CN207980320U - 电线杆攀爬机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开的电线杆攀爬机，包括机械本体，所述机械本体由上机体、下机体及上下连接的中部机体组成，所述上机体及下机体分别设有夹持装置，所述中部机体设有提升装置，所述夹持装置为螺旋丝杆夹持装置，所述提升装置为螺旋丝杆提升装置，具有良好工艺条件，工作稳定，节省工作人员的工作成本，而且安全性能达标的攀爬电杆的机器，满足国内市场的需要，为国家电网的发展提供强有力的推力。

Description

电线杆攀爬机

技术领域

本实用新型涉及攀爬机器人设计技术领域，尤其涉及一种电线杆攀爬机。

背景技术

随着社会的快速发展，电力系统在我国的覆盖面也越来越广。在我们的日常生活中随处可见矗立在路边的电线杆。但是，伴随着电力需求的不断增长电线杆的维护工作也是越来越繁重。与此同时，科技的进步机器人已经日趋广泛应用于工业生产和日常生活中。爬杆机器人种类很多,从动力源进行划分,主要分为机械式和气动式两大类。从有无控制系统的层面进行划分,主要分为普通型和智能型两大类。普通型就是只有动力源、执行机构,智能型相比普通型还有控制机构。

水泥电杆攀爬机器人作为机器人的一个新的应用领域，高空作业是极度危险、劳动强度大且效率低的工作。近年来，随着国家经济的不断发展，国家电网的覆盖面也越来越广并随之而来的电线电杆的维修工作也越来越大。从乡间田野到城市繁华的街道，我们随处可见到电线杆的存在。我们平时经常看到一些电力工作人员在电线杆上爬上爬下的工作。这种工作不仅工作难度高，投入大但是工作效率却很低而且工作也伴随着很大的危险性。其它高空作业诸如：各种杆状城市建筑的油漆、喷涂料、检查、维护、电力系统架设电缆、瓷瓶清洁等工作主要由人工和大型设备来完成。但它们都集中表现出效率低、劳动强度大、耗能高、二次污染严重等问题“随着机器人技术的出现和发展以及人们自我安全保护意识的增强，人们开始希望用机器人代替人工进行这些高空危险作业从而把人从危险、恶劣、繁重的劳动环境中解脱出来“开发能在施工现场实际运用的立柱爬杆清洗机器人将是很有意义的，另外机器人必须具有良好的经济效益和社会效益”水泥电杆爬杆清洗机器人的使用将大大降低电线杆高空维护的投入，改善工人的劳动环境，提高劳动生产率。这种机器人的研制必将具有很大的社会效益、经济效益和广阔的应用前景。

目前市场上存在的高空作业车不仅笨重，而且体积庞大，不能进入到周围有许多障碍物的场合，也不能进入到没有马路的场合，这样就使得中国广大的山区农村的电力维护需要投入大量的人力物力去从事任务繁重的体力工作来维护正常的电力供应。经过观察与分析，我们认为，开发适合高空作业的水泥电杆攀爬机器人很有必要。相关的文献表明，水泥电杆攀爬机器人的应用前景得到了许广泛关注，近几年在机器人领域已成为研究热点。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电线杆攀爬机，有效解决上述技术问题。

为有效解决上述技术问题，本实用新型采取的技术方案如下：

一种电线杆攀爬机，包括机械本体，所述机械本体由上机体、下机体及上下连接的中部机体组成，所述上机体及下机体分别设有夹持装置，所述中部机体设有提升装置，所述夹持装置为螺旋丝杆夹持装置，所述提升装置为螺旋丝杆提升装置。

特别的，所述夹持装置包括左右对称设置的夹持机械手及中间的螺旋连杆，所述夹持机械手包括运动连杆及夹持臂，所述螺旋连杆连接所述运动连杆，且所述螺旋连杆驱动连接一驱动电机。

特别的，所述驱动电机连接设置一联轴器。

特别的，所述提升装置由攀爬丝杆及与之驱动连接的升降电机组成，所述攀爬丝杆为螺旋式升降杆，所述螺旋式升降杆分别连接所述上机体及下机体。

特别的，所述升降电机带有减速器。

本实用新型的有益效果为：本实用新型提供的电线杆攀爬机，能稳定的实现攀爬动作，同时，该机器人可以实现载人载物的功能，从而减轻电力维护人员的工作任务；整个机构包括对动力攀爬装置、夹紧装置、装置的定位安装以及机器人机体的设计机构简单，组装合理，工作稳定，具有良好工艺条件，工作稳定，节省工作人员的工作成本，而且安全性能达标的攀爬电杆的机器，满足国内市场的需要，为国家电网的发展提供强有力的推力。

下面结合附图对本实用新型进行详细说明。

附图说明

图1是本实用新型所述电线杆攀爬机结构示意图。

图2是本实用新型所述电线杆攀爬机中夹紧装置结构示意图。

图3是本实用新型所示线杆攀爬机攀爬原理示意图。

具体实施方式

实施例1：

参见图1、图2及图3，本实施例提供的一种电线杆攀爬机，包括机械本体，所述机械本体由上机体5、下机体3及上下连接的中部机体1组成，所述上机体5及下机体3分别设有夹持装置2，所述中部机体1设有提升装置5，所述夹持装置2为螺旋丝杆夹持装置，所述提升装置5为螺旋丝杆提升装置。

所述夹持装置2包括左右对称设置的夹持机械手及中间的螺旋连杆8，所述夹持机械手包括运动连杆6及夹持臂7，所述螺旋连杆8连接所述运动连杆6，且所述螺旋连杆8驱动连接一驱动电机9。所述驱动电机9连接设置一联轴器。所述提升装置5由攀爬丝杆及与之驱动连接的升降电机组成，所述攀爬丝杆为螺旋式升降杆，所述螺旋式升降杆分别连接所述上机体5及下机体3。所述升降电机带有减速器。

