新型收放缆装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种新型收放缆装置，包括线缆收纳装置及线缆保护装置。线缆保护装置包括相互枢接的固定臂与活动臂，两者枢接处设有弹性件及微动开关，活动臂枢转收合至触发位置时微动开关被触发。固定臂上设第一张紧轮与第二张紧轮，活动臂上设第三张紧轮。线缆收纳装置中绕线电机固定在转动件上并利用定齿轮与行星齿轮的啮合关系驱使转动件及绕线件转动，驱动轮与连杆设在绕线件上并驱使摆臂摆动。微动开关控制主电机和/或绕线电机。线缆经过张紧轮后绕到绕线盘上，拉力过大时活动臂收合使微动开关关闭电机以停止收放动作，保护线缆。线缆收纳装置无电性元件，耐辐照能力强，转动绕线与摆动布线的动作同步，布线均匀。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种收放缆装置，尤其涉及一种运用于核电机器人上的收放缆装置。
技术介绍
在许多领域的现场都需要使用机器人来代替人工作业，机器人的优点是可以在高辐射、高温等危险环境或狭小地域等不适宜人类前往的场所进行作业，然而，机器人作业时候需要有动力输入，并且作业时数据需要在机器人与控制端之间双向传输，因此需要机器人上接有连接线缆。以核电领域为例，核电站机器人作为提高核安全和电站应急的重要装备之一，在核电站日常维护及事故救援方面得到广泛应用。结合核电站内部复杂环境，为保证其通讯稳定和增加其通讯稳定和增强其抗干扰能力，机器人通讯方式主要采用有缆通讯方式。由于机器人上连接了线缆，在机器人行进的过程中线缆会跟随机器人行进，因此需要实时地进行收放缆的操作。目前收放缆技术主要分为远端收放缆技术和就地收放缆技术。其中远端收放缆技术是指在控制端进行收放缆的操作，这种技术仅适用于工作路径简单、线缆抗拉能力高、线缆长度短等作业情况。而就地收放缆技术是指在机器人上进行收放缆操作，这种技术可适用于光纤等脆弱线缆的收放，满足作业距离远和路径复杂等工作要求。采用就地收放缆技术时，需要在机器人上设置收放缆装置，收放缆装置作为机器人线缆铺设及存放的执行设备，其作业性能直接影响机器人能否正常运作及工作范围，采用先进的收放缆技术有助于提高机器人工作稳定性及可达性。目前的收放缆装置在结构上主要存在两个缺点：第一，需要编码器、传感器等电性元件的辅助才能进行收线，而在核电领域中机器人作业场所的辐射较大，对一般电性元件的损害也较大，因此这种线缆收纳装置的维护成本高、工作寿命短，并且一旦电性元件在辐照影响下失去功能，则收线过程和效果也会受到影响，导致线缆在绕线盘上分布不均。第二，光纤线缆的重量较轻，其自身韧性和强度上稍有不足，抗拉能力差，而现有的收放缆装置在收放缆时对线缆的保护不足，拉扯力较大，易使线缆损坏，导致机器人无法再正常工作。因此，有必要提供了一种能够使线缆布线均匀、抗辐照能力较强且对线缆保护良好的线缆收纳装置。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种能够使线缆布线均匀、抗辐照能力较强且对线缆保护良好的线缆收纳装置。为了实现上述目的，本技术提供了一种新型收放缆装置，安装在机器人上，机器人上具有驱动机器人行进的主电机，包括线缆收纳装置及位于线缆收纳装置上方的线缆保护装置。线缆保护装置包括固定臂、活动臂、弹性件、微动开关、第一张紧轮、第二张紧轮及第三张紧轮，固定臂固定在机器人上，活动臂的一端与固定臂的一端枢接且活动臂可相对固定臂枢转收合至一触发位置，弹性件设置于固定臂与活动臂之间并提供使活动臂相对固定臂枢转打开的弹力，微动开关设置于固定臂与活动臂的连接处，当活动臂到达触发位置时微动开关被触发，第一张紧轮与第二张紧轮分别转动地设置在固定臂上且其中第二张紧轮更靠近固定臂与活动臂的连接处，第三张紧轮转动地设置在活动臂上。