CN104002306B - 伸缩机械手 - Google Patents
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Abstract
一种伸缩机械手,包括:卷收装置,包括卷筒、发条弹簧及卷收轴承;发条弹簧收容于卷筒内,两个卷收轴承分别设于卷筒的两端;柔性杆装置,包括柔性杆;柔性杆的一端通过开设于卷筒上的开口部与发条弹簧的一端连接,柔性杆卷收于卷筒的外壁上;摩擦轮装置,包括主动摩擦轮、从动摩擦轮、主动轮轴承及从动轮轴承;主动摩擦轮与从动摩擦轮平行设置,两个主动轮轴承分别设于主动摩擦轮的两端,两个从动轮轴承分别设于从动摩擦轮的两端;柔性杆的自由端穿过并夹于主动摩擦轮与从动摩擦轮之间;动力输出装置,用于控制主动摩擦轮及从动摩擦轮转动,以使卷收于卷筒上的柔性杆放卷,收容于卷筒内的发条弹簧反卷。上述伸缩机械手具有智能性较好的特性。
Description
技术领域
本发明涉及核工业机器人领域,特别是涉及一种伸缩机械手。
背景技术
核电站的蒸汽发生器是类似于锅炉的密闭空间,是人所不能到达的危险的狭小空间,并有一定的辐射性和潮湿性,内部分布着很多传热管。传热管的破裂不仅仅造成核泄露,还会带来大量的经济损失。据统计1979年比利时的DOEL核电厂和1982年的美国GINNA核电厂发生传热管破裂事件,事故的原因是传热管受机械应力和热应力的作用发生破裂,造成了数千亿美元的损失。为提早预防事故的发生,需对传热管进行破裂和有无灰尘的检查。
目前有关蒸汽发生器视频检测装置,就移动模式主要有机械臂式、轨道式、爬壁式。就终端检测模式而言,主要有摄像头式、涡流式等模式。这些移动模式或终端检测模式,一个共同的特点是体积庞大,智能性差,不宜操作等缺点,且同时需要多位辅助人员进行辅助。
中国发明专利CN101936679A蒸汽发生器视频检测装置,是利用轨道滑移式来实现检测装置的运动,由于轨道长度较大,而工作空间狭小,轨道位置难以伸展调整,导致部分发热管难以检测到位,而带来安全隐患。
法国发明专利WO2011151591A2蒸汽发生器视频检测装置,是机器人挂载伸缩机械臂,机械臂前端装有摄像头,当机器人在狭小的空间内贴着器壁行走时,机械手可以伸到中心地带的传热管,对其进行破裂和灰尘的视频检查,靠分度轮驱动实现伸缩杆进退,当碰到不可控的情况时伸缩杆难以回收。
发明内容
基于此,有必要提供一种智能性较好的伸缩机械手。
一种伸缩机械手,包括:
卷收装置,包括卷筒、发条弹簧及卷收轴承;所述发条弹簧收容于所述卷筒内,两个所述卷收轴承分别设于所述卷筒的两端;
柔性杆装置,包括柔性杆;所述柔性杆的一端通过开设于所述卷筒上的开口部与所述发条弹簧的一端连接,所述柔性杆卷收于所述卷筒的外壁上;
摩擦轮装置,包括主动摩擦轮、从动摩擦轮、主动轮轴承及从动轮轴承;所述主动摩擦轮与所述从动摩擦轮平行设置,两个所述主动轮轴承分别设于所述主动摩擦轮的两端,两个所述从动轮轴承分别设于所述从动摩擦轮的两端;所述柔性杆的自由端穿过并夹于所述主动摩擦轮与所述从动摩擦轮之间;及
动力输出装置,用于控制所述主动摩擦轮及所述从动摩擦轮转动,以使卷收于所述卷筒上的所述柔性杆放卷,收容于所述卷筒内的所述发条弹簧反卷。
在其中一个实施例中,所述卷收装置还包括固定件及滑环;
所述固定件包括筒状主体部及环设于所述筒状主体部上的固定板;所述筒状主体部一端嵌入所述卷筒内,所述固定板固定于所述卷筒的端面上;
