CN215625965U - 可伸缩装置及探测设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种可伸缩装置及探测设备，可伸缩装置包括：n个杆件，每个杆件具有相对的第一端和第二端，第一端设置有换向轮，第二端设置有滑轮组件，且第i个杆件的第一端嵌入第i‑1个杆件的第二端，n为大于1的正整数，1<i≤n；拉线轮和收线轮，设置于第1个杆件的远离滑轮组件的一端；第一拉绳，一端缠绕于拉线轮，另一端依次绕过n个杆件的滑轮组件和换向轮；第二拉绳，一端缠绕于收线轮，另一端连接至第n个杆件；其中，拉线轮正向转动且收线轮反向转动时，第2个杆件～第n个杆件分别向外伸出；拉线轮反向转动且收线轮正向转动时，第2个杆件～第n个杆件分别向外缩回。

Description

可伸缩装置及探测设备

技术领域

本申请涉及检测技术领域，具体涉及一种可伸缩装置及探测设备。

背景技术

在对距离较远的物品进行抵近拍摄或者进行各种操作任务时，由于环境条件限制，如对人体有害的物质，或者空间非常狭小，比如集装箱、厢式货车等狭长的货物空间内，操作人员不便近距离作业的，通常会借助一根固定长度的杆件，但占用空间大，携带或运输不方便。有些工作环境还可以使用无人机及爬壁机器人等现代化装置协助完成，但存在碰撞掉落的风险，导致作业更复杂化。

实用新型内容

本申请的目的是提供一种可伸缩装置及探测设备，该可伸缩装置可以在狭长空间内自动伸缩，周转方便。

一方面，本申请实施例提出了一种可伸缩装置，包括：n个杆件，每个杆件具有相对的第一端和第二端，第一端设置有换向轮，第二端设置有滑轮组件，且第i个杆件的第一端嵌入第i-1个杆件的第二端，n为大于1的正整数，1<i≤n；拉线轮和收线轮，设置于第1个杆件的远离滑轮组件的一端；第一拉绳，一端缠绕于拉线轮，另一端依次绕过n个杆件的滑轮组件和换向轮；第二拉绳，一端缠绕于收线轮，另一端连接至第n个杆件；其中，拉线轮正向转动且收线轮反向转动时，第2个杆件～第n个杆件依次向外伸出；拉线轮反向转动且收线轮正向转动时，第n个杆件～第2个杆件依次向内缩回。

根据本申请实施例的一个方面，n个杆件的外轮廓尺寸从第1个至第n个依次递减。

根据本申请实施例的一个方面，每个杆件的第二端内还设置有环形件，环形件与相邻的杆件的第一端配合，环形件上还设置有允许第一拉绳穿过的通孔。

根据本申请实施例的一个方面，换向轮设置于杆件内，环形件的通孔与换向轮的中心之间的连线大致平行于杆件的长度方向。

根据本申请实施例的一个方面，滑轮组件包括支撑板和设置于支撑板上的滑轮和转轴，支撑板与杆件连接，滑轮的外径大于转轴的外径，转轴与环形件的通孔之间的中心连线大致平行于杆件的长度方向。

根据本申请实施例的一个方面，第一拉绳依次绕过第j个杆件的滑轮、转轴和换向轮后，再次经由转轴依次绕过第j+1个杆件的滑轮、转轴和换向轮，其中2≤j≤n-1。

根据本申请实施例的一个方面，转轴的外周面上设置有沿径向向内凹陷的第一凹槽，第一凹槽的数量为至少两个，第一凹槽能够容纳第一拉绳。

根据本申请实施例的一个方面，换向轮的外周面上设置有向内凹陷的第二凹槽，且第二凹槽相对于换向轮的轴向倾斜设置，第二凹槽能够容纳第二拉绳。

根据本申请实施例的一个方面，第1个杆件还设置有第一凸出轴，第n个杆件还设置有第二凸出轴，第二拉绳绕过第一凸出轴，并通过第二凸出轴连接至第n个杆件。

根据本申请实施例的一个方面，第一凸出轴与第二凸出轴之间的中心连线大致平行于杆件的长度方向。

根据本申请实施例的一个方面，可伸缩装置还包括驱动电机，驱动电机的输出轴的两端分别与拉线轮和收线轮同轴连接，且拉线轮与收线轮的旋向相反。

根据本申请实施例的一个方面，可伸缩装置还包括拉线电机和收线电机，拉线电机的输出轴与拉线轮同轴设置，收线电机的输出轴与收线轮同轴设置。

本申请实施例提供的一种可伸缩装置，包括依次嵌套的n个杆件、设置于第1个杆件的拉线轮和收线轮、第一拉绳和第二拉绳，每个杆件具有相对的第一端和第二端，第一端设置有换向轮，第二端设置有滑轮组件；第一拉绳的一端缠绕于拉线轮，另一端依次绕过n个杆件的滑轮组件和换向轮；第二拉绳的一端缠绕于收线轮，另一端连接至第n个杆件；拉线轮正向转动且收线轮反向转动时，第2个杆件1～第n个杆件依次向外伸出，拉线轮反向转动且收线轮正向转动时，第n个杆件1～第2个杆件依次向内缩回。该可伸缩装置可以自动伸长或缩短，占用空间小，便于携带及运输。

