CN109331431A - 一种用于竖直杆稳定爬升运输的自动爬升装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及机械技术领域，公开了一种手动物理实验过滤器，包括底座，所述底座的右侧通过螺栓固定安装有储能装置，且储能装置上通过螺栓固定安装有控制器，所述底座在位于储能装置的下方处通过螺栓固定安装有储物盒，且底座的底部一体成型有用于载人的立板。本发明设计的自动爬升装置能够有效的替代人工进行手动爬升，并且不仅能够快速的提升操作人员，而且能够适当的运载货物，从而完成对人员和货物的快速提升，降低假设其他运输设备的麻烦，也能够有效的降低操作人员的体力消耗，该装置还能够适用于不同直径和材质的杆件，从而可以用于攀爬主干较为笔直的树木或者电线杆等杆状物。
Description
技术领域
本发明涉及机械技术领域，具体为一种用于竖直杆稳定爬升运输的自动爬升装置。
背景技术
电工作业中需要攀爬输电杆或者树木等主干为竖直杆的物体，而由于该类物体表面一般相对较为光滑，攀爬困难，而且在向高处运输工具时非常的不方便，往往需要携带体积庞大的梯子并由多人协同操作才能对顶端进行操作。而且对于高杆灯、路灯等高度较高的竖直杆，即使采用梯子也难以直接到达顶部，因此依然需要相应的攀爬设备进行辅助攀爬。传统的攀爬辅助设备主要是采用绳索交替捆绑在待攀爬的竖直杆上，由于该类绳索所能提供的摩擦力主要依赖于竖直杆表面的粗糙度，因此攀爬表面较为光滑的杆件时依然非常的不安全，而且需要采用人工手动操作，不仅需要消耗操作人员大量的体力，而且攀爬速度缓慢，更难以运送货物。
如果发明一种针对电线杆、路灯、树木等主干为竖直杆的物体进行安全攀爬和输送货物的高效攀爬设备就能够有效的解决此类问题，为此我们提供了一种用于竖直杆稳定爬升运输的自动爬升装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于竖直杆稳定爬升运输的自动爬升装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于竖直杆稳定爬升运输的自动爬升装置，包括底座，所述底座的右侧通过螺栓固定安装有储能装置，且储能装置上通过螺栓固定安装有控制器，所述底座在位于储能装置的下方处通过螺栓固定安装有储物盒，且底座的底部一体成型有用于载人的立板，所述储能装置和储物盒的右侧均一体成型有扶手，且底座上开设有用于固定绑扎带的绑扎带固定孔；
所述底座的左侧一体成型有导轨，且导轨的中间通过螺栓固定安装有一个移动座，且导轨的上下两端分别滑动安装有一个移动座，位于所述导轨上侧的移动座采用与底座固定连接的第一伸缩装置固定安装，且位于所述导轨下侧的移动座采用与底座固定连接的第二伸缩装置固定连接；
所述移动座的上方通过螺栓固定安装有伸缩调整装置，且伸缩调整装置的输出端固定并驱动有支撑板，所述支撑板上一体成型有铰接架，且铰接架上铰接安装有一对对称布置的夹紧装置，所述夹紧装置包括与铰接架铰接固定的下支臂，且下支臂的上方铰接安装有上支臂，所述下支臂和上支臂共同铰接安装在第一推动装置的两端，且下支臂和支撑板上铰接安装有第二推动装置，所述储能装置、第一推动装置、第二推动装置、伸缩调整装置、第一伸缩装置和第二伸缩装置均与控制器电性连接。
优选的，所述储能装置为锂电池或者蓄电池，且控制器为S7-200型PLC装置。
优选的，所述第一推动装置、第二推动装置、伸缩调整装置、第一伸缩装置和第二伸缩装置均为滚珠丝杆式电动推杆。
优选的，所述就位检测装置包括与铰接架、下支臂或者上支臂分别通过螺栓固定安装的固定筒，且固定筒的右端插接安装有接触板，所述固定筒的左端螺接安装有螺接座，且螺接座上固定安装有与控制器电性连接的行程开关，所述固定筒与接触板之间通过复位弹簧连接，所述行程开关的行程开关接触触点伸出至螺接座的右侧，且接触板的左侧固定安装有与行程开关接触触点匹配的顶杆。
优选的，所述移动座上固定安装有定位筒，且支撑板上一体成型有与定位筒匹配插接的插杆。
