CN219056436U - 直线爬移装置、机器人以及移动作业系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种直线爬移装置、机器人以及移动作业系统，直线爬移装置包括机架，设置有安装架；绞盘，转动设置于机架上，绞盘位于安装架一侧，绞盘上绕其轴线设有至少一圈绕线槽；驱动机构，与绞盘相连，用于驱动绞盘转动；导线轮，转动设置于安装架上，导线轮的轴线与绞盘的轴线呈夹角设置，导线轮设有至少一个，一个或多个导线轮用于将绳索引导至其一绕线槽中，且至少其中一个导线轮的出线位置的切线与对应的绕线槽的入线位置的切线位于同一平面。本实用新型的直线爬移装置避免了导线轮和/或绕线槽的侧面对绳索造成剐蹭损伤，由此能够延长绳索的使用寿命，进而提高机器人沿绳索爬升或下降的稳定性和可靠性。

Description

直线爬移装置、机器人以及移动作业系统

技术领域

本实用新型涉及高空作业机器人技术领域，尤其涉及一种直线爬移装置、机器人以及移动作业系统。

背景技术

现有的在建筑外墙上进行清洁或检修等高空作业，主要是人工在吊篮或者升降机的辅助下利用工具对墙面进行作业，这种作业方式效率低，人力成本高。因此，人们研究发明了幕墙机器人，其中一些实现方式采用直线爬移装置，即以绳索作为移动引导路径，通过直线爬升装置沿绳索爬移以实现升降，并通过其他部件对幕墙进行相应作业。

但目前机器人的爬升结构仍存在内部结构布局不合理，导致绳索磨损较大，使用寿命较短。

实用新型内容

本实用新型提供一种直线爬移装置、机器人以及移动作业系统，用以解决现有技术中机器人的爬升结构存在内部结构布局不合理，导致绳索磨损较大，使用寿命较短的问题。

本实用新型提供一种直线爬移装置，包括：

机架，设置有安装架；

绞盘，转动设置于所述机架上，所述绞盘位于所述安装架一侧，所述绞盘上绕其轴线设有至少一圈绕线槽；

驱动机构，与所述绞盘相连，用于驱动所述绞盘转动；以及

导线轮，转动设置于所述安装架上，所述导线轮的轴线与所述绞盘的轴线呈夹角设置，所述导线轮设有至少一个，一个或多个所述导线轮用于将绳索引导至其一所述绕线槽中，且至少其中一个所述导线轮的出线位置的切线与对应的所述绕线槽的入线位置的切线位于同一平面。

根据本实用新型提供的一种直线爬移装置，所述导线轮的轴线与所述绞盘的轴线夹角为5°-90°。

根据本实用新型提供的一种直线爬移装置，还包括至少一个中间导向轮，所述中间导向轮转动设置于所述机架上，所述中间导向轮位于所述导线轮与所述绞盘之间，用于将绳索由所述导线轮引导至所述绕线槽。

根据本实用新型提供的一种直线爬移装置，所述绕线槽设置两个以上，各绕线槽间隔分布于所述绞盘外周面，且与所述绞盘同轴；

所述直线爬移装置还包括至少一过渡轮，所述过渡轮转动设置于所述机架上，所述过渡轮设置于所述绞盘外，绳索由其中一所述绕线槽经其中一所述过渡轮后再绕于另一所述绕线槽中。

根据本实用新型提供的一种直线爬移装置，至少一所述导线轮的出线位置的切线与所述绞盘上对应的所述绕线槽的入线位置的切线重合。

根据本实用新型提供的一种直线爬移装置，所述绞盘外侧设置有压线轮，所述压线轮通过可调机构连接于所述机架上，所述可调机构用于调节所述压线轮靠近或远离所述绕线槽；

当所述压线轮靠近所述绕线槽，所述压线轮能够将绳索抵压于所述绕线槽内。

根据本实用新型提供的一种直线爬移装置，所述压线轮连接于一压线轮轴上，所述压线轮轴可移动地与所述机架相连，所述可调机构包括螺纹调节件，所述螺纹调节件与所述机架相连，并能够抵推或牵引所述压线轮轴靠近或远离所述绞盘。

根据本实用新型提供的一种直线爬移装置，所述压线轮转动设置在所述压线轮轴上，所述机架上开设有调节槽，所述调节槽上螺纹穿设有所述螺纹调节件，所述压线轮轴的端部位于所述调节槽内，所述螺纹调节件的一端抵推所述压线轮轴，以调节所述压线轮轴相对所述绞盘中心的距离，使得所述压线轮将绳索抵压于所述绕线槽内。

