CN113998023B - 一种力控制装置及爬杆机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种力控制装置及爬杆机器人。力控制装置，包括：第一部件和第二部件，两部件沿前后方向导向地滑动装配在一起，两部件用于一一对应地与两个待控制件连接，至少一个待控制件为主动调整件，以用于驱动两部件相对滑动；第一部件相对第二部件在前后方向上具有设定的滑动行程，第一部件在其滑动行程上具有前极限位置和后极限位置；弹性件，作用在所述的两部件之间，弹性件向第一部件施加弹性作用力，迫使第一部件相对第二部件向前极限位置或后极限位置移动；位置检测模块，用于检测第一部件相对第二部件的位置，在第一部件移动至前后极限位置时输出信息，以控制主动调整件驱动两部件滑动调整，进而调整两个待控制件之间的作用力。

Description

一种力控制装置及爬杆机器人

技术领域

本发明涉及一种力控制装置及爬杆机器人。

背景技术

现有技术中的电线杆、灯杆等杆件一般是下粗上细。爬杆机器人在上爬时，为了保证爬杆机器人的稳定性和安全性，需要控制爬杆机器人上的夹紧驱动装置不断调整，以使爬杆机器人始终夹紧杆件。

目前，为了实现爬杆机器人的夹紧驱动装置不断调整，一般在爬杆机器人上安装有力传感器，夹紧驱动装置通过力传感器检测的夹紧力大小进行调整。上述的爬杆机器人虽然能够通过力传感器的反馈始终夹紧杆件，但上述的力传感器成本较高，提高了爬杆机器人的生产成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种力控制装置，以解决现有技术中力传感器的成本较高而导致爬杆机器人的生产成本较高的技术问题；本发明的目的还在于提供一种爬杆机器人，以解决现有技术中力传感器的成本较高而导致爬杆机器人的生产成本较高的技术问题。

本发明中的力控制装置采用如下技术方案：

力控制装置，包括：

第一部件和第二部件，两部件沿前后方向导向地滑动装配在一起，两部件用于一一对应地与两个待控制件连接；

第一部件为滑动部件，与滑动部件连接的待控制件为主动调整件，以用于驱动所述的两部件相对滑动，第二部件为固定部件，固定部件通过在前后方向上的旁侧固定部连接在相应待控制件上；

所述第一部件相对第二部件在前后方向上具有设定的滑动行程，第一部件在其滑动行程上具有前极限位置和后极限位置；

弹性件，作用在所述的两部件之间，所述弹性件向第一部件施加弹性作用力，迫使第一部件相对第二部件向所述前极限位置或后极限位置移动；

位置检测模块，用于检测第一部件相对第二部件的位置，在第一部件移动至前后极限位置时输出信息，以控制所述主动调整件驱动两部件滑动调整，进而调整所述的两个待控制件之间的作用力。

有益效果：将力控制装置的两个部件一一对应的与两个待控制件连接后，通过位置监测模块检测第一部件相对第二部件的位置，在第一部件移动至前后极限位置时输出信息，使作为主动调整件的待控制件工作，以驱动两部件滑动调整，进而调整所述的两个待控制件之间的作用力。此外，固定部件通过在前后方向上的旁侧固定部与相应待控制件连接，便于固定部件与相应待控制件的连接。

