CN117381858B - 电缆随动装置和多功能机器人 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及机器人行业技术领域，公开了一种电缆随动装置和多功能机器人，包括挑线架、支座和保护管，所述挑线架的一端固定连接有轴管，所述挑线架上设有格兰头，格兰头的一端与外部电缆固定连接，格兰头的另一端连接有内电缆，内电缆沿着挑线架布置并穿过轴管与车载电控箱连接，支座的底部与机器人回转平台固定连接，支座与轴管活动连接，所述保护管与机器人回转平台或支座固定连接，所述内电缆穿过保护管，所述保护管与内电缆的相对位置能够调整。本发明利用保护管带动电缆移动，而保护管和电缆的相对位置能够改变，使电缆的受力点位置存在周期性变化，使弯曲位置和摩擦位置存在周期性变化，提高电缆的使用寿命。
Description
技术领域
本申请涉及机器人行业技术领域，尤其涉及一种电缆随动装置和多功能机器人。
背景技术
多功能机器人是在危险生产岗位代替人工进行作业的机器人，可应用于军事、消防救援、救灾抢险、设备维修、物品搬运、现场清理、狭小空间施工等场景，现有技术中，多功能机器人大多配备柴油发动机为动力，发动机的缺点是工作过程中会持续排出烟气和大量微粒，尤其是在狭小空间，长时间工作会对现场人员造成人身损害。
为解决环境污染问题，采用电机为动力源，外接三相380V电源，高效且环保。由于设备工作时是会不规则移动的，外接电源线也会跟随设备一起动作，如果不对电缆线进行约束，长时间工作会对电缆造成磨损或折断，因此需要一种电缆随动装置和多功能机器人来对电缆进行约束与保护。
电缆和机器人连接的部分会随着安装平台移动而移动，电缆被电缆随动装置约束的部分则相对静止，当机器人移动时，电缆端部随着机器人平台移动而移动，一方面，使电缆端部存在拉拽力，降低连接位置的使用寿命，另一方面，电缆被机器人直接约束的部分相对固定，电缆线会在约束位置反复弯折，电缆绝缘会在约束部分产生磨损，电缆芯也会由于反复弯折降低寿命。
发明内容
本申请提出了一种电缆随动装置和多功能机器人，利用保护管带动电缆移动，而保护管和电缆的相对位置能够改变，使电缆的受力点位置存在周期性变化，使弯曲位置和摩擦位置存在周期性变化，提高电缆的使用寿命。
为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：一种电缆随动装置，包括挑线架、支座和保护管，所述挑线架的一端固定连接有轴管，所述挑线架上设有格兰头，格兰头的一端与外部电缆固定连接，格兰头的另一端连接有内电缆，内电缆沿着挑线架布置并穿过轴管与车载电控箱连接，支座的底部与机器人回转平台固定连接，支座与轴管活动连接，所述保护管与机器人回转平台或支座固定连接，所述内电缆穿过保护管，所述保护管与内电缆的相对位置能够调整。
进一步，所述保护管活动套接有外管座，内电缆穿过外管座后与车载电控箱连接，所述保护管和外管座之间设驱动件，所述外管座与机器人回转平台固定连接，所述驱动件驱动保护管轴向移动。
进一步，所述驱动件为能够沿着外管座轴向伸缩的气囊，所述驱动件上设有放气阀，所述放气阀的上方设有挡板，所述挡板与机器人回转平台或外管座固定连接，放气阀顶到挡板时开启放气，所述放气阀通过气管连接有充气件。
进一步，所述充气件与支座固定连接，所述支座和轴管相对转动驱动充气件伸缩使驱动件充气，充气件内设有弹簧，弹力使充气件的活塞杆弹出，充气件的端部设有滚珠。
进一步，所述充气件竖直设置，所述轴管对应于充气件的顶部固定连接有斜盘，充气件始终贴紧斜盘。
进一步，所述充气件水平设置，所述轴管的侧壁固定连接有弧形凸起，弧形凸起的侧面设有均匀且对称的斜面，充气件贴紧弧形凸起的侧面。
进一步，所述外管座的底部设有两片夹紧片，两片夹紧片组成一个圆柱管，所述外管座的侧壁设有螺杆，外管座的侧壁设有对应的螺纹槽，螺杆拧紧时，两片夹紧片夹紧内电缆。
进一步，所述保护管的顶部设有斜面。
一种多功能机器人，包括如权利要求-任一项所述的一种电缆随动装置。
本发明的有益效果：
本申请提供的一种电缆随动装置和多功能机器人，设备的移动会带动活动部件绕固定部分的中心作轴向运动，从而带动电缆绕固定部分件中心做回转运动，因电缆的一端是固定的，所以无论设备怎么运动，电缆都不会出现翻转、轴向窜动等现象，从而避免与其它部件产生摩擦、缠绕，起到时刻保护电缆的作用。
