CN114100090A - 一种攀爬电力铁塔的夹爪装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种攀爬电力铁塔的夹爪装置,包括电机以及丝杠轴、左丝母、右丝母、左L型滑块、右L型滑块,滑动导轨支架、左夹爪本体、右夹爪本体;所述丝杠轴穿过滑动导轨支架的左右支撑孔,并通过锁紧螺母和锁紧垫片锁紧;所述电机通过联轴器与丝杠轴右侧相连,所述电机外壳与滑动导轨支架相连接;所述左丝母和右丝母分别设置在丝杠轴的两侧,两者结构相同,反向安装。通过包括电机以及丝杠轴、丝母、L型滑块、滑动导轨支架、左夹爪本体、右夹爪本体的电力铁塔攀爬夹爪,能够实现夹爪在铁塔上的固定和松开,从而为攀爬电力铁塔机器人提供重要组成部件,提高了自动化、机械化水平,便于在产业上推广和使用。
Description
技术领域
本发明涉及智能装备技术领域,尤其涉及一种攀爬电力铁塔的夹爪装置。
背景技术
近年来,随着国民经济的快速增长,电力行业发展迅速,推动了输电线路铁塔行业的快速发展。电力铁塔建设多以吊车施工、人员高空组塔为主。铁塔组立施工过程,组塔人员进行高空作业,受风力、高温、严寒等自然环境影响,不慎坠落事故一直是电力基础建设中的一个重要杀手,同时,铁塔组立作业人员多,随着人力成本的不断上升,电力基础设施建设费用不断攀高。因此,急需开发用于替代部分人力的新型装备。随着机器人技术的发展,攀爬电力铁塔机器人成为人们研发的新热点,夹爪装置是攀爬电力铁塔机器人的重要组成部件,有必要对其研究设计。
发明内容
为了解决相关技术问题,本申请的目的在于提供了一种攀爬电力铁塔的夹爪装置。
为实现本申请的目的,本申请提供的技术方案如下:
一种攀爬电力铁塔的夹爪装置,包括电机以及丝杠轴、左丝母、右丝母、左L型滑块、右L型滑块,滑动导轨支架、左夹爪本体、右夹爪本体;
所述丝杠轴穿过滑动导轨支架的左右支撑孔,并通过锁紧螺母和锁紧垫片锁紧;
所述电机通过联轴器与丝杠轴右侧相连,所述电机外壳与滑动导轨支架相连接;
所述左丝母和右丝母分别设置在丝杠轴的两侧,两者结构相同,反向安装;
所述左L型滑块和右L型滑块分别安装在左丝母和右丝母外圈,两者结构相同,反向安装,当电机驱动丝杠轴旋转时,所述左丝母和右丝母相向或相反运动;左丝母和右丝母运动同时带着左L型滑块和右L型滑块相向或相反运动;所述左L型滑块和右L型滑块运动时分别带动左夹爪本体和右夹爪本体做开合运动。
其中,所述左夹爪本体包括第一连杆、第二连杆、左滑块、自锁凸轮、凸轮轴、锁紧螺母、锁紧垫片和两个弹簧销;所述第一连杆一端与左L型滑块、左滑块通过连接销相连,另一端通过连接销与所述第二连杆相连;
所述滑动导轨支架左右两侧在结构上有滑槽,左滑块可在滑动导轨支架的滑槽内滑动;
所述滑动导轨支架左右两侧有两个孔,左侧销插入滑动导轨支架的左侧的孔内,所述第二连杆可绕着左侧销转动;
所述凸轮轴通过锁紧螺母和锁紧垫片固定在第二连杆的末端,所述自锁凸轮套在凸轮轴上,所述自锁凸轮可与凸轮轴产生相对转动,所述自锁凸轮的一侧连接两根弹簧销。
所述右夹爪本体包括第三连杆、第四连杆、右滑块、自锁凸轮、凸轮轴、锁紧螺母、锁紧垫片和两个弹簧销;所述第三连杆一端与右L型滑块、右滑块通过连接销相连,另一端通过连接销与所述第四连杆相连;
右滑块可在滑动导轨支架的滑槽内滑动;
右侧销插入滑动导轨支架的右侧的孔内,所述第四连杆可绕着左侧销转动;
所述凸轮轴通过锁紧螺母和锁紧垫片固定在第四连杆的末端,所述自锁凸轮套在凸轮轴上,所述自锁凸轮可与凸轮轴产生相对转动,所述自锁凸轮的一侧连接两根弹簧销。
其中,所述弹簧销通过螺母紧固在自锁凸轮的一侧。
其中,所述左滑块和右滑块分别与左丝母和右丝母过盈配合连接。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:通过包括电机以及丝杠轴、丝母、L型滑块、滑动导轨支架、左夹爪本体、右夹爪本体的电力铁塔攀爬夹爪,能够实现夹爪在铁塔上的固定和松开,从而为攀爬电力铁塔机器人提供重要组成部件,提高了自动化、机械化水平,便于在产业上推广和使用。
附图说明