进一步的，所述第二部件为固定套筒，第一部件为滑动套筒，所述弹性件为压簧，压簧设置在固定套筒和滑动套筒之间。

有益效果：采用上述技术方案，能够保证压簧在伸缩过程中的稳定性，而且能够对压簧起到防护作用，提高压簧的使用寿命。

进一步的，所述滑动套筒滑动装配在固定套筒内，所述固定套筒内设有预紧限位块，预紧限位块用于对滑动套筒限位，以将滑动套筒挡止在所述前极限位置或后极限位置。

有益效果：采用上述技术方案，对弹性件的预紧较为方便。

进一步的，所述预紧限位块沿两部件的相对滑动方向位置可调的设置在所述固定套筒内。

有益效果：采用上述技术方案，可以调节弹性件的预紧力，以适应不同预紧力大小要求的场合。

进一步的，所述预紧限位块由电机驱动以实现在所述固定套筒内沿两部件的相对滑动方向位置可调。

有益效果：采用上述技术方案，电机驱动较为省力，且操作较为方便。

进一步的，所述位置检测模块包括前位置传感器、后位置传感器以及触发部，前、后位置传感器对应所述的前、后极限位置，触发部设置在两个位置传感器之间；

两个位置传感器设置在两部件中的其中一个上，触发部设置在两部件的另一个上。

有益效果：采用上述技术方案，简单结构，使位置检测更加方便。

进一步的，两个位置传感器为接触式行程开关或非接触式接近开关。

有益效果：采用上述技术方案，控制更加准确。

进一步的，所述第二部件为固定U型件，第一部件为滑动U型件，两个U型件的开口相对布置，所述弹性件为压簧，压簧设置在固定U型件和滑动U型件之间。

有益效果：采用上述技术方案，能够保证压簧在伸缩过程中的稳定性，而且能够对压簧起到防护作用，提高压簧的使用寿命。

进一步的，所述固定U型件内设有预紧限位块，预紧限位块用于对滑动U型件限位，以将滑动U型件挡止在所述前极限位置或后极限位置，所述预紧限位块由驱动件驱动以实现在所述固定U型件内沿两部件的相对滑动方向位置可调。

有益效果：采用上述技术方案，可以调节弹性件的预紧力，以适应不同预紧力大小要求的场合。

本发明中的爬杆机器人采用如下技术方案：

爬杆机器人，包括：

至少两个夹持架体，相邻两个夹持架体之间设有夹紧驱动装置，用于控制相应夹持架体相向、相背运动以夹持待爬杆体；

所述夹紧驱动装置的驱动端和相应夹持架体之间设有力控制装置；

力控制装置包括第一部件和第二部件，两部件沿前后方向导向地滑动装配在一起，第一部件与夹紧驱动装置的驱动端连接，第二部件通过在前后方向上的旁侧固定部与相应夹持架体连接，以在夹紧驱动装置工作时驱动所述的两部件相对滑动；

所述第一部件相对第二部件在前后方向上具有设定的滑动行程，第一部件在其滑动行程上具有前极限位置和后极限位置；

弹性件，作用在所述的两部件之间，所述弹性件向第一部件施加弹性作用力，迫使第一部件相对第二部件向所述前极限位置或后极限位置移动；

位置检测模块，用于检测第一部件相对第二部件的位置，在第一部件移动至前后极限位置时输出信息，以控制所述夹紧驱动装置驱动两部件滑动调整，进而调整相邻两个夹持架体之间的作用力。

有益效果：将力控制装置的两个部件一一对应的与夹紧驱动装置的驱动端和相应夹持架体连接后，通过位置监测模块检测第一部件相对第二部件的位置，在第一部件移动至前后极限位置时输出信息，使夹紧驱动装置工作，以驱动两部件滑动调整，进而调整所述的两个夹持架体之间的作用力，以使两个夹持架体始终保持相对稳定的夹持在变径杆件上，从而保证爬杆机器人在变径杆件上稳定的运行。此外，第二部件通过在前后方向上的旁侧固定部与相应夹持架体连接，便于第二部件与相应夹持体的连接。