其次，利用保护管带动电缆移动，而保护管和电缆的相对位置能够改变，使电缆的受力点位置存在周期性变化，使弯曲位置和摩擦位置存在周期性变化，提高电缆的使用寿命。
附图说明
构成说明书的一部分的附图描述了本申请公开的实施例，并且连同说明书一起用于解释本申请公开的实施例的原理。
参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本申请公开的实施例，其中：
图1为该电缆随动装置实施例一的正视图；
图2为该电缆随动装置实施例一的正向剖视图；
图3为该电缆随动装置实施例一侧上方视角的立体结构图；
图4为该电缆随动装置实施例一侧下方视角的立体结构图；
图5为该电缆随动装置实施例一中外管座和保护管的剖视图；
图6为该电缆随动装置实施例一中内电缆悬空部分与保护管的示意图；
图7为该电缆随动装置实施例二的仰视图；
图8为该多功能机器人的示意图。
图中：1、支座；2、挑线架；3、轴管；4、内电缆；5、外管座；6、保护管；7、驱动件；8、放气阀；9、气管；10、斜盘；11、充气件；12、格兰头；13、导向座；14、轴承座；15、挡板；16、螺杆；17、夹紧片；18、斜面；19、弧形凸起；20、电动车体。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
实施例一
请参阅图1-图4，一种电缆随动装置，包括支座1、挑线架2，所述挑线架2固定连接有轴管3，挑线架2和轴管3之间的角度和轴管3的内径适当，避免电缆从挑线架2穿入轴管3发生过大的弯折，挑线架2上设有格兰头12，格兰头12被扎带固定在挑线架2上，内电缆4的一端与车载电控箱连接，另一端穿过外管座5和保护管6后，再从轴管3穿入，并沿着挑线架2布置，与格兰头12连接，格兰头12的另一端与外部电缆连接，外部电缆与外部电控箱连接，所述支座1与轴管3活动连接，支座1的顶部设有轴承座14，轴管3的根部通过深沟球轴承与轴承座14活动连接，支座1的中部设有导向座13，轴管3通过轴承钢套与导向座13连接，支座1通过螺栓与机器人回转平台连接，回转平台指机器人上对应于支座1的安装平台，外管座5和保护管6之间设有驱动件7，外管座5与支座1或机器人回转平台固定连接，外管座5和保护管6随着机器人回转平台同步移动，带动保护管6移动，改变保护管6和内电缆4的相对位置，保护管6可以竖直设置，也可以水平设置，如图6，本实施例中，外管座5和保护管6竖直设置，外管座5的底部通过螺栓与回转平台固定连接。
挑线架2和轴管3视作固定部分，支座1视作活动部分，请参阅图6，内电缆4位于轴管3和车载电控箱之间能够活动的部分为BC段，内电缆4从C处向车载电控箱延伸的部分被机器人回转平台或车载电控箱固定，内电缆4从B处向外延伸的部分位于轴管3内部，当机器人回转平台相对于挑线架2和轴管3移动时，机器人回转平台在C处对内电缆4施加作用力带动BC段移动，随着机器人回转平台反复动作，内电缆4在C处反复摩擦和弯曲，降低内电缆4使用寿命，在本实施例中，由于存在保护管6，AB段由保护管6带着移动，DC由保护管6和机器人回转平台共同带着移动，DC段与机器人回转平台同步移动，DC段几乎不发生弯曲，A处虽然会随着机器人回转平台移动而弯曲，但是由于保护管6的位置能够改变，A点位置在变化，不会在内电缆4的同一处弯曲和摩擦，进而保证内电缆4的使用寿命。
请参阅图4和图5，驱动件7为波纹管形状的气囊，气囊具有弹性，能够轴向伸长和收缩，所述驱动件7上设有放气阀8，所述放气阀8的上方设有挡板15，所述挡板15与支座1或外管座5固定连接，放气阀8顶到挡板15时开启放气，所述放气阀8通过气管9连接有充气件11，充气件11对驱动件7充气，驱动件7膨胀伸长，保护管6随着驱动件7膨胀在内电缆4上移动，改变保护管6和内电缆4的相对位置，当放气阀8顶到挡板15后，放气阀8开启，驱动件7放气并收缩，保护管6收缩复位回到初始位置，保护管6的往复周期相对较慢，避免内电缆4和保护管6之间产生过度的磨损。
