一种自动上线机器人的制作方法

1.本发明涉及高空线缆检测和维护技术领域，具体涉及一种自动上线机器人。


背景技术：

2.随着我国经济建设的发展，国民生产水平的提高，机器人已经存在我们生活的各个环节。随着我们身边的便民设施也不断的完善，在此背景下身边的高空作业越来越多，其中有很多是有关高空线缆绳索的工作，例如高空线路检测、户外线路维修，这些都是由电工师傅搬来梯子，梯子顶端用钩子勾住线缆，下面同伴扶着梯子，这样一段一段的检测维修；有时风筝缠绕电线上，这时大都用较长的木杆来回将风筝捣下来；此外有时还需要工作人员在两个线缆架间传递工具。
3.由于很多线缆带有高压电，电工虽然经过培训并知道安全工作方法，但也不能完全避免危险事故的发生，再有就是受梯子搬运的影响，每次梯子搬运一个地方能工作的范围有限甚至有可能造成人员跌落，来回搬运梯子则会浪费大量人力与时间；当风筝缠绕在电线上时，用木杆很难弄下来，若是电线距离地面较远则只好舍弃，其他物品不慎缠绕在电线上也是这种情况。
4.因此设计一种利用挂钩进行升降的上线机器人就显得尤为重要，但是现有的挂钩往往不具备保险功能，在升降或者移动的过程中很容易出现脱钩，一旦脱钩则会使设备从空中坠落导致不必要损失的发生。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种自动上线机器人，通过在钩状部的开口位置设置保险销，通过保险销防止挂钩在移动或者拉升受力的过程中脱离高空线缆，从而防止设备以及挂钩从空中坠落，减少不必要损失的发生，起到了增加实用性能的作用。
6.为解决上述的技术问题，本发明提供了一种自动上线机器人，其特征在于：包括支撑板、外壳体、旋转板、中板、前板、固定筒体、卷绳筒、伺服电机、喷头、喷头升降机构和行走轮，所述的中板和前板竖直相对设置并分别固定在支撑板的底部，所述的前板位于支撑板右端的正下方，所述的外壳体固定在支撑板的两侧并分别与中板和前板固定连接，所述的旋转板转动连接在支撑板的顶部，所述的旋转板左右两端的顶部各竖直设置有一根空心立柱，两根空心立柱的上端各设置有一个安装箱体，两个安装箱体上各设置有一个行走轮，两个行走轮位于同一水平线上并以旋转板的中心呈对称设置，所述的空心立柱内设置有行走轮驱动电机，所述的行走轮驱动电机通过设置在安装箱体内的蜗轮蜗杆组件与行走轮相连，所述的喷头通过喷头升降机构连接在一根空心立柱的一侧，所述的中板与前板之间水平固定有两个固定筒体，两个固定筒体上各活动连接有一个卷绳筒，所述的卷绳筒的内径与固定筒体的外径相匹配，连接在两个固定筒体上两个卷绳筒分别为第一卷绳筒和第二卷绳筒，所述第一卷绳筒的左端靠近中板，所述第二卷绳筒的右端靠近前板，所述伺服电机设置有两个并分别固定在中板上，两个伺服电机通过传动组件分别与第一卷绳筒和第二卷绳
筒相连，所述的第一卷绳筒以及所述的第二卷绳筒上各缠绕连接有一根绝缘绳，两根绝缘绳分别通过第一卷绳筒和第二卷绳筒的旋转进行收放，两根绝缘绳的一端分别穿过支撑板与挂钩相连，所述的旋转板前后两侧的支撑板上各设置有一块防护侧板。
7.进一步：所述的中板固定在外壳体的中段内，所述的前板固定在外壳体的右端，所述的外壳体的左端固定有后板。
8.又进一步：所述的传动组件包括过渡板、第一传动杆、第二传动杆、第一齿套、第二齿套、第一齿轮、第二齿轮和涡轮箱，所述的过渡板固定在中板与前板之间的支撑板的底部，所述的过渡板与中板以及前板相互平行，所述的第一传动杆转动连接在中板与过渡板之间，所述的第二传动杆穿过过渡板并与其活动连接，所述的第二传动杆的两端分别转动连接在中板和前板上，两个伺服电机各通过一个减速机与涡轮箱相连，两个伺服电机通过涡轮箱分别与第一传动杆和第二传动杆相连，所述的第一齿套套装在第一传动杆上并随着其一同转动，所述的第二齿套套装在过渡板与前板之间的第二传动杆上并随着其一同转动，所述的第一齿轮套装固定在第一卷绳筒的左端并与第一齿套相互齿接，所述的第二齿轮套装固定在第二卷绳筒的右端并与第二齿套相互齿接。
9.又进一步：所述的第一卷绳筒的内壁上设置有第一内接螺纹，连接有第一卷绳筒的固定筒体其正对着第一卷绳筒右端的外壁上设置有与第一内接螺纹相匹配的第一外接螺纹，所述的第一卷绳筒通过第一内接螺纹与第一外接螺纹的配合连接在一个固定筒体上，所述的第二卷绳筒的内壁上设置有第二内接螺纹，连接有第二卷绳筒的固定筒体其正对着第二卷绳筒左端的外壁上设置有与第二内接螺纹相匹配的第二外接螺纹，所述的第二卷绳筒通过第二内接螺纹与第二外接螺纹的配合连接在另一个固定筒体上。