进一步的，所述第二部件为固定套筒，第一部件为滑动套筒，所述弹性件为压簧，压簧设置在固定套筒和滑动套筒之间。

有益效果：采用上述技术方案，能够保证压簧在伸缩过程中的稳定性，而且能够对压簧起到防护作用，提高压簧的使用寿命。

进一步的，所述滑动套筒滑动装配在固定套筒内，所述固定套筒内设有预紧限位块，预紧限位块用于对滑动套筒限位，以将滑动套筒挡止在所述前极限位置或后极限位置。

有益效果：采用上述技术方案，对弹性件的预紧较为方便。

进一步的，所述预紧限位块沿两部件的相对滑动方向位置可调的设置在所述固定套筒内。

有益效果：采用上述技术方案，可以调节弹性件的预紧力，使爬杆机器人在攀爬不同材质的杆件时，通过调节预紧力大小，得到不同的预紧力，使爬杆机器人的适应性更强。

进一步的，所述预紧限位块由电机驱动以实现在所述固定套筒内沿两部件的相对滑动方向位置可调。

有益效果：采用上述技术方案，电机驱动较为省力，且操作较为方便。

进一步的，所述位置检测模块包括前位置传感器、后位置传感器以及触发部，前、后位置传感器对应所述的前、后极限位置，触发部设置在两个位置传感器之间；

两个位置传感器设置在两部件中的其中一个上，触发部设置在两部件的另一个上。

有益效果：采用上述技术方案，简单结构，使位置检测更加方便。

进一步的，两个位置传感器为接触式行程开关或非接触式接近开关。

有益效果：采用上述技术方案，控制更加准确。

进一步的，所述第二部件为固定U型件，第一部件为滑动U型件，两个U型件的开口相对布置，所述弹性件为压簧，压簧设置在固定U型件和滑动U型件之间。

有益效果：采用上述技术方案，能够保证压簧在伸缩过程中的稳定性，而且能够对压簧起到防护作用，提高压簧的使用寿命。

进一步的，所述固定U型件内设有预紧限位块，预紧限位块用于对滑动U型件限位，以将滑动U型件挡止在所述前极限位置或后极限位置，所述预紧限位块由驱动件驱动以实现在所述固定U型件内沿两部件的相对滑动方向位置可调。

有益效果：采用上述技术方案，可以调节弹性件的预紧力，使爬杆机器人在攀爬不同材质的杆件时，通过调节预紧力大小，得到不同的预紧力，使爬杆机器人的适应性更强。

上述各优选的技术方案可以单独采用，在能够组合的情况下也可以将两个以上方案任意组合，组合形成的技术方案此处不再具体描述，以此形式包含在本专利的记载中。

附图说明

图1是本发明力控制装置的具体实施例1的结构示意图；

图2是图1的简化图；

图3是图1的俯视图；

图4是图3的A-A的剖视图；

图5是图1中的力控制装置应用在爬杆机器人上的结构示意图；

图6是本发明力控制装置的具体实施例2的结构示意图；

图7是本发明力控制装置的具体实施例8的结构示意图；

图8是图7的爆炸图；

图9是本发明力控制装置的具体实施例9的结构示意图；

图10是本发明力控制装置的具体实施例10的结构示意图；

图11是图10的爆炸图；

图12是图10的剖视图；

图13是本发明力控制装置的具体实施例11的结构示意图；

图14是本发明力控制装置的具体实施例12的结构示意图；

图15是图14的爆炸图；

图1至图6中：101-杆件；102-夹持架体；103-夹紧驱动装置；104-力控制装置；1-固定套筒；2-滑动套筒；3-前行程开关；4-触发部；5-后行程开关；6-预紧限位块；7-导向孔；8-压簧；9-导向块；10-套筒固定孔；11-限位块固定孔；12-滑动块；13-驱动杆；

图7和图8中：20-螺钉；21-固定U型件；22-滑动U型件；23-前行程开关；24-触发部；25-后行程开关；26-预紧限位块；27-固定孔；28-连接孔；29-压簧；

图9中：30-焊接螺母；31-固定U型件；32-滑动U型件；33-前行程开关；34-触发部；35-后行程开关；36-预紧限位块；37-螺杆；38-连接孔；39-压簧；

图10至图13中：40-螺钉；41-固定U型件；42-滑动U型件；43-前行程开关；44-触发部；45-后行程开关；46-预紧限位块；47-焊接螺母；48-小压簧；49-大压簧；50-电机；

图14和图15中：61-固定套筒；62-滑动套筒；63-行程开关架；64-触发部；65-连接块；66-预紧限位块；67-电机；68-螺杆；69-压簧。

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用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的具体实施方式中可能出现的术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，可能出现的术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，可能出现的语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“设有”应做广义理解，例如，“设有”的对象可以是本体的一部分，也可以是与本体分体布置并连接在本体上，该连接可以是可拆连接，也可以是不可拆连接。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以下结合实施例对本发明作进一步的详细描述。

本发明力控制装置的具体实施例1：

如图1和图5所示，力控制装置包括固定套筒1和滑动套筒2，滑动套筒2滑动装配在固定套筒1内，滑动套筒2构成第一部件，固定套筒1构成第二部件；固定套筒1固定在爬杆机器人的其中一个夹持架体102上，爬杆机器人的另一个夹持架体102上设置有夹紧驱动装置103，滑动套筒2与夹紧驱动装置103的驱动端传动连接。其中，夹持架体102和夹紧驱动装置103分别构成待控制件，同时，夹紧驱动装置103也构成主动调整件。

如图1和图2所示，固定套筒1和滑动套筒2均为一端开口、一端封闭的筒体结构，固定套筒1和滑动套筒2封闭端相背设置。本实施例中，固定套筒1和滑动套筒2之间设有压簧8，压簧8的一端处于固定套筒1的腔体内，另一端处于滑动套筒2的腔体内，其中，压簧8构成弹性件。在其他实施例中，弹性件可以为碟簧、橡胶垫等。

