智能收放线电动线缆车的制作方法

本发明属于线缆车技术领域，尤其涉及一种智能收放线电动线缆车。

背景技术

线缆车作为管道机器人重要配件，对管道机器人起传送线缆、供电及控制等作用。在机器人行走过程中，由于线缆连接行走机器人，因此，线缆车需要完成收放线动作以配合行走机器人动作。

然而，现有线缆车收放线多是通过人力收放线，人力收放线使得线缆车的收放线动作不能匹配行走机器人的行走动作，不仅使用不便，而且也影响到行走机器人的行进距离。另外，现有线缆车在收放线过程中易发生线缆弯曲以致造成线缆缠绕等问题，需要人力拉出缠绕的线缆或者手动拨正，最终导致线缆车的使用效率降低。另外，现有线缆车不能对线缆长度进行测量，以致无法精确判断行走机器人的行走距离导致行走机器人无法完成既定任务。

综上所述，现有的线缆车存在不能匹配行走机器人的行走动作、不能避免线缆弯曲及不能测量线缆长度的技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种智能收放线电动线缆车，旨在解决现有的线缆车存在的不能匹配行走机器人的行走动作、不能避免线缆弯曲及不能测量线缆长度的技术问题。

为实现上述目的，在第一种可实现方案中，本发明提供一种智能收放线电动线缆车，连接行走机器人，包括：

骨架组件，引出线缆接头连接所述行走机器人；

可伸缩拉杆组件，与所述骨架组件的顶端的外侧转动连接；

线缆盘组件，包括线缆盘；

往复丝杆组件，拉直线缆往复运动以使线缆成排绕接所述线缆盘，并计算绕接线缆的长度；

电机组件，包括电机，所述电机驱动所述线缆盘转动；

检测组件，包括编码器和传感器，所述编码器和所述传感器分别检测电机转动信息和线缆脱落信息以输出至控制终端；

控制终端，根据所述电机转动信息和线缆脱落信息，控制所述行走机器人的行走匹配所述线缆盘的收放线；

其中，所述线缆盘组件、所述往复丝杆组件及所述电机组件均安装在所述骨架组件内部，所述编码器和所述传感器分别安装在所述电机的主轴上和所述线缆盘的下方。

结合第一种可实现方案，在第二种可实现方案中，所述智能收放线电动线缆车还包括：

井口放线组件，包括：

导轨，与所述骨架组件的外侧固定连接；

导轨滑块，与所述导轨的第一端的外侧固定连接；

伸缩滑轨，可滑动插入所述导轨的第一端；

滑轨滑块，与所述伸缩滑轨的第一端的外侧固定连接；

放线侧向轮，与所述伸缩滑轨的第二端固定连接；

放线轮，与所述侧向轮固定连接。

结合第一种可实现方案，在第三种可实现方案中，所述智能收放线电动线缆车还包括：

出线组件，包括：

安装座，对应所述骨架组件的线缆接头引出端安装，包括支架槽体和安全销插槽，所述支架槽体与所述安全销插槽贯通；

辊子，与所述安装座转动连接；

毛刷支架，与所述支架槽体卡接；

毛刷，与所述毛刷支架可拆卸安装；

安全销，插入所述安全销插槽以固定所述毛刷支架。

结合第一种可实现方案，在第四种可实现方案中，所述往复丝杆组件包括：

往复运动机构，包括：

丝杆链轮，与所述线缆盘传动连接；

丝杆，与所述丝杆链轮固定连接；

螺母，与所述丝杆滑动连接；

导向光杆，通过直线轴承与安装板固定，对所述螺母进行运动导向；

拉直测量排线机构，包括：

所述安装板，与所述螺母的外侧固定连接；

