[发明专利]一种配网检修机械手臂及其方法

说明书

技术领域

本发明属于配网检修领域，特别是一种配网检修机械手臂及其方法。

背景技术

配电网故障成因中，约50％的故障出现于设备接头处，具体原因在于设备接头紧固作业工艺不满足要求。目前国内外配电网维修用的各种机械手(简称扳手)大部分是机械式的，力量输出以人工为主。机械式扭矩扳手具有价格低、坚固耐用等特点，但是精度低，难以适用于复杂的现场环境，作业效果难以保证。

在架空线施工，当作业人员与紧固作业点不在同一垂线时，作业人员难以准确将机械手臂对准紧固位置；在小区变柜内施工，或电缆沟施工时，由于作业面遮挡物较多，也存在依靠肉眼无法根据作业点的实际情况选择扳手。这样就给作业人员带来了很多的不便，大大降低了工作的效率。

目前有些公司已经研制出了电动扳手，例如，北京纽利德股份有限公司研制生产了YJN系列高精度数显定扭矩扳子，该扭矩扳子一次仪表采用高性能的传感器，加上二次仪表多段线性拟合动能，大大提高了扭矩扳子的准确度级别。桂林迪吉特电子有限公司生产的850系列数显扭矩扳手采用先进的编程技术，示值准确。但是上述电动扳手结构比较复杂，容易发生故障，出现故障时不易维修，给使用者带来了很多不便。并且他们没有相关的图像识别功能，工作人员在视线遮挡的时候，无法判断作业点的情况，无法选择合适的扳手。

专利号为201310513593.7的中国专利公开了一种电动扳手，该扳手包括电机、外壳、内套筒、外套筒，行星齿轮传动机构、谐波齿轮传动机构和手柄，该两传动机构设于外壳内，其中谐波齿轮传动机构的波发生器、柔性齿轮和刚性齿轮分均别与电机传动相连、与行星齿轮传动机构的太阳轮和齿圈固连；内套筒设于外套筒的中心孔内，并通过弹簧与行星齿轮传动机构的行星架传动相连；内套筒可在外套筒的中心孔内轴向移动，齿圈的另一端和外套筒固连。优点是：将谐波齿轮传动机构应用于用于扭剪型螺栓的拧紧作业的电动扳手上，有利于缩小电动扳手的尺寸和减轻电动扳手的重量，提高电动扳手的操作性能。但是该扳手不具备相关的图像检测功能，工作人员在视线遮挡的时候，无法判断作业点的情况，无法利用该扳手进行作业。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种配网检修机械手臂及其方法。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种配网检修机械手臂，包括手臂本体、手柄、开关、控制模块、摄像头、自适应可变螺栓锁紧机构和控制面板，所述手柄位于手臂本体的下方，手柄上设置开关，手臂本体的前端设置自适应可变螺栓锁紧机构和摄像头，所述摄像头位于自适应可变螺栓锁紧机构的一侧，控制模块位于手臂本体的中部，控制面板位于手臂本体的尾部。

一种基于上述配网检修机械手臂的检修方法，包括以下步骤：

步骤1、系统初始化，在数据库模块中存储所有待检检测螺栓的信息，具体包括螺栓的编号、型号、尺寸、外观图像和旋紧扭矩信息；

步骤2、视频处理模块采集待旋紧螺栓的图像并进行图像处理，确定待旋紧螺栓的型号；

步骤3、控制器模块根据待旋紧螺栓的型号从数据库中调用相关的参数，包括待旋紧螺栓的尺寸、型号和旋紧扭矩，并将信息发送给电机控制模块；

步骤4、电机控制模块根据接收到的待旋紧螺栓的尺寸和旋紧扭矩，控制电机旋转，最终控制自适应可变螺栓锁紧机构对螺栓进行旋紧。

本发明与现有技术相比，其显著优点为：1)本发明的配网检修机械手臂包括数据库模块，数据库模块中存储了所有待旋紧螺栓的尺寸、型号、旋转扭矩等信息，供控制器模块进行调用，数据库容量可以根据需要进行扩充；2)本发明的配网检修机械手臂包括图像采集模块，可以对待检修的作业点进行图像采集，并进行图像处理，从而判断出待检修螺栓的型号信息；3)本发明的配网检修机械手臂的控制器模块可以根据图像处理模块处理的结果从数据库模块中调用相关信息，并利用这些信息控制电机旋转，最终控制自适应可变螺栓锁紧机构工作，使螺栓旋紧完全符合国家标准，保障了设备的安全；4)本发明的配网机械手臂中自适应可变螺栓锁紧机构的螺母卡爪可以根据螺母的尺寸进行调节，适用于各种型号的配网接头连接点的螺栓，通用性非常强，使用的时候不需要更换卡紧装置，直接控制电机即可实现调节，大大节省了时间和使用者的体力，非常方便；5)本发明的自适应可变螺栓锁紧机构的螺母卡爪端部设置有压力传感器，可以实时的检测卡爪与螺母直接的压力，当二者贴紧的时候压力传感器就将压力信号传输给控制器，控制器就可以控制电机停止运动，避免了由于压力过大而将螺母损坏；6)本发明的配网机械手臂旋紧装置结构简单，便于实施，通用性强，可以大规模的推广使用。