图1为本发明一种攀爬电力铁塔的夹爪装置的整体结构第一示意图;
图中:1-电机;2-丝杠轴;3-右丝母;4-左L型滑块;5-滑动导轨支架;6-左夹爪本体;7-右夹爪本体,8-弹簧销,9-自锁凸轮,10-凸轮轴,11-第一连杆;12-第二连杆;13-第三连杆;14-第四连杆;15-左滑块;16-右滑块;17-左侧销;18-右侧销。
图2为本发明一种攀爬电力铁塔的夹爪装置的整体结构第二示意图;
图3为本发明一种攀爬电力铁塔的夹爪装置的整体结构第三示意图;
图4为本发明一种攀爬电力铁塔的夹爪装置的部分结构第一示意图;
图5为本发明一种攀爬电力铁塔的夹爪装置的部分结构第二示意图;
图6为本发明一种攀爬电力铁塔的夹爪装置微开状态示意图。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用属于“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、部件或者模块、组件和/或它们的组合。
本技术领域技术人员可以理解,除非特意声明,本申请文件中使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。
应该理解,当本申请文件中称部件被“连接”到另一部件时,它可以直接连接到其他元件,或者也可以存在中间部件。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。
如图1-6所示,为本发明的实施例结构。
本实施例一种攀爬电力铁塔的夹爪装置,包括电机1以及丝杠轴2、左丝母、右丝母3、左L型滑块4、右L型滑块,滑动导轨支架5、左夹爪本体6、右夹爪本体7;
所述丝杠轴2穿过滑动导轨支架5的左右支撑孔,并通过锁紧螺母和锁紧垫片锁紧;
所述电机1通过联轴器与丝杠轴2右侧相连,所述电机1外壳与滑动导轨支架5相连接;所述电机为双向电机。
所述左丝母和右丝母3分别设置在丝杠轴2的两侧,两者结构相同,反向安装;
所述左L型滑块4和右L型滑块分别安装在左丝母和右丝母3外圈,两者结构相同,反向安装,当电机1驱动丝杠轴2旋转时,所述左丝母和右丝母3相向或相反运动;左丝母和右丝母3运动同时带着左L型滑块4和右L型滑块相向或相反运动;所述左L型滑块4和右L型滑块运动时分别带动左夹爪本体6和右夹爪本体7做开合运动。
其中,所述左夹爪本体6包括第一连杆11、第二连杆12、左滑块15、自锁凸轮9、凸轮轴10、锁紧螺母、锁紧垫片和两个弹簧销8;所述第一连杆11一端与左L型滑块4、左滑块15通过连接销相连,另一端通过连接销与所述第二连杆12相连;
所述滑动导轨支架5左右两侧在结构上有滑槽,左滑块15可在滑动导轨支架5的滑槽内滑动;
所述滑动导轨支架5左右两侧有两个孔,左侧销17插入滑动导轨支架5的左侧的孔内,所述第二连杆12可绕着左侧销17转动;
所述凸轮轴10通过锁紧螺母和锁紧垫片固定在第二连杆12的末端,所述自锁凸轮9套在凸轮轴10上,所述自锁凸轮9可与凸轮轴10产生相对转动,所述自锁凸轮9的一侧连接两根弹簧销8。
所述右夹爪本体7包括第三连杆13、第四连杆14、右滑块16、自锁凸轮9、凸轮轴10、锁紧螺母、锁紧垫片和两个弹簧销8;所述第三连杆13一端与右L型滑块、右滑块16通过连接销相连,另一端通过连接销与所述第四连杆14相连;
右滑块16可在滑动导轨支架5的滑槽内滑动;
右侧销18插入滑动导轨支架5的右侧的孔内,所述第四连杆14可绕着左侧销17转动;
所述凸轮轴10通过锁紧螺母和锁紧垫片固定在第四连杆14的末端,所述自锁凸轮9套在凸轮轴10上,所述自锁凸轮9可与凸轮轴10产生相对转动,所述自锁凸轮9的一侧连接两根弹簧销8。
其中,所述弹簧销8通过螺母紧固在自锁凸轮9的一侧。自锁凸轮反向转动,可产生抱紧角钢内侧的作用力,以抵消重力的作用。
其中,所述左滑块15和右滑块16分别与左丝母和右丝母3过盈配合连接。
通过包括电机以及丝杠轴、丝母、L型滑块、滑动导轨支架、左夹爪本体、右夹爪本体的电力铁塔攀爬夹爪,能够实现夹爪在铁塔上的固定和松开,从而为攀爬电力铁塔机器人提供重要组成部件,提高了自动化、机械化水平,便于在产业上推广和使用。
