CN106972409B - 一种手型清障工具以及清障方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种手型清障工具，包括机壳、夹持装置、夹臂驱动装置、砂轮切割装置、手持杆；所述机壳包括上腔、下腔；所述夹持装置包括固定夹臂、铰接夹臂；所述夹臂驱动装置包括第一滑杆、驱动滑块、驱动螺杆、第一电机、第二滑杆、调节螺杆、调节螺母、调节弹簧、限位螺栓；所述砂轮切割装置包括切割装置主体、滑动插头、复位弹簧、插接杆、切割轮盘；一种清障方法，包括以下步骤：步骤1，移动手型清障工具；步骤2，切断障碍物；步骤3，复位；本发明所述的手型清障工具夹持更加牢固，切割更高效，有效避免障碍物倾斜甚至脱出；所述调节螺杆、调节螺母、调节弹簧、限位螺栓内置在所述下腔内，所述调节弹簧避免与障碍物缠绕打结可靠性好。
Description
技术领域
本发明涉及巡线机器人机构领域，具体涉及一种手型清障工具以及清障方法。
背景技术
为保证超高压输电线路运行的安全性和稳定性，需要对输电线路开展定期巡检工作，输电线路上经常会勾上一些异物如风筝线、塑料布等，这对于输电线路的安全性和稳定性是极为不利的，因此需要及时将异物清除掉，以往在清除输电线路上的异物时，需要维护工人登上输电线进行清除，维护强度大、难度高，且安全性低。
申请日2014.01.15，申请号201410016819.7的专利公开了了一种巡线作业清障机构，包括夹爪装置和位于夹爪装置一侧的切割装置，夹爪装置包括夹爪，夹爪的两侧分别设有固定板和活动块，夹爪的两个夹臂分别通过第一固定销安装在固定板上，夹爪的两个夹臂上分别固定有第二固定销，活动块上设有与第二固定销位置相对应的斜槽，第二固定销贯穿斜槽，第二固定销位于第一固定销的下部。
但是上述专利存在以下问题：一、夹爪只有一只，因此只能夹持障碍物的一个位置，切割装置切割的作用点显然与障碍物的被夹持点不重合，因此障碍物极易受到切割装置作用而倾斜甚至脱出；二、切割装置一次动作只能切割一个位置；三、上述专利说明书中记载：“由于弹簧的拉力使得切割装置相对固定板保持不动，螺杆电机位置相对固定”，为了实现螺杆电机的相对固定，需要设置弹簧，但是上述弹簧裸露在外，反而容易与障碍物缠绕在一起，不但无法切割障碍物，反而使得装置受损。
发明内容
为了解决背景技术中存在的技术问题，本发明提供一种手型清障工具以及清障方法，夹持更加牢固；切割更高效，有效避免障碍物倾斜甚至脱出；所述调节螺杆、调节螺母、调节弹簧、限位螺栓内置在所述下腔内，所述调节弹簧避免与障碍物缠绕打结，可靠性好。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种手型清障工具，包括机壳、夹持装置、夹臂驱动装置、砂轮切割装置、手持杆；
所述机壳包括空心矩形状的上腔、设在所述上腔下方并与所述上腔连通的空心矩形状的下腔，所述上腔上端面中部沿左右方向设有切割开口，所述上腔左右两侧内壁设有纵向设置的升降滑道，所述上腔位于所述切割开口前后两侧分别设有夹持滑道；
所述夹持装置设有前后两组，每只夹持滑道分别对应一组夹持装置，每组夹持装置包括：
固定夹臂，对称式设有左右两只，设在所述机壳上端面位于对应的夹持滑道两侧；
铰接夹臂，对称式设有左右两只，通过铰接轴铰接在所述机壳内，上端插入对应的夹持滑道内，所述铰接夹臂下端设有驱动插头；
所述夹臂驱动装置包括：
第一滑杆，设有一对，对称式设在所述上腔下端面左右两侧，包括螺接在所述上腔下端面的第一螺杆、插设在所述上腔内的第一光杆；
驱动滑块，其左右两侧分别设有纵向贯通的、与对应的第一光杆套接配合的第一滑孔，所述驱动滑块左右两侧还设有一对驱动插孔，一对驱动插孔呈“八”字型分布，所述驱动插孔前端面与位于前端的左右两只铰接夹臂的驱动插头插接配合，所述驱动插孔后端面与位于后端的左右两只铰接夹臂的驱动插头插接配合；
驱动螺杆，螺接在所述驱动滑块中部；
