CN201648963U - 一种连续移动式缆索机器人爬行装置 - Google Patents

Abstract

一种连续移动式缆索机器人爬行装置，它至少有：机架(8)，以及由上滚轮(1)、上链轮(2)、上线性驱动器(3)、上链条(4)、电机(5)、中链轮(6)、下链条(7)、下线性驱动器(9)、下链轮(10)、下滚轮(11)所构成的爬行机构(K)，其特征在于：上线性驱动器(3)的一端设置了固定有上链轮(2)的上滚轮(1)，上线性驱动器(3)的另一端与机架(8)相连；下线性驱动器(9)的一端设置了固定有下链轮(10)的下滚轮(11)，下线性驱动器(9)的另一端与机架(8)相连；并且，电机(5)固定在机架(8)上，中链轮(6)固定在电机(5)的输出轴上，中链轮(6)分别通过上链条(4)、下链条(7)与上链轮(2)、下链轮(10)相连接。本实用新型可实现装置沿缆索的连续移动并具有越障功能。

Description

一种连续移动式缆索机器人爬行装置

技术领域：

本发明涉及一种连续移动式缆索机器人爬行装置技术。

背景技术：

近年来，悬索桥、斜拉桥因成本相对较低，观赏性强，施工难度小，跨越能力大等优点在我国得到了大规模的建造。作为承重部件的缆索，是悬索桥、斜拉桥安全可靠的保证。

但是，目前缆索的检测、维护工作都是由人工来完成。对于斜拉桥，通过索塔上的绳索将操作人员拉到数百米的高空作业，对缆索进行缺陷检测、喷涂防腐材料等操作。缆索的摇晃、高空中的风速给操作人员的人身安全带来极大威胁。同时，由于高空作业的不便，增加了工人的劳动强度、降低了劳动效率。显然，这种人工作业的方式由于其操作危险、成本效率等问题难以满足行业的要求。

而目前的缆索爬行装置大都是蠕动式移动的，例如：专利99252055.X公布了一种气动蠕动式缆索机器人爬升装置。显然，这类以蠕动方式移动的爬行装置运动时间长，不利于缆索的检测、维修工作。因此，高效、节能且能够连续移动的缆索爬行装置，对自动检测和维护缆索设备具有重要意义。

发明内容：

本发明之目的：

提出一种连续移动式缆索机器人爬行装置，实现对缆索的检测、维护等一系列工作，并解决人工作业中存在的劳动强度大、安全性差以及蠕动式缆索机器人爬升装置存在的工作效率低等问题。

为了实现本发明之目的，拟采用以下的技术方案：

本发明至少有：机架，以及由上滚轮、上链轮、上线性驱动器、上链条、电机、中链轮、下链条、下线性驱动器、下链轮、下滚轮所构成的爬行机构，其特征在于：上线性驱动器的一端设置了固定有上链轮的上滚轮，上线性驱动器的另一端与机架相连；下线性驱动器的一端设置了固定有下链轮的下滚轮，下线性驱动器的另一端与机架相连；并且，电机固定在机架上，中链轮固定在电机的输出轴上，中链轮分别通过上链条、下链条与上链轮、下链轮相连接。——上述的机架上至少设置了三个爬行机构；上述的上线性驱动器和下线性驱动器是气缸或是液压缸或是电动推杆；上述的电机是普通交流电机或是普通直流电机或是液压马达。

本发明与现有技术的比较：

本发明在爬行机构上设置了滚轮结构，这就为缆索机器人的连续移动创造了条件，大幅度地缩短了其上升过程、下降过程以及越障过程的运动时间，成倍地提高了缆索机器人的工作效率。

本发明结构简单，易于控制，便于实现，其工作可靠性高。

附图说明：

图1示意了本发明的整体结构。

图2是图1的俯视图。

图3示意了本发明在上升和下降过程中遇到障碍物时的越障过程。

A、缆索；K、爬行机构；1、上滚轮；2、上链轮；3、上线性驱动器；4、上链条；5、电机；6、中链轮；7、下链条；8、机架；9、下线性驱动器；10、下链轮；11、下滚轮。

具体实施方式：

本发明机架8上至少设置了三个爬行机构K，在爬行机构K中，上链轮2固定在上滚轮1上，上线性驱动器3的一端与上滚轮1相连，上线性驱动器3的另一端机架8相连；下线性驱动器9的一端与下滚轮11相连，下线性驱动器9的另一端与机架8相连，下链轮10固定在下滚轮11上；电机5固定在机架8上，中链轮6固定在电机5的输出轴上，中链轮6分别通过上链条4、下链条7与上链轮2、下链轮10相连接。

在工作过程中，上滚轮1和下滚轮11分别通过上线性驱动器3和下线性驱动器9的伸长驱动，使上滚轮1与下滚轮11压紧在缆索A的表面，电机5通过上链条4和下链条7分别驱动上滚轮1和下滚轮11运动，电机5连续转动，本发明的装置就实现沿缆索连续移动的目的。

