(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210800728.7 (22)申请日 2022.07.08 (71)申请人 山东大学 地址 250061 山东省济南市历下区经十路 17923号 (72)发明人 陈智元　高琦　 (74)专利代理 机构 济南圣达知识产权代理有限 公司 372 21 专利代理师 闫圣娟 (51)Int.Cl. H01B 19/04(2006.01) H01B 17/04(2006.01) B25J 9/16(2006.01) B25J 11/00(2006.01) (54)发明名称 一种输电线路耐张绝缘子串带电喷涂机器 人及工作方法 (57)摘要 本发明涉及一种输电线路耐张绝缘子串带 电喷涂机器人及工作方法， 包括承 载箱体内侧顶 部设置的两组行走丝杠， 两行走丝杠的一端分别 连接直流电机， 行走丝杠上套接的滑 块对应连接 前行走装置和后行走装置； 前行走装置和后行走 装置均包括升降臂支架， 滑块通过伸缩臂与升降 臂支架连接， 升降臂支架活动连接沿垂直方向运 动的升降臂， 升降臂底部空间设有被电机带动的 平行夹爪； 承载箱体底部活动连接喷涂装置， 喷 涂装置具有相对布置的两组喷涂防护罩， 两组喷 涂防护罩分别通过对应的滑动块与正反扣丝杠 活动连接， 正反扣丝杠的旋转带动两组喷涂防护 罩实现开合运动并在合拢后容纳后待喷涂的绝 缘子。 权利要求书2页 说明书6页 附图4页 CN 115171992 A 2022.10.11 CN 115171992 A 1.一种输电线路耐张绝缘子串带电喷涂机器人， 其特征在于： 包括与承载箱体连接的 控制单元， 承载箱体相对的两侧活动连接前 行走装置和后行 走装置； 承载箱体 内侧顶部设有 并列布置的两组行走丝杠， 两组行走丝杠的一端分别连接直流 电机， 行走丝杠上套接的滑块对应连接前行走装置和后行走装置； 前行走装置和后行走装 置均包括升降臂支架， 滑块通过伸缩臂与升降臂支架连接， 升降臂支架活动连接沿垂直方 向运动的升降臂， 升降臂 底部空间设有被电机带动的平行夹爪； 承载箱体底部活动连接喷涂装置， 喷涂装置具有相对布置的两组喷涂防护罩， 两组喷 涂防护罩分别通过对应的滑动块与正反扣丝杠活动连接， 正反扣丝杠的旋转带动两组喷涂 防护罩实现开 合运动， 两组喷涂防护罩 合并后的内腔， 用于容纳待喷涂的绝 缘子。 2.如权利要求1所述的一种输电线路耐张绝缘子串带电喷涂机器人， 其特征在于： 所述 升降臂呈开口向下的倒U 形， 包括垂 直布置的两支腿和位于支腿顶部的横梁， 其中一支腿的 外侧连接垂直布置的滑轨和齿条， 另一支腿的内侧对应连接第二、 三关节伺服电机， 第二、 三关节伺服电机的输出端通过旋转架与升降臂转动连接， 转动轴线与绝缘子串的轴线平 行， 旋转架与平行夹爪 连接， 通过第二、 三关节伺服电机动作带动旋转架和平行夹爪转动以 调整平行夹爪的偏摆角度。 3.如权利要求1所述的一种输电线路耐张绝缘子串带电喷涂机器人， 其特征在于： 所述 升降臂支架通过滑块与升降臂的滑轨活动连接， 升降臂支架一侧对应连接第 五、 六直流电 机， 第五、 六直流电机的输出端通过齿轮与齿条啮合， 带动齿条沿滑轨所在的垂直方向运 动， 实现升降臂和平行夹爪的升降运动。 4.如权利要求1所述的一种输电线路耐张绝缘子串带电喷涂机器人， 其特征在于： 所述 平行夹爪位于升降臂的开口区域内且与第三、 四直流电机对应连接， 通过第三、 四直流电机 带动平行夹爪开 合。 5.如权利要求1所述的一种输电线路耐张绝缘子串带电喷涂机器人， 其特征在于： 所述 伸缩臂一端连接在升降臂支架上， 另一端与滑块连接， 伸缩臂与行走丝杠并列 布置， 且通过 丝杠螺母与行 走丝杠远离直 流电机的一端连接 。 