另一方面，本申请实施例还提出了一种探测设备，包括：探测模块；如前所述的可伸缩装置，可伸缩装置的第n个杆件的第二端设置有探测模块。

根据本申请实施例的一个方面，探测模块为摄像头或者检测单元。

根据本申请实施例的一个方面，探测设备还包括卷筒装置，卷筒装置与可伸缩装置的第1个杆件连接，卷筒装置包括可转动的卷轴，探测模块的线缆缠绕于卷轴。

本申请实施例提供的一种探测设备，采用如上所述的可伸缩装置，并在可伸缩装置的第n个杆件一端设置探测模块，可以在集装箱、厢式货车等狭长的空间或者包括对人体有害的物质的空间内进行探测，实现自动化控制及远程控制，节省空间、周转方便。

附图说明

下面将参考附图来描述本申请示例性实施例的特征、优点和技术效果。在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

图1示出本申请实施例提供的一种可伸缩装置的结构示意图；

图2示出沿图1中的方向A所示的可伸缩装置的结构示意图；

图3示出图1中的区域B的放大结构示意图；

图4示出图3中的转轴的结构示意图；

图5示出图1中的换向轮的结构示意图；

图6示出本申请实施例提供的另一种可伸缩装置的结构示意图；

图7示出本申请实施例提供的一种探测设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将详细描述本申请的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本申请的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本申请可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本申请的示例来提供对本申请的更好的理解。在附图和下面的描述中，至少部分的公知结构和技术没有被示出，以便避免对本申请造成不必要的模糊；并且，为了清晰，可能夸大了部分结构的尺寸。此外，下文中所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。

下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本申请的具体结构进行限定。在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸式连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

图1示出本申请实施例提供的一种可伸缩装置的结构示意图，图2示出沿图1中的方向A所示的可伸缩装置的结构示意图。

参阅图1和图2，本申请实施例提供了一种可伸缩装置100，包括：n个杆件1、拉线轮41和收线轮42、第一拉绳6和第二拉绳7。

n个杆件1中，每个杆件1具有相对的第一端11和第二端12，第一端11设置有换向轮2，第二端12设置有滑轮组件3，且第i个杆件1的第一端11嵌入第i-1个杆件1的第二端12，n为大于1的正整数，1<i≤n。

拉线轮41和收线轮42设置于第1个杆件1的远离滑轮组件3的一端。

第一拉绳6的一端缠绕于拉线轮41，另一端依次绕过n个杆件1的滑轮组件3和换向轮2。

第二拉绳7的一端缠绕于收线轮42，另一端连接至第n个杆件1。

其中，拉线轮正向转动且收线轮反向转动时，第2个杆件1～第n个杆件1依次向外伸出，拉线轮反向转动且收线轮正向转动时，第n个杆件1～第2个杆件1依次向内缩回。

拉线轮41和收线轮42可以通过操作人员手工转动，也可以通过电机自动驱动转动。本申请实施例以电机自动驱动拉线轮41和收线轮42转动为例进行说明。

作为一种可选的实施方式，本申请实施例中的可伸缩装置100还包括驱动电机4，驱动电机4的输出轴的两端分别与拉线轮41和收线轮42同轴连接，且拉线轮41与收线轮42的旋向相反。

当可伸缩装置100需要伸长时，驱动电机4驱动拉线轮41正向转动，逐渐向外输出第一拉绳6，使得第2个杆件1的第一端11从第1个杆件1的第二端12向外延长，随着第一拉绳6逐渐被输出，第3个杆件1的第一端11从第2个杆件1的第二端12向外延长，以此类推，最终第n个杆件1的第一端11从第n-1个杆件1的第二端12向外延长。同时，驱动电机4还驱动收线轮42反向转动，并随着第n个杆件1逐渐拉长，将第二拉绳7同步输出，直至第2个杆件1～第n个杆件1分别伸长。

当可伸缩装置100需要缩短时，驱动电机4驱动收线轮42正向转动，逐渐将第二拉绳7缠绕于收线轮42上，使得第n个杆件1的第一端11向第n-1个杆件1的第二端12内缩回，随着第二拉绳7逐渐缩短，第n-1个杆件1的第一端11向第n-2个杆件1的第二端12内缩回，以此类推，最终第2个杆件1的第一端11向第1个杆件1的第二端12内缩回。同时，驱动电机4还驱动拉线轮42反向转动，并随着第n个杆件1逐渐缩短，将第一拉绳6逐渐同步收回，直至第n个杆件1～第2个杆件1分别缩回。

