剥线装置及电力作业机器人的制作方法

1.本实用新型属于电力施工设备技术领域，具体涉及一种剥线装置及电力作业机器人。


背景技术：

2.当前社会的稳定发展与电力的可靠供应息息相关，电力施工作业和大型设备安装作业中，很多操作都会需要剥切电缆的绝缘层。目前，剥切电缆的操作一般通过手工作业工具进行作业，这种作业方式在高压环境(10kv及以上)的作业中存在一定的安全风险。
3.目前，存在一些半自动或自动化的剥线工具，通过剥线刀的旋转实现剥线作业，虽然这种作业方式减少了人工参与，提升了作业安全性，但是，现有的剥线工具对于电缆的定位效果不好，剥切的深度不均匀，或是导致剥切不彻底，或是损伤电缆线芯，最终影响作业效率。


技术实现要素：

4.本实用新型实施例提供一种剥线装置及电力作业机器人，在保证作业安全性的前提下，能够更好的找准剥线动作的圆心，剥切有效性高，还能避免损伤电缆线芯。
5.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
6.第一方面，提供一种剥线装置，包括：
7.主体支架；
8.旋转驱动机构，设于所述主体支架；
9.旋转连接支架，连接于所述旋转驱动机构；
10.夹持机构，设于所述旋转连接支架，所述夹持机构具有夹持驱动组件和两个夹臂，其中一个所述夹臂形成有弧形的第一夹持面，另一个所述夹臂形成有v型的第二夹持面，所述第二夹持面的开口朝向所述第一夹持面，所述夹持驱动组件分别与两个所述夹臂连接，以使两个所述夹臂沿第一预设路径相向或相背移动，所述第一夹持面的弧心线垂直于所述第一预设路径；以及
11.剥线刀机构，连接于两个所述夹臂的其中之一。
12.结合第一方面，在一种可能的实现方式中，其中一个所述夹臂的夹持端上凸出设有多个凸条，多个所述凸条沿第三预设路径间隔分布，所述凸条的长轴垂直于所述第三预设路径，所述第三预设路径垂直于所述第一预设路径，且平行于夹持空间的贯通方向，所述凸条形成所述第一夹持面。
13.结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述夹持驱动组件包括：
14.第一驱动器，设于所述旋转连接支架；
15.第一传动结构，主动端连接于所述第一驱动器；
16.驱动丝杠，转动连接于所述旋转连接支架，所述驱动丝杠还与所述第一传动结构的从动端连接，所述驱动丝杠上形成有旋向相反的第一螺纹段和第二螺纹段，所述第一螺
纹段与形成所述第一夹持面的所述夹臂螺纹配合，所述第二螺纹段与形成所述第二夹持面的所述夹臂螺纹配合；以及
17.导向杆，设于所述旋转连接支架，且平行于所述驱动丝杠，所述导向杆贯穿所述夹臂，且两个所述夹臂均与所述导向杆滑动配合。
18.结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述剥线刀机构包括：
19.刀架，固接于其中一个所述夹臂，所述刀架形成有容置槽；以及
20.剥线刀，所述剥线刀的刀杆插设于所述容置槽内，并通过锁紧件锁紧，所述剥线刀的刀头伸出所述容置槽。
21.结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述刀架为u型架，所述刀架的其中一侧臂连接于所述夹臂，所述刀架临近所述夹臂的一侧臂上开设有夹紧螺孔，远离所述夹臂的一侧壁上开设有与所述夹紧螺孔对应的第一通孔，所述刀杆上开设有与所述第一通孔对应的第二通孔，所述锁紧件为锁紧螺钉，所述锁紧螺钉依次贯穿所述第一通孔和所述第二通孔，并与所述夹紧螺孔螺纹配合。
22.结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述旋转驱动机构包括：
23.旋转驱动座，固接于所述主体支架，所述旋转驱动座开设有第一凹槽，所述第一凹槽的开口方向垂直于所述第一预设路径和所述第一夹持面的弧心线；