所述滑环包括基座及设于所述基座一端的端面上的引线头,所述引线头上设于贯穿所述引线头及所述基座的引线孔;所述基座远离所述引线头的一端容置于所述筒状主体部内,所述筒状主体部位于所述卷筒内的一端开设有紧定螺纹孔,所述基座通过紧定螺钉固定于所述筒状主体部上;
位于所述卷筒具有所述固定件的一端处的所述卷收轴承的内圈固定于所述筒状主体部位于所述卷筒外的一端上。
在其中一个实施例中,还包括用于控制所述动力输出装置输出动力的控制装置;所述卷收装置的线路与所述控制装置的线路通过所述滑环连接。
在其中一个实施例中,所述柔性杆包括两条卷尺,两条所述卷尺配合形成中空且两端开口的柱状结构。
在其中一个实施例中,所述卷尺的材质为45号钢;
或者,所述卷尺的横截面的厚度为0.2mm,宽度为25mm,高度为2mm;所述发条弹簧的厚度为0.1mm。
在其中一个实施例中,所述柔性杆装置还包括伸出定位件,所述伸出定位件穿设于所述柔性杆上,且位于所述摩擦轮装置远离所述卷收装置的一侧,用于支撑所述柔性杆,并限定所述柔性杆的伸出方向;
或者,所述柔性杆装置还包括用于安装工业内窥头的安装件,所述安装件固定于所述柔性杆的自由端处;
或者,所述开口部呈工字型;
或者,所述发条弹簧与所述柔性杆连接的一端具有T型口,或者所述柔性杆与所述发条弹簧连接的一端具有T型口;所述发条弹簧与所述柔性杆通过T型口连接。
在其中一个实施例中,当卷收于所述卷筒上的柔性杆放卷一圈时,收容于所述卷筒内的发条弹簧反卷一圈;卷收于所述卷筒上的柔性杆的最大放卷圈数小于收容于所述卷筒内的发条弹簧的最大反卷圈数。
在其中一个实施例中,所述发条弹簧的长度为2000mm,所述柔性杆的长度为1700mm。
在其中一个实施例中,所述摩擦轮装置还包括主动轮橡胶套及从动轮橡胶套,所述主动轮橡胶套与所述从动轮橡胶套分别套设于所述主动摩擦轮与所述从动摩擦轮上。
在其中一个实施例中,所述主动摩擦轮的主动轮轴与所述从动摩擦轮的从动轮轴的间距大于[a];
其中,[a]表示许用轴间距,
KA表示工况系数;P1表示主动摩擦轮功率;i表示主动摩擦轮与从动摩擦轮之间的传动比;fP表示许用摩擦因数;n1表示主动摩擦轮转速;CP表示橡胶套的许用应力;
在其中一个实施例中,所述主动摩擦轮的主动轮轴与所述从动摩擦轮的从动轮轴的间距为12.5mm;
或者,所述柔性杆的宽度大于所述主动轮橡胶套在沿所述主动摩擦轮的轴向上的长度。
在其中一个实施例中,所述动力输出装置包括驱动电机、电机座、带轮及同步带;
所述电机座固定于所述驱动电机上,所述驱动电机的输出轴穿过所述电机座;两个所述带轮分别穿设于所述主动摩擦轮的主动轮轴与所述驱动电机的输出轴上,穿设于所述主动轮轴上的所述带轮通过端盖固定于所述主动摩擦轮上,穿设于所述输出轴上的所述带轮通过紧定螺钉固定于所述驱动电机上;所述同步带套设于两个所述带轮上;
位于所述主动摩擦轮具有所述带轮的一端处的所述主动轮轴承位于所述带轮远离所述端盖的一端处。
在其中一个实施例中,还包括壳体装置,所述壳体装置包括四个部件,分别为依次连接的第一挡板、第一主体部、第二主体部及第二挡板,相邻两部件之间的接触面之间通过密封垫密封;
