皮带机巡检机器人行走驱动机构的制作方法

本实用新型涉及一种行走驱动机构，具体是一种适用于对皮带机巡检机器人的往复巡检动作进行驱动的皮带机巡检机器人行走驱动机构，属于工业自动化技术领域。

背景技术：

皮带机(即带式输送机)是一种以连续方式摩擦驱动运输物料的机械，主要由机架、输送带、托辊、滚筒、张紧装置、传动装置等组成，可以将物料在一定的输送线上，从最初的供料点到最终的卸料点间形成一种物料的输送流程。除进行纯粹的物料输送外，还可以与各工业企业生产流程中的工艺过程的要求相配合，形成有节奏的流水作业运输线，广泛应用于各行各业物件的组装、检测、调试、包装及运输等领域。

皮带机常见故障包括皮带断裂、跑偏、打滑、托辊卡死等，如何实现对皮带机运输状态的实时监测成为企业共同关注的问题。皮带机巡检机器人是现有技术中出现的前沿技术。皮带机巡检机器人通常包括计算机视觉及各类传感器的控制箱，通过行走驱动机构驱动控制箱沿皮带机走向移动的方式对皮带机的工作状态进行数据采集，并通过无线通讯技术传输到终端界面，应用计算机视觉和计算机编程技术实现自动报警。

现有的皮带机巡检机器人的行走驱动机构多采用齿轮齿条结构，一方面，这种传统结构的行走驱动机构需铺设齿条，而齿轮齿条传动适用于直线运动或圆周运动，针对曲线运动则不适用，因此传统的具有齿轮齿条结构行走驱动机构的皮带机巡检机器人通常适用于输送走向是直线的皮带机，无法适用于输送走向是曲线的皮带机；另一方面，针对如煤矿井下等粉尘量比较大的物料运输工况下，齿轮齿条结构极易因粉尘的黏附而造成磨损、从而降低传动精度，极端情况下甚至会出现齿轮卡死、传动失效的现象。

技术实现要素：

针对上述问题，本实用新型提供一种皮带机巡检机器人行走驱动机构，能够使皮带机巡检机器人适用于输送走向是曲线的皮带机，而且可以避免因粉尘大而造成的传动失效的问题。

为实现上述目的，本皮带机巡检机器人行走驱动机构包括导轨支撑架、架设安装在导轨支撑架顶端的导轨、套接安装在导轨上的导轨滑座架和安装在导轨端部的钢丝绳牵拉结构；

所述的导轨支撑架的顶端固定设有导向支座，平行于皮带机的输送走向设置的导轨的端部固定安装在导向支座上，导向支座上对应导轨端部的位置还固定设有导向滑动轴承；

所述的导轨滑座架是框架结构，框架结构的内部对应导轨的侧面及顶面的位置设有通过支撑架沿前后方向滚动设置的支撑导向轮，侧面导向支撑轮对应导轨的左右侧面左右对称设置为两件、且两件侧面导向支撑轮之间的间距尺寸与导轨的宽度尺寸配合；

所述的钢丝绳牵拉结构相对于导轨前后对称设置为两套，钢丝绳牵拉结构包括滚筒座、钢丝绳滚筒和张紧弹簧；滚筒座上固定设有导向柱，滚筒座通过导向柱穿接安装在导向滑动轴承内；钢丝绳滚筒架设安装在滚筒座上，前后两件钢丝绳滚筒中至少一件钢丝绳滚筒是具有驱动电机的主动滚筒，首尾连接呈环状的钢丝绳缠绕在前后两件钢丝绳滚筒上、且呈平行状态的上层钢丝绳或下层钢丝绳与导轨滑座架固定安装连接；张紧弹簧沿前后方向伸缩设置在滚筒座与导轨的端面之间。

