CN102485293A - 一种三点定位固定装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机电一体化领域，具体涉及一种三点定位固定装置。三点定位固定装置，包括一机身、机械杆，以及驱动装置，机身包括伸缩装置，伸缩装置的上部和下部分别设有机械杆；驱动装置包括一用于驱动伸缩装置的电机组。由于采用了上述技术方案，利用本发明爬杆时安全可靠、使用轻便、结构简单、适用于各种恶劣环境下攀爬各种不同形状的杆类，可以攀爬带有障碍物杆件的爬杆机器。

Description

一种三点定位固定装置

技术领域

本发明涉及机电一体化领域，具体涉及一种用于爬杆的机械装置。 

背景技术

爬杆机械装置是当今社会研究的热门话题，但是现有的爬杆机械装置都是围绕圆杆来设计的，而对于杆截面为非圆的杆、杆中间有障碍物的情况，现有的爬杆机械装置却不能实现爬杆动作。 

另外，室外电力操作工在爬电杆作业时，一般用电工脚扣完成爬杆动作。室外电力操作工在爬杆的过程中，两只脚带动脚扣轮流抓杆，交替向电杆上爬行，在爬行的过程中，只有一个脚扣利用脚扣与电杆的摩擦力而固定在电杆上，另一个脚扣在室外电力操作工的脚的带动下是脱离开电杆的，脚扣能够承担一个人的重量，其原因是脚扣将人的重量转化为脚扣与电杆的摩擦力，从而，使人可以顺利的进行爬杆作业。 

发明内容

本发明的目的在于，提供一种三点定位固定装置，以解决上述技术问题。 

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现： 

三点定位固定装置，包括一机身、机械杆，以及驱动装置，其特征在于，所述机身包括一伸缩装置，所述伸缩装置的上部和下部分别设有所述机械杆； 

所述驱动装置包括一用于驱动伸缩装置的电机组。本发明的使用过程如下：1)上部的机械杆夹持物体，下部的机械杆松开物体时，电机组驱动伸缩装置缩短或伸长；2)下部的机械杆夹持物体，上部的机械杆松开物体，电机组驱动伸缩装置缩短或伸长；重复1)和2)步骤，可以实现本发明的上升或下降的爬杆作业。 

所述伸缩装置包括一机身丝杆和位于所述机身丝杆两侧的两个机身导杆，所述机身丝杆上部和下部分别设有一机身移动块，所述机身移动块通过一转动装置与所述机械杆转动连接； 

上部的机身移动块通过一端盖和轴承连接所述机身丝杆； 

下部的机身移动块通过一与所述机身丝杆相配合的法兰式螺母和螺钉连接所述机身丝杆； 

所述机械杆包括两个丝杠和位于两个丝杠中间的机械抓杆导杆，所述丝杠通过一与所述丝杠相配合的法兰式螺母和螺钉连接一机械抓杆移动块，所 述机械抓杆移动块上设有一机械抓杆； 

所述电机组包括带动所述机身丝杆转动的丝杆电机，带动所述转动装置转动的转动电机，带动所述丝杠转动的丝杠电机。 

此设计可使上部的机械杆相对机身丝杆为固定不动的，只要通过下部的机械杆与机身丝杆的相对运动，实现上部的机械杆与下部的机械杆相对运动，实现爬杆的上升、下降目的，上升、下降可靠。两个机械杆上分别又设有两个机械抓杆，通过两个机械抓杆在两个丝杠上的相对运动完成抓杆，抓杆准确可靠，安全系数高。 

所述转动装置包括一可转动的主动轮、与所述主动轮相啮合的从动轮，所述主动轮固定在所述机身移动块上，所述从动轮通过一轴销连接一耳块，所述耳块通过一固定块固定在所述机械杆上。通过转动装置可以使机械杆前后自由转动，灵活跨越障碍物，实现恶劣环境下也能爬杆目的。 

所述转动电机包括一带动主动轮转动的主电机。通过主电机带动主动轮，主动轮带动从动轮，实现机械杆的转动。 

所述机械抓杆包括一光杠和包裹在所述光杠外的橡胶块。橡胶块的形状可以由需要爬杆的杆件的形状相应设计。根据不同形状设计的橡胶块可以攀爬不同形状的杆件，如各种木杆、钢杆等等径、不等径，各种截面形状如三角形、四边形、多边形、不规则形状的杆。 