滚动轴、尼龙轮及计米器轴，分别与所述安装板固定连接；

安装块，与所述计米器轴通过扭簧固定连接；

计米编码器，与所述安装块固定连接，包括记米编码轴；

计数轮，与所述记米编码轴固定连接，并正对所述尼龙轮形成压紧通道；

当所述线缆穿过所述滚动轴并穿过所述压紧通道，所述线缆驱动所述计数轮转动。

结合第一种可实现方案，在第五种可实现方案中，所述线缆盘组件还包括：

线缆盘轴承座，将所述线缆盘与所述骨架组件的内部固定连接；

滑环机构，包括：

航插，与安装套筒的一端固定连接；

所述安装套筒，其另一端与滑环固定连接；

所述滑环，包括定子导线端和转子导线端，所述定子导线端与所述航插连接，所述转子导线端穿过出线套筒；

线缆盘侧安装板，与所述线缆盘固定连接；

轴承，与所述线缆盘侧安装板固定连接；

所述出线套筒，穿过轴承与线缆盘侧安装板固定连接；

动力传输机构，包括与所述电机传动连接的大链轮和与所述往复丝杆组件传动连接的小链轮，所述大链轮与所述线缆盘固定连接，所述小链轮与所述线缆盘侧安装板固定连接。

结合第一种可实现方案，在第六种可实现方案中，所述电机组件还包括：

电机垫板，将所述电机与所述骨架组件的内部固定连接；

电机轴套，套接所述电机的主轴，并与离合器固定盘固定连接后与所述电机垫板固定连接；

离合器，与所述离合器固定盘固定连接；

电机轮，与所述电机的主轴固定连接；

离合器运动盘，与所述电机轮固定连接。

结合第一种可实现方案，在第七种可实现方案中，所述骨架组件包括：

侧板，分别安装电机链条紧张轮、丝杆链条紧张轮、挡线轮及接头安装筒；

侧板连接件，与所述侧板固定连接；

封板，与所述侧板固定连接；

电机链条紧张轮，用于调紧电机链条；

丝杆链条紧张轮，用于调紧丝杆链条；

挡线轮，用于围挡所述线缆以防止所述线缆从所述线缆盘掉出；

接头安装筒，用于放置所述线缆接头。

结合第一种可实现方案，在第八种可实现方案中，所述智能收放线电动线缆车还包括：

定向轮组件，安装在所述骨架组件的线缆接头引出端的底侧，用于固定所述智能收放线电动线缆车的运动方向；

万向轮组件，安装在所述定向轮组件的相对侧，用于改变所述智能收放线电动线缆车的运动方向。

结合第八种可实现方案，在第九种可实现方案中，所述智能收放线电动线缆车还包括：

控制箱组件，与所述骨架组件的内部固定连接，用于设置控制按钮以手动控制所述智能收放线电动线缆车动作；

电池组件，给所述智能收放线电动线缆车供电，并通过所述线缆给所述行走机器人供电；

其中，所述拉杆组件、所述控制箱组件及所述电池组件均与所述万向轮组件位于同一端。

结合第一种可实现方案，在第十种可实现方案中，所述传感器为光电传感器。

通过上述可实现方案获得的智能收放线电动线缆车，可匹配行走机器人的行走动作、避免线缆弯曲及测量线缆长度。

该智能收放线电动线缆车通过电机驱动线缆盘转动，进而驱动往复丝杆组件拉直线缆往复运动以使线缆成排绕接线缆盘，并计算绕接线缆的长度，同时通过编码器和传感器分别检测电机转动信息和线缆脱落信息以输出至控制终端，以使控制终端根据电机转动信息和线缆脱落信息，控制行走机器人的行走匹配线缆盘的收放线，实现智能收放线，提高线缆车收放线效率且增强线缆车收放线功能。