当本发明在爬行过程中遇到缆索直径变化或遇到缆索接头时，本发明具有越障的功能，如图3所示，(1)～(5)为本发明自下而上运动时的越障过程示意图。

(1)当缆索直径不变时，上滚轮1和下滚轮11在上线性驱动器3和下线性驱动器9的分别驱动下紧压在缆索A表面，同时，电机5通过上链条4和下链条7分别驱动上滚轮1和下滚轮11运动，使得本发明在上滚轮1和下滚轮11共同产生的爬升力的作用下沿缆索向上运动。

(2)当上滚轮1接近障碍物时，上线性驱动器3收缩，并同时带动上滚轮1离开缆索A表面并且不与障碍物接触，电机5通过上链条4和下链条7分别驱动上滚轮1和下滚轮11运动，此时上滚轮1不产生爬升力，本发明在下滚轮11所产生的爬升力的作用下继续沿着缆索向上运动。

(3)当上滚轮1越过障碍物后，上线性驱动器3伸长，并带动上滚轮1压紧在缆索A表面，电机5通过上链条4和下链条7分别驱动上滚轮1和下滚轮11运动，本发明在上滚轮1和下滚轮11共同产生的爬升力的作用下继续向上运动。

(4)当下滚轮11接近障碍物时，下线性驱动器9收缩，并同时带动下滚轮11离开缆索A表面并且不与障碍物接触，电机5通过上链条4和下链条7分别驱动上滚轮1和下滚轮11运动，此时下滚轮11不产生爬升力，本发明在上滚轮1所产生的爬升力的作用下继续沿着缆索向上运动。

(5)当下滚轮11越过障碍物后，下线性驱动器9伸长，并带动下滚轮11压紧在缆索A表面，电机5通过上链条4和下链条7分别驱动上滚轮1和下滚轮11运动，本发明在上滚轮1和下滚轮11共同产生的爬升力的作用下继续向上运动。

图3中(6)～(10)示意了本发明在自上而下运动时遇到障碍物时的越障过程。

(6)为缆索直径不变时，上滚轮1和下滚轮11在上线性驱动器3和下线性驱动器9的分别驱动下紧压在缆索A表面，同时，电机5通过上链条4和下链条7分别驱动上滚轮1和下滚轮11运动，使得本发明在上滚轮1和下滚轮11共同产生的爬升力的作用下沿着缆索向下运动。

(7)当下滚轮11接近障碍物时，下线性驱动器9收缩，并同时带动下滚轮11离开缆索A表面并且不与障碍物接触，电机5通过上链条4和下链条7分别驱动上滚轮1和下滚轮11运动，此时下滚轮11不产生驱动力，本发明在上滚轮1所产生的驱动力的作用下继续沿着缆索向下运动。

(8)当下滚轮11越过障碍物后，下线性驱动器9伸长，并带动下滚轮11压紧在缆索A表面，电机5通过上链条4和下链条7分别驱动上滚轮1和下滚轮11运动，本发明在上滚轮1和下滚轮11共同产生的驱动力的作用下继续向下运动。

(9)当上滚轮1接近障碍物时，上线性驱动器3收缩，并同时带动上滚轮1离开缆索A表面并且不与障碍物接触，电机5通过上链条4和下链条7分别驱动上滚轮1和下滚轮11运动，此时上滚轮1不产生驱动力，本发明在下滚轮11所产生的驱动力作用下继续向下运动。

(10)当上滚轮1越过障碍物后，上线性驱动器3伸长，并带动上滚轮1压紧在缆索A表面，电机5通过上链条4和下链条7分别驱动上滚轮1和下滚轮11运动，本发明在上滚轮1和下滚轮11共同产生的驱动力的作用下继续向下运动。

显然，本发明在整个爬升过程和整个下降过程中，都实现了其连续移动的特点，大幅度地缩短了其爬升过程和下降过程的运动时间，成倍得提高了缆索机器人的工作效率。

本发明的整个运动过程(上升过程和下降过程)，由地面控制台经控制电线操纵，继而实现本发明的夹紧、越障动作。

Claims (4)

1.一种连续移动式缆索机器人爬行装置，它至少有：机架(8)，以及由上滚轮(1)、上链轮(2)、上线性驱动器(3)、上链条(4)、电机(5)、中链轮(6)、下链条(7)、下线性驱动器(9)、下链轮(10)、下滚轮(11)所构成的爬行机构(K)，其特征在于：上线性驱动器(3)的一端设置了固定有上链轮(2)的上滚轮(1)，上线性驱动器(3)的另一端与机架(8)相连；下线性驱动器(9)的一端设置了固定有下链轮(10)的下滚轮(11)，下线性驱动器(9)的另一端与机架(8)相连；并且，电机(5)固定在机架(8)上，中链轮(6)固定在电机(5)的输出轴上，中链轮(6)分别通过上链条(4)、下链条(7)与上链轮(2)、下链轮(10)相连接。

2.根据权利要求1所述的一种连续移动式缆索机器人爬行装置，其特征在于：所述的机架(8)上至少设置了三个爬行机构(K)。

3.根据权利要求1所述的一种连续移动式缆索机器人爬行装置，其特征在于：所述的上线性驱动器(3)和下线性驱动器(9)是气缸或是液压缸或是电动推杆。

4.根据权利要求1所述的一种连续移动式缆索机器人爬行装置，其特征在于：所述的电机(5)是普通交流电机或是普通直流电机或是液压马达。

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