CN102311012A - 圆轨迹切线包容式缠绕机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种圆轨迹切线包容式缠绕机器人，包括运动臂和缠绕机器人，运动臂一端可拆卸枢接于被缠绕结构上端，另一端与缠绕机器人铰接，缠绕机器人包括用于控制缠绕钢丝张力的张力系统、将带有设定张力的缠绕钢丝一端整齐的固定排列在被缠绕结构需缠绕部位表面的排线系统和带动张力系统和排线系统在地面上行走的行走系统，本发明通过圆轨迹切线包容线与被缠绕结构的关系，可完成任意形状和任意高宽比的结构的缠绕，而无需设计、制造、安装和调整相应的机器人运动轨道和相应辅助工装，降低了缠绕施工的成本，提高了缠绕机器人的通用性、适应性、安装和调整工效，本发明可方便地进行多头缠绕，从而大大提高缠绕效率。

Description

圆轨迹切线包容式缠绕机器人

技术领域

本发明涉及一种缠绕装置，特别涉及一种圆轨迹切线包容式缠绕机器人。

背景技术

现行的缠绕预紧设备可分为两类：

(1)自旋转式缠绕设备(所谓自旋转式缠绕，即指被缠绕结构旋转而进行缠绕)：

①转盘式缠绕，即机架或筒体置于可旋转的盘上旋转而进行缠绕，适用于机架或筒体高径比(筒体的长度或高度与直径的比值)小于等于3的结构件(如图1)；

②芯轴式缠绕，适用于机架或筒体高径比(筒体的长度或高度与直径的比值)大于3的情况。由于机架或筒体高度(长度)较大，无法垂直立于转盘之上，将筒体水平放置，两端进行约束支撑，以其芯轴为旋转中心旋转进行缠绕(如图2)；

(2)机器人原位缠绕(所谓原位缠绕是指被缠绕结构固定不动，缠绕设备(机器人)以被缠绕结构为运动基准运动的缠绕方式，机器人沿其上的特定轨道运动而缠绕。其中又分为机器人水平原位缠绕和机器人垂直原位缠绕)：

①机器人水平原位缠绕，即被缠绕的结构件的长轴水平放置，缠绕机器人沿被缠绕结构上的特定导轨水平公转运动而缠绕(如图3)；

②机器人垂直原位缠绕，即被缠绕结构长轴垂直放置，缠绕机器人沿被缠绕结构上的特定导轨垂直公转运动而缠绕(如图4)；

其中第一类缠绕方式(即自旋转式缠绕)，难以缠绕自重超过400吨的结构，其原因在于承载400吨的重型旋转装置价格昂贵；如采用芯轴式缠绕，虽然无需承载装置，但由于数百吨结构件的转动惯量太大，对缠绕装置的加速度控制、功率、地基等均要求很高而投资巨大；

第二类缠绕方法(即机器人原位缠绕)需在被缠绕结构上预设专用的针对每一具体结构的导轨、驱动链或齿圈等辅助性装置，成本高，通用性差。

发明内容

为了弥补以上不足，本发明提供了一种圆轨迹切线包容式缠绕机器人，机器人的运动轨迹完全不受被缠绕结构的约束，对重型结构进行缠绕的适应性强，操作方便、安全，节省缠绕成本。

一种圆轨迹切线包容非原位机器人缠绕的方法：是一种非原位，且被缠绕结构固定不动的缠绕方式，所谓圆轨迹，是指对于不论缠绕何被缠绕结构，机器人缠绕时总是按圆轨迹运动；所谓切线包容，是指缠绕钢丝对被缠绕结构轮廓之切线形成的包容线就是被缠绕结构的缠绕轮廓面本发明的缠绕方法它具有第一、二类缠绕方法的优点；同时又摒弃了它们的缺点：无需在被缠绕结构上设计、制造、安装约束导轨和驱动副，且被缠绕结构无需运动，可完成尺寸和转动惯量巨大的结构之缠绕。

本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种圆轨迹切线包容式缠绕机器人，包括运动臂和缠绕机器人，运动臂一端可拆卸枢接于被缠绕结构上端，运动臂另一端与缠绕机器人铰接，被绕结构被运动臂圆周运动所形成的圆面积所覆盖，缠绕机器人包括张力系统、排线系统和行走系统，其中：