根据本实用新型提供的一种直线爬移装置，所述可调机构包括摆动块以及调节螺栓，所述摆动块通过一转轴与所述机架转动连接，所述压线轮设置于所述摆动块上，所述调节螺栓与所述机架相连并位于所述摆动块远离所述压线轮的一侧，所述调节螺栓靠近所述摆动块的一端能够抵推所述摆动块，以调节所述摆动块远离所述转轴的一端相对所述绞盘中心的距离，使得所述压线轮将绳索抵压于所述绕线槽内。

本实用新型还提供一种机器人，包括如上所述的一种直线爬移装置，所述直线爬移装置可在所述机器人上设置一组或多组；

当所述直线爬移装置设置为一组时，所述直线爬移装置位于所述机器人的纵向中轴线上；

当所述直线爬移装置设置为偶数组时，所述直线爬移装置对称分布在所述机器人纵向中轴线的两侧；

当所述直线爬移装置设置为超过1的奇数组时，则其中一组所述直线爬移装置设置在所述机器人的纵向中轴线上，其余各组所述直线爬移装置对称分布在纵向中轴线的两侧。

本实用新型还提供一种移动作业系统，包括如上所述的一种机器人以及绳索，所述绳索至少一端固定，所述绳索作为所述机器人的移动引导路径，供所述机器人卷绕爬移。

本实用新型提供的一种直线爬移装置、机器人以及移动作业系统，直线爬移装置通过设置导线轮，将绳索理顺后，再引导至绕线槽中，且由于导线轮的出线位置处的切线与绞盘中的至少一个绕线槽入线位置的切线处于同一平面，使得导线轮引导出的绳索能够顺畅地进入绕线槽中，避免了导线轮和/或绕线槽的侧面对绳索造成剐蹭损伤，由此能够延长绳索的使用寿命，进而提高机器人沿绳索爬升或下降的稳定性和可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型提供的直线爬移装置的结构示意图；

图2是直线爬移装置去掉部分机架后的结构示意图；

图3是本实用新型提供的直线爬移装置的俯视示意图；

图4是本实用新型提供的直线爬移装置的剖视示意图；

图5是安装中间导向轮时导线轮与绞盘的位置关系俯视图；

图6是未安装中间导向轮时导线轮与绞盘的位置关系俯视图。

附图标记：

100、机架；101、安装架；200、绞盘；201、绕线槽；

300、导线轮；400、过渡轮；

500、驱动机构；501、驱动电机；502、减速器；

600、中间导向轮；700、压线轮；800、可调机构；

801、压线轮轴；802、调节槽；803、螺纹调节件；804、摆动块；

805、固定块；806、转轴；807、调节螺栓。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

下面结合图1-图6描述本实用新型的一种直线爬移装置、机器人以及移动作业系统。该移动作业系统应用于高空作业领域，在工作时需要机器人与绳索进行配合，绳索的一端固定于楼面结构，另一端为自由端沿着墙面垂下，机器人内的直线爬移装置用于与绳索配合，以带动整个机器人相对于墙面上升或者下降，方便机器人对墙面进行清洁、检修等作业内容。

如图1-图4所示，一种直线爬移装置，包括机架100、绞盘200、导线轮300、过渡轮400和驱动机构500。

机架100设置有安装架101；

绞盘200转动设置于机架100上，绞盘200位于安装架101一侧，绞盘200上绕其轴线设有至少一圈绕线槽201；

导线轮300转动设置于安装架101上，导线轮300的轴线与绞盘200的轴线呈夹角设置，导线轮300设有至少一个，一个或多个导线轮300安装在安装架101上构成一绳索引导机构，用于将绳索引导至其一绕线槽201中，且至少其中一个导线轮300的出线位置的切线与对应的绕线槽201的入线位置的切线位于同一平面。其中，导线轮300的出线位置的切线位置具体是指导线轮300上导线槽的中心位置的切线；同理，绕线槽201的入线位置的切线指的是绕线槽201中心位置的切线。

在本实施例中，导线轮300的轴线与绞盘200的轴线夹角为5°-90°。

具体地，导线轮300的轴线与绞盘200的轴线夹角可选为5°、10°、15°、30°、45°、60°、70°、80°或90°；当导线轮300的轴线与绞盘200的轴线夹角成90°时，也即导线轮300的轴线与绞盘200的轴线垂直。

在本实施例中，绕线槽201设置两个以上，各绕线槽间201隔分布于绞盘200外周面，且与绞盘200同轴；

直线爬移装置还包括至少一过渡轮400，过渡轮400转动设置于机架100上，过渡轮400设置于绞盘200外，绳索由其中一绕线槽201经其中一过渡轮400后再绕于另一绕线槽201中。过渡轮400的设置便于绕线，增加绞盘200与绳索的接触面积，为直线爬移装置的爬移动作提供足够的摩擦力。