24.旋转齿盘，转动连接于所述旋转驱动座，所述旋转齿盘开设有第二凹槽，所述第二凹槽沿所述旋转齿盘的径向开口，且所述第一凹槽和所述第二凹槽的槽底均对应于所述旋转齿盘的中心，所述旋转连接支架连接于所述旋转齿盘；
25.第二驱动器，设于所述主体支架；
26.第二传动结构，主动端连接于所述第二驱动器；以及
27.多个传动齿轮，分别与所述旋转齿盘啮合，所述传动齿轮与所述第二传动结构的从动端连接。
28.结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述传动齿轮设有两个，两个所述传动齿轮分别啮合于所述旋转齿盘的两侧，所述第二传动结构包括：
29.第一主动带轮，连接于所述第二驱动器的输出端；
30.第一从动带轮，同轴连接于其中一个所述传动齿轮；
31.第二从动带轮，同轴连接于另一个所述传动齿轮；以及
32.第一传动皮带，绕设于所述第一主动带轮、所述第一从动带轮和所述第二从动带轮之外。
33.结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述剥线装置还包括轴向调节机构，所述主体支架沿第二预设路径滑动连接于所述轴向调节机构，所述第二预设路径垂直于所述第一预设路径。
34.结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述轴向调节机构包括：
35.导向板，所述主体支架上设有滑动套设于所述导向板的转接座；
36.导轨，设于所述导向板远离所述主体支架的一侧，所述转接座上开设有与所述导轨滑动配合的导向槽；
37.第三驱动器，设于所述导向板；以及
38.第三传动机构，分别与所述第三驱动器和所述转接座连接。
39.本技术的剥线装置，在电缆线进入到夹持机构的夹持空间后，通过控制夹持驱动组件使两个夹臂相互靠近，由于第一夹持面为弧面，其对于高度差敏感度较低，对范围内的电缆都可以起到收紧作用，第二夹持面为v型面，能更好的找到圆心，起到自动寻中的作用，同时，由于剥线刀机构与夹臂的相对位置固定，保证剥线刀与电缆接触位置的一致性，进而，本技术的剥线装置在保证作业安全性的前提下，对电缆的定位效果好，避免影响剥切有效性，也能避免损伤电缆线芯。
40.第二方面，本实用新型实施例还提供了一种电力作业机器人，包括上述的剥线装置。
41.本技术提供的电力作业机器人的有益效果与上述的剥线装置的有益效果相同，在此不再赘述。
附图说明
42.图1为本实用新型实施例提供的剥线装置的使用状态示意图；
43.图2为图1的a向视图；
44.图3为本实用新型实施例采用的轴向调节机构的装配结构示意图；
45.图4为本实用新型实施例采用的旋转驱动机构的装配结构示意图；
46.图5为图4中张紧导向件的装配结构示意图；
47.图6为本实用新型实施例采用的夹持机构的装配结构示意图一；
48.图7为本实用新型实施例采用的夹持机构的装配结构示意图二；
49.图8为本实用新型实施例采用的形成第一夹持面的夹臂的装配结构示意图。
50.附图标记说明：
51.100、主体支架；
52.110、转接座；
53.200、旋转驱动机构；
54.210、旋转驱动座；211、第一凹槽；220、旋转齿盘；221、第二凹槽；230、第二驱动器；240、第二传动结构；241、第一主动带轮；242、第一从动带轮；243、第二从动带轮；244、第一传动皮带；245、调节架体；246、导向轴；247、限位片；250、传动齿轮；
55.300、旋转连接支架；
56.400、夹持机构；
57.410、夹持驱动组件；411、第一驱动器；412、驱动丝杠；413、导向杆；414、第二主动带轮；415、第三从动带轮；
58.420、夹臂；421、第一夹持面；422、第二夹持面；423、凸条；
59.500、剥线刀机构；
