一种保护压板操作装置、工作方法与作业机器人与流程

本发明属于自动化设备，尤其涉及一种保护压板操作装置、工作方法与作业机器人。

背景技术：

1、本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

2、变电站开关柜中的保护压板也叫保护连片，一般安装在电力继电保护设备回路中，属于电力系统二次保护中的重要设备，压板的正确投入和退出是确保继电保护系统安全运行的重要保障手段。在实际运行中，变电站开关柜保护压板的操作频次较高，压板的投入和退出由人工操作维护，存在较大的安全风险，由于压板的投入或退出不当，造成继电保护系统无法完成跳闸动作的现象时有发生，给电力系统的安全运行留下严重隐患。

技术实现思路

1、为了解决上述背景技术中存在的技术问题，本发明提供一种保护压板操作装置、工作方法与作业机器人，其能够自动实现保护压板旋钮的精确对中及拧紧与松开、保护压板的准确投入与退出，节省人工，降低安全风险，提高变电站开关柜作业自动化程度。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、本发明的第一个方面提供了一种保护压板操作装置。

4、一种保护压板操作装置，包括：

5、固定支架、旋钮套筒拧紧机构、保护压板旋转机构和保护压板夹持机构；

6、所述旋钮套筒拧紧机构设置在固定支架的一端；所述旋钮套筒拧紧机构用于与一个压板旋钮匹配套接，并旋转带动压板旋钮转动，以拧紧/松开压板旋钮使得保护压板固定/活动；

7、所述保护压板夹持机构固定在保护压板旋转机构上，用于夹持保护压板；

8、所述保护压板旋转机构设置在固定支架上；所述保护压板旋转机构可作旋转运动，用于带动保护压板夹持机构在夹持保护压板的同时作旋转运动，从而使得保护压板旋转并卡入/脱出压板旋钮螺柱。

9、作为一种实施方式，所述旋钮套筒拧紧机构为两个，压板旋钮为两个；所述旋钮套筒拧紧机构与压板旋钮一一对应设置；所述保护压板夹持机构设置在两个套筒拧紧机构之间。

10、作为一种实施方式，所述固定支架上设置有滑动轨道，所述保护压板旋转机构与滑动轨道滑动配合，并可沿着滑动轨道作旋转运动。

11、作为一种实施方式，所述滑动轨道为弧形导向槽。

12、作为一种实施方式，所述保护压板旋转机构包括主动旋转齿轮、摆动半齿轮和第二旋转驱动电机；

13、所述第二旋转驱动电机固定在固定支架上；所述主动旋转齿轮固定在第二旋转驱动电机的输出轴上；所述摆动半齿轮套设在固定支架上的旋转轴上，所述摆动半齿轮设有弧形摆动臂，所述弧形摆动臂可绕着所述旋转轴旋转；所述摆动半齿轮的一侧与主动旋转齿轮相啮合，另一侧在滑动轨道内滑动；所述保护压板夹持机构固定在所述弧形摆动臂上。

14、作为一种实施方式，所述旋钮套筒拧紧机构包括第一旋钮驱动电机、转接导向套和旋钮套筒，所述第一旋钮驱动电机固定在固定支架上，所述转接导向套连接在第一旋钮驱动电机的输出轴上；所述旋钮套筒的一端与转接导向套固定连接，另一端设有锥形槽，用于与压板旋钮匹配对准。

15、作为一种实施方式，所述旋钮套筒与转接导向套之间安装有弹簧。

16、作为一种实施方式，所述旋钮套筒的一端内侧均匀设有外突弧形柱，所述外突弧形柱与压板旋钮的外缘相匹配。

17、作为一种实施方式，所述转接导向套内设置有方形孔，所述旋钮套筒的另一侧设有方形柱，用于与转接导向套内的形孔相匹配；所述转接导向套用于将第一旋钮驱动电机的转动传递给旋钮套筒，旋钮套筒可沿着转接导向套的方形孔滑动。

18、作为一种实施方式，所述保护压板夹持机构包括夹爪固定座、电磁铁转轴、电磁铁驱动模块和夹爪；所述夹爪固定座固定在所述保护压板旋转机构上；所述夹爪连接在夹爪固定座上；所述电磁铁驱动模块通过电磁旋转轴连接到夹爪上；所述夹爪用于夹持保护压板；所述夹爪固定座安装在所述保护压板旋转机构上。

19、作为一种实施方式，所述夹爪的内表面附有防滑层。

20、作为一种实施方式，所述夹爪通过夹爪轴连接在夹爪固定座上。

21、本发明的第二个方面提供了一种采用如上述所述的保护压板操作装置的工作方法。

22、一种采用如上述所述的保护压板操作装置的工作方法，其包括：

23、当保护压板投入作业时，控制旋钮套筒拧紧机构前进并对正套入压板旋钮，此时控制保护压板夹持机构夹持保护压板且保持不变；控制旋钮套筒拧紧机构逆时针旋转，拧松压板旋钮直到压板旋钮螺柱上具有足够卡入保护压板的间隙；控制保护压板旋转机构逆时针旋转，以带动保护压板夹持机构作旋转运动，进而使得保护压板旋转并卡入压板旋钮螺柱上，此时旋钮套筒拧紧机构顺时针旋转，带动压板旋钮压紧保护压板，控制保护压板夹持机构打开，控制保护压板操作装置退出，完成保护压板的投入作业；