所述机身丝杆底部设有一止位螺母。以便防止机身下部的机械杆下降运动的时候掉落。 

所述机身丝杆与所述轴承之间为过盈配合，所述轴承与上部的机身移动块之间为过盈配合。 

有益效果：由于采用了上述技术方案，利用本发明爬杆时安全可靠、使用轻便、结构简单、适用于各种恶劣环境下攀爬各种不同形状的杆类，可以攀爬带有障碍物杆件的爬杆机器。克服了现有攀爬式爬杆装置的缺陷，其性能完全可以满足爬杆作业要求。 

附图说明

图1为本发明的主视图； 

图2为本发明的俯视图。 

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示进一步阐述本发明。 

参照图1、图2，三点定位固定装置，包括机身、机械杆4，以及驱动装置，机身包括伸缩装置，伸缩装置的上部和下部分别设有机械杆4；驱动装置包括一用于驱动伸缩装置的电机组。伸缩装置包括机身丝杆1和位于机身丝杆1两侧的两个机身导杆2，机身丝杆1上部和下部分别设有机身移动块3，机身移动块3通过转动装置与机械杆4转动连接。上部的机身移动块3通过端盖31和轴承32连接机身丝杆1；下部的机身移动块3通过法兰式螺母33和螺钉34连接机身丝杆1；机身丝杆1底部设有止位螺母11。以便防止机身下部的机械杆4下降运动的时候掉落。机身丝杆1与轴承32之间为过盈配合，轴承32与上部的机身移动块3之间为过盈配合。具体实施时，驱动装置中的每一个电机都应设置端盖31和轴承32，且各轴承与各自对应的移动块、固定块过盈配合。机械杆4包括两个丝杠41和位于两个丝杠41中间的机械抓杆导杆42，丝杠41通过法兰式螺母411和螺钉412连接机械抓杆移动块43，机械抓杆移动块43上设有机械抓杆5。机械抓杆5包括一光杠和包裹在光杠外的橡胶块。橡胶块的形状可以由需要爬杆的杆件的形状相应设计。根据不同形状设计的橡胶块可以攀爬不同形状的杆件，如各种木杆、钢杆等等径、不等径，各种截面形状如三角形、四边形、多边形、不规则形状的杆。 

驱动装置包括带动机身丝杆1转动的丝杆电机61、带动转动装置转动的转动电机62、带动丝杠41转动的丝杠电机63。此设计可使上部的机械杆4相对机身丝杆1为固定不动的，只要通过下部的机械杆4与机身丝杆1的相对运动，实现上部的机械杆4与下部的机械杆4相对运动，实现爬杆的上升、下降目的，上升、下降可靠。两个机械杆4上分别又设有两个机械抓杆5，通过两个机械抓杆5在两个丝杠41上的相对运动完成抓杆，抓杆准确可靠，安全系数高。转动装置包括一可转动的主动轮71、与主动轮71相啮合的从动轮72，主动轮71固定在机身移动块3上，从动轮72通过轴销73连接耳块74，耳块74通过固定块75固定在机械杆4上。通过转动装置可以使机械杆4前后自由转动，灵活跨越障碍物，实现恶劣环境下也能爬杆目的。转动电机62包括带动主动轮71转动的主电机。通过主电机带动主动轮71，主动轮71带动从动轮72，实现机械杆4的转动。 

机身丝杆1上部和下部的两个机械杆4的操作方式和功能相同，两个机械杆4上分别又设有两个机械抓杆5，此四个机械抓杆5的操作方式和功能叶相同，通过在同一个机械杆4上前后的两个机械抓杆5完成夹取动作。通过上下两个机械杆4完成上升、下降爬杆动作。 

本发明利用室外电力操作工在爬电杆作业时，使用电工脚扣完成爬杆动作的原理，通过丝杆、导杆、机械杆、电机等器件完成爬杆动作。 

操作者可以使用遥控装置来控制本发明的作业，遥控装置控制驱动装置中的各种电机的正转和反转就可以使本发明攀爬各类杆件，本发明克服了现有攀爬式爬杆装置的缺陷，其性能完全可以满足爬杆作业要求。 

本发明利用室外电力操作工在爬电杆作业时，使用电工脚扣完成爬杆动作的原理，通过丝杆、导杆、机械手臂、电机等器件完成爬杆动作。具体使用如下。 

抓杆过程： 

机械手臂4上的丝杠41与机械手移动块43之间有间隙，丝杠电机63带动丝杠41转动时，机械手5通过机械手移动块43做前后移动，其相对于图2中显示的是做上下移动。假设丝杠电机63正转时，机械手移动块43做后移，则机械手臂4的两个丝杠电机63分别作正转和反转，两个机械手5分别作前移和后移，即可夹紧需要爬的杆件。如需放开杆件，只要相应的丝杠电机63反转和正转，两个机械手5分别作后移和前移，即可松开杆件。机械手5设置的位置如图2和图3所示，在机身和机械手臂4的重力作用下机械手5就会压紧杆件，从而夹紧杆，这与室外电力操作工在爬电杆时脚上穿带的爬杆工具应用的原理一样。 