本申请实施例提供的一种可伸缩装置100，包括依次嵌套的n个杆件1、设置于第1个杆件1的拉线轮41和收线轮42、第一拉绳6和第二拉绳7，每个杆件1具有相对的第一端11和第二端12，第一端11设置有换向轮2，第二端12设置有滑轮组件3；第一拉绳6的一端缠绕于拉线轮41，另一端依次绕过n个杆件1的滑轮组件3和换向轮2；第二拉绳7的一端缠绕于收线轮42，另一端连接至第n个杆件1；拉线轮41正向转动且收线轮42反向转动时，第2个杆件1～第n个杆件1依次向外伸出，拉线轮41反向转动且收线轮42正向转动时，第n个杆件1～第2个杆件1依次向内缩回。该可伸缩装置100可以自动伸长或缩短，占用空间小，便于携带及运输。

下面结合附图进一步详细描述本申请实施例提供的一种可伸缩装置的具体结构。

为了使第2个杆件1～第n个杆件1在伸长或者缩短的过程中运行顺畅而不会卡住，第一拉绳6和第二拉绳7始终处于张紧状态，驱动电机4需要具有适当的预紧力。另外，可伸缩装置100在伸长或者缩回的过程中，通过驱动电机4可以在中途任一位置停止，运动灵活可控。

如图2所示，n个杆件1的外轮廓尺寸从第1个至第n个依次递减。

可选地，杆件1为空心状结构，其横截面形状可以为多边形、圆形或者椭圆形等，其中多边形例如可以为矩形。n个杆件1的外轮廓尺寸从第1个至第n个依次递减，以使n个杆件1中每相邻的两个杆件1之间相互嵌套。

进一步地，每个杆件1的第二端12内还设置有环形件15，环形件15与相邻的杆件1的第一端11配合，环形件15上还设置有允许第一拉绳6穿过的通孔151。环形件15可以采用具有自润滑效果的塑胶件制作，例如聚甲醛POM。或者，环形件15的通孔151内涂覆润滑油，减小第一拉绳6与通孔151之间的摩擦力。

进一步地，换向轮2设置于杆件1内，环形件15的通孔151与换向轮2的中心之间的连线大致平行于杆件1的长度方向。

图3示出图1中的区域B的放大结构示意图。

如图3所示，滑轮组件3包括支撑板31和设置于支撑板31上的滑轮32和转轴33，支撑板31与杆件1连接，滑轮32的外径大于转轴33的外径，转轴33与环形件15的通孔151之间的中心连线大致平行于杆件1的长度方向。

需要说明的是，本文中所述的“大致平行”指的是，两个物体之间的连线的夹角的取值范围为-10°～+10°之间，例如，环形件15的通孔151与换向轮2的中心之间的连线与杆件1的长度方向之间的夹角为-10°～+10°之间，转轴33与环形件15的通孔151之间的中心连线与杆件1的长度方向之间的夹角为-10°～+10°之间。也就是说，换向轮2的中心、环形件15的通孔151和转轴33的中心共线，且大致平行于杆件1的长度方向，防止杆件1在伸长或者缩短的过程中被第一拉绳6拉偏。

另外，滑轮32的外径大于转轴33的外径，可以提高通过第一拉绳6传递至杆件1的转速，另外，拉线轮41、收线轮42和换向轮2的外径尺寸的比值可以根据杆件1的具体设计参数而定，以使通过第一拉绳6最终传递至第n个杆件1的速度与通过第二拉绳7传递至第n个杆件1的速度保持同步，确保第2个杆件1～第n个杆件1在伸长或者缩短的过程中运行顺畅而不会卡住。

进一步地，第一拉绳6依次绕过第j个杆件1的滑轮32、转轴33和换向轮2后，再次经由转轴33依次绕过第j+1个杆件1的滑轮32、转轴33和换向轮2，其中2≤j≤n-1。

由此，从拉线轮41输出的第一拉绳6依次绕过第1个杆件1第二端12的滑轮组件3的滑轮32和转轴33后，以平行于杆件1的长度方向的方向从转轴33到达第一端11的换向轮2，经换向轮2换向后继续以平行于杆件1的长度方向的方向到达转轴33，并经过转轴33到达第2个杆件1的第二端12的滑轮组件3，依次绕过滑轮32和转轴33后，以平行于杆件1的长度方向的方向从转轴33到达第一端11的换向轮2，经换向轮2换向后继续以平行于杆件1的长度方向的方向到达转轴33，并经过转轴33到达第3个杆件1的第二端12的滑轮组件3。以此类推，通过第一拉绳6将n个杆件1逐个连接起来。

