CN102787562A - 连续行进式气动缆索维护机器人 - Google Patents

连续行进式气动缆索维护机器人 Download PDF

Info

Publication number
CN102787562A
CN102787562A CN2011103361949A CN201110336194A CN102787562A CN 102787562 A CN102787562 A CN 102787562A CN 2011103361949 A CN2011103361949 A CN 2011103361949A CN 201110336194 A CN201110336194 A CN 201110336194A CN 102787562 A CN102787562 A CN 102787562A
Authority
CN
China
Prior art keywords
hydraulic damping
damping cylinder
cable
robot
pneumatic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2011103361949A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102787562B (zh
Inventor
李建永
姜生元
刘小勇
李荣丽
臧静
尹庆娟
吴慧
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beihua University
Original Assignee
Beihua University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beihua University filed Critical Beihua University
Priority to CN201110336194.9A priority Critical patent/CN102787562B/zh
Priority claimed from CN201110336194.9A external-priority patent/CN102787562B/zh
Publication of CN102787562A publication Critical patent/CN102787562A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102787562B publication Critical patent/CN102787562B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Manipulator (AREA)

Abstract

本发明主要由上体、下体及喷涂机构组成，通过上移动机构、下移动机构将此三部分连接起来。上体安装有上体夹紧机构和上体导向机构，下体安装有下体夹紧机构和下体导向机构；上体导向机构及下体导向机构保证装置的中心线在爬升过程中保持与缆索轴线重合。上移动机构由导向轴2、液压阻尼缸2及气动缸组2构成，下移动机构由导向轴1、液压阻尼缸1及气动缸组1构成。气动缸组2、气动缸组1及液压阻尼缸2、液压阻尼缸1构成气液阻尼回路，可实现机器人的连续升降。本发明具有行进速度稳定连续、对缆索适应能力强等特点，为提高机器人缆索喷涂作业质量提供了技术保障。

