自動便攜式電纜傳送機器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及機電設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種自動便攜式電纜傳送機器人。
【背景技術(shù)】
[0002] 在目前電纜敷設(shè)過程中，尤其在船舶及海工施工作業(yè)領(lǐng)域，現(xiàn)場環(huán)境狹窄、電纜橋 架分布比較復雜（一般是特定高度和寬度的電纜橋架），傳統(tǒng)電纜輸送機無法使用，不能滿 足實際工況下的電纜敷設(shè)需求，整個過程中利用人工拉拽，將電纜沿預定路徑敷設(shè)，產(chǎn)生巨 額人工成本，且需要特種作業(yè)人員配合。
[0003] 現(xiàn)場多工種交叉作業(yè)現(xiàn)象普遍，環(huán)境比較嘈雜，在人工拉拽過程中，需要所有操作 人員同步動作，現(xiàn)場很難實現(xiàn)，造成生產(chǎn)效率低下，人工浪費嚴重。再加之人員數(shù)量較多，普 遍存在出工不出力的情況，也是效率下降的一個重要因素，同時勞動強度不斷增加，單體人 員效率也不斷下降，人員體力的下降就會給施工帶來巨大安全隱患。
[0004] 同時，采用人工拉拽時電纜輸送速度難以控制，無法采集真實敷設(shè)數(shù)據(jù)。 【實用新型內(nèi)容】
[0005] 本實用新型為解決電纜敷設(shè)時空間狹小，電纜輸送機無法使用，需要大量人力，不 同工位的同步，速度控制，行程控制，方向調(diào)節(jié)，電纜外徑變化不能隨時適應，時時數(shù)據(jù)采集 以及統(tǒng)一控制的問題，提供一種自動便攜式電纜傳送機器人。
[0006] 為解決上述技術(shù)問題，本實用新型的技術(shù)方案是：自動便攜式電纜傳送機器人， 包括機械手臂、滑臺、滾珠絲杠、光杠、底座、控制面板及按鈕和伺服電機，底座上安裝有控 制面板及按鈕、伺服電機，伺服電機與滾珠絲杠的一端連接，滾珠絲杠的另一端安裝在底座 上，滾珠絲杠上套裝有絲杠螺母，絲杠螺母固定安裝在滑臺內(nèi)，位于滾珠絲杠兩側(cè)的光杠穿 過滑臺且兩端安裝在底座上，滑臺上安裝有機械手臂；機械手臂包括機械手臂外殼、楔形滑 塊、固定銷、連接板、橡膠墊塊固定板、橡膠墊塊和滑槽限位塊，機械手臂外殼上板的滑槽與 楔形滑塊滑動連接，下方的橡膠墊塊固定在機械手臂外殼的底板上，上方的橡膠墊塊固定 在楔形滑塊上，滑槽限位塊的一端固定安裝在機械手臂外殼上，另一端置于楔形滑塊的限 位槽內(nèi)，機械手臂外殼安裝在連接板上，連接板固定在滑臺上。
[0007] 進一步的，伺服電機通過聯(lián)軸器與滾珠絲杠的一端連接。
[0008] 進一步的，下方的橡膠墊塊通過橡膠墊塊固定板固定在機械手臂外殼的底板上， 上方的橡膠墊塊通過橡膠墊塊固定板固定在楔形滑塊上。
[0009] 進一步的，機械手臂外殼通過固定銷安裝在連接板上。
[0010] 本實用新型通過采用伺服電機和滾珠絲杠實現(xiàn)了電纜的自動輸送，大大減少了人 工的使用；通過具有單向輸送功能和自適應外徑功能的機械手臂，實現(xiàn)電纜定向輸送，提高 了效率；通過單機控制或多個機構(gòu)聯(lián)機協(xié)調(diào)工作，可以適應不同工況，按照實際需求自由搭 配；采用有線或無線遠程控制，統(tǒng)一協(xié)調(diào)多個機構(gòu)，可調(diào)整機構(gòu)數(shù)量、速度、運行模式等指 標，并保證各個機構(gòu)同步動作，提高了工作效率。
【附圖說明】
[0011] 圖1是本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012] 圖2是圖1中機械手臂結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013] 圖3是圖2的局部視圖；
[0014] 圖4是機械手臂夾緊電纜工作狀態(tài)的主視圖；
[0015] 圖5是機械手臂夾緊電纜工作狀態(tài)的左視圖；
[0016] 圖6是機械手臂放松電纜工作狀態(tài)主視圖；
