新型收放纜裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種新型收放纜裝置，包括線纜收納裝置及線纜保護(hù)裝置。線纜保護(hù)裝置包括相互樞接的固定臂與活動(dòng)臂，兩者樞接處設(shè)有彈性件及微動(dòng)開關(guān)，活動(dòng)臂樞轉(zhuǎn)收合至觸發(fā)位置時(shí)微動(dòng)開關(guān)被觸發(fā)。固定臂上設(shè)第一張緊輪與第二張緊輪，活動(dòng)臂上設(shè)第三張緊輪。線纜收納裝置中繞線電機(jī)固定在轉(zhuǎn)動(dòng)件上并利用定齒輪與行星齒輪的嚙合關(guān)系驅(qū)使轉(zhuǎn)動(dòng)件及繞線件轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)輪與連桿設(shè)在繞線件上并驅(qū)使擺臂擺動(dòng)。微動(dòng)開關(guān)控制主電機(jī)和/或繞線電機(jī)。線纜經(jīng)過張緊輪后繞到繞線盤上，拉力過大時(shí)活動(dòng)臂收合使微動(dòng)開關(guān)關(guān)閉電機(jī)以停止收放動(dòng)作，保護(hù)線纜。線纜收納裝置無(wú)電性元件，耐輻照能力強(qiáng)，轉(zhuǎn)動(dòng)繞線與擺動(dòng)布線的動(dòng)作同步，布線均勻。
【專利說(shuō)明】
新型收放纜裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種收放纜裝置，尤其涉及一種運(yùn)用于核電機(jī)器人上的收放纜裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在許多領(lǐng)域的現(xiàn)場(chǎng)都需要使用機(jī)器人來(lái)代替人工作業(yè)，機(jī)器人的優(yōu)點(diǎn)是可以在高輻射、高溫等危險(xiǎn)環(huán)境或狹小地域等不適宜人類前往的場(chǎng)所進(jìn)行作業(yè)，然而，機(jī)器人作業(yè)時(shí)候需要有動(dòng)力輸入，并且作業(yè)時(shí)數(shù)據(jù)需要在機(jī)器人與控制端之間雙向傳輸，因此需要機(jī)器人上接有連接線纜。
[0003]以核電領(lǐng)域?yàn)槔?，核電站機(jī)器人作為提高核安全和電站應(yīng)急的重要裝備之一，在核電站日常維護(hù)及事故救援方面得到廣泛應(yīng)用。結(jié)合核電站內(nèi)部復(fù)雜環(huán)境，為保證其通訊穩(wěn)定和增加其通訊穩(wěn)定和增強(qiáng)其抗干擾能力，機(jī)器人通訊方式主要采用有纜通訊方式。由于機(jī)器人上連接了線纜，在機(jī)器人行進(jìn)的過程中線纜會(huì)跟隨機(jī)器人行進(jìn)，因此需要實(shí)時(shí)地進(jìn)行收放纜的操作。目前收放纜技術(shù)主要分為遠(yuǎn)端收放纜技術(shù)和就地收放纜技術(shù)。其中遠(yuǎn)端收放纜技術(shù)是指在控制端進(jìn)行收放纜的操作，這種技術(shù)僅適用于工作路徑簡(jiǎn)單、線纜抗拉能力高、線纜長(zhǎng)度短等作業(yè)情況。而就地收放纜技術(shù)是指在機(jī)器人上進(jìn)行收放纜操作，這種技術(shù)可適用于光纖等脆弱線纜的收放，滿足作業(yè)距離遠(yuǎn)和路徑復(fù)雜等工作要求。
[0004]采用就地收放纜技術(shù)時(shí)，需要在機(jī)器人上設(shè)置收放纜裝置，收放纜裝置作為機(jī)器人線纜鋪設(shè)及存放的執(zhí)行設(shè)備，其作業(yè)性能直接影響機(jī)器人能否正常運(yùn)作及工作范圍，采用先進(jìn)的收放纜技術(shù)有助于提高機(jī)器人工作穩(wěn)定性及可達(dá)性。目前的收放纜裝置在結(jié)構(gòu)上主要存在兩個(gè)缺點(diǎn):第一，需要編碼器、傳感器等電性元件的輔助才能進(jìn)行收線，而在核電領(lǐng)域中機(jī)器人作業(yè)場(chǎng)所的輻射較大，對(duì)一般電性元件的損害也較大，因此這種線纜收納裝置的維護(hù)成本高、工作壽命短，并且一旦電性元件在輻照影響下失去功能，則收線過程和效果也會(huì)受到影響，導(dǎo)致線纜在繞線盤上分布不均。第二，光纖線纜的重量較輕，其自身韌性和強(qiáng)度上稍有不足，抗拉能力差，而現(xiàn)有的收放纜裝置在收放纜時(shí)對(duì)線纜的保護(hù)不足，拉扯力較大，易使線纜損壞，導(dǎo)致機(jī)器人無(wú)法再正常工作。
