一种自主取油机器人及其取油方法与流程

本发明涉及智能机器人，尤其涉及一种自主取油机器人及其取油方法。

背景技术：

1、变压器油是变压器内部绝缘、散热的良好介质，在变压器工作的过程中，变压器油是否满足要求，关系到变压器的安全运行。为了对变压器油进行提取检测，当前普遍做法是人工取油后送去实验室检测。

2、人工取油存在两个问题：1、变压器是高压设备，在其周围工作存在人身安全问题；2、部分变电站的变压器数量多，取油操作会消耗大量的人力。基于人工取油出现的问题，市面已有自动化取油机器人，但其取油方案存在的问题：1、机器人对接密封性不好，对接处存在漏油情况；2、取油机器人管路不清洗，检测多个变压器时，会导致变压器油混用，相互污染；3、不排放变压器废油，并且将抽取的油样注回变压器，可能带入杂质，影响变压器安全运行。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种自主取油机器人及其取油方法，以解决上述背景技术中遇到的问题。

2、为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

3、一种自主取油机器人，包括自主移动底盘，所述自主移动底盘上安装有废油桶和油嘴，所述自主移动底盘的顶部还安装有注射器和推杆机构，所述油嘴通过管路分别与注射器和废油桶连接，所述油嘴安装在推杆机构的输出端，所述推杆机构的顶部设有抱爪机构，所述推杆机构的底部设有直线输送装置。另外，所述废油桶的进油管路上连接有负压开关和蠕动泵。

4、进一步的，上述方案中，还包括变压器放油装置，所述变压器放油装置的外侧设有被动对接引导机构，变压器放油装置的顶部设有浮动油嘴。在实施时，所述油嘴和浮动油嘴的出口管路上分别设有电磁阀，油嘴的顶部安装有液压密封接头。

5、上述方案中，所述被动对接引导机构包括底座和靠板，靠板与变压器放油装置的放油箱固定，靠板的底部与底座连接，底座上开设有容纳所述油嘴通过的引导槽，所述浮动油嘴的外侧设有对位抱杆，浮动油嘴的顶部外侧还设有被动供电触片。所述抱爪机构包括电动抱爪和供电机构，所述电动抱爪和供电机构安装在推杆机构的顶部，电动抱爪包括抱爪电机和爪体，抱爪电机与爪体传动连接，爪体的内侧为弧形结构；供电机构固定在电动抱爪的每个爪体顶部，供电机构的外侧设有与被动供电触片相匹配的主动供电触片。

6、作为一种优选的方案，所述注射器设有两个，采用透明玻璃制成，两个所述注射器通过三通接头与管路相连。为了测量废油桶中的油量，所述废油桶的底部安装有压力传感器。另外，作为一种优选的方案，所述推杆机构的底部设有直线输送装置；推杆机构的顶部通过推杆与油嘴传动连接，推杆机构的下部外周设有被动对位座，被动对位座的外周面上安装有导轮，被动对位座的中内嵌有与外壁齐平的限位开关。

7、一种自主取油机器人的取油方法，包括以下步骤：

8、步骤s1、取油机器人通过自主导航方式，从设定的出发点自动移动到变压器的放油装置附近；

9、步骤s2、通过被动对接引导机构，实现机器人取油装置的油嘴和变压器放油装置的浮动油嘴厘米级别的粗略对位；

10、步骤s3、粗略对位成功后，使用抱爪机构抱紧变压器放油装置的浮动油嘴，实现毫米级别的精确对位；同时，抱爪上装有供电机构，给变压器放油装置供电；

11、步骤s4、油嘴精确对位成功后，通过推杆电机，将机器人取油装置的油嘴向上顶升，接入变压器侧放油装置的浮动油嘴；作为一种优选的方案，油嘴采用液压密封的c型接头，实现完全液压密封对接。

12、步骤s5、油嘴对接成功后，通过设定的控制顺序，控制管路中的蠕动泵和电磁阀动作，排变压器废油，排废油的过程中，实时监测废油桶的重量，形成控制闭环；

13、步骤s6、排废油结束后，控制管路中的蠕动泵和电磁阀动作，使用变压器油深度清洗管路，使最终取得油样不受外部杂质影响；

14、步骤s7、清洗管路结束后，控制管路中的蠕动泵和电磁阀动作，取最终的油样，油样装在玻璃注射器中；

15、步骤s8、机器人取油样完成后，退出油嘴，松开抱爪，然后通过自主导航方式，回到出发点，等待变电站工作人员取走注射器送至实验室做油样检测。

16、与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过粗略对位加精确对位的策略，配合变压器出油装置的浮动油嘴，机器人和变压器油嘴对接成功率达到100％；通过抱爪给变压器出油装置供电，使得变压器侧出油装置无需额外供电，大大简化了工程现场的施工难度；通过设定的控制逻辑，实现了排废油、清洗管路、取油样的标准操作。