第一电机，设在所述驱动螺杆下方并驱动所述驱动螺杆转动，所述第一电机设在所述下腔内，所述第一电机电连接有控制装置，所述第一电机左右两侧分别设有第二滑孔；
第二滑杆，设有一对，对称式设在所述下腔下端面左右两侧，包括螺接在所述下腔下端面的第二螺杆、插设在所述下腔内的第二光杆，所述第二光杆分别与对应的第二滑孔插接配合；
调节螺杆，设在所述第一电机下方；
调节螺母，螺接在所述调节螺杆下方；
调节弹簧，套接在所述调节螺杆上；
限位螺栓，沿前后方向螺接在所述下腔内，挡止在调节弹簧上方；
所述砂轮切割装置包括切割装置主体、设在所述切割装置主体左右两侧并与所述升降滑道插接配合的滑动插头、设在所述升降滑道内并驱动滑动插头向下步进的复位弹簧、设在所述切割装置主体下端并插设在所述调节螺杆上端的插接杆、设在所述切割装置主体上端左右两侧的切割轮盘；
所述手持杆可拆卸固定在所述下腔侧壁。
进一步的，所述砂轮切割装置内设有第二电机，所述第二电机同时与一对切割轮盘传动连接。
进一步的，任一夹持滑道内还设有用以限制所述铰接夹臂上端向内摆动的限制螺栓。
一种清障方法，包括以下步骤：
步骤1，移动手型清障工具：
手持所述手持杆并移动所述手型清障工具，通过位于左侧的前后两只铰接夹臂与对应的固定夹臂将障碍物初步夹住，或者通过位于右侧的前后两只铰接夹臂与对应的固定夹臂将障碍物初步夹住；
步骤2，切断障碍物：
步骤2.1，第一电机正转：
控制装置控制所述第一电机正转进而带动驱动螺杆正转，所述驱动螺杆与驱动滑块的螺接配合，实现所述驱动滑块与第一电机做相互靠近的步进运动：
步骤2.2，夹紧障碍物：
所述调节弹簧给予所述调节螺母向下的作用力，使得所述第一电机抵靠在所述限位螺栓上，此时第一电机姿态稳定，所述驱动滑块与第一电机之间的相互靠近运动表现为：所述驱动滑块受所述驱动螺杆作用而下行；所述驱动插孔作用于所述驱动插头，使得每只铰接夹臂上端向对应的固定夹臂摆动，将障碍物夹紧；
步骤2.3，切断障碍物：
当所述驱动滑块运行至最低位置而无法下行，或者，
当障碍物已经被夹紧而导致驱动滑块无法继续下行时，
所述驱动滑块停止下行而保持姿态稳定，所述驱动滑块与第一电机之间的相互靠近运动表现为：所述第一电机受所述驱动螺杆作用而上行；所述驱动螺杆随之上行，并通过所述插接杆带动所述砂轮切割装置上行，所述切割轮盘将所障碍物切断；
步骤3，复位：
控制装置控制所述第一电机反转，所述驱动螺杆受所述第一电机驱动进而反转，然后带动所述驱动滑块与第一电机做相互远离的步进运动：
步骤3.1，所述驱动滑块保持稳定姿态，所述第一电机受所述调节弹簧作用进而下行，所述砂轮切割装置4受所述复位弹簧作用同步下行；
步骤3.2，所述第一电机下行至与所述限位螺栓抵接时停止，所述驱动滑块上行，所述驱动插孔作用于所述驱动插头,使得所述铰接夹臂复位。
进一步的，所述步骤1、2、3中，所述第二电机持续转动，带动一对切割轮盘转动。
本发明的有益效果：
本发明所述的手型清障工具，设置有前后两组夹持装置，每一组夹持装置均设有左右两只固定夹臂和铰接夹臂；夹持一件障碍物时，通过位于左侧前后两只铰接夹臂与对应的固定夹臂进行夹持，或者通过位于右侧的前后两只铰接夹臂与对应的固定夹臂进行夹持，其通过前后两个夹持点进行夹持固定，夹持更加牢固。
本发明所述的手型清障工具，通过位于前后两组夹持装置之间的砂轮切割装置进行切割，其切割作用点位于两个夹持点之间，切割更高效，有效避免障碍物倾斜甚至脱出。
本发明所述的手型清障工具，可以一次性通过夹持左右两个障碍物，然后通过砂轮切割装置同步进行切割，增加切割效率。
本发明所述的手型清障工具，所述调节螺杆、调节螺母、调节弹簧、限位螺栓内置在所述下腔内，所述调节弹簧避免与障碍物缠绕打结，可靠性好。
本发明所述的清障方法，操作简单，夹持牢固，切割高效，可靠性好。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是所述手型清障工具的一种实施例的俯视图。
图2是所述手型清障工具的一种实施例的正面剖视图(略去砂轮切割装置)。
