一种线缆剪切机器人及其装置

技术领域

本发明涉及线缆技术领域，尤其涉及一种线缆剪切机器人及其装置。

背景技术

随着我国经济和电网建设的飞速发展，经济建设和人民生活对电力的依赖程度越来越高，社会对停电的承受能力越来越差。带电作业是解决这一问题的重要手段之一，带电作业是指在不断电的情况下，对高压电气设备开展测试、检修等作业，是一种避免在检修时停电从而保证正常供电的有效作业方法。10kV配网处于电力系统末端，是保证电力持续供给的关键环节，其可靠性在整个供电系统中占有非常重要的位置，随着国民经济的快速发展，对电力运行的可靠性要求日益提高，配网带电作业工作量爆炸式增长，安全承载力及需求满足率面临巨大挑战。

目前10kV配电线路作业现场广泛采用绝缘斗臂车中间电位作业方法，操作人员使用绝缘杆断线剪的绝缘杆作业法或使用棘轮电缆切刀的绝缘手套作业法。

经检索授权公告号为CN205380232U的中国专利公开一种手动棘轮式电缆剪，包括刀架、弧形的定刀体、扇形的动刀体、固定手柄、活动手柄，定刀体及固定手柄与刀架连结固定成一体结构，动刀体的扇形圆心处枢转铰接连接在定刀体远离刀架的外端部；活动手柄通过固定轴与刀架铰接连接；还包括棘轮驱动器、防止棘轮驱动器倒转的止退装置及支架；棘轮驱动器安装在刀架中部，动刀体弧形段边缘设有齿条，棘轮驱动器分别与活动手柄及动刀体的齿条连接配合，通过活动手柄带动棘轮驱动器推进动刀体，并控制棘轮驱动器本体的离合；止退装置铰接连接在刀架上，位于两手柄间；止退装置与棘轮驱动器卡止配合，并与活动手柄配合控制止退装置与棘轮驱动器的离合；支架安装在刀架的下部，支架上设有支撑刀架的承托部。

经检索授权公告号为CN116748425A的中国专利公开一种供电电缆剪线钳，包括剪线座和线缆，所述剪线座内部且靠近中间处设置有剪线机构，所述剪线座一端内侧通过设置的安装组件连接有U形架，所述U形架一侧表面设置有刻度标，所述U形架内侧设置有拉线机构，所述拉线机构两侧均设置有卡线机构，所述线缆一端卡装在卡线机构的内侧，所述U形架远离剪线座的一端内侧固定插装有固定杆，且所述固定杆两端均延伸至U形架的外侧，所述固定杆两端外侧上方均设置有固线机构。所述剪线机构包括分别安装在剪线座两侧内部的支撑座，两个所述支撑座相互靠近的一侧内部均设置有第一气缸，两个所述第一气缸伸缩端共同连接有安装座，所述安装座内侧下方设置有上切刀，两个所述支撑座之间共同连接有切台，所述切台内侧且对应上切刀位置处设置有下切刀。所述卡线机构均包括固定安装在U形杆一端的拉线杆，所述拉线杆一端外壁与U形架外壁滑动贴合，所述拉线杆内侧卡装有第二气缸(14)，所述第二气缸伸缩端固定安装有夹杆，所述夹杆远离第二气缸(14)内侧开设有适配卡紧线缆的卡口。

上述CN116748425A专利在使用时，线缆的一端从穿线框内侧穿过，线缆一端拉到两个U形架一侧上方，随后在拉线杆内侧第二气缸的驱动下，致使两根夹杆相互靠近，将线缆一端进行夹紧，之后来促动上切刀和下切刀来对线缆尾端剪切。其中，夹杆夹紧线缆后位置是固定的，由于一些线缆较粗，在剪线的过程中会先弯曲线缆，这个时候会产生很大的应力，容易让上切刀和下切刀损坏。

发明内容

为此，需要提供一种线缆剪切机器人及其装置，解决夹杆夹紧线缆后位置是固定的，由于一些线缆较粗，在剪线的过程中会先弯曲线缆，这个时候会产生很大的应力，容易让切刀损坏的问题。

为实现上述目的，本实施例提供一种线缆剪切装置，包括剪切机构、夹紧机构、弹性机构和壳体；所述剪切机构包括支撑板和剪切单元，所述剪切单元设置在所述支撑板上，用于剪切线缆；所述夹紧机构包括固定板和夹紧单元，所述固定板与所述支撑板活动连接，所述夹紧单元设置在所述固定板上，用于夹紧线缆，所述夹紧单元跟随所述固定板的移动而移动，所述剪切单元的剪切口、所述夹紧单元的夹紧口为前后设置；所述弹性机构设置在所述固定板和所述支撑板上，用于吸收所述剪切机构和所述夹紧机构受到的剪切力并将其转化为使所述固定板复位的弹力；所述支撑板设置在所述壳体上，所述壳体露出所述剪切单元和所述夹紧单元。

进一步的，所述固定板与所述支撑板转动连接，所述弹性机构包括第一弹性件，所述固定板上具有一凸起，所述第一弹性件设置在所述凸起和所述固定板的侧壁上。

进一步的，所述固定板具有通孔，所述支撑板连接有转轴，所述转轴的端部具有用于对所述固定板进行限位的限位部，所述转轴穿过所述通孔，所述固定板可沿所述转轴的轴向方向移动，所述弹性机构还包括第二弹性件，所述第二弹性件设置在所述限位部和所述固定板上，或者所述第二弹性件设置在所述支撑板和所述固定板上。

