CN108217544A - 一种爬绳用机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种爬绳用机器人，包括电池组、电机、减速器、驱动轮、主机架板和胀紧链，电池组、电机、减速器和驱动轮依序相连并提供动力，胀紧链设置在主机架板上且半围着驱动轮设置，主机架板上设置有面罩，面罩覆盖驱动轮和胀紧链；驱动轮上均布有若干个用于夹持升降绳的插销；其优点在于：1通过驱动轮和胀紧链共同夹紧升降绳产生的摩擦力，可以吊起250~300公斤的重量，可以带2~3人及一批物资伸入高空；2其夹持原理是大轮与多个小轮的方式，与两滚动、两齿轮、或者点接触的配合原理不同，对升降绳的损伤比较小，不会切断升降绳的纤维。

Description

一种爬绳用机器人

技术领域

本发明涉及机器人领域；具体是一种爬绳用机器人。

背景技术

社会进步，人口越来越聚集，高大的建筑物越来越多，对高空作业的辅助设备需求越来越大，各种爬绳机应运而生。

有些爬绳机采用电机加两个滚动轮咬合的方式来实现升降目的，采用滚轮和绳索之间的摩擦力，但是挂重能力较差，如申请号为CN201511001241.9的“一种爬绳机器人”；还有一些为了增加挂重能力，采用了电机加齿轮啮合的方式，如专利号为 CN201520152288.4的“一种爬绳机器人”，这种结构对绳索的伤害比较大，会使得绳索纤维丝的横截面为窄或啮合变形。还有一种采用点接触的方式，如申请号为CN201710226988.7的“一种基于异型链轮传动的大负载爬绳机构”，其也会破坏绳索纤维丝，损害绳索，降低整台设备的使用寿命。

发明内容

本发明针对现有技术不足，提供了一种承重大，功能全，对升降绳磨损小的一种爬绳用机器人。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：一种爬绳用机器人包括电池组、电机、减速器、驱动轮、主机架板和胀紧链，所述电池组、所述电机、所述减速器和所述驱动轮依序相连并提供动力，电池组、电机、减速器设置在所述主机架板的一侧，所述驱动轮设置在所述主机架板的另一侧，所述驱动轮上均布有若干个用于夹持升降绳的插销，所述胀紧链设置在主机架板上且半围着驱动轮设置，所述胀紧链由若干组链单元相连构成，所述链单元包括两个外侧板和一个用于夹持升降绳的链滚轮；作为优选，所述链滚轮的外表面弧形内凹；所述主机架板上设置有面罩，所述面罩覆盖驱动轮和胀紧链；所述驱动轮上均布有若干个用于夹持升降绳的插销。

所述主机架板为钣金件，驱动轮设置在中间位置，右上角外凸为防转角，所述防转角上设置有引导环和第一O形扣，左侧中间外凸为把手角，所述把手角上设置有调速手把，左下角折弯形成吊环座，所述吊环座上挂悬有第二O形扣；顶部安装有用于引导升降绳进出的导绳块；所述防转角的下方设置有导向块，所述导向块一侧有斜面，并在斜面侧设置有绳槽，所述绳槽与所述末端块和/或所述链单元夹持升降绳。

所述胀紧链的一端安装在末端块上，所述末端块通过螺栓固定在主机架板上；胀紧链的另一端安装有调整块，所述调整块的上端设置有调节螺栓，所述调节螺栓的上端安装有胀紧滑块，所述胀紧滑块的外围设置有滑块座，所述滑块座固定在主机架板上，所述滑块座内有空腔，所述胀紧滑块可在滑块座的空腔的限定范围内做上下活动，用于调节胀紧链与内环槽之间的间距。

所述胀紧滑块的下方设置有缓冲手把，所述缓冲手把包括手柄部和顶起部，所述顶起部通过销轴安装在主机面板上，所述销轴设置在顶起部的偏心位置上，所述顶起部抵靠在胀紧滑块的底端，并随着缓冲手把的上下搬动手动调节胀紧滑块的高度。

