專利名稱：一種架空電纜除冰機器人除冰機構的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種架空電纜除冰機器人除冰機構。
背景技術：
氣候變化萬千及南方的凍雨都會給輸電事業造成很大的影響，特別是給電網帶來了極大的安全隱患，致使人工操作效率低下，也容易對操作工人的生命安全造成損傷。為此，發展機器人事業有著其重大的意義。現今，隨著機器人事業的發展，架空電纜除冰機器人已成為了大家較關注的研究對象，已有一些發明(如專利申請號200810019735. 3 ;200910043583. 5和200910043582. 0)等除冰機構相繼問世。除冰機構在除冰機器人中起著至關重要的作用，不僅是效率高低的保障，有時也·關系到是否會傷害到電纜的問題。申請號為200810019735. 3的發明專利申請只做了簡單的描述，未能表明其深入解決問題的實質所在；申請號為200910043583. 5中的破冰錐如果向下過長就會傷害到電纜，過淺又除冰不理想；申請號為200910043582. 0破冰機構只能破除前方和自身組合破冰刀外徑以內的冰層，對于自身組合破冰刀外徑以外，破冰機構就會象鉆一樣鉆進冰中，深入到組合冰刀的長度就到極限了，無法再繼續前進。根據電視畫面，凍冰很大很厚，按照凍冰厚度理論，該種機器人的大小應取決于凍冰厚度，又因為機器人不能太大，太大就會損傷電纜，而對電纜下方的冰雪無能為力。

發明內容
本發明的目的是提供一種破冰效果好的架空電纜除冰機器人除冰機構。為實現上述目的，本發明采取以下設計方案一種架空電纜除冰機器人除冰機構，由安設有控制器的架空電纜除冰機器人控制其完成除冰的工作行程；其包括有一具有內腔室且可套設在電纜上的機構本體，安裝在架空電纜除冰機器人的前端;在機構本體內腔室中安設一螺紋傳送機構及一對月型雙面齒輪，該縱向雙紋絲杠由一搖擺電機控制旋轉；該對月型雙面齒輪外弧面上的齒分別與螺紋傳送機構上對應位置段的螺紋相咬合；—對分設在電纜上、下方的擊打單兀,各擊打單兀中包括有一組旋轉的擊打錘，該組擊打錘固定在一個隨電機輸出軸聯動旋轉的輪盤上；一調節擊打錘高度的調節機構，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弧面上的齒相咬合在一起，該支架隨月型雙面齒輪的轉動而繞機構本體上的一支點順時針或逆時針轉動； 所述的搖擺電機和擊打單元中的電機受控于控制器。所述架空電纜除冰機器人除冰機構中，在機構本體內還配設一攆轉機構，包括至少一組固定在機構本體上且除冰工作時可一起對電纜形成擠壓的螺紋軸。
所述架空電纜除冰機器人除冰機構中，在攆轉機構的下方安設一導冰槽。所述架空電纜除冰機器人除冰機構中，環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器人除冰機構中，在機構本體上安設攝像頭和傳感器中的至少一種。所述架空電纜除冰機器人除冰機構中，所述的機構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，安裝時通過分別位于上、下部的一電磁固定裝置和基體驅動電機實現電控開合；也可是電控開合的左、右兩部分分體組成，安裝時通過分別位于除冰機器人的前部左、右部，分別由屬于自己的驅動電機的水平轉動實現前部機構的分離合體。所述架空電纜除冰機器人除冰機構的擊打錘通過鋼絲繩固定連接在輪盤上。·本發明的優點是結構簡單，除冰效果極好，且不會損壞到電纜。


圖I為本發明架空電纜除冰機器人除冰機構的結構示意圖(使用狀態)。圖2為圖I的側視圖(A-A向)。圖3為本架空電纜除冰機器人除冰機構的擊打單元一實施例結構示意圖。圖4為本架空電纜除冰機器人除冰機構的擊打單元另一實施例結構示意圖。圖中1_機構本體；2_導冰槽；3_帶齒的支架；4_電機；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_下部基體驅動電機；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；18_支點；19_月型雙面齒輪；20_擊打錘。下面結合附圖及具體實施例對本發明做進一步詳細說明。