优选的，所述底座和立板之间固定安装有斜拉杆。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明设计的自动爬升装置能够有效的替代人工进行手动爬升，并且不仅能够快速的提升操作人员，而且能够适当的运载货物，从而完成对人员和货物的快速提升，降低假设其他运输设备的麻烦，也能够有效的降低操作人员的体力消耗，该装置还能够适用于不同直径和材质的杆件，从而可以用于攀爬主干较为笔直的树木或者电线杆等杆状物，当然也可以与竖直圆杆配合作为向高层建筑运输货物的小型输送机，因此应用范围广，具有很高的实用价值。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明结构的后视图；
图3位本发明移动座和夹紧装置的装配示意图；
图4位本发明就位检测装置的结构示意图。
图中：1底座、2扶手、3储能装置、4导轨、5储物箱、6绑扎带固定孔、7斜拉杆、8夹紧装置、801上支臂、802第一推动装置、803下支臂、804第二推动装置、9就位检测装置、901顶杆、902复位弹簧、903固定筒、904行程开关接触触点、905行程开关、906螺接座、907接触板、10立板、11第一伸缩装置、12控制器、13支撑板、14移动座、15铰接架、16第二伸缩装置、17插杆、18定位筒、19螺接固定座、20伸缩调整装置。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的技术方案，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1至图4，本发明提供一种技术方案：一种用于竖直杆稳定爬升运输的自动爬升装置，包括底座1，底座1的右侧通过螺栓固定安装有储能装置3，且储能装置3上通过螺栓固定安装有控制器12，底座1在位于储能装置3的下方处通过螺栓固定安装有储物盒5，且底座1的底部一体成型有用于载人的立板10，储能装置3和储物盒5的右侧均一体成型有扶手2，扶手2不仅能够作为扶手使用，也能够作为梯子协助操作人员爬升至该装置的上方，且底座1上开设有用于固定绑扎带的绑扎带固定孔6，进一步的该装置也可以不使用帮扎带，而是在接在底座1的底部设置防护笼从而有效的放置操作人员掉落；
底座1的左侧一体成型有导轨4，且导轨4的中间通过螺栓固定安装有一个移动座14，且导轨4的上下两端分别滑动安装有一个移动座14，位于导轨4上侧的移动座14采用与底座1固定连接的第一伸缩装置11固定安装，且位于导轨4下侧的移动座14采用与底座1固定连接的第二伸缩装置16固定连接；
移动座14的上方通过螺栓固定安装有伸缩调整装置20，且伸缩调整装置20的输出端固定并驱动有支撑板13，支撑板13上一体成型有铰接架15，且铰接架15上铰接安装有一对对称布置的夹紧装置8，夹紧装置8包括与铰接架15铰接固定的下支臂803，且下支臂803的上方铰接安装有上支臂801，下支臂803和上支臂801共同铰接安装在第一推动装置802的两端，且下支臂803和支撑板13上铰接安装有第二推动装置804，储能装置3、第一推动装置802、第二推动装置804、伸缩调整装置20、第一伸缩装置11和第二伸缩装置16均与控制器12电性连接。
进一步地，储能装置3为锂电池或者蓄电池，且控制器12为S7-200型PLC装置。
进一步地，第一推动装置802、第二推动装置804、伸缩调整装置20、第一伸缩装置11和第二伸缩装置16均为滚珠丝杆式电动推杆。
进一步地，就位检测装置9包括与铰接架15、下支臂803或者上支臂801分别通过螺栓固定安装的固定筒903，且固定筒903的右端插接安装有接触板907，固定筒903的左端螺接安装有螺接座906，且螺接座906上固定安装有与控制器12电性连接的行程开关905，固定筒903与接触板907之间通过复位弹簧902连接，行程开关905的行程开关接触触点904伸出至螺接座906的右侧，且接触板907的左侧固定安装有与行程开关接触触点904匹配的顶杆901，就位检测装置9和夹紧装置8的配合能够是的该装置能够应用于不同直径的杆件，并且该装置与杆件的夹紧程度由就位检测装置9控制在合理的预应力范围内，并且由于螺接座904的位置可以调整，因此操作人员也能够根据实际的使用需求调整这一预应力，从而更好的适应不同直径和材质的杆件，从而也能够有效的应用于变直径的杆件。
进一步地，移动座14上固定安装有定位筒18，且支撑板13上一体成型有与定位筒18匹配插接的插杆17。
进一步地，底座1和立板10之间固定安装有斜拉杆7。