本实施例中，固定套筒1内还固定有预紧限位块6，预紧限位块6顶压在滑动套筒2上，以将滑动套筒2限位在固定套筒1内，使压簧8具有预设压力，该预设压力构成预紧力，此时，滑动套筒2的位置为后极限位置，该预设压力等于维持爬杆机器人在杆件101上运行时的最小夹紧力。在其他实施例中，该预设压力可以稍大于维持爬杆机器人在杆件101上运行时的最小夹紧力。

如图3和图4所示，预紧限位块6上限位块固定孔11，固定套筒1上设有套筒固定孔10，套筒固定孔10与限位块固定孔11相互贯通，固定套筒1通过穿过套筒固定孔10、限位块固定孔11的螺纹紧固件固定在夹持架体102上，这样使固定套筒1固定在夹持架体102上的同时，也将预紧限位块6固定在固定套筒1上，节省了螺纹紧固件的使用量，简化了结构。其中，套筒固定孔10构成旁侧固定部。

如图1和图2所示，固定套筒1和滑动套筒2的横截面均为方形，固定套筒1的两个相对侧壁上均设有导向孔7，固定套筒1于其中一个导向孔7所在的侧壁上固设有前行程开关3和后行程开关5。本实施例中的前行程开关3和后行程开关5均为接触式行程开关，前行程开关3构成前位置传感器，后行程开关5构成后位置传感器。在其他实施例中，前位置传感器和后位置传感器均为非接触式接近开关。其中，行程开关和接近开关均为现有技术，在此不再说明。

本实施例中，滑动套筒2的两个相对侧壁上均固设有导向块9，两个导向块9中的其中一个导向滑动装配在其中一个导向孔7内，另一个导向滑动装配在另一个导向孔7内，以保证滑动套筒2在固定套筒1内滑动的稳定性。其中，导向块9通过沉头螺栓固定在滑动套筒2上。在其他实施例中，导向孔通过铆接或焊接的方式固定在滑动套筒上。

本实施例中，前行程开关3和后行程开关5沿压簧8的压缩方向间隔布置，其中一个导向块9上设有触发部4，触发部4设置在两个行程开关之间，以在滑动套筒2在固定套筒1内滑动时触发两个行程开关，触发部4触发后行程开关5时，为维持爬杆机器人在杆件101上运行时的最小夹紧力，此时，滑动套筒2处于后极限位置；触发部4触发前行程开关3时，为维持爬杆机器人在杆件101上运行时的最大夹紧力，此时，滑动套筒2处于前极限位置。

本实施例中，在导向块9未与夹紧驱动装置103的驱动端连接时，在压簧8的弹性作用力下，触发部4与后行程开关5接触。

本实施例中，夹紧驱动装置103为伸缩缸。在其他实施例中，夹紧驱动装置包括电机和收紧带，收紧带的一端卷绕在电机的输出轴上，另一端与导向块连接；或者夹紧驱动装置为丝杠螺母机构，导向块9上设有螺纹孔，丝杠螺母机构的丝杠螺纹连接在螺纹孔内，以在丝杠转动时驱动导向块滑动。

本实施例中，力控制装置104应用在爬杆机器人上的示意图如图5所示，爬杆机器人包括两个夹持架体102，两个夹持架体102的其中一个上设有夹紧驱动装置103，另一个上设有力控制装置104，夹紧驱动装置103的驱动端连接在力控制装置104的导向块9上。

在爬杆机器人套设在杆件101上时，由于触发部4与后行程开关5接触，后行程开关5向夹紧驱动装置103发送信号，夹紧驱动装置103工作，开始时两个夹持架体102的夹紧力小于压簧8的预设压力，滑动套筒2不动；当两个夹持架体102的夹紧力稍大于压簧8的预设压力时，滑动套筒2在夹紧驱动装置103的作用下克服压簧8的预设压力以压缩压簧8，此时，触发部4与后行程开关5脱离，夹紧驱动装置103停止工作，爬杆机器人可以向上爬行。

爬杆机器人在杆件101上向上爬时，杆件101的直径变小，两个夹持架体102的夹紧力变小，滑动套筒2在压簧8的作用下复位，使滑动套筒2上的触发部4再次接触后行程开关5，后行程开关5向夹紧驱动装置103发送信号，夹紧驱动装置103再次工作，以使两个夹持架体102夹紧杆件101，直至两个夹持架体102的夹紧力稍大于压簧8的预设压力，触发部4与后行程开关5脱离。如此反复，以实现爬杆机器人的稳定爬升。