具體實施例方式本發明架空電纜除冰機器人除冰機構是一種敲擊柔性除冰機構，由架空電纜除冰機器人驅動行走，其使用時安裝在架空電纜除冰機器人的前端。本發明架空電纜除冰機器人除冰機構創造點在于對除冰機構結構上的新型設計，參閱圖I、圖2所示，該架空電纜除冰機器人除冰機構具體包括有一機構本體1，具有內腔室；該機構本體I可以采用上、下兩部分的分體組成，安裝時通過分別位于上、下部的一電磁固定裝置和基體驅動電機實現電控開合。本實施例中，下部基體驅動電機12裝在機構本體上部側后方，安裝時通過電機固定裝置連接；下部本體安裝時通過下部基體驅動電機12輸出軸連接，電磁固定裝置13也安裝在機構本體上部側后方(與電機對稱安裝)(此處為機器人跨越障礙時自動打開閉和裝置，下部基體驅動電機12、電磁固定裝置13的動作均受控于機器人上的控制器控制。當需要打開時，電磁固定裝置13斷電，與下部的吸合裝置斷開，下部基體驅動電機12反轉，直至完全打開；當需要閉合時，下部基體驅動電機12正轉，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構成一個可套設在電纜10上的整體。在機構本體內腔室中安設一螺紋傳送機構及一對月型雙面齒輪19，要同時保證螺紋傳送機構上的兩個螺紋段分別與一對月型雙面齒輪有很好地接觸。該螺紋傳送機構可以采用多種形式，如為一根帶有雙向螺紋段的豎直雙向絲杠；或優選的還可以是采用套有雙向螺母的雙向雙紋螺栓，工作時，將雙向(正旋和反旋)的兩個對稱的螺母擰緊，即可自動實現防松定位，在強振動環境條件下，會使對應擰緊的雙向螺母之間更加緊密，保證了防松動的效果更加可靠。在圖示實施例中，該螺紋傳送機構采用豎直雙向絲杠16，在豎直雙向絲杠上對應有兩個相互反向的螺紋段，分別對應兩個月型雙面齒輪的所在位置，該對月型雙面齒輪19外弧面上的齒分別與豎直雙向絲杠上對應位置段的螺紋相咬合；一裝在機構本體上的搖擺電機17經聯軸器15控制豎直雙向絲杠16的旋轉,本實施例中,搖擺電機17受控于安設在架空電纜除冰機器人上的控制器。一對擊打單元，分設在電纜10的上、下方；本實施例中，各擊打單元中采用一組可高速旋轉的擊打錘，該組擊打錘可以通過鋼絲繩5固定在一個輪盤6上，可以是一個，也可以是對稱的一對(如圖3所示，其為優選方案)，亦可以是多個(如圖4所示)，多個時，應均勻·分布為佳。一對輪盤6安裝在電機4的輸出軸上，工作時，隨著電機的高速旋轉，擊打錘也會高速飛旋起來。采用鋼絲繩5連接小錘，其優勢是在旋轉中鋼絲繩具有彈性動作的空間，較其他堅硬的型材比，如果遇到過于堅硬的冰層，不會硬碰硬而導致損壞，通過進一步的調整或多次的柔性敲打，會最終完成破碎冰的任務，延長了擊打單元部件的壽命。一調節擊打錘高度的調節機構，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的內弧面上的齒相咬合，該支架3隨月型雙面齒輪19的轉動而繞機構本體上的一支點18做順時針或逆時針的轉動。本發明架空電纜除冰機器人除冰機構的又一創造點在于，還可在機構本體內配設一攆轉機構，包括至少一組固定在機構本體上的螺紋軸8，該組螺紋軸安裝時環布在電纜周圍，除冰工作時，由于機構的前進，螺紋軸和電纜之間的距離很小，他們形成相對運動，相對運動時對最前面的螺紋軸對電纜上的余冰形成剪切，又因螺紋軸是轉動結構，隨著阻力的加大，螺紋軸產生轉動，剪切變成積壓而不會對電纜造成損傷，后面的螺紋軸對電纜上的余冰形成新的剪切、擠壓，可一起對電纜形成擠壓，一組中應有三個以上的螺紋軸8，并可以是設置多組，優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所示的實施例中，采用兩組，每組中有四個螺紋軸8，安裝時要保證八個螺紋軸能夠與電纜很好的接觸。在該攆轉機構的下方安設一導冰槽2，方便將攆轉機構處理下來的冰滑落收集；導冰槽的設置不僅可以將積水滴向后方以保護除冰機構，同時還可以增加機構本體I的機械強度。為實現更好的工作，在機構本體上安設探測用攝像頭11和傳感器，將這些探測設備及本除冰機構的工作用電機全部連通到架空電纜除冰機器人的控制器中，可以實現一體化自動控制，其可以由現有技術實現，此處不贅述。