[0005]因此，有必要提供了一種能夠使線纜布線均勻、抗輻照能力較強(qiáng)且對(duì)線纜保護(hù)良好的線纜收納裝置。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型的目的在于提供一種能夠使線纜布線均勻、抗輻照能力較強(qiáng)且對(duì)線纜保護(hù)良好的線纜收納裝置。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種新型收放纜裝置，安裝在機(jī)器人上，機(jī)器人上具有驅(qū)動(dòng)機(jī)器人行進(jìn)的主電機(jī)，包括線纜收納裝置及位于線纜收納裝置上方的線纜保護(hù)裝置。線纜保護(hù)裝置包括固定臂、活動(dòng)臂、彈性件、微動(dòng)開關(guān)、第一張緊輪、第二張緊輪及第三張緊輪，固定臂固定在機(jī)器人上，活動(dòng)臂的一端與固定臂的一端樞接且活動(dòng)臂可相對(duì)固定臂樞轉(zhuǎn)收合至一觸發(fā)位置，彈性件設(shè)置于固定臂與活動(dòng)臂之間并提供使活動(dòng)臂相對(duì)固定臂樞轉(zhuǎn)打開的彈力，微動(dòng)開關(guān)設(shè)置于固定臂與活動(dòng)臂的連接處，當(dāng)活動(dòng)臂到達(dá)觸發(fā)位置時(shí)微動(dòng)開關(guān)被觸發(fā)，第一張緊輪與第二張緊輪分別轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在固定臂上且其中第二張緊輪更靠近固定臂與活動(dòng)臂的連接處，第三張緊輪轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在活動(dòng)臂上。線纜收納裝置包括繞線盤、繞線電機(jī)、轉(zhuǎn)動(dòng)件、繞線件、定齒輪、行星齒輪、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)輪、擺臂及連桿，繞線盤固定在機(jī)器人上，所述定齒輪固定在所述繞線盤的端面上，所述轉(zhuǎn)動(dòng)件轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在所述繞線盤的端面上且所述轉(zhuǎn)動(dòng)件的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線與所述定齒輪的中心軸線重合，所述繞線電機(jī)固定于所述轉(zhuǎn)動(dòng)件的一端并具有兩輸出軸，所述行星齒輪與所述繞線電機(jī)的一所述輸出軸連接并與所述定齒輪嚙合，所述繞線件固定于所述轉(zhuǎn)動(dòng)件的另一端并在所述轉(zhuǎn)動(dòng)件的帶動(dòng)下圍繞所述繞線盤的圓柱面轉(zhuǎn)動(dòng)，所述驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在所述繞線件上，所述擺臂的一端偏心地樞接在所述驅(qū)動(dòng)輪上，所述連桿的一端樞接于所述繞線件，所述連桿的另一端與所述擺臂樞接，所述驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)驅(qū)使所述擺臂的另一端上下擺動(dòng)，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述轉(zhuǎn)動(dòng)件及所述繞線件上并與所述繞線電機(jī)的另一輸出軸及所述驅(qū)動(dòng)輪連接，所述繞線電機(jī)藉由所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)使所述驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)。微動(dòng)開關(guān)控制主電機(jī)和/或繞線電機(jī)。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型收放纜裝置包括了線纜保護(hù)裝置及線纜收納裝置，裝置安裝后將線纜從固定臂與活動(dòng)臂的開口處引入，使線纜由下向上繞過第一張緊輪后繞到第三張緊輪之上，再?gòu)牡谌龔埦o輪上向下繞到第二張緊輪上，最后線纜向下經(jīng)過擺臂后繞到繞線盤上。收放纜的過程中，線纜在三個(gè)張緊輪上滑動(dòng)穿行，當(dāng)拉動(dòng)線纜的牽引力過大時(shí)，線纜藉由與三個(gè)張緊輪的摩擦力拉動(dòng)活動(dòng)臂收攏，牽引力越大活動(dòng)臂的收攏幅度越大，一旦活動(dòng)臂到達(dá)觸發(fā)位置并觸碰微動(dòng)開關(guān)，則主電機(jī)或繞線電機(jī)停止，從而暫停收放纜的動(dòng)作，防止線纜因牽引力過大而斷裂，實(shí)現(xiàn)了保護(hù)線纜的目的。另外，在繞線電機(jī)工作時(shí)，繞線件及其上的擺臂能夠圍繞繞線盤的圓柱面轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)繞線電機(jī)還驅(qū)使驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，繞線件與其上的驅(qū)動(dòng)輪、連桿及擺臂構(gòu)成凸輪連桿機(jī)構(gòu)，當(dāng)驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)驅(qū)使擺臂的另一端做上下擺動(dòng)的動(dòng)作。齒輪傳動(dòng)與連桿傳動(dòng)的結(jié)合使擺臂轉(zhuǎn)動(dòng)繞線以及擺動(dòng)布線的兩個(gè)動(dòng)作可以同步，實(shí)現(xiàn)均勻布線。并且是通過純機(jī)械機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，無(wú)需設(shè)置編碼器、傳感器等電性元件，因此抗輻照能力較強(qiáng)、工作壽命長(zhǎng)、維護(hù)成本低。