请参阅图4，所述充气件11与支座1固定连接，充气件11内设有弹簧，弹力使充气件11的活塞杆弹出，所述充气件11竖直设置，充气件11和气管9相对于支座1静止，避免气管9与机器人回转平台发生相对位移产生磨损，所述轴管3对应于充气件11的顶部固定连接有斜盘10，充气件11始终贴紧斜盘10，斜盘10随着轴管3与充气件11发生相对转动，充气件11的端部设有滚珠，当支座1和轴管3发生相对转动时，斜盘10和充气件11的接触点高度不断发生变化，驱动充气件11伸缩，使驱动件7充气。
请参阅图5，所述外管座5的底部设有两片夹紧片17，两片夹紧片17组成一个圆柱管，所述外管座5的侧壁设有螺杆16，外管座5的侧壁设有对应的螺纹槽，螺杆16拧紧时，抵紧一片夹紧片17，使两个夹紧片17夹紧内电缆4，内电缆4与外管座5不发生相对移动，减少内电缆4和外管座5之间的摩擦。
所述保护管6的顶部设有斜面18，当外管座5和保护管6带动内电缆4移动时，由于保护管6和内电缆4之间存在间隙，在夹紧片17夹紧内电缆4的位置发生第一次弯曲，由于间隙较小，弯曲量较小，内电缆4对应于斜面18的位置，内电缆4发生第二次弯曲，内电缆4对应于保护管6的顶部发生第三次弯曲，通过三次弯曲，单次的弯曲量均较小，减少反复弯折对内电缆4的损伤。
实施例二
请参阅图7，实施例二在实施例一的基础上，将充气件11水平设置，并用弧形凸起19代替斜盘10，弧形凸起19的侧面设有均匀且对称的斜面，充气件11贴紧弧形凸起19的侧面，所述弧形凸起19设置在轴管3的侧壁，当支座1相对于轴管3转动时，充气件11相对于弧形凸起19转动，充气件11随着斜面变化而伸缩。
实施例三
请参阅图8，一种多功能机器人，包括电动车体20，所述电动车体20和支座1固定连接，内电缆4穿过保护管6后与电动车体20的车载电控箱连接。
Claims (6)
1.一种电缆随动装置，包括：
挑线架(2)，所述挑线架(2)的一端固定连接有轴管(3)，所述挑线架(2)上设有格兰头(12)，格兰头(12)的一端与外部电缆固定连接，格兰头(12)的另一端连接有内电缆(4)，内电缆(4)沿着挑线架(2)布置并穿过轴管(3)与车载电控箱连接；
支座(1)，支座(1)的底部与机器人回转平台固定连接，支座(1)与轴管(3)活动连接；
其特征在于，还包括：
保护管(6)，所述保护管(6)活动套接有外管座(5)，所述保护管(6)和外管座(5)之间设驱动件(7)，所述外管座(5)与机器人回转平台固定连接，所述驱动件(7)驱动保护管(6)轴向移动，所述内电缆(4)穿过保护管(6)，内电缆(4)穿过外管座(5)后与车载电控箱连接，所述驱动件(7)为能够沿着外管座(5)轴向伸缩的气囊，所述驱动件(7)上设有放气阀(8)，所述放气阀(8)的上方设有挡板(15)，所述挡板(15)与机器人回转平台或外管座(5)固定连接，放气阀(8)顶到挡板(15)时开启放气，所述放气阀(8)通过气管(9)连接有充气件(11)，所述充气件(11)与支座(1)固定连接，所述支座(1)和轴管(3)相对转动驱动充气件(11)伸缩使驱动件(7)充气，充气件(11)内设有弹簧，弹力使充气件(11)的活塞杆弹出，充气件(11)的端部设有滚珠。
2.根据权利要求1所述的一种电缆随动装置，其特征在于，所述充气件(11)竖直设置，所述轴管(3)对应于充气件(11)的顶部固定连接有斜盘(10)，充气件(11)始终贴紧斜盘(10)。
3.根据权利要求1所述的一种电缆随动装置，其特征在于，所述充气件(11)水平设置，所述轴管(3)的侧壁固定连接有弧形凸起(19)，弧形凸起(19)的侧面设有均匀且对称的斜面，充气件(11)贴紧弧形凸起(19)的侧面。
4.根据权利要求2或3所述的一种电缆随动装置，其特征在于，所述外管座(5)的底部设有两片夹紧片(17)，两片夹紧片(17)组成一个圆柱管，所述外管座(5)的侧壁设有螺杆(16)，外管座(5)的侧壁设有对应的螺纹槽，螺杆(16)拧紧时，螺杆(16)抵紧夹紧片(17)，使两片夹紧片(17)夹紧内电缆(4)。
5.根据权利要求4所述的一种电缆随动装置，其特征在于，所述保护管(6)的顶部设有斜面(18)。
6.一种多功能机器人，其特征在于，包括如权利要求5所述的一种电缆随动装置。
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