张力系统用于控制缠绕钢丝张力，张力系统包括钢丝盘、增阻器、张力轮和张力闭环控制装置，缠绕钢丝预先缠绕于钢丝盘上，缠绕钢丝一端从钢丝盘上引出，通过增阻器产生设定的张力，其再经过张力轮将放大到设定的张力后，再进入张力闭环控制装置并引出，张力闭环控制装置可检测和分析缠绕钢丝所带张力及其波动值，并随时调整张力轮放大缠绕钢丝张力倍数使其输出的缠绕钢丝达到设定的张力；

排线系统用于将带有设定张力的缠绕钢丝一端整齐的固定排列在被缠绕结构需缠绕部位表面，排线系统包括排线步进电机、减速机、滚珠丝杠和排线梁，排线步进电机通过减速机带动滚珠丝杠旋转，排线梁的螺母与滚珠丝杠连接，这样通过排线步进电机带动滚珠丝杠旋转，排线梁就在滚珠丝杠带动下，进行直线运动，这样只需要控制排线步进电机的转速和转动方向就可以控制排线梁移动的速度和方向，可有效保证缠绕钢丝的排列间距和缠绕方向，可防止缠绕钢丝间距过大或重叠；

行走系统带动张力系统和排线系统(在地面上或圆周轨道上)进行圆周运动，行走系统包括驱动电机(调频交流电机)和行走体，行走体又包括框架和行走轮，驱动电机可驱动行走体的行走轮旋转，行走轮设于框架下方，驱动电机驱动行走轮旋转，行走轮就带着框架前行，从而带动张力系统和排线系统前行；

所述张力系统和排线系统固定于行走系统的框架上，张力系统的的钢丝一端穿过排线系统的排线梁最终与被缠绕结构固连。

本发明在使用时，行走系统带着张力系统和排线系统围绕被缠绕结构运动，带有设定张力的钢丝就对被缠绕结构作切线缠绕，钢丝的张力大小由张力系统自动检测和调节，保证钢缠绕力值均匀，同时排线系统整齐的将钢丝排列在被缠绕结构表面，保证钢丝排列均匀整齐。

本发明将缠绕机器人独立地直接置于支撑被缠绕结构的地面上或地面上的独立导轨之上，而不以被缠结构为基准悬挂或支撑或相关导向(即机器人的运动轨迹依被绕结构相关轮廓而导向)，机器人的运动轨迹完全不受被缠绕结构的约束(其旋转的轨迹与被缠绕结构不存在相关关系，不存在运动约束，缠绕机器人与被缠绕结构间仅是适应性关系)，只要被缠绕结构置于机器人运动的圆平面以内(实际上是圆柱形空间，圆平面为该圆柱空间在地面的投影)，不论其水平截面为椭圆形、圆形、正方形、长方形等任何其它形状，以及结构高径比的大小，均可缠绕，从机器人的圆形运动轨迹上任意一点，均可以对被缠绕结构作切线，这些切线的内包容线显然就是被缠绕结构的轮廓，因而不论被缠绕结构的水平截面为任何几何图形，机器人都可以以相同的独立圆轨迹进行缠绕，这就是从圆轨迹上进行切线包容(即圆轨迹切线包容)式缠绕的几何学原理。由于被缠绕结构并不约束机器人的运动，故无需在被缠绕结构上设专用轨道，大大提高了机器人对重型结构进行缠绕的适应性和通用性。

作为本发明的进一步改进，运动臂包括水平运动臂和垂直运动臂，水平运动臂上远离被缠绕结构的一端与垂直运动臂上端固连，其中垂直运动臂与缠绕机器人的行走系统铰接。

作为本发明的进一步改进，所述水平运动臂和垂直运动臂上分别设有调节伸缩节，该调节伸缩节轴向长度可伸缩，用于调节水平运动臂和垂直运动臂长度，调节伸缩节采用正、反螺旋结构，调节伸缩节能随被缠绕结构的几何尺寸变化而调节以保证缠绕机器人不与被缠绕结构产生运动干涉。