进一步的，所述第一弹性件和/或所述第二弹性件为螺旋弹簧。

进一步的，所述夹紧单元包括直线运动组件、活动夹紧块和固定夹紧块，所述直线运动组件设置在所述固定板上，所述直线运动组件上设置有活动夹紧块，所述直线运动组件用于驱动所述活动夹紧块朝向或远离所述固定夹紧块移动，所述固定夹紧块设置在所述固定板上，所述活动夹紧块和所述固定夹紧块之间形成有所述夹紧口，所述壳体露出所述活动夹紧块和所述固定夹紧块。

进一步的，所述直线运动组件包括第一电机和丝杆，所述第一电机设置在所述固定板上，所述第一电机与所述丝杆传动连接，所述丝杆远离所述第一电机的一端可旋转设置在所述固定夹紧块上，所述丝杆上螺纹连接有所述活动夹紧块，所述活动夹紧块与所述固定板直线滑动连接。

进一步的，所述剪切单元包括固定刀片、活动刀片和第二电机，所述固定刀片设置在所述支撑板上，所述活动刀片铰接在所述固定刀片上，所述固定刀片和所述活动刀片之间形成剪切口，所述壳体露出所述固定刀片和所述活动刀片，所述第二电机设置在所述支撑板上，所述第二电机与所述活动刀片传动连接，所述第二电机用于驱动所述活动刀片转动；

所述支撑板的一侧设置有所述固定板，所述支撑板的另一侧设置有所述固定刀片、所述活动刀片和所述第二电机；或者：

所述支撑板包括第一支撑板和第二支撑板，所述固定板与所述第一支撑板活动连接，所述第二支撑板位于所述第一支撑板远离所述固定板的一侧，所述固定刀片和所述活动刀片设置在所述第一支撑板和所述第二支撑板之间，所述第二支撑板远离所述第一支撑板的一侧上设置有所述第二电机，所述第一支撑板和所述第二支撑板均设置在所述壳体上。

进一步的，还包括位置开关与控制器，当所述支撑板包括第一支撑板和第二支撑板时，所述位置开关设置在所述第二支撑板上，所述位置开关用于检测所述剪切口的开合状态，所述位置开关、所述第二电机分别与所述控制器电连接，所述控制器用于根据所述位置开关检测的所述剪切口的开合状态控制所述剪切单元的启闭；

所述位置开关为行程开关，所述活动刀片上设置有若干行程柱，所述行程柱用于触发所述行程开关以使得所述行程开关检测所述剪切口的开合状态。

进一步的，还包括位置开关与控制器，所述位置开关设置在所述支撑板上，所述位置开关用于检测所述剪切口的开合状态，所述位置开关、所述夹紧单元分别与所述控制器电连接，所述控制器用于根据所述位置开关检测的所述剪切口的开合状态控制所述剪切单元的启闭。

为实现上述目的，本实施例还提供一种机器人，所述机器人包括线缆剪切装置、机械臂和视频监控系统，所述线缆剪切装置为上述任意一项实施例所述的线缆剪切装置，所述线缆剪切装置通过所述线缆剪切装置的壳体设置在所述机械臂上，所述视频监控系统设置在所述线缆剪切装置上。

区别于现有技术，上述技术方案提供一种线缆剪切装置，壳体上安装固定板，固定板与支撑板活动连接，剪切单元在剪切线缆时线缆会弯曲，固定板的位置跟随弯曲的线缆移动，夹紧单元也随之移动，弹性机构可以吸收剪线过程中一部分剪切力并将其转化为弹力，能够有效减少剪线过程过大的剪切力对线缆剪切装置的影响，起到缓冲的作用，延长剪切单元的使用寿命，同时弹力还可以使固定板复位，方便下一次的剪线作业。

附图说明

图1为本实施例中线缆剪切装置的正视图；

图2为本实施例中夹紧单元跟随固定板的移动而移动的正视图；

图3为本实施例中夹紧单元夹紧线缆，剪切单元剪切线缆，夹紧单元跟随固定板的移动而移动的正视图；

图4为本实施例中夹紧机构的立体图；

图5为本实施例中剪切机构的立体图之一；

图6为本实施例中剪切机构的立体图之二；

图7为本实施例中剪切机构的立体图之三；

图8为本实施例中线缆剪切装置的立体图；

图9为本实施例中外壳、连接座、夹紧单元、剪切单元的结构示意图。

附图标记说明：

1、剪切机构；

11、支撑板；111、转轴；1111、限位部；112、凸起；

113、第一支撑板；114、第二支撑板；115、固定轴；

12、剪切单元；

121、固定刀片；122、活动刀片；1221、连接齿；

123、第二电机；124、第二传动结构；1241、齿轮五；126、剪切口；

2、夹紧机构；

21、固定板；

22、夹紧单元；

221、固定夹紧块；222、活动夹紧块；223、直线运动组件；

2231、第一电机；2232、丝杆；2233、第一传动结构；

2234、齿轮一；2235、齿轮二；2236、轴承座；

224、引导杆；225、夹紧口；226、凹凸结构；

3、弹性机构；

31、第一弹性件；32、第二弹性件；

4、位置开关；

41、行程开关；42、行程柱一；43、行程柱二；

5、壳体；

51、固定架；52、外壳；53、连接座；

6、线缆；

7、摄像头。

具体实施方式

为详细说明本申请可能的应用场景，技术原理，可实施的具体方案，能实现目的与效果等，以下结合所列举的具体实施例并配合附图详予说明。本文所记载的实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中各个位置出现的“实施例”一词并不一定指代相同的实施例，亦不特别限定其与其它实施例之间的独立性或关联性。原则上，在本申请中，只要不存在技术矛盾或冲突，各实施例中所提到的各项技术特征均可以以任意方式进行组合，以形成相应的可实施的技术方案。

