钢带可伸缩运动装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于工业机器人领域，涉及一种驱动执行机构的钢带可伸缩运动装置，包括伺服电机、与伺服电机传动连接的卷轴，所述卷轴可转动地安装在支座上，所述卷轴上卷绕有钢带，钢带的一端是与卷轴配合的平面，所述钢带穿过抵靠的上滚轮与下滚轮后连接执行机构，所述的上滚轮和下滚轮有相互配合的凸圆弧面和凹圆弧面，所述钢带的另一端与所述执行机构的圆弧段铆接。本实用新型专利技术通过控制伺服电机的转动带动卷轴，使得钢带产生伸缩运动，内、外圆弧滚轮可以使得钢带的横截面形成一定的圆弧状并使钢带具有一定的刚度，最终实现钢带驱动执行机构在空间中作直线运动。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于工业机器人领域，具体涉及一种驱动执行机构的 伸縮运动装置。 技术背景隨着国民经济的发展，石油、化工和发电等行业越来越多的使用 大量的工业管道和煤气管道。这些管道长期工作后会出现腐蚀、裂纹、 积垢和机械损伤等缺陷，可能酿成严重的事故。为保证安全生产，必 须对细小管道进行定期检修。过去主要是采用人工检修，作业空间狭 小，工作效率低，劳动强度大，而且多数管道安装环境人们不能直接 到达或不允许人们直接介入。而传统的全面挖掘法、随机抽样法或SCADA系统法，工程量大，准确率低，因此需要开发管道管外机器人 来解决这些实际问题。目前，工业管道管外的机器人技术的研究开发工作在国内外得到 了积极的开展，并取得了一些实用的成果。与管内机器人相比，在管 道外面进行管道作业的机器人由于没有了管道内封闭圆柱面的导向或 支撑作用，因而使得其移动和控制都更加困难。美国、日本的一些公 司都开发出不同类型的管道管外机器人。国内哈尔滨工业大学、上海 交通大学、湖北机电研究院、上海大学也研制出不同的管道管外机器 人。上述设备中驱动执行机构的伸縮运动装置存在的不足是结构复 杂，成本高。
技术实现思路
为了解决现有的管道管外机器人的伸縮运动装置的上述不足，本 技术提供了一种结构简单、成本低的钢带可伸縮运动装置，可应用于工业管道管外狭窄空间或深孔中作业的机器人，能够携带相关的 检测元件对管道外部的缺陷进行自动化检测。本技术也可用于低 载荷机器人与钢带并联机器人等领域。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是-一种钢带可伸縮运动装置，包括伺服电机、与伺服电机传动连接 的巻轴，所述巻轴可转动地安装在支座上，所述巻轴上巻绕有钢带， 钢带的一端是与巻轴配合的平面，所述钢带穿过抵靠的上滚轮与下滚 轮后连接执行机构，所述的上滚轮和下滚轮有相互配合的凸圆弧面和 凹圆弧面，所述钢带的另 一端与所述执行机构的圆弧段铆接。优选的，所述的上滚轮为具有凸圆弧面的内圆弧滚轮，所述的下 滚轮为具有凹圆弧面的外圆弧滚轮。进一步，所述的上滚轮和下滚轮铰接在滚轮支架上，所述滚轮支 架与所述支座固定连接。进一步，所述的伺服电机连接主动带轮，所述的巻轴连接从动带 轮，主动带轮与从动带轮通过皮带传动连接。优选的，所述的支座为所述伺服电机的电机座。本技术的技术构思为伺服电机通过皮带轮带动巻轴转动， 巻轴转动使得绕在巻轴上的钢带长度发生变化，巻轴以外的钢带的长 度随之发生变化，调节伺服电机的转向，致使钢带产生伸縮运动。所述的钢带在巻轴处为平面，因此钢带可被巻入巻轴中。钢带经 过内圆弧滚轮和外圆弧滚轮时，内圆弧滚轮的凸圆弧面与外圆弧滚轮 凹圆弧面相互配合，使钢带的横截面形成一定的圆弧状。钢带末端与 执行机构的圆弧段铆接，使得钢带末端保持一定的圆弧状，这样的结 构设计使钢带伸出内圆弧滚轮、外圆弧滚轮的部分的横截面始终保持 一定的圆弧状，使钢带在作业时具有一定的刚度。4所述的钢带夹在内圆弧滚轮和外圆弧滚轮之间运动时，内圆弧滚 轮和外圆弧滚轮对钢带产生一定的摩擦阻力，该摩擦力可防止钢带在 巻轴上发生打滑或松动现象。本技术的有益效果是1. 本技术提供的钢带可伸縮运动装置作为一种新型的机构驱 动方式，由于其工作原理是通过钢带的伸縮运动驱动执行机构运动， 具有设计新颖，体积小、结构紧凑、适应狭小空间、伸縮比大等特点， 适合在狭窄空间中作业。2. 本技术的内、外圆弧滚轮与执行机构可以使得钢带的横截 面形成一定的圆弧状，这使得钢带驱动执行机构作业时，具有一定的 刚度，提高了机器人作业的稳定性和可靠性。3. 