CN112573448A - 一种内部可通电的多级管状提升机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及升降机构，特别涉及一种内部可通电的多级管状提升机构。包括支撑板、伸缩管机构、伸缩驱动机构及滑触供电机构，其中伸缩管机构和伸缩驱动机构均设置于支撑板上，伸缩驱动机构用于驱动伸缩管机构沿竖直方向进行伸缩，伸缩管机构包括依次嵌套且滑动连接的多级伸出管，相邻两个伸出管之间均设有滑触供电机构。滑触供电机构包括接电铜条和接电铜导体，其中接电铜条沿轴向设置于位于外侧伸出管的内壁上，接电铜导体设置于位于内侧伸出管的外壁上端且与接电铜条接触。本发明结构紧凑，质量轻，逐级联动伸缩，满足应用中要求的伸缩机构具有结构紧凑、体积小、能够在有限空间内伸长到需求的长度的要求。

Description

一种内部可通电的多级管状提升机构

技术领域

本发明涉及升降机构，特别涉及一种内部可通电的多级管状提升机构。

背景技术

巡检机器人在巡检时，在某些领域需要对巡检物体进行从上到下的巡检，通常巡检机器人只能在一个维度内行走，当探测目标与机器人传感器之间有垂直距离时，需要机器人上的传感器可以垂直移动，以到达检测点。

中国发明专利CN102235840《一种举靶机器人升降系统》阐述了一种采用弹簧管制材料的升降系统，其定位方式为开关定位，推动杆和接力柱相互作用完成升降功能，此种装置适用与打靶过程中靶标要么升起，要么收起的应用场景，靶标质量较轻采用相互内嵌套的弹簧管制材可以满足相应需求。此种方案不适用于通过中央控制器连续升降的应用场景，同时在负载较重时难以保证升降机构的稳定性。

中国发明专利CN208106904U《一种电动伸缩杆》阐述了一种使用多级丝杆的升降系统，电机通过第一节螺母和第一螺杆控制第一节伸缩杆移动，然后借由固定在第一螺杆上的齿轮与下一节螺杆上的齿轮啮合传导作用，通过第二螺母和第二螺杆控制第二节伸缩管的移动。此装置由于内部有结构，所以内部不能走线。而且由于内部都是丝杆和齿轮等啮合，导致整体重量过大，此装置适合地面上进行升降的装置，不适合挂轨机器人使用。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种内部可通电的多级管状提升机构，以解决现有提升机构体积大、重量重，提升机构上下部分不能内部走电线通电，导致下部传感器无法接电的问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种内部可通电的多级管状提升机构，包括支撑板、伸缩管机构、伸缩驱动机构及滑触供电机构，其中伸缩管机构和伸缩驱动机构均设置于支撑板上，所述伸缩驱动机构用于驱动所述伸缩管机构沿竖直方向进行伸缩，所述伸缩管机构包括依次嵌套且滑动连接的多级伸缩管，相邻两个伸缩管之间均设有滑触供电机构。

所述滑触供电机构包括接电铜条和接电铜导体，其中接电铜条沿轴向设置于位于外侧伸缩管的内壁上，所述接电铜导体设置于位于内侧伸缩管的外壁上端且与所述接电铜条接触。

相邻两个所述伸缩管之间沿轴向设有导向机构。

所述导向机构包括滑动配合的内筋和滑槽，其中滑槽设置于位于内侧伸缩管的上端外圆周上，所述内筋沿轴向设置于位于外侧伸缩管的内壁上。

所述内筋上沿轴向设有T型凹槽，所述接电铜条容置于所述T型凹槽的底部，所述接电铜导体容置于所述滑槽内。

所述接电铜条与所述伸缩管之间绝缘或者各级伸缩管使用绝缘材料。

所述伸缩管机构包括由外到内依次嵌套且滑动配合的固定管、第一级伸缩管和第二级伸缩管，其中固定管的上端与支撑板连接，所述第一级伸缩管与所述伸缩驱动机构连接，所述第二级伸缩管通过钢丝绳机构与所述固定管连接，所述第一级伸缩管通过所述伸缩驱动机构的驱动相对所述固定管上下滑动，同时所述第二级伸缩管通过所述钢丝绳机构和自身重量的作用下相对所述第一级伸缩管上下滑动。

所述伸缩驱动机构包括电机、带传动机构、丝杆及丝母，其中丝杆沿竖直方向设置、且上端与支撑板可转动地连接，所述电机设置于支撑板上、且输出端通过带传动机构与丝杆连接，丝母与丝杆螺纹连接，形成螺纹副，所述第一级伸缩管的上端与丝母连接。

所述钢丝绳机构包括钢丝绳和滑轮，其中滑轮设置于第一级伸缩管的上端，所述钢丝绳经过滑轮两端分别与固定管的下端和第二级伸缩管连接。

所述第二级伸缩管的上端设有用于与所述钢丝绳连接的钢丝绳连接板。

本发明的优点及有益效果是：本发明内部通过接电铜条与接电铜导体的滑触形式对伸缩管上下之间进行通电，解决了内部空间小不能穿电线的情况，同时减轻重量，适合机器人吊轨使用。

