蠕动式缆索机器人爬行机构制造技术

本发明专利技术公开一种蠕动式缆索机器人爬行机构，属于机器人检测技术领域。该机器人爬行机构包括蠕动式爬行机构和安全回程机构，蠕动式爬行机构包括主动轮装置、从动轮装置、曲柄滑块机构、控制盒、传感器；主动轮装置分为主上框架锁紧轮装置和主下框架抱紧轮装置，从动轮装置分为从上框架锁紧轮装置和从下框架抱紧轮装置,两部分框架分别采用至少两根连接螺栓和螺母加弹簧连接；曲柄滑块机构连接主动轮装置和从动轮装置;安全回程机构）包括擒纵轮、擒纵爪。本发明专利技术所提供的蠕动式缆索机器人爬行机构结构简单可靠、自带能源，安全回程装置简单，能够适应120mm—200mm大直径以及倾斜度范围00—900的缆索检测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于检测机器人
，具体涉及一种用于斜拉桥缆索检测与维护的蠕动式缆索机器人爬行机构。
技术介绍
斜拉桥以其造型优美和结构独特得到越来越多的应用，但斜拉桥的缆索需要进行因内部钢丝疲劳受力和PE套开裂等原因出现的锈蚀、断丝等问题的检测工作，同时缆索表层的PE套也需要进行喷涂及清洗等维护工作。目前，斜拉桥的缆索检测与维护工作一直采用人工的方法，如将大直径钢丝绳无损探伤仪、喷洗或补修PE套装置与维护人员一起吊运到高空作业，效率低、安全性差、成本闻。因此，研制斜拉桥缆索检测机器人，通过携带无损检测装置和维护装置，进入缆索高空环境，对缆索保护层的表面状况和缆索内部钢丝状况进行维护或无损检测具有迫切的现实意义。中国专利CN2396936公开了一种电驱动缆索维护机器人爬升机构，采用圆柱形框架结构，框架中沿缆索圆周方向均布三台移动小车，由夹紧机构压紧在缆索上，变频电机通过减速器驱动小车，内外框架经轴承连接，夹紧机构设有调节板和调节螺母，可以适应各种类型缆索。其不足之处是机械结构及控制系统复杂，意外事故机器人难以自动返回地面上升、下降都需要脐缆供电。中国专利CN101200199公开了一种缆索爬升机器人机构，其特征在于包括自锁夹紧机构、曲柄滑块爬升机构及底板，自锁夹紧机构至少具有两个，分别对应设置于该机器人结构的上部和下部，曲柄滑块爬升机构固定于底板的下部，连接其中一个自锁夹紧机构，另一个自锁夹紧机构则固定于底板的上部，基本满足一般的使用要求。其不足之处是机械结构和安全返回机构复杂，也未能得到广泛的应用。
技术实现思路
本专利技术的目的是要提供一种适用于任意倾斜度缆索爬升的、结构简单、装卸方便的蠕动式缆索机器人爬行机构。本专利技术的蠕动式缆索机器人爬行机构，包括蠕动式爬行机构和安全回程机构16，所述蠕动式爬行机构包括主动轮装置4、从动轮装置2、曲柄滑块机构3、控制盒5、传感器6，所述主动轮装置4分为主上框架锁紧轮装置7和主下框架抱紧轮装置8，主上框架锁紧轮装置7和主下框架抱紧轮装置8通过滚轮抱紧在缆索I两面，主上框架锁紧轮装置7与主下框架抱紧轮装置8采用至少两根连接螺栓11和螺母13加弹簧12连接；从动轮装置2分为从上框架锁紧轮装置9和从下框架抱紧轮装置10，从上框架锁紧轮装置9和从下框架抱紧 轮装置10通过滚轮抱紧在缆索I两面，从上框架锁紧轮装置9和从下框架抱紧轮装置10采用至少两根连接螺栓11和螺母13加弹簧12连接；曲柄滑块机构3连接主动轮装置4和从动轮装置2，主上框架锁紧轮装置7上的电动机17驱动曲柄15，连杆14连接在从上框架9上；所述控制盒5中包括电源和控制器；所述安全回程机构16包括擒纵轮29、擒纵爪30。