附图说明

图1是本发明实施例提供的智能收放线电动线缆车的一结构示意图；

图2是图1中的骨架组件的结构示意图；

图3是图1中的线缆盘组件的结构示意图；

图4是图1中的往复丝杆组件的结构示意图；

图5是图1中的电机组件的结构示意图；

图6是图1中的井口放线组件的结构示意图；

图7是图6中的井口放线组件的局部结构示意图；

图8是图6中的井口放线组件的放线动作示意图；

图9是图1中的出线组件的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

为了解决现有的线缆车存在的不能匹配行走机器人的行走动作、不能避免线缆弯曲及不能测量线缆长度的技术问题，本发明实施例提供了一种智能收放线电动线缆车，可以匹配行走机器人的行走动作、避免线缆弯曲及测量线缆长度。

参见图1-9，详述如下：

参见图1，一种智能收放线电动线缆车，连接行走机器人，包括骨架组件9、线缆盘组件2、往复丝杆组件1、电机组件7、检测组件、控制终端、井口放线组件5、出线组件8、定向轮组件6、万向轮组件4、可伸缩拉杆组件a、控制箱组件c及电池组件b。

骨架组件9，引出线缆接头连接行走机器人。

需要说明的是，由于线缆盘组件2设置在骨架组件9内部，因此，线缆外接行走机器人需要从骨架组件9中引出。

另外，骨架组件9可以作为智能收放线电动线缆车的车身主体，可以将骨架主体理解为可以在其内部或外部进行各种零部件安装设置的箱体。

具体地，参见图2，骨架组件9包括：侧板90、侧板连接件91、封板92、电机链条紧张轮95、丝杆链条紧张轮96、挡线轮93及接头安装筒94。

侧板90上分别安装电机链条紧张轮95、丝杆链条紧张轮96、挡线轮93及接头安装筒94。

侧板90可以包括左侧板和右侧板，电机链条紧张轮95、丝杆链条紧张轮96、挡线轮93及接头安装筒94可以分别安装设置在左侧板和右侧板上。

例如，可以将电机链条紧张轮95挡线轮93及接头安装筒94安装设置在左侧板上，而将丝杆链条紧张轮96安装在右侧板上。

具体地，侧板连接件91与侧板90固定连接，封板92与侧板90固定连接，电机链条紧张轮95用于调紧电机链条，丝杆链条紧张轮96用于调紧丝杆链条，挡线轮93用于围挡线缆以防止线缆从线缆盘掉出，接头安装筒94用于放置线缆接头。

需要说明的是，当侧板90设置包括左侧板和右侧板时，可以用侧板连接件91连接左侧板和右侧板。侧板连接件91可以利用铝型材或者其他具备连接作用的金属器材。

另外，由于智能收放线电动线缆车中可以使用链条或皮带等传动连接装置进行动力传输，而链条或皮带等传动连接装置可能发生松动等情况，因此，电机链条紧张轮95和丝杆链条紧张轮96可以用来调紧链条或皮带等传动连接装置。

例如，智能收放线电动线缆车中设置电机和丝杆轮，电机和丝杆轮通过链条进行动力传输时，电机链条紧张轮95可以用于调紧电机链条，丝杆链条紧张轮96可以用于调紧丝杆链条。

参见图3，线缆盘组件2包括线缆盘29，线缆盘组件2安装在骨架组件9内部。

需要说明的是，线缆盘29是线缆盘组件2的核心部件，线缆盘29主要用于存储线缆，对线缆进行收放。

具体地，线缆盘组件2还包括：线缆盘轴承座21、滑环机构及动力传输机构。其中，线缆盘轴承座21将线缆盘29安装固定在骨架组件9的内部。

动力传输机构包括：与电机传动连接的大链轮22和与往复丝杆组件1传动连接的小链轮24，大链轮22与线缆盘29固定连接，小链轮24与线缆盘侧安装板23固定连接。

动力传输机构用于连接电机以引入电机动力，并用于传动连接往复丝杆组件1的丝杆链轮10以带动丝杆链轮10转动。

例如，大链轮22可以通过链条与电机连接，以引入电机动力来带动线缆盘29转动。

又如，小链轮24可以通过链条与丝杆链轮10传动连接，以使线缆盘转动时，可带动丝杆链轮10转动。

滑环机构包括：航插2c、安装套筒28、轴承25、线缆盘侧安装板23、滑环27及出线套筒26。滑环机构用于减少线缆摩擦以保护线缆。

航插2c与安装套筒28的一端固定连接，安装套筒28的另一端与滑环27固定连接。滑环27包括定子导线端和转子导线端，定子导线端与航插2c连接，转子导线端穿过出线套筒26。线缆盘侧安装板23与线缆盘29固定连接。轴承25与线缆盘侧安装板23固定连接。出线套筒26穿过轴承25与线缆盘侧安装板23固定连接。