所述第一主体部靠近所述第一挡板的一侧具有第一底板,靠近所述第二主体部的一侧为开口结构;所述第一底板一端处设有安装轴,所述卷筒套设于所述安装轴上,位于所述卷筒靠近所述第一底板的一端处的所述卷收轴承的内圈固定于所述安装轴上,且所述发条弹簧以所述安装轴为轴进行收卷及放卷;所述第一底板的另一端处形成有安装所述动力输出装置的安装腔,所述动力输出装置固定于所述安装腔内;所述第一底板的中部设有主动轮安装孔及从动轮安装孔,所述主动轮安装孔靠近所述动力输出装置,所述主动摩擦轮的一端与所述从动摩擦轮的一端分别安装于所述主动轮安装孔及从动轮安装孔内;
所述第二主体部靠近所述第一主体部的一侧具有第二底板,靠近所述第二挡板的一侧为开口结构;所述卷筒远离所述第一底板的一端穿设于所述第二底板上,且位于所述卷筒远离所述第一底板的一端处的所述卷收轴承的外圈固定于所述第二底板上;所述第二底板靠近所述动力输出装置的一端缺失,以使所述主动摩擦轮、所述从动摩擦轮及所述动力输出装置远离所述第一底板的一端容置于所述第二主体部内;
其中,所述壳体装置位于所述主动摩擦轮与所述从动摩擦轮上方的部分处开设有缺口部,所述缺口部用于所述柔性杆伸出或缩回所述壳体装置内。
在其中一个实施例中,所述柔性杆装置还包括伸出定位件,所述伸出定位件穿设于所述柔性杆上,且位于所述摩擦轮装置远离所述卷收装置的一侧,用于支撑所述柔性杆,并限定所述柔性杆的伸出方向;所述伸出定位件靠近所述摩擦轮装置一端的相对的两侧向外延伸形成侧翼部;两所述侧翼部覆盖所述缺口部,且所述伸出定位件通过所述侧翼部固定于所述壳体装置上;
或者,所述第一主体部与所述第二主体部远离所述动力输出装置的一端呈圆弧形状,并与所述卷筒配合形成圆弧状空间。
上述伸缩机械手工作时,动力输出装置控制主动摩擦轮及从动摩擦轮转动,进而使得夹于主动摩擦轮及从动摩擦轮转动之间的柔性杆在摩擦力的驱动下向外伸出,进而使得卷收于卷筒上的柔性杆放卷,同时使得收容于卷筒内的发条弹簧反卷,发条弹簧反卷集聚回收动力。当柔性杆伸长到一定长度后,动力输出装置控制主动摩擦轮及从动摩擦轮反向转动,可以使得伸出的部分柔性杆收卷,并释放发条弹簧集聚的回收动力。当上述伸缩机械手遇到不可控情况时,例如,断电时,动力输出装置停止工作,伸出的部分柔性杆可以在发条弹簧集聚的回收力的作用下收卷,恢复至初始状态。因此,上述伸缩机械手具有智能性较好的特性。而且上述伸缩机械手采用柔性杆作为执行部分,相对传统的刚性机械手,具有结构简单、响应速度较快、效率较高、更适合在有限的空间内工作的特点。
附图说明
图1为一实施方式的伸缩机械手的结构示意图;
图2为图1中的卷收装置的结构示意图;
图3为图1中的柔性杆装置的结构示意图;
图4为图1中的摩擦轮装置的结构示意图;
图5为图1中的动力输出装置的结构示意图;
图6为图1中的壳体装置的结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是,本发明可以以多种不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图1所示,一实施方式的伸缩机械手10,包括卷收装置100、柔性杆装置200、摩擦轮装置300、动力输出装置400、控制装置(图未示)及壳体装置500。上述伸缩机械手10用于蒸汽发生器视频采集,特别是,核电站的蒸汽发生器。
如图1-3所示,卷收装置100包括卷筒110、发条弹簧120、固定件130、滑环140及卷收轴承150。
卷筒110上开设有开口部112。
发条弹簧120收容于卷筒110内。
固定件130包括筒状主体部132及环设于筒状主体部132上的固定板134。筒状主体部134一端嵌入卷筒110内。固定板134固定于卷筒110的端面上。在本实施方式中,固定板134通过螺纹固定件(图未示)固定于卷筒110的端面上。
