[發明專利]伸縮機械手

有效

• 申請號: 201410201579.8
• 申請日: 2014-05-13
• 公開（公告）號: CN104002306A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發明（設計）人: 吳新宇;劉青松;劉祥勇;董亞超;孫健銓;王國河;正端;張洪海
• 申請（專利權）人: 中國科學院深圳先進技術研究院;中科華核電技術研究院有限公司
• 主分類號: B25J11/00
• 分類號: B25J11/00
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 吳平

技術領域

本發明涉及核工業機器人領域，特別是涉及一種伸縮機械手。

背景技術

核電站的蒸汽發生器是類似于鍋爐的密閉空間，是人所不能到達的危險的狹小空間，并有一定的輻射性和潮濕性，內部分布著很多傳熱管。傳熱管的破裂不僅僅造成核泄露，還會帶來大量的經濟損失。據統計1979年比利時的DOEL核電廠和1982年的美國GINNA核電廠發生傳熱管破裂事件，事故的原因是傳熱管受機械應力和熱應力的作用發生破裂，造成了數千億美元的損失。為提早預防事故的發生，需對傳熱管進行破裂和有無灰塵的檢查。

目前有關蒸汽發生器視頻檢測裝置，就移動模式主要有機械臂式、軌道式、爬壁式。就終端檢測模式而言，主要有攝像頭式、渦流式等模式。這些移動模式或終端檢測模式，一個共同的特點是體積龐大，智能性差，不宜操作等缺點，且同時需要多位輔助人員進行輔助。

中國發明專利CN101936679A蒸汽發生器視頻檢測裝置，是利用軌道滑移式來實現檢測裝置的運動，由于軌道長度較大，而工作空間狹小，軌道位置難以伸展調整，導致部分發熱管難以檢測到位，而帶來安全隱患。

法國發明專利WO2011151591A2蒸汽發生器視頻檢測裝置，是機器人掛載伸縮機械臂，機械臂前端裝有攝像頭，當機器人在狹小的空間內貼著器壁行走時，機械手可以伸到中心地帶的傳熱管，對其進行破裂和灰塵的視頻檢查，靠分度輪驅動實現伸縮桿進退，當碰到不可控的情況時伸縮桿難以回收。

發明內容

基于此，有必要提供一種智能性較好的伸縮機械手。

一種伸縮機械手，包括：

卷收裝置，包括卷筒、發條彈簧及卷收軸承；所述發條彈簧收容于所述卷筒內，兩個所述卷收軸承分別設于所述卷筒的兩端；

柔性桿裝置，包括柔性桿；所述柔性桿的一端通過開設于所述卷筒上的開口部與所述發條彈簧的一端連接，所述柔性桿卷收于所述卷筒的外壁上；

摩擦輪裝置，包括主動摩擦輪、從動摩擦輪、主動輪軸承及從動輪軸承；所述主動摩擦輪與所述從動摩擦輪平行設置，兩個所述主動輪軸承分別設于所述主動摩擦輪的兩端，兩個所述從動輪軸承分別設于所述從動摩擦輪的兩端；所述柔性桿的自由端穿過并夾于所述主動摩擦輪與所述從動摩擦輪之間；及

動力輸出裝置，用于控制所述主動摩擦輪及所述從動摩擦輪轉動，以使卷收于所述卷筒上的所述柔性桿放卷，收容于所述卷筒內的所述發條彈簧反卷。

在其中一個實施例中，所述卷收裝置還包括固定件及滑環；

所述固定件包括筒狀主體部及環設于所述筒狀主體部上的固定板；所述筒狀主體部一端嵌入所述卷筒內，所述固定板固定于所述卷筒的端面上；

所述滑環包括基座及設于所述基座一端的端面上的引線頭，所述引線頭上設于貫穿所述引線頭及所述基座的引線孔；所述基座遠離所述引線頭的一端容置于所述筒狀主體部內，所述筒狀主體部位于所述卷筒內的一端開設有緊定螺紋孔，所述基座通過緊定螺釘固定于所述筒狀主體部上；

位于所述卷筒具有所述固定件的一端處的所述卷收軸承的內圈固定于所述筒狀主體部位于所述卷筒外的一端上。

在其中一個實施例中，還包括用于控制所述動力輸出裝置輸出動力的控制裝置；所述卷收裝置的線路與所述控制裝置的線路通過所述滑環連接。

在其中一個實施例中，所述柔性桿包括兩條卷尺，兩條所述卷尺配合形成中空且兩端開口的柱狀結構。

在其中一個實施例中，所述卷尺的材質為45號鋼；

或者，所述卷尺的橫截面的厚度為0.2mm，寬度為25mm，高度為2mm；所述發條彈簧的厚度為0.1mm。

在其中一個實施例中，所述柔性桿裝置還包括伸出定位件，所述伸出定位件穿設于所述柔性桿上，且位于所述摩擦輪裝置遠離所述卷收裝置的一側，用于支撐所述柔性桿，并限定所述柔性桿的伸出方向；

或者，所述柔性桿裝置還包括用于安裝工業內窺頭的安裝件，所述安裝件固定于所述柔性桿的自由端處；

或者，所述開口部呈工字型；

或者，所述發條彈簧與所述柔性桿連接的一端具有T型口，或者所述柔性桿與所述發條彈簧連接的一端具有T型口；所述發條彈簧與所述柔性桿通過T型口連接。

在其中一個實施例中，當卷收于所述卷筒上的柔性桿放卷一圈時，收容于所述卷筒內的發條彈簧反卷一圈；卷收于所述卷筒上的柔性桿的最大放卷圈數小于收容于所述卷筒內的發條彈簧的最大反卷圈數。

在其中一個實施例中，所述發條彈簧的長度為2000mm，所述柔性桿的長度為1700mm。