图3是所述手型清障工具的一种实施例的正面剖视图(略去砂轮切割装置)。
图4是所述手型清障工具的一种实施例的正面剖视图。
图5是所述手型清障工具的一种实施例的侧面剖视图。
图中:
1.机壳，11.上腔,11a.切割开口,11b.升降滑道,11c.夹持滑道,12.下腔；
2.夹持装置，21.固定夹臂，22.铰接夹臂，22a.铰接轴,22b.驱动插头，23.限制螺栓；
3.夹臂驱动装置，31.第一滑杆，31a.第一螺杆,31b.第一光杆,32.驱动滑块，32a.第一滑孔,32b.驱动插孔,33.驱动螺杆，34.第一电机，34a.第二滑孔,35.第二滑杆，35a.第二螺杆,35b.第二光杆,36.调节螺杆，37.调节螺母，38.调节弹簧，39.限位螺栓；
4.砂轮切割装置，41.切割装置主体，42.滑动插头，43.复位弹簧，44.插接杆，45.切割轮盘；
5.手持杆；
6.障碍物。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细的说明。
一种手型清障工具，包括机壳1、夹持装置2、夹臂驱动装置3、砂轮切割装置4、手持杆5；
所述机壳1包括空心矩形状的上腔11、设在所述上腔11下方并与所述上腔11连通的空心矩形状的下腔12，所述上腔11上端面中部沿左右方向设有切割开口11a，所述上腔11左右两侧内壁设有纵向设置的升降滑道11b，所述上腔11位于所述切割开口11a前后两侧分别设有夹持滑道11c；
所述夹持装置2设有前后两组，每只夹持滑道11c分别对应一组夹持装置2，每组夹持装置2包括：
固定夹臂21，对称式设有左右两只，设在所述机壳1上端面位于对应的夹持滑道11c两侧；
铰接夹臂22，对称式设有左右两只，通过铰接轴22a铰接在所述机壳1内，上端插入对应的夹持滑道11c内，所述铰接夹臂22下端设有驱动插头22b；
所述夹臂驱动装置3包括：
第一滑杆31，设有一对，对称式设在所述上腔11下端面左右两侧，包括螺接在所述上腔11下端面的第一螺杆31a、插设在所述上腔11内的第一光杆31b；
驱动滑块32，其左右两侧分别设有纵向贯通的、与对应的第一光杆31b套接配合的第一滑孔32a，所述驱动滑块32左右两侧还设有一对驱动插孔32b，一对驱动插孔32b呈“八”字型分布，所述驱动插孔32b前端面与位于前端的左右两只铰接夹臂22的驱动插头22b插接配合，所述驱动插孔32b后端面与位于后端的左右两只铰接夹臂22的驱动插头22b插接配合；
驱动螺杆33，螺接在所述驱动滑块32中部；
第一电机34，设在所述驱动螺杆33下方并驱动所述驱动螺杆33转动，所述第一电机34设在所述下腔12内，所述第一电机34电连接有控制装置，所述第一电机34左右两侧分别设有第二滑孔34a；
第二滑杆35，设有一对，对称式设在所述下腔12下端面左右两侧，包括螺接在所述下腔12下端面的第二螺杆35a、插设在所述下腔12内的第二光杆35b，所述第二光杆35b分别与对应的第二滑孔34a插接配合；
调节螺杆36，设在所述第一电机34下方；
调节螺母37，螺接在所述调节螺杆36下方；
调节弹簧38，套接在所述调节螺杆36上；
限位螺栓39，沿前后方向螺接在所述下腔12内，挡止在调节弹簧38上方；
所述砂轮切割装置4包括切割装置主体41、设在所述切割装置主体41左右两侧并与所述升降滑道11b插接配合的滑动插头42、设在所述升降滑道11b内并驱动滑动插头42向下步进的复位弹簧43、设在所述切割装置主体41下端并插设在所述调节螺杆36上端的插接杆44、设在所述切割装置主体41上端左右两侧的切割轮盘45；
所述手持杆5可拆卸固定在所述下腔12侧壁。
进一步的，所述砂轮切割装置4内设有第二电机，所述第二电机同时与一对切割轮盘45传动连接。
进一步的，任一夹持滑道11c内还设有用以限制所述铰接夹臂22上端向内摆动的限制螺栓23。
一种清障方法，包括以下步骤：
步骤1，移动手型清障工具：