[0017] 圖7是機械手臂放松電纜工作狀態(tài)左視圖；
[0018] 圖8是本實用新型控制原理圖。
[0019] 其中：1.機械手臂，2.滑臺，3.滾珠絲杠，4.光杜，5.底座，6.控制面板及按鈕， 7.伺服電機，8.聯(lián)軸器，9.絲杠螺母，10.機械手臂外殼，11.楔形滑塊，12.固定銷，13.連 接板，14.橡膠墊塊固定板，15.橡膠墊塊，16.滑槽限位塊，17.電纜。
【具體實施方式】
[0020] 如圖1-圖3所示，自動便攜式電纜傳送機器人，包括機械手臂1、滑臺2、滾珠絲杠 3、光杠4、底座5、控制面板及按鈕6和伺服電機7,底座5上安裝有控制面板及按鈕6、伺服 電機7,伺服電機7通過聯(lián)軸器8與滾珠絲杠3的一端連接，滾珠絲杠3的另一端安裝在底 座5上，滾珠絲杠3上套裝有絲杠螺母9,絲杠螺母9固定安裝在滑臺2內(nèi)，位于滾珠絲杠3 兩側(cè)的光杠4穿過滑臺2且兩端安裝在底座5上，滑臺2上安裝有機械手臂1，通過控制面 板及按鈕6,可以手動控制伺服電機7的運動，實現(xiàn)模式選擇、開關(guān)、點動前進、點動后退、急 停等功能，伺服電機7采用配套驅(qū)動器進行控制，精確定位機械手臂1直線運動位置，伺服 電機7可正反向轉(zhuǎn)動，帶動滾珠絲杠3旋轉(zhuǎn)，使絲杠螺母9沿光杠4直線往復運動，夾持電 纜17的機械手臂1固定在與絲杠螺母9相連的滑臺2上，就可以帶動電纜17直線運動；機 械手臂1包括機械手臂外殼10、楔形滑塊11、固定銷12、連接板13、橡膠墊塊固定板14、橡 膠墊塊15和滑槽限位塊16,機械手臂外殼10上板的滑槽與楔形滑塊11滑動連接，下方的 橡膠墊塊15通過橡膠墊塊固定板14固定在機械手臂外殼10的底板上，上方的橡膠墊塊15 通過橡膠墊塊固定板14固定在楔形滑塊11上，通過上、下的橡膠墊塊15來夾緊電纜17,滑 槽限位塊16的一端固定安裝在機械手臂外殼10上，另一端置于楔形滑塊11的限位槽內(nèi)， 機械手臂外殼10通過固定銷12安裝在連接板13上，連接板13固定在滑臺2上，機械手臂 1為單向輸送形式，楔形滑塊11可以在機械手臂外殼10上板的滑槽中直線往復滑動，其滑 動范圍通過滑槽限位塊16來限制，自動實現(xiàn)電纜17的夾緊與放松，使電纜17向著預定方 向傳送，同時，夾持電纜17的機械手臂1通過楔形滑塊11滑動行程的變化，可以適應不同 外徑的電纜17。在單機模式下，如圖4、圖5所示，滑臺2帶動機械手臂1向左運動，楔形滑 塊11在摩擦力的作用下向右滑動，使上、下橡膠墊塊15之間的開口距離變小至H1，H1為夾 緊狀態(tài)下上、下橡膠墊塊15之間的開口距離，此時橡膠墊塊15夾緊電纜17,機械手臂1繼 續(xù)向左運動，將已夾緊的電纜17向左拉動；隨后，如圖6、圖7所示，滑臺2帶動機械手臂1 向右運動，楔形滑塊11在摩擦力的作用下向左滑動，使上、下橡膠墊塊15之間的開口距離 增大至H2，H2為放松狀態(tài)下上、下橡膠墊塊15之間的開口距離，此時橡膠墊塊15松開電纜 17,機械手臂1繼續(xù)向右運動，由于已經(jīng)松開電纜17,因此不帶動電纜17向右運動；如此往 復，即可以達到向左輸送電纜17的目的；將固定銷12拔下，可以把機械手臂1上下旋轉(zhuǎn)180 度，再安裝到連接板13上，插回固定銷12,其余步驟按照以上所述，即可實現(xiàn)向右輸送電纜 17的目的。在聯(lián)機模式下，數(shù)臺圖1所示的機器人由總控臺統(tǒng)一控制，各機器人的機械手臂 1夾持同一根電纜，同步按照上述規(guī)則運行，實現(xiàn)長距離電纜17輸送的目的；如圖8所示， 人機交互界面采用具有觸摸功能工控屏通過串口與主控制器相連，可以實時查詢并顯示當 前機器人的連接狀態(tài)、控制所有機器人的同步運行與停止，并記錄電纜敷設(shè)長度；主控制器 作為整個系統(tǒng)的核心，采用Zigbee網(wǎng)絡(luò)（無線連接）或者CAN總線（有線連接）與各個機 器人通信，實現(xiàn)整體的管理控制；單機控制器接收總控制器指令，采集面板信息控制滑臺的 左右滑動，并實時返回當前機器人的運動狀態(tài)。
[0021] 在實際工況中，采用人工拉拽電纜與該機器人傳送電纜的成本對比如下：
