一种基于无人机的风力发电机组叶片防雷接地测试装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种基于无人机的风力发电机组叶片防雷接地测试装置。


背景技术：

2.风机叶片因在高处，雷雨天气容易遭受到雷击，所以风机叶片有防雷接闪器。在进行叶片防雷接地测试时，作业人员以“蜘蛛人”或者使用高空吊篮的方式到达叶片接闪器处，用锉刀将接闪器表面的金属氧化层打磨然后接线测量电阻，具有一定的危险性。
3.现有文件cn201820123731.9，一种风力发电机组叶片导通性测试装置，包括叶片和测量器，所述叶片内设置有检测线，所述检测线上并联设置有连接线，所述检测线和连接线的一个连接处设置有接闪器，所述检测线和连接线还分别与测量器连接，所述叶片的一端设置有轮毂内接地系统连接点。
4.采用这种方式，在检测线出现问题时，仍需作业人员到达叶片接闪器处进行接线测试。
5.现有文件cn202011209661.7，一种新型模块化防雷接地测试点装置，包括测试点线盒，实现测试点线盒与预留墙面孔洞的快速嵌入安装，用于接地测试或人工接地体接入；卡套式连接装置，实现与建筑物自然接地体引上线的快速可靠连接；导线，用于测试点线盒与卡套式连接装置的连接。
6.采用这种方式，仍需作业人员到达叶片接闪器处进行接线测试。


技术实现要素：

7.本实用新型所要解决的技术问题是提供一种可进行远程控制的基于无人机的风力发电机组叶片防雷接地测试装置。
8.本实用新型采用如下技术方案：
9.本实用新型用于对附着在叶片表面的接闪器进行电阻接线，包括无人机、设置在无人机底面的机械臂、设置在无人机和机械臂上的吸附装置、设置在无人机和机械臂上的喷水装置以及控制器，所述吸附装置上连接有用于接地测试的导线，所述控制器分别与无人机、机械臂、吸附装置以及喷水装置信号连接。
10.本实用新型所述机械臂包括旋转臂、摆动臂以及伸缩臂，所述旋转臂的上端与无人机底面的连接处设置有旋转轴电机，所述摆动臂上端位于旋转臂下端的内侧，所述旋转臂和摆动臂的连接处设置有电机套，所述电机套位于摆动臂的内侧；
11.所述电机套包括位于摆动臂内侧的套体、固定设置在套体左侧的四棱柱、固定设置在四棱柱左侧的圆柱以及设置在套体右侧的凹槽，所述凹槽内设置有摆动轴电机，所述四棱柱的宽度大于圆柱的直径，所述圆柱贯穿旋转臂的左侧，所述四棱柱卡接在摆动臂的左侧，所述套体的右侧依次贯穿摆动臂的右侧和旋转臂的右侧，位于摆动轴电机左侧的输出轴与套体固定连接，所述摆动轴电机的右侧连接有盖板，所述盖板位于旋转臂的右侧面并且与旋转臂的右侧面固定连接；
12.所述摆动臂内侧固定设置有丝杠电机，所述丝杠电机上的丝杠向下贯穿摆动臂的底端和伸缩臂的上端并且至伸缩臂内侧，所述丝杠与伸缩臂的连接处为螺纹连接，所述摆动臂内固定设置有两个与丝杠平行设置的导向杆，所述导向杆向下贯穿摆动臂的底端和伸缩臂的上端并且至伸缩臂内侧，所述导向杆的底端设置有限位环；
13.所述旋转轴电机、摆动轴电机以及丝杠电机分别与控制器信号连接。
14.本实用新型所述喷水装置包括设置在无人机上的液体压缩罐、固定设置在伸缩臂底端的喷水口、连通在液体压缩罐和喷水口之间的水管以及设置在水管上的电磁阀，所述电磁阀与控制器信号连接。
15.本实用新型所述吸附装置包括设置在无人机上的真空发生器、设置在伸缩臂底端的减震装置、连通在真空发生器和减震装置之间的气管、设置在减震装置下方的吸盘以及设置在吸盘内侧的薄金属片，所述导线固定设置在吸盘上并且与薄金属片连接，所述真空发生器与控制器信号连接。
