一種用于換流站閥廳設(shè)備的吊索式智能巡檢機(jī)器人的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種用于換流站閥廳設(shè)備的吊索式智能巡檢機(jī)器人，屬于特種機(jī)器人領(lǐng)域。電機(jī)通過(guò)制動(dòng)器和減速器與牽引輪相連；鋼絲繩一端通過(guò)牽引輪與機(jī)器人相連，另一端通過(guò)導(dǎo)向輪與配重相連；機(jī)器人通過(guò)滑塊組件安裝在軌道上，此外還有一拖鏈軌道；配重通過(guò)滑塊安裝在另一軌道上；所述軌道均安裝在閥廳壁面上；所述牽引輪為一定滑輪，牽引輪繩槽為帶切口的半圓槽。本實(shí)用新型能夠搭載紅外測(cè)溫、紫外探測(cè)、外觀檢測(cè)、儀表讀取、聲音采集分析等多種檢測(cè)設(shè)備，有效得彌補(bǔ)人工巡檢的不足。本實(shí)用新型安裝方便、重量輕、可靠性高，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)閥廳內(nèi)部設(shè)備的全方位巡檢。
【專利說(shuō)明】—種用于換流站閥廳設(shè)備的吊索式智能巡檢機(jī)器人

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種用于換流站閥廳設(shè)備的吊索式智能巡檢機(jī)器人。

【背景技術(shù)】
[0002]閥廳是換流站的重要組成部分，保證閥廳內(nèi)設(shè)備的安全運(yùn)行至關(guān)重要，所以對(duì)其運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)意義重大。閥廳內(nèi)的設(shè)備(如閥塔)一方面需要有足夠的可靠性，另一方面也需要及時(shí)檢測(cè)以便發(fā)現(xiàn)并處理可能存在的隱患，確保換流站系統(tǒng)正常運(yùn)行。閥廳設(shè)備的實(shí)時(shí)檢測(cè)對(duì)保證其可靠安全運(yùn)行有重要意義。采用智能巡檢機(jī)器人可方便靈活地對(duì)閥廳內(nèi)設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，了解設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。
[0003]閥廳內(nèi)的主要設(shè)備是閥塔。閥塔在閥廳內(nèi)分層排列，根據(jù)規(guī)格不同每一列的總高度不同。其中閥塔中的換流閥是最主要的發(fā)熱器件，因此需要對(duì)每層換流閥的溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。檢測(cè)的內(nèi)容除溫度之外，還包括設(shè)備外觀、破損、噪聲和儀表數(shù)據(jù)等內(nèi)容。
[0004]傳統(tǒng)方式主要依靠人工巡檢和固定位置的實(shí)時(shí)監(jiān)視。人工巡檢方式存在著勞動(dòng)強(qiáng)度大、工作效率低、檢測(cè)質(zhì)量分散、手段單一等不足，巡檢到位率、及時(shí)性無(wú)法保證。而固定位置的監(jiān)控系統(tǒng)，由于受到閥塔整體較高且分層等客觀條件限制，只能對(duì)部分設(shè)備的局部位置進(jìn)行監(jiān)控，存在很大的監(jiān)控盲區(qū)，很難真正滿足巡視范圍全方位覆蓋的要求?；诖朔N情況，能滿足大范圍檢測(cè)要求的智能巡檢機(jī)器人的技術(shù)研究就具有重要意義。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]為實(shí)現(xiàn)對(duì)換流站閥廳內(nèi)設(shè)備的自主檢測(cè)，根據(jù)閥廳內(nèi)設(shè)備檢測(cè)的特點(diǎn)和要求，本實(shí)用新型提供了一種吊索式智能巡檢機(jī)器人，以滿足閥廳設(shè)備實(shí)時(shí)無(wú)人檢測(cè)要求。它能夠在閥廳強(qiáng)電磁、封閉環(huán)境下長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，且能夠精確定位、精確檢測(cè)、精確識(shí)別，機(jī)器人能夠進(jìn)行大角度、多方位的溫度和外觀檢測(cè)，并可對(duì)狀態(tài)進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0007]包括兩個(gè)平行安裝的軌道1、軌道II ;在軌道I上安裝有能沿其來(lái)回滑動(dòng)的機(jī)器人和控制機(jī)器人運(yùn)動(dòng)行程的接近開(kāi)關(guān)和限位開(kāi)關(guān)，所述的機(jī)器人通過(guò)一個(gè)繩索與安裝在軌道II上的配重相連；繩索的一端通過(guò)牽引輪與機(jī)器人相連，另一端通過(guò)導(dǎo)向輪與配重相連；所述的牽引輪通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)。
