[实用新型]水下桥梁结构探伤设备多自由度移动机构

说明书

技术领域

本实用新型涉水下桥梁结构探测领域，具体涉及一种将一小型探伤机器人送入水下并对水下桥梁机构进行探伤的机构。

背景技术

微型水下探伤机器人主要用于水下桥梁(桥墩)结构检测探伤的机器人。机器人尾部安装有螺旋桨，通过螺旋桨控制机器人在水中的位置并进行作业。当机器人在工作时，必须在有一定流速的水中保持稳定状态，但机器人本身的自稳定功能较差，特别是在不同流速的江河进行水下桥墩探伤时，由于水流、漩涡等对机器人的冲击等因素，其稳定性更差，给机器人正常的工作如摄像、取样等带来很大的不便，导致图像效果狠差。为此，设计出将机器人送人水中，并实现稳定工作的机构。该机构可以实现机器人在水中的不同水位，不同角度的检测，大大提高机器人的工作稳定性。

实用新型内容

本适用新型的目的在于克服现有技术存在的上述不足，提供一种简单的、容易操作的，便于安装的水下桥梁结构探伤设备多自由度移动机构。

本实用新型提供的水下桥梁结构探伤设备多自由度移动机构有3个自由度，其包括导轨、齿条杆、棘轮机构、机器人架子和凸轮转盘，导轨通过转轴固定在夹板之一和夹板之二上；夹板之一和夹板之二通过螺栓固定在船边；齿条杆安装在导轨内，并通过齿轮啮合使齿条做上下移动；棘轮机构安装在齿轮轴上，并与齿轮同步转动，棘轮爪与棘轮机构配合防止棘轮反转；机器人架子安装在齿条杆的末端，并通过铰接与齿条杆相连；凸轮转盘安装在机器人架子内，并有一凸轮顶杆压住凸轮转盘。

上述水下桥梁结构探伤设备多自由度移动机构中，齿条末端的机器人架子与齿条为铰接，保证机器人始终为水平状态。安装机器人的转盘为凸轮转盘，并用弹簧压紧，防止机器人由于水流所产生的的左右晃动。

该机构有齿条杆在导轨内通过齿轮驱动实现上下移动，在齿轮的一边装有一棘轮机构，使棘轮只能作单方向转动，这样齿条就不会自动下移。当安装在齿条杆末端的机器人需要向下移动时，须将棘轮机构中的棘爪拨开，再摇动齿轮手柄使其向下移动到所需水位，这时棘爪回位顶住棘轮，防止齿条杆下移。当机器人需要上移时，可直接摇动齿轮手柄。导轨铰接在夹板上，当夹板夹在船体边缘时，可摇动摇杆使导轨和齿条杆向前倾斜，从而实现探伤机器人前移并靠近桥墩。夹板通过螺栓可夹住不同厚度的船边，并且对租用船体不造成损伤。

考虑到机器人在水下面的不同深度，以及运输方便，齿条杆可通过方形接口进行加长，以满足不同深度的要求。机器人安装架内有可左右转动凸轮盘，以实现机器人的左右转动，凸轮盘通过压紧弹簧来定位。当机器人需要顺时针转动时，启动其尾部的左边螺旋桨，使其产生顺时针的扭力，并顶开压紧弹簧使机器人转动到预定方位，进行工作。这时螺旋桨停止工作，压紧弹簧卡在凸轮槽内，防止水流对机器人的冲击而左右晃动，实现其稳定工作状态。同样，当机器人需要逆时针转动时，即可启动其尾部的右边螺旋桨，使其产生逆时针的扭力，并顶开压紧弹簧使机器人转动到预定方位，进行工作。

Video-Ray微型水下探伤机器人主要用于水下桥梁(桥墩)结构检测探伤的机器人。而“水下桥梁结构探伤设备多自由度运送机构”是专门为Inuktun公司生产的Video-Ray微型水下探伤机器人设计的移动机构，工作时将机构通过夹板固定在船边，通过齿轮齿条将机器人送到水下以完成桥梁探伤检测作业。该机构包括齿轮齿条、棘轮机构、夹紧机构和旋转机构。齿条固定在一方形钢管上构成齿条杆并安装在导轨内，通过齿轮与齿条的啮合实现上下移动。导轨上安装有一棘轮机构防止齿条自动下移而掉于水中。夹紧机构由两块钢板组成，通过调节螺栓可以夹紧在不同厚度的船边缘，而不破坏租用船体。导轨通过一转动轴安装在夹紧机构上，并通过一摇杆使导轨相前倾斜，从而实现齿条末端的探伤机器人向前移动并靠近桥墩进行工作。探伤机器人安装在一架子内的一个可以在水平面内转动的凸轮圆盘上，实现机器人不同角度的观察。

本实用新型具有如下优点和效果，基于以上结构，水下机器人可实现上下和向前移动，并在水平面内转动的功能，使机器人可在水中的不同位置，不同角度对水下桥梁结构进行探伤检测。本适用新型结构简单、方便操作，容易搬运。

附图说明

图1为本实用新型水下桥梁结构探伤设备多自由度移动机构的示意总图；

图2为本实用新型齿轮齿条啮合及棘轮机构的局部图；

图3为本实用新型夹板部分的局部图；

图4为本实用新型机器人安装盘即凸轮盘机构的示意图；

图5为图4所示凸轮盘机构的俯视图。

具体实施方式

以下结合具体实施对本实用新型移动机构的技术特征进行进一步的详细说明。