本實(shí)用新型涉及到一種爬桿機(jī)器人，可以廣泛適用于直徑小于40毫米的光桿，具有速度快，體積小的特點(diǎn)。

背景技術(shù)：

為了方便高空作業(yè)，尤其是為了能夠在細(xì)小的直徑的光桿上進(jìn)行作業(yè)，設(shè)計(jì)一種簡(jiǎn)單實(shí)用的爬桿機(jī)器人成為非常重要的任務(wù)，傳統(tǒng)的電動(dòng)爬桿機(jī)器人由于成本高、控制難度大的缺點(diǎn)一直沒(méi)能推廣開來(lái)，液壓驅(qū)動(dòng)的機(jī)器人由于質(zhì)量大，存在油液泄露污染的原因也沒(méi)能廣泛應(yīng)用于爬桿機(jī)器人上，而氣動(dòng)機(jī)器人具有動(dòng)作敏捷、成本低廉、控制方便、質(zhì)量輕的優(yōu)點(diǎn)可以廣泛應(yīng)用到爬桿機(jī)器人的設(shè)計(jì)當(dāng)中。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型書架需要解決的技術(shù)問(wèn)題是：設(shè)計(jì)一種體積小、質(zhì)量輕、穩(wěn)定性好、具有較快的爬桿速度的氣動(dòng)爬桿機(jī)器人，并且此爬桿機(jī)器人可以廣泛應(yīng)用于直徑小于40毫米的光桿。

為了解決上述問(wèn)題，采用以下技術(shù)方案：

一種新型剪叉式氣動(dòng)爬桿機(jī)器人，主要包括上板、下板、剪叉機(jī)構(gòu)、連桿、滑軌、伸縮缸、魚眼接頭、夾緊缸、氣缸支架、夾緊塊、固定夾緊塊、電子行程開關(guān)、氣動(dòng)換向閥、擋片。夾緊塊、固定夾緊塊和夾緊缸構(gòu)成夾緊裝置，伸縮缸、魚眼接頭、剪叉機(jī)構(gòu)、滑軌、連桿、上板及下板構(gòu)成伸縮機(jī)構(gòu)，電子行程開關(guān)和換向閥構(gòu)成傳感和控制機(jī)構(gòu)，通過(guò)夾緊裝置和伸縮機(jī)構(gòu)的順序動(dòng)作來(lái)實(shí)現(xiàn)裝置的整體上升，電子行程開關(guān)檢測(cè)氣缸的位置狀態(tài)作為判斷換向閥是否換向的狀態(tài)，換向閥作為控制元件控制各個(gè)氣缸伸出或者縮回實(shí)現(xiàn)動(dòng)作控制。

其中，剪叉機(jī)構(gòu)作為行程放大機(jī)構(gòu)將伸縮氣缸的行程放大，可以使得氣缸爬升的速度變得更快，在與氣缸相連的魚眼接頭和剪叉機(jī)構(gòu)之間增加一根連桿是為了使得裝置在上升時(shí)是氣缸的推力在做功，可以有效地在爬升階段開始時(shí)由于剪叉機(jī)構(gòu)接近死點(diǎn)位置而導(dǎo)致的需要的很大出力的問(wèn)題，擋片利用螺栓和螺母擰在上板和下板上，利用較大的預(yù)緊力防止松動(dòng)，在安裝時(shí)讓擋片繞螺栓旋轉(zhuǎn)，將機(jī)器人圍住光桿，再旋轉(zhuǎn)回位使得機(jī)器人再爬桿時(shí)不會(huì)因?yàn)橹匦牟环€(wěn)傾翻。

本實(shí)用新型的有益效果，由于采用氣動(dòng)控制，使得裝置質(zhì)量輕，易于控制，采用兩組剪叉機(jī)構(gòu)作為行程放大機(jī)構(gòu)，使得爬升速度變得更快，連桿的使用讓上升氣缸推力做功使得可靠性更高，裝置的體積顯得更加緊湊，擋片的使用可以使得裝置安裝更加方便，安全性也更高。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的軸測(cè)圖；

圖2是本實(shí)用新型的右視圖；

圖3是本實(shí)用新型的滑軌A結(jié)構(gòu)圖；

圖4是實(shí)用新型的剪叉機(jī)構(gòu)部分的結(jié)構(gòu)圖

圖5是本實(shí)用新型的上板結(jié)構(gòu)圖

圖6是本實(shí)用新型的夾緊塊結(jié)構(gòu)圖

圖中:1—上板、2—換向閥A、3—剪叉機(jī)構(gòu)、4—滑軌A、5—滑軌B、6—魚眼接頭、7—?dú)飧字Ъ蹵、8—連桿、9—電子行程開關(guān)B1、10—電子行程開關(guān)B0、11—伸縮氣缸B、12—?dú)飧字Ъ蹷、13—換向閥B、14—下板、15—換向閥C、16—固定夾緊塊A、17—夾緊塊A、18—夾緊缸A、19—電子行程開關(guān)A1、20—電子行程開關(guān)A0、21—固定夾緊塊B、18—夾緊塊22、23—夾緊缸C、24—電子行程開關(guān)C1、25—電子行程開關(guān)C0、26—擋片A、27—擋片B。