本发明采用丝杆加吊绳的方式，实现有序伸缩，使其在狭小空间内具有较大的伸缩范围，实现了在有限空间内完成满足需求的伸缩。

本发明结构紧凑，质量轻，逐级联动伸缩，满足应用中要求的伸缩机构具有结构紧凑、体积小、能够在有限空间内伸长到需求的长度的要求。

本发明结构简单，故障率低，成本低，体积小，传动平稳的特点。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明中伸缩管机构的俯视图；

图3为本发明中第一级伸缩管的结构示意图；

图4为本发明中第二级伸缩管的结构示意图。

图中：1-电机；2-驱动带轮；3-支撑板；4-丝杆；5-丝母；6-第一级伸缩管；7-第二级伸缩管；8-钢丝绳；9-滑轮；10-第二级伸缩管接电铜导体；11-钢丝绳连接板；12-固定管内筋；13-固定管接电铜条；14-固定管；15-第一级伸缩管内筋；16-第一级伸缩管接电铜条；17-第一级伸缩管接电铜导体。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。

如图1所示，本发明提供的一种内部可通电的多级管状提升机构，包括支撑板3、伸缩管机构、伸缩驱动机构及滑触供电机构，其中伸缩管机构和伸缩驱动机构均设置于支撑板3上，伸缩驱动机构用于驱动伸缩管机构沿竖直方向进行伸缩，伸缩管机构包括依次嵌套且滑动连接的多级伸缩管，相邻两个伸缩管之间均设有滑触供电机构。

滑触供电机构包括接电铜条和接电铜导体，其中接电铜条沿轴向设置于位于外侧伸缩管的内壁上，接电铜导体设置于位于内侧伸缩管的外壁上端且与接电铜条接触。接电铜条与伸缩管之间绝缘或者各级伸缩管使用绝缘材料。在各级伸缩管运动时，接电铜导体与上一级伸缩管上的接电铜条相接触滑动，从而实现滑触供电的功能。

进一步地，相邻两个伸缩管之间沿轴向设有导向机构。导向机构包括滑动配合的内筋和滑槽，其中滑槽设置于位于内侧伸缩管的上端外圆周上，内筋沿轴向设置于位于外侧伸缩管的内壁上。内筋和滑槽配合防止相邻伸缩管之间相互转动。

进一步地，内筋上沿轴向设有T型凹槽，接电铜条容置于T型凹槽的底部，接电铜导体容置于滑槽内。

本发明的实施例中，伸缩管机构包括由外到内依次嵌套且滑动配合的固定管14、第一级伸缩管6和第二级伸缩管7，其中固定管14的上端与支撑板3连接，第一级伸缩管6与伸缩驱动机构连接，第二级伸缩管7通过钢丝绳机构与固定管14连接，第一级伸缩管6通过伸缩驱动机构的驱动相对固定管14上下滑动，同时第二级伸缩管7通过钢丝绳机构和自身重量的作用下相对第一级伸缩管6上下滑动。

伸缩驱动机构包括电机1、带传动机构、丝杆4及丝母5，其中丝杆4沿竖直方向设置、且上端与支撑板3可转动地连接，丝杆4位于第一级伸缩管6的轴心处。电机1设置于支撑板3上、且输出端通过带传动机构与丝杆4连接，丝母5与丝杆4螺纹连接，形成螺纹副，第一级伸缩管6的上端与丝母5连接。

带传动机构包括驱动带轮2、从动带轮及传动带，其中驱动带轮2设置于电机1的输出端，从动带轮设置于丝杆4的上端、且通过传动带与驱动带轮2连接。

钢丝绳机构包括钢丝绳8和滑轮9，其中滑轮9设置于第一级伸缩管6的上端，钢丝绳8经过滑轮9两端分别与固定管14的下端和第二级伸缩管7连接。

进一步地，第二级伸缩管7的上端设有用于与钢丝绳8连接的钢丝绳连接板11。当第一级伸缩管6下降时，第二级伸缩管7由于重力和钢丝绳8的拉拽作用，使第二级伸缩管7下降。

如图2-4所示，固定管14的内壁上沿轴向设有固定管内筋12，固定管内筋12的内侧面上沿轴向设有T型凹槽，该T型凹槽内容置有固定管接电铜条13。第一级伸缩管6的上端设有与固定管内筋12配合的一级滑槽，该一级滑槽内设有第一级伸缩管接电铜导体17，第一级伸缩管接电铜导体17与固定管接电铜条13接触。第一级伸缩管6的内壁上沿轴向设有第一级伸缩管内筋15，第一级伸缩管内筋15的内侧面上沿轴向设有T型凹槽，该T型凹槽内容置有第一级伸缩管接电铜条16，第一级伸缩管接电铜条16与第一级伸缩管接电铜导体17连接。第二级伸缩管7的上端外圆周上设有与第一级伸缩管内筋15，配合的二级滑槽，该二级滑槽内设有第二级伸缩管接电铜导体10，第二级伸缩管接电铜导体10与第一级伸缩管接电铜条16接触。第二级伸缩管7的内壁上沿轴向设有与第二级伸缩管接电铜导体10连接的第二级伸缩管接电铜条。