16.本实用新型所述减震装置包括固定设置在伸缩臂下端的吸座a、设置在吸座a内侧的导气孔a、上部套装在导气孔a内的导气管、固定设置在导气管底端的吸座b、两个分别设置在吸座a底端两侧的磁铁a以及两个分别设置在吸座b顶端两侧并且与磁铁a相对设置的磁铁b，所述导气孔a的上端与气管连通，所述导气管与吸座b固定连接，所述导气管贯穿吸座b并且下端与吸盘连通，所述磁铁a的极性与相对的磁铁b的极性相反并且相接触。
17.本实用新型所述无人机的下方设置有导向架，所述导向架上设置有导向滑轮，所述导线设置在导向滑轮上。
18.本实用新型所述无人机上固定设置有保护罩，所述保护罩位于机翼的边沿处。
19.本实用新型所述伸缩臂的底端还设置有摄像头和气动打磨机，所述气动打磨机与真空发生器连通，所述摄像头与控制器信号连接。
20.本实用新型所述无人机的下端部设置有可折叠起落架。
21.本实用新型积极效果如下：
22.1、控制器可通过摄像头控制无人机靠近接闪器，控制机械臂，使机械臂的底端靠近接闪器，喷水装置在接闪器处进行喷水，气动打磨机对喷水处进行打磨，吸附装置可将导线与接闪器进行连接。
23.2、控制器可控制旋转轴电机进行旋转，电机套和摆动轴电机可使摆动臂和旋转臂之间发生相对摆动，控制器控制丝杠电机，可在丝杠和导向杆的带动下使伸缩臂完成伸缩动作。
24.3、控制器通过电磁阀控制液体压缩罐向喷水口内输送液体并在接闪器上进行喷洒，然后再通过气动打磨机对喷洒处进行打磨。
25.4、真空发生器可通过减震装置对吸盘产生正压和负压，当吸盘内产生负压时，吸盘紧贴在叶片上的接闪器位置，进而使薄金属片与接闪器连接，完成接线测试；真空发生器还为气动打磨机提供正压，使气动打磨机处于工作状态。
26.5、吸盘通过导气孔a和导气管紧贴在叶片上的接闪器位置，在遇到外界因素产生晃动时，磁铁a可与磁铁b分离，导气管在导气孔a内滑动，进而防止吸盘从叶片上脱离。在磁力的作用下，磁铁a与磁铁b恢复接触状态。
27.6、导向架和导向滑轮可防止导线接触到无人机的机翼。
28.7、保护罩可对无人机的机翼进行保护。
29.8、可折叠起落架可对无人机进行支撑。
附图说明
30.图1为本实用新型结构示意图；
31.图2为本实用新型薄金属片位置示意图；
32.图3为本实用新型导向架位置示意图；
33.图4为本实用新型机械臂结构示意图；
34.图5为本实用新型盖板位置示意图；
35.图6为本实用新型吸附装置结构示意图；
36.图7为本实用新型电机套结构示意图；
37.图8为本实用新型凹槽位置示意图；
38.图9为本实用新型电磁阀位置示意图。
39.在附图中：1、无人机；2、导线；3、旋转臂；4、摆动臂；5、伸缩臂；6、旋转轴电机；7、电机套；8、套体；9、四棱柱；10、圆柱；11、凹槽；12、摆动轴电机；13、丝杠电机；14、导向杆；15、限位环；16、液体压缩罐；17、喷水口；18、水管；19、电磁阀；20、真空发生器；21、气管；22、吸盘；23、薄金属片；24、吸座a；25、导气孔a；26、导气管；27、吸座b；28、磁铁a；29、磁铁b；30、导向架；31、导向滑轮；32、保护罩；33、摄像头；34、气动打磨机；35、可折叠起落架；36、盖板。
具体实施方式
40.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本技术及其应用或使用的任何限制。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
41.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
42.除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本技术的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