本技术的钢带质量轻，运动加速度高、动态特性好、频率 响应快、控制简单；附图说明图1为本技术实施例的总体结构示意图2为图1所示实施例在另一角度的示意图。图中卜底座，2-电机座，3-伺服电机，4-主动带轮，5-皮带， 6-从动带轮，7-巻轴，8-连接块，9-螺钉，10-滚轮支架，11-下转轴， 12-外圆弧滚轮，13-上转轴，14-内圆弧滚轮，15-钢带，16-执行机构， 17-铆钉。具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步说明。参照图l-2:本实施例所述的钢带可伸縮运动装置包含底座l、电机座2、伺服电机3、主动带轮4、皮带5、从动带轮6、巻轴7、连接 块8、螺钉9、滚轮支架IO、转轴ll、外圆弧滚轮12、上转轴13、下转轴ll、内圆弧滚轮14、钢带15、执行机构16、铆钉17，所述的电 机座2通过螺丝钉同定在底座1上。所述的伺服电机3通过螺钉和法 兰盘安装在电机座2的侧板上，伺服电机3的转子通过平键与主动带 轮4连接，巻轴7与电机座2铰接，巻轴7伸出电机座2的一端通过 平键与从动带轮6连接，皮带5连接主动带轮4和从动带轮6，连接 块8焊接在电机座2的一侧。所述的滚轮支架10通过螺钉9固定在连 接块8上，内圆弧滚轮14与外圆弧滚轮12分别固定在转轴13与转轴 11上，转轴13与转轴11分别与滚轮支架10铰接。所述的钢带15的 一端绕在巻轴7上，钢带15位于内圆弧滚轮14与外圆弧滚轮12之间， 钢带15的另一端与执行机构16的圆弧段通过铆钉17铆接。所述的伺服电机3通过主动带轮4、皮带5和从动带轮6带动巻 轴7转动，巻轴7转动使得绕在巻轴7上的钢带15长度发生变化，巻 轴7以外的钢带15的长度随之发生变化，调节伺服电机的转向，导致 钢带15产生伸縮运动。所述的钢带15在巻轴7处为平面，因此钢带15可被巻入巻轴7 中。钢带15经过内圆弧滚轮14和外圆弧滚轮12时，内圆弧滚轮14 的凸圆弧面与外圆弧滚轮12凹圆弧面相互配合，使钢带15的横截面 形成一定的圆弧状。钢带15末端与执行机构16的圆弧段铆接，使得 钢带15末端保持一定的圆弧状，这样的结构设计使钢带15伸出内圆 滚轮16、外圆滚轮17的部分的横截面始终保持一定的圆弧状，使钢 带15在作业时具有一定的刚度。所述的钢带15夹在内圆弧滚轮14和外圆弧滚轮12之间运动时， 内圆弧滚轮14和外圆弧滚轮12对钢带15产生一定的摩擦阻力，该摩 擦力可防止钢带15在巻轴7上发生打滑或松动现象。权利要求1、一种钢带可伸缩运动装置，其特征在于包括伺服电机、与伺服电机传动连接的卷轴，所述卷轴可转动地安装在支座上，所述卷轴上卷绕有钢带，钢带的一端是与卷轴配合的平面，所述钢带穿过抵靠的上滚轮与下滚轮后连接执行机构，所述的上滚轮和下滚轮有相互配合的凸圆弧面和凹圆弧面，所述钢带的另一端与所述执行机构的圆弧段铆接。2、 如权利要求1所述的钢带可伸縮运动装置，其特征在于所述 的上滚轮为具有凸圆弧面的内圆弧滚轮，所述的下滚轮为具有凹圆弧面 的外圆弧滚轮。3、 如权利要求2所述的钢带可伸縮运动装置，其特征在于所述 的上滚轮和下滚轮铰接在滚轮支架上，所述滚轮支架与所述支座固定连 接。4、 如权利要求3所述的钢带可伸縮运动装置，其特征在于所述 的伺服电机连接主动带轮，所述的巻轴连接从动带轮，主动带轮与从 动带轮通过皮带传动连接。5、 如权利要求1所述的钢带可伸縮运动装置，其特征在于所述 的支座为所述伺服电机的电机座。专利摘要本技术属于工业机器人领域，涉及一种驱动执行机构的钢带可伸缩运动装置，包括伺服电机、与伺服电机传动连接的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钢带可伸缩运动装置，其特征在于：包括伺服电机、与伺服电机传动连接的卷轴，所述卷轴可转动地安装在支座上，所述卷轴上卷绕有钢带，钢带的一端是与卷轴配合的平面，所述钢带穿过抵靠的上滚轮与下滚轮后连接执行机构，所述的上滚轮和下滚轮有相互配合的凸圆弧面和凹圆弧面，所述钢带的另一端与所述执行机构的圆弧段铆接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：艾青林，陈教料，计时鸣，欧长劲，苏先义，胥芳，占红武，张立彬，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：实用新型
国别省市：86[中国|杭州]