(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 20221047683 0.6 (22)申请日 2022.04.30 (71)申请人 国网河南省电力公司平 顶山供电公 司 地址 467000 河南省平 顶山市新 华路南段 六号院 申请人 国家电网有限公司 　 平顶山华辰电力电力集团有限公司 (72)发明人 刁飞　贾国辉　刘战凯　翟礼明　 吴雪生　宋磊　王强　殷俊卫　 王增旭　景国柱　毕尤一　杨东晓　 周瑾瑶　徐飞　王子扬　 (74)专利代理 机构 郑州知己知识产权代理有限 公司 41132 专利代理师 季发军(51)Int.Cl. B23P 19/06(2006.01) B25J 5/02(2006.01) B25J 9/16(2006.01) (54)发明名称 一种输电铁 塔螺栓紧固机器人 (57)摘要 本发明属于电力运行用设备技术领域， 具体 涉及一种弄输电铁塔螺栓紧固机器人， 包括攀爬 机构和连接于其上的螺栓拧紧模块； 攀爬机构 包 括实现升降动作的前足机构、 实现固定及升降动 作的中足机构及实现升降动作的后足机构， 前足 机构及后足机构分别连接于中足机构的两端， 前 足机构通过第一滚珠丝杠滑台连接于中足导轨 的前端， 后足机构通过第二滚 珠丝杠滑台连接于 中足导轨的后端； 所述的螺栓拧紧模块设置在前 足机构的侧边随前足机构一同升降； 所述的螺栓 拧紧模块通过滚珠丝杠连接件固定于前足机构 的第一滚 珠丝杠导轨上。 该机器人可实现在铁塔 上攀爬越障和紧固螺栓， 具有结构简单、 操作方 便等特点； 解决了人工作业危险性高、 劳动量大 的问题。 权利要求书1页 说明书4页 附图4页 CN 114799845 A 2022.07.29 CN 114799845 A 1.一种输电铁塔螺栓紧固机器人， 其特征在于， 包括攀爬机构和连接于其上的螺栓拧 紧模块(4)； 所述的攀爬机构包括实现升降动作的前足机构(1)、 实现固定及升降动作的中足机构 (2)及实现升降动作的后足机构(3)， 所述的前足机构(1)及后足机构(3)分别连接于中足机 构(2)的两端， 前足机构(1)通过第一滚 珠丝杠滑台连接于中足导轨(2 ‑1)的前端， 后足机构 (3)通过第二滚珠丝杠滑台连接 于中足导轨(2 ‑1)的后端； 所述的螺栓拧紧模块(4)设置在前足机构(1)的侧边随前足机构(1)一同升降； 所述的 螺栓拧紧模块(4)通过滚珠丝杠连接件(4 ‑1)固定于前足机构 的第一滚珠丝杠导轨(1 ‑1) 上。 2.根据权利要求1所述输电铁塔螺栓紧固机器人， 其特征在于， 所述的前足机构1包括 第一滚珠丝杠导轨(1 ‑1)、 第一导轨步进电机(1 ‑2)、 前足连接件(1 ‑3)、 及两对第一电磁铁 吸盘(1‑4)， 所述的第一导轨步进电机(1 ‑2)连接于第一滚 珠丝杠导轨(1 ‑1)上端， 两对第一 电磁铁吸盘(1 ‑4)通过前足连接件(1 ‑3)固定于第一滚珠丝杠导轨(1 ‑1)下端。 3.根据权利要求1所述输电铁塔螺栓紧固机器人， 其特征在于， 所述的中足机构2包括 中足导轨(2 ‑1)、 位于中足导轨(2 ‑1)侧边并提供动力的第二导轨步进电机(2 ‑2)、 旋转滑台 (2‑3)、 为旋转滑台(2 ‑3)提供动力的滑台步进电机(2 ‑4)、 中足连接件(2 ‑5)及第二电磁铁 吸盘(2‑6)， 所述的旋转滑台(2 ‑3)连接于中足导轨(2 ‑1)的滑台上实现机器的转向调整机 器的角度， 所述的所述的旋转滑台(2 ‑3)上设置有滑台步进电机(2 ‑4)， 所述的旋转滑台(2 ‑ 3)下方通过中足连接件(2 ‑5)连接提供较大的电磁吸附力牢固地吸附于铁塔角钢表 面的两 对第二电磁铁吸盘(2 ‑6)。 4.根据权利要求1所述输电铁塔螺栓紧固机器人， 其特征在于， 所述的后足机构3包括 第二滚珠丝杠导轨(3 ‑1)、 位于第二滚珠丝杠导轨(3 ‑1)上端且为其提供动力的第三导轨步 进电机(3 ‑2)、 后足连接件(3 ‑3)及第三电磁铁吸盘(3 ‑4)， 所述的第三电磁铁吸盘(3 ‑4)通 过后足连接件(3 ‑3)固定于第二滚珠丝杠导轨(3 ‑1)的下端。 5.根据权利要求1所述输电铁塔螺栓紧固机器人， 其特征在于， 所述的螺栓拧紧模块4 包括滚珠丝杠连接件(4 ‑1)、 第三滚珠丝杠导轨(4 ‑2)、 步进电机(4 ‑3)、 滑台连接件(4 ‑4)、 螺栓旋紧机构(4 ‑5)、 摄像头(4 ‑6)及摄像头连接件(4 ‑7)， 所述的第三滚珠丝杠导轨(4 ‑2) 通过滚珠丝杠连接件(4 ‑1)固定于第一滚珠丝杠导轨(1 ‑1)上， 所述的螺栓旋紧机构(4 ‑5) 通过滑台连接件(4 ‑4)固定于第三滚珠丝杠导轨的导轨滑台上， 所述的第三滚珠丝杠导轨 的导轨滑台上安装有步进电机(4 ‑3)。 