10.又进一步：所述的过渡板的左右两端分别设置有第一导向轮和第二导向轮，所述的第一导向轮和第二导向轮的旋转中轴线与第一卷绳筒以及第二卷绳筒的旋转中轴线相平行，所述过渡板的左端还设置有第三导向轮，所述的第三导向轮的旋转中轴线与第一导向轮的旋转中轴线呈垂直状，所述的中板的左端也设置有第四导向轮，所述的第四导向轮上方的支撑板上可拆卸地连接有第一导向柱，所述的第二导向轮上方的支撑板上也可拆卸地连接有第二导向柱，所述的第一导向柱和第二导向柱的中心处都开设有用于穿过绝缘绳的通孔，卷绕在第一卷绳筒上的绝缘绳的一端依次绕过第一导向轮、第三导向轮和第四导向轮并通过第一导向柱穿过支撑板，卷绕在第二卷绳筒上的绝缘绳的一端绕过第二导向轮并通过第二导向柱穿过支撑板；所述的第一导向柱下端以及第二导向柱下端的外壁上都设置有第三外接螺纹，所述的支撑板上相对于第一导向柱和第二导向柱的位置都开设有与第三外接螺纹相匹配的螺纹通孔。
11.又进一步：所述的旋转板上相对于第一导向柱和第二导向柱的位置都开设有弧形导向通槽，所述的第一导向柱和第二导向柱沿着弧形导向通槽穿过旋转板，所述旋转板的中心处开设有圆形通孔，所述的支撑板上正对着圆形通孔的位置开设有连接螺纹孔，所述的旋转板通过定位柱转动连接在支撑板的顶部，所述的定位柱穿过圆形通孔连接入连接螺纹孔内，所述的定位柱是由限制部、圆柱部和螺纹部从上到下连成一体所组成，所述的螺纹部连接入连接螺纹孔内，所述的旋转板通过圆形通孔连接在圆柱部上并通过限制部限制在支撑板的顶部，所述的旋转板绕着圆柱部进行旋转，所述的连接螺纹孔一侧的支撑板上还开设有弧形槽，所述的弧形槽的内壁上设置有齿牙，所述的弧形槽正上方的旋转板上安装
有旋转伺服电机，旋转伺服电机的出轴端穿过旋转板并伸入至弧形槽内，伸入弧形槽内的旋转伺服电机的出轴端上安装有小型齿轮，所述的小型齿轮与弧形槽内壁上的齿牙相互齿接。
12.又进一步：所述的挂钩包括连接块、连接在连接块两端的活动部、设置在活动部底部并与其连成一体的钩状部、保险销、绝缘绳固定滚轮和支撑滚轮，所述的活动部朝向连接块的一侧设置有导向延伸部，所述的连接块朝向两侧活动部的位置都开设有与导向延伸部相匹配的导向槽，所述的导向延伸部从导向槽伸入至连接块内并沿着导向槽进行上下移动，所述的连接块两端的底部各设置有一个支撑滚轮，所述的支撑滚轮随着导向延伸部一同上下移动，所述的绝缘绳固定滚轮设置有两个，两个绝缘绳固定滚轮分别可拆卸地连接在两侧的钩状部上，所述的钩状部开口位置的上下两端分别设置有保险销安装部和保险销固定部，所述的保险销安装部上开设有用于插入保险销的插入通孔，所述的插入通孔正下方的保险销固定部上开设有锁定孔，所述的保险销的下端沿着插入通孔穿过保险销安装部并连接入锁定孔内。
13.又进一步：所述的连接块左右两端的前后侧壁上开设有相互连通的第二导向槽，其中，一侧的第二导向槽内上下活动连接有滑块，所述的支撑滚轮连接在支撑转轴上并随着其一同旋转，所述的支撑转轴从另一侧的第二导向槽伸入至连接块内并固定在滑块上，所述的滑块通过水平设置的连接板与伸入至连接块内的导向延伸部相连；所述的连接板正上方的连接块内开设有用于容纳弹簧的连接孔，所述的连接孔的上端与连接板的顶部相齐平，所述的连接板的顶部还可拆卸地连接有用于密封连接孔的帽盖，所述的弹簧的两端分别与帽盖的内壁以及连接板的顶部相接触。
14.又进一步：所述的钩状部的底部开设有通槽，所述的绝缘绳固定滚轮通过固定固定销可拆卸地连接在通槽内，所述的钩状部底部的两侧壁上开设有用于安装固定销的安装孔。
15.再进一步：所述的喷头升降机构包括喷头升降电机，下固定板、上固定板、丝杠、导柱、铰链座和铰链，所述的下固定板水平设置并且其固定在一根空心立柱的一侧，所述的上固定板位于下固定板的正上方，所述的丝杠转动连接在上固定板与下固定板之间，所述丝杠两侧的下固定板与上固定板之间各固定有一根导柱，所述的铰链座通过活灵连接在丝杠上，所述的铰链座还通过导向筒活动连接在导柱上，所述的喷头通过铰链与铰链座相连，所述的喷头升降电机安装在下固定板的底部并与丝杠相连。
