一種用于互感器現場檢定的接線機器人及接線方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及互感器現場檢定領域，尤其是一種用于互感器現場檢定的接線機器人及接線方法。
【背景技術】
[0002]互感器作為電能結算的必要計量裝置，在電力系統中起著重要作用，其精度和可靠性的高低直接關系到電力系統能否安全、穩定地運行。互感器性能的好壞，與居民生活息息相關。互感器的現場檢定，需要將被測互感器的接線端口與標準互感器端口、升流器、負載箱、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，使工人能夠到達高空平臺完成接線，其最大的缺點是安全隱患大、勞動強度高、任務復雜，且整個變電站需要停電，對設備正常運行影響很大，難以普及所有電網。
【發明內容】
[0004]本發明所要解決的技術問題是提供一種用于互感器現場檢定的接線機器人及接線方法，能夠自動完成互感器端口與導線的接線，從而輔助工人完成互感器的現場檢定操作任務，降低了勞動強度，提高了安全性。
[0005 ]為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是:
一種用于互感器現場檢定的接線機器人，包括機械臂和機械手，所述機械臂為兩組，每組機械臂均包括X軸機械臂、Y軸機械臂及Z軸機械臂，其中，兩組X軸機械臂共線設置，每組Z軸機械臂與X軸機械臂之間，每組Y軸機械臂與Z軸機械臂之間均通過滑動工作臺滑動配合，并通過滾珠絲杠機構帶動進行位置調整;所述機械手包括角度調整裝置和接線裝置，所述角度調整裝置包括與Y軸機械臂滑動連接的接線機械臂，接線機械臂前端通過旋轉機構與接線裝置連接，所述接線裝置包括安裝座，安裝座前端正對設有夾緊機構、上端設有連接孔、下端設有涂膠裝置，接線裝置通過夾緊機構、連接孔及涂膠裝置實現互感器端口與導線的連通導電。
[0006]所述旋轉機構包括與接線機械臂連接的旋轉電機，旋轉電機通過圓柱齒輪變速器、聯軸器與安裝座連接。
[0007]所述夾緊機構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桿上、并通過緩沖彈簧進行緩沖調節，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]所述夾緊機構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向桿上、并通過上、下夾板之間的凸輪張開機構、導向桿上下端的壓緊彈簧進行夾緊。
[0009]所述涂膠裝置包括導管，導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]所述導管為三個硅膠導管，三個硅膠導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電綿。
[0013]所述兩Y軸機械臂上方均安裝有攝像頭。
[0014]一種用于互感器現場檢定的接線方法，它包括以下幾個步驟:
I)、地面準備:首先，在底面將接線機器人安裝在底座上，底座與小型可移動式升降車的工作平臺固定;然后，將大電流導線的一端與連接孔進行螺栓連接，大電流導線另一端連接在升流器接口上，與負載箱、檢測儀器等設備構成回路;最后，由升降車將機器人、連接完成的升流器、標準互感器及檢測儀器等提升至預定高度。
[0015]2)、空中定位:通過兩套由X、Y、Z直角坐標機械臂相互配合對被測互感器端口進行空間定位。定位過程由設于Y軸機械臂上的攝像頭輔助完成，攝像頭將高空位置的工作畫面傳輸至地面工作人員平板操作端，左側攝像頭監控右側機械臂定位情況，右側攝像頭監控左側機械臂工作情況。
[0016]3)、夾緊:完成空中定位后，啟動夾緊機構上相應的驅動裝置，使夾緊機構中的上、下夾板張開，通過Y軸機械臂上的滾珠絲杠機構將接線機械臂移動至被測互感器接線端口，同時Χ、Υ、Ζ軸機械臂輔助移動，直到互感器端口位于上、下夾板之間，由旋轉機構將上、下夾板調整到與互感器端口處于同一水平面上，通過夾緊機構的驅動裝置及彈簧將上、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，將存在儲存容器中的導電膠(膏)抽出，通過四通閥、三個硅膠導管將導電膠(膏)輸送到溢流孔處。
[0018]5)、檢定:導電膠(膏)涂抹完成后，通過升流器給待測互感器升流，夾緊機構與連接孔處的導線處于導電狀態，開始進行檢定工作。當檢測完成后，然后啟動夾緊機構的驅動裝置，使互感器端頭與上下夾板分離，機械手脫線，與此同時微型隔膜栗的直流電機停止運行，停止涂膠。