[0008]所述的機(jī)器人本體上攜帶有紅外熱像儀和可見(jiàn)光攝像機(jī)。
[0009]所述的限位開(kāi)關(guān)包括兩個(gè)，分別安裝在軌道I的兩端。
[0010]所述的接近開(kāi)關(guān)安裝在兩個(gè)限位開(kāi)關(guān)之間，與其中一個(gè)限位開(kāi)關(guān)相鄰。
[0011]所述的驅(qū)動(dòng)裝置包括電機(jī)，所述的電機(jī)通過(guò)制動(dòng)器和減速器與牽引輪相連。
[0012]所述電機(jī)和減速器通過(guò)支架安裝在閥廳壁面上。
[0013]所述的機(jī)器人通過(guò)滑塊組件安裝在軌道I上。
[0014]所述的機(jī)器人檢測(cè)線、電源線等相關(guān)線纜均安裝在拖鏈內(nèi)，拖鏈位于拖鏈軌道內(nèi)，拖鏈軌道根據(jù)實(shí)際情況可選擇L型或U型等鋁型材。
[0015]所述的配重通過(guò)滑塊安裝在軌道II上。
[0016]所述軌道1、II均安裝在閥廳壁面上。
[0017]所述牽引輪為一定滑輪，牽引輪繩槽為帶切口的半圓槽。
[0018]本實(shí)用新型的主要工作原理如下:
[0019]電機(jī)為交流伺服電機(jī)，帶有增量式編碼器，控制系統(tǒng)可以通過(guò)數(shù)脈沖的方式精確控制機(jī)器人到達(dá)要求的行程范圍內(nèi)的任意位置。
[0020]牽弓I輪通過(guò)其上凹槽與鋼絲繩之間的摩擦力拖動(dòng)鋼絲繩運(yùn)動(dòng)，該凹槽為帶切口的半圓槽；進(jìn)而帶動(dòng)與鋼絲繩相連的機(jī)器人沿軌道運(yùn)行，相應(yīng)的帶動(dòng)配重沿軌道反向運(yùn)行，此時(shí)制動(dòng)器一直處于放松狀態(tài)；
[0021]當(dāng)機(jī)器人運(yùn)行到某一預(yù)設(shè)的固定點(diǎn)需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行巡檢時(shí)，電機(jī)停止運(yùn)行將機(jī)器人固定在該監(jiān)測(cè)點(diǎn)巡檢設(shè)備，并且機(jī)器人可以將檢測(cè)信號(hào)和控制信號(hào)通過(guò)有線方式傳到監(jiān)控室內(nèi)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。
[0022]機(jī)器人能夠沿軌道滑動(dòng)，結(jié)合機(jī)器人本體云臺(tái)的水平運(yùn)動(dòng)和俯仰運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的全方位檢測(cè)。
[0023]配重與機(jī)器人的質(zhì)量相同，這樣系統(tǒng)基本處于平衡狀態(tài)，電機(jī)只需克服摩擦力做功就可驅(qū)動(dòng)牽引輪轉(zhuǎn)動(dòng)，大大減少了對(duì)電機(jī)、制動(dòng)器和減速器的要求；
[0024]本實(shí)用新型采用的接近開(kāi)關(guān)可以作為機(jī)器人運(yùn)行的原點(diǎn)，每次上電之前機(jī)器人先自動(dòng)回原點(diǎn)，然后執(zhí)行分配的巡檢任務(wù)。同時(shí)，機(jī)器人上有與限位開(kāi)關(guān)配合的擋塊。
[0025]本實(shí)用新型可根據(jù)巡檢設(shè)備和現(xiàn)場(chǎng)的具體實(shí)際情況選擇不同長(zhǎng)度的軌道和鋼絲繩。
[0026]本實(shí)用新型的有益效果如下:
[0027]1.本實(shí)用新型采用了與機(jī)器人重量基本相同的配重，這樣系統(tǒng)基本處于平衡狀態(tài)，電機(jī)只需克服摩擦力做功就可驅(qū)動(dòng)牽引輪轉(zhuǎn)動(dòng)，大大減少了對(duì)電機(jī)等元件的要求；
[0028]2.本實(shí)用新型采用了吊索式驅(qū)動(dòng)方式，具有重量輕、造價(jià)低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便等顯著優(yōu)點(diǎn)，可較快速實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)搭建，且能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備的全方位監(jiān)測(cè)；
[0029]3.所述電機(jī)配備一常閉式制動(dòng)器，在電機(jī)運(yùn)行停止時(shí)可以可靠地鎖死制動(dòng)并能夠保持機(jī)器人的位置精度；
[0030]4.本實(shí)用新型軌道均為型材結(jié)構(gòu)，材料來(lái)源廣，安裝便捷，可較快速實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)搭建；