作为本发明的进一步改进，运动臂一端可拆卸枢接于被缠绕结构上端的结构为：设有中央定位轴、中央定位轴支架和中央定位轴承，中央定位轴支架固设于被缠绕结构和地面之一上方，中央定位轴固设于中央定位轴支架上，中央定位轴承设于中央定位轴上端，运动臂一端可拆卸固定设于中央定位轴承上。

作为本发明的进一步改进，还设有中央定位轴调节装置，该中央定位轴调节装置轴向长度可伸缩，用于调节中央定位轴长度，中央定位轴调节装置采用正、反螺旋结构，中央定位轴调节装置能随被缠绕结构的高度变化而调节以保证运动臂不与被缠绕结构产生运动干涉。

作为本发明的进一步改进，还设有支撑垫，该支撑垫放置于地面上，被缠绕结构置于支撑垫上方，支撑垫用于承载被缠绕结构，保证被缠绕结构水平放置，同时对被缠绕结构下端起到保护作用。

作为本发明的进一步改进，所述水平运动臂旋转运动所形成的平面垂直于被缠绕结构轴线，水平运动臂中心可拆卸固设于中央定位轴承上，保证中央定位轴受力均衡，保证缠绕机器人缠绕稳定。

作为本发明的进一步改进，运动臂另一端铰接有1～4个缠绕机器人，多根钢丝可同时进行缠绕，提高缠绕速度，如图7显示双头缠绕的状态，此时，两切线长度不等，即钢丝抽出的速度不等，但机器人上的张力闭环控制装置可以保证双头缠绕的钢丝的张力相等。

作为本发明的进一步改进，在更换钢丝盘时，需在增阻器前完成新旧缠绕钢丝接头无张力对接，新旧缠绕钢丝接头无张力对接采用电阻焊方式完成。

作为本发明的进一步改进，张力轮为“8”字轮，“8”字轮包括主动轮和从动轮，该主、从动轮上分别设有数量和宽度相同的沟槽，缠绕钢丝相互交错呈“8”字状缠绕于主、从动轮上表面的沟槽中，主动轮有逆缠绕钢丝滑动方向转动趋势(一般通过采用直流电机实现)，缠绕钢丝经过“8”字轮后在摩擦力作用下张力增加达到设定值。

作为本发明的进一步改进，张力闭环控制装置包括三组滑轮、张力检测传感器、前置放大器、A/D转换器、终端执行器(直流电机)和人机控制终端，三组滑轮呈对称三角形方式排列，缠绕钢丝依次呈内外交替状态绕过该三组滑轮圆周表面，张力检测传感器可感应钢丝引起的压力值并将该压力值转换成电压模拟量输出，该电压模拟量经过前置放大器和A/D转换器传输给人机控制终端，人机控制终端经过计算，通过控制终端执行器而控制张力轮主动轮逆钢丝运动方向的扭矩(即阻力矩)。

作为本发明的进一步改进，排线系统还设有平行于滚珠丝杠的两直线导轨，该两直线导轨固定于行走体的框架上，排线梁轴向可滑动套设于两直线导轨上，保证滚珠丝杠只承受轴向力，同时保证排线梁带动缠绕钢丝精确移动，使缠绕钢丝排列整齐。

作为本发明的进一步改进，排线系统的排线梁上还设有导向轮和排线轮，所述排线轮与导向轮呈轴向垂直状态排列或呈平行状态排列的一种，这样可以将与缠绕方向具有偏差的缠绕钢丝校正方向，且使缠绕钢丝与被缠绕表面良好贴合。

作为本发明的进一步改进，所述行走系统的驱动电机为调频交流电机，实现机器人运行过程中无级变速的功能，其起动转矩大，不需附加启动设备，恒转矩调速范围宽，利于机器人带张力启动。

作为本发明的进一步改进，所述增阻器包括两平行排列的压板，该两平行排列的压板通过压簧和拉杆连接而成一个整体，两压板内侧壁上设有平行交错排列的滚轮，滚轮圆周面间相互靠近，滚轮圆周面上设有沟状凹槽，缠绕钢丝多次反复弯曲而通过滚轮的沟状凹槽，使钢丝获得初张力。