除非另有定义，本文所使用的技术术语的含义与本申请所属技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中对相关术语的使用只是为了描述具体的实施例，而不是旨在限制本申请。

在本申请的描述中，用语“和/或”是一种用于描述对象之间逻辑关系的表述，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，表示：存在A，存在B，以及同时存在A和B这三种情况。另外，本文中字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的逻辑关系。

在本申请中，诸如“第一”和“第二”之类的用语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何实际的数量、主次或顺序等关系。

在没有更多限制的情况下，在本申请中，语句中所使用的“包括”、“包含”、“具有”或者其他类似的表述，意在涵盖非排他性的包含，这些表述并不排除在包括所述要素的过程、方法或者产品中还可以存在另外的要素，从而使得包括一系列要素的过程、方法或者产品中不仅可以包括那些限定的要素，而且还可以包括没有明确列出的其他要素，或者还包括为这种过程、方法或者产品所固有的要素。

与《审查指南》中的理解相同，在本申请中，“大于”、“小于”、“超过”等表述理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等表述理解为包括本数。此外，在本申请实施例的描述中“多个”的含义是两个以上(包括两个)，与之类似的与“多”相关的表述亦做此类理解，例如“多组”、“多次”等，除非另有明确具体的限定。

在本申请实施例的描述中，所使用的与空间相关的表述，诸如“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“垂直”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”等，所指示的方位或位置关系是基于具体实施例或附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请的具体实施例或便于读者理解，而不是指示或暗示所指的装置或部件必须具有特定的位置、特定的方位、或以特定的方位构造或操作，因此不能理解为对本申请实施例的限制。

除非另有明确的规定或限定，在本申请实施例的描述中，所使用的“安装”“相连”“连接”“固定”“设置”等用语应做广义理解。例如，所述“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体设置；其可以是机械连接，也可以是电连接，也可以是通信连接；其可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；其可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本申请所属技术领域的技术人员而言，可以根据具体情况理解上述用语在本申请实施例中的具体含义。

请参阅图1至图9，本实施例一种线缆剪切装置，包括剪切机构1、夹紧机构2、弹性机构3和壳体5；剪切机构1包括支撑板11和剪切单元12，剪切单元12设置在支撑板11上，用于剪切线缆6，结构如图1所示；夹紧机构2包括固定板21和夹紧单元22，固定板21与支撑板11活动连接，夹紧单元22设置在固定板21上，用于夹紧线缆6，夹紧单元22跟随固定板21的移动而移动，结构如图2所示，剪切单元12的剪切口126、夹紧单元22的夹紧口225为前后设置，结构如图1所示；弹性机构3设置在固定板21和支撑板11上，用于吸收剪切机构1和夹紧机构2受到的剪切力并将其转化为使固定板21复位的弹力，结构如图2所示；支撑板11设置在壳体5上，壳体5露出剪切单元12和夹紧单元22，壳体5用于安装剪切机构1、夹紧机构2(间接连接)和机械臂，结构如图1和图2所示。

剪切单元12具有两个刀片，两个刀片被配置为可相向运动，以实现剪切动作。在两个刀片相互远离后，二合之间形成有剪切口126，可以将线缆6放在剪切口126等待后续的剪切。

夹紧单元22具有两个夹紧块，两个夹紧块被配置为可相向运动，以实现夹紧动作。两个夹紧块相互远离，二者之间形成有夹紧口225，可以将线缆6放在夹紧口225，通过夹紧单元22夹紧线缆6，使得线缆6保持稳定，尽可能减少线缆6晃动，有助于剪切工作的实施。

请参阅图1，剪切口126位于剪切单元12的上部，夹紧口225位于夹紧单元22的上部，剪切单元12、夹紧单元22为前后设置，剪切口126、夹紧口225也为前后设置，处于同一直线上。移动线缆6剪切装置使得线缆6置于剪切口126和夹紧口225中，在作业位置线缆6一般呈笔直地穿过剪切口126和夹紧口225，之后夹紧单元22、剪切单元12分别对线缆6进行夹紧、剪切。

10kV配电线路所使用的线缆较粗，剪切单元12在剪切线缆时会线缆会朝剪切方向弯曲，结构如图3所示，此时剪切机构1和夹紧机构2会产生较大的应力，若剪切机构1和夹紧机构2为固定连接，则容易使得剪切机构1和夹紧机构2损坏，尤其是刀片损坏。通过设置弹性机构3可以吸收剪线过程中一部分剪切力并将其转化为弹力，能够有效减少剪线过程过大的剪切力对线缆剪切装置的影响，延长使用寿命，降低成本，同时还可以使固定板21(在剪切力的作用下，固定板21的位置发生变化)复位。