[0031]5.本實(shí)用新型可根據(jù)實(shí)際使用需求搭載紅外測(cè)溫、紫外探測(cè)、外觀檢測(cè)、儀表讀取、聲音采集分析等多種檢測(cè)設(shè)備，方便實(shí)現(xiàn)閥廳內(nèi)的不同檢測(cè)需求，有效得彌補(bǔ)人工巡檢的不足；
[0032]6.本實(shí)用新型采用有線取電，取消了傳統(tǒng)的蓄電池，檢測(cè)時(shí)間更靈活，可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)巡檢工作。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0033]圖1為本實(shí)用新型的一種吊索式智能巡檢機(jī)器人總體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖2為本實(shí)用新型可選取的一種軌道滑塊組件示例圖；
[0035]圖3為本實(shí)用新型可選取的一種牽引輪繩槽。
[0036]圖中，1、接近開(kāi)關(guān)；2、機(jī)器人；3a、軌道I ;3b軌道I1、；4、拖鏈軌道；5a、5b、限位開(kāi)關(guān)；6、鋼絲繩；7、電機(jī)；8、制動(dòng)器；9、減速器；10、牽引輪；11、導(dǎo)向輪；12、配重。

【具體實(shí)施方式】
[0037]下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0038]如圖1所示，一種吊索式智能巡檢機(jī)器人，主要包括:接近開(kāi)關(guān)1、機(jī)器人2、軌道I3a、軌道I I3b、拖鏈軌道4、限位開(kāi)關(guān)5a、限位開(kāi)關(guān)5b、鋼絲繩6、電機(jī)7、制動(dòng)器8、減速器9、牽引輪10、導(dǎo)向輪11、配重12。
[0039]電機(jī)7通過(guò)支座安裝在壁面上，通過(guò)制動(dòng)器8和減速器9驅(qū)動(dòng)牽引輪10 ;鋼絲繩6 一端通過(guò)牽引輪10與機(jī)器人2相連，另一端通過(guò)導(dǎo)向輪11與配重12相連；機(jī)器人2通過(guò)滑塊組件安裝在軌道I3a上，在軌道I3a上安裝有控制機(jī)器人行程的接近開(kāi)關(guān)1、限位開(kāi)關(guān)5a、5b，接近開(kāi)關(guān)安裝在兩個(gè)限位開(kāi)關(guān)之間，與限位開(kāi)關(guān)5b相鄰；機(jī)器人在接近開(kāi)關(guān)I和限位開(kāi)關(guān)5a之間來(lái)回滑動(dòng)；機(jī)器人本體上的檢測(cè)線、電源線等相關(guān)線纜均安裝在拖鏈內(nèi)，拖鏈位于拖鏈軌道4內(nèi)；拖鏈軌道4根據(jù)軌道I3a的形狀選擇L型或U型鋁型材；配重12通過(guò)滑塊安裝在另一軌道II3b上，配重12能夠沿著軌道II3b滑動(dòng)。機(jī)器人能夠沿軌道滑動(dòng)，結(jié)合機(jī)器人本體云臺(tái)的水平運(yùn)動(dòng)和俯仰運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的全方位檢測(cè)。
[0040]配重12與機(jī)器人的質(zhì)量相同，這樣系統(tǒng)基本處于平衡狀態(tài)，電機(jī)只需克服摩擦力做功就可驅(qū)動(dòng)牽引輪轉(zhuǎn)動(dòng)，大大減少了對(duì)電機(jī)、制動(dòng)器和減速器的要求；且本實(shí)用新型采用了吊索式驅(qū)動(dòng)方式，具有重量輕、造價(jià)低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便等顯著優(yōu)點(diǎn)，可較快速實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)搭建，且能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備的全方位監(jiān)測(cè)；
[0041]電機(jī)7為交流伺服電機(jī)，帶有增量式編碼器，控制系統(tǒng)可以通過(guò)數(shù)脈沖的方式精確控制機(jī)器人到達(dá)要求的行程范圍內(nèi)的任意位置。
[0042]如附圖2所示給出了一種可采用的軌道滑塊組件。
[0043]牽引輪10通過(guò)其上凹槽與鋼絲繩6之間的摩擦力拖動(dòng)鋼絲繩6運(yùn)動(dòng)；進(jìn)而帶動(dòng)與鋼絲繩6相連的機(jī)器人2沿軌道3a運(yùn)行，相應(yīng)的帶動(dòng)配重12沿軌道3b反向運(yùn)行，此時(shí)制動(dòng)器8 —直處于放松狀態(tài)；其中，牽引輪10上的凹槽可采用附圖3方式。