本发明的有益技术效果是：本发明本通过圆轨迹切线包容线与被缠绕结构的关系，可完成任意形状和任意高宽比的结构的缠绕，而无需设计、制造、安装和调整专用的机器人运动轨道和相应辅助工装，大大降低了缠绕施工的成本，提高缠绕机器人的通用性和适应性，缠绕机器人直接在地面上或在独立于被缠绕结构的轨道上自行驱动运动，与被缠绕结构无关，本发明大大简化了缠绕机器人的行走及其驱动系统，提高安装和调整工效，本发明还可方便地通过运动臂增设缠绕机器人的个数，进行多头缠绕，从而大大提高缠绕效率。

附图说明

图1为现有的转盘式缠绕示意图；

图2为现有的芯轴式缠绕示意图；

图3为现有的机器人水平原位缠绕示意图；

图4为现有的机器人垂直原位缠绕示意图；

图5为圆轨迹切线包容式缠绕几何原理示意图；

图6为本发明结构原理示意图；

图7为本发明双头缠绕状态示意图；

图8为张力系统原理图；

图9为增阻器结构原理图；

图10为“8”字轮结构示意图；

图11为排线系统结构原理图；

图12为行走系统结构原理图。

具体实施方式

实施例：一种圆轨迹切线包容式缠绕机器人2，包括运动臂1和缠绕机器人2，运动臂1一端可拆卸枢接于被缠绕结构3上端，运动臂1另一端与缠绕机器人2铰接，被缠绕结构3被运动臂1圆周运动所形成的圆面积所覆，缠绕机器人2包括张力系统21、排线系统22和行走系统23，其中：

张力系统21用于控制缠绕钢丝张力，张力系统21包括钢丝盘211、增阻器212、张力轮213和张力闭环控制装置214，缠绕钢丝预先缠绕于钢丝盘211上，缠绕钢丝一端从钢丝盘211上引出，通过增阻器212产生设定的张力，其再经过张力轮213将放大到设定的张力后，再进入张力闭环控制装置214并引出，张力闭环控制装置214可检测和分析缠绕钢丝所带张力及其波动值，并随时调整张力轮213放大缠绕钢丝张力倍数使其输出的缠绕钢丝达到设定的张力；

排线系统22用于将带有设定张力的缠绕钢丝一端整齐的固定排列在被缠绕结构需缠绕部位表面，排线系统22包括排线步进电机221、减速机222、滚珠丝杠223和排线梁224，排线步进电机221通过减速机222带动滚珠丝杠223旋转，排线梁224的螺母与滚珠丝杠223连接，这样通过排线步进电机221带动滚珠丝杠223旋转，排线梁224就在滚珠丝杠223带动下进行直线运动，这样只需要控制排线步进电机221的转速和转动方向就可以控制排线梁224移动的速度和方向，可有效保证缠绕钢丝的排列间距和缠绕方向，可防止缠绕钢丝间距过大或重叠；

行走系统23带动张力系统21和排线系统22在地面上或圆周轨道上进行圆周运动，行走系统23包括驱动电机231(调频交流电机)和行走体232，行走体232又包括框架2321和行走轮2322，驱动电机231可驱动行走体232的行走轮2322旋转，行走轮2322设于框架2321下方，驱动电机231驱动行走轮2322旋转，行走轮2322就带着框架2321前行，从而带动张力系统21和排线系统22前行；

所述张力系统21和排线系统22固定于行走系统23的框架2321上，张力系统21的的钢丝一端穿过排线系统22的排线梁224最终与需缠绕结构固连。

本发明使用时，缠绕机器人2行走系统23带着张力系统21和排线系统22围绕被缠绕结构3运动，带有设定张力的钢丝就对被缠绕结构作切线缠绕，钢丝的张力大小由张力系统21自动检测和调节，保证钢缠绕力值均匀，同时排线系统22整齐的将钢丝排列在需缠绕设备表面，保证钢丝排列均匀整齐。