本发明的工作原理是：电机1通过带传动机构驱动丝杆4转动，从而带动丝母5向下运动，丝母5与第一级伸缩管6相对固定，使第一级伸缩管6伸出。第二级伸缩管7与钢丝绳8连接，钢丝绳8绕过第一级伸缩管6上的滑轮9固定在固定管14的最下部。当第一级伸缩管6向下运动时，第二级伸缩管7随重力下降，实现第二级伸缩管7的伸出，以此实现有序伸缩。

本发明每个伸缩管内壁均设有T型凹槽，将接电铜条固定在T型凹槽内。每级伸缩管上固定有微型接电铜导体，接电铜导体与伸缩管内壁的接电铜条接触并上下滑动，此时各级伸缩管都带电，将电导入下部传感器。每个伸缩管内壁都设有内筋，每个伸缩管通过内筋进行导向，防止丝杆旋转时各级伸缩管之间相对转动。

本发明内部通过接电铜条与接电铜导体的滑触形式对伸缩管上下之间进行通电，解决了内部空间小不能穿电线的情况，同时减轻重量，适合机器人吊轨使用。同时采用丝杆加吊绳的方式，实现有序伸缩，使其在狭小空间内具有较大的伸缩范围，实现了在有限空间内完成满足需求的伸缩。

以上所述仅为本发明的实施方式，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进、扩展等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种内部可通电的多级管状提升机构，其特征在于，包括支撑板(3)、伸缩管机构、伸缩驱动机构及滑触供电机构，其中伸缩管机构和伸缩驱动机构均设置于支撑板(3)上，所述伸缩驱动机构用于驱动所述伸缩管机构沿竖直方向进行伸缩，所述伸缩管机构包括依次嵌套且滑动连接的多级伸缩管，相邻两个伸缩管之间均设有滑触供电机构。

2.根据权利要求1所述的内部可通电的多级管状提升机构，其特征在于，所述滑触供电机构包括接电铜条和接电铜导体，其中接电铜条沿轴向设置于位于外侧伸缩管的内壁上，所述接电铜导体设置于位于内侧伸缩管的外壁上端且与所述接电铜条接触。

3.根据权利要求2所述的内部可通电的多级管状提升机构，其特征在于，相邻两个所述伸缩管之间沿轴向设有导向机构。

4.根据权利要求3所述的内部可通电的多级管状提升机构，其特征在于，所述导向机构包括滑动配合的内筋和滑槽，其中滑槽设置于位于内侧伸缩管的上端外圆周上，所述内筋沿轴向设置于位于外侧伸缩管的内壁上。

5.根据权利要求4所述的内部可通电的多级管状提升机构，其特征在于，所述内筋上沿轴向设有T型凹槽，所述接电铜条容置于所述T型凹槽的底部，所述接电铜导体容置于所述滑槽内。

6.根据权利要求2所述的内部可通电的多级管状提升机构，其特征在于，所述接电铜条与所述伸缩管之间绝缘或者各级伸缩管使用绝缘材料。

7.根据权利要求1所述的内部可通电的多级管状提升机构，其特征在于，所述伸缩管机构包括由外到内依次嵌套且滑动配合的固定管(14)、第一级伸缩管(6)和第二级伸缩管(7)，其中固定管(14)的上端与支撑板(3)连接，所述第一级伸缩管(6)与所述伸缩驱动机构连接，所述第二级伸缩管(7)通过钢丝绳机构与所述固定管(14)连接，所述第一级伸缩管(6)通过所述伸缩驱动机构的驱动相对所述固定管(14)上下滑动，同时所述第二级伸缩管(7)通过所述钢丝绳机构和自身重量的作用下相对所述第一级伸缩管(6)上下滑动。

8.根据权利要求7所述的内部可通电的多级管状提升机构，其特征在于，所述伸缩驱动机构包括电机(1)、带传动机构、丝杆(4)及丝母(5)，其中丝杆(4)沿竖直方向设置、且上端与支撑板(3)可转动地连接，所述电机(1)设置于支撑板(3)上、且输出端通过带传动机构与丝杆(4)连接，丝母(5)与丝杆(4)螺纹连接，形成螺纹副，所述第一级伸缩管(6)的上端与丝母(5)连接。

9.根据权利要求7所述的内部可通电的多级管状提升机构，其特征在于，所述钢丝绳机构包括钢丝绳(8)和滑轮(9)，其中滑轮(9)设置于第一级伸缩管(6)的上端，所述钢丝绳(8)经过滑轮(9)两端分别与固定管(14)的下端和第二级伸缩管(7)连接。

10.根据权利要求9所述的内部可通电的多级管状提升机构，其特征在于，所述第二级伸缩管(7)的上端设有用于与所述钢丝绳(8)连接的钢丝绳连接板(11)。

Images