60.510、刀架；511、第一通孔；520、剥线刀；530、容置槽；
61.600、轴向调节机构；
62.610、导向板；620、导轨；630、第三驱动器；640、第三传动机构；641、第三主动带轮；642、第四从动带轮；643、第三传动皮带；
63.700、电缆；
64.800、无线接收器；
65.900、快换转接头；910、锁紧销钉。
具体实施方式
66.为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
67.请一并参阅图1、图2、图4、图6及图7，现对本实用新型提供的剥线装置进行说明。所述剥线装置，包括主体支架100、旋转驱动机构200、旋转连接支架300、夹持机构400和剥线刀机构500；旋转驱动机构200设于主体支架100；旋转连接支架300连接于旋转驱动机构200；夹持机构设于旋转连接支架300，夹持机构400具有夹持驱动组件410和两个夹臂420，其中一个夹臂420形成有弧形的第一夹持面421，另一个夹臂形成有v型的第二夹持面422，第二夹持面422的开口朝向第一夹持面421，夹持驱动组件410分别与两个夹臂420连接，以使两个夹臂420沿第一预设路径相向或相背移动，第一夹持面421的弧心线垂直于第一预设路径；剥线刀机构500连接于两个夹臂420的其中之一。
68.本实施例的剥线装置的使用过程为：
69.1)使电缆700进入第一夹持面421和第二夹持面422之间的夹持空间内，电缆700到位后，通过夹持驱动组件410驱动两个夹臂420相向运动，夹持电缆700，同时剥线刀机构500就位；
70.2)旋转驱动机构200驱动旋转连接支架300转动，同时带动夹持机构400和剥线刀机构500绕电缆700的中轴线转动，使剥线刀机构500剥切电缆700的绝缘层；
71.3)剥切完毕后，旋转驱动机构200驱动旋转连接支架300、夹持机构400和剥线刀机构500转动复位，随后使两个夹臂420相背运动，松开电缆700。
72.需要理解的是，两个夹臂420的夹持力度与两个夹臂420的间距和电缆700的型号有关，夹紧的力度需要保持对电缆700的有效定位，同时还需要保证在两个夹臂420转动的时候，电缆700保持不动。
73.本实施例提供的剥线装置，与现有技术相比，在电缆线进入到夹持机构400的夹持空间后，通过控制夹持驱动组件410使两个夹臂420相互靠近，由于第一夹持面421为弧面，其对于高度差敏感度较低，对范围内的电缆都可以起到收紧作用，第二夹持面422为v型面，能更好的找到圆心，起到自动寻中的作用，同时，由于剥线刀机构500与夹臂420的相对位置固定，保证剥线刀与电缆接触位置的一致性，进而，本技术的剥线装置在保证作业安全性的前提下，对电缆的定位效果好，避免影响剥切有效性，也能避免损伤电缆线芯。
74.在上述实施例的基础上，参阅图2、图6至图8，其中一个夹臂420的夹持端上凸出设有多个凸条423，多个凸条423沿第三预设路径间隔分布，凸条423的长轴垂直于第三预设路径，第三预设路径垂直于第一预设路径，且平行于夹持空间的贯通方向，凸条形成第一夹持面421。本实施例通过设置凸条423，保证与电缆700的有效接触，同时还能减少接触面积，进而减少滑动摩擦，在剥切绝缘层的过程中，避免电缆700随着夹持机构400转动。
75.在一些实施例中，图中未示出，夹臂420上还设有用于感测电缆是否就位的检测单元。
76.举例来说，检测单元包括设于第一夹持面421上的信号发生器，以及设于第二夹持
面422上的信号接收器，当电缆就位后，信号发生器和信号接收器的通路被阻挡，产生启动信号，进而控制夹持驱动组件410启动。更具体的，信号发生器位于第一夹持面421上相邻两个凸条423之间，信号发生器的内端面不凸出于凸条423的内侧面，信号接收器设于第二夹持面422的v型尖角处。
