[發明專利]一種具有自適應功能的管道機器人支撐臂同步驅動裝置

有效

• 申請號: 201711471796.9
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN109990165B
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 張超;羅英;甕松峰;黃新東;任荷;王炳炎;安彥波;李鑫
• 申請（專利權）人: 中國核動力研究設計院
• 主分類號: F16L55/28
• 分類號: F16L55/28;F16L55/32;F16L101/12
• 代理公司: 核工業專利中心 11007
• 代理人: 閆兆梅

1.一種具有自適應功能的管道機器人支撐臂同步驅動裝置，其特征在于：中間部位安裝有第一驅動電機(3)和第二驅動電機(16)，中間部位的外圍均勻安裝有三個伸展式的支撐臂結構，每一個支撐臂均為一個二連桿結構，末端設有一對滾輪(11)，同步帶一(20、20-1)，其主動輪(22)和對應的支撐臂第一關節的軸線重合，但與支撐臂第一關節的轉動相互獨立；同步帶一(20、20-1)的動力輸出輪(25)同時又是同步帶二(21)的主動輪，輸出輪(25)的轉動同樣和支撐臂第二關節的轉動相互獨立，支撐臂第一關節和第二關節的轉動對同步帶的傳動不會造成干擾，支撐臂末端滾輪的運動完全受控于相應的第二驅動電機(16)；

所述第一驅動電機(3)位于安裝基座(15)左端圓盤(2)的內側，第一驅動電機(3)的輸出軸穿過圓盤(2)的中心，通過鍵(19)與齒輪(18)連接；齒輪(18)同時與均勻布置在齒輪(18)外圍的三個驅動齒輪(1、4、17)嚙合，驅動齒輪(4)與位于安裝基座(15)內部的滾珠絲杠(5)連接；第一驅動電機(3)驅動齒輪(18)轉動，同時帶動驅動齒輪(4)和滾珠絲杠(5)，從而能夠驅動支撐臂的伸展/收回運動。

2.根據權利要求1所述的一種具有自適應功能的管道機器人支撐臂同步驅動裝置，其特征在于：所述支撐臂包括，第一連桿(8)與第二連桿(10)絞連接，第一連桿(8)的兩側設有對稱的第一對推桿(7、7-1)，第二連桿(10)的兩側設有對稱的第二對推桿(9、9-1)；第一對推桿(7)的一端與絲杠螺母(6)連接，第一對推桿(7)中間位置安裝在第一連桿(8)的中間位置，并能相對轉動；第二對推桿(9、9-1)的一端安裝在第二連桿(10)的中間位置，并能相對轉動；第一對推桿(7)的另一端與第二對推桿(9、9-1)的另一端通過圓桿(12)絞連接；絲杠螺母(6)套在滾珠絲杠(5)上。

3.根據權利要求2所述的一種具有自適應功能的管道機器人支撐臂同步驅動裝置，其特征在于：所述滾珠絲杠(5)的轉動使得其上的絲杠螺母(6)可以左右移動。

4.根據權利要求3所述的一種具有自適應功能的管道機器人支撐臂同步驅動裝置，其特征在于：當絲杠螺母(6)向右移動時，推動支撐臂上的第一對推桿(7、7-1)，從而使支撐臂的第一連桿(8)轉動；第一對推桿(7、7-1)和第一連桿(8)的轉動角度確定了第二對推桿(9、9-1)以及第二連桿(10)的轉動角度。

5.根據權利要求1所述的一種具有自適應功能的管道機器人支撐臂同步驅動裝置，其特征在于：所述第二驅動電機(16)安裝在安裝基座(15)右端的內側，電機輸出軸穿過安裝基座(15)的中心，并與蝸桿(14)連接。

6.根據權利要求5所述的一種具有自適應功能的管道機器人支撐臂同步驅動裝置，其特征在于：所述蝸桿(14)同時和三個蝸輪(13-1、13-2、13-3)嚙合；第二驅動電機(16)驅動蝸桿(14)轉動，同時帶動蝸輪(13-1)，從而能夠驅動滾輪(11)轉動。

7.根據權利要求1所述的一種具有自適應功能的管道機器人支撐臂同步驅動裝置，其特征在于：每一個蝸輪的軸線分別和對應的支撐臂第一關節的軸線重合，并帶動第一連桿(8)內部的兩條同步帶一(20、20-1)運動，繼而將動力傳遞到第二連桿(10)內部的同步帶二(21)上，最終帶動支撐臂末端的滾輪(11)轉動；支撐臂末端滾輪(11)均為成對設計，可以有效提高支撐臂的穩定性，防止打滑。