43.在本技术的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关
系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
44.为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
45.此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本技术保护范围的限制。
46.实施例1
47.如附图1—9所示，本实用新型用于对附着在叶片表面的接闪器进行电阻接线，包括无人机1、设置在无人机1底面的机械臂、设置在无人机1和机械臂上的吸附装置、设置在无人机1和机械臂上的喷水装置以及控制器，所述吸附装置上连接有用于接地测试的导线2，所述控制器分别与无人机1、机械臂、吸附装置以及喷水装置信号连接。控制器可通过摄像头33控制无人机1靠近接闪器，控制机械臂，使机械臂的底端靠近接闪器，喷水装置在接闪器处进行喷水，气动打磨机34对喷水处进行打磨，吸附装置可将导线2与接闪器进行连接。
48.所述机械臂包括旋转臂3、摆动臂4以及伸缩臂5，所述旋转臂3的上端与无人机1底面的连接处设置有旋转轴电机6，所述摆动臂4上端位于旋转臂3下端的内侧，所述旋转臂3和摆动臂4的连接处设置有电机套7，所述电机套7位于摆动臂4的内侧；
49.所述电机套7包括位于摆动臂4内侧的套体8、固定设置在套体8左侧的四棱柱9、固定设置在四棱柱9左侧的圆柱10以及设置在套体8右侧的凹槽11，所述凹槽11内设置有摆动轴电机12，所述四棱柱9的宽度大于圆柱10的直径，所述圆柱10贯穿旋转臂3的左侧，所述四棱柱9卡接在摆动臂4的左侧，所述套体8的右侧依次贯穿摆动臂4的右侧和旋转臂3的右侧，位于摆动轴电机12左侧的输出轴与套体8固定连接，所述摆动轴电机12的右侧连接有盖板36，所述盖板36位于旋转臂3的右侧面并且与旋转臂3的右侧面固定连接；
50.所述摆动臂4内侧固定设置有丝杠电机13，所述丝杠电机13上的丝杠向下贯穿摆动臂4的底端和伸缩臂5的上端并且至伸缩臂5内侧，所述丝杠与伸缩臂5的连接处为螺纹连接，所述摆动臂4内固定设置有两个与丝杠平行设置的导向杆14，所述导向杆14向下贯穿摆动臂4的底端和伸缩臂5的上端并且至伸缩臂5内侧，所述导向杆14的底端设置有限位环15；
51.所述旋转轴电机6、摆动轴电机12以及丝杠电机13分别与控制器信号连接。
52.控制器可控制旋转轴电机6进行旋转，电机套7和摆动轴电机12可使摆动臂4和旋转臂3之间发生相对摆动，控制器控制丝杠电机13，可在丝杠和导向杆14的带动下使伸缩臂5完成伸缩动作。
53.所述喷水装置包括设置在无人机1上的液体压缩罐16、固定设置在伸缩臂5底端的喷水口17、连通在液体压缩罐16和喷水口17之间的水管18以及设置在水管18上的电磁阀19，所述电磁阀19与控制器信号连接。控制器通过电磁阀19控制液体压缩罐16向喷水口17内输送液体并在接闪器上进行喷洒，然后再通过气动打磨机34对喷洒处进行打磨。
54.所述吸附装置包括设置在无人机1上的真空发生器20、设置在伸缩臂5底端的减震装置、连通在真空发生器20和减震装置之间的气管21、设置在减震装置下方的吸盘22以及设置在吸盘22内侧的薄金属片23，所述导线2固定设置在吸盘22上并且与薄金属片23连接，所述真空发生器20与控制器信号连接。真空发生器20可通过减震装置对吸盘22产生正压和负压，当吸盘22内产生负压时，吸盘22紧贴在叶片上的接闪器位置，进而使薄金属片23与接闪器连接，完成接线测试。真空发生器20还为气动打磨机34提供正压，使气动打磨机34处于工作状态。
