CN117404579A - 一种车载轮式升降桅杆用精准转位机构及使用方法 - Google Patents

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CN117404579A CN202311274770.0A CN202311274770A CN117404579A CN 117404579 A CN117404579 A CN 117404579A CN 202311274770 A CN202311274770 A CN 202311274770A CN 117404579 A CN117404579 A CN 117404579A
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严枫
周小全
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Abstract

本发明属于升降桅杆技术领域，具体涉及一种车载轮式升降桅杆用精准转位机构及使用方法，包括轮式底盘组件和其顶部中部位置处通过调节机构安装的桅杆升降机构，且桅杆升降机构与轮式底盘组件转动连接，桅杆升降机构上安有桅杆组件，且桅杆组件上安装有操作平台，调节机构包括用于转动桅杆升降机构的转位组件以及驱动转位组件工作的驱动组件，驱动组件包括支撑板。本发明，通过设置的调节机构有效地减慢桅杆升降机构的转向速度，从而实现更精确的定位和位置调整，这对于需要高精度定位的任务，如测量、拍摄和定位工作至关重要。此外，还可减少受到惯性力和运动不稳定性的影响，能够满足高精度和高可控性的要求。

Description

一种车载轮式升降桅杆用精准转位机构及使用方法
技术领域
本发明属于升降桅杆技术领域，具体涉及一种车载轮式升降桅杆用精准转位机构及使用方法。
背景技术
车载轮式升降桅杆广泛用于各种场合，包括建筑工地、光电探测和电信维护等，其可将操作平台升降到一定的高度，以便进行高精度定位的任务，如测量、拍摄和定位工作至关重要，操作平台上可以安装各种设备，例如相机、测量设备或其他设备。为了使操作平台能够在不同的方向上进行转向，需要在桅杆顶端安装一个转位机构，以实现对操作平台的角度调节。
目前，现有的车载轮式升降桅杆用的转位机构主要有两种类型：一种是直接驱动型，即电动机直接驱动桅杆旋转，另一种是间接驱动型，即电动机通过传动链条驱动桅杆旋转。
直接驱动型转位机构的优点是结构简单，传动效率高，但缺点是电动机的功率和扭矩较大，造成能耗高，并且由于机械惯性和缺乏制动装置的原因，在达到目标位置时不能及时停止旋转，造成位置偏差。
间接驱动型转位机构的优点是电动机的功率和扭矩较小，节省能源，在达到目标位置时可以较快地停止旋转，但缺点是结构复杂，传动效率低，并且存在传动误差和机械间隙等问题。
因此，目前的车载轮式升降桅杆用的转位机构都存在一定的缺陷，不能满足高精度和高可控性的要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种车载轮式升降桅杆用精准转位机构及使用方法，能够使车载轮式升降桅杆实现更精确的定位和位置调整，满足高精度和高可控性的要求。
本发明采取的技术方案具体如下：
一种车载轮式升降桅杆用精准转位机构，包括轮式底盘组件和其顶部中部位置处通过调节机构安装的桅杆升降机构，且所述桅杆升降机构与轮式底盘组件转动连接，所述桅杆升降机构上安有桅杆组件，且所述桅杆组件上安装有操作平台，所述调节机构包括用于转动桅杆升降机构的转位组件以及驱动转位组件工作的驱动组件，所述驱动组件包括支撑板，且所述支撑板固定于轮式底盘组件顶部的一端，所述支撑板的内部转动连接有第一传动杆，且所述第一传动杆贯穿底座的内部且与底座转动连接，所述第一传动杆远离支撑板的一端固定有第一锥齿轮且所述第一锥齿轮位于底座内部，所述第一锥齿轮的外侧的底部啮合连接有第二锥齿轮，且所述第二锥齿轮的内部固定有第二传动杆，且所述第二传动杆与轮式底盘组件转动连接，所述第一传动杆靠近支撑板一端的外侧固定有第二矩形条，所述第二矩形条的外侧活动连接有圆板。
所述驱动组件还包括定位组件，所述第一传动杆的外侧且靠近底座外侧位置处固定有多个第一矩形条，所述底座的外侧安装有液压缸，且所述液压缸的输出端固定有弧形板，且所述弧形板靠近第一矩形条的一侧安装有弹性板。