本发明将缠绕机器人2独立地直接置于支撑被缠绕结构的地面上或地面上的独立导轨之上，而不以被缠结构为基准或悬挂或支撑或相关导向(即机器人的运动轨迹依被绕结构相关轮廓而导向)，机器人的运动轨迹完全不受被缠绕结构的约束(其旋转的轨迹与被缠绕结构3不存在相关关系，不存在运动约束，缠绕机器人2与被缠绕结构3间仅是适应性关系)，只要被缠绕结构3置于机器人运动的圆平面以内(实际上是圆柱形空间，圆平面为该圆柱形空间在地面上的投影)，不论其水平截面为椭圆形、圆形、正方形、长方形等任何其它形状，以及结构高径比的大小，均可缠绕，从机器人的圆形运动轨迹上任意一点，均可以对被缠绕结构作切线，这些切线的内包容线显然就是被缠绕结构的轮廓(如图5)，因而不论被缠绕结构的水平截面为任何几何图形，机器人都可以以相同的独立圆轨迹进行缠绕，这就是从圆轨迹上进行切线包容(即圆轨迹切线包容)式缠绕的几何学原理。由于被缠绕结构上并不约束机器人的运动，故无需专用轨道，大大提高了机器人对重型结构进行缠绕的适应性和通用性。

所述运动臂1包括水平运动臂11和垂直运动臂12，水平运动臂11上远离被缠绕结构的一端与垂直运动臂12上端固连，其中垂直运动臂12与缠绕机器人2的行走系统23铰接。

所述水平运动臂11和垂直运动臂12上分别设有调节伸缩节13，该调节伸缩节13轴向长度可伸缩，用于调节水平运动臂11和垂直运动臂12长度，调节伸缩节13采用正、反螺旋结构，调节伸缩节13能随缠绕过程中被缠绕结构的几何尺寸变化而调节以保证缠绕机器人2不与被缠绕结构产生运动干涉。

所述运动臂1一端可拆卸枢接于被缠绕结构上端的结构为：设有中央定位轴14、中央定位轴支架15和中央定位轴承16，中央定位轴支架15固设于被缠绕结构3和地面之一上方，中央定位轴14固设于中央定位轴支架15上，中央定位轴承16固设于中央定位轴14上端，运动臂1一端可拆卸固设于中央定位轴承16上。

还设有中央定位轴调节装置17，该中央定位轴调节装置17轴向长度可伸缩，用于调节中央定位轴14长度，中央定位轴调节装置17采用正、反螺旋结构，中央定位轴调节装置17能随需缠绕结构3的高度变化而调节以保证运动臂1不与被缠绕结构产生运动干涉。

还设有支撑垫4，该支撑垫4放置于地面上，需缠绕结构3置于支撑垫4上方，支撑垫4用于承载需缠绕结构3，保证需缠绕结构3水平放置，同时对需缠绕结构3下端起到保护作用。

所述水平运动臂11旋转运动所形成的平面垂直于被缠绕结构3轴线，水平运动臂11中心可拆卸固设于中央定位轴承16上，保证中央定位轴14受力均衡，保证缠绕机器人缠绕稳定。

所述运动臂1运动臂1另一端铰接有1～4个缠绕机器人2，多根钢丝可同时进行缠绕，提高缠绕速度，如图7显示为双头缠绕的状态，此时，两切线长度不等，即钢丝抽出的速度不等，但机器人上的张力闭环控制装置214可以保证双头缠绕的钢丝的张力相等。

在更换钢丝盘211时，需在增阻器212前完成新旧缠绕钢丝接头无张力对接，新旧缠绕钢丝接头无张力对接采用电阻焊方式完成。

所述张力轮213为“8”字轮，“8”字轮包括主动轮2131和从动轮2132，该主、从动轮2131、2132上分别设有数量和宽度相同的沟槽2133，“8”字轮的主动轮2131具有逆钢丝滑动方向的转动趋势，缠绕钢丝相互交错呈“8”字状缠绕于主、从动轮2131、2132上表面的沟槽2133中，主动轮2131有逆缠绕钢丝滑动方向转动趋势(一般通过采用直流电机实现)，缠绕钢丝经过“8”字轮后在摩擦力作用下张力增加达到设定值。