在绕线时，绳索的自由端先穿过导线轮300和安装架101组成的绳索引导机构，将绳索理顺后，从导线轮300的出线位置出来，再引导至绕线槽201中，由于导线轮300的出线位置处的切线与绞盘200中的至少一个绕线槽201入线位置的切线处于同一平面，使得导线轮300引导出的绳索能够顺畅地进入绕线槽201中，避免了导线轮300和/或绕线槽201的侧面对绳索造成剐蹭损伤，由此能够延长绳索的使用寿命；若存在多圈绕线槽201的情况下，在沿着绕线槽201即将完成一圈的缠绕时，绳索先绕过过渡轮400再回到另一个绕线槽201中；最终，绳索的自由端从绕线槽201的出线位置出来。

在一些实施例中，如图5所示，本实用新型的直线爬移装置还包括至少一个中间导向轮600，中间导向轮600转动设置于机架100上，中间导向轮600位于导线轮300与绞盘200之间，用于将绳索由导线轮300引导至所述绕线槽201。

当中间导向轮600设置为一个时，该中间导向轮600与对应的导线轮300出线位置的切线、对应的绕线槽201入线位置的切线均相切；

而当中间导向轮600设置为两个以上时，则至少一中间导向轮600与对应的导线轮300出线位置的切线相切，另一中间导向轮600与对应的绕线槽201入线位置的切线均相切。

在一些实施例中，如图6所示，本实用新型的直线爬移装置不包含中间导向轮600，此时，至少一导线轮300(参考图2和图6，位于最下方的导线轮300)的出线位置的切线与绞盘200上对应的绕线槽201的入线位置的切线重合；采用此结构同样便于将绳索沿导线轮300的切线方向引导至绕线槽201中。

在一些实施例中，绞盘200外侧设置有压线轮700，压线轮700通过可调机构800连接于机架100上，可调机构800用于调节压线轮700靠近或远离绕线槽201；

当压线轮700靠近绕线槽201时，压线轮700能够将绳索抵压于绕线槽201内。

可调机构800可以有两种方案，第一种方案为：如图4所示，压线轮700连接于一压线轮轴801上，压线轮轴801可移动地与机架100相连，可调机构800包括螺纹调节件803，螺纹调节件803与机架100相连，并能够抵推或牵引压线轮轴801靠近或远离绞盘200；

具体地，压线轮700转动设置在压线轮轴801上，机架100上开设有调节槽802，调节槽802可对应压线轮轴801的上下两端开设有两个，调节槽802上螺纹穿设有螺纹调节件803，压线轮轴801的端部位于调节槽802内，螺纹调节件803的一端抵推压线轮轴801，以调节压线轮轴801相对绞盘200中心的距离，使得所述压线轮700将绳索抵压于所述绕线槽201内。螺纹调节件803可以是螺栓或者其他螺纹件，在工作过程中，绕线槽201内的绳索对压线轮700有向外的挤压力，使得压线轮轴801与螺纹调节件803抵接，旋转螺纹调节件803时，可以调节压线轮轴801在调节槽802内的位置，进而改变压线轮轴801相对绞盘200中心的距离。

在一些实施例中，调节槽802内滑动设置有滑块，压线轮轴801的端部与滑块连接，滑块可在螺纹调节件803的抵推下沿调节槽802滑移。

第二种方案为：如图6所示，可调机构800包括摆动块804以及调节螺栓807，摆动块804通过一转轴806与机架100转动连接，压线轮700设置于摆动块804上，调节螺栓807与机架100相连并位于摆动块804远离压线轮700的一侧，调节螺栓807靠近摆动块804的一端能够抵推摆动块804，以调节摆动块804远离转轴806的一端相对绞盘200中心的距离，使得压线轮700将绳索抵压于绕线槽201内；

在一些实施例中，调节螺栓807通过一固定块805与机架100相连，固定块805固定在机架100上，调节螺栓807螺纹穿设固定块805。

驱动机构500与绞盘200相连，用于驱动绞盘200转动。驱动机构500包括驱动电机501和减速器502，减速器502与机架100固定连接，减速器502的输入端与驱动电机501连接，减速器502的输出端与绞盘200连接，驱动电机501用于通过减速器502带动绞盘200转动，以使绞盘200相对于绳索转动，减速器502用于增大力矩，降低转速，以保证绞盘200相对于绳索转动的稳定性，从而保证升降过程的稳定性。