16.采用上述结构后，本发明具有的有益效果：本发明通过在钩状部的开口位置设置保险销，通过保险销防止挂钩在移动或者拉升受力的过程中脱离高空线缆，从而防止设备以及挂钩从空中坠落，减少不必要损失的发生，起到了增加实用性能的作用；而且本发明通过固定筒体外壁上的外接螺纹以及卷绳筒内壁上的内接螺纹的设计，使卷绳筒在旋转缠绕绝缘绳时能够进行平移，从而达到平铺式的卷绳目的，起到防止绳索打结的发生。
附图说明
17.下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
18.图1为本发明的立体结构图。
19.图2为图1拆除外壳体后的立体结构图。
20.图3为图1拆除外壳体后的主视结构图。
21.图4为图2拆除支撑板后的俯视结构图。
22.图5为图4中a的放大图。
23.图6为图4中b的放大图。
24.图7为挂钩的结构图。
25.图8为喷头升降机构的俯视结构图。
26.图9为图8沿a
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a方向的剖面图。
具体实施方式
27.如图1、图2、图3和图4所示的一种自动上线机器人，其包括支撑板11、外壳体1、旋转板2、中板12、前板13、固定筒体17、卷绳筒、伺服电机15、喷头7、喷头升降机构和行走轮5，所述的中板和前板竖直相对设置并分别固定在支撑板的底部，所述的前板位于支撑板右端的正下方，所述的外壳体固定在支撑板的两侧并分别与中板和前板固定连接，所述的中板固定在外壳体的中段内，所述的前板固定在外壳体的右端，所述的外壳体的左端固定有后板，所述的旋转板转动连接在支撑板的顶部，所述的旋转板左右两端的顶部各竖直设置有一根空心立柱4，两根空心立柱的上端各设置有一个安装箱体25，两个安装箱体上各设置有一个行走轮，两个行走轮位于同一水平线上并以旋转板的中心呈对称设置，所述的空心立柱内设置有行走轮驱动电机31，所述的行走轮驱动电机通过设置在安装箱体内的蜗轮蜗杆组件33与行走轮相连，所述的喷头通过喷头升降机构连接在一根空心立柱的一侧，所述的中板与前板之间水平固定有两个固定筒体，两个固定筒体上各活动连接有一个卷绳筒，所述的卷绳筒的内径与固定筒体的外径相匹配，连接在两个固定筒体上两个卷绳筒分别为第一卷绳筒16
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1和第二卷绳筒16
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2，所述第一卷绳筒的左端靠近中板，所述第二卷绳筒的右端靠近前板，所述伺服电机设置有两个并分别固定在中板上，两个伺服电机通过传动组件分别与第一卷绳筒16
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1和第二卷绳筒16
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2相连，所述的第一卷绳筒以及所述的第二卷绳筒上各缠绕连接有一根绝缘绳8，两根绝缘绳分别通过第一卷绳筒和第二卷绳筒的旋转进行收放，两根绝缘绳的一端分别穿过支撑板与挂钩9相连，所述的旋转板前后两侧的支撑板上各设置有一块防护侧板10。升降时，先把挂钩固定在高空线缆上，然后启动伺服电机带动第一卷绳筒和第二卷绳筒进行旋转，通过第一卷绳筒和第二卷绳筒缠绕两根绝缘绳的方式进行上升。本发明通过采用上述结构可以在高空线缆任意位置的下方利用挂钩与卷绳筒的配合进行爬升上线，起到了增加实用性能的作用。
28.如图2、图3和图4所示的传动组件包括过渡板21、第一传动杆、第二传动杆22、第一齿套23
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1、第二齿套23
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2、第一齿轮18
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1、第二齿轮18
