專利名稱：蠕動式纜索機器人夾緊裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于機器人技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種蠕動式纜索機器人夾緊裝置。
技術(shù)背景近年來，斜拉橋以其雄偉的外觀及良好的抗振性越來越得到橋梁設(shè)計師的青睞。然而，纜 索因長期暴露在空氣中，很容易使其表面的聚乙烯護(hù)套受到不同程度的硬化和開裂現(xiàn)象，繼而 給護(hù)套內(nèi)的鋼絲帶來銹斑、斷絲等問題。另外，大多數(shù)斜拉橋的纜索都是黑色，由于黑色幾乎 能吸收全部的可見光，因而熱效應(yīng)很高，加速了聚乙烯護(hù)套的脆化斷裂。纜索彩色化不僅可以 使斜拉橋變得更美觀，而且能使纜索壽命得到延長。目前，對斜拉橋纜索的檢測、涂裝等維護(hù)一直采用人工方法，即采用液壓升降平臺或吊 籃由人工完成檢測、涂裝等維護(hù)工作，這些人工方法不僅效率低，而且安全性差、成本高。斜 拉橋纜索的維護(hù)作業(yè)自動化可以有效解決人工方法的缺陷。研制一種結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠、易 于制造和維護(hù)的纜索機器人，除了提高作業(yè)效率外，還可以減少人工高空作業(yè)的危險，提高維 護(hù)作業(yè)的安全性。夾緊裝置是纜索機器人的關(guān)鍵裝置，也是纜索機器人設(shè)計的難點，它的設(shè)計直接影響纜索 機器人的質(zhì)量大小和控制的復(fù)雜性，進(jìn)而影響纜索機器人的可靠性。國內(nèi)外也有對纜索機器人 進(jìn)行研究的相關(guān)報道，如上海交大呂恬生教授領(lǐng)導(dǎo)的課題組成功研制了采用電動全驅(qū)動摩擦輪 式、氣動蠕動式兩類三臺機器人樣機?，F(xiàn)有研究出的纜索機器人樣機的夾緊裝置設(shè)計復(fù)雜，導(dǎo) 致纜索機器人機械結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積大、質(zhì)量大、控制也較復(fù)雜。發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是要提供一種結(jié)構(gòu)簡單、無需外在能源驅(qū)動的夾緊裝置，從而使纜索機 器人結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)量小和控制容易。為了達(dá)到此目的，本實用新型提供了一種采用錐面增力夾緊自鎖原理設(shè)計的蠕動式纜索機器人夾緊裝置，該裝置主要由外錐套l、頂緊銷2、內(nèi)錐體3、外錐套壓蓋4、調(diào)整螺釘5、頂 緊彈簧6和導(dǎo)向鍵8等組成。頂緊銷2內(nèi)置在內(nèi)錐體3內(nèi)，內(nèi)錐體3安裝在外錐套1內(nèi)，外錐 套壓蓋4連接于外錐套1，頂緊彈簧6 —端放置在內(nèi)錐體3下部，另一端固連在調(diào)整螺釘5上， 調(diào)整螺釘5用螺紋聯(lián)結(jié)在外錐套壓蓋4上，導(dǎo)向鍵8固連在內(nèi)錐體3的圓柱面上，與外錐套1鍵槽相配合，起導(dǎo)向作用。在外錐套壓蓋4上設(shè)置調(diào)整螺釘5，用螺紋連接，用以調(diào)節(jié)頂緊彈 簧6壓力。如圖3和圖5示，外錐套1和內(nèi)錐體3上分別銑一開口，供纜索放入。內(nèi)錐體3外錐面的 錐度為10°~30°，錐面圓周方向均布開有圓孔，供頂緊銷2放置其內(nèi)，頂緊銷2與孔之間是間 隙配合。外錐套l的內(nèi)表面主要由兩個不同錐度的錐面和一個圓柱面組成，兩個不同錐面的錐 度分別為10°~30°和60°~90°，其位置關(guān)系為10°~30°的錐面在60°~90°的錐面上方。外錐套1 內(nèi)表面的10°~30°的錐面與內(nèi)錐體3外表面的10°~30°相組合，當(dāng)內(nèi)錐體3與外錐套1在外力作 用下相向移動時，兩錐面間距縮小，迫使頂緊銷2頂緊纜索7，實現(xiàn)夾緊裝置夾緊。當(dāng)內(nèi)錐體 3和外錐套1在外力作用下相背移動時，兩錐面間距拉大，迫使得頂緊銷2松開纜索，實現(xiàn)夾 緊裝置松開。外錐套l內(nèi)表面的60。 90。的錐面內(nèi)錐體3相組合，當(dāng)內(nèi)錐體3在外力作用下，相背移動 距離較大時，頂緊銷2回縮至內(nèi)錐體3內(nèi)配合孔內(nèi)，延伸到外錐套1內(nèi)表面的60°~90°的錐面 位置，從而在該位置使纜索較容易地放入夾緊裝置的內(nèi)錐體3內(nèi)。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，有如下優(yōu)點1. 該夾緊裝置采用錐面增力夾緊自鎖原理，巧妙的利用了纜索機器人本身的重力來作為夾 緊纜索的原動力，無需額外的能源來實現(xiàn)夾緊纜索。從能源的使用的合理性角度來分析，采用 這種夾緊裝置的纜索機器人相對更節(jié)能。2. 該夾緊裝置采用錐面增力夾緊自鎖原理，使得機器人結(jié)構(gòu)也相對現(xiàn)有纜索機器人更簡單， 更易于控制，便于實現(xiàn)。3. 此夾緊裝置同時也能起到導(dǎo)向作用，無需再設(shè)計導(dǎo)向裝置，降低了制造成本。