所述第一O形扣下方悬挂有防坠器，所述防坠器内部安装一个固定齿块和一个手拔齿块，均在内侧弧形表面设置有倒刺，升降绳穿行在所述固定齿块和所述手拔齿块之间。

所述主机壳还包括顶盖板、外侧板和外围板，所述外侧板与所述主机架板之间用螺栓相连，所述电池组安装在外侧板的内表面，所述电机竖向安装在所述顶盖板上，所述减速器设置在电机的下方，所述减速器的壳体上安装有遥控模块和控制模块，所述主机壳内还设置有隔板，电池组设置在所述隔板的一侧，电机、减速器、所述遥控模块和所述控制模块设置在隔板的另一侧。

所述外侧板的外表面设置有调速把机架，所述调速转把的另一端固定在所述调速把机架上，。所述调速转把上安装有开关键和调速转动外壳所述调速转把与所述控制模块相连；所述外围板上设置有控制面板和遥控电线，所述控制面板与所述控制模块相连，控制面板上设置有启动键、急停键、转换键和功能面板；所述顶盖板的上方设置有手提环，所述手提环的两端分别固定在外侧板和主机架板的上端。

作为优选：所述驱动轮包括前盘、中槽和后盘，所述插销的两端分别固定在所述前盘和所述后盘上，所述插销高出所述中槽的圆周面；所述中槽的外表面呈内凹弧形，所述插销的中间端外露。

作为优选，所述驱动轮包括圆盘和中轮，所述中轮安装在主机架板上，所述中轮的外表面内凹，所述插销安装在中轮的外表面且中间端外露。

作为优选，所述驱动轮由外盘轮和内转轮组装而成，所述内转轮包括内盘和基轮，所述插销高出所述基轮的外表面；所述基轮的表面内凹。

本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：1通过驱动轮和胀紧链共同夹紧升降绳产生的摩擦力，可以吊起250~300公斤的重量，可以带2~3人及一批物资伸入高空；2其夹持原理是插销与多个链滚轮相配合的方式，与两滚动、两齿轮、或者点接触的配合原理不同，对升降绳的损伤比较小，不会切断升降绳的纤维；3可以由地面人员遥控升降；也可以乘座人员手动控制开关、急停、升降、速度等；在断电状态下，可以通过缓冲手把进行急停或缓降；在升降绳单侧断绳后可以手动控制防坠器进行悬停或缓降。

附图说明

图1为本发明实施例的工作示意图。

图2为本发明实施例的整体结构示意图一。

图3为本发明实施例的整体结构示意图二。

图4为本发明实施例的隐去轮壳罩的整体结构示意图一。

图5为本发明实施例的隐去轮壳罩的整体结构示意图二。

图6为本发明实施例的隐去外围板的整体结构示意图。

图7为本发明实施例的防坠器的工作示意图。

图8为本发明实施例一的驱动轮。

图9为本发明实施例二的驱动轮。

图10为本发明实施例三的驱动轮。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：如图1-10所示，标注如下：电池组1、电机2、减速器3、驱动轮4、前盘4a、中槽4b和后盘4c、圆盘4d、中轮4e、外盘轮4f、内转轮4g、内盘4g1、基轮4g2、主机架板5、防转角5a、把手角5b、吊环座5c、胀紧链6、外侧板6a、链滚轮6b、面罩7、插销8、引导环9、第一O形扣10、第二O形扣11、导绳块12、末端块13、调整块14、调节螺栓15、胀紧滑块16、滑块座17、缓冲手把18、手柄部18a、顶起部18b、销轴18c、防坠器20、固定齿块20a、手拔齿块20b、倒刺20c、顶盖板21、外侧板22、外围板23、遥控模块24、控制模块25、隔板26、调速把机架27、调速手把28、开关键28a、调速转动外壳28b、控制面板29、启动键29a、急停键29b、转换键29c、功能面板29d、遥控电线30、手提环31、升降绳32、地面控制绳段32a，高空悬挂上升段32b、高空悬挂下降段32c。

一种爬绳用机器人是一种以升降绳32为媒介实现人员或物资向上或向下运动的机器人，工作中，升降绳主要分成三个部分：地面控制绳段32a，高空悬挂上升段32b和高空悬挂下降段32c，如图1所示。