77.当然，信号发生器也可以设置在第二夹持面422上，此时信号接收器设置在第一夹持面421上，设置方式与上述方式相同，在此不再赘述。
78.在一些实施例中，参阅图6至图8，夹持驱动组件410包括第一驱动器411、第一传动结构、驱动丝杠412和导向杆413；第一驱动器411设于旋转连接支架300；第一传动结构的主动端连接于第一驱动器411；驱动丝杠412转动连接于旋转连接支架300，驱动丝杠412还与第一传动结构的从动端连接，驱动丝杠412上形成有旋向相反的第一螺纹段和第二螺纹段，第一螺纹段与形成第一夹持面421的夹臂420螺纹配合，第二螺纹段与形成第二夹持面422的夹臂420螺纹配合；导向杆413设于旋转连接支架300，且平行于驱动丝杠412，导向杆413贯穿夹臂420，且两个夹臂420均与导向杆413滑动配合。
79.本实施例通过丝杠结构带动两个夹臂420实现相向或相背的同步移动，结构简单，控制方便，同时具有自锁功能，调节到位后两个夹臂420自动定位在该位置，使得夹持更加可靠。
80.参阅图6至图8，为了有效的带动驱动丝杠412转动，同时保持结构的紧凑性，第一传动结构包括第二主动带轮414、第三从动带轮415和第二传动皮带，第二主动带轮414连接于第一驱动器411的输出端，第三从动带轮415连接于驱动丝杠412，第二传动皮416带绕设于第二主动带轮414和第三从动带轮415之外。
81.在一些实施例中，参阅图1、图6至图8，剥线刀机构500包括刀架510和剥线刀520；刀架510固接于其中一个夹臂420，刀架510形成有容置槽530；剥线刀520的刀杆插设于容置槽530内，并通过锁紧件锁紧，剥线刀520的刀头伸出容置槽530。在组装时，剥线刀520能够在容置槽530中摆动，进而适配于不同型号的电缆700的剥切，调节到位后通过锁紧件实现锁紧，避免剥切时剥线刀520晃动。本实施例的剥线刀机构500结构简单紧凑，刀具安装稳定性好，有利于保证剥切的稳定性。
82.具体的，参阅图6至图8，刀架510为u型架，刀架510的其中一侧臂连接于夹臂420，刀架510临近夹臂420的一侧臂上开设有夹紧螺孔，远离夹臂420的一侧壁上开设有与夹紧螺孔对应的第一通孔511，刀杆上开设有与第一通孔511对应的第二通孔，锁紧件为锁紧螺钉，锁紧螺钉依次贯穿第一通孔511和第二通孔，并与夹紧螺孔螺纹配合。本实施例通过简单的锁紧螺钉，实现了对剥线刀520在电缆700径向面的定位，通过锁紧螺钉拧紧后刀架510对剥线刀520的夹持实现在电缆700轴向上的定位，定位可靠，且结构简单紧凑。
83.可选的，刀架510和对应连接的夹臂420一体成型。
84.在一些实施例中，参阅图1、图2、图4至图7，旋转驱动机构200包括旋转驱动座210、旋转齿盘220、第二驱动器230、第二传动结构240和多个传动齿轮250；旋转驱动座210固接于主体支架100，旋转驱动座210开设有第一凹槽211，第一凹槽211的开口方向垂直于第一预设路径和第一夹持面421的弧心线；旋转齿盘220转动连接于旋转驱动座210，旋转齿盘220开设有第二凹槽221，第二凹槽221沿旋转齿盘220的径向开口，且第一凹槽211和第二凹槽221的槽底均对应于旋转齿盘220的中心，旋转连接支架300连接于旋转齿盘220；第二驱
动器230设于主体支架100；第二传动结构240的主动端连接于第二驱动器230；多个传动齿轮250分别与旋转齿盘220啮合，传动齿轮250与第二传动结构240的从动端连接。
85.在使用前，需要将第一凹槽211和第二凹槽221对正，使第一凹槽211和第二凹槽221的开口向上，电缆700从装置的上方落入第一凹槽211和第二凹槽221，同时也落入了两个夹臂420之间的加持空间内，在剥切的时候，旋转齿盘220的转动不会与电缆700发生干涉。本实施例的旋转驱动机构200结构简单，自带减速功能，便于适应剥切的速度，避免剥切速度过快影响剥切的有效性。
