一种气动爬缆机械手制造技术

一种气动爬缆机械手，采取蠕动的方式上升和下降，机构动作由气缸驱动，运动中至少保证上、下手指有1个夹紧缆索，防止机构因自重作用而下滑。该机械手简单易操作，在此基础上配上相应的检测、喷涂机构可以实现对斜拉桥的检测和表面喷涂。

A pneumatic cable creeping manipulator

A pneumatic cable creeping manipulator is driven by the way of peristalsis. The movement of the mechanism is driven by the cylinder. In motion, at least 1 clamping cables are ensured for the upper and lower fingers to prevent the mechanism from falling because of the self weight function. The manipulator is simple and easy to operate. On the basis of it, the corresponding testing and spraying mechanism can be used to detect and spray the cable-stayed bridge.

【技术实现步骤摘要】
一种气动爬缆机械手
本专利技术涉及一种气动爬缆机械手，适用于机械领域。
技术介绍
近年来斜拉桥由于具有承载能力强、抗风稳定性高、工程造价经济等优点而在国内外得到了广泛的应用。缆索是斜拉桥承载的核心部件，要在日晒雨淋的环境下长期承受巨大的载荷，因此，缆索的表面涂装及日常维护对保证桥梁安全承载和使用寿命乃至桥梁外观都是非常重要的。目前在缆索的施工作业中主要是通过在缆索上端设置牵引支点来运载人员和作业机械，这种运载方式存在着作业难度大、施工效率低、安全性差等问题。因此，开发相应的爬缆机械手，配上作业工具，实行自动控制来完成作业是非常必要的。爬缆机械手要克服重力的作用而可靠地依附于缆索上并自主移动。它要求能够自动上下爬行，可以自锁于任意位置，因此爬缆机械手轴向力的获得以及如何稳定地沿缆索移动而不倒退是一个关键问题。目前，国内外对依附于杆管件表面的爬行机构作了一定的分析与研究，其机构有机械式爬升、电动式爬升、吸附式爬升和气动式爬升等类型。
技术实现思路
本专利技术提出了一种气动爬缆机械手，采取蠕动的方式上升和下降，机构动作由气缸驱动，运动中至少保证上、下手指有1个夹紧缆索，防止机构因自重作用而下滑。本专利技术所采用的技术方案是：所述机械手由下体、上体及其间的一个驱动气缸等3部分组成，驱动气缸缸体固定安装在下体上，活塞杆与上体相连，上体和下体均安装有一个夹紧气缸、夹紧手指和一个导向气缸夹紧气缸、导向气缸驱动分别使其前端的夹紧手指和导向轮与缆索表面夹紧、接触，二者的位置可沿径向调整以适应不同直径的缆索。所述驱动机构由一只驱动气缸实现移动功能，驱动气缸上部的活塞杆端头通过浮动接头连接于上体，缸体由中央轴耳连接于下体。所述机械手气动控制系统由驱动气缸回路、上下夹紧气缸回路和导向回路4个基本回路构成，它们并联在气动主回路上与地面气源相连。所述驱动气缸选用带磁性开关低摩擦缸，夹紧气缸和导向气缸选用薄型气缸，夹紧气缸带磁性开关，由电磁换向阀分别控制各气缸缸腔的进排气回路和动作，单向节流阀用于驱动气缸的排气节流调速，气缸磁性开关能检测出气缸行程的位置。本专利技术的有益效果是：该机械手简单易操作，在此基础上配上相应的检测、喷涂机构可以实现对斜拉桥的检测和表面喷涂。附图说明图1是本专利技术的气动机械手机构主视图。图2是本专利技术的搬运机械手剖视图。图3是本专利技术的气动机械手气动回路图。图4是本专利技术的机械手PLC流程图。图中：a.下体；b.夹紧手指；c.驱动气缸；d.导向气缸；e.夹紧气缸；f.导向轮；g.上体；h.