此爬绳用机器人包括一个由主机架板5和顶盖板21、外侧板22、外围板23组成一个壳体，外侧板与主机架板之间用螺栓相连，电池组安装在外侧板的内表面，电机竖向安装在顶盖板上，减速器设置在电机的下方，减速器的壳体上安装有遥控模块24和控制模块25，主机壳内还设置有隔板26，电池组设置在隔板的一侧，电机、减速器、遥控模块和控制模块设置在隔板的另一侧。

电池组1、电机2、减速器3和驱动轮4依序相连并提供动力，电池组、电机、减速器设置在主机架板的一侧，驱动轮设置在主机架板的另一侧，胀紧链6设置在主机架板上且半围着驱动轮设置，主机架板上设置有面罩7，面罩覆盖驱动轮和胀紧链。

驱动轮上均布有多个高出圆周面的用于夹持升降绳的插销8；胀紧链由多组链单元相连构成，链单元包括两个外侧板6a和一个用于夹持升降绳的链滚轮6b，链滚轮的外表面弧形内凹，插销和链滚轮相配合时，间距最小，夹持力最强。

主机架板为钣金件，驱动轮设置在中间位置，右上角外凸为防转角5a，防转角上设置有引导环9和第一O形扣10，左侧中间外凸为把手角5b，把手角上设置有调速手把28，左下角折弯形成吊环座5c，吊环座上挂悬有第二O形扣11；顶部安装有用于引导升降绳进出的导绳块12。

胀紧链的一端安装在末端块13上，末端块通过螺栓固定在主机架板上；胀紧链的另一端安装有调整块14，调整块的上端设置有调节螺栓15，调节螺栓的上端安装有胀紧滑块16，胀紧滑块的外围设置有滑块座17，滑块座固定在主机架板上，滑块座内有空腔，胀紧滑块可在滑块座的空腔的限定范围内做上下活动。

胀紧滑块的下方设置有缓冲手把18，缓冲手把包括手柄部18a和顶起部18b，顶起部优选圆饼形或凸轮形，顶起部通过销轴18c安装在主机面板上，销轴设置在顶起部的偏心位置上，顶起部抵靠在胀紧滑块的底端；，在电池组无电的情况下，可以手动调节，实现悬停或缓降。

设置有导向块19，导向块一侧有斜面，并在斜面侧设置有绳槽19a，绳槽与末端块和/或链单元夹持升降绳，可以防止升降绳跑位，此处的升降绳横截面会变大。

第一O形扣下方悬挂有防坠器20，防坠器内部安装一个固定齿块20a和一个手拔齿块20b，均在内侧弧形表面设置有倒刺20c，升降绳穿行在固定齿块和手拔齿块之间，在单侧升降绳断裂的情况下，实现悬停。

外侧板的外表面设置有调速把机架27，调速转把的另一端固定在调速把机架上，调速转把上安装有开关键28a和调速转动外壳28b，调速转把与控制模块相连；外围板上设置有控制面板29和遥控电线30，控制面板与控制模块相连，控制面板上设置有启动键29a、急停键29b、转换键29c和功能面板29d；顶盖板的上方设置有手提环31，手提环的两端分别固定在外侧板和主机架板的上端。

驱动轮有多种型式：

实施例一：驱动轮包括前盘4a、中槽4b和后盘4c，插销的两端分别固定在前盘和后盘上，插销高出中槽的圆周面，作为优选，中槽的外表面呈内凹弧形，插销的中间端外露。

实施例二：驱动轮包括圆盘4d和中轮4e，中轮安装在主机架板上，中轮的外表面内凹，插销安装在中轮的外表面且中间端外露。

实施例三：驱动轮由外盘轮4f和内转轮4g组装而成，内转轮包括内盘4g1和基轮4g2，插销高出基轮的外表面；作为优选，基轮的表面内凹。

在本申请的基础上的简单变形，也属本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种爬绳用机器人，其特征在于：包括电池组（1）、电机（2）、减速器（3）、驱动轮（4）、主机架板（5）和胀紧链（6），所述电池组、所述电机、所述减速器和所述驱动轮依序相连并提供动力，电池组、电机、减速器设置在所述主机架板的一侧，所述驱动轮设置在所述主机架板的另一侧，所述驱动轮上均布有若干个用于夹持升降绳的插销（8），所述胀紧链设置在主机架板上且半围着驱动轮设置，所述胀紧链由若干组链单元相连构成，所述链单元包括两个外侧板（6a）和一个用于夹持升降绳的链滚轮（6b），所述链滚轮的外表面弧形内凹；所述主机架板上设置有面罩（7），所述面罩覆盖驱动轮和胀紧链。