本实施例中区别于现有技术的技术路线为：

水泥电杆攀爬机器人的运动方式是一种蠕动爬行,蠕动是一种周期性的动作,蠕动体的姿态呈现某种规律性的变化。机器人的本体是指机器人移动作业的部分我们所设计的水泥电杆攀爬机器人的本体部分主要由三个机械单元组成,分为上、下夹紧机构和传动机构,传动机构在中间分别与上、下夹紧机构相连接。上、下夹紧机构分别起着保持器的作用,而躯干部分则起着推进器的作用。又因为上、下加紧机构都是由丝杆来实现加紧的。因此上、下加紧机构必须要有上、下两个平台作为载体。攀爬机构在实现螺旋丝杠推进时需要电机所以在上、下加紧机构之间应该设置一个中间平台来作为中间电机的载体。

丝杠上端机体的上升，机体必须与上升螺纹连接。丝杠旋转带动整个上机体上升与下降。丝杠由于在运动过程中需要提升下端机体和中端机体因此丝杠下端要和中端机体稳定连接。单独的电机带动丝杠转动，且电机的额定转速以便较高，需要变速装置，为了减小机床的重量和体积，减小材料的消耗，降低成本，综合分析，确定采用电机自带的减速器，由于电机减速器的输出轴与丝杠垂直所以再通过涡轮蜗杆减速装置与丝杠通过联轴器连接。实现结构紧凑、减小机床的重量和体积，减小材料的消耗，降低成本，同时解决了电机输出轴与丝杠垂直的动力传递。

夹持丝杠的传动系统是整个机器人极其重要的一部分，相当于整个机器人的手和脚。该丝杠首先通过电机和联轴器连接来旋转，因此该丝杠在电机端要开键槽。丝杆与机械手的连杆是通过丝杠上的滑块连接而且丝杆是水平放置，所以丝杠两端要有轴承来支撑。有了轴承支撑就应该在丝杆两端有轴承的定位台阶。同时由于夹持丝杆是水平安装，在选择电机的时候同样是考虑到为了减少机体的重量和体积、减少材料消耗、节约成本因此选择减速电机。丝杠通过联轴器直接与减速电机直接相连。

上机体结构的设计中必须从在整个机器人中承担的作用来实现。上机体在机器人工作中主要是作为上机械手的安装平台，上机械手的饶轴转动是通过平台上的两个导杆实现。平台的设计必须设有安装导杆的螺纹孔，机体的上升是通过攀爬丝杠来实现的。因此，在机体中线上要设定攀爬丝杆配合的螺纹孔，上部机体的基本尺寸已有，那么考虑到机器人整体的重量和体积应当是尽可能的小，但是有不影响丝杠和电机的安装以及机器人整体的刚性和强度。

下机体结构与上机体的结构有相似之处，但是，下机体又与上机体又有不同之处。下机体主要负责的作用是载体，上机体有丝杠螺纹孔下机体因为没有跟丝杠连接，因此下机体没有螺纹孔的设计。同时，下机体在与中部机体是连接的。连接的方式有很多。比如，螺纹连接、焊接和铰接等多种方式。其中螺纹连接和焊接是刚性连接，机器人在对水泥电杆进行攀爬的时候，水泥电杆有一定的锥度。而且本次设计的机器人对于电线杆的适用范围是250mm-400mm，不同的电线杆的锥度不同。因此，对于下机体与中部机体的连接选用铰链连接方式。

中部机体是连接上、下机体的中间结构是整个机器人的主传动机构。在和上、下机体的连接方式不同。和上机体连接方式是通过两个导杆和传动部分的攀爬丝杠连接在一起；和下机体是通过铰链连接在一起的。铰接孔的直径大小的确定是由下端机体的总质量来决定的，同时，由于攀爬丝杆的下端穿过中部机体(非螺纹连接)，所以在中部机体上要留有丝杠穿过的孔。丝杠相对中部机体是做旋转运动，因此要设定安装轴承的定位凸台。轴承在工作时要有润滑，所以要在中部机体上确定端盖的安装位置及其安装方式。中部机体不止承担了上、下机体的连接作用，还有一点中部机体还要负责整个机器人攀爬丝杆的动力输出的支撑。

本实用新型并不限于上述实施方式，凡采用与本实用新型相似结构及其方法来实现本实用新型目的的所有实施方式均在本实用新型保护范围之内。

Claims (5)

1.一种电线杆攀爬机，其特征在于，包括机械本体，所述机械本体由上机体、下机体及上下连接的中部机体组成，所述上机体及下机体分别设有夹持装置，所述中部机体设有提升装置，所述夹持装置为螺旋丝杆夹持装置，所述提升装置为螺旋丝杆提升装置。

2.根据权利要求1所述的电线杆攀爬机，其特征在于，所述夹持装置包括左右对称设置的夹持机械手及中间的螺旋连杆，所述夹持机械手包括运动连杆及夹持臂，所述螺旋连杆连接所述运动连杆，且所述螺旋连杆驱动连接一驱动电机。

3.根据权利要求2所述的电线杆攀爬机，其特征在于，所述驱动电机连接设置一联轴器。

4.根据权利要求1所述的电线杆攀爬机，其特征在于，所述提升装置由攀爬丝杆及与之驱动连接的升降电机组成，所述攀爬丝杆为螺旋式升降杆，所述螺旋式升降杆分别连接所述上机体及下机体。

5.根据权利要求4所述的电线杆攀爬机，其特征在于，所述升降电机带有减速器。