CN206552139U - 一种新型剪叉式气动爬杆机器人 - Google Patents

Abstract

一种新型剪叉式气动爬杆机器人，主要包括上板、下板、剪叉机构、连杆、滑轨、伸缩缸、鱼眼接头、夹紧缸、气缸支架、夹紧块、固定夹紧块、电子行程开关、气动换向阀、挡片。通过夹紧装置和伸缩机构的顺序动作来实现装置的整体上升，电子行程开关检测气缸的位置状态作为判断换向阀是否换向的状态，换向阀作为控制元件控制各个气缸伸出或者缩回实现动作控制,本实用新型的有益效果，采用气动控制，使得装置质量轻，易于控制，采用两组剪叉机构作为行程放大机构，爬升速度更快，连杆的使用让上升气缸推力做功使得可靠性更高，装置的体积显得更加紧凑，挡片的使用可以使得装置安装更加方便，安全性也更高。

Description

一种新型剪叉式气动爬杆机器人

技术领域

本实用新型涉及到一种爬杆机器人，可以广泛适用于直径小于40毫米的光杆，具有速度快，体积小的特点。

背景技术

为了方便高空作业，尤其是为了能够在细小的直径的光杆上进行作业，设计一种简单实用的爬杆机器人成为非常重要的任务，传统的电动爬杆机器人由于成本高、控制难度大的缺点一直没能推广开来，液压驱动的机器人由于质量大，存在油液泄露污染的原因也没能广泛应用于爬杆机器人上，而气动机器人具有动作敏捷、成本低廉、控制方便、质量轻的优点可以广泛应用到爬杆机器人的设计当中。

实用新型内容

本实用新型书架需要解决的技术问题是：设计一种体积小、质量轻、稳定性好、具有较快的爬杆速度的气动爬杆机器人，并且此爬杆机器人可以广泛应用于直径小于40毫米的光杆。

为了解决上述问题，采用以下技术方案：

一种新型剪叉式气动爬杆机器人，主要包括上板、下板、剪叉机构、连杆、滑轨、伸缩缸、鱼眼接头、夹紧缸、气缸支架、夹紧块、固定夹紧块、电子行程开关、气动换向阀、挡片。夹紧块、固定夹紧块和夹紧缸构成夹紧装置，伸缩缸、鱼眼接头、剪叉机构、滑轨、连杆、上板及下板构成伸缩机构，电子行程开关和换向阀构成传感和控制机构，通过夹紧装置和伸缩机构的顺序动作来实现装置的整体上升，电子行程开关检测气缸的位置状态作为判断换向阀是否换向的状态，换向阀作为控制元件控制各个气缸伸出或者缩回实现动作控制。

其中，剪叉机构作为行程放大机构将伸缩气缸的行程放大，可以使得气缸爬升的速度变得更快，在与气缸相连的鱼眼接头和剪叉机构之间增加一根连杆是为了使得装置在上升时是气缸的推力在做功，可以有效地在爬升阶段开始时由于剪叉机构接近死点位置而导致的需要的很大出力的问题，挡片利用螺栓和螺母拧在上板和下板上，利用较大的预紧力防止松动，在安装时让挡片绕螺栓旋转，将机器人围住光杆，再旋转回位使得机器人再爬杆时不会因为重心不稳倾翻。

本实用新型的有益效果，由于采用气动控制，使得装置质量轻，易于控制，采用两组剪叉机构作为行程放大机构，使得爬升速度变得更快，连杆的使用让上升气缸推力做功使得可靠性更高，装置的体积显得更加紧凑，挡片的使用可以使得装置安装更加方便，安全性也更高。

附图说明

图1是本实用新型的轴测图；

图2是本实用新型的右视图；

图3是本实用新型的滑轨A结构图；

图4是实用新型的剪叉机构部分的结构图

图5是本实用新型的上板结构图

图6是本实用新型的夹紧块结构图

图中:1—上板、2—换向阀A、3—剪叉机构、4—滑轨A、5—滑轨B、6—鱼眼接头、7—气缸支架A、8—连杆、9—电子行程开关B1、10—电子行程开关B0、11—伸缩气缸B、12—气缸支架B、13—换向阀B、14—下板、15—换向阀C、16—固定夹紧块A、17—夹紧块A、18—夹紧缸A、19—电子行程开关A1、20—电子行程开关A0、21—固定夹紧块B、18—夹紧块22、23—夹紧缸C、24—电子行程开关C1、25—电子行程开关C0、26—挡片A、27—挡片B。