所述底座的内部且靠近顶端的位置处安装有隔板，且所述隔板将底座的内部分隔成限位槽和安装槽；
所述限位槽设置于隔板的上方，所述安装槽位于隔板的下方，所述转位组件位于安装槽的内部。
所述转位组件包括三个齿轮组件，且所述三个齿轮组件均位于底座上安装槽的内部，三个所述齿轮组件呈竖向设置，每个所述齿轮组件均包括一个齿环，且所述齿环与底座转动连接；
所述齿环的内部啮合连接有三个第二齿轮本体，三个所述第二齿轮本体的中心位置处啮合连接有第一齿轮本体，且最下方位置处的其中一个所述第一齿轮本体与第二传动杆固定连接，三个所述第二齿轮本体的顶部均设置有连接架，所述连接架的底部转动连接有三个连接杆，且三个所述连接杆分别与三个所述第二齿轮本体转动连接；
靠近下方其中两个所述连接架的顶部均固定有传动柱，两个所述传动柱分别与其上方的其中两个第一齿轮本体固定连接；
靠近上方其中一个所述连接架的顶部固定有连接柱，且所述连接柱竖直向上并穿过隔板与第二转动圆环连接，且所述连接柱与隔板转动连接。
所述齿环的外侧固定有第一转动圆环，且所述底座的内部开设有适配第一转动圆环的转动槽，所述第一转动圆环位于底座上转动槽的内部。
所述圆板的内部开设有适配第一传动杆的圆形滑孔，所述第一传动杆位于圆板上圆形滑孔的内部，所述圆板的内部还开设有适配第二矩形条的矩形槽。
所述矩形槽的数量为三个，所述圆板外侧固定有手柄，所述支撑板的顶部固定有承载板，且所述承载板靠近手柄的一侧安装有与手柄适配的多个弹性卡环。
所述桅杆升降机构的底部固定有第二转动圆环，所述第二转动圆环位于限位槽的内部且与底座转动连接。
一种车载轮式升降桅杆用精准转位机构的使用方法，所述方法应用于上述所述的精准转位机构，包括有以下步骤：
步骤一：滑动圆板至第二矩形条的外侧，此时第二矩形条位于矩形槽的内部；
步骤二：转动圆板，通过第二矩形条和矩形槽的配合，带动第一传动杆转动，第一传动杆的转动通过第一锥齿轮和第二锥齿轮以及转位组件的设置，可使连接柱转动；
步骤三：连接柱的转动通过第二转动圆环，使桅杆升降机构缓慢转向；
步骤四：通过测量板和尺度盘，直观观察到桅杆升降机构的转动角度；
步骤五：启动液压缸，使弹性板与第一矩形条接触，实现对桅杆升降机构进行定位。
本发明取得的技术效果为：
本发明，通过设置的调节机构有效地减慢桅杆升降机构的转向速度，从而实现更精确的定位和位置调整，这对于需要高精度定位的任务，如测量、拍摄和定位工作至关重要。此外，还可减少受到惯性力和运动不稳定性的影响，能够满足高精度和高可控性的要求。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明中底座内部的剖视图；
图3是本发明中转位组件的爆炸图；
图4是本发明中齿环内侧部件爆炸图；
图5是本发明中弧形板与第一矩形条以及圆板与第二矩形条之间的分离或结合示意图；
图6是本发明中驱动组件的结构示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、轮式底盘组件；2、底座；3、桅杆升降机构；4、桅杆组件；5、支撑板；6、第一传动杆；7、第一锥齿轮；8、第二锥齿轮；9、第二传动杆；10、第一齿轮本体；11、第二齿轮本体；12、连接杆；13、连接架；14、传动柱；15、第一转动圆环；16、连接柱；17、液压缸；18、弧形板；19、弹性板；20、第一矩形条；21、第二矩形条；22、圆板；23、矩形槽；24、手柄；25、承载板；26、弹性卡环；27、尺度盘；28、测量板；29、第二转动圆环；30、齿环；31、隔板。
具体实施方式
为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行具体说明。应当理解，以下文字仅仅用以描述本发明的一种或几种具体的实施方式，并不对本发明具体请求的保护范围进行严格限定。
实施例1：