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2和涡轮箱35，所述的过渡板固定在中板与前板之间的支撑板的底部，所述的过渡板与中板以及前板相互平行，所述的第一传动杆转动连接在中板与过渡板之间，所述的第二传动杆穿过过渡板并与其活动连接，所述的第二传动杆的两端分别转动连接在中板和前板上，两个伺服电机各通过一个减速机34与涡轮箱相连，两个伺服电机通过涡轮箱分别与第一传动杆和第二传动杆相连，所述的第一齿套套装在第一传动杆上并随着其一同转动，所述的第二齿套套装在过渡板与前板之间的第二传动杆上并随着其一同转动，所述的第一齿轮套装固定在第一卷绳筒的左端并与第一齿套相互齿接，所述的第二齿轮套装固定在第二卷绳筒的右端并与第二齿套相互齿接。
29.上述的第一卷绳筒的内壁上设置有第一内接螺纹，连接有第一卷绳筒的固定筒体其正对着第一卷绳筒右端的外壁上设置有与第一内接螺纹相匹配的第一外接螺纹，所述的第一卷绳筒通过第一内接螺纹与第一外接螺纹的配合连接在一个固定筒体上，所述的第二卷绳筒的内壁上设置有第二内接螺纹，连接有第二卷绳筒的固定筒体其正对着第二卷绳筒左端的外壁上设置有与第二内接螺纹相匹配的第二外接螺纹，所述的第二卷绳筒通过第二内接螺纹与第二外接螺纹的配合连接在另一个固定筒体上。本发明通过固定筒体外壁上的外接螺纹以及卷绳筒内壁上的内接螺纹的设计，使卷绳筒在旋转缠绕绝缘绳时能够进行平移，从而达到平铺式的卷绳目的，起到防止绳索打结的发生。
30.如图2、图3和图4所示的过渡板的左右两端分别设置有第一导向轮20和第二导向轮36，所述的第一导向轮和第二导向轮的旋转中轴线与第一卷绳筒以及第二卷绳筒的旋转中轴线相平行，所述过渡板的左端还设置有第三导向轮19，所述的第三导向轮的旋转中轴线与第一导向轮的旋转中轴线呈垂直状，所述的中板的左端也设置有第四导向轮38，所述的第四导向轮上方的支撑板上可拆卸地连接有第一导向柱14
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1，所述的第二导向轮上方的支撑板上也可拆卸地连接有第二导向柱14
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2，所述的第一导向柱和第二导向柱的中心处都开设有用于穿过绝缘绳的通孔，卷绕在第一卷绳筒上的绝缘绳的一端依次绕过第一导向轮、第三导向轮和第四导向轮并通过第一导向柱穿过支撑板，卷绕在第二卷绳筒上的绝缘绳的一端绕过第二导向轮并通过第二导向柱穿过支撑板；所述的第一导向柱下端以及第二导向柱下端的外壁上都设置有第三外接螺纹，所述的支撑板上相对于第一导向柱和第二导向柱的位置都开设有与第三外接螺纹相匹配的螺纹通孔。
31.如图2、图3和图8所示的旋转板上相对于第一导向柱和第二导向柱的位置都开设有弧形导向通槽2
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1，所述的第一导向柱和第二导向柱沿着弧形导向通槽穿过旋转板，所述旋转板的中心处开设有圆形通孔，所述的支撑板上正对着圆形通孔的位置开设有连接螺纹孔，所述的旋转板通过定位柱37转动连接在支撑板的顶部，所述的定位柱穿过圆形通孔连接入连接螺纹孔内，所述的定位柱是由限制部、圆柱部和螺纹部从上到下连成一体所组成，所述的螺纹部连接入连接螺纹孔内，所述的旋转板通过圆形通孔连接在圆柱部上并通过限制部限制在支撑板的顶部，所述的旋转板绕着圆柱部进行旋转，所述的连接螺纹孔一侧的支撑板上还开设有弧形槽，所述的弧形槽的内壁上设置有齿牙11
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1，所述的弧形槽正上方的旋转板上安装有旋转伺服电机3，旋转伺服电机的出轴端穿过旋转板并伸入至弧形槽内，伸入弧形槽内的旋转伺服电机的出轴端上安装有小型齿轮，所述的小型齿轮与弧形槽内壁上的齿牙相互齿接。
32.如图7所示的挂钩包括连接块9
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1、连接在连接块9
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1两端的活动部9
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2、设置在活动部底部并与其连成一体的钩状部9
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3、保险销9