[0009]較佳地，彈性件是繞設(shè)在固定臂與活動(dòng)臂的轉(zhuǎn)軸上的扭簧。設(shè)置扭簧可以提供使活動(dòng)臂樞轉(zhuǎn)打開的彈力，并使固定臂與活動(dòng)臂之間結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定。
[0010]較佳地，線纜保護(hù)裝置還包括第四張緊輪，第四張緊輪轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在固定臂上并位于第一張緊輪與第二張緊輪之間，第三張緊輪在固定臂上的投影位置位于第一張緊輪與第四張緊輪之間。在固定臂上設(shè)置第四張緊輪并使第三張緊輪位于第一張緊輪與第四張緊輪之間，目的是使線纜在線纜保護(hù)裝置上的穿行更加順暢。
[0011]具體地，第一張緊輪、第二張緊輪、第三張緊輪以及第四張緊輪的輪面上均設(shè)置有容納線纜的凹槽。通過設(shè)置凹槽可以將線纜穩(wěn)固地定位在張緊輪上。
[0012]較佳地，驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線垂直于轉(zhuǎn)動(dòng)件的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線，擺臂在驅(qū)動(dòng)輪上的樞轉(zhuǎn)軸線及連桿在繞線件與擺臂上的樞轉(zhuǎn)軸線均與驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線平行。
[0013]較佳地，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第一轉(zhuǎn)輪、第二轉(zhuǎn)輪、傳動(dòng)組件及驅(qū)動(dòng)件，第一轉(zhuǎn)輪與第二轉(zhuǎn)輪分別轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在轉(zhuǎn)動(dòng)件與繞線件上，繞線電機(jī)的輸出軸與第一轉(zhuǎn)輪連接并驅(qū)使第一轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，傳動(dòng)組件設(shè)置在第一轉(zhuǎn)輪與第二轉(zhuǎn)輪之間，第一轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)藉由傳動(dòng)組件驅(qū)使第二轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)件連接在第二轉(zhuǎn)輪與驅(qū)動(dòng)輪之間并將第二轉(zhuǎn)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞給驅(qū)動(dòng)輪。
[0014]具體地，第一轉(zhuǎn)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線與第二轉(zhuǎn)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線相互垂直，傳動(dòng)組件包括相互嚙合的第一傘齒輪與第二傘齒輪，其中第一傘齒輪與第一轉(zhuǎn)輪固定且第一傘齒輪的中心軸線與第一轉(zhuǎn)輪的中心軸線重合，第二傘齒輪與第二轉(zhuǎn)輪固定且第二傘齒輪的中心軸線與第二轉(zhuǎn)輪的中心軸線重合。
[0015]具體地，驅(qū)動(dòng)件為第一同步帶，第二轉(zhuǎn)輪與驅(qū)動(dòng)輪均為同步帶輪，第一同步帶圍繞在第二轉(zhuǎn)輪與驅(qū)動(dòng)輪之外。
[0016]具體地，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)還包括第三轉(zhuǎn)輪、第二同步帶及減速箱，第一轉(zhuǎn)輪設(shè)置于轉(zhuǎn)動(dòng)件的一端，繞線電機(jī)與第三轉(zhuǎn)輪設(shè)置在轉(zhuǎn)動(dòng)件的另一端，減速箱連接在繞線電機(jī)的輸出軸與第三轉(zhuǎn)輪之間，第一轉(zhuǎn)輪與第三轉(zhuǎn)輪均為同步帶輪，第二同步帶圍繞在第一轉(zhuǎn)輪與第三轉(zhuǎn)輪之外。
[0017]較佳地，新型收放纜裝置還包括固定于機(jī)器人并位于線纜保護(hù)裝置與線纜收納裝置之間的導(dǎo)線管，線纜從導(dǎo)線管中穿過。導(dǎo)線管起到導(dǎo)向、過渡作用，使線纜從線纜保護(hù)裝置到線纜收納裝置的過程更順暢。
【附圖說(shuō)明】

[0018]圖1是本實(shí)用新型新型收放纜裝置的立體圖。
[0019]圖2是收放纜裝置中線纜保護(hù)裝置的立體圖。
[0020]圖3是線纜保護(hù)裝置另一角度的立體圖。
[0021 ]圖4是線纜保護(hù)裝置的側(cè)視圖。
[0022]圖5是收放纜裝置中線纜收納裝置的立體圖。
[0023]圖6是收放纜裝置中擺臂的工作原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合給出的說(shuō)明書附圖對(duì)本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例作出描述。