区别于现有技术，上述技术方案提供一种线缆剪切装置，壳体上安装固定板，固定板与支撑板活动连接，剪切单元在剪切线缆时线缆会弯曲，固定板的位置跟随弯曲的线缆移动，夹紧单元也随之移动，弹性机构可以吸收剪线过程中一部分剪切力并将其转化为弹力，能够有效减少剪线过程过大的剪切力对线缆剪切装置的影响，起到缓冲的作用，延长剪切单元的使用寿命，同时弹力还可以使固定板复位，方便下一次的剪线作业。

请参阅图1至图3，在本实施例中，固定板21和支撑板11为转动连接，比如固定板21与支撑板11之间可以通过转轴111或球形接头实现连接，使得固定板21可在支撑板11上转动，夹紧单元22随固定板21的转动而转动，以适应线缆的弯曲，降低剪切力对线缆剪切装置的作用力。在某些实施例中，固定板21和支撑板11为滑动连接，固定板21滑动连接于支撑板11上的弧形滑槽中，弧形滑槽的形状以及走向适配线缆弯曲的轨迹。

请参阅图1至图3，在本实施例中，固定板21与支撑板11转动连接，弹性机构3包括第一弹性件31，第一弹性件31在外力作用下发生形变，除去外力后又恢复原状。固定板21上具有一凸起112，第一弹性件31设置在凸起112和固定板21的侧壁上。凸起112位于固定板21的一侧，其横截面的形状可以是四边形、五变形或六边形等。优选的，固定板21具有一卡槽，用于装配第一弹性件31。

请参阅图2和图3，当固定板21在支撑板11上转动时，施加作用力在第一弹性件31上，第一弹性件31压缩或拉伸，吸收一部分剪切力，能够有效减少剪线过程过大的剪切力对线缆剪切装置的影响，延长使用寿命，降低成本，同时第一弹性件31储存的弹力还能使固定板21旋转并回到初始位置(剪切口126与夹紧口225前后设置，并处于同一直线上)，能够限制转动的角度，第一弹性件31的结构简单，体积小巧，能够适应紧凑的安装空间。

在本实施例中，第一弹性件31可以是弹性材料制成，如弹簧、弹性橡胶垫、高回弹海绵等。优选的，第一弹性件31是螺旋弹簧(选用压缩弹簧或拉伸弹簧视安装位置而定)，其材质可以是金属弹性材料或橡胶弹性材料，结构如图1至图3所示。在某些实施例中，第一弹性件31可以是气囊，气囊是一种在柔性地橡胶胶囊中充入压缩空气或水介质，利用空气的可压缩性和水的流动性来实现弹性作用。

在其他一些实施例中，不同于上述第一弹性件31设置在凸起112和固定板21的侧壁上的实施方式，第一弹性件31可以是扭簧，套设在固定板21和支撑板11之间的转轴111上，可以将扭簧的一端固定在固定板21内，另一端固定在支撑板11内，如此可使得固定板21回转至初始状态。

请参阅图3，在本实施例中，固定板21具有通孔，支撑板11连接有转轴111，转轴111的端部具有用于对固定板21进行限位的限位部1111，转轴111穿过通孔，如此可实现固定板21在支撑板11上的转动。转轴111的长度大于通孔的深度，转轴111可以伸出到通孔外，如此固定板21可沿转轴111的轴向方向移动，其中限位部1111可以限制固定板21继续往外移动。弹性机构3还包括第二弹性件32，第二弹性件32设置在限位部1111和固定板21上，或者第二弹性件32设置在支撑板11和固定板21上。

第二弹性件32设置在固定板21上的方式可以是以下两种：(1)第二弹性件32是固定在通孔中，通孔内具有台阶，第二弹性件32可以与台阶接触并形成固定；(2)第二弹性件32与固定板21朝向限位部1111的一侧面接触并形成固定。

请参阅图2和图3，固定板21受到剪线的作用力后沿转轴111的轴向方向移动，第二弹性件32吸收一部分剪切力后压缩(第二弹性件32安装在限位部1111和固定板21上)或拉伸(第二弹性件32设置在支撑板11和固定板21上)，能够有效减少剪线过程过大的剪切力对线缆剪切装置的影响，延长使用寿命，第二弹性件32储存的弹力还能使固定板21的位置回到初始位置。

在本实施例中，第二弹性件3232可以是弹性材料制成，如弹簧、弹性橡胶垫、高回弹海绵等。优选的，第二弹性件3232是螺旋弹簧(选用压缩弹簧或拉伸弹簧视安装位置而定)，其材质可以是金属弹性材料或橡胶弹性材料，结构如图1至图3所示。在某些实施例中，第二弹性件3232可以是气囊。

图3展示活动刀片122往右转动(剪切方向朝右)，线缆6向右弯曲，固定板2121向右转动，第一弹性件31压缩并储存弹性势能，固定板21朝转轴111的限位部1111的方向移动，固定板21挤压第二弹性件32，第二弹性件3232压缩并储存弹性势能，在剪线作业完成后，第一弹性件31以及第二弹性件32的弹力使得固定板21复位。

在本实施例中，转轴111可拆卸安装在支撑板11上，转轴111的端部具有螺纹，转轴111螺纹连接于支撑板11的螺纹孔中，实现转轴111的可拆卸，这样便于安装固定板21。

请参阅图4，在本实施例中，夹紧单元22包括直线运动组件223、活动夹紧块222和固定夹紧块221。直线运动组件223设置在固定板21上，直线运动组件223上设置有活动夹紧块222，直线运动组件223用于驱动活动夹紧块222朝向或远离固定夹紧块221移动。固定夹紧块221设置在固定板21上，活动夹紧块222和固定夹紧块221之间形成有夹紧口225，壳体5露出活动夹紧块222和固定夹紧块221。