所述张力闭环控制装置214包括三组滑轮2141、张力检测传感器2142、前置放大器2143、A/D转换器2144、终端执行器2145(直流电机)和人机控制终端2146，三组滑轮2141呈对称三角形方式排列，缠绕钢丝依次呈内外交替状态绕过该三组滑轮2141圆周表面，张力检测传感器2142可感应钢丝引起的压力值并将该压力值转换成电压模拟量输出，该电压模拟量经过前置放大器2143和A/D转换器2144传输给人机控制终端2146，人机控制终端2146经过计算，通过控制终端执行器2145而控制张力轮213主动轮2131逆钢丝运动方向的扭矩。

所述排线系统22还设有平行于滚珠丝杠223的两直线导轨225，该两直线导轨225固定定位于行走体232的框架2321上，排线梁224轴向可滑动套设于两直线导轨225上，保证滚珠丝杠223只承受轴向力，同时保证排线梁224带动缠绕钢丝精确移动，使缠绕钢丝排列整齐。

所述排线系统22的排线梁224上还设有导向轮226和排线轮227，排线轮227与导向轮226呈轴向垂直状态排列或呈平行状态排列的一种，可以将与缠绕方向具有偏差的缠绕钢丝校正方向，且使缠绕钢丝与被缠绕表面良好贴合。

所述行走系统23的驱动电机231为调频交流电机，实现机器人运行过程中无级变速的功能，起动转矩大，不需附加启动设备，恒转矩调速范围宽，利于机器人带张力启动。

所述增阻器212包括两平行排列的压板2121，该两平行排列的压板2121通过拉簧2122和拉杆连2124连接而成一个整体，两压板2121相互靠近的侧壁上设有平行交错排列的滚轮2123，滚轮2123圆周面间相互靠近，滚轮2123圆周面上设有沟状凹槽2124，缠绕钢丝多次反复弯曲而通过滚轮2023的沟状凹槽2124，使钢丝获得初张力。

Claims (15)

1.一种圆轨迹切线包容式缠绕机器人，其特征是：包括运动臂(1)和缠绕机器人(2)，运动臂(1)一端可拆卸枢接于被缠绕结构(3)上端，运动臂(1)另一端与缠绕机器人(2)铰接，缠绕机器人(2)包括张力系统(21)、排线系统(22)和行走系统(23)，其中：

张力系统(21)用于控制缠绕钢丝张力，张力系统(21)包括钢丝盘(211)、增阻器(212)、张力轮(213)和张力闭环控制装置(214)，缠绕钢丝预先缠绕于钢丝盘(211)上，缠绕钢丝一端从钢丝盘(211)上引出，通过增阻器(212)产生设定的张力，其再经过张力轮(213)将放大到设定的张力后，再进入张力闭环控制装置(214)并引出，张力闭环控制装置(214)可检测和分析缠绕钢丝所带张力及其波动值，并随时调整张力轮(213)放大缠绕钢丝张力倍数使其输出的缠绕钢丝达到设定的张力；

排线系统(22)用于将带有设定张力的缠绕钢丝一端整齐的固定排列在被缠绕结构需缠绕部位表面，排线系统(22)包括步进排线电机(221)、减速机(222)、滚珠丝杠(223)和排线梁(224)，步进排线电机(221)通过减速机(222)带动滚珠丝杠(223)旋转，排线梁(224)的螺母与滚珠丝杠(223)连接；

行走系统(23)带动张力系统(21)和排线系统(22)进行圆周运动，行走系统(23)包括驱动电机(231)和行走体(232)，行走体(232)又包括框架(2321)和行走轮(2322)，驱动电机(231)驱动行走体(232)的行走轮(2322)旋转，行走轮(2322)设于框架(2321)下方；

所述张力系统(21)和排线系统(22)固定于行走系统(23)的框架(2321)上，张力系统(21)的钢丝一端穿过排线系统(22)的排线梁(224)最终与被缠绕结构固连。

2.如权利要求1所述的圆轨迹切线包容式缠绕机器人，其特征是：运动臂(1)包括水平运动臂(11)和垂直运动臂(12)，水平运动臂(11)远离被缠绕结构的一端与垂直运动臂(12)上端固连，其中垂直运动臂(12)与缠绕机器人(2)的行走系统(23)铰接。

3.如权利要求2所述的圆轨迹切线包容式缠绕机器人，其特征是：所述水平运动臂(11)和垂直运动臂(12)上分别设有调节伸缩节(13)，该调节伸缩节(13)轴向长度可伸缩。