Description

连续行进式气动缆索维护机器人
技术领域：本发明是一种连续行进式气动缆索维护机器人，主要用于斜拉桥缆索的防腐及喷涂等作业。
背景技术：
斜拉桥是最近几十年兴起的新型桥型，具有良好的抗震性和经济性，目前世界范围已拥有各式斜拉桥400余座，其中我国拥有190余座。承重缆索作为斜拉桥的主要受力构件，暴露在大气之中，长期受到风吹、日晒、雨淋和环境污染的侵蚀，其表面的防护层极易受到破坏，防护层的破损会引起周围介质对内部钢索产生电化腐蚀，进而威胁到缆索的使用寿命，定期对缆索表面进行涂漆是目前缆索维护的主要方式之一。缆索维护机器人涂膜作业质量的好坏将直接影响到缆索的使用寿命。
缆索机器人的研究在世界范围内来看，还处于初期阶段。调查分析，现有缆索维护机器人的爬缆机构的运动方式大体可分为摩擦轮连续滚动式、夹紧蠕动式两种。上海交通大学吕恬生教授领导的课题组在国内率先开展了这方面的研究工作，成功研制了采用电动全驱动摩擦轮式、气动蠕动式两种机器人样机，并在S市两个大桥上进行了实验。基本满足一般的使用要求，但也存在结构复杂，上升、下降都需要消耗大量的能源的缺点。因此，高效且能够连续移动的缆索维护机器人的研制具有重要的意义。
发明内容：本发明目的是提供一种代替施工人员对缆索进行维护喷涂等相关作业的连续行进式气动缆索维护机器人。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
本发明主要由上体(5)、下体(2)及喷涂机构(8)组成，通过上移动机构(7)、下移动机构(4)将此三部分连接起来。上体(5)安装有上体夹紧机构(11)和上体导向机构(12)，下体(2)安装有下体夹紧机构(16)和下体导向机构(15)，上体导向机构(12)及下体导向机构(15)保证装置的中心线在爬升过程中保持与缆索轴线重合。上移动机构(7)由导向轴2(9)、液压阻尼缸2(6)及气动缸组2(10)构成，下移动机构(4)由导向轴1(14)、液压阻尼缸1(3)及气动缸组1(13)构成，气动缸组2(10)、气动缸组1(13)及液压阻尼缸2(6)、液压阻尼缸1(3)构成气液阻尼回路，可实现机器人的连续升降。
所述下移动机构(4)与上移动机构(7)运动方向相反，且速度差值始终保持恒定。
所述气动缸组2(10)、气动缸组1(13)及液压阻尼缸2(6)、液压阻尼缸1(3)构成气液阻尼回路。
所述液压阻尼缸2(6)与液压阻尼缸1(3)行程比为2∶1。
所述液压阻尼缸2(6)与液压阻尼缸1(3)活塞杆和活塞的面积比均为1∶2。
所述液压阻尼缸2(6)与液压阻尼缸1(3)的上下两腔充满油液用油管将其并联起来。
本发明具有行进速度稳定连续、对缆索适应能力强等特点，为提高机器人缆索喷涂作业质量提供了技术保障。
附图说明：
图1是连续行进式气动缆索维护机器人结构组成原理图；
图2是连续行进式气动缆索维护机器人气动系统原理图；
图3是连续行进式气动缆索维护机器人上升过程动作分解图。
图中：1、缆索，2、下体，3、液压阻尼缸1，4、下移动机构，5、上体，6、液压阻尼缸2，7、上移动机构，8、喷涂机构，9、导向轴2，10、气动缸组2，11、上体夹紧机构，12、上体导向机构，13、气动缸组1，14、导向轴1，15、下体导向机构，16、下体夹紧机构，17、单向阀，18、二位二通电磁换向阀，19、压力继电器，20、二位五通电磁换向阀，21、单向阀，22、单向阀，23、二位五通电磁换向阀，24、单向阀，25、单向阀，26、压力继电器，27、压力继电器，28、下移动缸组，29、上移动缸组，30、液压单向节流阀，31、蓄能器，32、液压单向节流阀。
具体实施方式：
下面利用附图对本装置作进一步描述：
参见图1、图2、图3所示，本发明主要由上体(5)、下体(2)及喷涂机构(8)组成，通过上移动机构(7)、下移动机构(4)将此三部分连接起来。上体(5)安装有上体夹紧机构(11)和上体导向机构(12)，下体(2)安装有下体夹紧机构(16)和下体导向机构(15)；上体导向机构(12)及下体导向机构(15)保证装置的中心线在爬升过程中保持与缆索轴线重合；上移动机构(7)由导向轴2(9)、液压阻尼缸2(6)及气动缸组2(10)构成，下移动机构(4)由导向轴1(14)、液压阻尼缸1(3)及气动缸组1(13)构成，气动缸组2(10)、气动缸组1(13)及液压阻尼缸2(6)、液压阻尼缸1(3)构成气液阻尼回路，可实现机器人的连续升降。
所述连续行进式气动缆索维护机器人上升过程动作节拍分解为：a下体夹紧机构(16)夹紧，b上体夹紧机构(11)松开，c上移动缸组(29)以速度v匀速缩回，下移动缸组(28)以2v速度伸出，机器人本体以速度v匀速上升；d上体夹紧机构(11)夹紧，e下体夹紧机构(16)松开，f上移动缸组(29)以速度v伸出，下移动缸组(28)以2v速度缩回，机器人本体以速度v匀速上升。如此重复，机器人实现连续恒速爬升。机器人下降时改变动作节拍循环程序，就可实现连续恒速下降。
所述连续行进式气动缆索维护机器人气动控制系统采用由上体移动缸组(29)、下体移动缸组(28)两组移动缸组构成的同步定比速度分配回路，上体移动缸组(29)、下体移动缸组(28)分别由规格相同的气动缸组2(10)、气动缸组1(13)及液压阻尼缸2(6)、液压阻尼缸1(3)构成气液阻尼回路，液压阻尼缸2(6)与液压阻尼缸1(3)行程比为2∶1，活塞杆和活塞的面积比均为1∶2，液压阻尼缸2(6)与液压阻尼缸1(3)的上下两腔充满油液用油管将其并联起来，在上移动缸组(29)、下移动缸组(28)实现伸缩动作时，液压阻尼缸2(6)与液压阻尼缸1(3)起到阻尼限速和实时速度等比分配的作用。在液压阻尼缸2(6)与液压阻尼缸1(3)的连接油管上分别安装了液压单向节流阀(30)、液压单向节流阀(32)，通过对两个节流阀口开度的调节与设定，既控制了机器人整体的移动速度，又有效地解决了两个移动缸组活塞杆在伸出和缩回行程中速度不匹配的问题。分别用压力继电器(26)和压力继电器(27)检测两个夹紧执行气缸的锁紧压力；用单向阀(17)、单向阀(21)、单向阀(22)、单向阀(24)、单向阀(25)将夹紧缸回路、移动缸组回路及喷涂回路进行了压力隔离；压力继电器(19)实时监测地面泵站对机器人本体的供气压力，蓄能器(31)作为临时动力源；在夹紧缸回路中的二位五通电磁换向阀(20)、二位五通电磁换向阀(23)和主回路中的二位二通电磁换向阀(18)，均采用失电有效的控制方式，以确保机器人在系统掉电情况能够安全地依附在缆索(1)上。随着气路的泄露，由操作人员拉动机器人脐缆的支撑钢丝，使机器人安全缓慢下滑。