线缆收纳装置包括绕线盘、绕线电机、转动件、绕线件、定齿轮、行星齿轮、传动机构、驱动轮、摆臂及连杆，绕线盘固定在机器人上，所述定齿轮固定在所述绕线盘的端面上，所述转动件转动地设置在所述绕线盘的端面上且所述转动件的转动轴线与所述定齿轮的中心轴线重合，所述绕线电机固定于所述转动件的一端并具有两输出轴，所述行星齿轮与所述绕线电机的一所述输出轴连接并与所述定齿轮啮合，所述绕线件固定于所述转动件的另一端并在所述转动件的带动下围绕所述绕线盘的圆柱面转动，所述驱动轮转动地安装在所述绕线件上，所述摆臂的一端偏心地枢接在所述驱动轮上，所述连杆的一端枢接于所述绕线件，所述连杆的另一端与所述摆臂枢接，所述驱动轮转动时驱使所述摆臂的另一端上下摆动，所述传动机构设置在所述转动件及所述绕线件上并与所述绕线电机的另一输出轴及所述驱动轮连接，所述绕线电机藉由所述传动机构驱使所述驱动轮转动。微动开关控制主电机和/或绕线电机。与现有技术相比，本技术收放缆装置包括了线缆保护装置及线缆收纳装置，装置安装后将线缆从固定臂与活动臂的开口处引入，使线缆由下向上绕过第一张紧轮后绕到第三张紧轮之上，再从第三张紧轮上向下绕到第二张紧轮上，最后线缆向下经过摆臂后绕到绕线盘上。收放缆的过程中，线缆在三个张紧轮上滑动穿行，当拉动线缆的牵引力过大时，线缆藉由与三个张紧轮的摩擦力拉动活动臂收拢，牵引力越大活动臂的收拢幅度越大，一旦活动臂到达触发位置并触碰微动开关，则主电机或绕线电机停止，从而暂停收放缆的动作，防止线缆因牵引力过大而断裂，实现了保护线缆的目的。另外，在绕线电机工作时，绕线件及其上的摆臂能够围绕绕线盘的圆柱面转动，同时绕线电机还驱使驱动轮转动，绕线件与其上的驱动轮、连杆及摆臂构成凸轮连杆机构，当驱动轮转动时驱使摆臂的另一端做上下摆动的动作。齿轮传动与连杆传动的结合使摆臂转动绕线以及摆动布线的两个动作可以同步，实现均匀布线。并且是通过纯机械机构实现，无需设置编码器、传感器等电性元件，因此抗辐照能力较强、工作寿命长、维护成本低。较佳地，弹性件是绕设在固定臂与活动臂的转轴上的扭簧。设置扭簧可以提供使活动臂枢转打开的弹力，并使固定臂与活动臂之间结构更加稳定。较佳地，线缆保护装置还包括第四张紧轮，第四张紧轮转动地设置在固定臂上并位于第一张紧轮与第二张紧轮之间，第三张紧轮在固定臂上的投影位置位于第一张紧轮与第四张紧轮之间。在固定臂上设置第四张紧轮并使第三张紧轮位于第一张紧轮与第四张紧轮之间，目的是使线缆在线缆保护装置上的穿行更加顺畅。具体地，第一张紧轮、第二张紧轮、第三张紧轮以及第四张紧轮的轮面上均设置有容纳线缆的凹槽。通过设置凹槽可以将线缆稳固地定位在张紧轮上。较佳地，驱动轮的转动轴线垂直于转动件的转动轴线，摆臂在驱动轮上的枢转轴线及连杆在绕线件与摆臂上的枢转轴线均与驱动轮的转动轴线平行。较佳地，传动机构包括第一转轮、第二转轮、传动组件及驱动件，第一转轮与第二转轮分别转动地设置在转动件与绕线件上，绕线电机的输出轴与第一转轮连接并驱使第一转轮转动，传动组件设置在第一转轮与第二转轮之间，第一转轮转动时藉由传动组件驱使第二转轮转动，驱动件连接在第二转轮与驱动轮之间并将第二转轮的转动传递给驱动轮。具体地，第一转轮的转动轴线与第二转轮的转动轴线相互垂直，传动组件包括相互啮合的第一伞齿轮与第二伞齿轮，其中第一伞齿轮与第一转轮固定且第一伞齿轮的中心轴线与第一转轮的中心轴线重合，第二伞齿轮与第二转轮固定且第二伞齿轮的中心轴线与第二转轮的中心轴线重合。具体地，驱动件为第一同步带，第二转轮与驱动轮均为同步带轮，第一同步带围绕在第二转轮与驱动轮之外。具体地，传动机构还包括第三转轮、第二同步带及减速箱，第一转轮设置于转动件的一端，绕线电机与第三转轮设置在转动件的另一端，减速箱连接在绕线电机的输出轴与第三转轮之间，第一转轮与第三转轮均为同步带轮，第二同步带围绕在第一转轮与第三转轮之外。较佳地，新型收放缆装置还包括固定于机器人并位于线缆保护装置与线缆收纳装置之间的导线管，线缆从导线管中穿过。导线管起到导向、过渡作用，使线缆从线缆保护装置到线缆收纳装置的过程更顺畅。附图说明图1是本技术新型收放缆装置的立体图。图2是收放缆装置中线缆保护装置的立体图。图3是线缆保护装置另一角度的立体图。