固定夹紧块221在固定板21上是不动的，活动夹紧块222在固定板21上是可动的，在直线运动组件223的驱动下，活动夹紧块222朝向固定夹紧块221的方向移动(相向运动)，活动夹紧块222和固定夹紧块221的距离逐渐减小，可以夹紧二者之间的线缆，对线缆起到固定作用，尽可能减少线缆晃动，有助于剪切工作的实施。

请参阅图4，在本实施例中，直线运动组件223包括第一电机2231和丝杆2232。第一电机2231设置在固定板21上，第一电机2231与丝杆2232传动连接，丝杆2232远离第一电机2231的一端可旋转设置在固定夹紧块221上，固定夹紧块221可以兼具轴承安装座的作用，支撑丝杆2232转动，并且能够使得固定夹紧块221、活动夹紧块222之间无障碍物遮挡，不影响夹紧动作。丝杆2232上螺纹连接有活动夹紧块222，活动夹紧块222具有螺纹孔，通过该螺纹孔与丝杆2232实现螺纹连接。活动夹紧块222与固定板21直线滑动连接。

请参阅图4，活动夹紧块222和固定板21为左右设置，丝杆2232为左右走向，在第一电机2231的驱动下，丝杆2232转动，因为活动夹紧块222与固定板21之间为直线滑动连接，所以活动夹紧块222可以进行直线运动。通过调整丝杆2232的旋转方向和旋转速度，可以对活动夹紧块222的精确控制。在某些实施例中，直线运动组件223可以选用油缸、气缸等。

活动夹紧块222与固定板21之间的直线滑动连接可以通过直线滑槽滑块结构、直线滑槽滑轮结构、直线导轨等实现。以活动夹紧块222与固定板21之间具有直线滑槽滑块结构为例，固定板21具有直线滑槽，活动夹紧块222和固定板21为左右设置，直线滑槽和丝杆2232为左右走向，活动夹紧块222靠近直线滑槽的一侧具有一滑块，滑块和直线滑槽相适配，滑块滑动连接于直线滑槽中。

请参阅图4，在本实施例中，直线运动组件223还包括第一传动结构2233，第一电机2231通过第一传动结构2233与丝杆2232传动连接，第一传动结构2233可以将第一电机2231的动力传递至丝杆2232上，使得丝杆2232转动。第一传动结构2233可以是第一齿轮传动结构，包括齿轮一2234和齿轮二2235，齿轮一2234设置在第一电机2231的输出轴上，齿轮二2235设置在丝杆2232上，齿轮一2234和齿轮二2235啮合。优选的，直线运动组件223还包括轴承座2236，轴承座2236设置在固定板21上，丝杆2232和/或第一电机2231的输出轴可转动设置在轴承座2236上。图4展示第一电机2231在齿轮一2234的右方，齿轮一2234在齿轮二2235的下方，齿轮二2235在活动夹紧块222的左方，活动夹紧块222在固定夹紧块221的左方，轴承座2236位于齿轮二2235和活动夹紧块222之间，轴承座2236位于齿轮一2234和第一电机2231之间。

第一电机2231正转带动齿轮一2234旋转，齿轮二2235同步旋转，丝杆2232随着齿轮二2235旋转，使得活动夹紧块222朝向固定夹紧块221移动，直至二者夹紧线缆，反之，第一电机2231反转，活动夹紧块222远离固定夹紧块221移动。第一齿轮传动结构可以是两个齿轮，还可以是3个、4个、5个等更多的齿轮。第一齿轮传动相当于变速结构，可以起到改变第一电机2231转速的作用，更加精确调节丝杆2232的旋转速度，在某些实施例中，若第一电机2231与丝杆2232直连，则第一电机2231可以是减速电机。在另外一些实施例中，第一传动结构2233还可以是带传动结构。

请参阅图1至图4，在本实施例中，活动夹紧块222的端部和/或固定夹紧块221的端部上设置有引导线缆进入夹紧口225的引导杆224。图1至图4展示活动夹紧块222的上端部和固定夹紧块221的上端部均设置有引导杆224，引导杆224是倾斜于水平面，位于活动夹紧块222上的引导杆224的上端自下端向左偏，位于固定夹紧块221上的引导杆224的上端自下端向右偏，两个引导杆224形成类似“V”形，上端较大的宽度有利于捕捉线缆，下端逐渐收拢，将线缆引导至夹紧口225。如此，通过引导杆224可以引导夹紧单元22包裹线缆，能够保证线缆处于剪切口126的中心位置。

请参阅图4，在本实施例中，活动夹紧块222朝向固定夹紧块221的一侧和/或固定夹紧块221朝向活动夹紧块222的一侧设置增加摩擦力的有凹凸结构226，通过凹凸结构226可以增加活动夹紧块222和/或固定夹紧块221与线缆的摩擦力，使得线缆能够更好地被夹紧。

在本实施例中，当线缆夹紧力度达到一定值时，第一电机2231的电流也将会达到预先设定的过流阈值，此时第一电机2231内控制机自动关断第一电机2231，线缆持续处于被夹紧状态；当控制机判断剪线完成后再次启动第一电机2231反转，逐步移动活动夹紧块222(远离固定夹紧块221)以松开线缆。

