一种带有强开功能的平行开合越障的磁传感器驱动装置

本发明属于平行开合的磁传感器驱动装置，特别是涉及一种带有强开功能的平行开合越障的磁传感器驱动装置。

背景技术：

1、目前，缆索已被广泛的应用于桥梁、电力、建筑和矿山业中，除大桥外，许多大型建筑如机场、体育场及fast等也采用了缆索结构。实际应用中，除了索结构外还有索驱动机构。比如fast射电望远镜就是一种索并联机构。其驱动支链为柔性钢索，鉴于具有重量跨度比低等优势，使得它具有独特的应用领域，如模拟器、风洞试验、望远镜馈源支撑系统等等。而如果单论钢索或其他金属缆索的使用，其应用场合更多，如高压输电、桥梁、建筑物、高山载人缆索等等。

2、安全性是缆索使用的首要要素。一般来说，钢索的选择主要依据其工作环境，并根据工作应力选取一定的安全系数，以保证其在工作寿命内能够安全工作。但是钢索仍然可能在其工作寿命内发生疲劳断裂，疲劳断裂并不是瞬间发生，在疲劳断裂之前，钢索一般会出现如断丝、腐蚀、损伤等破坏迹象。如果能够及早检测这些损伤，依据损伤程度确定钢索更换时间，及时更换钢索，就能有效避免断裂的发生。

3、对于多障碍、大陂渡、长跨距等缆索在人工无法检测时，常以检测机器人主要以移动机器人作为载体，以磁检测，可见光摄像机、红外热成像仪、其它检测仪器作为载荷系统进行检测。而其中以磁检测技术最为可靠，磁检测分为强磁检测和弱磁检测。

4、弱磁检测是充分利用铁磁性材料的磁记忆特性，主动规划出一个记忆磁场，采用宽距、非接触式弱磁感知技术，通过连续、不间断的采集钢丝绳中分布记忆的磁能势差异信息，对钢丝绳在使用过程中产生的断丝、磨损、锈蚀、疲劳等各种隐患，进行自动监测。

5、而强磁检测时，先用检测仪使钢丝绳磁饱和。然后磁头包裹着钢丝绳相对匀速运行。钢丝绳中的任何缺陷如断丝、磨损、锈蚀等都会引起磁通量或漏磁量的变化，从而被霍尔传感器捕捉，转变为电信号，输出直观的模拟信号。

6、不论强磁和弱磁的检测方式，其中原理都是由永磁体做为主要部件，由于永磁体自身存在相互作用力，从而导致在对缆绳检测同时，根据实际情况会产生外力。外力主要体现在永磁体和被检测缆绳的吸力和传感器自身的两半永磁体之间的吸力或者排斥力。这种吸力或者排斥力甚至会达到100kg以上，而机器人的检测环境均是高空且人员无法到达的位置，所以如果缆索被传感器吸住，则无法通过人员干预后打开。

7、现有的传感器的机构形式是由左右两半通过一个旋转轴组成一个整体，且绕着一个旋转轴旋转的形式实现的开合功能，采用人工手动的方式锁紧锁扣，两半传感器闭合时有较大的相互排斥力，两块闭合后排斥最大，打开后排斥力呈抛物线递减，两块相距50毫米左右，排斥力几乎为零。

8、对于缆索检测的机器人，缺少一种平行开合越障的磁传感器驱动及强开装置，来解决缆索检测机器人在遇到多障碍、大陂渡、长跨距时的磁传感器可靠开合功能，由于使用环境大多在较高位置，所以对整体的尺寸和重量也有较高的要求。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明旨在提出一种带有强开功能的平行开合越障的磁传感器驱动装置，以解决现有缆索检测机器人在遇到多障碍、大陂渡、长跨距时的磁传感器时开合功能可靠性差以及尺寸和重量较大的问题。

2、为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种带有强开功能的平行开合越障的磁传感器驱动装置，它包括鞍形框架、通长导轨、两个磁传感器组件和两个驱动装置，所述通长导轨和两个驱动装置均设置在鞍形框架上，所述两个驱动装置对称设置在鞍形框架的两侧，所述驱动装置上连接有磁传感器组件，所述磁传感器组件顶部与通长导轨滑动连接，底部与驱动装置滑动连接，所述两个磁传感器组件相对且开合设置，所述驱动装置通过传动连杆驱动磁传感器组件移动。