具體實(shí)施方式

如圖1，2所示的一種新型剪叉式爬桿機(jī)器人，包括1—上板、2—換向閥A、3—剪叉機(jī)構(gòu)、4—滑軌A、5—滑軌B、6—魚眼接頭、7—?dú)飧字Ъ蹵、8—連桿、9—電子行程開關(guān)B1、10—電子行程開關(guān)B0、11—伸縮氣缸B、12—?dú)飧字Ъ蹷、13—換向閥B、14—下板、15—換向閥C、16—固定夾緊塊A、17—夾緊塊A、18—夾緊缸A、19—電子行程開關(guān)A1、20—電子行程開關(guān)A0、21—固定夾緊塊B、22—夾緊B、23—夾緊缸C、24—電子行程開關(guān)C1、25—電子行程開關(guān)C0、26—擋片A、27—擋片B。2-換向閥A、16—固定夾緊塊A和18—夾緊缸A通過(guò)螺栓螺母固定在1—上板的上表面，17—夾緊塊和18—夾緊缸A的前端通過(guò)膠水粘接在一起，14—下板的下表面與21—固定夾緊塊B、23—夾緊缸C也是通過(guò)螺栓連接在一起，—夾緊塊和23—夾緊缸C的前端也通過(guò)膠水粘接在一起，13—換向閥B、15—換向閥C和14—下板的上表面用螺栓固定，11—伸縮氣缸通過(guò)7—?dú)飧字Ъ蹵和12—?dú)飧字Ъ蹷與下板固定起來(lái)，19—電子行程開關(guān)A1、20—電子行程開關(guān)A0和9—電子行程開關(guān)B1、10—電子行程開關(guān)B0以及24—電子行程開關(guān)C1、25—電子行程開關(guān)C0分別安裝在18—夾緊缸A、11—伸縮氣缸B和23—夾緊缸C的缸體前端和末端，1—上板的下面和14—下板的上面的兩側(cè)分別安裝上4—滑軌A、5—滑軌B，26—擋片A以及27—擋片分別通過(guò)一顆螺栓固定在上板和下板上。

滑軌A的結(jié)構(gòu)如圖3所示，一端圓孔通過(guò)螺栓和3—剪叉式機(jī)構(gòu)固定鉸鏈鉸接在一起，剪叉式機(jī)構(gòu)的活動(dòng)鉸鏈通過(guò)螺栓在另一端的長(zhǎng)槽口內(nèi)滑動(dòng)，11—伸縮缸的前端通過(guò)魚眼接頭穿過(guò)一根軸在滑軌的中間槽口滑動(dòng)，魚眼接頭、光軸、連桿、滑軌A、滑軌B和剪叉機(jī)構(gòu)以及相關(guān)螺栓連接的結(jié)構(gòu)圖如圖4。

1—上板的結(jié)構(gòu)如圖4所示，U形槽是為了將桿放入進(jìn)去，中間的圓弧部分和17—夾緊塊A和16—固定夾緊塊配合起到限位和固定作用，16—固定夾緊塊A的結(jié)構(gòu)圖如圖5所示，其圓弧部分材料為橡膠，保證足夠大的摩擦系數(shù)，其半徑值和上板圓弧處的半徑相等，為了方便夾緊牢固，安裝時(shí)應(yīng)保證兩者的圓弧同心。

工作原理：首先將擋片A和擋片B繞著螺栓旋轉(zhuǎn)，打開后將光軸放入夾緊塊對(duì)應(yīng)的圓弧口處，然后將擋片A和擋片B合上，擰緊螺栓，保證在上升過(guò)程中不會(huì)打開以保證裝置不會(huì)從上板和下板的放入口掉落，安裝好后，第一步，換向閥C控制壓縮氣體進(jìn)入夾緊缸C無(wú)桿腔，推動(dòng)氣缸的活塞桿和前面的夾緊塊B，通過(guò)與固定夾緊塊B的共同作用將桿緊緊的抓住，第二步，換向閥A控制壓縮氣體進(jìn)入夾緊缸A有桿腔，推動(dòng)氣缸的活塞桿縮回，第三步，換向閥B同時(shí)控制壓縮氣體進(jìn)入四個(gè)伸縮缸B的無(wú)桿腔，推動(dòng)氣缸的活塞桿通過(guò)魚眼接頭連接的連桿帶動(dòng)剪叉機(jī)構(gòu)的活動(dòng)鉸鏈在滑軌內(nèi)滑動(dòng)，從而使得剪叉機(jī)構(gòu)推動(dòng)上板上升，第四步，換向閥A控制壓縮氣體進(jìn)入夾緊缸A無(wú)桿腔，推動(dòng)氣缸的活塞桿和前面的夾緊塊A，通過(guò)與固定夾緊塊A的共同作用將桿抓住，第五步，換向閥C控制壓縮氣體進(jìn)入夾緊缸C有桿腔，推動(dòng)氣缸的活塞桿縮回，將桿松開，第六步，換向閥B控制壓縮氣體進(jìn)入伸縮缸的有桿腔，通過(guò)剪叉機(jī)構(gòu)將下板拉上去,至此完成一個(gè)循環(huán)，在上升或者下降中，電子行程開關(guān)作為檢測(cè)三個(gè)氣缸是否到達(dá)指定位置的元件控制換向閥換向，同理，下降過(guò)程類似。