具体实施方式

如图1，2所示的一种新型剪叉式爬杆机器人，包括1—上板、2—换向阀A、3—剪叉机构、4—滑轨A、5—滑轨B、6—鱼眼接头、7—气缸支架A、8—连杆、9—电子行程开关B1、10—电子行程开关B0、11—伸缩气缸B、12—气缸支架B、13—换向阀B、14—下板、15—换向阀C、16—固定夹紧块A、17—夹紧块A、18—夹紧缸A、19—电子行程开关A1、20—电子行程开关A0、21—固定夹紧块B、22—夹紧B、23—夹紧缸C、24—电子行程开关C1、25—电子行程开关C0、26—挡片A、27—挡片B。2-换向阀A、16—固定夹紧块A和18—夹紧缸A通过螺栓螺母固定在1—上板的上表面，17—夹紧块和18—夹紧缸A的前端通过胶水粘接在一起，14—下板的下表面与21—固定夹紧块B、23—夹紧缸C也是通过螺栓连接在一起，—夹紧块和23—夹紧缸C的前端也通过胶水粘接在一起，13—换向阀B、15—换向阀C和14—下板的上表面用螺栓固定，11—伸缩气缸通过7—气缸支架A和12—气缸支架B与下板固定起来，19—电子行程开关A1、20—电子行程开关A0和9—电子行程开关B1、10—电子行程开关B0以及24—电子行程开关C1、25—电子行程开关C0分别安装在18—夹紧缸A、11—伸缩气缸B和23—夹紧缸C的缸体前端和末端，1—上板的下面和14—下板的上面的两侧分别安装上4—滑轨A、5—滑轨B，26—挡片A以及27—挡片分别通过一颗螺栓固定在上板和下板上。

滑轨A的结构如图3所示，一端圆孔通过螺栓和3—剪叉式机构固定铰链铰接在一起，剪叉式机构的活动铰链通过螺栓在另一端的长槽口内滑动，11—伸缩缸的前端通过鱼眼接头穿过一根轴在滑轨的中间槽口滑动，鱼眼接头、光轴、连杆、滑轨A、滑轨B和剪叉机构以及相关螺栓连接的结构图如图4。

1—上板的结构如图4所示，U形槽是为了将杆放入进去，中间的圆弧部分和17—夹紧块A和16—固定夹紧块配合起到限位和固定作用，16—固定夹紧块A的结构图如图5所示，其圆弧部分材料为橡胶，保证足够大的摩擦系数，其半径值和上板圆弧处的半径相等，为了方便夹紧牢固，安装时应保证两者的圆弧同心。

工作原理：首先将挡片A和挡片B绕着螺栓旋转，打开后将光轴放入夹紧块对应的圆弧口处，然后将挡片A和挡片B合上，拧紧螺栓，保证在上升过程中不会打开以保证装置不会从上板和下板的放入口掉落，安装好后，第一步，换向阀C控制压缩气体进入夹紧缸C无杆腔，推动气缸的活塞杆和前面的夹紧块B，通过与固定夹紧块B的共同作用将杆紧紧的抓住，第二步，换向阀A控制压缩气体进入夹紧缸A有杆腔，推动气缸的活塞杆缩回，第三步，换向阀B同时控制压缩气体进入四个伸缩缸B的无杆腔，推动气缸的活塞杆通过鱼眼接头连接的连杆带动剪叉机构的活动铰链在滑轨内滑动，从而使得剪叉机构推动上板上升，第四步，换向阀A控制压缩气体进入夹紧缸A无杆腔，推动气缸的活塞杆和前面的夹紧块A，通过与固定夹紧块A的共同作用将杆抓住，第五步，换向阀C控制压缩气体进入夹紧缸C有杆腔，推动气缸的活塞杆缩回，将杆松开，第六步，换向阀B控制压缩气体进入伸缩缸的有杆腔，通过剪叉机构将下板拉上去,至此完成一个循环，在上升或者下降中，电子行程开关作为检测三个气缸是否到达指定位置的元件控制换向阀换向，同理，下降过程类似。

Claims (5)

1.一种新型剪叉式气动爬杆机器人，主要包括上板、下板、剪叉机构、连杆、滑轨、伸缩缸、鱼眼接头、夹紧缸、气缸支架、夹紧块、固定夹紧块、电子行程开关、气动换向阀、挡片，采用气动控制，夹紧块、固定夹紧块和夹紧缸构成夹紧装置，伸缩缸、鱼眼接头、剪叉机构、滑轨、连杆、上板及下板构成伸缩机构，电子行程开关和换向阀构成传感和控制机构，通过夹紧装置和伸缩机构的顺序动作来实现装置的整体上升，电子行程开关检测气缸的位置状态作为判断换向阀是否换向的状态，换向阀作为控制元件控制各个气缸伸出或者缩回实现动作控制，具有体积小、质量轻、稳定性好、具有较快的爬杆速度的优点并且此爬杆机器人可以广泛应用于直径小于40毫米的光杆。

2.根据权利要求1的一种新型剪叉式气动爬杆机器人，其特征在于：伸缩装置采用剪叉式机构放大行程。

3.根据权利要求1的一种新型剪叉式气动爬杆机器人，其特征在于：语言接头和剪叉机构之间增加一根连杆，从而装置在上升阶段是伸缩缸的推力做功。

4.根据权利要求1的一种新型剪叉式气动爬杆机器人，其特征在于：固定夹紧块和夹紧块与光杆接触的地方采用摩擦系数大橡胶材料制成。

5.根据权利要求1的一种新型剪叉式气动爬杆机器人，其特征在于：每一组滑轨两侧对称安装两个伸缩气缸，保证气缸不受偏载。