4.如权利要求1所述的圆轨迹切线包容式缠绕机器人，其特征是：运动臂(1)一端可拆卸枢接于被缠绕结构上端的结构为：设有中央定位轴(14)、中央定位轴支架(15)和中央定位轴承(16)，中央定位轴支架(15)固设于被缠绕结构(3)和地面之一上方，中央定位轴(14)固设于中央定位轴支架(15)上，中央定位轴承(16)固设于中央定位轴(14)上端，运动臂(1)一端可拆卸固设于中央定位轴承(16)上。

5.如权利要求4所述的圆轨迹切线包容式缠绕机器人，其特征是：还设有中央定位轴调节装置(17)，该中央定位轴调节装置(17)轴向长度可伸缩。

6.如权利要求1所述的圆轨迹切线包容式缠绕机器人，其特征是：还设有支撑垫(4)，该支撑垫(4)放置于地面上，被缠绕结构(3)置于支撑垫(4)上方。

7.如权利要求2或4所述的圆轨迹切线包容式缠绕机器人，其特征是：所述水平运动臂(11)旋转运动所形成的平面垂直于被缠绕结构(3)轴线，水平运动臂(11)中心可拆卸固设于中央定位轴承(16)上。

8.如权利要求1所述的圆轨迹切线包容式缠绕机器人，其特征是：运动臂(1)另一端铰接有1～4个缠绕机器人(2)。

9.如权利要求1所述的圆轨迹切线包容式缠绕机器人，其特征是：在更换钢丝盘(211)时，需在增阻器(212)前完成新旧缠绕钢丝接头无张力对接，新旧缠绕钢丝接头无张力对接采用电阻焊方式完成。

10.如权利要求1所述的圆轨迹切线包容式缠绕机器人，其特征是：张力轮(213)为“8”字轮，“8”字轮包括主动轮(2131)和从动轮(2132)，该主、从动轮(2131、2132)上分别设有数量和宽度相同的沟槽(2133)，“8”字轮的主动轮(2131)具有逆钢丝滑动方向的转动趋势。

11.如权利要求1所述的圆轨迹切线包容式缠绕机器人，其特征是：张力闭环控制装置(214)包括三组滑轮(2141)、张力检测传感器(2142)、前置放大器(2143)、A/D转换器(2144)、终端执行器(2145)和人机控制终端(2146)，三组滑轮(2141)呈对称三角形方式排列，缠绕钢丝依次呈内外交替状态绕过该三组滑轮(2141)圆周表面，张力检测传感器(2142)可感应钢丝张力引起的压力值并将该压力值转换成电压模拟量输出，该电压模拟量经过前置放大器(2143)和A/D转换器(2144)传输给人机控制终端(2146)，人机控制终端(2146)经过计算，通过控制终端执行器(2145)而控制张力轮(213)主动轮(2131)逆钢丝运动方向的扭矩。

12.如权利要求1所述的圆轨迹切线包容式缠绕机器人，其特征是：排线系统(22)还设有平行于滚珠丝杠(223)的两直线导轨(225)，该两直线导轨(225)固定定位于行走体(232)的框架(2321)上，排线梁(224)轴向可滑动套设于两直线导轨(225)上。

13.如权利要求1或12所述的圆轨迹切线包容式缠绕机器人，其特征是：排线系统(22)的排线梁(224)上还设有导向轮(226)和排线轮(227)，排线轮(227)与导向轮(226)的轴线呈互相垂直状态排列或呈互相平行状态排列的一种。

14.如权利要求1所述的圆轨迹切线包容式缠绕机器人，其特征是：所述行走系统(23)的驱动电机(231)为调频交流电机。

15.如权利要求1所述的圆轨迹切线包容式缠绕机器人，其特征是：所述增阻器(212)包括两平行排列的压板(2121)，该两平行排列的压板(2121)通过压簧(2122)和拉杆(2124)连接而成一个整体，压板(2121)内侧壁上设有交错排列的滚轮(2123)，滚轮(2123)圆周面间相互靠近，滚轮(2123)圆周面上设有沟状凹槽(2124)。

Images