[0025]如圖1所示，本實(shí)用新型提供了一種新型收放纜裝置，設(shè)置在機(jī)器人上，特別是核電領(lǐng)域中的機(jī)器人。新型收放纜裝置可以在機(jī)器人行進(jìn)的過程中實(shí)現(xiàn)就地收放纜，滿足作業(yè)距離遠(yuǎn)和路徑復(fù)雜等工作要求。新型收放纜裝置包括線纜保護(hù)裝置I及線纜收納裝置2，線纜收納裝置2直接安裝在機(jī)器人上，線纜保護(hù)裝置I通過豎起的桿件或架體等結(jié)構(gòu)安裝在及機(jī)器人上并且位于線纜收納裝置2的上方。線纜4經(jīng)過線纜保護(hù)裝置I的引導(dǎo)后向下進(jìn)入到線纜收納裝置2并被收納在線纜收納裝置2上。機(jī)器人具有控制其行進(jìn)的主電機(jī)，而線纜收納裝置2包括有作為收放纜動(dòng)作的動(dòng)力源的繞線電機(jī)。在收放線纜4的過程中，線纜4會(huì)受到牽引力，線纜保護(hù)裝置I的作用就是在該牽引力過大時(shí)停止主電機(jī)與繞線電機(jī)，從而保護(hù)線纜4不受損傷。以下將分別介紹線纜保護(hù)裝置I與線纜收納裝置2的具體結(jié)構(gòu)。
[0026]參照?qǐng)D2至圖4，線纜保護(hù)裝置I包括固定臂11、活動(dòng)臂12、彈性件13、微動(dòng)開關(guān)14、第一張緊輪15、第二張緊輪16、第三張緊輪17及第四張緊輪18。
[0027]固定臂11固定在機(jī)器人上立起的桿件或架體等結(jié)構(gòu)上，活動(dòng)臂12的一端與固定臂11的一端樞接，因此活動(dòng)臂12可以相對(duì)固定臂11樞轉(zhuǎn)打開或樞轉(zhuǎn)收合。將活動(dòng)臂12相對(duì)固定臂11樞轉(zhuǎn)收合至一定程度時(shí)的位置定義為觸發(fā)位置。彈性件13設(shè)置于固定臂11與活動(dòng)臂12之間并提供使活動(dòng)臂12相對(duì)固定臂11樞轉(zhuǎn)打開的彈力，彈性件13具體的是扭簧，并繞設(shè)在固定臂11與活動(dòng)臂12的轉(zhuǎn)軸上。微動(dòng)開關(guān)14設(shè)置于固定臂11與活動(dòng)臂12的連接處，當(dāng)活動(dòng)臂12到達(dá)上述的觸發(fā)位置時(shí)微動(dòng)開關(guān)14被觸發(fā)。微動(dòng)開關(guān)14通過適當(dāng)?shù)倪B線及電路布局與上述的主電機(jī)、繞線電機(jī)形成電性連接，當(dāng)微動(dòng)開關(guān)14被觸發(fā)時(shí)可以控制主電機(jī)與繞線電機(jī)的啟動(dòng)與停止。第一張緊輪15、第二張緊輪16以及第四張緊輪18分別轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在固定臂11上并且沿固定臂11的長(zhǎng)度方向排列，其中第一張緊輪15更靠近固定臂11與活動(dòng)臂12的開口處，第二張緊輪16更靠近固定臂11與活動(dòng)臂12的連接處，而第四張緊輪18位于第一張緊輪15與第二張緊輪16之間。在固定臂11上還開設(shè)有位于第二張緊輪16后方的穿孔。第三張緊輪17轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在活動(dòng)臂12上，且第三張緊輪17在固定臂11上的投影位置位于第一張緊輪15與第四張緊輪18之間。第一張緊輪15、第二張緊輪16、第三張緊輪17以及第四張緊輪18的輪面上均設(shè)置有容納線纜4的凹槽。
[0028]線纜4從固定臂11與活動(dòng)臂12的開口處進(jìn)入到第一張緊輪15下端，繞過第一張緊輪15后向上引至第三張緊輪17處并向下繞過第三張緊輪17，向下的線纜4再?gòu)牡谒膹埦o輪18靠近開口的一端繞到第四張緊輪18下方后向固定臂11與活動(dòng)臂12的連接處延伸，線纜4最后從第二張緊輪16的上方繞過后，向下通過穿孔穿過固定臂11。穿過固定臂11后的線纜4被引入到線纜收納裝置2上。
[0029]線纜保護(hù)裝置I的工作原理如下:線纜4被拉動(dòng)時(shí)，在四個(gè)張緊輪之間穿行，當(dāng)拉動(dòng)線纜4的牽引力過大時(shí)，線纜4藉由與四個(gè)張緊輪的摩擦力拉動(dòng)活動(dòng)臂12收合，牽引力越大，活動(dòng)臂12的收合幅度越大，一旦活動(dòng)臂12到達(dá)觸發(fā)位置并觸碰微動(dòng)開關(guān)14，則主電機(jī)與繞線電機(jī)停止工作，機(jī)器人停止行駛，線纜收納裝置2停止收線，從而防止線纜4因牽引力過大而斷裂。
[0030]結(jié)合圖5與圖6，線纜收納裝置2的作用是在有限空間內(nèi)最大限度的收納線纜4。線纜收納裝置2除了包括上述的繞線電機(jī)之外，還包括繞線盤20、轉(zhuǎn)動(dòng)件22、繞線件23、定齒輪24、行星齒輪25、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)輪27、擺臂28及連桿29。