爬杆机器人在杆件101上向下爬时，杆件101的直径变大，两个夹持架体102的夹紧力变大，滑动套筒2进一步压缩压簧8，使滑动套筒2上的触发部4接触前行程开关3，前行程开关3向夹紧驱动装置103发送信号，夹紧驱动装置103再次工作，以使爬杆机器人放松杆件101，直至触发部4与前行程开关3脱离。如此反复，以实现爬杆机器人的稳定下降。

本实施例中，力控制装置是应用在爬杆机器人上的。在其他实施例中，力控制装置可以应用在管道机器人上，以使管道机器人能够在变径管道内稳定行走；或者力控制装置应用在辊压装置上，以使辊压装置较好的对变径杆件进行辊压。

本发明力控制装置的实施例2：

本实施例与实施例1的不同之处在于，实施例1中，第二部件为固定套筒1，第一部件为滑动套筒2，压簧8的一端处于固定套筒1的腔体内，另一端处于滑动套筒2的腔体内，在对压簧8压缩时，能够对压簧8进行限位，避免压簧8弯曲，如图6所示，本实施例中，第一部件包括滑动块12和驱动杆13，驱动杆13的一端连接在滑动块12上，另一端设有驱动连接部，即驱动杆13的外端为驱动连接部，压簧8套设在驱动杆13上，并由滑动块12压缩，驱动杆13能够对压簧8进行限位，避免压簧8弯曲。

本发明力控制装置的实施例3：

本实施例与实施例1的不同之处在于，实施例1中，位置监测模块包括两个行程开关，触发部4设置在两个行程开关之间，触发部触碰两个行程开关，以控制夹紧驱动装置工作，本实施例中，位置监测模块为距离传感器，距离传感器为一个，距离传感器与触发部在压簧的压缩方向间隔布置，距离传感器监测触发部的初始位置和设定移动位置，以控制夹紧驱动装置工作。其中初始位置构成后极限位置，设定移动位置构成前极限位置。

本发明力控制装置的实施例4：

本实施例与实施例1的不同之处在于，实施例1中，两个行程开关和触发部4均处于固定套筒1的外侧，以便于滑动套筒2在固定套筒1内的滑动，本实施例中，两个行程开关和触发部均处于固定套筒的内部，此时滑动套筒的尺寸较小，以避让行程开关和触发部。

本发明力控制装置的实施例5：

本实施例与实施例1的不同之处在于，实施例1中，固定套筒1上设置有预紧限位块6，预紧限位块6用于对滑动套筒2进行限位，以使压簧8具有设定的预设压力，本实施例中，固定套筒在导向块靠近套筒固定孔的一侧固设有预紧限位块，预紧限位块用于对导向块限位，以实现对滑动套筒的限位，进而使压簧具有设定的预设压力。

本发明力控制装置的实施例6：

本实施例与实施例1的不同之处在于，实施例1中，预紧限位块6上限位块固定孔11，固定套筒1上设有套筒固定孔10，套筒固定孔10与限位块固定孔11相互贯通，固定套筒1通过穿过套筒固定孔10、限位块固定孔11的螺纹紧固件固定在夹持架体102上，同时实现预紧限位块6固定在固定套筒1上，本实施例中，穿过套筒固定孔、限位块固定孔的螺纹紧固件仅用于将预紧限位块固定在固定套筒上，在固定套筒的四个角上均设有折弯固定板，固定套筒通过折弯固定板固定在夹持架体上。

本发明力控制装置的实施例7：

本实施例与实施例1的不同之处在于，实施例1中，固定套筒1固定在相应夹持架体102上，滑动套筒2固定在夹持驱动装置的驱动端上，本实施例中，固定套筒固定在夹持驱动装置的驱动端上，滑动套筒固定在相应夹持架体上。