需要说明的是，当线缆盘29转动时，转子导线端的导线并不会转动。线缆穿过出线套筒26，出线套筒26可以减少线缆所受摩擦和扭动，对线缆形成保护。

参见图4，往复丝杆组件1包括：往复运动机构和拉直测量排线机构。

往复丝杆组件1安装在骨架组件9内部，往复丝杆组件1用于拉直线缆往复运动以使线缆成排绕接线缆盘29，并计算绕接线缆的长度。其中，往复运动机构用于带动拉直测量排线机构来回往复运动。拉直测量排线机构用于拉直线缆成排绕接线缆盘29，并计算绕接线缆的长度。

具体地，往复运动机构包括：丝杆链轮10、丝杆1g、螺母1f、直线轴承13及导向光杆12。

丝杆链轮10与线缆盘29传动连接，例如，与线缆盘29的小链轮24传动连接。

丝杆1g与丝杆链轮10固定连接，螺母1f与丝杆1g滑动连接。导向光杆12通过直线轴承13与安装板14固定，用于对螺母1f进行运动导向。

拉直测量排线机构，包括：安装板14、滚动轴15、尼龙轮16、计米器轴19、安装块17、计米编码器1d及计数轮1e。

安装板14与螺母1f的外侧固定连接，安装块17与计米器轴19通过扭簧18固定连接。

滚动轴15、尼龙轮16及计米器轴19分别与安装板14固定连接。

计米编码器1d与安装块17固定连接，计米编码器1d包括记米编码轴(未示出)。

计数轮1e与记米编码轴(未示出)固定连接，计数轮1e正对尼龙轮16形成压紧通道。

当线缆穿过滚动轴15并穿过压紧通道，线缆驱动计数轮1e转动。

需要说明的是，当电机带动线缆盘29转动时，线缆盘29的小链轮24发生转动，小链轮24的转动通过链条传递到丝杆链轮10带动丝杆链轮10转动，丝杆链轮10带动丝杆1g转动，丝杆1g带动螺母1f往复运动。螺母1f在往复运动中，通过导向光杆12进行导向，可以避免螺母1f转动。

螺母1f带动拉直测量排线机构往复运动。当线缆穿过拉直测量排线机构中的滚动轴15时，计数轮1e正对尼龙轮16形成的压紧通道压紧线缆，线缆被拉直一圈一圈整齐成排缠绕线缆盘29。同时，线缆摩擦带动计数轮1e和尼龙轮16转动，计数轮1e带动记米编码轴(未示出)转动，计米编码器1d计算计数轮1e的转动信息上传至上位机处理以获取线缆长度。

参见图5，电机组件7包括电机70、电机垫板71、电机轴套75、离合器(未示出)、电机轮74、离合器运动盘73及离合器固定盘72。电机70组件7安装在骨架组件9内部。其中，电机70用于驱动线缆盘29转动。电机垫板71用于将电机70与骨架组件9的内部固定连接。电机轴套75套接电机70的主轴，并用于与离合器固定盘72固定连接后与电机垫板71固定连接。离合器(未示出)与离合器固定盘72固定连接，电机轮74与电机70的主轴固定连接，离合器运动盘73与电机轮74固定连接。