滑环140包括基座142及设于基座142一端的端面上的引线头144。引线头144上设于贯穿引线头144及基座142的引线孔(图未标)。基座142远离引线头144的一端容置于筒状主体部132内。筒状主体部132位于卷筒110内的一端开设有紧定螺纹孔136。基座142通过紧定螺钉138固定于筒状主体部132上。滑环140在随着卷收装置100一起旋转的同时,其端部引线头144并不随其转动,从而可以有效避免卷收装置100旋转所带来的线路紊乱。
两个卷收轴承150分别设于卷筒110的两端处。在本实施方式中,位于卷筒110远离滑环140一端处的卷收轴承150的外圈扣在卷筒110内壁上。位于卷筒110另一端处的卷收轴承150的内圈与筒状主体部132连接。可以理解,在其他实施方式中,固定件130及滑环140可以缺省,此时可以直接将两个卷收轴承150分别设于卷筒110的两端处。
柔性杆装置200包括柔性杆210、伸出定位件220及安装件230。
在本实施方式中,柔性杆210包括两条卷尺212,两条卷尺212配合形成中空且两端开口的柱状结构。常见的钢卷尺既能卷曲又能伸直,但常见的钢卷尺伸出不到1米远时便会负重打弯,达不到1.5米的伸长距离要求。而且在钢卷尺伸直的距离内,其自身还会发生一定程度的圆弧状弯曲,进而容易出现碰到管壁,造成管壁擦伤的情况。而本案的柔性杆210既能卷曲又能伸直,伸出后既不会打弯,也不会产生圆弧状弯曲,不会出现擦伤管壁的情况。可以理解,在其他实施方式中,柔性杆210也可以不包括卷尺,柔性杆210也可以由其他既能卷曲又能伸直的材料制得。
进一步,在本实施方式中,卷尺212的材质为45号钢。卷尺212的横截面为弧形截面,其厚度为0.2mm,宽度为25mm,高度为2mm。
柔性杆210受力主要来自自身重力和固定于其自由端处的工业内窥头负重,不需要太大的回收力,根据已有的卷尺212的尺寸,选取发条弹簧120的厚度为0.1mm。
柔性杆210的一端通过开口部112与发条弹簧120的一端连接。柔性杆210卷收于卷筒110的外壁上。
进一步,在本实施方式中,开口部112呈工字型,能有效阻止发条弹簧120随柔性杆210从卷筒110内抽出。
进一步,在本实施方式中,柔性杆210与发条弹簧120连接的一端具有T型口(图未示),柔性杆210与发条弹簧120通过T型口连接。可以理解,在其他实施方式中,发条弹簧120与柔性杆210连接的一端具有T型口,柔性杆210与发条弹簧120通过T型口连接。
伸出定位件220穿设于柔性杆210上,且位于摩擦轮装置300远离卷收装置100的一侧。柔性杆210在经过摩擦轮装置300的夹紧之后由于形状不能及时恢复,伸出后容易打弯,伸出定位件220的作用是给柔性杆210一个支撑力,同时辅助柔性杆210按一定的方向伸出。可以理解,在其他实施方式中,伸出定位件220可以缺省。
安装件230固定于柔性杆210的自由端处,用于安装工业内窥头(图未示),以便在蒸汽发生器内进行视频采集。在本实施方式中,安装件230通过螺丝固定于柔性杆210的自由端处。
工作原理:当卷收于卷筒110上的柔性杆210放卷一圈时,收容于卷筒110内的发条弹簧120反卷一圈。为了保证柔性杆210能够最大程度的伸出,卷收于卷筒110上的柔性杆210的最大放卷圈数小于收容于卷筒110内的发条弹簧120的最大反卷圈数。在本实施方式中,柔性杆210的长度为1700mm,发条弹簧120的长度为2000mm。
