CN112720413A - 一种轨道巡检机器人的升降伸缩机构 - Google Patents

Abstract

本发明适用于轨道巡检机器人领域，提供了一种轨道巡检机器人的升降伸缩机构，包括：传送件、传送组件、配件装配组件、驱动组件和伸缩套管组件。与现有技术相比，本发明通过传送组件、配件装配组件、驱动组件和伸缩套管组件实现了轨道巡检机器人配件在竖直方向上的升降，保证了升降过程中的安全性与可靠性，大大加强了轨道巡检机器人实用性能。本发明升降伸缩机构结构简洁、重量轻，无需大量供电，减少了轨道巡检机器人的供电负担，适于工业自动化的需求；而且本发明适应性高，可应用于各种结构形式的轨道巡检机器人，配件装配组件上可装配多种轨道巡检机器人的配件，满足轨道巡检机器人配件升降的发展和需求。

Description

一种轨道巡检机器人的升降伸缩机构

技术领域

本发明属于轨道巡检机器人领域，尤其涉及一种轨道巡检机器人的升降伸缩机构。

背景技术

目前，在轨道巡检机器人的领域，仍然存在很多待解决、待优化的问题。比如，在轨道巡检机器人的配件方面，现在的轨道巡检机器人配件都只能和轨道巡检机器人一样在沿着轨道的两个方向上进行移动，活动范围受到了很大程度的限制，使得其自身的功能无法被最大化。有些配件能够进行一些细微程度的升降，但升降程度以及安全程度远不达标，无法满足当前工业自动化的需求。以上这类问题不仅使整套轨道巡检机器人的实用性受到了很大的限制，并且随着工业自动化的不断发展，以及智能制造领域的高需求，此类的轨道巡检机器人及搭载配件已经到了淘汰的边缘。

基于此，市面上提出了很多解决轨道巡检机器人配件升降问题的装置，例如采取外接升降装置的方式使轨道巡检机器人的配件进行一定程度的升降，或者设计一些专用的结构简单、耗电少的升降装置，如电动伸缩杆、气缸等构成的升降机构。

本发明申请人在实施上述技术方案时发现，上述技术方案至少存在以下问题：

外接升降装置的方式使用了大量的复杂结构，这些复杂结构不仅重量非常大，并且非常容易超负荷导致轨道机器人坠落，除此之外，这些复杂结构还需要大量供电，对轨道巡检机器人的供电造成了极大的负担，无法适应工业自动化的需求；后者在结构上相对简单，但是升降过程中的稳定性和安全性无法匹配工业自动化的高需求，并且在应用上适应性不高，不能满足目前的轨道巡检机器人配件升降的发展和需求。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种轨道巡检机器人的升降伸缩机构，旨在解决背景技术中所提到的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种轨道巡检机器人的升降伸缩机构，所述升降伸缩机构包括：