2.如权利要求1所述的一种爬绳用机器人，其特征在于：所述主机架板为钣金件，驱动轮设置在中间位置，右上角外凸为防转角（5a），所述防转角上设置有引导环（9）和第一O形扣（10），左侧中间外凸为把手角（5b），所述把手角上设置有调速手把（28），左下角折弯形成吊环座（5c），所述吊环座上挂悬有第二O形扣（11）；顶部安装有用于引导升降绳进出的导绳块（12），所述防转角的下方设置有导向块（19），所述导向块一侧有斜面，并在斜面侧设置有绳槽（19a）。

3.如权利要求2所述的一种爬绳用机器人，其特征在于：所述胀紧链的一端安装在末端块（13）上，所述末端块通过螺栓固定在主机架板上；胀紧链的另一端安装有调整块（14），所述调整块的上端设置有调节螺栓（15），所述调节螺栓的上端安装有胀紧滑块（16），所述胀紧滑块的外围设置有滑块座（17），所述滑块座固定在主机架板上，所述滑块座内有空腔，所述胀紧滑块可在滑块座的空腔的限定范围内做上下活动，用于调节胀紧链与内环槽之间的间距。

4.如权利要求3所述的一种爬绳用机器人，其特征在于：所述胀紧滑块的下方设置有缓冲手把（18），所述缓冲手把包括手柄部（18a）和顶起部（18b），所述顶起部通过销轴（18c）安装在主机面板上，所述销轴设置在顶起部的偏心位置上，所述顶起部抵靠在胀紧滑块的底端。

5.如权利要求4所述的一种爬绳用机器人，其特征在于：所述主机架板和顶盖板（21）、外侧板（22）、外围板（23）共同组成一个壳体，所述外侧板与所述主机架板之间用螺栓相连，所述电池组安装在外侧板的内表面，所述电机竖向安装在所述顶盖板上，所述减速器设置在电机的下方，所述减速器的壳体上安装有遥控模块（24）和控制模块（25），所述主机壳内还设置有隔板（26），电池组设置在所述隔板的一侧，电机、减速器、所述遥控模块和所述控制模块设置在隔板的另一侧；所述外侧板的外表面设置有调速把机架（27），所述调速转把的另一端固定在所述调速把机架上，所述调速转把上安装有开关键（28a）和调速转动外壳（28b），所述调速转把与所述控制模块相连；所述外围板上设置有控制面板（29）和遥控电线（30），所述控制面板与所述控制模块相连，控制面板上设置有启动键（29a）、急停键（29b）、转换键（29c）和功能面板（29d）；所述顶盖板的上方设置有手提环（31），所述手提环的两端分别固定在外侧板和主机架板的上端。

6.如权利要求1所述的一种爬绳用机器人，其特征在于：所述驱动轮包括前盘（4a）、中槽（4b）和后盘（4c），由整块经后道机加工所得，所述插销的两端分别固定在所述前盘和所述后盘上，所述插销高出所述中槽的圆周面。

7.如权利要求1所述的一种爬绳用机器人，其特征在于：所述中槽的外表面呈内凹弧形，所述插销的中间端外露。

8.如权利要求1所述的一种爬绳用机器人，其特征在于：所述驱动轮包括圆盘（4d）和中轮（4e），所述中轮安装在主机架板上，所述中轮的外表面内凹，所述插销安装在中轮的外表面且中间端外露。

9.如权利要求1所述的一种爬绳用机器人，其特征在于：所述驱动轮由外盘轮（4f）和内转轮（4g）组装而成，所述内转轮包括内盘（4g1）和基轮（4g2），所述插销高出所述基轮的外表面。

10.如权利要求9所述的一种爬绳用机器人，其特征在于：所述基轮的外表面内凹。