手持所述手持杆5并移动所述手型清障工具，通过位于左侧的前后两只铰接夹臂22与对应的固定夹臂21将障碍物6初步夹住，或者通过位于右侧的前后两只铰接夹臂22与对应的固定夹臂21将障碍物6初步夹住；
步骤2，切断障碍物6：
步骤2.1，第一电机34正转：
控制装置控制所述第一电机34正转进而带动驱动螺杆33正转，所述驱动螺杆33与驱动滑块32的螺接配合，实现所述驱动滑块32与第一电机34做相互靠近的步进运动：
步骤2.2，夹紧障碍物6：
所述调节弹簧38给予所述调节螺母37向下的作用力，使得所述第一电机34抵靠在所述限位螺栓39上，此时第一电机34姿态稳定，所述驱动滑块32与第一电机34之间的相互靠近运动表现为：所述驱动滑块32受所述驱动螺杆33作用而下行；所述驱动插孔32b作用于所述驱动插头22b，使得每只铰接夹臂22上端向对应的固定夹臂21摆动，将障碍物6夹紧；
步骤2.3，切断障碍物6：
当所述驱动滑块32运行至最低位置而无法下行，或者，
当障碍物6已经被夹紧而导致驱动滑块32无法继续下行时，
所述驱动滑块32停止下行而保持姿态稳定，所述驱动滑块32与第一电机34之间的相互靠近运动表现为：所述第一电机34受所述驱动螺杆33作用而上行；所述驱动螺杆33随之上行，并通过所述插接杆44带动所述砂轮切割装置4上行，所述切割轮盘45将所障碍物6切断；
步骤3，复位：
控制装置控制所述第一电机34反转，所述驱动螺杆33受所述第一电机34驱动进而反转，然后带动所述驱动滑块32与第一电机34做相互远离的步进运动：
步骤3.1，所述驱动滑块32保持稳定姿态，所述第一电机34受所述调节弹簧38作用进而下行，所述砂轮切割装置4受所述复位弹簧43作用同步下行；
步骤3.2，所述第一电机34下行至与所述限位螺栓39抵接时停止，所述驱动滑块32上行，所述驱动插孔32b作用于所述驱动插头22b,使得所述铰接夹臂22复位。
进一步的，所述步骤1、2、3中，所述第二电机持续转动，带动一对切割轮盘45转动。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (4)
1.一种手型清障工具，其特征在于：包括机壳(1)、夹持装置(2)、夹臂驱动装置(3)、砂轮切割装置(4)、手持杆(5)；
所述机壳(1)包括空心矩形状的上腔(11)、设在所述上腔(11)下方并与所述上腔(11)连通的空心矩形状的下腔(12)，所述上腔(11)上端面中部沿左右方向设有切割开口(11a)，所述上腔(11)左右两侧内壁设有纵向设置的升降滑道(11b)，所述上腔(11)位于所述切割开口(11a)前后两侧分别设有夹持滑道(11c)；
所述夹持装置(2)设有前后两组，每只夹持滑道(11c)分别对应一组夹持装置(2)，每组夹持装置(2)包括：
固定夹臂(21)，对称式设有左右两只，设在所述机壳(1)上端面位于对应的夹持滑道(11c)两侧；
铰接夹臂(22)，对称式设有左右两只，通过铰接轴(22a)铰接在所述机壳(1)内，上端插入对应的夹持滑道(11c)内，所述铰接夹臂(22)下端设有驱动插头(22b)；
所述夹臂驱动装置(3)包括：
第一滑杆(31)，设有一对，对称式设在所述上腔(11)下端面左右两侧，包括螺接在所述上腔(11)下端面的第一螺杆(31a)、插设在所述上腔(11)内的第一光杆(31b)；
驱动滑块(32)，其左右两侧分别设有纵向贯通的、与对应的第一光杆(31b)套接配合的第一滑孔(32a)，所述驱动滑块(32)左右两侧还设有一对驱动插孔(32b)，一对驱动插孔(32b)呈“八”字型分布，所述驱动插孔(32b)前端面与位于前端的左右两只铰接夹臂(22)的驱动插头(22b)插接配合，所述驱动插孔(32b)后端面与位于后端的左右两只铰接夹臂(22)的驱动插头(22b)插接配合；
驱动螺杆(33)，螺接在所述驱动滑块(32)中部；
第一电机(34)，设在所述驱动螺杆(33)下方并驱动所述驱动螺杆(33)转动，所述第一电机(34)设在所述下腔(12)内，所述第一电机(34)电连接有控制装置，所述第一电机(34)左右两侧分别设有第二滑孔(34a)；