技术特征：

1.一种自主取油机器人，包括自主移动底盘(1)，其特征在于：所述自主移动底盘(1)上安装有废油桶(2)和油嘴(4)，所述自主移动底盘(1)的顶部还安装有注射器(3)和推杆机构(7)，所述油嘴(4)通过管路(8)分别与注射器(3)和废油桶(2)连接，所述油嘴(4)安装在推杆机构(7)的输出端，所述推杆机构(7)的顶部设有抱爪机构。

2.根据权利要求1所述的一种自主取油机器人，其特征在于：所述废油桶(2)的进油管路上连接有负压开关(9)和蠕动泵(10)。

3.根据权利要求1所述的一种自主取油机器人，其特征在于：还包括变压器放油装置(12)，所述变压器放油装置(12)的外侧设有被动对接引导机构(13)，变压器放油装置(12)的顶部设有浮动油嘴(14)。

4.根据权利要求3所述的一种自主取油机器人，其特征在于：所述油嘴(4)和浮动油嘴(14)的出口管路上分别设有电磁阀；油嘴(4)的顶部安装有液压密封接头(21)。

5.根据权利要求3所述的一种自主取油机器人，其特征在于：所述被动对接引导机构(13)包括底座和靠板，靠板与变压器放油装置(12)的放油箱固定，靠板的底部与底座连接，底座上开设有容纳所述油嘴(4)通过的引导槽(17)；所述浮动油嘴(14)的外侧设有对位抱杆(15)，浮动油嘴(14)的顶部外侧还设有被动供电触片(16)。

6.根据权利要求5所述的一种自主取油机器人，其特征在于：所述抱爪机构包括电动抱爪(5)和供电机构(6)，所述电动抱爪(5)和供电机构(6)安装在推杆机构(7)的顶部；电动抱爪(5)包括抱爪电机(18)和爪体(20)，抱爪电机(18)与爪体(20)传动连接，爪体(20)的内侧为弧形结构；供电机构(6)固定在电动抱爪(5)的每个爪体(20)顶部，供电机构(6)的外侧设有与被动供电触片(16)相匹配的主动供电触片(19)。

7.根据权利要求1所述的一种自主取油机器人，其特征在于：所述注射器(3)设有两个，采用透明玻璃制成，两个所述注射器(3)通过三通接头与管路(8)相连。

8.根据权利要求1所述的一种自主取油机器人，其特征在于：所述废油桶(2)的底部安装有压力传感器(11)，所述推杆机构(7)的底部设有直线输送装置；推杆机构(7)的顶部通过推杆(22)与油嘴(4)传动连接，推杆机构(7)的下部外周设有被动对位座，被动对位座的外周面上安装有导轮(23)，被动对位座的中内嵌有与外壁齐平的限位开关(26)。

9.根据权利要求1所述的一种自主取油机器人的取油方法，其特征在于，包括以下步骤：

10.根据权利要求1所述的一种自主取油机器人的取油方法，其特征在于：在步骤s4中：油嘴采用液压密封的c型接头，实现完全液压密封对接；浮动油嘴采用浮动式液压密封接头，实现快速匹配对接。

技术总结本发明涉及一种自主取油机器人及其取油方法，包括自主移动底盘，所述自主移动底盘上安装有废油桶和油嘴，所述自主移动底盘的顶部还安装有注射器和推杆机构，所述油嘴通过管路分别与注射器和废油桶连接，所述油嘴安装在推杆机构的输出端，所述推杆机构的顶部设有抱爪机构，所述推杆机构的底部设有直线输送装置。本发明通过粗略对位加精确对位的策略，配合变压器出油装置的浮动油嘴，机器人和变压器油嘴对接成功率达到100％；通过抱爪给变压器出油装置供电，使得变压器侧出油装置无需额外供电，大大简化了工程现场的施工难度；通过设定的控制逻辑，实现了排废油、清洗管路、取油样的标准操作。技术研发人员：张锐,李栋,黄虹霖,张昊,吕查德,黄树清受保护的技术使用者：南京七宝机器人技术有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/25