[0019]本發明一種用于互感器現場檢定的接線機器人及接線方法，，具有以下技術效果:1)、通過控制直角坐標機械臂對互感器接線端口進行空間定位，利用接線機械手實現高空中大電流導線與互感器端口的自動接線，解決了互感器現場檢定過程中人工接線勞動強度大、危險性高、工作效率低的缺陷。
[0020]2)、通過設置涂膠裝置及導電綿，能自動涂抹導電膠(膏)至夾板與互感器接線端口的連接處，利用導電膠增強了夾板與連接端的接觸面積，保證導電性良好，利用導電綿既保證導電性良好，又起到緩沖的作用。
[0021]3)、通過設置絕緣橡膠墊，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備的不利影響，又提高了電能利用率。
[0022]4)、通過設計兩種夾緊機構，均可通過對夾板開口大小進行調節，以方便對不同型號的互感器連接端口進行夾線。
[0023]5)、通過設置角度調整裝置，使整個接線裝置可以繞Y軸機械臂轉動，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]下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明:
圖1為本發明的整體結構示意圖。
[0025]圖2為本發明的滾珠絲杠機構的結構示意圖。
[0026]圖3為本發明的機械手的結構示意圖(第一種)。
[0027]圖4為本發明的機械手的結構示意圖(第二種)。
[0028]圖5為本發明的機械手的左視圖(第二種)。
[0029]圖6為本發明的機械手的后視圖(第二種)。
[0030]圖7為本發明的機械手的左視圖(第一種)。
[0031]圖8為本發明的機械手的側視圖(第一種)。
[0032]圖中:機械臂I，機械手2，X軸機械臂3，Y軸機械臂4，Z軸機械臂5，滑動工作臺6，滾珠絲杠機構7，角度調整裝置8，接線裝置9，接線機械臂10，旋轉機構11，安裝座12，夾緊機構13，連接孔14，涂膠裝置15，旋轉電機16，圓柱齒輪變速器17、聯軸器18，上夾板19，下夾板20，限位導桿21，緩沖彈簧22，上夾板壓桿23，壓桿軸24，錐齒輪減速器25，導向桿26，凸輪張開機構27，壓緊彈簧28，導管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，導電綿36，步進電機37，滾珠絲杠38，滾珠螺母39，滑動導軌40，電磁閥41，槽口42，凸輪43，直流電機44，溢流孔45，攝像頭46。
【具體實施方式】
[0033]如圖1所示，一種用于互感器現場檢定的接線機器人，包括機械臂I和機械手2，所述機械臂I為兩組，每組機械臂I均包括X軸機械臂3、Y軸機械臂4及Z軸機械臂5，其中，兩組X軸機械臂3共線設置，每組Z軸機械臂5與X軸機械臂3之間，每組Y軸機械臂4與Z軸機械臂5之間均通過滑動工作臺6滑動配合，并通過滾珠絲杠機構7帶動進行位置調整;所述機械手2包括角度調整裝置8和接線裝置9，所述角度調整裝置8包括與Y軸機械臂4滑動連接的接線機械臂10，接線機械臂10前端通過旋轉機構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前端正對設有夾緊機構13、上端設有連接孔14、下端設有涂膠裝置15，接線裝置9通過夾緊機構13、連接孔14及涂膠裝置15實現互感器端口與導線的連通導電。以上各運動機構的驅動都是通過地面的計算機進行操控。
[0034]如圖2所示，其中，滾珠絲杠機構安裝在每個機械臂內部，包括步進電機37，步進電機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的滑動工作臺6上，滑動工作臺6設置在相應的滑動導軌40上。
[0035]以左側的Z軸機械臂5運動為例進行說明，工作時，由于左側Z軸機械臂5通過螺栓與左側X軸機械臂3的滑動工作臺6連接，左側X軸步進電機37可以驅動滾珠絲杠38轉動，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軸滑動導軌40做平移運動，進而左側Z軸機械臂5可以沿X軸水平運動。
[0036]另外，滾珠絲杠傳動不具有機械自鎖特性，通過對Z軸機械臂步進電機處安裝電磁閥41，在Y軸定向完成以后啟動電磁閥抑制電機轉動，進而防止Y軸機械臂沿Z軸機械臂下滑。
[0037]如圖3所示，所述旋轉機構11包括與接線機械臂10連接的旋轉電機16，旋轉電機16通過圓柱齒輪變速器17、聯軸器18與安裝座12連接。工作時，通過旋轉機構的動作，可以將夾緊機構中的夾板調整到與互感器端口的端面平行。
[0038]如圖3所示，所述夾緊機構13包括上夾板19和下夾板20，所述下夾板20套接在安裝座12兩端的限位導桿21上、并通過緩沖彈簧22進行緩沖調節，所述上夾板19上開有多個槽口 42、且