55.所述减震装置包括固定设置在伸缩臂5下端的吸座a24、设置在吸座a24内侧的导气孔a25、上部套装在导气孔a25内的导气管26、固定设置在导气管26底端的吸座b27、两个分别设置在吸座a24底端两侧的磁铁a28以及两个分别设置在吸座b27顶端两侧并且与磁铁a28相对设置的磁铁b29，所述导气孔a25的上端与气管21连通，所述导气管26与吸座b27固定连接，所述导气管26贯穿吸座b27并且下端与吸盘22连通，所述磁铁a28的极性与相对的磁铁b29的极性相反并且相接触。吸盘22通过导气孔a25和导气管26紧贴在叶片上的接闪器位置，在遇到外界因素产生晃动时，磁铁a28可与磁铁b29分离，导气管26在导气孔a25内滑动，进而防止吸盘22从叶片上脱离。在磁力的作用下，磁铁a28与磁铁b29恢复接触状态。
56.实施例2
57.如附图1—9所示，基于实施例1，所述无人机1的下方设置有导向架30，所述导向架30上设置有导向滑轮31，所述导线2设置在导向滑轮31上。导向架30和导向滑轮31可防止导线2接触到无人机1的机翼。
58.所述无人机1上固定设置有保护罩32，所述保护罩32位于机翼的边沿处。保护罩32可对无人机1的机翼进行保护。
59.实施例3
60.如附图1—9所示，基于实施例1和实施例2，所述伸缩臂5的底端还设置有摄像头33和气动打磨机34，所述气动打磨机34与真空发生器20连通，所述摄像头33与控制器信号连接。
61.所述无人机1的下端部设置有可折叠起落架35。可折叠起落架35可对无人机1进行支撑。
62.目前，本技术的技术方案已经进行了中试，即产品在大规模量产前的小规模实验；中试完成后，在小范围内开展了用户使用调研，调研结果表明用户满意度较高；现在已经着手准备产品正式投产进行产业化(包括知识产权风险预警调研)。
63.最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种基于无人机的风力发电机组叶片防雷接地测试装置，用于对附着在叶片表面的接闪器进行电阻接线，其特征在于：包括无人机(1)、设置在无人机(1)底面的机械臂、设置在无人机(1)和机械臂上的吸附装置、设置在无人机(1)和机械臂上的喷水装置以及控制器，所述吸附装置上连接有用于接地测试的导线(2)，所述控制器分别与无人机(1)、机械臂、吸附装置以及喷水装置信号连接。2.根据权利要求1所述的一种基于无人机的风力发电机组叶片防雷接地测试装置，其特征在于：所述机械臂包括旋转臂(3)、摆动臂(4)以及伸缩臂(5)，所述旋转臂(3)的上端与无人机(1)底面的连接处设置有旋转轴电机(6)，所述摆动臂(4)上端位于旋转臂(3)下端的内侧，所述旋转臂(3)和摆动臂(4)的连接处设置有电机套(7)，所述电机套(7)位于摆动臂(4)的内侧；所述电机套(7)包括位于摆动臂(4)内侧的套体(8)、固定设置在套体(8)左侧的四棱柱(9)、固定设置在四棱柱(9)左侧的圆柱(10)以及设置在套体(8)右侧的凹槽(11)，所述凹槽(11)内设置有摆动轴电机(12)，所述四棱柱(9)的宽度大于圆柱(10)的直径，所述圆柱(10)贯穿旋转臂(3)的左侧，所述四棱柱(9)卡接在摆动臂(4)的左侧，所述套体(8)的右侧依次贯穿摆动臂(4)的右侧和旋转臂(3)的右侧，位于摆动轴电机(12)左侧的输出轴与套体(8)固定连接，所述摆动轴电机(12)的右侧连接有盖板(36)，所述盖板(36)位于旋转臂(3)的右侧面并且与旋转臂(3)的右侧面固定连接；所述摆动臂(4)内侧固定设置有丝杠电机(13)，所述丝杠电机(13)上的丝杠向下贯穿摆动臂(4)的底端和伸缩臂(5)的上端并且至伸缩臂(5)内侧，所述丝杠与伸缩臂(5)的连接处为螺纹连接，所述摆动臂(4)内固定设置有两个与丝杠平行设置的导向杆(14)，所述导向杆(14)向下贯穿摆动臂(4)的底端和伸缩臂(5)的上端并且至伸缩臂(5)内侧，所述导向杆(14)的底端设置有限位环(15)；所述旋转轴电机(6)、摆动轴电机(12)以及丝杠电机(13)分别与控制器信号连接。