在某些实施例中，不同于上述直线运动组件223驱动活动夹紧块222移动实现夹紧功能的实施例，夹紧单元22还可以是两个相互铰接的夹紧块，其中一个夹紧块在电机的驱动下转动，使得两个夹紧块相互靠近实现夹紧功能。

请参阅图5，在本实施例中，剪切单元12包括固定刀片121、活动刀片122和第二电机123。固定刀片121设置在支撑板11上，活动刀片122铰接在固定刀片121上，固定刀片121和活动刀片122形成剪刀的结构，固定刀片121和活动刀片122之间形成剪切口126，壳体5露出固定刀片121和活动刀片122。第二电机123设置在支撑板11上，第二电机123与活动刀片122传动连接，第二电机123用于驱动活动刀片122转动。

固定刀片121在支撑板11上是不动的，活动刀片122在固定板21上是可动的，活动刀片122的上端和固定刀片121的上端是剪切部位，十分锋利，线缆置于剪切口126中，在第二电机123的驱动下，活动刀片122转动，活动刀片122和固定刀片121对线缆进行剪切。

请参阅图5，在本实施例中，剪切单元12还包括第二传动结构124，第二电机123通过第二传动结构124与活动刀片122传动连接，第二传动结构124可以将第二电机123的动力传递至活动刀片122，使得活动刀片122转动。第二传动结构124可以是第二齿轮传动结构，包括齿轮三、齿轮四和齿轮五1241，齿轮三设置在第二电机123上，齿轮四和齿轮五1241设置在旋转轴111上，齿轮四与齿轮三啮合，齿轮四、齿轮五1241位于固定板21的两侧，齿轮五1241与活动刀片122位于固定板21的同一侧，活动刀片122具有与齿轮五1241啮合的若干连接齿1221，若干连接齿1221沿圆周方向设置，第二电机123正转，齿轮三同步转动，带动齿轮四传动，齿轮四带动旋转轴111和齿轮五1241转动，齿轮五1241带动活动刀片122转动，活动刀片122和固定刀片121对线缆进行剪切。

在某些实施例中，第二传动结构124还可以是传送带传动机构。

在另外一些实施例中，剪切单元12的两个刀片可以都是可转动的，这样需要两个电机来驱动两个刀片旋转，缺点在于所占空间大，成本高。

请参阅图6，在本实施例中，支撑板11包括第一支撑板113和第二支撑板114。固定板21与第一支撑板113活动连接，第二支撑板114位于第一支撑板113远离固定板21的一侧，在第一支撑板113远离第二支撑板114的一侧上设置有凸起112。固定刀片121和活动刀片122设置在第一支撑板113和第二支撑板114之间，在第一支撑板113和第二支撑板114之间设置有固定轴115，固定刀片121可以套设在固定轴115上，在固定轴115上不可转动的，而活动刀片122是可转动设置在固定轴115上的，比如活动刀片122可以通过轴承套设固定轴115上实现转动。第二支撑板114远离第一支撑板113的一侧上设置有第二电机123，第二电机123可以是直接或间接设置在第二支撑板114上，图5和图6展示第二电机123通过支架(支架上还设置有第二传动结构124)间接设置在第二支撑板114上，且第二电机123位于第二支撑板114的侧边，如此可节省安装空间。第二支撑板114靠近第一支撑板113的一侧上设置有位置开关4，便于识别活动刀片122。第一支撑板113和第二支撑板114正对设置，可以对固定刀片121、活动刀片122、夹紧机构2等部件形成较好的支撑，同时第一支撑板113和第二支撑板114均设置在壳体5的固定架51上，有助于形成较为稳定的结构。

在某些实施例中，不同于上述支撑板11包括第一支撑板113和第二支撑板114的实施方式，支撑板只有一个，通过在支撑板的一侧设置有固定板21，在支撑板的另一侧设置有固定刀片121、活动刀片122、第二电机123和第二传动结构124，通过一个支撑板便可以容纳众多部件，整体结构十分紧凑。

请参阅图5至图7，在本实施例中，线缆剪切装置应用在机器人上执行远程剪线作业，衡量线缆剪切装置性能优异的一个重要指标是是否能成功完成剪线作业。线缆剪切装置还包括位置开关4与控制器，位置开关4设置在支撑板11上，位置开关4用于检测剪切口126的开合状态，位置开关4、第二电机123、第一电机2231分别与控制器电连接，控制器用于位置开关4检测的剪切口126的开合状态控制剪切单元12的启闭。

剪切口126具有闭合状态，指剪切单元12的两个刀片相向运动，刀片的切割部位之间的间距越来越小直至剪切口126完全闭合(如活动刀片122的刀口与固定刀片121的刀口重叠)或十分接近闭合，此时线缆被剪短。相反的，剪切口126还具有退刀状态，指剪切单元12的两个刀片相互远离运动，刀片的切割部位之间的间距越来越大，即剪切口126增大。

若位置开关4检测到剪切口126为闭合状态，将剪切口126为闭合状态的信息发送给控制器，控制器可以控制剪切单元12立即或在一段预设时间后停止运作，以剪切单元12的活动刀片122受第二电机123驱动为例，控制器可以立即或在一段预设时间后控制第二电机123停止驱动活动刀片122运作，表示剪线完成。其中剪线完成的电信号能同时被远端的操控器读取到，此时工作人员通过监视器观看摄像头7传输的画面对刀口进行二次确认，确认线缆被剪断后，才进入下一步动作，也就是退刀的流程。若位置开关4检测到剪切口126处于退刀状态，且剪切口126的大小符合预设要求(剪切口126可以容置待剪切的线缆)，则控制器可以控制剪切单元12停止运作，表示退刀完成。