[0031]繞線盤20的中間具有供線纜4繞上的圓柱面，安裝時(shí)繞線盤20的一個(gè)端面朝上而另一端面朝下固定在機(jī)器人上。繞線盤20朝上的端面的中央設(shè)置有一轉(zhuǎn)軸21，轉(zhuǎn)動(dòng)件22呈平板狀結(jié)構(gòu)，并安裝在轉(zhuǎn)軸21上使轉(zhuǎn)動(dòng)件22可以在繞線盤20上轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)繞線電機(jī)啟動(dòng)后輸出軸21帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)件22轉(zhuǎn)動(dòng)。繞線件23也呈平板狀結(jié)構(gòu)，繞線件23的上端固定在轉(zhuǎn)動(dòng)件22的一端，繞線件23的下端延伸到繞線盤20的圓柱面的外側(cè)，繞線件23在轉(zhuǎn)動(dòng)件22的帶動(dòng)下圍繞繞線盤20的圓柱面轉(zhuǎn)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)輪27轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在繞線件23的下端，擺臂28的一端偏心地樞接在驅(qū)動(dòng)輪27上，即擺臂28在驅(qū)動(dòng)輪27上的樞接軸線與驅(qū)動(dòng)輪27自身的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線之間具有間距。連桿29的一端樞接于繞線件23，連桿29的另一端與擺臂28樞接，驅(qū)動(dòng)輪27轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)驅(qū)使擺臂28的另一端上下擺動(dòng)。定齒輪24固定在繞線盤20朝上的端面上，并且定齒輪24的中間開孔以供轉(zhuǎn)軸21穿過，因此轉(zhuǎn)動(dòng)件22的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線與定齒輪24的中心軸線重合。繞線電機(jī)(未圖示)固定在轉(zhuǎn)動(dòng)件22的另一端并具有兩個(gè)輸出軸，行星齒輪25位于轉(zhuǎn)動(dòng)件22之下并與繞線電機(jī)的一屬輸出軸連接，且行星齒輪25與定齒輪24嚙合。在繞線電機(jī)啟動(dòng)后行星齒輪25自轉(zhuǎn)并利用嚙合關(guān)系繞定齒輪24公轉(zhuǎn)。行星齒輪25的公轉(zhuǎn)為轉(zhuǎn)動(dòng)件22在繞線盤20上的轉(zhuǎn)動(dòng)提供了動(dòng)力。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置在轉(zhuǎn)動(dòng)件22及繞線件23上并與繞線電機(jī)的另一輸出軸及驅(qū)動(dòng)輪27連接，繞線電機(jī)藉由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)使驅(qū)動(dòng)輪27轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0032]具體的，驅(qū)動(dòng)輪27的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線垂直于轉(zhuǎn)動(dòng)件22的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線，擺臂28在驅(qū)動(dòng)輪27上的樞轉(zhuǎn)軸線及連桿29在繞線件23與擺臂28上的樞轉(zhuǎn)軸線均與驅(qū)動(dòng)輪27自身的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線平行。連桿29包括相互垂直的第一段291與第二段292，第一段291的一端樞接于繞線件23，第一段291的另一端與第二段292的一端固定，第二段292的另一端與擺臂28樞接，第一段291的擺動(dòng)軌跡所界定的平面平行與擺臂28的擺動(dòng)軌跡所界定的平面，而第二段292垂直于擺臂28。繞線件23與其上的驅(qū)動(dòng)輪27、連桿29及擺臂28構(gòu)成了一個(gè)凸輪連桿機(jī)構(gòu)，如圖2所示。
[0033]在本實(shí)施例中，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第一轉(zhuǎn)輪261、第二轉(zhuǎn)輪262、第三轉(zhuǎn)輪263、第二同步帶264、減速箱265、驅(qū)動(dòng)件266及傳動(dòng)組件。