3.根据权利要求2所述的一种基于无人机的风力发电机组叶片防雷接地测试装置，其特征在于：所述喷水装置包括设置在无人机(1)上的液体压缩罐(16)、固定设置在伸缩臂(5)底端的喷水口(17)、连通在液体压缩罐(16)和喷水口(17)之间的水管(18)以及设置在水管(18)上的电磁阀(19)，所述电磁阀(19)与控制器信号连接。4.根据权利要求3所述的一种基于无人机的风力发电机组叶片防雷接地测试装置，其特征在于：所述吸附装置包括设置在无人机(1)上的真空发生器(20)、设置在伸缩臂(5)底端的减震装置、连通在真空发生器(20)和减震装置之间的气管(21)、设置在减震装置下方的吸盘(22)以及设置在吸盘(22)内侧的薄金属片(23)，所述导线(2)固定设置在吸盘(22)上并且与薄金属片(23)连接，所述真空发生器(20)与控制器信号连接。5.根据权利要求4所述的一种基于无人机的风力发电机组叶片防雷接地测试装置，其特征在于：所述减震装置包括固定设置在伸缩臂(5)下端的吸座a(24)、设置在吸座a(24)内侧的导气孔a(25)、上部套装在导气孔a(25)内的导气管(26)、固定设置在导气管(26)底端的吸座b(27)、两个分别设置在吸座a(24)底端两侧的磁铁a(28)以及两个分别设置在吸座b(27)顶端两侧并且与磁铁a(28)相对设置的磁铁b(29)，所述导气孔a(25)的上端与气管(21)连通，所述导气管(26)与吸座b(27)固定连接，所述导气管(26)贯穿吸座b(27)并且下端与吸盘(22)连通，所述磁铁a(28)的极性与相对的磁铁b(29)的极性相反并且相接触。
6.根据权利要求5所述的一种基于无人机的风力发电机组叶片防雷接地测试装置，其特征在于：所述无人机(1)的下方设置有导向架(30)，所述导向架(30)上设置有导向滑轮(31)，所述导线(2)设置在导向滑轮(31)上。7.根据权利要求6所述的一种基于无人机的风力发电机组叶片防雷接地测试装置，其特征在于：所述无人机(1)上固定设置有保护罩(32)，所述保护罩(32)位于机翼的边沿处。8.根据权利要求7所述的一种基于无人机的风力发电机组叶片防雷接地测试装置，其特征在于：所述伸缩臂(5)的底端还设置有摄像头(33)和气动打磨机(34)，所述气动打磨机(34)与真空发生器(20)连通，所述摄像头(33)与控制器信号连接。9.根据权利要求8所述的一种基于无人机的风力发电机组叶片防雷接地测试装置，其特征在于：所述无人机(1)的下端部设置有可折叠起落架(35)。

技术总结
本实用新型涉及一种基于无人机的风力发电机组叶片防雷接地测试装置。包括无人机、设置在无人机底面的机械臂、设置在无人机和机械臂上的吸附装置、设置在无人机和机械臂上的喷水装置以及控制器，所述吸附装置上连接有用于接地测试的导线，所述控制器分别与无人机、机械臂、吸附装置以及喷水装置信号连接。控制器可通过摄像头控制无人机靠近接闪器，控制机械臂，使机械臂的底端靠近接闪器，喷水装置在接闪器处进行喷水，气动打磨机对喷水处进行打磨，吸附装置可将导线与接闪器进行连接。吸附装置可将导线与接闪器进行连接。吸附装置可将导线与接闪器进行连接。


技术研发人员：罗长斌
受保护的技术使用者：华能广西清洁能源有限公司
技术研发日：2023.02.23
技术公布日：2023/6/9