上升过程： 

由于机身丝杆1和轴承32为过盈配合，轴承32和上部的机身移动块3也为过盈配合，因此机身丝杆1、轴承32和上部的机身移动块3可以看作为一体，设置在上部的机身移动块3上的机械手臂4相对于机身丝杆1固定不动，这样下部的机身移动块3与机身丝杆1相对上下运动。上升时，下部的机械手臂4先夹紧杆件，上部的机械手臂4松开杆件，丝杆电机61带动机身丝杆1转动，其转动方向根据上升和下降而定。机身丝杆1转动时，下部的机械手臂4夹紧杆件，所以设置在下部的机身移动块3上的下部的机械手臂4是不动的，上部的机身移动块3连同上部的机械手臂4一起上升，上升一定高度电机停止转动。然后让上部的机械手臂4夹紧杆件，下部的机械手臂4松开杆件，继续启动丝杆电机61，下部的机械手臂4按照同样的原理上升，即：上部的机械手臂4由于夹紧杆件，丝杆电机61转动时，上部的机械手臂4不动，下部的机身移动块3连同下部的机械手臂4一起上升，上升一定高度电机停止转动。这样反复进行上述过程，多功能爬杆机械装置就会往上攀爬。 

下降过程： 

下降过程与上升过程反之，下部的机械手臂4夹紧杆件，上部的机械手臂4松开杆件，丝杆电机61带动机身丝杆1反转，上部的机械手臂4下降，下降到一定距离，丝杆电机61停止反转，然后让上部的机械手臂4夹紧杆件，下部的机械手臂4松开杆件，机械启动丝杆电机61，使其反转，下部的机械手臂4下降。这样反复进行上述过程，多功能爬杆机械装置就会沿杆爬下。 

跨越障碍物： 

上部的机械手臂4与下部的机械手臂4其转动装置结构相同，因此跨越障碍物的原理和操作方式相同。启动主电机，带动主动轮71转动，转动方向如图2的方向转动，主动轮71带动从动轮72转动，由于从动轮72通过轴销73连接耳块74，耳块74通过固定块75固定在机械手臂4上，因此随着从动轮72的转动，机械手臂4就会向右移动，这样就会避开杆件上障碍物。 

操作者可以使用遥控装置来控制本发明的作业，遥控装置控制驱动装置中的各种电机的正转和反转就可以使本发明攀爬各类杆件，本发明克服了现有攀爬式爬杆装置的缺陷，其性能完全可以满足爬杆作业要求。 

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。 

Claims (7)

1.三点定位固定装置，包括一机身、机械杆，以及驱动装置，其特征在于，所述机身包括一伸缩装置，所述伸缩装置的上部和下部分别设有所述机械杆。

2.根据权利要求1所述的三点定位固定装置，其特征在于：所述伸缩装置包括一机身丝杆和位于所述机身丝杆两侧的两个机身导杆，所述机身丝杆上部和下部分别设有一机身移动块，所述机身移动块通过一转动装置与所述机械杆转动连接；所述电机组包括带动所述机身丝杆转动的丝杆电机、带动所述转动装置转动的转动电机、带动所述丝杠转动的丝杠电机。

3.根据权利要求2所述的三点定位固定装置，其特征在于：所述转动装置包括一可转动的主动轮、与所述主动轮相啮合的从动轮，所述主动轮固定在所述机身移动块上，所述从动轮通过一轴销连接一耳块，所述耳块通过一固定块固定在所述机械杆上。

4.根据权利要求3所述的三点定位固定装置，其特征在于：所述转动电机包括一带动主动轮转动的主电机。

5.根据权利要求2、3或4所述的三点定位固定装置，其特征在于：所述机械抓杆包括一光杠和包裹在所述光杠外的橡胶块。

6.根据权利要求5所述的三点定位固定装置，其特征在于：所述机身丝杆底部设有一止位螺母。

7.根据权利要求5所述的三点定位固定装置，其特征在于：所述机身丝杆与所述轴承之间为过盈配合，所述轴承与上部的机身移动块之间为过盈配合。 

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