平行四邊形獨立懸掛纜索檢測機器人的安裝方法
2023-05-11 12:55:56 4
平行四邊形獨立懸掛纜索檢測機器人的安裝方法
【專利摘要】本發明公開了一種平行四邊形獨立懸掛纜索檢測機器人的安裝方法，包括以下步驟：1）用彈簧支撐裝置將所有獨立懸掛裝置中的平行四邊形框架撐開，使彈簧被拉伸，車輪與車體中軸間距拉大；2）將腳扣式固定裝置安裝在拉索上；3）將纜索檢測機器人車體同一側的聯接件打開，使車體呈張開狀態；4）使拉索位於張開的車體中，合攏車架，並將一根拉力傳遞軸勾在腳扣式固定裝置的鉤子上；5）調整纜索檢測機器人對應聯接件的位置，至車輪壓在拉索上後，將聯接件固定定位；6）卸下彈簧支撐裝置，卸下腳扣式固定裝置，安裝完成。本方法是一種操作簡便、快速，節省人力的安裝方法，降低了高空作業危險性，僅需一人即可在高空實現機器人的安裝。
【專利說明】平行四邊形獨立懸掛纜索檢測機器人的安裝方法
【技術領域】
[0001]本發明是基於平行四邊形獨立懸掛纜索檢測機器人的安裝方法，屬於機器人應用領域。
【背景技術】
[0002]隨著經濟、交通事業的迅速發展，大跨度橋梁的發展也越來越快，斜拉橋作為現代橋梁的新型式，在世界範圍內得到了廣泛的應用。斜拉橋、懸索橋建成後，其主要受力構件之一的纜索長期暴露在空氣之中，纜索表面的聚乙烯(PE)保護層將出現不同程度的硬化老化等破壞現象，纜索內部鋼絲束也因空氣中的水分和其他酸性物質而受到腐蝕，嚴重者甚至出現斷絲現象，危及橋梁的安全。至今國內外已經發生過幾起通車僅幾年就因纜索腐蝕嚴重而導致斜拉橋全部換索的不幸工程實例，為了降低纜索的維修費用，避免單根或全體纜索腐蝕而換索，定期的纜索內外部檢查、修復都是必須的。
[0003]至今對斜拉索的檢查和維護方式還相對比較落後，早期是利用卷揚機使設備沿纜索移動，記錄測試數據或儲存以作分析；近幾年上海交通大學機器人研究所利用特種機器人技術，採用電驅動摩擦輪壓緊使機器人連續爬升或氣驅動氣缸夾緊蠕動爬升，利用隨帶的噴塗、磁檢測等裝置，實現了在役纜索的塗裝、內部檢測等作業，但是這兩種機器人還有諸多不足之處:例如比較笨重、能量消耗較大等缺點。於此同時，由於斜拉鎖根部的錨頭和保護套離地面有一定高度，在橋面安裝機器人往往需要藉助扶梯或是工程車，高空作業就使得繁瑣的機器人安裝變得艱難而危險。此專利主要針對這一問題，提出了一種平行四邊形獨立懸掛纜索檢測機器人的安裝方法。
【發明內容】
[0004]技術問題:本發明提供一種操作簡便、快速，節省人力，降低了高空作業危險性，僅需一人即可在高空實現機器人的快速拆裝的平行四邊形獨立懸掛纜索檢測機器人的安裝方法。
技術方案:本發明的平行四邊形獨立懸掛纜索檢測機器人的安裝方法，包括以下步驟:
1)用彈簧支撐裝置將所有獨立懸掛裝置中的平行四邊形框架撐開，具體操作方法為:將壓杆的端部卡在拉力傳遞軸上，同時將支撐杆的直角卡槽頂在纜索檢測機器人的車架上，然後旋轉下壓壓杆，直至壓杆與支撐杆的夾角超過180度，壓杆的杆體被定位柱限位，從而將獨立懸掛裝置中的平行四邊形框架撐開，使彈簧被拉伸，車輪與車體中軸間距拉大；
2)調節腳扣式固定裝置的活動鉤與扣體之間的距離，將腳扣式固定裝置安裝在拉索上；
3)將纜索檢測機器人車體同一側的聯接件打開，旋轉車體的兩個車架，使車體呈張開狀態； 4)移動纜索檢測機器人,使拉索位於張開的車體中，然後合攏車架，並將一根拉力傳遞軸勾在腳扣式固定裝置的鉤子上，從而將機器人懸掛在拉索上；