如图1-6所示，一种车载轮式升降桅杆用精准转位机构及使用方法，包括连接在汽车托钩上的轮式底盘组件1，且一端的外侧上设置有拖拽板，拖拽板与汽车上的托钩插接连接，可使车辆在行驶过程中，轮式底盘组件1可以随着车辆一同移动，且其顶部中部位置处固定有底座2，底座2顶端的内部通过调节机构安装有桅杆升降机构3，底座2的内部且靠近顶端的位置处安装有隔板31，且隔板31将底座2的内部分隔成限位槽和安装槽，限位槽设置于隔板31的上方，安装槽位于隔板31的下方，桅杆升降机构3的底部固定有第二转动圆环29，第二转动圆环29位于限位槽的内部，且第二转动圆环29与底座2转动连接，因此，桅杆升降机构3通过第二转动圆环29的设置与底座2转动连接，转位组件位于安装槽的内部；
桅杆升降机构3上安装有桅杆组件4，且桅杆组件4上安装有操作平台，操作平台可安装各种设备，例如相机、测量设备或其他设备，以完成特定任务；
上述轮式底盘组件1、桅杆升降机构3、桅杆组件4和操作平台均为现有成熟技术，其中通过桅杆升降机构3可使桅杆组件4进行升降工作，本具体实施例不再进行赘述，本技术方案的核心方案在于调节机构的具体结构；
下述对调节机构的部件和其工作原理进行详细公开：
其包括用于转动桅杆升降机构3的转位组件以及驱动转位组件工作的驱动组件；
参照附图1-4，转位组件包括三个齿轮组件，且三个齿轮组件均位于底座2上安装槽的内部，三个齿轮组件呈竖向设置，每个齿轮组件均包括一个齿环30；
且齿环30的外侧固定有第一转动圆环15，且底座2的内部开设有适配第一转动圆环15的转动槽，第一转动圆环15位于底座2上转动槽的内部，因此，齿环30通过第一转动圆环15和转动槽的设置与底座2转动连接；
齿环30的内侧啮合连接有三个第二齿轮本体11，三个第二齿轮本体11的中心位置处啮合连接有第一齿轮本体10，且最下方位置处的其中一个第一齿轮本体10与第二传动杆9固定连接，三个第二齿轮本体11的顶部均设置有连接架13，连接架13的底部通过轴承转动连接有三个连接杆12，且三个连接杆12分别与三个第二齿轮本体11通过轴承转动连接；
靠近下方其中两个连接架13的顶部均固定有传动柱14，两个传动柱14分别与其上方的其中两个第一齿轮本体10固定连接；
靠近上方其中一个连接架13的顶部固定有连接柱16，且连接柱16竖直向上并穿过隔板31与第二转动圆环29连接，且连接柱16与隔板31转动连接；
参照附图1、2、5和附图6，驱动组件包括支撑板5，且支撑板5固定于轮式底盘组件1顶部的一端，支撑板5的内部通过轴承转动连接有第一传动杆6，且底座2的内部开设有适配第一传动杆6的圆形通孔，第一传动杆6贯穿底座2上圆形通孔的内部，且其轴承与底座2转动连接；
第一传动杆6远离支撑板5的一端固定有第一锥齿轮7且第一锥齿轮7位于底座2内部，第一锥齿轮7的外侧的底部啮合连接有第二锥齿轮8，且第二锥齿轮8的内部固定有第二传动杆9，且第二传动杆9通过轴承与轮式底盘组件1转动连接，第一传动杆6靠近支撑板5一端的外侧固定有第二矩形条21，第二矩形条21的外侧设置有圆板22，圆板22的内部开设有适配第一传动杆6的圆形通槽，且第一传动杆6位于圆板22上圆形通槽，因此，圆板22与第一传动杆6之间通过圆形通槽的设置滑动连接，圆板22的内部还开设有适配多个第二矩形条21的矩形槽23，且矩形槽23与圆形通槽相通，当圆板22滑动至第二矩形条21的外侧时，第二矩形条21位于其中一个矩形槽23的内部；
调节机构还包括测量组件，测量组件包括底座2的顶部设置的尺度盘27，桅杆升降机构3的外侧设置有测量板28，且测量板28位于尺度盘27的顶部；
参照附图2和附图6，驱动组件还包括定位组件，第一传动杆6的外侧且靠近底座2外侧位置处固定有多个第一矩形条20，且每两个第一矩形条20之间均存有缝隙；
并且在底座2的外侧且靠近第一矩形条20上方位置处安装有液压缸17，液压缸17的输出端固定有弧形板18，且弧形板18靠近第一矩形条20的一侧安装有弹性板19。
参照附图6并且为了便于转动圆板22，在圆板22外侧固定有手柄24，且设置矩形槽23的数量为三个；
可通过扳动手柄24，即可带动圆板22进行转动，并且当手柄24即将与轮式底盘组件1接触时，仍需要继续对桅杆升降机构3进行转动，此时可把手柄24朝向液压缸17的方向推动，过程中圆板22在第一传动杆6的外侧滑动至第一矩形条20与第二矩形条21之间位置处，进而其中一个矩形槽23滑动出第二矩形条21的外侧，此时可再次扳动手柄24，使其复位至原先位置区域，并滑动圆板22，使其中另一个矩形槽23滑动至第二矩形条21的外侧，此时可再次扳动手柄24，使第一传动杆6继续转动，从可实现桅杆升降机构3的以360度转向；