本发明力控制装置的实施例8：

本实施例与实施例1的不同之处在于，实施例1中，第一部件为滑动套筒2，第二部件为固定套筒1，滑动套筒2滑动装配在固定套筒1中。本实施例中，如图7和图8所示，第一部件为滑动U型件22，第二部件为固定U型件21，固定U型件21上设有固定孔27，固定U型件21通过固定孔27固定在相应夹持架体上，滑动U型件22上设有连接孔28，滑动U型件22通过连接孔28与相应夹持架体上的夹紧驱动装置的驱动端传动连接；滑动U型件22和固定U型件21之间设有压簧29，固定U型件21上通过螺钉20固定有预紧限位块26，预紧限位块26用于对滑动U型件22进行限位，以对压簧29预压紧；固定U型件21上设有触发部24，滑动U型件22上设有前行程开关23和后行程开关25；工作时，固定U型件21上的触发部24触碰前行程开关23和后行程开关25，以控制夹紧驱动装置的收紧和放松，保证爬杆机器人在杆件上的稳定上升和下降。其中，固定孔7构成旁侧固定部。

本发明力控制装置的实施例9：

本实施例与实施例8的不同之处在于，实施例8中，与夹紧驱动装置连接的连接孔28设置在滑动U型件22上。本实施例中，如图9所示，滑动U型件32上设有焊接螺母30，螺杆37穿过固定U型件31且与焊接螺母30螺纹连接，由于螺杆37的端部设有预紧限位块36，在螺杆37与焊接螺母30旋紧的过程中，会缩短预紧限位块36和滑动U型件32之间的距离，预紧限位块36顶压在固定U型件31上，滑动U型件32压缩压簧39，以实现压簧39的预紧；预紧限位块36上设有连接孔38，螺杆37通过连接孔38与相应夹持架体上的夹紧驱动装置的驱动端传动连接；工作时，固定U型件31上的触发部34触碰前行程开关33和后行程开关35，以控制夹紧驱动装置的收紧和放松，保证爬杆机器人在杆件上的稳定上升和下降。

本发明力控制装置的实施例10：

本实施例与实施例8的不同之处在于，实施例8中，预紧限位块26通过螺钉20固定连接在固定U型件21上。本实施例中，如图10至图12所示，预紧限位块46通过螺钉40位置可调的连接在固定U型件41上，具体的，固定U型件41和滑动U型件42上均设有穿孔，螺钉40穿过两个穿孔与预紧限位块46上的焊接螺母47螺纹连接，通过螺钉40和焊接螺母47的旋紧和旋松，以调节预紧限位块46在相对于固定U型件41的位置，进而实现大压簧49预设压力的调节；为了避免滑动U型件42与固定U型件41相互靠近后，预紧限位块46发生晃动，在螺钉40上套设有小压簧48，小压簧48的一端顶压在固定U型件41上，另一端顶压在焊接螺母47上，以使预紧限位块46与固定U型件41保持相对固定；工作时，滑动U型件42与固定U型件41相对滑动，预紧限位块46上的触发部44触碰前行程开关43和后行程开关45，以控制夹紧驱动装置的收紧和放松，保证爬杆机器人在杆件上的稳定上升和下降。其中，电机40构成驱动件。

本发明力控制装置的实施例11：

本实施例与实施例10的不同之处在于，实施例10中，预紧限位块46通过螺钉40调节，本实施例中，如图13所示，预紧限位块46通过电机50调节，具体的，电机50的输出轴上设有螺杆，螺杆与焊接螺母47螺纹连接，以在电机50工作时调节预紧限位块46与固定U型件41的相对位置，进而调节大压簧49的预设压力，其中，电机50固定在固定U型件41上。在其他实施例中，电机可以不固定，螺杆上套设小压簧，小压簧的一端顶压在固定U型件上，另一端顶压在焊接螺母上，以通过小压簧的弹性作用力使电机与固定U型件保持相对固定。其中，电机50构成驱动件。

本发明力控制装置的实施例12：

本实施例与实施例1的不同之处在于，实施例1中，预紧限位块6固定连接在固定套筒1上，压簧8的预设压力不可以调节。本实施例中，如图14和图15所示，预紧限位块66位置可调的设置在固定套筒61内，具体的，固定套筒61内滑动装配有滑动套筒62，固定套筒61和滑动套筒62之间设有压簧69，滑动套筒62的一侧固设有行程开关架63，行程开关架63上固设有前行程开关和后行程开关，滑动套筒62的另一侧固设有连接块65，连接块65用于与相应夹持架体上的夹紧驱动装置传动连接；固定套筒61内滑动装配有预紧限位块66，预紧限位块66的一侧设有触发部64，触发部64由固定套筒61的长孔中穿出并处于前行程开关和后行程开关之间，预紧限位块66上还设有焊接螺母；固定套筒61上固设有电机67，电机67的输出轴连接有螺杆68，螺杆68与焊接螺母螺纹连接，以在电机67工作时通过螺杆68驱动预紧限位块66在固定套筒61内滑动，进而调节压簧69的预设压力。其中，电机67构成驱动件。