5)調整纜索檢測機器人兩個車架上對應聯接件的位置，至車輪壓在拉索上後，將兩個車架的聯接件固定定位；
6)迴轉上提壓杆，直至回到初始位置，使拉力傳遞軸僅受彈簧的拉力，從而將車輪壓緊在拉索上，然後鬆開鉤子，卸下腳扣式固定裝置，完成纜索檢測機器人的安裝。
[0005]本發明方法的一種優選方案中，彈簧支撐裝置包括通過螺栓相互鉸接的壓杆和支撐杆，所述支撐杆一端設置有定位柱，另一端設置有用於頂壓機器人車身的直角卡槽，所述壓杆一端設置有用於卡住拉力傳遞軸的圓弧卡槽，另一端為手柄。
[0006]本發明方法的一種優選方案中，步驟5 )中，利用設置在聯接件上底面或下底面的搭扣固定定位銷柱，即在定位孔中插入定位銷柱，用搭扣的鉤子鉤住定位銷柱的凹槽後，將搭扣的把手復位，固定住定位銷柱。
[0007]有益效果:與現有技術相比，本發明的技術方案具有以下優點:
(I)在以往的纜索檢測機器人安裝過程中，需將機器人兩個車架分開，調節機器人壓緊纜索；而在本安裝方法中利用了可調節凹槽的結構，機器人在安裝時可以在不分開兩個車架的情況下張開車體環抱拉索，節省了人力。
[0008](2)區別於之前的利用絲槓結構預拉彈簧的過程，本安裝方法提出了一種彈簧支撐裝置，此裝置利用一種帶自鎖的腳架機構和槓桿原理，使得機器人懸掛部分的彈簧可以通過人力輕鬆的張開，獲得一個預張力，撐開機器人的懸掛臂，便於安裝。同時在拆卸腳架的時候，槓桿機構使得拆卸過程非常省力和方便。
[0009](3)在平行四邊形獨立懸掛纜索檢測機器人的安裝過程中，機器人可以掛在腳扣式的固定裝置上，利用機器人的自重獲得的摩擦力使得機器人固定，無需在高空多人協作手扶機器人即可完成安裝過程。在安裝完畢後，可以輕鬆取下固定裝置，實現固定裝置與機器人和拉索的脫離。
[0010](4)區別於之前的利用螺栓螺母固定聯接件的安裝方法，本方法提出了使用搭扣配合定位銷柱的安裝方案，省去了在高空使用扳手等工具的複雜安裝工序，使得機器人的聯接件在安裝固定的時候更加快捷簡便。
[0011]總之，由於使用了以上一系列的改進方法，本安裝方法在平行四邊形獨立懸掛纜索檢測機器人的安裝過程中解放了人力，不再需要兩人在高空配合作業，僅需一人即可獨立實現機器人的安裝過程，操作更加簡便、快速，降低了高空作業危險性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1為本發明中彈簧支撐裝置示意圖；
圖2為本發明步驟I)中彈簧支撐裝置初始安裝示意圖；
圖3為本發明步驟I)中彈簧支撐裝置拉伸彈簧示意圖；
圖4為本發明中腳扣式固定裝置示意圖；
圖5為本發明步驟3)中機器人車體張開狀態示意圖；
圖6為本發明步驟4)中機器人環抱拉索掛在鉤子上狀態示意圖；
圖7為本發明步驟5)中機器人車輪接觸拉索且聯接件固定狀態示意圖； 圖8為本發明中機器人安裝在拉索上的最終狀態示意圖。
[0013]圖9為本發明中機器人安裝在拉索上的最終狀態側視圖。
[0014]圖中有:機器人1、彈簧支撐腳架2、腳扣式固定裝置3、拉索4、車身11、懸掛12、聯接件一 13、壓杆21、支撐杆22、定位柱23、螺栓24、活動鉤31、扣體32、防滑橡膠墊33、鉤子34、彈簧121、拉力傳遞軸122、輪子123、搭扣結構131、定位孔132、定位螺栓133、定位銷柱134、可調節凹槽135。
