干式空心電抗器包封裂紋檢測(cè)機(jī)器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種干式空心電抗器包封裂紋檢測(cè)機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]近些年，在東北寒冷季節(jié)干式空心并聯(lián)電抗器燒損事故多發(fā)，通過(guò)故障分析發(fā)現(xiàn)發(fā)生燒損的電抗器包封表面存有多處微細(xì)裂紋，這些裂紋容易造成進(jìn)水受潮，引起匝間短路而造成電抗器發(fā)生故障。
[0003]現(xiàn)在市場(chǎng)上及申請(qǐng)專利的檢測(cè)機(jī)器人，由于其自身特點(diǎn)的限制，無(wú)法應(yīng)用于空心電抗器包封裂紋檢測(cè)，主要原因是:
1、干式空心電抗器的包封空間非常狹小且不規(guī)則，每個(gè)包封的截面尺寸的寬僅為25_，長(zhǎng)在(79~91mm)區(qū)間變化，高度在3000mm左右；
2、現(xiàn)階段無(wú)專門為檢測(cè)干式空心電抗器而研發(fā)檢測(cè)機(jī)器人，由于檢測(cè)環(huán)境的不同，通用檢測(cè)機(jī)器人無(wú)法檢測(cè)干式空心電抗器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷和不足，提供一種干式空心電抗器包封裂紋檢測(cè)機(jī)器人，它能夠方便爬到各包封層間去檢測(cè)絕緣包封中是否存在微細(xì)裂紋和其它狀況，以評(píng)估干式空心并聯(lián)電抗器的設(shè)備狀態(tài)，減少干式空心并聯(lián)電抗器燒損事故發(fā)生率，提高干式空心并聯(lián)電抗器工作可靠性。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:它包含機(jī)器人本體、氣動(dòng)系統(tǒng)、測(cè)控系統(tǒng)、拉線位移傳感器、內(nèi)窺鏡；氣動(dòng)系統(tǒng)與機(jī)器人本體連接，內(nèi)窺鏡安裝在機(jī)器人本體的前端，負(fù)責(zé)拍攝干式空心電抗器包封的圖像和視頻；拉線位移傳感器與機(jī)器人本體的后端連接，測(cè)量機(jī)器人本體的爬行距離；測(cè)控系統(tǒng)與拉線位移傳感器連接，主要控制機(jī)器人本體的攀爬狀態(tài)。
[0006]所述機(jī)器人本體包含箱體、第一棘爪桿、棘爪托、橡膠棘爪、支撐墊、第二棘爪桿、氣缸座、微型氣缸、彈簧、棘爪座、拉線連接板、棘爪拉線；第一棘爪桿、第二棘爪桿與棘爪座三者通過(guò)銷軸鉸接；支撐墊通過(guò)彈簧套接在棘爪座上，起到支撐第一棘爪桿與第二棘爪桿的作用；棘爪托通過(guò)螺栓分別與第一棘爪桿和第二棘爪桿連接，橡膠棘爪通過(guò)螺栓與棘爪托連接；微型氣缸通過(guò)氣缸座與箱體連接；一個(gè)棘爪座與微型氣缸螺紋連接，另一個(gè)通過(guò)螺栓棘爪座與箱體連接；拉線連接板一端與拉線位移傳感器連接，另一端通過(guò)棘爪拉線與各橡膠棘爪連接。
[0007]所述橡膠棘爪由橡膠構(gòu)成，截面為類梯形結(jié)構(gòu)。
[0008]所述氣動(dòng)系統(tǒng)包含空氣壓縮機(jī)、干燥器、過(guò)濾器、儲(chǔ)氣筒、減壓閥、調(diào)速閥；三位四通電磁換向閥；空氣壓縮機(jī)通過(guò)干燥器與過(guò)濾器連接，儲(chǔ)氣筒設(shè)置在過(guò)濾器的后端，減壓閥與儲(chǔ)氣筒連接，調(diào)速閥的前端與減壓閥連接，后端與三位四通電磁換向閥連接；三位四通電磁換向閥與微型氣缸連接，通過(guò)控制微型氣缸完成對(duì)機(jī)器人本體的操縱。