其中，10kV配电线路所使用的线缆比较粗，内部中心有一根钢做的线芯，在最后剪断的瞬间需要的剪力更大，所以在位置开关4将剪切口126为闭合状态的信息发送给控制器后，控制器控制剪切单元12在一段预设时间后停止运作，这样活动刀片122在剪断线缆后继续旋转一定的角度，来确保剪线完成。

请参阅图5至图7，在本实施例中，位置开关4为行程开关41或接近开关。行程开关41利用生产机械运动部件的碰撞使其触头动作来实现接通或分断控制电路，达到一定的控制目的。接近开关是一种无需与运动部件进行机械直接接触而可以操作的位置开关4，当物体接近开关的感应面到动作距离时，不需要机械接触及施加任何压力即可使开关动作。通过位置开关4检测剪切口126的开合程度，搭配控制器可以实现剪线的自动化，保障剪线作业的顺利实施。

在本实施例中，位置开关4为行程开关41，活动刀片122上设置有若干行程柱，行程柱用于触发行程开关41以使得行程开关41检测剪切口126的开合状态。活动刀片122上可以设置有两个行程柱，因为活动刀片122是旋转运动，则两个行程柱沿一个虚拟圆的圆周方向排列，行程开关41设置在支撑板11上，位于该虚拟圆的外侧，行程柱随活动刀片122转动会碰撞到行程开关41的触头。两个行程柱分别为行程柱一42、行程柱二43，行程柱一42位于行程柱二43的上方，第二电机123正转，活动刀片122转动，剪切口126变小，行程柱二43碰触行程开关41，活动刀片122继续旋转一段预设时间后，保证线缆被完全剪断，控制器可以判断剪线完成，控制第二电机123停止转动；控制器发出指令控制第二电机123反转，活动刀片122反转，剪切口126张开，行程柱一42碰触行程开关41，控制器可以判断活动刀片122恢复初始位置成功，停止第二电机123工作。

请参阅图5至图8，在本实施例中，支撑板11包括第一支撑板113和第二支撑板114，第二支撑板114上设置有行程开关4141。

在本实施例中，控制器可以指按照预定顺序改变主电路或控制电路的接线和改变电路中电阻值来控制电动机的启动、调速、制动和反向的部件，是发布命令的“决策机构”，即完成协调和指挥整个计算机系统的操作。控制器可以选用可编程逻辑控制器(ProgrammableLogicController，PLC)、单片机(Microcontrollers)等。

请参阅图3和图9，在本实施例中，壳体5包括固定架51和外壳52。固定架51的上部设置有支撑板11，固定架51的下部设置有连接座53，剪切单元12和夹紧单元22位于固定架51外，连接座53用于与机械臂连接。

固定架51可以是框架结构，固定架51与支撑板11可以通过螺栓连接，可以通过若干横杆穿过支撑板11进行加固。当支撑板11包括第一支撑板113和第二支撑板114时，第一支撑板113和第二支撑板114均与固定架51连接。固定架51的内部中空，可以减小重量，并且可以安装控制器、电池等部件，避免外界因素对这些部件造成影响。图3展示壳体5露出固定刀片121、活动刀片122、活动夹紧块222和固定夹紧块221，以进行剪线作业。外壳52包覆固定架51、部分夹紧机构2、部分剪切机构1和位置开关4，比如外壳52固定刀片121、活动刀片122、固定夹紧块221、活动夹紧块222等部件，外壳52用于外部保护及防止灰尘进入固定架51内。外壳52为绝缘外壳52，其材质可以选用塑料，良好的绝缘对于保证电气设备与线路的安全运行，可以防止触电事故的发生。

请参阅图8和图9，在本实施例中，壳体5还包括连接座53，壳体5通过连接座53设置在机械臂上，连接座53和机械臂之间可以通过螺栓连接、铆接、卡扣连接等方式装配在一起。连接座53为绝缘连接座53，可以防止触电事故的发生。图8展示固定架51的上部设置有第一支撑板113和第二支撑板114，下部设置有连接座53，连接座53具有一柱状以及与柱状底部连接的法兰盘，可以通过该法兰盘以及螺栓与机械臂上的法兰盘装配在一起。

请参阅图1至图9，本实施例还提供一种机器人，机器人包括线缆剪切装置、机械臂和视频监控系统，线缆剪切装置为上述任意一项实施例所述的线缆剪切装置，线缆剪切装置通过壳体5设置在机械臂上，视频监控系统设置在线缆剪切装置上。

机器人能够近距离对剪刀口进行视频实时监控和对不同规格线缆弯曲应力能够自适应，由机械臂根据雷达扫描的数据把线缆剪切装置送至需要作业的电缆线位置。需要剪断的引流支线通过线缆剪切装置上的导向杆送入剪切口126位置，然后线缆剪切装置上的夹紧单元22动作，夹紧线缆，然后通过视频确认，确认无误后开启剪线动作，当剪切单元12闭合到达限位开关后自动停止，此时再通过摄像头7二次确认，确认无误后机械臂收回线缆剪切装置，剪线过程结束。