参照6并且在支撑板5的顶部固定有承载板25，且承载板25靠近手柄24的一侧安装有与手柄24适配的多个弹性卡环26；
当桅杆升降机构3转向完成后，可把承载板25滑动至弹性卡环26的内部，此时通过弹性卡环26可对其进行固定，减少承载板25滑动和晃动。
实施例2：
基于实施例1的基础之上，本实施例具体公开了一种车载轮式升降桅杆用精准转位机构的具体使用方法：
参照附图1-6，方法包括有以下步骤：
首先：当需要对桅杆升降机构3转向时，可通过滑动圆板22，使其在第一传动杆6的外侧滑动，并使其滑动至第二矩形条21的外侧，进而使第二矩形条21位于其中一个矩形槽23的内部，
其次：转动圆板22，通过矩形槽23和第二矩形条21的设置，可使圆板22转动时带动第一传动杆6转动；
第一传动杆6的转动通过第一锥齿轮7和第二锥齿轮8的设置使第二传动杆9转动，从而第二传动杆9可驱动靠近最下方其中一个第一齿轮本体10转动，其带动靠近最下方其中三个第二齿轮本体11转动自转和公转，由于同层三个第二齿轮本体11之间通过第一齿轮本体10连接在一起，形成一个整体，因此当最下方其中三个第二齿轮本体11转动时，最下方其中一个连接架13跟随其转动，最下方其中一个连接架13转动速度相当于第二齿轮本体11的公转角速度，最下方其中一个连接架13的转动，通过最下方其中一个传动柱14可带动位于中间位置处的连接架13转动，进而使位于中部位置处的其中一组齿轮组件进行转动，同上述原理相同，位于中部位置处的其中一组齿轮组件进行转动可通过位于最上方部位置处的其中另一组齿轮组件进行转动，从而带动连接柱16转动；
然后：连接柱16的转动通过第二转动圆环29可使桅杆升降机构3进行转动，从而实现对桅杆升降机构3进行转向，过程中由于三组齿轮组件的设置，因此圆板22转动的速度多级减速，以进一步降低连接柱16的转动速度，从而能够使桅杆升降机构3缓慢转动；
过程中：当桅杆升降机构3转向时，第二锥齿轮8可在尺度盘27的顶部进行转动，因此可通过测量板28和尺度盘27的设置直观观察到桅杆升降机构3的转动角度；
最终：当桅杆升降机构3转向到指定位置后，可启动液压缸17，此时弧形板18朝向第一矩形条20的方向移动，过程中弹性板19与第一矩形条20接触，弹性板19发生形变，其部分区域内凹和凸出，凸出区域对每两第一矩形条20之间的缝隙进行填充，第一矩形条20则位于其内凹区域，从而使弹性板19和第一矩形条20之间紧密连接，减少第一传动杆6转动，从而可对转动后的桅杆升降机构3进行定位，减少其出现自转的可能性；
综上：本发明通过设置的调节机构有效地减慢桅杆升降机构3的转向速度，从而实现更精确的定位和位置调整，这对于需要高精度定位的任务，如测量、拍摄和定位工作至关重要。此外，还可减少受到惯性力和运动不稳定性的影响，能够满足高精度和高可控性的要求。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，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，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本发明中未具体描述和解释说明的结构、装置以及操作方法，如无特别说明和限定，均按照本领域的常规手段进行实施。

Claims (9)

1.一种车载轮式升降桅杆用精准转位机构，包括轮式底盘组件(1)和其顶部中部位置处通过调节机构安装的桅杆升降机构(3)，且所述桅杆升降机构(3)与轮式底盘组件(1)转动连接，所述桅杆升降机构(3)上安有桅杆组件(4)，且所述桅杆组件(4)上安装有操作平台，其特征在于：所述调节机构包括用于转动桅杆升降机构(3)的转位组件以及驱动转位组件工作的驱动组件，所述驱动组件包括支撑板(5)，且所述支撑板(5)固定于轮式底盘组件(1)顶部的一端，所述支撑板(5)的内部转动连接有第一传动杆(6)，且所述第一传动杆(6)贯穿底座(2)的内部且与底座(2)转动连接，所述第一传动杆(6)远离支撑板(5)的一端固定有第一锥齿轮(7)且所述第一锥齿轮(7)位于底座(2)内部，所述第一锥齿轮(7)的外侧的底部啮合连接有第二锥齿轮(8)，且所述第二锥齿轮(8)的内部固定有第二传动杆(9)，且所述第二传动杆(9)与轮式底盘组件(1)转动连接，所述第一传动杆(6)靠近支撑板(5)一端的外侧固定有第二矩形条(21)，所述第二矩形条(21)的外侧活动连接有圆板(22)。