[0044]當(dāng)機(jī)器人2到某一預(yù)設(shè)的固定點(diǎn)需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，電機(jī)7停止運(yùn)行將機(jī)器人固定在該監(jiān)測(cè)點(diǎn)巡檢設(shè)備，并且機(jī)器人2可以將檢測(cè)信號(hào)和控制信號(hào)通過(guò)有線方式傳到監(jiān)控室內(nèi)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，并結(jié)合機(jī)器人2本體上云臺(tái)的水平運(yùn)動(dòng)和俯仰運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的全方位檢測(cè)。
[0045]本實(shí)用新型亦可以用在所有室內(nèi)有豎直方向移動(dòng)巡檢需求的場(chǎng)合，以代替人工作業(yè)，最大行程可達(dá)幾十米。
[0046]本實(shí)用新型采用的接近開(kāi)關(guān)可以作為機(jī)器人運(yùn)行的原點(diǎn)，每次上電之前機(jī)器人先自動(dòng)回原點(diǎn)，然后執(zhí)行分配的巡檢任務(wù)。同時(shí)，機(jī)器人上有與限位開(kāi)關(guān)配合的擋塊。
[0047]本實(shí)用新型可根據(jù)巡檢設(shè)備和現(xiàn)場(chǎng)的具體實(shí)際情況選擇不同長(zhǎng)度的軌道和鋼絲繩。
[0048]上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本實(shí)用新型的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍以內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于換流站閥廳設(shè)備的吊索式智能巡檢機(jī)器人，其特征在于:包括兩個(gè)平行安裝的軌道1、軌道II;在軌道I上安裝有能沿其來(lái)回滑動(dòng)的機(jī)器人和控制機(jī)器人運(yùn)動(dòng)行程的接近開(kāi)關(guān)和限位開(kāi)關(guān)，所述的機(jī)器人通過(guò)一個(gè)繩索與安裝在軌道II上的配重相連；繩索的一端通過(guò)牽引輪與機(jī)器人相連，另一端通過(guò)導(dǎo)向輪與配重相連；所述的牽引輪通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的用于換流站閥廳設(shè)備的吊索式智能巡檢機(jī)器人，其特征在于:所述的機(jī)器人本體上攜帶有紅外熱像儀和可見(jiàn)光攝像機(jī)。
3.如權(quán)利要求1所述的用于換流站閥廳設(shè)備的吊索式智能巡檢機(jī)器人，其特征在于:所述的驅(qū)動(dòng)裝置包括電機(jī)，所述的電機(jī)通過(guò)制動(dòng)器和減速器與牽引輪相連，所述的電機(jī)和減速器通過(guò)支架安裝在閥廳壁面上。
4.如權(quán)利要求1所述的用于換流站閥廳設(shè)備的吊索式智能巡檢機(jī)器人，其特征在于:所述的機(jī)器人通過(guò)滑塊組件安裝在軌道I上。
5.如權(quán)利要求1所述的用于換流站閥廳設(shè)備的吊索式智能巡檢機(jī)器人，其特征在于:所述的機(jī)器人上的檢測(cè)線、電源線均安裝在拖鏈內(nèi)，拖鏈位于拖鏈軌道內(nèi)，所述的拖鏈軌道為L(zhǎng)型或U型鋁型材。
6.如權(quán)利要求1所述的用于換流站閥廳設(shè)備的吊索式智能巡檢機(jī)器人，其特征在于:所述的配重通過(guò)滑塊安裝在軌道II上。
7.如權(quán)利要求1所述的用于換流站閥廳設(shè)備的吊索式智能巡檢機(jī)器人，其特征在于:所述軌道1、II均安裝在閥廳壁面上。
8.如權(quán)利要求1所述的用于換流站閥廳設(shè)備的吊索式智能巡檢機(jī)器人，其特征在于:所述牽引輪為一定滑輪，牽引輪繩槽為帶切口的半圓槽。
9.如權(quán)利要求1所述的用于換流站閥廳設(shè)備的吊索式智能巡檢機(jī)器人，其特征在于:所述的限位開(kāi)關(guān)包括兩個(gè)，分別安裝在軌道I的兩端。
10.如權(quán)利要求9所述的用于換流站閥廳設(shè)備的吊索式智能巡檢機(jī)器人，其特征在于:所述的接近開(kāi)關(guān)安裝在兩個(gè)限位開(kāi)關(guān)之間，與其中一個(gè)限位開(kāi)關(guān)相鄰。
【文檔編號(hào)】G05D1/02GK204178238SQ201420610038
【公開(kāi)日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2014年10月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月21日
【發(fā)明者】劉永成, 張永生, 孫昊, 隋吉超, 蔣克強(qiáng), 孟杰 申請(qǐng)人:山東魯能智能技術(shù)有限公司