[0022]
[0023] 在實際工況中，采用人工拉拽電纜與該機器人傳送電纜的工作效率對比如下（以 敷設(shè)10萬米電纜計算）：
[0024]
[0025] 以上所述，僅為本實用新型較佳的【具體實施方式】，但本實用新型的保護范圍并不 局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型披露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本實用 新型的技術(shù)方案及其實用新型構(gòu)思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本實用新型的保護范 圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 自動便攜式電纜傳送機器人，其特征在于：包括機械手臂（I)、滑臺（2)、滾珠絲杠 (3)、光杠（4)、底座（5)、控制面板及按鈕（6)和伺服電機（7)，底座（5)上安裝有控制面板 及按鈕（6)、伺服電機（7)，伺服電機（7)與滾珠絲杠（3)的一端連接，滾珠絲杠（3)的另一 端安裝在底座（5)上，滾珠絲杠（3)上套裝有絲杠螺母（9)，絲杠螺母（9)固定安裝在滑臺 (2)內(nèi)，位于滾珠絲杠⑶兩側(cè)的光杠⑷穿過滑臺⑵且兩端安裝在底座（5)上，滑臺（2) 上安裝有機械手臂（1); 機械手臂（1)包括機械手臂外殼（10)、楔形滑塊（11)、固定銷（12)、連接板（13)、橡膠 墊塊固定板（14)、橡膠墊塊（15)和滑槽限位塊（16)，機械手臂外殼（10)上板的滑槽與楔 形滑塊（11)滑動連接，下方的橡膠墊塊（15)固定在機械手臂外殼（10)的底板上，上方的 橡膠墊塊（15)固定在楔形滑塊（11)上，滑槽限位塊（16)的一端固定安裝在機械手臂外殼 (10)上，另一端置于楔形滑塊（11)的限位槽內(nèi)，機械手臂外殼（10)安裝在連接板（13)上， 連接板（13)固定在滑臺（2)上。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動便攜式電纜傳送機器人，其特征在于：所述的伺服電機 (7)通過聯(lián)軸器（8)與滾珠絲杠（3)的一端連接。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動便攜式電纜傳送機器人，其特征在于：所述下方的橡膠 墊塊（15)通過橡膠墊塊固定板（14)固定在機械手臂外殼（10)的底板上，上方的橡膠墊塊 (15)通過橡膠墊塊固定板（14)固定在楔形滑塊（11)上。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動便攜式電纜傳送機器人，其特征在于：所述的機械手臂 外殼（10)通過固定銷（12)安裝在連接板（13)上。
【專利摘要】本實用新型公開了一種自動便攜式電纜傳送機器人，伺服電機與滾珠絲杠的一端連接，滾珠絲杠的另一端安裝在底座上，滾珠絲杠上套裝有絲杠螺母，絲杠螺母固定安裝在滑臺內(nèi)，位于滾珠絲杠兩側(cè)的光杠穿過滑臺且兩端安裝在底座上，滑臺上安裝有機械手臂。本實用新型通過采用伺服電機和滾珠絲杠實現(xiàn)了電纜的自動輸送，大大減少了人工的使用；通過具有單向輸送功能和自適應外徑功能的機械手臂，實現(xiàn)電纜定向輸送，提高了效率；通過單機控制或多個機構(gòu)聯(lián)機協(xié)調(diào)工作，可以適應不同工況，按照實際需求自由搭配；采用有線或無線遠程控制，統(tǒng)一協(xié)調(diào)多個機構(gòu)，可調(diào)整機構(gòu)數(shù)量、速度、運行模式等指標，并保證各個機構(gòu)同步動作，提高了工作效率。
【IPC分類】B25J9/00, G05B19/418, H02G1/06
【公開號】CN204808036
【申請?zhí)枴緾N201520547344
【發(fā)明人】周博, 葉愛學, 楊政, 周海鋒
【申請人】博鋒智能科技（大連）有限公司
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2015年7月24日