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4、绝缘绳固定滚轮 9
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8和支撑滚轮9
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6，所述的活动部朝向连接块的一侧设置有导向延伸部，所述的连接块朝向两侧活动部的位置都开设有与导向延伸部相匹配的导向槽，所述的导向延伸部从导向槽伸入至连接块内并沿着导向槽进行上下移动，所述的连接块两端的底部各设置有一个支撑滚轮9
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6，所述的支撑滚轮随着导向延伸部一同上下移动，所述的绝缘绳固定滚轮设置有两个，两个绝缘绳固定滚轮分别可拆卸地连接在两侧的钩状部上，所述的钩状部开口位置的上下两端分别设置有保险销安装部9
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2和保险销固定部9
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3，所述的保险销安装部上开设有用于插入保险销的插入通孔，所述的插入通孔正下方的保险销固定部上开设有锁定孔，所述的保险销的下
端沿着插入通孔穿过保险销安装部并连接入锁定孔内。本发明通过在钩状部的开口位置设置保险销，通过保险销防止挂钩在移动或者拉升受力的过程中脱离高空线缆，从而防止设备以及挂钩从空中坠落，减少不必要损失的发生。
33.如图7所示的连接块左右两端的前后侧壁上开设有相互连通的第二导向槽，其中，一侧的第二导向槽内上下活动连接有滑块9
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5，所述的支撑滚轮连接在支撑转轴上并随着其一同旋转，所述的支撑转轴从另一侧的第二导向槽伸入至连接块内并固定在滑块上，所述的滑块通过水平设置的连接板与伸入至连接块内的导向延伸部相连；所述的连接板正上方的连接块内开设有用于容纳弹簧的连接孔，所述的连接孔的上端与连接板的顶部相齐平，所述的连接板的顶部还可拆卸地连接有用于密封连接孔的帽盖9
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7，所述的弹簧的两端分别与帽盖的内壁以及连接板的顶部相接触。
34.如图7所示的钩状部的底部开设有通槽，所述的绝缘绳固定滚轮通过固定固定销可拆卸地连接在通槽内，所述的钩状部底部的两侧壁上开设有用于安装固定销的安装孔9
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1。
35.如图7和图8所示的喷头升降机构包括喷头升降电机6，下固定板32、上固定板29、丝杠、导柱28、铰链座27和铰链30，所述的下固定板水平设置并且其固定在一根空心立柱的一侧，所述的上固定板位于下固定板的正上方，所述的丝杠转动连接在上固定板与下固定板之间，所述丝杠两侧的下固定板与上固定板之间各固定有一根导柱，所述的铰链座通过活灵连接在丝杠上，所述的铰链座还通过导向筒活动连接在导柱上，所述的喷头通过铰链与铰链座相连，所述的喷头升降电机安装在下固定板的底部并与丝杠相连。
36.本发明工作时，把两根绝缘绳的一端都固定在上线机器人内的两个卷绳筒上，然后把固定有绝缘绳另一端的两个绝缘绳固定滚轮分别安装入通槽内，然后通过绝缘棒把连接块两端底部的支撑滚轮放置在高空线缆上，使支撑滚轮可沿着高空线缆进行滚动，通过设置在绝缘棒前端的工装把保险销安装入钩状部的开口处，使高空线缆始终留在钩状部内，防止脱钩的发生，然后启动伺服电机使旋转板进行旋转，从而使安装在旋转板两端顶部的两个行走轮与两个支撑滚轮错开一定角度，便于两个行走轮在上升的过程中不会与高空线缆发生碰撞，再然后启动卷绳筒对上线机器人进行拉升，此时滑块会沿着第二导向槽向上移动利用连接板压缩弹簧，当两个行走轮高于高空线缆时，反向启动伺服电机使两个行走轮回正并连接在高空线缆上，此时挂钩不再受力，弹簧会推动连接板从而使支撑滚轮与高空线缆相脱离。