6.根据权利要求5所述输电铁塔螺栓紧固机器人， 其特征在于， 所述的螺栓旋紧机构 (4‑5)包括无刷电机(4 ‑5‑1)、 联轴器(4 ‑5‑2)、 行星齿轮减速器(4 ‑5‑3)、 锤块(4 ‑5‑4)及扳 手套筒(4 ‑5‑5)， 所述的联轴器(4 ‑5‑2)固定于滑台连接件(4 ‑4)上， 所述的无刷电机(4 ‑5‑ 1)通过联轴器(4 ‑5‑2)与行星齿轮减速器(4 ‑5‑3)连接， 所述的行星齿轮减速器(4 ‑5‑3)连 接锤块(4 ‑5‑4)， 所述的锤块(4 ‑5‑4)连接扳手套筒(4 ‑5‑5)， 所述的摄像头(4 ‑6)通过摄像 头连接件(4 ‑7)连接于行星齿轮减速器(4 ‑5‑3)上， 结合摄像头(4 ‑6)回传的视频图像通过 调整第三滚珠丝杠导轨的导轨滑台实现扳手套筒(4 ‑5‑5)和待拧紧螺栓的中心对准， 再通 过前足机构的下降， 扳手套筒(4 ‑5‑5)套住螺栓， 通过无刷电机(4 ‑5‑1)和行星齿轮减速器 (4‑5‑3)共同作用拧紧螺 栓。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114799845 A 2一种输电铁塔螺栓紧固 机器人 技术领域 [0001]本发明属于电力运行用设备技术领域， 具体涉及一种弄输电铁塔螺栓紧固机器 人。 背景技术 [0002]近年来， 随着国民经济的快速增长， 电力行业发展迅速， 推动了输电线路铁塔行业 的快速发展， 据统计， 我国输电线路铁塔行业销售收入从2003年的50亿元上升到2010年的 426亿元， 年复合增长率达36.68％， 行业处于迅猛发展时期， 2010年， 我国输电线路铁塔行 业呈现良好的发展态 势， 行业内企业对成本费用的管理控制能力较高， 盈利能力较强； [0003]现在的输电线路铁塔的结构特点是各种塔型均属空间桁架结构， 杆件主要由单根 等边角钢或组合角钢组成， 材料一般使用Q235和Q345两种， 杆件间连接采用粗制螺栓， 靠螺 栓受剪力连接， 整个塔由角钢、 连接钢板和螺栓组成， 螺栓是输电系统中的重要组成部件， 一旦出现故障隐患， 将直接威胁高压电网安全， 甚至造成难以估量的损失。 因此在安装、 检 修及维护过程要对螺栓的紧固程度进行严控， 杜绝安全隐患， 由于杆件与杆件之间的空间 有限， 所以在 对螺栓进 行紧固时， 现有的工具无法满足使用， 所以我们需要一种输电线路铁 塔上使用的螺 栓紧固工具来 解决这个问题。 发明内容 [0004]本发明的目的在于针对现有技术中存在的问题提供一种输电铁塔螺栓紧固机器 人， 该机器人可实现在铁塔上攀爬越障和紧固螺栓， 具有结构简单、 操作方便等特点； 解决 了人工作业 危险性高、 劳动量大的问题。 [0005]本发明的技 术方案是： [0006]一种输电铁塔螺栓紧固机器人， 包括攀爬机构和连接于其上的螺栓拧紧模块； 所 述的攀爬机构包括实现升降动作的前足机构、 实现固定及升降动作的中足机构及实现升降 动作的后 足机构， 所述的前足机构及后足机构分别连接于中足机构的两端， 前足机构通过 第一滚珠丝杠滑台连接于中足导轨的前端， 后足机构通过第二滚珠丝杠滑台连接于中足导 轨的后端； 所述的螺栓拧紧模块设置在前足机构的侧 边随前足机构一同升降； 所述的螺栓 拧紧模块 通过滚珠丝杠连接件固定 于前足机构的第一滚珠丝杠导轨上。 [0007]具体的， 所述的前足机构包括第一滚珠丝杠导轨、 第一导轨步进电机、 前足连接 件、 及两对第一电磁铁吸盘， 所述的第一导轨步进电机连接于第一滚珠丝杠导轨上端， 两对 第一电磁铁吸盘通过 前足连接件固定 于第一滚珠丝杠导轨下端。 [0008]具体的， 所述的中足机构包括中足导轨、 位于中足导轨侧边并提供动力的第二导 轨步进电机、 旋转滑台、 为旋转滑台提供动力的滑台步进电机、 中足连接件及第二电磁铁吸 盘， 所述的旋转滑台连接于中足导轨的滑台上实现机器的转向调整机器的角度， 所述的所 述的旋转滑台上设置有滑台步进电机， 所述的旋转滑台下方通过中足连接件连接提供较大 的电磁吸附力牢固地吸附于 铁塔角钢表面的两对第二电磁铁吸盘。说　明　书 1/4 页 3 CN 114799845 A 3