[0009]本發(fā)明的工作原理是:上下兩組橡膠棘爪在彈簧的作用下張開(kāi)并使橡膠棘爪與管道壁緊密接觸，從而在摩擦力作用下保證檢測(cè)機(jī)器人抓牢管壁防止下落；當(dāng)微型氣缸下腔(無(wú)桿腔)進(jìn)氣推動(dòng)活塞桿伸出進(jìn)而帶動(dòng)上部橡膠棘爪組向上攀爬，此時(shí)下部橡膠棘爪組抓牢管壁避免機(jī)器人下滑；當(dāng)微型氣缸上腔(有桿腔)進(jìn)氣，由于上部橡膠棘爪組的特殊結(jié)構(gòu)使活塞桿無(wú)法下移(相當(dāng)于活塞桿上端固定)，此時(shí)整個(gè)微型氣缸上移從而帶動(dòng)整個(gè)機(jī)器人向上攀爬；微型氣缸上下腔交替進(jìn)氣從而驅(qū)動(dòng)整個(gè)機(jī)器人不斷向上攀爬；機(jī)器人向下爬行退出檢測(cè)時(shí)，首先，先讓活塞桿全部伸出，此時(shí)在箱體限制下上部橡膠棘爪組并攏并且橡膠棘爪與管壁分離，然后通過(guò)向下拉動(dòng)拉線位移傳感器的拉線，使下部橡膠棘爪組并攏并與管壁分離，從而檢測(cè)機(jī)器人在重力作用下滑出管道。
[0010]采用上述結(jié)構(gòu)后，本發(fā)明有益效果為:
(1)它能夠攜帶內(nèi)窺鏡對(duì)電抗器包封進(jìn)行裂紋檢測(cè)、拍攝圖像及視頻，能對(duì)所拍攝的圖像進(jìn)行裂紋自動(dòng)識(shí)別處理，并評(píng)估電抗器的狀態(tài)；
(2)它具有較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力，能對(duì)較大范圍內(nèi)不同尺寸的管壁進(jìn)行檢測(cè)；
(3)它的棘爪采用彈性結(jié)構(gòu)，能有效保護(hù)被檢測(cè)電抗器的包封壁。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是機(jī)器人本體1的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是氣動(dòng)系統(tǒng)2的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]附圖標(biāo)記說(shuō)明:
1、機(jī)器人本體；2、氣動(dòng)系統(tǒng)；3、測(cè)控系統(tǒng)；4、拉線位移傳感器；5、內(nèi)窺鏡；6、箱體；7、第一棘爪桿；8、棘爪托；9、橡膠棘爪；10、支撐墊；11、第二棘爪桿；12、氣缸座；13、微型氣缸；14、彈簧；15、棘爪座；16、拉線連接板；17、棘爪拉線；18、空氣壓縮機(jī)；19、干燥器；20、過(guò)濾器；21、儲(chǔ)氣筒；22、減壓閥；23、調(diào)速閥；24、三位四通電磁換向閥。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0014]參看如圖1-圖3所示，本【具體實(shí)施方式】采用的技術(shù)方案是:它包含機(jī)器人本體1、氣動(dòng)系統(tǒng)2、測(cè)控系統(tǒng)3、拉線位移傳感器4、內(nèi)窺鏡5 ;氣動(dòng)系統(tǒng)2與機(jī)器人本體1連接，內(nèi)窺鏡5安裝在機(jī)器人本體1的前端，負(fù)責(zé)拍攝干式空心電抗器包封的圖像和視頻；拉線位移傳感器4與機(jī)器人本體1的后端連接，測(cè)量機(jī)器人本體1的爬行距離；測(cè)控系統(tǒng)3與拉線位移傳感器4連接，主要控制機(jī)器人本體1的攀爬狀態(tài)。