请参阅图9，在本实施例中，视频监控系统包括摄像头7和监视器。摄像头7可以设置在壳体5上，图9示出摄像头7设置在外壳52上，并位于剪切单元12的侧方，视频监控系统的摄像头正对一旁剪切口126，视频监控系统拍摄剪线作业时无障碍物遮挡，减小事故的发生。摄像头7和控制器通讯连接，将拍摄的画面发送给控制器，控制器再将该画面发送给监视器，供工作人员观看。优选的，摄像头7采用微型摄像头，带有无线传输功能，与控制器通讯连接，可以减少线路的布置。

在此说明视频监控系统的作用：

(1)由于剪引流支线的位置是在线夹附近，而线夹又是安装在母线上的，但单靠现有机器人配备的雷达扫描定位很难确保剪刀口进入到合适位置，万一母线或者线夹也在刀口位置范围内将会造成致命事故，此时利用远程微型摄像头对剪切口126的位置进行拍摄，工作人员在监视器前确认是否只有引流支线在剪切口126范围内，在确认无误后才能让控制器发送指令开启剪线动作。

(2)在剪切单元12剪线时，位置开关4被触发后控制器控制剪切单元12停止动作，这个时候需要再次用视频确认是否彻底剪断，如果确认线缆完全剪断，这个时候机械臂动作，夹着已经剪断的支线开始远离母线，到安全位置后松开剪线工具上的夹紧装置，引流支线脱离，完全剪线动作。如果没有这二次确认，当引流支线还没完全剪断，也就是没有和母线完全脱离，那这个时候机械臂脱离线缆剪切装置的时候同时也会把带电的母线拖过来，可能导致母线断裂等致命事故。

而且，在剪线动作结束后，由于线缆类型不一样，有些有钢筋保护线，有些没有，很难用传感器或者其他自动检测的方式判定是否剪短，无法二次确认，通过视频监控系统可以远程对这些线缆的类型进行确认，以便更好进行剪线作业。

在本实施例中，线缆剪切装置还包括电池，剪切单元12(第二电机123)、夹紧单元22(第一电机2231)、控制器、摄像头、机械臂分别与电池连接，电池用于提供这些部件运动所需的电能。电池可以为锰酸锂电池、钴酸锂电池、磷酸铁锂电池、三元锂电池等。电池可以安装在固定架51、支撑板11或固定架51上，能够保证线缆剪切装置工作5小时以上，不需要外部电源接入。

在此说明机器人的工作原理：

(1)工作人员机械臂控制线缆剪切装置移动到引流支线(线缆)位置，通过引导杆224可以引导夹紧单元22包裹引流支线，能够保证引流支线处于剪切口126的中心位置；

(2)工作人员通过监视器观看摄像头传输的画面，判断引流支线是否处于剪切口126中，同时母线不进入剪切口126中；

(3)工作人员操控控制器发出指令启动夹紧机构2(活动夹紧块222和固定夹紧块221)夹紧引流支线直至第一电机2231堵转；

(4)控制器发出指令启动第二电机123正转，夹紧机构2的固定板21随着剪断方向转动一定角度，第一弹性件31压缩并储存弹性势能，固定板21沿转轴111移动，第二弹性件32压缩并储存弹性势能；

活动刀片122随第二电机123转动，剪切口126变小，行程柱二43碰触行程开关41，活动刀片122继续旋转一段预设时间后，保证引流支线被完全剪断，此时控制器可以判断剪线完成，停止第二电机123工作，工作人员通过监视器观看摄像头传输的画面判断剪线是否完成；

(5)若剪线完成，则控制器发出指令反转第二电机123，活动刀片122反转，剪切口126张开，在这过程中夹紧机构2的固定板21在第一弹性件31以及第二弹性件32的作用下回到起始位置，行程柱一42碰触行程开关41，控制器可以判断活动刀片122是否恢复至初始位置，若活动刀片122成功恢复至初始位置，则停止第二电机123工作，此时控制器判断活动刀片122恢复初始位置成功，停止第二电机123工作；

(6)控制器发出指令反转夹紧机构2电机直至触发堵转，此时工作人员通过监视器观看摄像头传输的画面判断是否松开引流直线，若成功松开引流直线，则停止第一电机2231工作；

(7)机械臂控制线缆剪切装置移动，离开引流支线；

(8)剪线作业完成。

在此说明机器人的有益效果：

(1)通过第一弹性件31和第二弹性件32可以吸收剪线过程中一部分剪切力并将其转化为弹力，能够有效减少剪线过程过大的剪切力对线缆剪切装置的影响，起到缓冲的作用，延长剪切单元12的使用寿命，同时弹力还可以使固定板21复位，方便下一次的剪线作业；

(2)可把剪线的风险降到最低和可控的范围，带电剪线是一个风险很高的作业项目，一旦剪错，将会酿成致命性的大型事故，而且剪线作业点又比较复杂，有线夹、母线和支线，间距都非常近，才几厘米，单靠传感器去自动检测和适应难度很大，本申请通过在剪切口126的侧方安装具有远传功能的微型摄像头进行实时的视频传输，关键流程通过工作人员观看监视器后二次确认，直接可以杜绝剪刀头到头错位的风险，极大降低事故发生率；

(3)现有高空作业劳动强度大，精神高度紧张，不仅给带电作业人员带来人身危险，而且完成作业效率低下，机器人无需操作人员在高空、高压、强电磁场等极端危险环境下进行剪线等手工操作。

需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本发明的专利保护范围。因此，基于本发明的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围之内。