传送组件；所述传送组件上缠绕有传送件；

配件装配组件，用于装配轨道巡检机器人的配件；所述传送件的一端与配件装配组件固定连接；

驱动组件，用于驱动所述传送件在所述传送组件上缠绕或散开，以带动所述配件装配组件升降；

伸缩套管组件；所述传送件穿过伸缩套管组件与配件装配组件固定连接；当所述传送件带动所述配件装配组件升降时，所述配件装配组件带动伸缩套管组件发生同步的收缩或伸展。

优选的，所述升降伸缩机构还包括：

拉伸传感器，用于检测所述传送件缠绕或散开的长度；

弹簧电源线，用于向所述配件装配组件上的配件供应电能。

优选的，所述传送件的长度为0~3m，拉伸传感器的拉伸长度为0~2m。

优选的，所述传送组件包括：

支架；

转动轮，转动设置在所述支架内；

轴承，设置在所述支架与所述转动轮之间；所述转动轮转动设置在所述轴承内；

垫圈，设置在所述支架与轴承之间；

螺栓，穿过所述支架、所述转动轮设置；

防松螺母，与所述螺栓螺纹连接。

优选的，所述转动轮的材质包括塑料。

优选的，所述配件装配组件包括：

固定件，用于装配轨道巡检机器人的配件；所述传送件的一端设置在所述固定件上；

压紧件，用于将所述传送件的一端压紧在所述固定件上。

优选的，所述驱动组件包括直流减速电机。

优选的，所述伸缩套管组件包括：

多件直径依次增大的伸缩管；直径小的伸缩管依次滑动套接在直径大的伸缩管的内部；

内层伸缩管的端部设有第一卡接部，外层伸缩管的端部设有与所述第一连接部相匹配的第二卡接部；内层伸缩管与外层伸缩管通过所述第一卡接部和第二卡接部连卡套在一起。

优选的，所述伸缩管的材质包括塑料或金属；所述伸缩管设有5~7件。

优选的，所述轨道巡检机器人的配件至少包括摄像头、工装夹具中的任意一种。

本发明实施例提供的一种轨道巡检机器人的升降伸缩机构，包括：传送组件；所述传送组件上缠绕有传送件；配件装配组件，用于装配轨道巡检机器人的配件；所述传送件的一端与配件装配组件固定连接；驱动组件，用于驱动所述传送件在所述传送组件上缠绕或散开，以带动所述配件装配组件升降；伸缩套管组件；所述传送件穿过伸缩套管组件与配件装配组件固定连接；当所述传送件带动所述配件装配组件升降时，所述配件装配组件带动伸缩套管组件发生同步的收缩或伸展。

与现有技术相比，本发明通过传送组件、配件装配组件、驱动组件和伸缩套管组件实现了轨道巡检机器人配件在竖直方向上的升降，保证了升降过程中的安全性与可靠性，大大加强了轨道巡检机器人实用性能。本发明升降伸缩机构结构简洁、重量轻，无需大量供电，减少了轨道巡检机器人的供电负担，适于工业自动化的需求；而且本发明适应性高，可应用于各种结构形式的轨道巡检机器人，配件装配组件上可装配多种轨道巡检机器人的配件，满足轨道巡检机器人配件升降的发展和需求。其次，本发明升降伸缩机构制造价格便宜，相比现有技术能节省70%左右的经济成本。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种轨道巡检机器人的升降伸缩机构的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的传送组件的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的配件装配组件的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的配件装配组件的伸缩套管组件结构示意图；

图5为本发明实施例提供的单个伸缩管的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的凸痕和凹痕的结构示意图。

附图中：1、传送件；2、传送组件；3、驱动组件；4、弹簧电源线；5、拉伸传感器；6、配件装配组件；7、伸缩套管组件、21、支架；22、防松螺母；23、垫圈；24、轴承；25、转动轮；26、螺栓；61、固定件；62、压紧件；70、一号伸缩管；71、二号伸缩管；72、三号伸缩管；73、四号伸缩管；74、五号伸缩管；75、六号伸缩管；76、七号伸缩管；77、固定孔；78、凸痕；79、凹痕；80、凸痕侧摩擦片；81、凹痕侧摩擦片。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。

如附图1所示，为本发明一个实施例提供的一种轨道巡检机器人的升降伸缩机构，所述升降伸缩机构包括：

传送组件2；所述传送组件2上缠绕有传送件1；

配件装配组件6，用于装配轨道巡检机器人的配件；所述传送件1的一端与配件装配组件6固定连接；

驱动组件3，用于驱动所述传送件1在所述传送组件2上缠绕或散开，以带动所述配件装配组件6升降；

伸缩套管组件7；所述传送件1穿过伸缩套管组件7与配件装配组件6固定连接；当所述传送件1带动所述配件装配组件6升降时，所述配件装配组件6带动伸缩套管组件7发生同步的收缩或伸展。

在本发明实施例中，在轨道巡检机器人的配件进行升降的时候，传送件1的末端通过配件装配组件6进行固定，并将传送件1缠绕在传送组件2上，通过驱动组件3来驱动传送件1在传送组件2上缠绕或散开，从而带动配件装配组件6升降，升降过程中配件装配组件6带动伸缩套管组件7发生同步的收缩或伸展，从而确保升降的稳定与平滑。

本发明实施例中，传送件1可以采取传送布带、传送皮带、传送链条等，本发明实施例优选为传送布带。

与现有技术相比，本发明通过传送组件2、配件装配组件6、驱动组件3和伸缩套管组件7实现了轨道巡检机器人配件在竖直方向上的升降，保证了升降过程中的安全性与可靠性，大大加强了轨道巡检机器人实用性能。本发明升降伸缩机构结构简洁、重量轻，无需大量供电，减少了轨道巡检机器人的供电负担，适于工业自动化的需求；而且本发明适应性高，可应用于各种结构形式的轨道巡检机器人，配件装配组件6上可装配多种轨道巡检机器人的配件，满足轨道巡检机器人配件升降的发展和需求。其次，本发明升降伸缩机构制造价格便宜，相比现有技术能节省70%左右的经济成本。