[0015]所述機(jī)器人本體1包含箱體6、第一棘爪桿7、棘爪托8、橡膠棘爪9、支撐墊10、第二棘爪桿11、氣缸座12、微型氣缸13、彈簧14、棘爪座15、拉線連接板16、棘爪拉線17 ;第一棘爪桿7、第二棘爪桿11與棘爪座15三者通過(guò)銷軸鉸接；支撐墊10通過(guò)彈簧14套接在棘爪座15上，起到支撐第一棘爪桿7與第二棘爪桿11的作用；棘爪托8通過(guò)螺栓分別與第一棘爪桿7和第二棘爪桿11連接，橡膠棘爪9通過(guò)螺栓與棘爪托8連接；微型氣缸13通過(guò)氣缸座12與箱體6連接；一個(gè)棘爪座15與微型氣缸13螺紋連接，另一個(gè)通過(guò)螺栓棘爪座15與箱體6連接；拉線連接板16 —端與拉線位移傳感器4連接，另一端通過(guò)棘爪拉線17與各橡膠棘爪9連接。
[0016]所述橡膠棘爪9由橡膠構(gòu)成，截面為類梯形結(jié)構(gòu)。
[0017]所述氣動(dòng)系統(tǒng)2包含空氣壓縮機(jī)18、干燥器19、過(guò)濾器20、儲(chǔ)氣筒21、減壓閥22、調(diào)速閥23、三位四通電磁換向閥24 ;空氣壓縮機(jī)18通過(guò)干燥器19與過(guò)濾器20連接，儲(chǔ)氣筒21設(shè)置在過(guò)濾器的后端，減壓閥22與儲(chǔ)氣筒21連接，調(diào)速閥23的前端與減壓閥22連接，后端與三位四通電磁換向閥24連接；三位四通電磁換向閥24與微型氣缸13連接，通過(guò)控制微型氣缸13完成對(duì)機(jī)器人本體1的操縱。
[0018]本【具體實(shí)施方式】的工作原理是:上下兩組橡膠棘爪9在彈簧14的作用下張開(kāi)并使橡膠棘爪9與管道壁緊密接觸，從而在摩擦力作用下保證檢測(cè)機(jī)器人抓牢管壁防止下落；當(dāng)微型氣缸13下腔(無(wú)桿腔)進(jìn)氣推動(dòng)活塞桿伸出進(jìn)而帶動(dòng)上部橡膠棘爪組向上攀爬，此時(shí)下部橡膠棘爪組抓牢管壁避免機(jī)器人下滑；當(dāng)微型氣缸13上腔(有桿腔)進(jìn)氣，由于上部橡膠棘爪組的特殊結(jié)構(gòu)使活塞桿無(wú)法下移(相當(dāng)于活塞桿上端固定)，此時(shí)整個(gè)微型氣缸13上移從而帶動(dòng)整個(gè)機(jī)器人向上攀爬；微型氣缸13上下腔交替進(jìn)氣從而驅(qū)動(dòng)整個(gè)機(jī)器人不斷向上攀爬；機(jī)器人向下爬行退出檢測(cè)時(shí)，首先，先讓活塞桿全部伸出，此時(shí)在箱體6限制下上部橡膠棘爪組并攏并且橡膠棘爪與管壁分離，然后通過(guò)向下拉動(dòng)拉線位移傳感器4的拉線，使下部橡膠棘爪組并攏并與管壁分離，從而檢測(cè)機(jī)器人在重力作用下滑出管道。
[0019]采用上述結(jié)構(gòu)后，本【具體實(shí)施方式】的有益效果為:
(1)它能夠攜帶內(nèi)窺鏡對(duì)電抗器包封進(jìn)行裂紋檢測(cè)、拍攝圖像及視頻，能對(duì)所拍攝的圖像進(jìn)行裂紋自動(dòng)識(shí)別處理，并評(píng)估電抗器的狀態(tài)；
(2)它具有較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力，能對(duì)較大范圍內(nèi)不同尺寸的管壁進(jìn)行檢測(cè)；
(3)它的棘爪采用彈性結(jié)構(gòu)，能有效保護(hù)被檢測(cè)電抗器的包封壁。
[0020]以上所述，僅用于說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案所做的其它修改或者等同替換，只要不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.