如图1及图4所示,摩擦轮装置300包括主动摩擦轮310、从动摩擦轮320、主动轮轴承330、从动轮轴承340、主动轮橡胶套350及从动轮橡胶套360。
主动摩擦轮310与从动摩擦轮320平行设置。两个主动轮轴承330分别设于主动摩擦轮310的两端。两个从动轮轴承340分别设于从动摩擦轮320的两端。主动轮轴承330与从动轮轴承340能有效提高传递效率。
主动轮橡胶套350与从动轮橡胶套360分别套设于主动摩擦轮310与从动摩擦轮320上。在本实施方式中,柔性杆210的自由端穿过并夹于主动轮橡胶套350及从动轮橡胶套360。主动轮橡胶套350及从动轮橡胶套360的作用在于方便装配和控制合适的夹紧力。可以理解,在其他实施方式中,主动轮橡胶套350及从动轮橡胶套360可以缺省,此时,柔性杆210的自由端穿过并夹于主动摩擦轮310与从动摩擦轮320之间。
进一步,在本实施方式中,主动摩擦轮310的主动轮轴312与从动摩擦轮320的从动轮轴322的间距大于[a]。
其中,[a]表示许用轴间距,
KA表示工况系数;P1表示主动摩擦轮功率;i表示主动摩擦轮与从动摩擦轮之间的传动比;fP表示许用摩擦因数;n1表示主动摩擦轮转速;CP表示橡胶套的许用应力;
在本实施方式中,主动轮轴312与从动轮轴314的间距为12.5mm。其中,主动轮橡胶套350在沿主动摩擦轮310的轴向上的长度为28mm。主动轮橡胶套350与从动轮橡胶套360的长度相同。
进一步,在本实施方式中,柔性杆210的宽度大于主动轮橡胶套350在沿主动摩擦轮310的轴向上的长度。从而能有效防止柔性杆210在伸缩时,其边缘对主动轮橡胶套350及从动轮橡胶套360造成刮伤。
如图1、图3及图5所示,动力输出装置400用于控制主动摩擦轮310及从动摩擦轮320转动,以使卷收于卷筒110上的柔性杆210放卷,收容于卷筒110内的发条弹簧120反卷。
在本实施方式中,动力输出装置400包括驱动电机410、电机座420、带轮430、同步带440、端盖450及紧定螺钉460。
电机座420固定于驱动电机410上,在本实施方式中,电机座420通过螺纹固定件固定于驱动电机410上。驱动电机410的输出轴412穿过电机座420。两个带轮430分别穿设于主动摩擦轮310的主动轮轴312与驱动电机410的输出轴412上。穿设于主动轮轴312上的带轮430通过端盖450固定于主动摩擦轮310上,端盖450的端部夹紧实现带轮430的周向和轴向固定。穿设于输出轴412上的带轮430通过紧定螺钉460固定于驱动电机410上,紧定螺钉460的作用是实现了带轮430的轴向和周向固定。同步带440套设于两个带轮430上。位于主动摩擦轮310具有带轮430的一端处的主动轮轴承330位于带轮430远离端盖450的一端处。可以理解,在其他实施方式中,驱动电机410带动主动摩擦轮310的转动还可以通过齿轮传动传递。
控制装置(图未示)用于控制动力输出装置400输出动力。卷收装置100上的线路与控制装置的线路通过滑环140连接,避免了卷收装置100旋转所带来的线路紊乱。
如图1、图3及图6所示,壳体装置500包括四个部件,分别为依次连接的第一挡板510、第一主体部520、第二主体部530及第二挡板540,相邻两部件之间的接触面之间通过密封垫密封。