2.根据权利要求1所述的一种车载轮式升降桅杆用精准转位机构，其特征在于：所述驱动组件还包括定位组件，所述第一传动杆(6)的外侧且靠近底座(2)外侧位置处固定有多个第一矩形条(20)，所述底座(2)的外侧安装有液压缸(17)，且所述液压缸(17)的输出端固定有弧形板(18)，且所述弧形板(18)靠近第一矩形条(20)的一侧安装有弹性板(19)。
3.根据权利要求2所述的一种车载轮式升降桅杆用精准转位机构，其特征在于：所述底座(2)的内部且靠近顶端的位置处安装有隔板(31)，且所述隔板(31)将底座(2)的内部分隔成限位槽和安装槽；
所述限位槽设置于隔板(31)的上方，所述安装槽位于隔板(31)的下方，所述转位组件位于安装槽的内部。
4.根据权利要求3所述的一种车载轮式升降桅杆用精准转位机构，其特征在于：所述转位组件包括三个齿轮组件，且所述三个齿轮组件均位于底座(2)上安装槽的内部，三个所述齿轮组件呈竖向设置，每个所述齿轮组件均包括一个齿环(30)，且所述齿环(30)与底座(2)转动连接；
所述齿环(30)的内部啮合连接有三个第二齿轮本体(11)，三个所述第二齿轮本体(11)的中心位置处啮合连接有第一齿轮本体(10)，且最下方位置处的其中一个所述第一齿轮本体(10)与第二传动杆(9)固定连接，三个所述第二齿轮本体(11)的顶部均设置有连接架(13)，所述连接架(13)的底部转动连接有三个连接杆(12)，且三个所述连接杆(12)分别与三个所述第二齿轮本体(11)转动连接；
靠近下方其中两个所述连接架(13)的顶部均固定有传动柱(14)，两个所述传动柱(14)分别与其上方的其中两个第一齿轮本体(10)固定连接；
靠近上方其中一个所述连接架(13)的顶部固定有连接柱(16)，且所述连接柱(16)竖直向上并穿过隔板(31)与第二转动圆环(29)连接，且所述连接柱(16)与隔板(31)转动连接。
5.根据权利要求4所述的一种车载轮式升降桅杆用精准转位机构，其特征在于：所述齿环(30)的外侧固定有第一转动圆环(15)，且所述底座(2)的内部开设有适配第一转动圆环(15)的转动槽，所述第一转动圆环(15)位于底座(2)上转动槽的内部。
6.根据权利要求5所述的一种车载轮式升降桅杆用精准转位机构，其特征在于：所述圆板(22)的内部开设有适配第一传动杆(6)的圆形滑孔，所述第一传动杆(6)位于圆板(22)上圆形滑孔的内部，所述圆板(22)的内部还开设有适配第二矩形条(21)的矩形槽(23)。
7.根据权利要求6所述的一种车载轮式升降桅杆用精准转位机构，其特征在于：所述矩形槽(23)的数量为三个，所述圆板(22)外侧固定有手柄(24)，所述支撑板(5)的顶部固定有承载板(25)，且所述承载板(25)靠近手柄(24)的一侧安装有与手柄(24)适配的多个弹性卡环(26)。
8.根据权利要求7所述的一种车载轮式升降桅杆用精准转位机构，其特征在于：所述桅杆升降机构(3)的底部固定有第二转动圆环(29)，所述第二转动圆环(29)位于限位槽的内部且与底座(2)转动连接。
9.一种车载轮式升降桅杆用精准转位机构的使用方法，其特征在于：所述方法应用于权利要求1-8任意一项所述的精准转位机构，包括有以下步骤：
S1：滑动圆板(22)至第二矩形条(21)的外侧，此时第二矩形条(21)位于矩形槽(23)的内部；
S2：转动圆板(22)，通过第二矩形条(21)和矩形槽(23)的配合，带动第一传动杆(6)转动，第一传动杆(6)的转动通过第一锥齿轮(7)和第二锥齿轮(8)以及转位组件的设置，可使连接柱(16)转动；
S3：连接柱(16)的转动通过第二转动圆环(29)，使桅杆升降机构(3)缓慢转向；
S4：通过测量板(28)和尺度盘(27)，直观观察到桅杆升降机构(3)的转动角度；
S5：启动液压缸(17)，使弹性板(19)与第一矩形条(20)接触，实现对桅杆升降机构(3)进行定位。
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