工作原理：该装置工作时，先将该装置的三对夹紧装置8附着在需要攀爬的杆件表面，将三个移动座14上的伸缩调整装置20的输出杆均伸出一半确定底座1的基准位置，并确保三对夹紧装置8上的就位检测装置9和三个铰接架15上的就位检测装置9均处于刚好触发状态，随后将需要运输的物品放入储物箱5内，并使人员站在立板10上，随后将人员通过绑扎带与底座1进行固定，完成准备工作。爬升时通过控制第一伸缩装置11和第二伸缩装置16的交替作业实现整体的向上移动，并且实现运动的方式至少有三种，将在下文中进行介绍，为了叙述方便先讲方案中用到的三个移动座14由上至下命名为移动座A、移动座B和移动座C，其中移动座B是直接与导轨4通过螺栓固定连接的。
爬升方案一：第一步，移动座A上的夹紧装置8打开，并利用位于移动座A上的伸缩调整装置20将其末端的支撑板13缩回至最后端，从而确保移动座A上的就位检测装置9均处于不触发的状态，从而完成移动座A上的夹紧装置8与杆件完全脱离，随后利用第一伸缩装置11驱动移动座A向上方移动至最大行程处，此时再次利用移动座A上的伸缩调整装置20驱动支撑板13向着杆件靠拢，并触发铰接架15上的就位检测装置9，此时位于移动座A上的一对夹紧装置8开始在第一推动装置802和第二推动装置804的驱动下开始向杆件合拢并通过触发就位检测装置9确定是否夹紧，从而完成对移动座A的位置调整；第二步，利用相同的原理使移动座C上的夹紧装置8松开杆件并利用第二伸缩装置16驱动移动座C向上运动至最大行程处，并再次利用移动座C上的夹紧装置8将杆件夹紧，从而完成了对移动座C的位置调整；第三部，最后松动移动座B上的夹紧装置8并且同时使第一伸缩装置11产生收缩，而第二移动装置16伸长，从而使移动座B向上移动至移动座A和移动座C的中间位置处，并且带动底座1向上方抬升，完成对该装置整体的抬升。采用这种移动方式是为了保障在移动任何一个移动座14时都能够有另外两个移动座14能够同时与杆件表面固定，避免了由于单个移动座14上的夹紧装置8固定时发生故障导致的意外事故。
爬升方案二：将移动座A和移动座C上的动作部件进行并联，从而在第一步动作时直接使移动座A和移动座C上的夹紧装置8同时松开，随后利用第一伸缩装置11伸长驱动移动座A上移，同时利用第二伸缩装置16回缩驱动移动座C上移，随后在让移动座A和移动座C上的夹紧装置8同时夹紧杆件；第二步中移动座B上的夹紧装置8松开，随后使第一伸缩装置11产生收缩，而第二移动装置16伸长，从而使移动座B向上移动至移动座A和移动座C的中间位置处，并且带动底座1向上方抬升，完成对该装置整体的抬升。采用这种方式能够减少一个动作顺序，而且也能够利用位于底座1上下两端的两对夹紧装置8有效的避免底座1的摇晃或者产生偏离垂直方向的倾斜，从而保障了运动的平稳性和安全性。
爬升方案三：首先直接拆除移动座B，直接使用移动座A和移动座C实现对底座1的抬升；第一步，移动座A松开杆件，随后第二伸缩装置16伸长，由于移动座B上的夹紧装置8依然与杆件固定，因此此时的底座1将被直接向上提升至最高位置处，随后第一伸缩装置11伸长使移动座A向上抬升至最大行程处，此时移动座A上的夹紧装置8再次与杆件固定夹紧；第二步，移动座C上的夹紧装置8松开杆件，随后使第一伸缩装置11回缩，由于此时只有移动座A上的夹紧装置8与杆件固定，因此此时的底座1将再次被向上抬升至最大行程处，随后第二伸缩装置16开始回缩，从而使移动座C向上运动至最大行程处，并利用移动座C上的夹紧装置8将移动座C与杆件固定。采用这种一种方式，底座1在移动的过程中可能会发生晃动，但是每个移动循环中底座1能够向上抬升两次，因此能够有效的提高爬升的速度，非常适合在只运输小批量的货物的时候使用。
上述三种爬升方案仅仅是该装置的基本动作方案，可根据实际的使用需要进行模式切换，从而应对不同的使用场合，当然需要将该装置降下来时只需要反向执行相应的动作程序即可实现下降，从而实现以竖直杆为依附体实现物品和人员的上下运输。而该装置的控制器12是一个S7-200型PLC装置，属于已经在工业控制中应用数十年的成熟的可编程控制器型号，其相应的控制方案和设计已经成为了工控技术领域的基础知识，并且该控制器12在该方案中只需要完成对第一推动装置802、第二推动装置804、伸缩调整装置20、第一伸缩装置11和第二伸缩装置16按照上述方案中的动作顺序进行规律性的控制即可，上述部件的控制端只需要插接固定于该控制器12的相应引脚即可，而控制程序则依据上述动作和检测方案利用PLC编程软件进行动作顺序便携即可，上述电性部件的电能则由储能装置3通过相应的输电电缆供应。