[0034]第一轉(zhuǎn)輪261與第三轉(zhuǎn)輪263分別轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)件22上，且第一轉(zhuǎn)輪261在靠近繞線件23的一端，而第三轉(zhuǎn)輪263在設(shè)置行星齒輪25的一端。減速箱265連接在繞線電機(jī)的另一輸出軸與第三轉(zhuǎn)輪263之間，使繞線電機(jī)可以驅(qū)使第三轉(zhuǎn)輪263轉(zhuǎn)動(dòng)，并且使第三轉(zhuǎn)輪263的轉(zhuǎn)速可以被調(diào)節(jié)地較慢。第一轉(zhuǎn)輪261與第三轉(zhuǎn)輪263均是同步帶輪，第二同步帶264圍繞在第一轉(zhuǎn)輪261與第三轉(zhuǎn)輪263之外，第二同步帶264將第三轉(zhuǎn)輪263的轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞給第一轉(zhuǎn)輪261，使第一轉(zhuǎn)輪261也轉(zhuǎn)動(dòng)。第二轉(zhuǎn)輪262轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在繞線件23的上端，驅(qū)動(dòng)件266連接在第二轉(zhuǎn)輪262與驅(qū)動(dòng)輪27之間并將第二轉(zhuǎn)輪262的轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞給驅(qū)動(dòng)輪27。第二轉(zhuǎn)輪262與驅(qū)動(dòng)輪27都是同步帶輪，驅(qū)動(dòng)件266為第一同步帶并圍繞在第二轉(zhuǎn)輪262與驅(qū)動(dòng)輪27之外。
[0035]傳動(dòng)組件設(shè)置在第一轉(zhuǎn)輪261與第二轉(zhuǎn)輪262之間，第一轉(zhuǎn)輪261轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)藉由傳動(dòng)組件驅(qū)使第二轉(zhuǎn)輪262轉(zhuǎn)動(dòng)。具體的，由于第一轉(zhuǎn)輪261的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線與第二轉(zhuǎn)輪262的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線相互垂直，因此傳動(dòng)組件采用包括相互嚙合的第一傘齒輪(圖1角度下未顯示)與第二傘齒輪267的結(jié)構(gòu)，其中第一傘齒輪固定在第一轉(zhuǎn)輪261之下且第一傘齒輪的中心軸線與第一轉(zhuǎn)輪261的中心軸線重合，第二傘齒輪267固定在第二轉(zhuǎn)輪262的一側(cè)且第二傘齒輪267的中心軸線與第二轉(zhuǎn)輪262的中心軸線重合。傳動(dòng)組件還可以是其他能夠?qū)崿F(xiàn)垂直換向傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)，如蝸輪蝸桿等。
[0036]線纜收納裝置2的工作過程如下:進(jìn)行收纜時(shí)，繞線電機(jī)啟動(dòng)，通過行星齒輪25與定齒輪24的嚙合驅(qū)使繞線件23及擺臂28圍繞繞線盤20的圓柱面轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)繞線電機(jī)又通過傳動(dòng)組件及兩個(gè)同步帶輪組件驅(qū)使驅(qū)動(dòng)輪27轉(zhuǎn)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)輪27轉(zhuǎn)動(dòng)后使包括其在內(nèi)的凸輪連桿機(jī)構(gòu)發(fā)生變形，呈現(xiàn)出來(lái)的結(jié)果就是擺臂28的自由端會(huì)在繞著繞線盤20轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中不斷地做上下?lián)u擺的運(yùn)動(dòng)。線纜4從上往下放到擺臂28上再繞到繞線盤20上，擺臂28起到導(dǎo)向及理線的作用，使線纜4逐層逐層地繞到繞線盤20上，過程穩(wěn)定且效果均勻。
[0037]具體的，本新型收放纜裝置還包括固定于機(jī)器人并位于線纜保護(hù)裝置與線纜收納裝置之間的導(dǎo)線管3，線纜4經(jīng)過向下穿過固定臂11后從導(dǎo)線管3上端的開口穿入，線纜4從導(dǎo)線管3下端的開口穿入后繞到繞線盤上。
[0038]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本新型收放纜裝置中的線纜保護(hù)裝置利用固定臂11、活動(dòng)臂12及彈性件13構(gòu)成一個(gè)拉力夾，并在拉力夾上設(shè)置了微動(dòng)開關(guān)14以及由四個(gè)張緊輪構(gòu)成的滑輪組，利用線纜4與張緊輪之間的摩擦力對(duì)牽引力進(jìn)行控制，一旦活動(dòng)臂12收合到達(dá)觸發(fā)位置并觸碰微動(dòng)開關(guān)14，則主電機(jī)或繞線電機(jī)停止，從而暫停收放纜的動(dòng)作，防止線纜4因牽引力過大而斷裂，實(shí)現(xiàn)了保護(hù)線纜4的目的。另外，線纜收納裝置通過齒輪傳動(dòng)與連桿傳動(dòng)兩種方式的結(jié)合實(shí)現(xiàn)了擺臂28繞著繞線盤20轉(zhuǎn)動(dòng)以及上下擺動(dòng)的兩個(gè)動(dòng)作的同步，使線纜4能夠在擺臂28的導(dǎo)向下繞到繞線盤20上且布線均勻。另外，線纜收納裝置2中只采用一個(gè)繞線電機(jī)就能完成上述兩個(gè)動(dòng)作的同步，無(wú)需設(shè)置編碼器、傳感器等電性元件，因此抗輻照能力較強(qiáng)、工作壽命長(zhǎng)、維護(hù)成本低。