工作过程1:夹爪处于图6位置时,电机1旋转,通过联轴器带动丝杠轴旋转,由于丝杠轴2的轴向固连在滑动导轨支架5的支撑座上,丝杠轴2相对于滑动导轨支架轴向无移动,因此左丝母和右丝母轴向相向运动,带动左L型滑块和右L型滑块、左滑块和右滑块相向运动。左滑块和右滑块的相向运动分别使得左夹爪本体6的第二连杆12绕着左侧销17转动,右夹爪本体7的第四连杆14绕着右侧销18转动。第二连杆12和第四连杆14的转动方向使得夹爪的第二连杆12和第四连杆14夹角逐渐减小。当第二连杆12和第四连杆14转动到一定位置后,电机1继续旋转,第二连杆12和第四连杆14分别脱离左侧销17和右侧销18,随着左滑块和右滑块继续相向运动,第二连杆12和第四连杆14也相向平移运动,实现夹爪不断夹紧的过程。
工作过程2:夹爪处于图1位置时,电机反转,通过联轴器9带动丝杠轴旋转,由于丝杠轴2的轴向固连在滑动导轨支架5的支撑座上,丝杠轴2相对于滑动导轨支架轴向无移动,因此左丝母和右丝母轴向反向运动,带动左L型滑块4和右L型滑块、左滑块和右滑块反向运动。左滑块和右滑块反向运动分别使得左夹爪本体6的第二连杆12和右夹爪本体7的第四连杆14反向平移运动。当第二连杆12和第四连杆14移动到一定位置后,电机1继续反转,左滑块和右滑块继续反向运动,第二连杆12和第四连杆14开始分别绕着左侧销17和右侧销18旋转,第二连杆12和第四连杆14夹角逐渐增大,实现夹爪张开的动作过程。
需要说明的是,本申请中未详述的技术方案,采用公知技术。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出的是,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种攀爬电力铁塔的夹爪装置,其特征在于,包括电机以及丝杠轴、左丝母、右丝母、左L型滑块、右L型滑块,滑动导轨支架、左夹爪本体、右夹爪本体;
所述丝杠轴穿过滑动导轨支架的左右支撑孔,并通过锁紧螺母和锁紧垫片锁紧;
所述电机通过联轴器与丝杠轴右侧相连,所述电机外壳与滑动导轨支架相连接;
所述左丝母和右丝母分别设置在丝杠轴的两侧,两者结构相同,反向安装;
所述左L型滑块和右L型滑块分别安装在左丝母和右丝母外圈,两者结构相同,反向安装,当电机驱动丝杠轴旋转时,所述左丝母和右丝母相向或相反运动;左丝母和右丝母运动同时带着左L型滑块和右L型滑块相向或相反运动;所述左L型滑块和右L型滑块运动时分别带动左夹爪本体和右夹爪本体做开合运动。
2.根据权利要求1所述的攀爬电力铁塔的夹爪装置,其特征在于,
所述左夹爪本体包括第一连杆、第二连杆、左滑块、自锁凸轮、凸轮轴、锁紧螺母、锁紧垫片和两个弹簧销;所述第一连杆一端与左L型滑块、左滑块通过连接销相连,另一端通过连接销与所述第二连杆相连;
所述滑动导轨支架左右两侧在结构上有滑槽,左滑块可在滑动导轨支架的滑槽内滑动;
所述滑动导轨支架左右两侧有两个孔,左侧销插入滑动导轨支架的左侧的孔内,所述第二连杆可绕着左侧销转动;
所述凸轮轴通过锁紧螺母和锁紧垫片固定在第二连杆的末端,所述自锁凸轮套在凸轮轴上,所述自锁凸轮可与凸轮轴产生相对转动,所述自锁凸轮的一侧连接两根弹簧销。
所述右夹爪本体包括第三连杆、第四连杆、右滑块、自锁凸轮、凸轮轴、锁紧螺母、锁紧垫片和两个弹簧销;所述第三连杆一端与右L型滑块、右滑块通过连接销相连,另一端通过连接销与所述第四连杆相连;
右滑块可在滑动导轨支架的滑槽内滑动;
右侧销插入滑动导轨支架的右侧的孔内,所述第四连杆可绕着左侧销转动;
所述凸轮轴通过锁紧螺母和锁紧垫片固定在第四连杆的末端,所述自锁凸轮套在凸轮轴上,所述自锁凸轮可与凸轮轴产生相对转动,所述自锁凸轮的一侧连接两根弹簧销。
3.根据权利要求2所述的攀爬电力铁塔的夹爪装置,其特征在于,所述弹簧销通过螺母紧固在自锁凸轮的一侧。
4.根据权利要求2所述的攀爬电力铁塔的夹爪装置,其特征在于,所述左滑块和右滑块分别与左丝母和右丝母过盈配合连接。
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