该装置能够有效的替代人工进行手动爬升，并且不仅能够快速的提升操作人员，而且能够适当的运载货物，从而完成对人员和货物的快速提升，降低假设其他运输设备的麻烦，也能够有效的降低操作人员的体力消耗，该装置还能够适用于不同直径和材质的杆件，包括且不限于截面为圆形、椭圆形或简单多边形的竖直杆，从而可以用于攀爬主干较为笔直的树木或者电线杆等杆状物，当然也可以与竖直圆杆配合作为向高层建筑运输货物的小型输送机，因此应用范围广，具有很高的实用价值。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种用于竖直杆稳定爬升运输的自动爬升装置，包括底座(1)，其特征在于：所述底座(1)的右侧通过螺栓固定安装有储能装置(3)，且储能装置(3)上通过螺栓固定安装有控制器(12)，所述底座(1)在位于储能装置(3)的下方处通过螺栓固定安装有储物盒(5)，且底座(1)的底部一体成型有用于载人的立板(10)，所述储能装置(3)和储物盒(5)的右侧均一体成型有扶手(2)，且底座(1)上开设有用于固定绑扎带的绑扎带固定孔(6)；
所述底座(1)的左侧一体成型有导轨(4)，且导轨(4)的中间通过螺栓固定安装有一个移动座(14)，且导轨(4)的上下两端分别滑动安装有一个移动座(14)，位于所述导轨(4)上侧的移动座(14)采用与底座(1)固定连接的第一伸缩装置(11)固定安装，且位于所述导轨(4)下侧的移动座(14)采用与底座(1)固定连接的第二伸缩装置(16)固定连接；
所述移动座(14)的上方通过螺栓固定安装有伸缩调整装置(20)，且伸缩调整装置(20)的输出端固定并驱动有支撑板(13)，所述支撑板(13)上一体成型有铰接架(15)，且铰接架(15)上铰接安装有一对对称布置的夹紧装置(8)，所述夹紧装置(8)包括与铰接架(15)铰接固定的下支臂(803)，且下支臂(803)的上方铰接安装有上支臂(801)，所述下支臂(803)和上支臂(801)共同铰接安装在第一推动装置(802)的两端，且下支臂(803)和支撑板(13)上铰接安装有第二推动装置(804)，所述储能装置(3)、第一推动装置(802)、第二推动装置(804)、伸缩调整装置(20)、第一伸缩装置(11)和第二伸缩装置(16)均与控制器(12)电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于竖直杆稳定爬升运输的自动爬升装置，其特征在于：所述储能装置(3)为锂电池或者蓄电池，且控制器(12)为S7-200型PLC装置。
3.根据权利要求1所述的一种用于竖直杆稳定爬升运输的自动爬升装置，其特征在于：所述第一推动装置(802)、第二推动装置(804)、伸缩调整装置(20)、第一伸缩装置(11)和第二伸缩装置(16)均为滚珠丝杆式电动推杆。
4.根据权利要求1所述的一种用于竖直杆稳定爬升运输的自动爬升装置，其特征在于：所述就位检测装置(9)包括与铰接架(15)、下支臂(803)或者上支臂(801)分别通过螺栓固定安装的固定筒(903)，且固定筒(903)的右端插接安装有接触板(907)，所述固定筒(903)的左端螺接安装有螺接座(906)，且螺接座(906)上固定安装有与控制器(12)电性连接的行程开关(905)，所述固定筒(903)与接触板(907)之间通过复位弹簧(902)连接，所述行程开关(905)的行程开关接触触点(904)伸出至螺接座(906)的右侧，且接触板(907)的左侧固定安装有与行程开关接触触点(904)匹配的顶杆(901)。
5.根据权利要求1所述的一种用于竖直杆稳定爬升运输的自动爬升装置，其特征在于：所述移动座(14)上固定安装有定位筒(18)，且支撑板(13)上一体成型有与定位筒(18)匹配插接的插杆(17)。
6.根据权利要求1所述的一种用于竖直杆稳定爬升运输的自动爬升装置，其特征在于：所述底座(1)和立板(10)之间固定安装有斜拉杆(7)。
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