需要说明的是，电机70组件7用于线缆收放时，给整个线缆车提供动力，带动线缆盘29转动，达到自动收放线功能。

当离合器(未示出)通电时，离合器运动盘73被电机70的主轴带动，开始旋转，通过链条或同步带或皮带等带动线缆盘29转动，实现自动收放线。

当离合器(未示出)断开时，可以使用摇动手柄(未示出)手动收放线，实现电动控制收放线转换为手动控制收放线。

参见图1，检测组件，包括编码器(未示出)和传感器3。其中，传感器3可以是光电传感器。

编码器(未示出)和传感器3分别安装在电机70的主轴上和线缆盘29的下方。编码器(未示出)和传感器3分别用于检测电机70转动信息和线缆脱落信息以输出至控制终端。

例如，使用光电传感器测量线缆脱落信息时，光电传感器置于线缆盘29下方，线缆从线缆盘29上脱落，光电传感器感测线缆脱落信息上传至控制终端。

编码器(未示出)和传感器3均可以通过无线连接方式与控制终端连接，以便将电机70转动信息和线缆脱落信息传输至控制终端。

例如，编码器(未示出)和传感器3均可以通过5.8g无线通信与控制终端连接。

控制终端，根据电机70转动信息和线缆脱落信息，控制行走机器人的行走匹配线缆盘29的收放线。

需要说明的是，控制终端控制行走机器人的行走匹配线缆盘29的收放线的实现方式如下：

方式一：控制线缆车收线匹配机器人后退。

在方式一中，当线缆车收线的收线速度大于机器人后退的后退速度时，行走机器人的行走并不匹配线缆盘29的收放线。此情况下，由于线缆过紧，行走机器人被线缆直接拉着回退，偏离预定收线控制。

此时，编码器(未示出)检测到线缆车的电机70转速过大的信息传输至控制终端。控制终端根据过大的电机70转速信息，可以增大机器人的回退速度和/或减小线缆车的收线速度，以使机器人的回退匹配线缆车的收线。

当线缆车收线的收线速度小于机器人后退的后退速度时，行走机器人的行走并不匹配线缆盘29的收放线。此情况下，由于线缆过松，会从线缆盘29上脱落，而松动的线缆可能缠绕行走机器人，偏离预定收线控制。

此时，编码器(未示出)检测到线缆车的电机70转速过小的信息传输至控制终端，传感器3检测到线缆脱落信息传输至控制终端。控制终端根据过小的电机70转速信息，可以减小机器人的回退速度和/或增大线缆车的收线速度，以使机器人的回退匹配线缆车的收线。

需要说明的是，在方式一中，可以先在控制终端调节设置电机70的转速与最大力矩，点击控制终端的收线按键控制机器人后退或者按压线缆车的控制箱上的收线按钮控制线缆车收线。当线缆卡住不动时，电机70输出的最大力矩不会超过控制终端设定的最大力矩，从而保护电机70不会损坏。

方式二：控制线缆车放线匹配机器人前进。

在方式二中，当线缆车放线的放线速度小于机器人前进的前进速度时，行走机器人的行走并不匹配线缆盘29的收放线。此情况下，行走机器人的行走速度被线缆车拉低，偏离预定放线控制。

此时，编码器(未示出)检测到线缆车的电机70转速过小的信息传输至控制终端。控制终端根据过小的电机70转速信息，可以减小机器人的前进速度和/或增大线缆车的放线速度，以使机器人的前进匹配线缆车的放线。

当线缆车放线的放线速度大于机器人前进的前进速度时，行走机器人的行走并不匹配线缆盘29的收放线。此情况下，线缆从线缆盘29脱落，偏离预定放线控制。

此时，编码器(未示出)检测到线缆车的电机70转速过大的信息传输至控制终端。控制终端根据过大的电机70转速信息，可以增大机器人的前进速度和/或减小线缆车的放线速度，以使机器人的前进匹配线缆车的放线。