圖1為夾緊裝置剖視圖；圖中l(wèi)外錐套、2頂緊銷、3內(nèi)錐體、4外錐套壓蓋、5調(diào)整螺釘、6頂緊彈簧、7纜索、 8導(dǎo)向鍵圖2為外錐套剖視圖；圖3為外錐套仰視圖；圖4為內(nèi)錐體剖視圖；圖5為內(nèi)錐體俯視圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步的描述。如圖1所示，頂緊銷2—端與外錐套1內(nèi)錐面接觸，另一端與纜索接觸。內(nèi)錐體3外錐面 為20°，錐面上開通有圓孔，供頂緊銷2放置其內(nèi)，是間隙配合。如圖2所示，外錐套l的內(nèi)表面主要由兩個不同錐度的錐面和一個圓柱面組成，兩個不同 錐度分別為20°和90°。其位置關(guān)系為20。的錐面在卯。的錐面上方。如圖3示外錐套1上銑 一開口，供纜索放入。如圖4示內(nèi)錐體3外錐面的錐度為20。，錐面體圓周方向均布開有三個圓孔，供頂緊銷2放置其內(nèi)，頂緊銷2與孔之間是間隙配合。如圖5示，內(nèi)錐體3上銑一開口，供纜索放入。 所謂錐面增力夾緊自鎖原理就是當(dāng)外錐套l受到向下的作用力，頂緊銷2受到纜索7向上的靜摩擦力，使內(nèi)錐體3與外錐套1相向移動，兩錐面間距縮小，迫使頂緊銷2頂緊纜索7，實現(xiàn)夾緊自鎖。當(dāng)外錐套l受到向上的作用力，頂緊銷2受到纜索7向下的靜摩擦力，從而使內(nèi)錐體3和 外錐套l相背移動，兩錐面間距拉大，迫使得頂緊銷2松開纜索，實現(xiàn)夾緊裝置向上運動。 把外錐套l內(nèi)表面設(shè)計一個90。錐度的錐面，主要是為了使頂緊銷2能迅速頂上或脫離纜索。該夾緊裝置就是通過這一原理，來實現(xiàn)夾緊和松開纜索。
權(quán)利要求1、蠕動式纜索機器人夾緊裝置，其特征在于該夾緊裝置由外錐套(1)、頂緊銷(2)、內(nèi)錐體(3)、外錐套壓蓋(4)、頂緊彈簧(6)等組成，，內(nèi)錐體(3)安裝在外錐套(1)內(nèi)，頂緊銷(2)內(nèi)置在內(nèi)錐體(3)內(nèi)，外錐套壓蓋(4)連接于外錐套(1)，頂緊彈簧(6)一端放置在內(nèi)錐體(3)下部，另一端固連在頂緊螺釘(5)上，在外錐套壓蓋(4)上設(shè)置一調(diào)整螺釘(5)，用螺紋連接，在內(nèi)錐體(3)的圓柱面上設(shè)置一導(dǎo)向鍵(8)，外錐套(1)上圓柱體內(nèi)表面上設(shè)置有鍵槽，并與導(dǎo)向鍵(8)相配合，起導(dǎo)向作用。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的蠕動式纜索機器人夾緊裝置，其特征在于所述的 外錐套(1)上銑一開口，外錐套(1)的內(nèi)表面主要由兩個不同錐度的錐面和 一個圓柱面組成，兩個不同錐面的錐度分別為10° 30°和60° 90°，其位置關(guān)系 為，錐度為10。 30。的錐面在錐度為60。 90。的錐面上方。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的蠕動式纜索機器人夾緊裝置，其特征在于所述的 頂緊銷(2)與外錐套(1)接觸的面為75°~85°的斜面。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的蠕動式纜索機器人夾緊裝置，其特征在于所述的 內(nèi)錐體(3)上銑一開口，內(nèi)錐體(3)外錐面的錐度為10°~30°，錐面體的圓周 方向開有圓孔，供頂緊銷(2)放置其內(nèi)。
專利摘要本實用新型提供一種蠕動式纜索機器人夾緊裝置，屬于機器人技術(shù)領(lǐng)域。該夾緊裝置由外錐套、頂緊銷、內(nèi)錐體、外錐套壓蓋、頂緊彈簧等組成，內(nèi)錐體安裝在外錐套內(nèi)，頂緊銷內(nèi)置在內(nèi)錐體內(nèi)，外錐套壓蓋連接于外錐套，頂緊彈簧一端放置在內(nèi)錐體下部，另一端固連在頂緊螺釘上，在外錐套壓蓋上設(shè)置一調(diào)整螺釘，用螺紋連接，在內(nèi)錐體的圓柱面上設(shè)置一導(dǎo)向鍵，外錐套上圓柱體內(nèi)表面上設(shè)置有鍵槽，并與導(dǎo)向鍵相配合，起導(dǎo)向作用。該裝置用于具有一定斜度的斜拉橋纜索上作業(yè)的電驅(qū)動蠕動式纜索機器人上，來實現(xiàn)對纜索進(jìn)行維護(hù)，該夾緊裝置具有節(jié)能、易于控制、成本低的特點。
文檔編號E01D11/04GK201165636SQ20082003298
公開日2008年12月17日 申請日期2008年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月17日
發(fā)明者冷護(hù)基, 玥 鐘 申請人:安徽工業(yè)大學(xué)