干式空心電抗器包封裂紋檢測(cè)機(jī)器人，其特征在于:它包含機(jī)器人本體(1)、氣動(dòng)系統(tǒng)(2)、測(cè)控系統(tǒng)(3)、拉線位移傳感器(4)、內(nèi)窺鏡(5);氣動(dòng)系統(tǒng)(2)與機(jī)器人本體⑴連接，內(nèi)窺鏡(5)安裝在機(jī)器人本體(1)的前端；拉線位移傳感器(4)與機(jī)器人本體(1)的后端連接，測(cè)控系統(tǒng)(3)與拉線位移傳感器(4)連接；所述機(jī)器人本體(1)包含箱體￠)、第一棘爪桿(7)、棘爪托(8)、橡膠棘爪(9)、支撐墊(10)、第二棘爪桿(11)、氣缸座(12)、微型氣缸(13)、彈簧(14)、棘爪座(15)、拉線連接板(16)、棘爪拉線(17);第一棘爪桿(7)、第二棘爪桿(11)與棘爪座(15)三者通過(guò)銷軸鉸接；支撐墊(10)通過(guò)彈簧(14)套接在棘爪座(15)上，棘爪托(8)通過(guò)螺栓分別與第一棘爪桿(7)和第二棘爪桿(11)連接，橡膠棘爪(9)通過(guò)螺栓與棘爪托⑶連接；微型氣缸(13)通過(guò)氣缸座(12)與箱體(6)連接；一個(gè)棘爪座(15)與微型氣缸(13)螺紋連接，另一個(gè)通過(guò)螺栓棘爪座(15)與箱體(6)連接；拉線連接板(16) —端與拉線位移傳感器(4)連接，另一端通過(guò)棘爪拉線(17)與各橡膠棘爪(9)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的干式空心電抗器包封裂紋檢測(cè)機(jī)器人，其特征在于所述橡膠棘爪(9)由橡膠構(gòu)成。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的干式空心電抗器包封裂紋檢測(cè)機(jī)器人，其特征在于所述氣動(dòng)系統(tǒng)(2)包含空氣壓縮機(jī)(18)、干燥器(19)、過(guò)濾器(20)、儲(chǔ)氣筒(21)、減壓閥(22)、調(diào)速閥(23)、三位四通電磁換向閥(24);空氣壓縮機(jī)(18)通過(guò)干燥器(19)與過(guò)濾器(20)連接，儲(chǔ)氣筒(21)設(shè)置在過(guò)濾器的后端，減壓閥(22)與儲(chǔ)氣筒(21)連接，調(diào)速閥(23)的前端與減壓閥(22)連接，后端與三位四通電磁換向閥(24)連接；三位四通電磁換向閥(24)與微型氣缸(13)連接。
【專利摘要】干式空心電抗器包封裂紋檢測(cè)機(jī)器人，它涉及機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域；它包含機(jī)器人本體、氣動(dòng)系統(tǒng)、測(cè)控系統(tǒng)、拉線位移傳感器、內(nèi)窺鏡；氣動(dòng)系統(tǒng)與機(jī)器人本體連接，內(nèi)窺鏡安裝在機(jī)器人本體的前端，負(fù)責(zé)拍攝干式空心電抗器包封的圖像和視頻；拉線位移傳感器與機(jī)器人本體的后端連接，測(cè)量機(jī)器人本體的爬行距離；測(cè)控系統(tǒng)與拉線位移傳感器連接，主要控制機(jī)器人本體的攀爬狀態(tài)。它能夠方便爬到各包封層間去檢測(cè)絕緣包封中是否存在微細(xì)裂紋和其它狀況，以評(píng)估干式空心并聯(lián)電抗器的設(shè)備狀態(tài)，減少干式空心并聯(lián)電抗器燒損事故發(fā)生率，提高干式空心并聯(lián)電抗器工作可靠性。
【IPC分類】G05D1/02
【公開(kāi)號(hào)】CN105373129
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510906740
【發(fā)明人】杜好陽(yáng), 趙春明, 王濱海, 敖明, 徐清山, 陳西廣, 張晶晶, 唐永賀, 李一木
【申請(qǐng)人】國(guó)網(wǎng)吉林省電力有限公司電力科學(xué)研究院, 濟(jì)南湯尼機(jī)器人科技有限公司, 吉林省電力科學(xué)研究院有限公司, 國(guó)家電網(wǎng)公司
【公開(kāi)日】2016年3月2日
【申請(qǐng)日】2015年12月10日