自動(dòng)便攜式電纜傳送機(jī)器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及機(jī)電設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種自動(dòng)便攜式電纜傳送機(jī)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(chǎng)環(huán)境狹窄、電纜橋 架分布比較復(fù)雜（一般是特定高度和寬度的電纜橋架），傳統(tǒng)電纜輸送機(jī)無(wú)法使用，不能滿 足實(shí)際工況下的電纜敷設(shè)需求，整個(gè)過程中利用人工拉拽，將電纜沿預(yù)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(chǎng)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(dòng)作，現(xiàn)場(chǎng)很難實(shí)現(xiàn)，造成生產(chǎn)效率低下，人工浪費(fèi)嚴(yán)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(gè)重要因素，同時(shí)勞動(dòng)強(qiáng)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(huì)給施工帶來(lái)巨大安全隱患。
[0004] 同時(shí)，采用人工拉拽時(shí)電纜輸送速度難以控制，無(wú)法采集真實(shí)敷設(shè)數(shù)據(jù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明為解決電纜敷設(shè)時(shí)空間狹小，電纜輸送機(jī)無(wú)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(shí)適應(yīng)，時(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集以及 統(tǒng)一控制的問題，提供一種自動(dòng)便攜式電纜傳送機(jī)器人。
[0006] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：自動(dòng)便攜式電纜傳送機(jī)器人，包括機(jī) 械手臂、滑臺(tái)、滾珠絲杠、光杠、底座、控制面板及按鈕和伺服電機(jī)，底座上安裝有控制面板 及按鈕、伺服電機(jī)，伺服電機(jī)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(tái)內(nèi)，位于滾珠絲杠兩側(cè)的光杠穿過滑 臺(tái)且兩端安裝在底座上，滑臺(tái)上安裝有機(jī)械手臂；機(jī)械手臂包括機(jī)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(jī)械手臂外殼上板的滑槽與楔 形滑塊滑動(dòng)連接，下方的橡膠墊塊固定在機(jī)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(jī)械手臂外殼上，另一端置于楔形滑塊的限位 槽內(nèi)，機(jī)械手臂外殼安裝在連接板上，連接板固定在滑臺(tái)上。
[0007] 進(jìn)一步的，伺服電機(jī)通過聯(lián)軸器與滾珠絲杠的一端連接。
[0008] 進(jìn)一步的，下方的橡膠墊塊通過橡膠墊塊固定板固定在機(jī)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(jìn)一步的，機(jī)械手臂外殼通過固定銷安裝在連接板上。
[0010] 本發(fā)明通過采用伺服電機(jī)和滾珠絲杠實(shí)現(xiàn)了電纜的自動(dòng)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(yīng)外徑功能的機(jī)械手臂，實(shí)現(xiàn)電纜定向輸送，提高了效 率；通過單機(jī)控制或多個(gè)機(jī)構(gòu)聯(lián)機(jī)協(xié)調(diào)工作，可以適應(yīng)不同工況，按照實(shí)際需求自由搭配； 采用有線或無(wú)線遠(yuǎn)程控制，統(tǒng)一協(xié)調(diào)多個(gè)機(jī)構(gòu)，可調(diào)整機(jī)構(gòu)數(shù)量、速度、運(yùn)行模式等指標(biāo)，并 保證各個(gè)機(jī)構(gòu)同步動(dòng)作，提高了工作效率。
【附圖說明】
[0011] 圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012] 圖2是圖1中機(jī)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(jī)械手臂夾緊電纜工作狀態(tài)的主視圖；
[0015] 圖5是機(jī)械手臂夾緊電纜工作狀態(tài)的左視圖；
[0016] 圖6是機(jī)械手臂放松電纜工作狀態(tài)主視圖；