齿条活塞杆；i.中间齿轮；j.扇形齿轮；1.气源；2.气动三联件；3、4.夹紧气缸；5.驱动气缸；6、7导向气缸；8~11、14、15.单向节流阀；12、13、24.减压阀；16~19.电磁换向阀；20.气罐；21.压力开关；22.梭阀；23.单向阀；25.压力表。具体实施方式下面结合附图和实施例本专利技术作进一步说明。如图1、图2，机械手由下体1、上体7及其间的一个驱动气缸3等3部分组成。驱动气缸缸体固定安装在下体上，活塞杆与上体相连。上体和下体均安装有一个夹紧气缸5、夹紧手指2和一个导向气缸4，夹紧气缸、导向气缸驱动分别使其前端的夹紧手指和导向轮6与缆索表面夹紧、接触，二者的位置可沿径向调整以适应不同直径的缆索。驱动机构由一只驱动气缸实现移动功能，驱动气缸上部的活塞杆端头通过浮动接头连接于上体，缸体由中央轴耳连接于下体。机械手采取蠕动的方式上升和下降，机构动作由气缸驱动，运动中至少保证上、下手指有1个夹紧缆索，防止机构因自重作用而下滑。机械手向上爬升时，其工作过程如下：（1）下体夹紧气缸夹紧缆索；（2）上体夹紧气缸松开；（3）驱动气缸活塞杆伸出，上体沿缆索向上运动；(4)上体夹紧气缸夹紧缆索；（5）下体夹紧气缸松开；（6）驱动气缸缸体回缩，下体沿缆索向上运动。重复以上过程，机械手实现连续的上升动作。改变机械手的运动节拍，机械手实现连续的下行动作。如图3，气动系统由气缸、电磁阀、气动三联件等组成。本机械手气动控制系统由4个基本回路构成:驱动气缸回路、上下夹紧气缸回路和导向回路。它们并联在气动主回路上与地面气源相连。驱动气缸5选用带磁性开关低摩擦缸，夹紧气缸3.4和导向气缸6.7选用薄型气缸，夹紧气缸带磁性开关。由电磁换向阀分别控制各气缸缸腔的进排气回路和动作。单向节流阀用于驱动气缸的排气节流调速。气缸磁性开关能检测出气缸行程的位置。另外，气路中安装了气罐以保证机械手停电、停气时的安全。当机械手出现停电、停气情况时，气动回路中压力开关将控制携带的储气罐开始供气，气体进入下夹紧气缸，使下夹紧气缸夹紧缆索，保证机械手不从缆索上滑下来，随着气路的泄漏，操作人员牵引气管电线支撑钢丝使机械手缓缓下滑。控制器内设置有互锁操作程序，防止因操作人员误操作而使机械手夹紧手指全部松开而下落。如图4，可编程控制器(PLC)由于具有通用灵活，抗干扰能力强、易于编程、使用方便、安装简单、便于维修、体积小等特点，得到了广泛的应用，尤其适应由气动位置程序开关量信号的控制。本系统的输入为由气缸磁性开关检测得到的信号，输出信号对各电磁换向阀进行顺序控制。控制箱面板上设有通气、停止、上升和下降等选择按钮及机械手爬升位置的数码显示，可根据作业要求增设作业操作控制。为了保证机构能适应在不同截面的缆索上可靠抓紧，夹紧手指交替抓紧，松开时采用了延时的方法。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气动爬缆机械手，其特征是：所述机械手由下体、上体及其间的一个驱动气缸等3部分组成，驱动气缸缸体固定安装在下体上，活塞杆与上体相连，上体和下体均安装有一个夹紧气缸、夹紧手指和一个导向气缸夹紧气缸、导向气缸驱动分别使其前端的夹紧手指和导向轮与缆索表面夹紧、接触，二者的位置可沿径向调整以适应不同直径的缆索。

【技术特征摘要】
1.一种气动爬缆机械手，其特征是：所述机械手由下体、上体及其间的一个驱动气缸等3部分组成，驱动气缸缸体固定安装在下体上，活塞杆与上体相连，上体和下体均安装有一个夹紧气缸、夹紧手指和一个导向气缸夹紧气缸、导向气缸驱动分别使其前端的夹紧手指和导向轮与缆索表面夹紧、接触，二者的位置可沿径向调整以适应不同直径的缆索。2.根据权利要求1所述的一种气动爬缆机械手，其特征是：所述驱动机构由一只驱动气缸实现移动功能，驱动气缸上部的活塞杆端头通过浮动接头连接于上体，缸体由...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨晓东，
申请(专利权)人：杨晓东，
类型：发明
国别省市：辽宁,21