[0039]本實(shí)用新型中的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的實(shí)質(zhì)作用是將繞線電機(jī)輸出軸的轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞給驅(qū)動(dòng)輪27，在本實(shí)施例中傳動(dòng)機(jī)構(gòu)具體為兩個(gè)同步帶輪組件及一個(gè)包括傘齒輪的傳動(dòng)組件，在其他實(shí)施例中，也可以是其他可以實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)，比如多個(gè)齒輪構(gòu)成的齒輪組，使用齒輪組時(shí)，驅(qū)動(dòng)輪27可以為齒輪。
[0040]以上所揭露的僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)例而已，其作用是方便本領(lǐng)域的技術(shù)人員理解并據(jù)以實(shí)施，當(dāng)然不能以此來(lái)限定本實(shí)用新型之權(quán)利范圍，因此依本實(shí)用新型申請(qǐng)專利范圍所作的等同變化，仍屬于本實(shí)用新型所涵蓋的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種新型收放纜裝置，安裝在機(jī)器人上，所述機(jī)器人上具有驅(qū)動(dòng)所述機(jī)器人行進(jìn)的主電機(jī)，其特征在于:包括線纜收納裝置及位于所述線纜收納裝置上方的線纜保護(hù)裝置； 所述線纜保護(hù)裝置包括固定臂、活動(dòng)臂、彈性件、微動(dòng)開關(guān)、第一張緊輪、第二張緊輪及第三張緊輪，所述固定臂固定在所述機(jī)器人上，所述活動(dòng)臂的一端與所述固定臂的一端樞接且所述活動(dòng)臂可相對(duì)所述固定臂樞轉(zhuǎn)收合至一觸發(fā)位置，所述彈性件設(shè)置于所述固定臂與所述活動(dòng)臂之間并提供使所述活動(dòng)臂相對(duì)所述固定臂樞轉(zhuǎn)打開的彈力，所述微動(dòng)開關(guān)設(shè)置于所述固定臂與所述活動(dòng)臂的連接處，當(dāng)所述活動(dòng)臂到達(dá)所述觸發(fā)位置時(shí)所述微動(dòng)開關(guān)被觸發(fā)，所述第一張緊輪與所述第二張緊輪分別轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在所述固定臂上且其中所述第二張緊輪更靠近所述固定臂與所述活動(dòng)臂的連接處，所述第三張緊輪轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在所述活動(dòng)臂上， 所述線纜收納裝置包括繞線盤、繞線電機(jī)、轉(zhuǎn)動(dòng)件、繞線件、定齒輪、行星齒輪、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)輪、擺臂及連桿，所述繞線盤固定在所述機(jī)器人上，所述定齒輪固定在所述繞線盤的端面上，所述轉(zhuǎn)動(dòng)件轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在所述繞線盤的端面上且所述轉(zhuǎn)動(dòng)件的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線與所述定齒輪的中心軸線重合，所述繞線電機(jī)固定于所述轉(zhuǎn)動(dòng)件的一端并具有兩輸出軸，所述行星齒輪與所述繞線電機(jī)的一所述輸出軸連接并與所述定齒輪嚙合，所述繞線件固定于所述轉(zhuǎn)動(dòng)件的另一端并在所述轉(zhuǎn)動(dòng)件的帶動(dòng)下圍繞所述繞線盤的圓柱面轉(zhuǎn)動(dòng)，所述驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在所述繞線件上，所述擺臂的一端偏心地樞接在所述驅(qū)動(dòng)輪上，所述連桿的一端樞接于所述繞線件，所述連桿的另一端與所述擺臂樞接，所述驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)驅(qū)使所述擺臂的另一端上下擺動(dòng)，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述轉(zhuǎn)動(dòng)件及所述繞線件上并與所述繞線電機(jī)的另一輸出軸及所述驅(qū)動(dòng)輪連接，所述繞線電機(jī)藉由所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)使所述驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)， 所述微動(dòng)開關(guān)控制所述主電機(jī)和/或所述繞線電機(jī)。2.如權(quán)利要求1所述的新型收放纜裝置，其特征在于:所述彈性件是繞設(shè)在所述固定臂與所述活動(dòng)臂的轉(zhuǎn)軸上的扭簧。3.