6.如权利要求1所述的一种输电线路耐张绝缘子串带电喷涂机器人， 其特征在于： 所述 喷涂装置包括位于承载箱体底部的防护罩底座， 防护罩底座下底面设有并列 布置的导向轴 和正反扣丝杠， 两个 喷涂防护罩顶部一侧套接在导向轴 上， 另一侧 通过防护罩丝杠螺母与 正反扣丝杠活动连接； 正反扣丝杠一端设有同步带轮组， 防护罩底座上连接的第七直流电 机输出轴与同步带轮组连接， 通过第七直流电机的动作带动正反扣丝杠转动实现两个喷涂 防护罩的张开或合拢； 两个喷涂防护罩的内腔侧壁上分别设有至少两个高压无气自动喷 枪。 7.如权利要求1所述的一种输电线路耐张绝缘子串带电喷涂机器人， 其特征在于： 所述 承载箱体外侧 面连接第一关节伺服电机， 第一关节伺服电机的输出端连接防护罩底座， 用 于带动喷涂装置摆动以调整喷涂角度。 8.如权利要求1所述的一种输电线路耐张绝缘子串带电喷涂机器人， 其特征在于： 所述 承载箱体底部设有储料箱， 储料箱连接高压无气喷涂机， 高压无气喷涂机通过输料管与高 压无气自动喷枪连接 。 9.如权利要求1所述的一种输电线路耐张绝缘子串带电喷涂机器人， 其特征在于： 所述权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115171992 A 2控制单元包括控制箱和电池组， 高压无气喷涂机与控制单元电性连接， 控制单元与储料箱 并列布置且均位于承载箱体底部 。 10.基于权利要求1 ‑9任一项所述机器人实现耐张绝缘子串带电喷涂的工作 方法， 其特 征在于： 包括以下步骤： 步骤1： 吊装机器人至输电线路耐张绝缘子串正上方， 启动后在控制单元的控制下， 直 流电机运转带动前、 后行走装置伸缩展开到耐张绝缘子串空挡处； 前、 后行走装置上的第 二、 三关节伺服电机和第五、 六直流电机调整平行夹爪的偏摆角度和伸缩长度， 平行夹爪开 合夹紧耐张绝 缘子串的金属帽实现定位。 步骤2： 定位后， 通过控制单元控制承载箱体上的第 一关节伺服电机带动喷涂装置摆动 调整角度， 控制喷涂装置上的第七直 流电机带动同步带轮组实现两个喷涂防护罩的合拢 。 步骤3： 控制单元控制高压无气喷涂机工作， 储料箱吸出的涂料通过输料管传输到高压 无气自动喷 嘴上， 高压无气自动喷 嘴启动实现喷涂作业。 步骤4： 当前绝缘子片喷涂完毕后， 保持后行走装置和喷涂防护罩保持不动， 控制单元 控制前行走装置中的平行夹爪打开， 控制前行走装置向前伸出到下一个耐张绝缘子金属帽 上方， 第二关节伺服电机和第 五直流电机调整平行夹爪角度和伸缩臂位置后， 前行走装置 中的平行夹爪合并夹紧耐张绝 缘子片金属帽。 步骤5： 保持前后行走装置固定， 喷涂装置上的第七直流电机运转带动同步带轮组实现 两个喷涂防护罩打开， 直流电机运转带动承载箱体 向前运动到下一个耐张绝缘子片上方， 第一关节伺服电机、 第五、 第六直流电机调整喷涂装置的位置后， 第七直流电机带动同步带 轮组实现两个喷涂防护罩的合拢 。 步骤6： 保持前行走装置和喷涂防护罩保持不动， 后行走装置 中的平行夹爪打开使后行 走装置向前伸出到下一个耐张绝缘子金属帽上方， 第三关节伺服电机和第六直流电机调整 平行夹爪角度和伸缩臂位置后， 后行 走装置中的平行夹爪合并夹紧耐张绝 缘子片金属帽。 步骤7： 重复步骤3 ‑6的动作实现所有耐张绝 缘子片的喷涂作业， 喷涂 完成后吊装下线。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115171992 A 3