本發明架空電纜除冰機器人除冰機構的工作原理及工作過程是當裝在機構本體上的攝像頭11、傳感器發現凍冰及障礙物時，由安設在架空電纜除冰機器人上的控制器進行區別，當發現是障礙物(電路設施等)由機器人決定如何跨越(此部分不屬于本發明保護范圍)；當發現是凍冰、凍雪9時，控制器啟動搖擺電機17帶動豎直雙向絲杠16轉動，縱向雙紋絲杠上的螺紋帶動月型雙面齒輪19，雙面齒輪轉動，其內圓齒輪帶動帶齒輪的支架3擺動，因此鋼絲繩5可以根據搖擺電機的轉動上下很好搖動機器人除冰機構的高度，便于對準前面的凍冰、凍雪。又因為在鋼絲繩的頂端裝有小鐵錘20，它在高速旋轉的同時又提高該裝置的動能，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左右兩側的殘余冰雪了，當除冰機構前進到現螺紋軸所在位置時，八個螺紋軸與電纜都是交叉接觸，對電纜形成一種擠壓，螺紋軸上凸起的螺紋接觸的地點和角度不同，對冰雪形成一種攆轉動作，使得對冰雪很快脫落。脫落的冰雪順著導冰槽2滑落。上述各實施例可在不脫離本發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構應視為例示性，而非用以限制本申請專利的保護范圍。·
權利要求
1.一種架空電纜除冰機器人除冰機構，由安設有控制器的架空電纜除冰機器人控制其完成除冰的工作行程；其特征在于包括有 一具有內腔室且可套設在電纜上的機構本體，安裝在架空電纜除冰機器人的前端； 在機構本體內腔室中安設一螺紋傳送機構及一對月型雙面齒輪，該縱向雙紋絲杠由一搖擺電機控制旋轉；該對月型雙面齒輪外弧面上的齒分別與螺紋傳送機構上對應位置段的螺紋相咬合； 一對分設在電纜上、下方的擊打單元，各擊打單元中包括有一組旋轉的擊打錘，該組擊打錘固定在一個隨電機輸出軸聯動旋轉的輪盤上； 一調節擊打錘高度的調節機構，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弧面上的齒相咬合在一起，該支架隨月型雙面齒輪的轉動而繞機構本體上的一支點順時針或逆時針轉動； 所述的搖擺電機和擊打單元中的電機受控于控制器。
2.根據權利要求I所述的架空電纜除冰機器人除冰機構，其特征在于在機構本體內還配設一攆轉機構，包括至少一組固定在機構本體上且除冰工作時可一起對電纜形成擠壓的螺紋軸。
3.根據權利要求2所述的架空電纜除冰機器人除冰機構，其特征在于在攆轉機構的下方安設一導冰槽。
4.根據權利要求2所述的架空電纜除冰機器人除冰機構，其特征在于環布在電纜上的各螺紋軸的軸線與電纜交叉接觸。
5.根據權利要求I或2所述的架空電纜除冰機器人除冰機構，其特征在于在機構本體上安設攝像頭和傳感器中的至少一種。
6.根據權利要求I或2所述的架空電纜除冰機器人除冰機構，其特征在于所述的機構本體由可電控開合的兩部分分體組成。
7.根據權利要求6所述的架空電纜除冰機器人除冰機構，其特征在于所述的機構本體安裝時通過分別位于上、下部的一電磁固定裝置和基體驅動電機實現電控開合。
8.根據權利要求I或2所述的架空電纜除冰機器人除冰機構，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.根據權利要求I或2所述的架空電纜除冰機器人除冰機構，其特征在于所述的螺紋傳送機構為一根帶有雙向螺紋段的豎直雙向絲杠，或為套有一對雙向螺母的雙向雙紋螺栓。
全文摘要
一種架空電纜除冰機器人除冰機構，由架空電纜除冰機器人的控制器控制工作，包括一安在機器人前端的機構本體；在機構本體內腔室中安設一螺紋傳送機構及一對月型雙面齒輪,該縱向雙紋絲杠由一搖擺電機控制旋轉；該對月型雙面齒輪外弧面上的齒分別與螺紋傳送機構上對應段的螺紋咬合；一對擊打單元，各單元中有一組旋轉的擊打錘，該組擊打錘固定在一隨電機輸出軸聯動旋轉的輪盤上；一調節擊打錘高度的調節機構，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弧面上的齒相咬合，該支架隨月型雙面齒輪的轉動而繞機構本體上的一支點順時針或逆時針轉動；各電機受控于控制器，其結構簡單且破冰效果好。
文檔編號B25J11/00GK102790366SQ20121029144
公開日2012年11月21日 申請日期2012年8月15日 優先權日2012年8月15日
發明者張祥, 楊志成, 耿瑞芳, 陳惠榮 申請人:北京聯合大學生物化學工程學院