所述主上框架锁紧轮装置7包括电动机17和传动机构18、主动轮轴21、主动轮19、主锁紧轮轴49、主锁紧轮50、主锁紧装置53及主上框机架20，主动轮19固连在主动轮轴21上，电动机17和主锁紧装置52固连在主上框机架20上，电动机17通过传动机构18与主动轮轴21连接，主动轮轴21通过其两端支座固联在主上框机架20上，主锁紧轮50固连在主锁紧轮轴49上，主锁紧轮轴49通过其两端支座固连在主上框机架20上，主锁紧轮轴49的至少一端固连超越离合器内圈48，在超越离合器外圈47上固连着锁紧钢套46，主锁紧装置53上的锁销嵌入到锁紧钢套46上的缺口中，使锁紧钢套46固定； 所述主下框架抱紧轮装置8包括主抱紧轮24、主抱紧轮轴22、主下框机架23、下抱紧轮51、下抱紧轮轴52，主抱紧轮24固联在主抱紧轮轴22上，主抱紧轮轴22通过其两端支座固 联在主下框机架23上，下抱紧轮51固联在下抱紧轮轴52上，下抱紧轮轴52通过其两端支座固联在主下框机架23上；主上框机架20与主下框机架23采用至少两根连接螺栓11和螺母13加弹簧12连接； 所述从上框架锁紧轮装置9包括从锁紧轮25、从锁紧轮轴26、从锁紧装置31、安全回收装置16、从动轮轴42、从动轮43、从上框机架32，所述安全回收装置16包括擒纵轮29、擒纵爪30及配重，擒纵轮29固联在超越离合器外圈28上，擒纵爪30通过铰轴41铰接在从上框机架32上，擒纵爪30与擒纵轮29相接合；从锁紧轮25固联在从锁紧轮轴26上，从锁紧轮轴26通过其两端支座固联在从上框机架32上，从锁紧装置31固联在从上框机架32上，从锁紧装置31上的锁销嵌入到与擒纵爪30连接的配重缺口中，从锁紧轮轴26的至少一端固连超越离合器内圈27，超越离合器外圈28上固连着擒纵轮29 ;从动轮43固联在从动轮轴42上，从动轮轴42通过其两端支座固联在从上框机架32上； 所述从下框架抱紧轮装置10包括从抱紧制动轮40、从抱紧制动轮轴36、内摩擦片38、超越离合器34、弹簧37、调整螺母35、外摩擦套33、从抱紧轮轴44、从抱紧轮45和从下框机架39，从抱紧制动轮40固联在从抱紧制动轮轴36上，从抱紧制动轮轴36通过其两端支座固联在从下框机架39上，从抱紧制动轮轴36至少一端固联超越离合器34内圈，超越离合器34外圈固联外摩擦套33，弹簧37力由调整螺母35调整，弹簧37力紧压超越离合器34内圈，外摩擦套33紧压内摩擦片38，内摩擦片38固联在从下框机架39上；从抱紧轮45固联在从抱紧轮轴44上，从抱紧轮轴44通过其两端支座固联在从下框机架39上。所述的驱动电机17为交流电机或无换向器直流电机或步进电机；所述的驱动电机17固连减速器；驱动电机17转子另一端固联编码器；所述的传感器6为行程开关或超声波传感器；所述的控制盒5中包括电源和控制器；所述的电源为锂电池，控制器为可编程控制器。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是 I、结构简单，重量轻；自带能源，便于实际操作。2、安全返回机构简单可靠。3、移动速度在I米/分一10米/分之间可调节，能够适应缆索倾斜度范围0°—900。4、承载重量大，可以达到120公斤以上。5.可以很好地适应大挠度缆索爬升。附图说明图I为本专利技术蠕动式缆索机器人爬行机构的主视图。图2为图I的A-A剖视图。图3为图I的F向视图。图4为图I的B-B剖视图。图5为图I的E-E剖视图。图6为图4的H向视图。图7为图I的C-C剖视图。图8为图7的G向视图。图9为图I的D-D剖视图。图10为图4中I处局部放大视图。图11为图7中J处局部放大视图。图中I—缆索，2—从动轮装置，3—曲柄滑块机构，4—主动轮装置，5—控制盒，6—传感器，7—主上框架锁紧轮装置，8—主下框架抱紧轮装置，9一从上框架锁紧轮装置，10-从下框架抱紧轮装置，11-连接螺栓，12-弹簧，13-螺母，14-连杆，15-曲柄，16—安全回收机构，17—电动机，18—传动机构，19—主动轮，20—主上框机架，21—主动轮轴，22—主抱紧轮轴，23—主下框机架，24—主抱紧轮，25—从锁紧轮，26—从锁紧轮轴，27 —超越尚合器内圈，28 —超越尚合器外圈，29 —擒纵轮，30 —擒纵爪，31 一从锁紧装置，32—从上框机架，33—外摩擦套，34—超越离合器，35—调整螺母，36—从抱紧制动轮轴，37—弹簧，38—内摩擦片，39—从下框机架，40—从抱紧制动轮，41—铰轴，42—从动轮轴，43—从动轮，44—从抱紧轮轴，45—本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：冷护基，
申请(专利权)人：安徽工业大学，
类型：发明
国别省市：