如附图1所示，作为本发明的一种优选实施例，所述升降伸缩机构还包括：

拉伸传感器5，用于检测所述传送件1缠绕或散开的长度；

弹簧电源线4，用于向所述配件装配组件6上的配件供应电能。

具体的，弹簧电源线4负责给配件装配组件6所装配的配件进行供电，拉伸传感器5负责检测传送件1缠绕或散开的长度，进而判断配件在竖直方向上的升降高度。

而且本实施例中，采用弹簧电源线4对配件进行供电，与相比现有技术，弹簧电源线4良好的伸缩性能减少升降伸缩机构40%的使用负担。

作为本发明的一种优选实施例，所述传送件1的长度为0~3m，拉伸传感器5的拉伸长度为0~2m。

具体的，拉伸传感器5的拉伸长度即为其所能检测的传送件1缠绕或散开的长度。

如附图2所示，作为本发明的一种优选实施例，所述传送组件2包括：

支架21；

转动轮25，转动设置在所述支架21内；

轴承24，设置在所述支架21与所述转动轮25之间；所述转动轮25转动设置在所述轴承24内；

垫圈23，设置在所述支架21与轴承24之间；

螺栓26，穿过所述支架21、所述转动轮25设置；

防松螺母22，与所述螺栓26螺纹连接。

具体的，传送件1缠绕设置在转动轮25上，转动轮25由驱动组件3带动转动，通过转动轮25的转动来控制传送件1的缠绕或散开的长度，从而带动配件在竖直方向上发生升降。与现有技术相比，采用本实施例的结构，能保证转动轮25随着传送件1的缠绕或散开能够顺畅的转动，同时也提升了升降伸缩机构20%的性能。

作为本发明的一种优选实施例，所述转动轮25的材质包括塑料。

具体的，转动轮25采用塑料加工，既能保证传送件1不会出现跑偏的情况，而且与现有技术相比，还能减少传送件1两边近80%的磨损，使传送件1的寿命延长了2倍左右。

如附图3所示，作为本发明的一种优选实施例，所述配件装配组件6包括：

固定件61，用于装配轨道巡检机器人的配件；所述传送件1的一端设置在所述固定件61上；

压紧件62，用于将所述传送件1的一端压紧在所述固定件61上。

具体的，传送件1从固定件61的一侧绕进，从固定件61的另一侧绕出，并通过压紧件62进行固定。通过设置上述配件装配组件6，保证了传送件1能够与配件装配组件6稳定连接，进而确保传送件1的缠绕和散开能够带动配件的升降。

作为本发明的一种优选实施例，所述驱动组件3包括直流减速电机。

具体的，拉伸传感器5不仅能检测传送件1缠绕或散开的长度，还可以将直流减速电机的开环控制变为闭环，保证升降伸缩机构的安全性。

如附图4~6所示，作为本发明的一种优选实施例，所述伸缩套管组件7包括：

多件直径依次增大的伸缩管；直径小的伸缩管依次滑动套接在直径大的伸缩管的内部；

内层伸缩管的端部设有第一卡接部，外层伸缩管的端部设有与所述第一连接部相匹配的第二卡接部；内层伸缩管与外层伸缩管通过所述第一卡接部和第二卡接部连卡套在一起。

具体的，第一卡接部包括凸痕78和凸痕侧摩擦片80，第二卡接部包括凹痕79和凹痕侧摩擦片81，伸缩管的两端设有固定孔77，凸痕侧摩擦片80和凹痕侧摩擦片81插入在固定孔77内。传送件1嵌套在最内层的伸缩管内，当传送件1带动配件装配组件6发生升降时，配件装配组件6驱使多件伸缩管之间发生滑动从而发生同步的收缩或伸展，以确保升降的稳定与平滑。与现有技术相比，凸痕78、凹痕79、凸痕侧摩擦片80、凹痕侧摩擦片81的设置，使升降过程的安全性得到了保证，增加了100%的升降安全性。