第一主体部520靠近第一挡板510的一侧具有第一底板522,靠近第二主体部530的一侧为开口结构。第一底板522一端处设有安装轴524,卷筒110套设于安装轴524上,位于卷筒110靠近第一底板522的一端处的卷收轴承150的内圈固定于安装轴524上,且发条弹簧120以安装轴524为轴进行反卷及放卷。第一底板522的另一端处形成有安装动力输出装置400的安装腔526,动力输出装置400固定于安装腔526内。第一底板522的中部设有主动轮安装孔527及从动轮安装孔528,主动轮安装孔527靠近动力输出装置400。主动摩擦轮310的一端与从动摩擦轮320的一端分别安装于主动轮安装孔527及从动轮安装孔528内。
第二主体部530靠近第一主体部520的一侧具有第二底板532,靠近第二挡板540的一侧为开口结构。卷筒110远离第一底板522的一端穿设于第二底板532上,且位于卷筒110远离第一底板522的一端处的卷收轴承150的外圈固定于第二底板532上。第二底板532靠近动力输出装置400的一端缺失,以使主动摩擦轮310、从动摩擦轮320及动力输出装置400远离第一底板522的一端容置于第二主体部530内。
其中,壳体装置500位于主动摩擦轮310与从动摩擦轮320上方的部分处开设有缺口部550。缺口部550用于柔性杆210伸出或缩回壳体装置500内。在本实施方式中,伸出定位件220靠近摩擦轮装置300一端的相对的两侧向外延伸形成侧翼部222。两侧翼部222覆盖缺口部550,且伸出定位件220通过侧翼部222固定于壳体装置500上。
进一步,在本实施方式中,第一主体部520与第二主体部530远离动力输出装置400的一端呈圆弧形状,并与卷筒110配合形成圆弧状空间,可以有效防止存储于该空间内的柔性杆210散脱。
壳体装置500的作用在于固定驱动电机410、固定各类轴承、固定控制装置的电路板。壳体装置500的作用还在于提供一个部分密闭的空间。柔性杆210的进出是与外界相连的,与柔性杆210直接相连的卷收装置100、柔性杆装置200、摩擦轮装置300是不密封的。动力输出装置400是在一个密封空间内。壳体装置500的部件之间的结合处有密封槽,密封槽里塞有密封垫,进而实现密封。密封垫密封是一种挤压型密封,挤压型密封的基本工作原理是依靠密封垫发生弹性变形,在密封接触面上造成接触压力,接触压力大于被密封介质的内压,则不发生泄漏,反之,则发生泄漏。
上述伸缩机械手10工作时,动力输出装置400控制主动摩擦轮310及从动摩擦轮320转动,进而使得夹于主动摩擦轮310及从动摩擦轮转动320之间的柔性杆210在摩擦力的驱动下向外伸出,进而使得卷收于卷筒110上的柔性杆210放卷,同时使得收容于卷筒110内的发条弹簧120反卷,发条弹簧120反卷集聚回收动力。当柔性杆210伸长到一定长度后,动力输出装置400控制主动摩擦轮310及从动摩擦轮320反向转动,可以使得伸出的部分柔性杆210收卷,并释放发条弹簧120集聚的回收动力。当上述伸缩机械手10遇到不可控情况时,例如,断电时,动力输出装置400停止工作,伸出的部分柔性杆210可以在发条弹簧120集聚的回收力的作用下收卷,恢复至初始状态。因此,上述伸缩机械手10具有智能性较好的特性。而且上述伸缩机械手10采用柔性杆210作为执行部分,相对传统的刚性机械手,具有结构简单、响应速度较快、效率较高、更适合在有限的空间内工作的特点。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (20)