[0017] 圖7是機(jī)械手臂放松電纜工作狀態(tài)左視圖；
[0018] 圖8是本發(fā)明控制原理圖。
[0019] 其中：1.機(jī)械手臂，2.滑臺(tái)，3.滾珠絲杠，4.光杜，5.底座，6.控制面板及按鈕， 7.伺服電機(jī)，8.聯(lián)軸器，9.絲杠螺母，10.機(jī)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(shí)施方式】
[0020] 如圖1-圖3所示，自動(dòng)便攜式電纜傳送機(jī)器人，包括機(jī)械手臂1、滑臺(tái)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(jī)7,底座5上安裝有控制面板及按鈕6、伺服 電機(jī)7,伺服電機(jī)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(tái)2內(nèi)，位于滾珠絲杠3 兩側(cè)的光杠4穿過滑臺(tái)2且兩端安裝在底座5上，滑臺(tái)2上安裝有機(jī)械手臂1，通過控制面 板及按鈕6,可以手動(dòng)控制伺服電機(jī)7的運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)模式選擇、開關(guān)、點(diǎn)動(dòng)前進(jìn)、點(diǎn)動(dòng)后退、急 停等功能，伺服電機(jī)7采用配套驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行控制，精確定位機(jī)械手臂1直線運(yùn)動(dòng)位置，伺服 電機(jī)7可正反向轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)滾珠絲杠3旋轉(zhuǎn)，使絲杠螺母9沿光杠4直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，夾持電 纜17的機(jī)械手臂1固定在與絲杠螺母9相連的滑臺(tái)2上，就可以帶動(dòng)電纜17直線運(yùn)動(dòng)；機(jī) 械手臂1包括機(jī)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(jī)械手臂外殼10上板的滑槽與楔形滑塊11滑動(dòng)連接，下方的 橡膠墊塊15通過橡膠墊塊固定板14固定在機(jī)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(lái)夾緊電纜17,滑 槽限位塊16的一端固定安裝在機(jī)械手臂外殼10上，另一端置于楔形滑塊11的限位槽內(nèi)， 機(jī)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(tái)2上，機(jī)械手臂 1為單向輸送形式，楔形滑塊11可以在機(jī)械手臂外殼10上板的滑槽中直線往復(fù)滑動(dòng)，其滑 動(dòng)范圍通過滑槽限位塊16來(lái)限制，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)電纜17的夾緊與放松，使電纜17向著預(yù)定方 向傳送，同時(shí)，夾持電纜17的機(jī)械手臂1通過楔形滑塊11滑動(dòng)行程的變化，可以適應(yīng)不同 外徑的電纜17。在單機(jī)模式下，如圖4、圖5所示，滑臺(tái)2帶動(dòng)機(jī)械手臂1向左運(yùn)動(dòng)，楔形滑 塊11在摩擦力的作用下向右滑動(dòng)，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(shí)橡膠墊塊15夾緊電纜17,機(jī)械手臂1繼 續(xù)向左運(yùn)動(dòng)，將已夾緊的電纜17向左拉動(dòng)；隨后，如圖6、圖7所示，滑臺(tái)2帶動(dòng)機(jī)械手臂1 向右運(yùn)動(dòng)，楔形滑塊11在摩擦力的作用下向左滑動(dòng)，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(shí)橡膠墊塊15松開電纜 17,機(jī)械手臂1繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng)，由于已經(jīng)松開電纜17,因此不帶動(dòng)電纜17向右運(yùn)動(dòng)；如此往 復(fù)，即可以達(dá)到向左輸送電纜17的目的；將固定銷12拔下，可以把機(jī)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(shí)現(xiàn)向右輸送電纜 17的目的。在聯(lián)機(jī)模式下，數(shù)臺(tái)圖1所示的機(jī)器人由總控臺(tái)統(tǒng)一控制，各機(jī)器人的機(jī)械手臂 1夾持同一根電纜，同步按照上述規(guī)則運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離電纜17輸送的目的；如圖8所示， 人機(jī)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(shí)時(shí)查詢并顯示當(dāng) 前機(jī)器人的連接狀態(tài)、控制所有機(jī)器人的同步運(yùn)行與停止，并記錄電纜敷設(shè)長(zhǎng)度；主控制器 作為整個(gè)系統(tǒng)的核心，采用Zigbee網(wǎng)絡(luò)（無(wú)線連接）或者CAN總線（有線連接）與各個(gè)機(jī) 器人通信，實(shí)現(xiàn)整體的管理控制；單機(jī)控制器接收總控制器指令，采集面板信息控制滑臺(tái)的 左右滑動(dòng)，并實(shí)時(shí)返回當(dāng)前機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