图4是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型收放缆装置，安装在机器人上，所述机器人上具有驱动所述机器人行进的主电机，其特征在于：包括线缆收纳装置及位于所述线缆收纳装置上方的线缆保护装置；所述线缆保护装置包括固定臂、活动臂、弹性件、微动开关、第一张紧轮、第二张紧轮及第三张紧轮，所述固定臂固定在所述机器人上，所述活动臂的一端与所述固定臂的一端枢接且所述活动臂可相对所述固定臂枢转收合至一触发位置，所述弹性件设置于所述固定臂与所述活动臂之间并提供使所述活动臂相对所述固定臂枢转打开的弹力，所述微动开关设置于所述固定臂与所述活动臂的连接处，当所述活动臂到达所述触发位置时所述微动开关被触发，所述第一张紧轮与所述第二张紧轮分别转动地设置在所述固定臂上且其中所述第二张紧轮更靠近所述固定臂与所述活动臂的连接处，所述第三张紧轮转动地设置在所述活动臂上，所述线缆收纳装置包括绕线盘、绕线电机、转动件、绕线件、定齿轮、行星齿轮、传动机构、驱动轮、摆臂及连杆，所述绕线盘固定在所述机器人上，所述定齿轮固定在所述绕线盘的端面上，所述转动件转动地设置在所述绕线盘的端面上且所述转动件的转动轴线与所述定齿轮的中心轴线重合，所述绕线电机固定于所述转动件的一端并具有两输出轴，所述行星齿轮与所述绕线电机的一所述输出轴连接并与所述定齿轮啮合，所述绕线件固定于所述转动件的另一端并在所述转动件的带动下围绕所述绕线盘的圆柱面转动，所述驱动轮转动地安装在所述绕线件上，所述摆臂的一端偏心地枢接在所述驱动轮上，所述连杆的一端枢接于所述绕线件，所述连杆的另一端与所述摆臂枢接，所述驱动轮转动时驱使所述摆臂的另一端上下摆动，所述传动机构设置在所述转动件及所述绕线件上并与所述绕线电机的另一输出轴及所述驱动轮连接，所述绕线电机藉由所述传动机构驱使所述驱动轮转动，所述微动开关控制所述主电机和/或所述绕线电机。...

【技术特征摘要】
1.一种新型收放缆装置，安装在机器人上，所述机器人上具有驱动所述机器人行进的主电机，其特征在于：包括线缆收纳装置及位于所述线缆收纳装置上方的线缆保护装置；所述线缆保护装置包括固定臂、活动臂、弹性件、微动开关、第一张紧轮、第二张紧轮及第三张紧轮，所述固定臂固定在所述机器人上，所述活动臂的一端与所述固定臂的一端枢接且所述活动臂可相对所述固定臂枢转收合至一触发位置，所述弹性件设置于所述固定臂与所述活动臂之间并提供使所述活动臂相对所述固定臂枢转打开的弹力，所述微动开关设置于所述固定臂与所述活动臂的连接处，当所述活动臂到达所述触发位置时所述微动开关被触发，所述第一张紧轮与所述第二张紧轮分别转动地设置在所述固定臂上且其中所述第二张紧轮更靠近所述固定臂与所述活动臂的连接处，所述第三张紧轮转动地设置在所述活动臂上，所述线缆收纳装置包括绕线盘、绕线电机、转动件、绕线件、定齿轮、行星齿轮、传动机构、驱动轮、摆臂及连杆，所述绕线盘固定在所述机器人上，所述定齿轮固定在所述绕线盘的端面上，所述转动件转动地设置在所述绕线盘的端面上且所述转动件的转动轴线与所述定齿轮的中心轴线重合，所述绕线电机固定于所述转动件的一端并具有两输出轴，所述行星齿轮与所述绕线电机的一所述输出轴连接并与所述定齿轮啮合，所述绕线件固定于所述转动件的另一端并在所述转动件的带动下围绕所述绕线盘的圆柱面转动，所述驱动轮转动地安装在所述绕线件上，所述摆臂的一端偏心地枢接在所述驱动轮上，所述连杆的一端枢接于所述绕线件，所述连杆的另一端与所述摆臂枢接，所述驱动轮转动时驱使所述摆臂的另一端上下摆动，所述传动机构设置在所述转动件及所述绕线件上并与所述绕线电机的另一输出轴及所述驱动轮连接，所述绕线电机藉由所述传动机构驱使所述驱动轮转动，所述微动开关控制所述主电机和/或所述绕线电机。2.如权利要求1所述的新型收放缆装置，其特征在于：所述弹性件是绕设在所述固定臂与所述活动臂的转轴上的扭簧。3.如权利要求1所述的新型收放缆装置，其特征在于：所述线缆保护装置还包括第四张紧轮，所述第四张紧轮转动地设置在所述固定臂上并位于所述第一张紧轮与所述第二张紧轮之间，所述第三张紧轮...

【专利技术属性】
技术研发人员：董亚超，陈嘉杰，刘青松，王国河，贺韶，邓志燕，余冰，侯硕，沈黎，
申请(专利权)人：中广核研究院有限公司，中国广核集团有限公司，中国广核电力股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44