24、当保护压板退出作业时，控制旋钮套筒拧紧机构前进并对正套入压板旋钮，此时控制保护压板夹持机构夹持保护压板且保持不变；控制旋钮套筒拧紧机构逆时针旋转，拧松压板旋钮使保护压板活动；控制保护压板旋转机构顺时针旋转，以带动保护压板夹持机构作旋转运动，进而使得保护压板旋转并从压板旋钮螺柱上脱出，此时旋钮套筒拧紧机构顺时针旋转，拧紧压板旋钮到压板旋钮螺柱上，控制保护压板夹持机构打开，控制保护压板操作装置退出，完成保护压板的退出作业。

25、本发明的第三个方面提供了一种作业机器人。

26、一种作业机器人，包括：

27、如上述所述的保护压板操作装置，其中的固定支架安装在机械臂末端；

28、视觉系统，其用于采集保护压板的图像信息并传送至控制系统；

29、控制系统，其用于根据保护压板的图像信息定位保护压板的位置及保护压板旋钮的位置，以控制保护压板操作装置执行相应动作。

30、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

31、创新性提出一种开关柜保护压板联动式柔性夹紧旋转及双旋钮自主对中工作方法，研制了保护压板操作装置，通过磁吸式夹紧、多轨驱动旋转及双旋钮柔性自主对中，解决了人工对保护压板旋钮的对中精确度差及自动化程度差的问题，实现了对保护压板投入、退出的自主作业，提高了开关柜控制精准程度以及运行人员安全操作系数，保证了电网及其设备的安全运行。

32、本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种保护压板操作装置，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的保护压板操作装置，其特征在于，所述旋钮套筒拧紧机构为两个，压板旋钮为两个；所述旋钮套筒拧紧机构与压板旋钮一一对应设置；所述保护压板夹持机构设置在两个套筒拧紧机构之间。

3.如权利要求1所述的保护压板操作装置，其特征在于，所述固定支架上设置有滑动轨道，所述保护压板旋转机构与滑动轨道滑动配合，并可沿着滑动轨道作旋转运动。

4.如权利要求3所述的保护压板操作装置，其特征在于，所述滑动轨道为弧形导向槽。

5.如权利要求3或4所述的保护压板操作装置，其特征在于，所述保护压板旋转机构包括主动旋转齿轮、摆动半齿轮和第二旋转驱动电机；

6.如权利要求1所述的保护压板操作装置，其特征在于，所述旋钮套筒拧紧机构包括第一旋钮驱动电机、转接导向套和旋钮套筒，所述第一旋钮驱动电机固定在固定支架上，所述转接导向套连接在第一旋钮驱动电机的输出轴上；所述旋钮套筒的一端与转接导向套固定连接，另一端设有锥形槽，用于与压板旋钮匹配对准。

7.如权利要求6所述的保护压板操作装置，其特征在于，所述旋钮套筒与转接导向套之间安装有弹簧；

8.如权利要求1所述的保护压板操作装置，其特征在于，所述保护压板夹持机构包括夹爪固定座、电磁铁转轴、电磁铁驱动模块和夹爪；所述夹爪固定座固定在所述保护压板旋转机构上；所述夹爪连接在夹爪固定座上；所述电磁铁驱动模块通过电磁旋转轴连接到夹爪上；所述夹爪用于夹持保护压板；所述夹爪固定座安装在所述保护压板旋转机构上。

9.一种采用如权利要求1-8中任一项所述的保护压板操作装置的工作方法，其特征在于，包括：

10.一种作业机器人，其特征在于，包括：

技术总结
本发明属于自动化设备技术领域，提供了保护压板操作装置、工作方法与作业机器人。其中，保护压板操作装置包括固定支架、旋钮套筒拧紧机构、保护压板旋转机构和保护压板夹持机构；旋钮套筒拧紧机构设置在固定支架的一端；旋钮套筒拧紧机构用于与一个压板旋钮匹配套接，并旋转带动压板旋钮转动，以拧紧/松开压板旋钮使得保护压板固定/活动；保护压板夹持机构固定在保护压板旋转机构上，用于夹持保护压板；保护压板旋转机构设置在固定支架上；保护压板旋转机构可作旋转运动，用于带动保护压板夹持机构在夹持保护压板的同时作旋转运动，使得保护压板旋转并卡入/脱出压板旋钮螺柱。

技术研发人员：司金保,孙志周,王海磊,白金辉,吕晓平,王全,张斌,郭锐,张峰,李成林,贾娟,杨月琛,张伟,程宏霞,刘珂,蒋超,李彬,凌志翔
受保护的技术使用者：国网智能科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15