86.在一些实施例中，参阅图4，为了保证传动的有效性，同时使结构简单紧凑，传动齿轮250设有两个，两个传动齿轮250分别啮合于旋转齿盘220的两侧，第二传动结构240包括第一主动带轮241、第一从动带轮242、第二从动带轮243和第一传动皮带244；第一主动带轮241连接于第二驱动器230的输出端；第一从动带轮242同轴连接于其中一个传动齿轮250；第二从动带轮243同轴连接于另一个传动齿轮250；第一传动皮带244绕设于第一主动带轮241、第一从动带轮242和第二从动带轮243之外。
87.在一些实施例中，参阅图4及图5，第二传动结构240还包括张紧导向件，其具有调节架体245和导向轴246，调节架体245连接于主体支架100，导向轴246的一端连接于调节架体245，另一端设有限位片247，限位片247和调节架体245之间形成限位槽。另外，调节架体245能在垂直于第一传动皮带244传送面的方向上移动，以调节第一传动皮带244的张紧程度。第二传动结构240由于采用带传动方式，在使用一段时间后，会出现皮带松弛的现象，通过调节架体245的移动来调整对第一传动皮带244的压力，进而调节张紧程度；同时，由于张紧导向件形成了限位槽，有效避免了第一传动皮带244跑偏。
88.在一些实施例中，参阅图图1至图4及图6，剥线装置还包括轴向调节机构600，主体支架100沿第二预设路径滑动连接于轴向调节机构600，第二预设路径垂直于第一预设路径。本实施例通过设置轴向调节机构600，使得主体支架100能够滑动滑动，其滑动路径平行于电缆700的中轴线，进而能适配不同的剥线长度，使用灵活性更强，同时，通过轴向的移动，实现了剥线刀机构500的螺旋切割，进而更高效的完成剥线。
89.具体的，参阅图3，轴向调节机构600包括导向板610、导轨620、第三驱动器630和第三传动机构640；主体支架100上设有滑动套设于导向板610的转接座110；导轨620设于导向板610远离主体支架100的一侧，转接座110上开设有与导轨620滑动配合的导向槽；第三驱动器630设于导向板610；第三传动机构640分别与第三驱动器630和转接座110连接。本实施例通过轴向调节机构600驱动其上部的主体支架100、旋转驱动机构200、旋转连接支架300、夹持机构400和剥线刀机构500同步移动，简化了主体支架100、旋转驱动机构200、旋转连接支架300、夹持机构400和剥线刀机构500之间的连接配合方式，结构更加紧凑。
90.具体的，参阅图3，为了保证传动的有效性，同时使结构更加紧凑，第三传动机构640包括第三主动带轮641、第四从动带轮642和第三传动皮带643，第三主动带轮641连接于第三驱动器630的输出端，第四从动带轮642转动连接于导向板610，第三传动皮带643绕设于三主动带轮641和第四从动带轮642之外，转接座110固接于第三传动皮带643。
91.基于同一发明构思，本技术实施例还提供一种电力作业机器人，包括上述的剥线装置。
92.本实用新型提供的电力作业机器人的有益效果与上述的剥线装置的有益效果相
同，在此不再赘述。
93.在一些实施例中，参阅图2至图4，轴向调节机构600的下方设有快换转接头900，快换转接头具有锁紧销钉910，锁紧销钉910的端头外径较中部的连接杆大，在电力作业机器人的本体上设有旋转卡盘，旋转卡盘上设有旋转卡口。组装时，将锁紧销钉910对准旋转卡口的插入端插入，随后使快换转接头900和旋转卡盘之间发生相对转动(可以使快换转接头900转动，也可以使旋转卡盘转动)，通过旋转卡接的方式实现锁紧，反向操作即可拆卸。这种锁紧方式的连接结构简单，装卸方便，便于更换剥线装置。
94.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。