【具體實施方式】
[0015]下面結合實施例和說明書附圖，對本發明的技術方案進行詳細的說明。
[0016]本發明方法是針對基於平行四邊形獨立懸掛的纜索檢測機器人提出的，該機器人結構如圖5、圖9所示。機器人包括車體11、設置在車體上的獨立懸掛裝置12、安裝在獨立懸掛裝置上的車輪123，獨立懸掛裝置12包括平行設置的兩組平行四邊形框架、連接兩組平行四邊形框架的拉力傳遞軸122、與拉力傳遞軸122連接的預緊彈簧121，平行四邊形框架由依次連接的四根連杆連接而成。機器人由對應設置的兩個車體11組合而成，所述的兩個車體11對稱設置在纜索4兩側，並通過聯接件13連接組合為一體，兩個車架上安裝的獨立懸掛裝置12和車輪123沿纜索4對稱設置。
[0017]本發明的平行四邊形獨立懸掛纜索檢測機器人的安裝方法，其中的彈簧支撐裝置2包括壓杆21、支撐杆22、定位柱23和螺栓24四部分組成，其中支撐杆22 —端為直角卡槽與機器人車身固定，另一端固定定位柱23對壓杆21限位，中間孔處通過螺栓24與壓杆21連接，壓杆21 —端圓弧卡槽與拉力傳遞軸122固定，另一端為把手。
[0018]本發明的平行四邊形獨立懸掛纜索檢測機器人的安裝方法，包括以下步驟:
1)用彈簧支撐裝置2將所有獨立懸掛裝置12中的平行四邊形框架撐開，具體操作方法為:把彈簧支撐裝置2安裝在未撐開的平行四邊形框架上的彈簧121的側邊，其初始位置如圖2所示，壓杆21的端部卡在拉力傳遞軸122上，同時支撐杆22的直角卡槽頂在纜索檢測機器人的車架11上；然後旋轉下壓壓杆21，直至壓杆21與支撐杆22的夾角超過180度，藉助預緊彈簧121的壓力使壓杆21的杆體緊緊壓在定位柱23上，使壓杆21被定位柱23限位，到達機構的死角，從而實現撐開預緊彈簧121的功能，從而將獨立懸掛裝置12中的平行四邊形框架撐開，使彈簧121被拉伸，車輪與車體中軸間距拉大，撐開後的狀態如圖3所示；
2)如圖4所示，調節腳扣式固定裝置3的活動鉤31與扣體32之間的距離至腳扣式固定裝置3環抱住拉索4，插入螺栓，將腳扣式固定裝置3利用自身的摩擦力固定在拉索4上；
3)如圖5所示，將纜索檢測機器人車體同一側的聯接件13打開，旋轉車體的兩個車架11，使車體呈張開狀態；
4)如圖6所示，移動纜索檢測機器人，使拉索4位於張開的車體中，然後合攏車架11，並將一根拉力傳遞軸122勾在腳扣式固定裝置3的鉤子34上，從而將機器人懸掛在拉索4上；
5)如圖7所示，調整纜索檢測機器人兩個車架上對應聯接件13的位置，同時保證兩個車架11之間相互平行，至車輪123壓在拉索4上後，將兩個車架的聯接件13固定定位，其固定方法為:利用設置在聯接件13上底面或下底面的搭扣131固定定位銷柱134，即在定位孔132中插入定位銷柱134，用搭扣131的鉤子鉤住定位銷柱134的凹槽後，將搭扣131的把手復位，固定住定位銷柱134，從而固定聯結件13 ；
6)迴轉上提壓杆21，直至彈簧支撐裝置2回到初始位置，即壓杆21和支撐杆22的卡槽處不再受力，使拉力傳遞軸122僅受彈簧121的拉力，從而將車輪123壓緊在拉索4上，然後鬆開鉤子34，卸下腳扣式固定裝置3，完成纜索檢測機器人的安裝，最終狀態如圖8和圖9所示。
[0019]腳扣式固定裝置3是利用槓桿原理，藉助機器人的自身重量使得固定裝置的兩側緊緊的壓在斜拉鎖的表面，產生較大的摩擦力，從而將機器人的車體固定在斜拉鎖表面。同時，該固定裝置具有可調節套環，使其具有適應不同直徑拉索的能力。