具体地，参见图6-8，井口放线组件5包括：导轨50、导轨安装块51及导轨滑块52、伸缩滑轨53、滑轨滑块57、放线侧向轮55及放线轮56。

参见图6和图7，导轨50可以通过导轨安装块51与骨架组件9的外侧固定连接，导轨滑块52与导轨50的第一端的外侧固定连接，伸缩滑轨53可滑动插入导轨50的第一端，滑轨滑块57与伸缩滑轨53的第一端的外侧固定连接，放线侧向轮55与伸缩滑轨53的第二端固定连接，放线轮56与侧向轮固定连接。

需要说明的是，参见图8，当线缆车位于地面y向井口x放线时，井口放线组件5用于防止线缆z在井口x放线时与井口x摩擦，而导致线缆z的表皮破损。

另外，导轨滑块52和滑轨滑块57不仅可以防止伸缩滑轨53摩擦损坏，还可以防止污垢碎石进入导轨50。

另外，放线轮56可以使线缆z在井口顺畅运动。放线侧向轮55可以避免线缆z脱出。

另外，可以在伸缩滑轨53的中间开设多个通孔，在选定所需伸缩滑轨53的长度后，可以通过自锁弹簧销(未示出)锁定，防止伸缩滑轨53无端滑动。

另外，井口放线组件5采用伸缩滑轨53配合导轨50，节省空间，使线缆车体积更小。

另外，导轨50可以是方形导轨。

具体地，参见图9，出线组件8包括：安装座84、辊子81、毛刷支架83、毛刷82及安全销80。

安装座84对应骨架组件9的线缆接头引出端安装，安装座84包括支架槽体和安全销80插槽，支架槽体与安全销80插槽贯通。

辊子81与安装座84转动连接，毛刷支架83与支架槽体卡接，毛刷82与毛刷支架83可拆卸安装，安全销80插入安全销80插槽以固定毛刷支架83。

需要说明的是，毛刷82安装在毛刷支架83中，通过安全销80压紧的结构，使得毛刷82不但可以清理线缆上的污渍，延长线缆车的使用寿命，而且可以快速拆换，方便使用。

具体地，参见图1，定向轮组件6安装在骨架组件9的线缆接头引出端的底侧，定向轮组件6用于固定智能收放线电动线缆车的运动方向；

万向轮组件4安装在定向轮组件6的相对侧，万向轮组件4用于改变智能收放线电动线缆车的运动方向。

具体地，参见图1和图8，可伸缩拉杆组件a、控制箱组件c及电池组件b均与万向轮组件4位于同一端。

可伸缩拉杆组件a与骨架组件9的顶端的外侧转动连接，控制箱组件c与骨架组件9的内部固定连接，控制箱组件c用于设置控制按钮以手动控制智能收放线电动线缆车动作。

电池组件b给智能收放线电动线缆车供电，电池组件b通过线缆给行走机器人供电。

需要说明的是，可伸缩拉杆组件a、控制箱组件c及电池组件b均与万向轮组件4位于同一端，当拉动前端拉杆f时，线缆车可以更加灵活的在地面上行走。另外，也方便电池更换。

还需要说明的是，由于可伸缩拉杆组件a与骨架组件9的顶端的外侧转动连接，因此，可以调节拉动线缆车运动的角度以适应特定需求。另外，可伸缩拉杆组件a可以伸缩长度，以适应特定需求。

通过上述实施例获得的智能收放线电动线缆车，可匹配行走机器人的行走动作、避免线缆弯曲及测量线缆长度。

其中，该智能收放线电动线缆车通过电机70驱动线缆盘29转动，进而驱动往复丝杆组件1拉直线缆往复运动以使线缆成排绕接线缆盘29，并计算绕接线缆的长度，同时通过编码器(未示出)和传感器3分别检测电机70转动信息和线缆脱落信息以输出至控制终端，以使控制终端根据电机70转动信息和线缆脱落信息，控制行走机器人的行走匹配线缆盘29的收放线，实现智能收放线，提高线缆车收放线效率且增强线缆车收放线功能。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。