Claims (5)

1.一种连续行进式气动缆索维护机器人，其特征在于：它主要由上体(5)、下体(2)及喷涂机构(8)组成，通过上移动机构(7)、下移动机构(4)将此三部分连接起来；上体(5)安装有上体夹紧机构(11)和上体导向机构(12)，下体(2)安装有下体夹紧机构(16)和下体导向机构(15)，上体导向机构(12)及下体导向机构(15)保证装置的中心线在爬升过程中保持与缆索轴线重合；上移动机构(7)由导向轴2(9)、液压阻尼缸2(6)及气动缸组2(10)构成，下移动机构(4)由导向轴1(14)、液压阻尼缸1(3)及气动缸组1(13)构成，气动缸组2(10)、气动缸组1(13)及液压阻尼缸2(6)、液压阻尼缸1(3)构成气液阻尼回路，可实现机器人的连续升降。
2.按权利要求1所述连续行进式气动缆索维护机器人，其特征在于，所述下移动机构(4)与上移动机构(7)运动方向相反，且速度差值始终保持恒定。
3.按权利要求1所述连续行进式气动缆索维护机器人，其特征在于，所述液压阻尼缸2(6)与液压阻尼缸1(3)行程比为2∶1。
4.按权利要求1所述连续行进式气动缆索维护机器人，其特征在于，所述液压阻尼缸2(6)与液压阻尼缸1(3)活塞杆和活塞的面积比均为1∶2。
5.按权利要求1所述连续行进式气动缆索维护机器人，其特征在于，所述液压阻尼缸2(6)与液压阻尼缸1(3)的上下两腔充满油液用油管将其并联起来。
CN201110336194.9A 2011-10-31 连续行进式气动缆索维护机器人 Expired - Fee Related CN102787562B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201110336194.9A CN102787562B (zh) 2011-10-31 连续行进式气动缆索维护机器人

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201110336194.9A CN102787562B (zh) 2011-10-31 连续行进式气动缆索维护机器人

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102787562A true CN102787562A (zh) 2012-11-21
CN102787562B CN102787562B (zh) 2016-12-14