[0021] 在實(shí)際工況中，采用人工拉拽電纜與該機(jī)器人傳送電纜的成本對(duì)比如下：
[0022]
[0023] 在實(shí)際工況中，采用人工拉拽電纜與該機(jī)器人傳送電纜的工作效率對(duì)比如下（以 敷設(shè)10萬(wàn)米電纜計(jì)算）：
[0024]
[0025] 以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此， 任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其 發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 自動(dòng)便攜式電纜傳送機(jī)器人，其特征在于：包括機(jī)械手臂（I)、滑臺(tái)（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(jī)（7)，底座（5)上安裝有控制面板 及按鈕（6)、伺服電機(jī)（7)，伺服電機(jī)（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(tái) (2)內(nèi)，位于滾珠絲杠⑶兩側(cè)的光杠⑷穿過滑臺(tái)⑵且兩端安裝在底座（5)上，滑臺(tái)（2) 上安裝有機(jī)械手臂（1); 機(jī)械手臂（1)包括機(jī)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(jī)械手臂外殼（10)上板的滑槽與楔 形滑塊（11)滑動(dòng)連接，下方的橡膠墊塊（15)固定在機(jī)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(jī)械手臂外殼 (10)上，另一端置于楔形滑塊（11)的限位槽內(nèi)，機(jī)械手臂外殼（10)安裝在連接板（13)上， 連接板（13)固定在滑臺(tái)（2)上。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)便攜式電纜傳送機(jī)器人，其特征在于：所述的伺服電機(jī) (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(dòng)便攜式電纜傳送機(jī)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(jī)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(dòng)便攜式電纜傳送機(jī)器人，其特征在于：所述的機(jī)械手臂 外殼（10)通過固定銷（12)安裝在連接板（13)上。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種自動(dòng)便攜式電纜傳送機(jī)器人，伺服電機(jī)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(tái)內(nèi)，位于滾珠絲杠兩側(cè)的光杠穿過滑臺(tái)且兩端安裝在底座上，滑臺(tái)上安裝有機(jī)械手臂。本發(fā)明通過采用伺服電機(jī)和滾珠絲杠實(shí)現(xiàn)了電纜的自動(dòng)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(yīng)外徑功能的機(jī)械手臂，實(shí)現(xiàn)電纜定向輸送，提高了效率；通過單機(jī)控制或多個(gè)機(jī)構(gòu)聯(lián)機(jī)協(xié)調(diào)工作，可以適應(yīng)不同工況，按照實(shí)際需求自由搭配；采用有線或無(wú)線遠(yuǎn)程控制，統(tǒng)一協(xié)調(diào)多個(gè)機(jī)構(gòu)，可調(diào)整機(jī)構(gòu)數(shù)量、速度、運(yùn)行模式等指標(biāo)，并保證各個(gè)機(jī)構(gòu)同步動(dòng)作，提高了工作效率。
【IPC分類】H02G1/06, B25J9/00, G05B19/418
【公開號(hào)】CN105068517
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510442871
【發(fā)明人】周博, 葉愛學(xué), 楊政, 周海鋒
【申請(qǐng)人】博鋒智能科技（大連）有限公司
【公開日】2015年11月18日
【申請(qǐng)日】2015年7月24日