[发明专利]收放缆装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种收放缆装置，尤其涉及一种运用于核电机器人上的收放缆装置。

背景技术

在许多领域的现场都需要使用机器人来代替人工作业，机器人的优点是可以在高辐射、高温等危险环境或狭小地域等不适宜人类前往的场所进行作业，然而，机器人作业时候需要有动力输入，并且作业时数据需要在机器人与控制端之间双向传输，因此需要机器人上接有连接线缆。

以核电领域为例，核电站机器人作为提高核安全和电站应急的重要装备之一，在核电站日常维护及事故救援方面得到广泛应用。结合核电站内部复杂环境，为保证其通讯稳定和增加其通讯稳定和增强其抗干扰能力，机器人通讯方式主要采用有缆通讯方式。由于机器人上连接了线缆，在机器人行进的过程中线缆会跟随机器人行进，因此需要实时地进行收放缆的操作。目前收放缆技术主要分为远端收放缆技术和就地收放缆技术。其中远端收放缆技术是指在控制端进行收放缆的操作，这种技术仅适用于工作路径简单、线缆抗拉能力高、线缆长度短等作业情况。而就地收放缆技术是指在机器人上进行收放缆操作，这种技术可适用于光纤等脆弱线缆的收放，满足作业距离远和路径复杂等工作要求。

采用就地收放缆技术时，需要在机器人上设置收放缆装置，收放缆装置作为机器人线缆铺设及存放的执行设备，其作业性能直接影响机器人能否正常运作及工作范围，采用先进的收放缆技术有助于提高机器人工作稳定性及可达性。目前的收放缆装置在结构上主要存在两个缺点：第一，需要编码器、传感器等电性元件的辅助才能进行收线，而在核电领域中机器人作业场所的辐射较大，对一般电性元件的损害也较大，因此这种线缆收纳装置的维护成本高、工作寿命短，并且一旦电性元件在辐照影响下失去功能，则收线过程和效果也会受到影响，导致线缆在绕线盘上分布不均。第二，光纤线缆的重量较轻，其自身韧性和强度上稍有不足，抗拉能力差，而现有的收放缆装置在收放缆时对线缆的保护不足，拉扯力较大，易使线缆损坏，导致机器人无法再正常工作。

因此，有必要提供了一种能够使线缆布线均匀、抗辐照能力较强且对线缆保护良好的线缆收纳装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够使线缆布线均匀、抗辐照能力较强且对线缆保护良好的线缆收纳装置。

为了实现上述目的，本发明提供了一种收放缆装置，安装在机器人上，机器人上具有驱动机器人行进的主电机，包括线缆收纳装置及位于线缆收纳装置上方的线缆保护装置。线缆保护装置包括固定臂、活动臂、弹性件、微动开关、第一张紧轮、第二张紧轮及第三张紧轮，固定臂固定在机器人上，活动臂的一端与固定臂的一端枢接且活动臂可相对固定臂枢转收合至一触发位置，弹性件设置于固定臂与活动臂之间并提供使活动臂相对固定臂枢转打开的弹力，微动开关设置于固定臂与活动臂的连接处，当活动臂到达触发位置时微动开关被触发，第一张紧轮与第二张紧轮分别转动地设置在固定臂上且其中第二张紧轮更靠近固定臂与活动臂的连接处，第三张紧轮转动地设置在活动臂上。线缆收纳装置包括绕线盘、绕线电机、转动件、绕线件、定齿轮、行星齿轮、传动机构、驱动轮、摆臂及连杆，绕线盘固定在机器人上，所述定齿轮固定在所述绕线盘的端面上，所述转动件转动地设置在所述绕线盘的端面上且所述转动件的转动轴线与所述定齿轮的中心轴线重合，所述绕线电机固定于所述转动件的一端并具有两输出轴，所述行星齿轮与所述绕线电机的一所述输出轴连接并与所述定齿轮啮合，所述绕线件固定于所述转动件的另一端并在所述转动件的带动下围绕所述绕线盘的圆柱面转动，所述驱动轮转动地安装在所述绕线件上，所述摆臂的一端偏心地枢接在所述驱动轮上，所述连杆的一端枢接于所述绕线件，所述连杆的另一端与所述摆臂枢接，所述驱动轮转动时驱使所述摆臂的另一端上下摆动，所述传动机构设置在所述转动件及所述绕线件上并与所述绕线电机的另一输出轴及所述驱动轮连接，所述绕线电机藉由所述传动机构驱使所述驱动轮转动。微动开关控制主电机和/或绕线电机。