[0020]可調節凹槽135是根據斜拉鎖不同直徑而在機器人的聯接滑動板上做的調節孔，為方便安裝，機器人的調整孔互相聯接，使得機器人在纜索上拆裝的時候，不需要把主動車和從動車拆分，只需單側打開，呈環抱狀即可實現機器人與纜索的脫離或結合。在找好定位孔之後，插入銷釘，用可自鎖的搭扣扣上即可。
[0021]上述實施例僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和等同替換，這些對本發明權利要求進行改進和等同替換後的技術方案，均落入本發明的保護範圍。
【權利要求】
1.一種平行四邊形獨立懸掛纜索檢測機器人的安裝方法，其特徵在於，該方法包括以下步驟: 1)用彈簧支撐裝置(2)將所有獨立懸掛裝置(12)中的平行四邊形框架撐開，具體操作方法為:將壓杆(21)的端部卡在拉力傳遞軸(122)上，同時將支撐杆(22)的直角卡槽頂在纜索檢測機器人的車架(11)上，然後旋轉下壓壓杆(21)，直至壓杆(21)與支撐杆(22)的夾角超過180度，壓杆(21)的杆體被定位柱(23)限位，從而將獨立懸掛裝置(12)中的平行四邊形框架撐開，使彈簧(121)被拉伸，車輪與車體中軸間距拉大； 2)調節腳扣式固定裝置(3)的活動鉤(31)與扣體(32)之間的距離，將腳扣式固定裝置(3)安裝在拉索(4)上； 3)將纜索檢測機器人車體同一側的聯接件(13)打開，旋轉車體的兩個車架(11)，使車體呈張開狀態； 4)移動纜索檢測機器人，使拉索(4)位於張開的車體中，然後合攏車架(11)，並將一根拉力傳遞軸(122)勾在腳扣式固定裝置(3)的鉤子(34)上，從而將機器人懸掛在拉索(4)上； 5)調整纜索檢測機器人兩個車架上對應聯接件(13)的位置，至車輪(123)壓在拉索(4)上後，將兩個車架的聯接件(13)固定定位； 6)迴轉上提壓杆(21)，直至回到初始位置，使拉力傳遞軸(122)僅受彈簧(121)的拉力，從而將車輪(123)壓緊在拉索(4)上，然後鬆開鉤子(34)，卸下腳扣式固定裝置(3)，完成纜索檢測機器人的安裝。
2.按照權利要求1所述的平行四邊形獨立懸掛纜索檢測機器人的安裝方法，其特徵在於，所述彈簧支撐裝置(2)包括通過螺栓(24)相互鉸接的壓杆(21)和支撐杆(22)，所述支撐杆(22 ) —端設置有定位柱(23 )，另一端設置有用於頂壓機器人車身的直角卡槽，所述壓杆(21)—端設置有用於卡住拉力傳遞軸(122)的圓弧卡槽，另一端為手柄。
3.按照權利要求1或2所述的平行四邊形獨立懸掛纜索檢測機器人的安裝方法，其特徵在於，所述步驟5)中，利用設置在聯接件(13)上底面或下底面的搭扣(131)固定定位銷柱(134)，即在定位孔(132)中插入定位銷柱(134)，用搭扣(131)的鉤子鉤住定位銷柱(134)的凹槽後，將搭扣(131)的把手復位，固定住定位銷柱(134)。
【文檔編號】E01D22/00GK104131518SQ201410333103
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年7月14日 優先權日:2014年7月14日
【發明者】王興松, 戴蘇亞, 王蔚 申請人:武漢恆興通檢測有限公司, 東南大學