作为本实用新型的进一步改进方案，张紧弹簧的两端分别通过弹簧座安装在滚筒座和导轨的端面上。

作为本实用新型的进一步改进方案，张紧弹簧内部设有固定设置在弹簧座上的弹簧内导柱。

作为本实用新型的进一步改进方案，至少一件侧面导向支撑轮上设有可使侧面导向支撑轮始终贴靠在导轨上的弹性压紧结构。

作为本实用新型的一种实施方式，弹性压紧结构包括支撑轮套筒、支撑轮弹簧、弹簧垫、调节螺栓和锁紧螺母，支撑轮套筒对应侧面导向支撑轮的位置固定安装在导轨滑座架上、且侧面导向支撑轮的支撑架设置在支撑轮套筒内，支撑轮弹簧和弹簧垫设置在支撑轮套筒内、且支撑轮弹簧位于侧面导向支撑轮的支撑架与弹簧垫之间，调节螺栓正对弹簧垫的位置螺纹连接安装在导轨滑座架上、且调节螺栓顶靠在弹簧垫上，锁紧螺母配合旋接在调节螺栓上。

作为本实用新型的进一步改进方案，钢丝绳在钢丝绳滚筒上至少缠绕三周。

与现有技术相比，将皮带机监测控制箱安装在导轨滑座架的顶部或底部后，即可通过钢丝绳牵引实现皮带机监测控制箱沿皮带机的输送走向前后移动、对皮带机的运行状态进行监测；常态时张紧弹簧始终处于压缩状态、即钢丝绳始终处于张紧状态，通过控制驱动电机的旋转实现主动滚筒的旋转，主动滚筒旋转过程中通过摩擦力带动钢丝绳绕主动滚筒和从动滚筒做环形移动，钢丝绳移动过程中通过导轨滑座架带动皮带机监测控制箱沿导轨的走向移动，当移动至靠近钢丝绳滚筒的设定位置后，控制驱动电机反向旋转即可实现皮带机监测控制箱的返程移动；即使是输送走向是曲线的皮带机，即导轨具有曲度，通过合理设置张紧弹簧的弹力和导向柱的行程，依然能够实现保持钢丝绳始终处于张紧状态。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1的a-a剖视图；

图3是图1的b-b剖视图。

图中：1、驱动电机，2、滚筒座，3、主动滚筒，4、螺钉ⅰ，5、弹簧座ⅰ，6、弹簧内导柱，7、张紧弹簧，8、导向滑动轴承，9、导向支座，10、安装螺栓ⅰ，11、导轨，12、螺母13、螺钉ⅱ，14、导向柱，15、弹簧座ⅱ，16、皮带机监测控制箱，17、安装螺栓ⅱ，18、导轨滑座架，19、调节螺栓，20、紧定螺母，21、弹簧垫，22、支撑轮套筒，23、支承轮弹簧，25、顶面导向支撑轮，26、侧面导向支撑轮，27、从动滚筒，28、钢丝绳。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明(以下以图1的左右方向为前后方向进行描述)。

如图1所示，本皮带机巡检机器人行走驱动机构包括竖直设置的导轨支撑架、架设安装在导轨支撑架顶端的导轨11、套接安装在导轨11上的导轨滑座架18和安装在导轨11端部的钢丝绳牵拉结构。

所述的导轨支撑架的顶端固定设有导向支座9，平行于皮带机的输送走向设置的导轨11的端部通过安装螺栓ⅰ10固定安装在导向支座9上，导向支座9上对应导轨11端部的位置还固定设有导向滑动轴承8，如图2所示，导轨11的纵截面可以是工字形结构、也可以是π形结构等其他结构。

所述的导轨滑座架18是框架结构，框架结构的内部对应导轨11的侧面及顶面的位置设有通过支撑架沿前后方向滚动设置的支撑导向轮，如图2所示，支撑导向轮包括顶面导向支撑轮25和侧面导向支撑轮26，为了保证导轨滑座架18稳固沿导轨11前后移动，侧面导向支撑轮26对应导轨11的左右侧面左右对称设置为两件、且两件侧面导向支撑轮26之间的间距尺寸与导轨11的宽度尺寸配合。