3、更进一步的，所述驱动装置包括驱动座、强开座、驱动电缸组件、强开驱动电机组件，所述强开座的两侧均设置有强开导轨，所述驱动座上设置有与强开导轨相配合的强开滑块，所述驱动座通过强开滑块与强开座滑动连接，所述强开座上设置有镂空槽，所述镂空槽的两侧均设有交叉滚子导轨，所述驱动电缸组件贯穿强开座并与交叉滚子导轨的滑动端连接，所述强开座的一端设置有轴承座，所述轴承座上转动连接有驱动连杆，所述驱动连杆的一端与轴承座转动连接，另一端与传动连杆转动连接，所述驱动电缸组件的输出端与驱动连杆的中部转动连接并驱动驱动连杆转动，所述驱动座的一端设置有强开驱动电机组件，所述强开驱动电机组件的输出端连接有强开驱动齿轮，所述驱动座上转动设置有两个强开传动齿轮，所述两个强开传动齿轮间隔设置并与强开驱动齿轮啮合传动，所述强开传动齿轮通过强开驱动螺杆与驱动座连接，所述强开驱动螺杆的一端与驱动座转动连接，另一端与强开座螺旋连接。

4、更进一步的，所述驱动座上设置有轴承组，所述强开座上设置有强开驱动螺母，所述强开驱动螺杆一端通过轴承组与驱动座转动连接，另一端与强开驱动螺母螺旋连接。

5、更进一步的，所述强开座一端的两侧对称设置有与驱动座一端相配合的定位销。

6、更进一步的，所述磁传感器组件包括磁传感器框架、磁传感器、磁传感器导向测距轮，所述磁传感器和磁传感器导向测距轮均设置在磁传感器框架上，所述磁传感器框架上设置有半圆形凹槽，所述半圆形凹槽的前后两侧均设置有磁传感器导向测距轮，所述半圆形凹槽的上下两侧均设有磁传感器，所述两个磁传感器组件的半圆形凹槽、磁传感器和磁传感器导向测距轮分别对应配合设置。

7、更进一步的，所述磁传感器框架的顶部设置有磁传感器开合滑块，所述磁传感器框架通过磁传感器开合滑块与通长导轨滑动连接。

8、更进一步的，所述磁传感器框架的底部对称设置有磁传感器开合导向轴，所述磁传感器框架的底部通过磁传感器开合导向轴与驱动座滑动连接。

9、更进一步的，所述驱动座靠近磁传感器组件的一端设置有与磁传感器开合导向轴相配合的导向直线轴承，所述磁传感器开合导向轴穿过导向直线轴承并通过导向直线轴承与驱动座滑动连接。

10、更进一步的，所述磁传感器的开合面上对称设置有多个磁传感器自定位销，所述两个磁传感器组件上的磁传感器自定位销对应配合设置。

11、更进一步的，所述传动连杆的一端与驱动连杆转动连接，另一端与磁传感器框架转动连接。

12、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

13、1、本发明的两半传感器采用鞍形的结构形式布置，方便与缆绳检测机器人集成；

14、2、本发明采用了驱动电缸组件驱动连杆实现了两半传感器的开合和压实功能，在整过开合过程中，发明了可适应了强磁传感器力学特性的运动开合机构，通过小驱动力带动连杆对开合进行调速(即根据永磁体的特性，需要大出力时，机构有低速大出力的运动特点，需要快速走位时，机构有高速的运动特点)驱动部分实现了轻量化的特点；

15、3、本发明在有效空间里实现了同导轨上安装两半传感器来提高运动精度，采用辅助导向机构增加传感器的开合强度，并且传感器定位销起到了二次定位功能，提高了传感器的重复开合精度；

16、4、本发明在开合驱动机构内设计了两层导轨，利用小导程双螺杆的方式增加了故障维护的强开功能；

17、5、本发明合理紧凑的利用空间布局，在实现轻量化的前提下，达到了运动可靠及定位精度高的效果。