在一些实施例中，驱动机构500可以设置在机架100的上方或下方，也可以设置在机架100的侧部。

本直线爬绳装置可运用于竖直或者倾斜方向的提升，也可以用于水平方向的横移。

当直线爬绳装置用于爬升时，则驱动机构500可位于可以设置在机架100的上方或下方；当直线爬绳装置用于横移时，则驱动机构500可位于可以设置在机架100的侧部。

一种机器人，包括如上所述的一种直线爬移装置，直线爬移装置可根据机器人载重量的不同，在机器人上设置一组或多组；

当直线爬移装置设置为一组时，直线爬移装置位于机器人的纵向中轴线上；

当直线爬移装置设置为偶数组时，直线爬移装置对称分布在机器人纵向中轴线的两侧；

当直线爬移装置设置为超过1的奇数组时，则其中一组直线爬移装置设置在机器人的纵向中轴线上，其余各组直线爬移装置对称分布在纵向中轴线的两侧。

直线爬移装置应用在机器人的提升领域，仅是直线爬移装置的其中一种运用场景，本实用新型的直线爬移装置不限于提升，也可以用于在其他方向上的移动驱动。

一种移动作业系统，包括如上的一种机器人以及绳索，绳索至少一端固定，绳索的两端也可同时固定，绳索作为机器人的移动引导路径，供机器人卷绕爬移。其中，绳索可以自然铅锤呈竖直设置，也可以呈一定倾角或者水平设置。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种直线爬移装置，其特征在于，包括：

机架，设置有安装架；

绞盘，转动设置于所述机架上，所述绞盘位于所述安装架一侧，所述绞盘上绕其轴线设有至少一圈绕线槽；

驱动机构，与所述绞盘相连，用于驱动所述绞盘转动；以及

导线轮，转动设置于所述安装架上，所述导线轮的轴线与所述绞盘的轴线呈夹角设置，所述导线轮设有至少一个，一个或多个所述导线轮用于将绳索引导至其一所述绕线槽中，且至少其中一个所述导线轮的出线位置的切线与对应的所述绕线槽的入线位置的切线位于同一平面。

2.根据权利要求1所述的直线爬移装置，其特征在于，所述导线轮的轴线与所述绞盘的轴线夹角为5°-90°。

3.根据权利要求1或2所述的直线爬移装置，其特征在于，还包括至少一个中间导向轮，所述中间导向轮转动设置于所述机架上，所述中间导向轮位于所述导线轮与所述绞盘之间，用于将绳索由所述导线轮引导至所述绕线槽。

4.根据权利要求1所述的直线爬移装置，其特征在于，所述绕线槽设置两个以上，各绕线槽间隔分布于所述绞盘外周面，且与所述绞盘同轴；

所述直线爬移装置还包括至少一过渡轮，所述过渡轮转动设置于所述机架上，所述过渡轮设置于所述绞盘外，绳索由其中一所述绕线槽经其中一所述过渡轮后再绕于另一所述绕线槽中。

5.根据权利要求1所述的直线爬移装置，其特征在于，所述绞盘外侧设置有压线轮，所述压线轮通过可调机构连接于所述机架上，所述可调机构用于调节所述压线轮靠近或远离所述绕线槽；

当所述压线轮靠近所述绕线槽，所述压线轮能够将绳索抵压于所述绕线槽内。

6.根据权利要求5所述的直线爬移装置，其特征在于，所述压线轮连接于一压线轮轴上，所述压线轮轴可移动地与所述机架相连，所述可调机构包括螺纹调节件，所述螺纹调节件与所述机架相连，并能够抵推或牵引所述压线轮轴靠近或远离所述绞盘。

7.根据权利要求6所述的直线爬移装置，其特征在于，所述压线轮转动设置在所述压线轮轴上，所述机架上开设有调节槽，所述调节槽上螺纹穿设有所述螺纹调节件，所述压线轮轴的端部位于所述调节槽内，所述螺纹调节件的一端抵推所述压线轮轴，以调节所述压线轮轴相对所述绞盘中心的距离，使得所述压线轮将绳索抵压于所述绕线槽内。

8.根据权利要求6所述的直线爬移装置，其特征在于，所述可调机构包括摆动块以及调节螺栓，所述摆动块通过一转轴与所述机架转动连接，所述压线轮设置于所述摆动块上，所述调节螺栓与所述机架相连并位于所述摆动块远离所述压线轮的一侧，所述调节螺栓靠近所述摆动块的一端能够抵推所述摆动块，以调节所述摆动块远离所述转轴的一端相对所述绞盘中心的距离，使得所述压线轮将绳索抵压于所述绕线槽内。

9.一种机器人，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的一种直线爬移装置，所述直线爬移装置可在所述机器人上设置一组或多组；

当所述直线爬移装置设置为一组时，所述直线爬移装置位于所述机器人的纵向中轴线上；

当所述直线爬移装置设置为偶数组时，所述直线爬移装置对称分布在所述机器人纵向中轴线的两侧；

当所述直线爬移装置设置为超过1的奇数组时，则其中一组所述直线爬移装置设置在所述机器人的纵向中轴线上，其余各组所述直线爬移装置对称分布在纵向中轴线的两侧。

10.一种移动作业系统，其特征在于，包括权利要求9所述的一种机器人以及绳索，所述绳索至少一端固定，所述绳索作为所述机器人的移动引导路径，供所述机器人卷绕爬移。

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