本发明中爬杆机器人的实施例，本实施例中的爬杆机器人包括两个夹持架体，其中一个夹持架体上设有夹紧驱动装置，另一个夹持架体上设有力控制装置，该力控制装置与上述力控制装置的具体实施例1至12的任一个记载的力控制装置的结构相同，此处不再具体说明。

以上所述，仅为本申请的较佳实施例，并不用以限制本申请，本申请的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本申请的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本申请的保护范围内。

Claims (10)

1.力控制装置，其特征在于，包括：

第一部件和第二部件，两部件沿前后方向导向地滑动装配在一起，两部件用于一一对应地与两个待控制件连接，两个待控制件中一个为夹持架体，一个为夹紧驱动装置，所述夹持架体用于与其他夹持架体配合以夹紧待爬杆体，所述夹紧驱动装置作为主动调整件用于连接在相互配合的夹持架体之间以驱动夹持架体配合夹紧待爬杆体；

第一部件为滑动部件，与滑动部件连接的待控制件为主动调整件，以用于驱动所述的两部件相对滑动，第二部件为固定部件，固定部件通过在前后方向上的旁侧固定部连接在相应的夹持架体上；

所述第一部件相对第二部件在前后方向上具有设定的滑动行程，第一部件在其滑动行程上具有前极限位置和后极限位置；

弹性件，作用在所述的两部件之间，所述弹性件向第一部件施加弹性作用力，迫使第一部件相对第二部件向所述前极限位置或后极限位置移动；

位置检测模块，用于检测第一部件相对第二部件的位置，在第一部件移动至前后极限位置时输出信息，以控制所述主动调整件驱动两部件滑动调整，进而调整所述的两个待控制件之间的作用力，以在攀爬变径杆体时，调整相互配合的夹持架体对待爬杆体所施加的夹紧力。

2.根据权利要求1所述的力控制装置，其特征在于，所述第二部件为固定套筒，第一部件为滑动套筒，所述弹性件为压簧，压簧设置在固定套筒和滑动套筒之间。

3.根据权利要求2所述的力控制装置，其特征在于，所述滑动套筒滑动装配在固定套筒内，所述固定套筒内设有预紧限位块，预紧限位块用于对滑动套筒限位，以将滑动套筒挡止在所述前极限位置或后极限位置。

4.根据权利要求3所述的力控制装置，其特征在于，所述预紧限位块沿两部件的相对滑动方向位置可调的设置在所述固定套筒内，在预紧限位块调节过程中，位置检测模块随预紧限位块一起移动。

5.根据权利要求4所述的力控制装置，其特征在于，所述预紧限位块由电机驱动以实现在所述固定套筒内沿两部件的相对滑动方向位置可调。

6.根据权利要求1-3任一项所述的力控制装置，其特征在于，所述位置检测模块包括前位置传感器、后位置传感器以及触发部，前、后位置传感器对应所述的前、后极限位置，触发部设置在两个位置传感器之间；

两个位置传感器设置在两部件中的其中一个上，触发部设置在两部件的另一个上。

7.根据权利要求6所述的力控制装置，其特征在于，两个位置传感器为接触式行程开关或非接触式接近开关。

8.根据权利要求1所述的力控制装置，其特征在于，所述第二部件为固定U型件，第一部件为滑动U型件，两个U型件的开口相对布置，所述弹性件为压簧，压簧设置在固定U型件和滑动U型件之间。

9.根据权利要求8所述的力控制装置，其特征在于，所述固定U型件内设有预紧限位块，预紧限位块用于对滑动U型件限位，以将滑动U型件挡止在所述前极限位置或后极限位置，所述预紧限位块由驱动件驱动以实现在所述固定U型件内沿两部件的相对滑动方向位置可调。

10.爬杆机器人，包括：

至少两个夹持架体，相邻两个夹持架体之间设有夹紧驱动装置，用于控制相应夹持架体相向、相背运动以夹持待爬杆体；

其特征在于，所述夹紧驱动装置的驱动端和相应夹持架体之间设有力控制装置，所述力控制装置为权利要求1-9中任一项所述的力控制装置。