1.一种伸缩机械手,其特征在于,包括:
卷收装置,包括卷筒、发条弹簧及卷收轴承;所述发条弹簧收容于所述卷筒内,两个所述卷收轴承分别设于所述卷筒的两端;
柔性杆装置,包括柔性杆;所述柔性杆的一端通过开设于所述卷筒上的开口部与所述发条弹簧的一端连接,所述柔性杆卷收于所述卷筒的外壁上;
摩擦轮装置,包括主动摩擦轮、从动摩擦轮、主动轮轴承及从动轮轴承;所述主动摩擦轮与所述从动摩擦轮平行设置,两个所述主动轮轴承分别设于所述主动摩擦轮的两端,两个所述从动轮轴承分别设于所述从动摩擦轮的两端;所述柔性杆的自由端穿过并夹于所述主动摩擦轮与所述从动摩擦轮之间;及
动力输出装置,用于控制所述主动摩擦轮及所述从动摩擦轮转动,以使卷收于所述卷筒上的所述柔性杆放卷,收容于所述卷筒内的所述发条弹簧反卷。
2.根据权利要求1所述的伸缩机械手,其特征在于,所述卷收装置还包括固定件及滑环;
所述固定件包括筒状主体部及环设于所述筒状主体部上的固定板;所述筒状主体部一端嵌入所述卷筒内,所述固定板固定于所述卷筒的端面上;
所述滑环包括基座及设于所述基座一端的端面上的引线头,所述引线头上设于贯穿所述引线头及所述基座的引线孔;所述基座远离所述引线头的一端容置于所述筒状主体部内,所述筒状主体部位于所述卷筒内的一端开设有紧定螺纹孔,所述基座通过紧定螺钉固定于所述筒状主体部上;
位于所述卷筒具有所述固定件的一端处的所述卷收轴承的内圈固定于所述筒状主体部位于所述卷筒外的一端上。
3.根据权利要求2所述的伸缩机械手,其特征在于,还包括用于控制所述动力输出装置输出动力的控制装置;所述卷收装置的线路与所述控制装置的线路通过所述滑环连接。
4.根据权利要求1所述的伸缩机械手,其特征在于,所述柔性杆包括两条卷尺,两条所述卷尺配合形成中空且两端开口的柱状结构。
5.根据权利要求4所述的伸缩机械手,其特征在于,所述卷尺的材质为45号钢。
6.根据权利要求4所述的伸缩机械手,其特征在于,所述卷尺的横截面的厚度为0.2mm,宽度为25mm,高度为2mm;所述发条弹簧的厚度为0.1mm。
7.根据权利要求1所述的伸缩机械手,其特征在于,所述柔性杆装置还包括伸出定位件,所述伸出定位件穿设于所述柔性杆上,且位于所述摩擦轮装置远离所述卷收装置的一侧,用于支撑所述柔性杆,并限定所述柔性杆的伸出方向。
8.根据权利要求1所述的伸缩机械手,其特征在于,所述柔性杆装置还包括用于安装工业内窥头的安装件,所述安装件固定于所述柔性杆的自由端处。
9.根据权利要求1所述的伸缩机械手,其特征在于,所述开口部呈工字型。
10.根据权利要求1所述的伸缩机械手,其特征在于,所述发条弹簧与所述柔性杆连接的一端具有T型口,或者所述柔性杆与所述发条弹簧连接的一端具有T型口;所述发条弹簧与所述柔性杆通过T型口连接。
11.根据权利要求1所述的伸缩机械手,其特征在于,当卷收于所述卷筒上的柔性杆放卷一圈时,收容于所述卷筒内的发条弹簧反卷一圈;卷收于所述卷筒上的柔性杆的最大放卷圈数小于收容于所述卷筒内的发条弹簧的最大反卷圈数。
12.根据权利要求11所述的伸缩机械手,其特征在于,所述发条弹簧的长度为2000mm,所述柔性杆的长度为1700mm。
13.根据权利要求1所述的伸缩机械手,其特征在于,所述摩擦轮装置还包括主动轮橡胶套及从动轮橡胶套,所述主动轮橡胶套与所述从动轮橡胶套分别套设于所述主动摩擦轮与所述从动摩擦轮上。