Family

ID=

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104612046A (zh) * 2015-01-29 2015-05-13 武桥重工集团股份有限公司 一种用于主缆加悬索结构桥梁的检查车
CN104652265A (zh) * 2015-03-05 2015-05-27 招商局重庆交通科研设计院有限公司 液压驱动桥梁缆索检测维修机器人
CN105088976A (zh) * 2015-08-14 2015-11-25 肖锐 一种能快速降温且用于桥梁的自动清理维护装置
CN110396929A (zh) * 2019-07-26 2019-11-01 中铁武汉勘察设计研究院有限公司 一种斜拉桥拉索套管防结冰方法及系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1256190A (zh) * 1999-12-10 2000-06-14 上海交通大学 电驱动缆索维护机器人
CN1256189A (zh) * 1999-12-10 2000-06-14 上海交通大学 气动蠕动式缆索机器人
CN2396935Y (zh) * 1999-12-10 2000-09-20 上海交通大学 气动蠕动式缆索机器人爬升装置
JP3392814B2 (ja) * 2000-07-27 2003-03-31 鹿島建設株式会社 自走式ケーブル除雪ロボット

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1256190A (zh) * 1999-12-10 2000-06-14 上海交通大学 电驱动缆索维护机器人
CN1256189A (zh) * 1999-12-10 2000-06-14 上海交通大学 气动蠕动式缆索机器人
CN2396935Y (zh) * 1999-12-10 2000-09-20 上海交通大学 气动蠕动式缆索机器人爬升装置
JP3392814B2 (ja) * 2000-07-27 2003-03-31 鹿島建設株式会社 自走式ケーブル除雪ロボット

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张家梁等: "气动蠕动式缆索维护机器人的研制", 《机器人》 *
李建永等: "缆索维护机器人气动系统设计研究", 《液压与气动》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104612046A (zh) * 2015-01-29 2015-05-13 武桥重工集团股份有限公司 一种用于主缆加悬索结构桥梁的检查车
CN104652265A (zh) * 2015-03-05 2015-05-27 招商局重庆交通科研设计院有限公司 液压驱动桥梁缆索检测维修机器人
CN105088976A (zh) * 2015-08-14 2015-11-25 肖锐 一种能快速降温且用于桥梁的自动清理维护装置
CN110396929A (zh) * 2019-07-26 2019-11-01 中铁武汉勘察设计研究院有限公司 一种斜拉桥拉索套管防结冰方法及系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101200199B (zh) 缆索爬升机器人结构
CN104568616B (zh) 一种桥面结构轮式滚动疲劳加载试验平台
CN108942897B (zh) 一种船体外表面绳牵引并联喷涂机器人
CN201411331Y (zh) 全自动管坯移送装置
CN202322177U (zh) 便携式重型电气设备搬运器
CN203382207U (zh) 多节联动提升机械手
CN107931372A (zh) 钢管在线自动矫直机
CN203213623U (zh) 滑移导向和纠偏装置
CN204337733U (zh) 一种液压钢丝绳传动跳楼机装置
CN202441047U (zh) 一种曲面上的吊篮导向装置
CN207891733U (zh) 钢桁拱桥涂装工程用移动施工平台
CN102787562A (zh) 连续行进式气动缆索维护机器人
CN102787562B (zh) 连续行进式气动缆索维护机器人
CN202137564U (zh) 振打式拔销装置
CN208791046U (zh) 一种智能轨排铺装机
CN108330923A (zh) 快速精准控制的分层取水闸门
CN108166948A (zh) 车载撬装式多功能采油机
CN104229637B (zh) 拔伸机环模更换装置
CN208473899U (zh) 一种新型防水材料铺设台车
CN204416865U (zh) 智能垂直牵引机
CN209480562U (zh) 一种链条推拉型注塑机换模台车
CN203546680U (zh) 一种双吊点行程精确控制装置
CN206681015U (zh) 深基坑冠梁横撑拆装设备
CN202465101U (zh) 一种带临时小车的桥式起重机
CN206307951U (zh) 一种链条提升布置系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20161214

Termination date: 20181031

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee