一种开关柜检修用机器人的制作方法

本发明属于开关柜检修，具体涉及一种开关柜检修用机器人。

背景技术：

1、变电站开关室中的开关柜需要定期维护、更换、检修、试验，需要检修班组、保护班组、试验班组的相互配合，项目名目繁多，配合作业人员多，导致每次预试工作需要携带大量工器具及仪器设备；同时，开关柜内有手车式断路器，由于手车式断路器尺寸大，重量大，更换检修试验等操作过程中，需要操作人员近距离靠近开关柜进行操作，自动化程度低，费时费力，且现场作业项目需人工反复更换检修工器具、试验仪器，且需频繁变换接线，不仅使得现场试验接线多而乱，且存在试验安全措施不到位导致的触电风险。

2、为解决以上技术问题，本技术人的公告号为cn114789461a的专利申请，提出了一种断路器更换作业机器人，采用具有行走轮的机架带动整机向任意方向运动，实现抓取拖拽机构的位置的粗调，以使抓取拖拽机构对准待更换的断路器；并设置机械臂和多个不同器具的储存工位，机械臂自动更换不同的作业器具，完成开关柜的拧钥匙、拧开关、插拔、接线、拧螺丝等多种作业，自动完成手车断路器检修试验工作。

3、但是该机器人是在同一个机架上同时设置沿左右向分布的抓取拖拽机构和机械臂，比较笨重，占地面积较大，整机移动和操作过程为：机械臂-抓取拖拽机构-机械臂，在实际应用到变电站开关室时，由于开关室内空间有限，导致该机器人在开关柜里面难以施展。另外，该机器人采用普通的相机来定位开关柜上的定位孔，然后通过转动轮调节机器人车体的姿态，使得其上的定位销与开关柜上的定位孔配合插接固定，但是由于相机用于二维平面的识别，导致识别精度较低。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足而提供一种开关柜检修用机器人，用于空间有限的开关室中手车式断路器的检修和更换。

2、为解决上述技术问题，本发明的内容包括：

3、一种开关柜检修用机器人，包括由移动机构和设置在移动机构上的顶升旋转机构组成的agv移动本体以及设置在顶升旋转机构上的xy移动平台，所述xy移动平台的顶部具有支架下板，所述支架下板上固定安装有断路器抓取组件；所述断路器抓取组件包括固定在xy移动平台上的断路器承载板，断路器承载板的前部左右两端分别固定设置有一个定位销；所述断路器承载板的前部左右两端还分别固定设置有一个激光传感器，断路器承载板的前部中间固定设置有相机；所述移动机构带动断路器抓取组件移动至待更换的断路器前时，两个激光传感器分别扫描开关柜上的两个定位孔，并根据扫描结果驱使顶升旋转机构转动，以调节断路器承载板的前部左右两端与开关柜的间距一致；xy移动平台用于在相机的定位辅助下微调断路器承载板相对于开关柜的左右及前后位置，使得两个定位销分别插入相应定位孔中。

4、进一步的，所述断路器承载板的前部中间固定设置有相机，用于为xy移动平台微调断路器承载板相对于开关柜的左右及前后位置提供定位辅助。

5、进一步的，所述移动机构包括通过加强筋板固定在一起的底板和支撑板，所述底板的底部设置有双弹簧减震轮和对角舵轮；所述顶升旋转机构包括设置在支撑板上方的顶升主板，所述顶升主板和支撑板上分别呈三角形分布固定设置有三个支撑螺母，上面的三个支撑螺母与下面的三个支撑螺母两两相对，每上下相对的两个支撑螺母中分别设置有一个顶升丝杆，所述顶升丝杆的顶端贯穿顶升主板后固定套设有顶升丝杆齿轮；所述顶升主板上同轴设置有内回转支承轴承和外回转支承轴承，并且外回转支承轴承的内圈设置有内齿圈，内回转支承轴承的外圈设置有外齿圈，所述顶升丝杆齿轮均与外齿圈啮合；所述外齿圈还啮合有顶升驱动齿轮，内齿圈啮合有旋转驱动齿轮，所述顶升主板的底部固定设置有旋转驱动电机和顶升驱动电机，并且旋转驱动电机和顶升驱动电机的输出轴分别通过一个传动机构与旋转驱动齿轮和顶升驱动齿轮相连；所述支架下板固定在内齿圈和内回转支承轴承的顶部。

6、进一步的，所述xy移动平台与顶升旋转机构之间设置有防侧倾机构；所述防侧倾机构包括分别通过多个防侧倾轴承座转动设置在支架下板的底部前后两端的主传动轴和从动轴以及固定设在支架下板的底部且靠近主传动轴的一端的防侧倾驱动电机，所述防侧倾驱动电机的输出轴通过联轴器与主传动轴的一端相连接，主传动轴的另一端设置有第一同步带轮，所述支架下板的底部且靠近从动轴的与该另一端相对的一端设置有一对相啮合的换向齿轮，其中一个换向齿轮与从动轴的该一端固定连接，另一个换向齿轮的转轴上固定设置有第二同步带轮，第一同步带轮与第二同步带轮相对设置且通过同步带相连；所述主传动轴和从动轴上分别固定设置有两个防侧倾板，所述支撑板上对应的固定设置有四个电磁吸板，用于吸附住转动到此位置的防侧倾板。

7、进一步的，所述xy移动平台包括x向调节部和y向调节部；所述x向调节部包括通过四个呈矩形分布的支架支撑块固定在支架下板上的支架托板、沿左右向固定设置在支架托板中间位置的x模组传动组件；所述y向调节部包括固定安装在x模组传动组件的x向滑块上的中支撑板、沿前后向固定在中支撑板中间位置的y模组传动组件，所述断路器承载板固定安装在y模组传动组件的y向滑块上。

8、进一步的，所述x向调节部还包括均沿左右向固定在支架托板上且分别位于x模组传动组件前后两侧的两个x向导轨，每个x向导轨上配合设置有两个x向滑块，每个x向滑块均通过一个x向导向连接块与中支撑板固定连接；所述y向调节部还包括均沿前后向固定在中支撑板上且分别位于y模组传动组件左右两侧的两个y向导轨，每个y向导轨上配合设置有两个y向滑块，每个y向滑块均通过一个y向导向连接块与所述断路器承载板固定连接。

9、进一步的，所述断路器抓取组件还包括固定设置在断路器承载板上的断路器拖拽机构以及滑动设置在断路器拖拽机构上的断路器抓取机构，所述断路器拖拽机构用于驱使断路器抓取机构在断路器承载板上前后移动，并在断路器抓取机构抓住待更换的断路器后将其拖拽到断路器承载板上；所述断路器承载板的左右两侧边缘处各沿前后向固定设置有一个断路器支撑垫块，每个断路器支撑垫块分别固定设置有一个l型的断路器支撑板，并且左右两个断路器支撑板的l形口相对设置。

10、进一步的，所述断路器拖拽机构包括均沿前后向固定在断路器承载板上的拖拽直线模组和两个拖拽导向滑轨，并且拖拽直线模组位于断路器承载板的中间位置，两个拖拽导向滑轨分别位于拖拽直线模组的左右两侧；所述拖拽直线模组上配合设置有拖拽连接滑块，拖拽导向滑轨上配合设置有导向连接法兰滑块。

11、进一步的，所述断路器抓取机构包括沿左右向设置的拖拽滑板，并且拖拽滑板的底端分别与拖拽连接滑块和左右两个导向连接法兰滑块固定连接；所述拖拽滑板上设置有夹紧驱动电机和夹紧丝杠，所述夹紧驱动电机固定设置且其输出轴上设置有夹紧驱动齿轮，夹紧丝杠通过多个夹紧轴承座转动设置在夹紧驱动电机的一侧，并且夹紧丝杠的中部固定设置有与夹紧驱动齿轮相啮合的从动齿轮；所述夹紧丝杠的左右两端各设置有一个夹紧丝母座，每个夹紧丝母座上各固定设置有一个升降支撑框；所述升降支撑框的顶部固定设置有升降驱动电机，升降支撑框的内部通过上下两个轴承转动设置有升降丝杠，并且升降驱动电机的转轴通过联轴器与升降丝杠的顶端相连；所述升降丝杠上设置有升降丝母座，升降丝母座上固定连接有拖拽抓手，拖拽抓手为夹角朝下的l型，拖拽抓手从升降支撑框的前端开口中向前伸出并可上下移动。

12、进一步的，所述拖拽滑板上且分别位于夹紧丝杠的左右两端的前后两侧各固定设置有一个夹紧移动导轨，夹紧移动导轨平行于夹紧丝杠，并且每个夹紧移动导轨上配合设置有左右两个夹紧移动滑块，每个升降支撑框的底端分别与对应的呈矩形分布的四个夹紧移动滑块的顶端固定连接；所述升降支撑框的内部且分别位于升降丝杠的左右两侧各固定设置有一个升降导向光轴，并且升降导向轴上配合设置有直线轴承，该升降丝杠上的升降丝母座及左右两个直线轴承通过升降主板固定连接，所述拖拽抓手固定在该升降主板的前端。

13、本发明的有益效果是：

14、本发明的开关柜检修用机器人用于将断路器自开关柜内搬出，与操作和搬运一体式设计的机器人相比，该开关柜检修用机器人的结构更加紧凑，占地面积较小，适用于空间有限的开关室，进而控制系统更加简单。开关柜检修用机器人在其断路器承载板的前部中间安装有相机，断路器承载板的前部左右两端各安装有一个激光传感器，利用相机和激光传感器相结合实现定位销与定位孔的定位插装，其精度更高。在xy移动平台与顶升旋转机构之间设置有防侧倾机构，能够保证断路器拖拽过程中agv移动本体的稳定。断路器抓取机构的拖拽抓手采用上下和左右移动的结构，使得抓取断路器操作更加方便。并且采用一个驱动电机同时带动两个拖拽抓手开合运动，节约了成本，节省了空间。