括一帶齒的支架，該支架的一端與擊打單元的輪盤固定連接，支架另一帶齒端的外齒與月型雙面齒輪的內(nèi)弧面上的齒相咬合在一起，該支架隨月型雙面齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)而繞機(jī)構(gòu)本體上的一支點(diǎn)順時(shí)針或逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)； 所述的搖擺電機(jī)和擊打單元中的電機(jī)受控于控制器。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的架空電纜除冰機(jī)器人除冰機(jī)構(gòu)，其特征在于在機(jī)構(gòu)本體內(nèi)還配設(shè)一攆轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，包括至少一組固定在機(jī)構(gòu)本體上且除冰工作時(shí)可一起對(duì)電纜形成擠壓的螺紋軸。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的架空電纜除冰機(jī)器人除冰機(jī)構(gòu)，其特征在于在攆轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的下方安設(shè)一導(dǎo)冰槽。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的架空電纜除冰機(jī)器人除冰機(jī)構(gòu)，其特征在于環(huán)布在電纜上的各螺紋軸的軸線與電纜交叉接觸。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的架空電纜除冰機(jī)器人除冰機(jī)構(gòu)，其特征在于在機(jī)構(gòu)本體上安設(shè)攝像頭和傳感器中的至少一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的架空電纜除冰機(jī)器人除冰機(jī)構(gòu)，其特征在于所述的機(jī)構(gòu)本體由可電控開合的兩部分分體組成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的架空電纜除冰機(jī)器人除冰機(jī)構(gòu)，其特征在于所述的機(jī)構(gòu)本體安裝時(shí)通過分別位于上、下部的一電磁固定裝置和基體驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)現(xiàn)電控開合。
8.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的架空電纜除冰機(jī)器人除冰機(jī)構(gòu)，其特征在于所述的擊打錘通過鋼絲繩固定連接在輪盤上。
9.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的架空電纜除冰機(jī)器人除冰機(jī)構(gòu)，其特征在于所述的螺紋傳送機(jī)構(gòu)為一根帶有雙向螺紋段的豎直雙向絲杠，或?yàn)樘子幸粚?duì)雙向螺母的雙向雙紋螺栓。
全文摘要
一種架空電纜除冰機(jī)器人除冰機(jī)構(gòu)，由架空電纜除冰機(jī)器人的控制器控制工作，包括一安在機(jī)器人前端的機(jī)構(gòu)本體；在機(jī)構(gòu)本體內(nèi)腔室中安設(shè)一螺紋傳送機(jī)構(gòu)及一對(duì)月型雙面齒輪,該縱向雙紋絲杠由一搖擺電機(jī)控制旋轉(zhuǎn)；該對(duì)月型雙面齒輪外弧面上的齒分別與螺紋傳送機(jī)構(gòu)上對(duì)應(yīng)段的螺紋咬合；一對(duì)擊打單元，各單元中有一組旋轉(zhuǎn)的擊打錘，該組擊打錘固定在一隨電機(jī)輸出軸聯(lián)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的輪盤上；一調(diào)節(jié)擊打錘高度的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，包括一帶齒的支架，該支架的一端與擊打單元的輪盤固定連接，另一帶齒端的外齒與月型雙面齒輪的內(nèi)弧面上的齒相咬合，該支架隨月型雙面齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)而繞機(jī)構(gòu)本體上的一支點(diǎn)順時(shí)針或逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)；各電機(jī)受控于控制器，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且破冰效果好。
文檔編號(hào)B25J11/00GK102790366SQ20121029144
公開日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2012年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月15日
發(fā)明者張祥, 楊志成, 耿瑞芳, 陳惠榮 申請(qǐng)人:北京聯(lián)合大學(xué)生物化學(xué)工程學(xué)院