14.根据权利要求13所述的伸缩机械手,其特征在于,所述主动摩擦轮的主动轮轴与所述从动摩擦轮的从动轮轴的间距大于[a];
其中,[a]表示许用轴间距,
KA表示工况系数;P1表示主动摩擦轮功率;i表示主动摩擦轮与从动摩擦轮之间的传动比;fP表示许用摩擦因数;n1表示主动摩擦轮转速;CP表示橡胶套的许用应力;
15.根据权利要求14所述的伸缩机械手,其特征在于,所述主动摩擦轮的主动轮轴与所述从动摩擦轮的从动轮轴的间距为12.5mm。
16.根据权利要求14所述的伸缩机械手,其特征在于,所述柔性杆的宽度大于所述主动轮橡胶套在沿所述主动摩擦轮的轴向上的长度。
17.根据权利要求1所述的伸缩机械手,其特征在于,所述动力输出装置包括驱动电机、电机座、带轮及同步带;
所述电机座固定于所述驱动电机上,所述驱动电机的输出轴穿过所述电机座;两个所述带轮分别穿设于所述主动摩擦轮的主动轮轴与所述驱动电机的输出轴上,穿设于所述主动轮轴上的所述带轮通过端盖固定于所述主动摩擦轮上,穿设于所述输出轴上的所述带轮通过紧定螺钉固定于所述驱动电机上;所述同步带套设于两个所述带轮上;
位于所述主动摩擦轮具有所述带轮的一端处的所述主动轮轴承位于所述带轮远离所述端盖的一端处。
18.根据权利要求1所述的伸缩机械手,其特征在于,还包括壳体装置,所述壳体装置包括四个部件,分别为依次连接的第一挡板、第一主体部、第二主体部及第二挡板,相邻两部件之间的接触面之间通过密封垫密封;
所述第一主体部靠近所述第一挡板的一侧具有第一底板,靠近所述第二主体部的一侧为开口结构;所述第一底板一端处设有安装轴,所述卷筒套设于所述安装轴上,位于所述卷筒靠近所述第一底板的一端处的所述卷收轴承的内圈固定于所述安装轴上,且所述发条弹簧以所述安装轴为轴进行收卷及放卷;所述第一底板的另一端处形成有安装所述动力输出装置的安装腔,所述动力输出装置固定于所述安装腔内;所述第一底板的中部设有主动轮安装孔及从动轮安装孔,所述主动轮安装孔靠近所述动力输出装置,所述主动摩擦轮的一端与所述从动摩擦轮的一端分别安装于所述主动轮安装孔及从动轮安装孔内;
所述第二主体部靠近所述第一主体部的一侧具有第二底板,靠近所述第二挡板的一侧为开口结构;所述卷筒远离所述第一底板的一端穿设于所述第二底板上,且位于所述卷筒远离所述第一底板的一端处的所述卷收轴承的外圈固定于所述第二底板上;所述第二底板靠近所述动力输出装置的一端缺失,以使所述主动摩擦轮、所述从动摩擦轮及所述动力输出装置远离所述第一底板的一端容置于所述第二主体部内;
其中,所述壳体装置位于所述主动摩擦轮与所述从动摩擦轮上方的部分处开设有缺口部,所述缺口部用于所述柔性杆伸出或缩回所述壳体装置内。
19.根据权利要求18所述的伸缩机械手,其特征在于,
所述柔性杆装置还包括伸出定位件,所述伸出定位件穿设于所述柔性杆上,且位于所述摩擦轮装置远离所述卷收装置的一侧,用于支撑所述柔性杆,并限定所述柔性杆的伸出方向;所述伸出定位件靠近所述摩擦轮装置一端的相对的两侧向外延伸形成侧翼部;两所述侧翼部覆盖所述缺口部,且所述伸出定位件通过所述侧翼部固定于所述壳体装置上。
20.根据权利要求18所述的伸缩机械手,其特征在于,所述第一主体部与所述第二主体部远离所述动力输出装置的一端呈圆弧形状,并与所述卷筒配合形成圆弧状空间。
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