第二滑杆(35)，设有一对，对称式设在所述下腔(12)下端面左右两侧，包括螺接在所述下腔(12)下端面的第二螺杆(35a)、插设在所述下腔(12)内的第二光杆(35b)，所述第二光杆(35b)分别与对应的第二滑孔(34a)插接配合；
调节螺杆(36)，设在所述第一电机(34)下方；
调节螺母(37)，螺接在所述调节螺杆(36)下方；
调节弹簧(38)，套接在所述调节螺杆(36)上；
限位螺栓(39)，沿前后方向螺接在所述下腔(12)内，挡止在调节弹簧(38)上方；
所述砂轮切割装置(4)包括切割装置主体(41)、设在所述切割装置主体(41)左右两侧并与所述升降滑道(11b)插接配合的滑动插头(42)、设在所述升降滑道(11b)内并驱动滑动插头(42)向下步进的复位弹簧(43)、设在所述切割装置主体(41)下端并插设在所述调节螺杆(36)上端的插接杆(44)、设在所述切割装置主体(41)上端左右两侧的切割轮盘(45)；
所述手持杆(5)可拆卸固定在所述下腔(12)侧壁。
2.根据权利要求1所述的一种手型清障工具，其特征在于：所述砂轮切割装置(4)内设有第二电机，所述第二电机同时与一对切割轮盘(45)传动连接。
3.根据权利要求1所述的一种手型清障工具，其特征在于：任一夹持滑道(11c)内还设有用以限制所述铰接夹臂(22)上端向内摆动的限制螺栓(23)。
4.基于权利要求1-3中任一所述的一种手型清障工具的一种清障方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1，移动手型清障工具：
手持所述手持杆(5)并移动所述手型清障工具，通过位于左侧的前后两只铰接夹臂(22)与对应的固定夹臂(21)将障碍物(6)初步夹住，或者通过位于右侧的前后两只铰接夹臂(22)与对应的固定夹臂(21)将障碍物(6)初步夹住；
步骤2，切断障碍物(6)：
步骤2.1，第一电机(34)正转：
控制装置控制所述第一电机(34)正转进而带动驱动螺杆(33)正转，所述驱动螺杆(33)与驱动滑块(32)的螺接配合，实现所述驱动滑块(32)与第一电机(34)做相互靠近的步进运动：
步骤2.2，夹紧障碍物(6)：
所述调节弹簧(38)给予所述调节螺母(37)向下的作用力，使得所述第一电机(34)抵靠在所述限位螺栓(39)上，此时第一电机(34)姿态稳定，所述驱动滑块(32)与第一电机(34)之间的相互靠近运动表现为：所述驱动滑块(32)受所述驱动螺杆(33)作用而下行；所述驱动插孔(32b)作用于所述驱动插头(22b)，使得每只铰接夹臂(22)上端向对应的固定夹臂(21)摆动，将障碍物(6)夹紧；
步骤2.3，切断障碍物(6)：
当所述驱动滑块(32)运行至最低位置而无法下行，或者，
当障碍物(6)已经被夹紧而导致驱动滑块(32)无法继续下行时，
所述驱动滑块(32)停止下行而保持姿态稳定，所述驱动滑块(32)与第一电机(34)之间的相互靠近运动表现为：所述第一电机(34)受所述驱动螺杆(33)作用而上行；所述驱动螺杆(33)随之上行，并通过所述插接杆(44)带动所述砂轮切割装置(4)上行，所述切割轮盘(45)将所障碍物(6)切断；
步骤3，复位：
控制装置控制所述第一电机(34)反转，所述驱动螺杆(33)受所述第一电机(34)驱动进而反转，然后带动所述驱动滑块(32)与第一电机(34)做相互远离的步进运动：
步骤3.1，所述驱动滑块(32)保持稳定姿态，所述第一电机(34)受所述调节弹簧(38)作用进而下行，所述砂轮切割装置(4)受所述复位弹簧(43)作用同步下行；
步骤3.2，所述第一电机(34)下行至与所述限位螺栓(39)抵接时停止，所述驱动滑块(32)上行，所述驱动插孔(32b)作用于所述驱动插头(22b),使得所述铰接夹臂(22)复位。
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