所述的钢丝绳牵拉结构相对于导轨11前后对称设置为两套，如图3所示，钢丝绳牵拉结构包括滚筒座2、钢丝绳滚筒和张紧弹簧7；滚筒座2上固定设有导向柱14，滚筒座2通过导向柱14穿接安装在导向滑动轴承8内，滚筒座2在导向柱14的导向作用下可前后滑动移动；钢丝绳滚筒架设安装在滚筒座2上，前后两件钢丝绳滚筒中至少一件钢丝绳滚筒是具有驱动电机1的主动滚筒3、另一件钢丝绳滚筒是从动滚筒27，前后两件钢丝绳滚筒也可以均是具有驱动电机1的主动滚筒3，首尾连接呈环状的钢丝绳28缠绕在前后两件钢丝绳滚筒上、且呈平行状态的上层钢丝绳或下层钢丝绳与导轨滑座架18固定安装连接；张紧弹簧7沿前后方向伸缩设置在滚筒座2与导轨11的端面之间。

将皮带机监测控制箱16通过安装螺栓ⅱ17安装在导轨滑座架18的顶部或底部后，即可通过钢丝绳28牵引实现皮带机监测控制箱16沿皮带机的输送走向前后移动、对皮带机的运行状态进行监测，具体工作原理如下：常态时张紧弹簧7始终处于压缩状态、即钢丝绳28始终处于张紧状态，以两件钢丝绳滚筒分为主动滚筒3和从动滚筒27为例，通过控制驱动电机1的旋转实现主动滚筒3的旋转，主动滚筒3旋转过程中通过摩擦力带动钢丝绳28绕主动滚筒3和从动滚筒27做环形移动，钢丝绳28移动过程中通过导轨滑座架18带动皮带机监测控制箱16沿导轨11的走向移动，当移动至靠近钢丝绳滚筒的设定位置后，控制驱动电机1反向旋转即可实现皮带机监测控制箱16的返程移动。即使是输送走向是曲线的皮带机，即导轨11具有曲度，通过合理设置张紧弹簧7的弹力和导向柱14的行程，依然能够实现保持钢丝绳28始终处于张紧状态。

为了保证张紧弹簧7稳固提供张紧弹力，作为本实用新型的进一步改进方案，张紧弹簧7的两端分别通过弹簧座安装在滚筒座2和导轨11的端面上，如图3所示，弹簧座包括通过螺钉ⅰ4安装在滚筒座2上的弹簧座ⅰ5、以及通过螺母12和螺钉ⅱ13安装在导轨11的端面上的弹簧座ⅱ15。

为了进一步保证张紧弹簧7稳固提供张紧弹力，作为本实用新型的进一步改进方案，如图3所示，张紧弹簧7内部设有固定设置在弹簧座上的弹簧内导柱6。

为了进一步保证导轨滑座架18稳固沿导轨11前后移动，作为本实用新型的进一步改进方案，至少一件侧面导向支撑轮26上设有可使侧面导向支撑轮26始终贴靠在导轨11上的弹性压紧结构，弹性压紧结构可以采用弹簧结构、也可以采用板簧结构等其他弹性结构，如图2所示，弹性压紧结构包括支撑轮套筒22、支撑轮弹簧23、弹簧垫21、调节螺栓19和锁紧螺母20，支撑轮套筒22对应侧面导向支撑轮26的位置固定安装在导轨滑座架18上、且侧面导向支撑轮26的支撑架设置在支撑轮套筒22内，支撑轮弹簧23和弹簧垫21设置在支撑轮套筒22内、且支撑轮弹簧23位于侧面导向支撑轮26的支撑架与弹簧垫21之间，调节螺栓19正对弹簧垫21的位置螺纹连接安装在导轨滑座架18上、且调节螺栓19顶靠在弹簧垫21上，通过旋转调节螺栓19可以实现调节支撑轮弹簧23的压紧弹力，锁紧螺母20配合旋接在调节螺栓19上，用于对调节螺栓19进行调节定位。

为了防止钢丝绳28在移动过程中与钢丝绳滚筒发生打滑现象，作为本实用新型的进一步改进方案，钢丝绳28在钢丝绳滚筒上至少缠绕三周。