如權(quán)利要求1所述的新型收放纜裝置，其特征在于:所述線纜保護(hù)裝置還包括第四張緊輪，所述第四張緊輪轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在所述固定臂上并位于所述第一張緊輪與所述第二張緊輪之間，所述第三張緊輪在所述固定臂上的投影位置位于所述第一張緊輪與所述第四張緊輪之間。4.如權(quán)利要求3所述的新型收放纜裝置，其特征在于:所述第一張緊輪、第二張緊輪、第三張緊輪以及所述第四張緊輪的輪面上均設(shè)置有容納線纜的凹槽。5.如權(quán)利要求1所述的新型收放纜裝置，其特征在于:所述驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線垂直于所述轉(zhuǎn)動(dòng)件的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線，所述擺臂在所述驅(qū)動(dòng)輪上的樞轉(zhuǎn)軸線及所述連桿在所述繞線件與擺臂上的樞轉(zhuǎn)軸線均與所述驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線平行。6.如權(quán)利要求1所述的新型收放纜裝置，其特征在于:所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第一轉(zhuǎn)輪、第二轉(zhuǎn)輪、傳動(dòng)組件及驅(qū)動(dòng)件，所述第一轉(zhuǎn)輪與第二轉(zhuǎn)輪分別轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在所述轉(zhuǎn)動(dòng)件與所述繞線件上，所述繞線電機(jī)的輸出軸與所述第一轉(zhuǎn)輪連接并驅(qū)使所述第一轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，所述傳動(dòng)組件設(shè)置在所述第一轉(zhuǎn)輪與所述第二轉(zhuǎn)輪之間，所述第一轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)藉由所述傳動(dòng)組件驅(qū)使所述第二轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，所述驅(qū)動(dòng)件連接在所述第二轉(zhuǎn)輪與所述驅(qū)動(dòng)輪之間并將所述第二轉(zhuǎn)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞給所述驅(qū)動(dòng)輪。7.如權(quán)利要求6所述的新型收放纜裝置，其特征在于:所述第一轉(zhuǎn)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線與所述第二轉(zhuǎn)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線相互垂直，所述傳動(dòng)組件包括相互嚙合的第一傘齒輪與第二傘齒輪，其中所述第一傘齒輪與所述第一轉(zhuǎn)輪固定且所述第一傘齒輪的中心軸線與所述第一轉(zhuǎn)輪的中心軸線重合，所述第二傘齒輪與所述第二轉(zhuǎn)輪固定且所述第二傘齒輪的中心軸線與所述第二轉(zhuǎn)輪的中心軸線重合。8.如權(quán)利要求6所述的新型收放纜裝置，其特征在于:所述驅(qū)動(dòng)件為第一同步帶，所述第二轉(zhuǎn)輪與所述驅(qū)動(dòng)輪均為同步帶輪，所述第一同步帶圍繞在所述第二轉(zhuǎn)輪與所述驅(qū)動(dòng)輪之外。9.如權(quán)利要求6所述的新型收放纜裝置，其特征在于:所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)還包括第三轉(zhuǎn)輪、第二同步帶及減速箱，所述第一轉(zhuǎn)輪設(shè)置于所述轉(zhuǎn)動(dòng)件的一端，所述繞線電機(jī)與所述第三轉(zhuǎn)輪設(shè)置在所述轉(zhuǎn)動(dòng)件的另一端，所述減速箱連接在所述繞線電機(jī)的輸出軸與所述第三轉(zhuǎn)輪之間，所述第一轉(zhuǎn)輪與第三轉(zhuǎn)輪均為同步帶輪，所述第二同步帶圍繞在所述第一轉(zhuǎn)輪與所述第三轉(zhuǎn)輪之外。10.如權(quán)利要求1所述的新型收放纜裝置，其特征在于:所述新型收放纜裝置還包括固定于所述機(jī)器人并位于所述線纜保護(hù)裝置與所述線纜收納裝置之間的導(dǎo)線管，線纜從所述導(dǎo)線管中穿過。
【文檔編號(hào)】H02G11/02GK205693316SQ201620566192
【公開日】2016年11月16日
【申請(qǐng)日】2016年6月12日 公開號(hào)201620566192.7, CN 201620566192, CN 205693316 U, CN 205693316U, CN-U-205693316, CN201620566192, CN201620566192.7, CN205693316 U, CN205693316U
【發(fā)明人】董亞超, 陳嘉杰, 劉青松, 王國(guó)河, 賀韶, 鄧志燕, 余冰, 侯碩, 沈黎
【申請(qǐng)人】中廣核研究院有限公司, 中國(guó)廣核集團(tuán)有限公司, 中國(guó)廣核電力股份有限公司