作为本发明的一种优选实施例，所述伸缩管的材质包括塑料或金属；所述伸缩管设有5~7件。

具体的，与现有技术相比，伸缩管采用塑料材质使得升降伸缩机构更轻便，方便携带，能够实现轻量级搬运，节省了60%左右的搬运时间成本。伸缩管设置5~7件则能充分的保证升降的稳定与平滑。如附图4所示，以采取7件伸缩管为例，伸缩管组件7包括一号伸缩管70、二号伸缩管71、三号伸缩管72、四号伸缩管73、五号伸缩管74、六号伸缩管75、七号伸缩管76、固定孔77、凸痕78、凹痕79、凸痕侧摩擦片80、凹痕侧摩擦片81。一号伸缩管70内部连接二号伸缩管71，二号伸缩管71内部连接三号伸缩管72，三号伸缩管72内部连接四号伸缩管73，四号伸缩管73内部连接五号伸缩管74，五号伸缩管74内部连接六号伸缩管75，六号伸缩管75内部连接七号伸缩管76。每段伸缩管的两侧均有一个固定孔77，以及一个凸痕78和一个凹痕79，在每个固定孔77中分别插入凸痕侧摩擦片80以及凹痕侧摩擦片81。

作为本发明的一种优选实施例，所述轨道巡检机器人的配件至少包括摄像头、工装夹具中的任意一种。

具体的，可根据不同的技术需求，在配件装配组件上装配不同的配件。配件装配组件上可安装法兰盘，然后在法兰盘上装配相应的配件。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种轨道巡检机器人的升降伸缩机构，其特征在于，所述升降伸缩机构包括：

传送组件；所述传送组件上缠绕有传送件；

配件装配组件，用于装配轨道巡检机器人的配件；所述传送件的一端与配件装配组件固定连接；

驱动组件，用于驱动所述传送件在所述传送组件上缠绕或散开，以带动所述配件装配组件升降；

伸缩套管组件；所述传送件穿过伸缩套管组件与配件装配组件固定连接；当所述传送件带动所述配件装配组件升降时，所述配件装配组件带动伸缩套管组件发生同步的收缩或伸展。

2.根据权利要求1所述的一种轨道巡检机器人的升降伸缩机构，其特征在于，所述升降伸缩机构还包括：

拉伸传感器，用于检测所述传送件缠绕或散开的长度；

弹簧电源线，用于向所述配件装配组件上的配件供应电能。

3.根据权利要求2所述的一种轨道巡检机器人的升降伸缩机构，其特征在于，所述传送件的长度为0~3m，拉伸传感器的拉伸长度为0~2m。

4.根据权利要求1所述的一种轨道巡检机器人的升降伸缩机构，其特征在于，所述传送组件包括：

支架；

转动轮，转动设置在所述支架内；

轴承，设置在所述支架与所述转动轮之间；所述转动轮转动设置在所述轴承内；

垫圈，设置在所述支架与轴承之间；

螺栓，穿过所述支架、所述转动轮设置；

防松螺母，与所述螺栓螺纹连接。

5.根据权利要求4所述的一种轨道巡检机器人的升降伸缩机构，其特征在于，所述转动轮的材质包括塑料。

6.根据权利要求1所述的一种轨道巡检机器人的升降伸缩机构，其特征在于，所述配件装配组件包括：

固定件，用于装配轨道巡检机器人的配件；所述传送件的一端设置在所述固定件上；

压紧件，用于将所述传送件的一端压紧在所述固定件上。

7.根据权利要求1所述的一种轨道巡检机器人的升降伸缩机构，其特征在于，所述驱动组件包括直流减速电机。

8.根据权利要求1所述的一种轨道巡检机器人的升降伸缩机构，其特征在于，所述伸缩套管组件包括：

多件直径依次增大的伸缩管；直径小的伸缩管依次滑动套接在直径大的伸缩管的内部；

内层伸缩管的端部设有第一卡接部，外层伸缩管的端部设有与所述第一连接部相匹配的第二卡接部；内层伸缩管与外层伸缩管通过所述第一卡接部和第二卡接部连卡套在一起。

9.根据权利要求8所述的一种轨道巡检机器人的升降伸缩机构，其特征在于，所述伸缩管的材质包括塑料或金属；所述伸缩管设有5~7件。

10.根据权利要求1所述的一种轨道巡检机器人的升降伸缩机构，其特征在于，所述轨道巡检机器人的配件至少包括摄像头、工装夹具中的任意一种。

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