图4示出图3中的转轴的结构示意图，图5示出图1中的换向轮的结构示意图。

在一些实施例中，如图4所示，转轴33的外周面上设置有沿径向向内凹陷的第一凹槽331，第一凹槽331的数量为至少两个，第一凹槽331能够容纳第一拉绳6。

第一凹槽331的数量可以为两个，可以分别容纳经换向轮2换向的两段第一拉绳6，用于限制第一拉绳6从转轴33移出，同时也防止两段第一拉绳6相互缠绕。第一凹槽331的数量还可以为更多个，当其中一个第一凹槽331因磨损严重损坏时，可以更换为其它第一凹槽331，而不需要更换转轴33，降低成本。

在一些实施例中，如图5所示，换向轮2的外周面上设置有向内凹陷的第二凹槽21，且第二凹槽21相对于换向轮2的轴向倾斜设置，第二凹槽21能够容纳第二拉绳7。

第二凹槽21的数量可以为一个，倾斜设置可以防止经换向轮2换向的两段第一拉绳6相互缠绕。第二凹槽21的数量还可以为更多个，当其中一个第二凹槽21因磨损严重损坏时，可以更换为其它第二凹槽21，而不需要更换换向轮2，降低成本。

再次参阅图1，第1个杆件1还设置有第一凸出轴13，第n个杆件1还设置有第二凸出轴14，第二拉绳7绕过第一凸出轴13，并通过第二凸出轴14连接至第n个杆件1。

可选地，第一凸出轴13与第二凸出轴14之间的中心连线大致平行于杆件1的长度方向，防止杆件1在伸长或者缩短的过程中被第二拉绳7拉偏。

另外，第一凸出轴13可以位于第1个杆件1上与驱动电机4相对的一侧或者其它位置，第二凸出轴14可以位于第n个杆件1上与第一凸出轴13同侧的位置。

图6示出本申请实施例提供的另一种可伸缩装置的结构示意图。

参阅图6，本申请实施例还提供了一种可伸缩装置100，其与图1至5所示的可伸缩装置的结构类似，不同之处在于，驱动电机4包括拉线电机4a和收线电机4b，拉线电机4a的输出轴与拉线轮41同轴设置，收线电机4b的输出轴与收线轮42同轴设置。

本实施例中，拉线轮41和收线轮42各自独立转动，旋向可以相同，也可以不同。其中，拉线轮41通过拉线电机4a驱动，带动第一拉绳6伸长或者缩回；收线轮42通过收线电机4b驱动，带动第二拉绳7伸长或者缩回。

另外，为了使可伸缩装置100处于伸长状态或者缩回状态时，第一拉绳6和第二拉绳7始终处于张紧状态，拉线电机4a和收线电机4b分别需要具有适当的预紧力。

图7示出本申请实施例提供的一种探测设备的结构示意图。

参阅图7，本申请实施例还提出了一种探测设备，包括如前所述的可伸缩装置100和探测模块200，探测模块200设置于可伸缩装置100的第n个杆件1的第二端12。

探测设备通过可伸缩装置100可以伸长或者缩回，并且还可以在中途任一位置停止进行作业任务，运动灵活可控。另外，由于可伸缩装置100结构简单、便于携带，降低了探测模块200掉落的风险。

本申请实施例提供的一种探测设备，采用如上所述的可伸缩装置100，并在可伸缩装置100的第n个杆件一端设置探测模块200，可以在集装箱、厢式货车等狭长的空间或者包括对人体有害的物质的空间内进行探测，实现自动化控制及远程控制，节省空间、周转方便。

可选地，探测模块200为摄像头或者检测单元。摄像头可以用于伸进集装箱、厢式货车等狭长的空间或者包括对人体有害的物质的空间内拍摄图像，检测单元可以用于伸进集装箱、厢式货车等狭长的空间或者包括对人体有害的物质的空间内执行检测作业，例如测量有害物质的浓度等。

进一步可选地，探测设备还包括卷筒装置(图中未示出)，卷筒装置与可伸缩装置100的第1个杆件1连接，卷筒装置包括可转动的卷轴，探测模块200的线缆缠绕于卷轴。

探测模块200还包括与摄像头或者检测单元连接的供电及通讯线缆，用于供电及传输数据。该线缆可以缠绕于可伸缩装置100的第1个杆件1的卷轴上，以将线缆随着可伸缩装置100的伸长/缩回而释放/回收。

可选地，摄像头也可以采用无线方式传输数据，线缆仅包括供电线缆。通讯线缆相对于无线传输的方式数据传输更稳定，可以根据具体的适用场合选择。

需要说明的是，本申请实施例提供的一种可伸缩装置100不仅可以与探测模块200连接，还可以其它物体连接，例如但不限于操作工具，以使操作工具可以用于伸进集装箱、厢式货车等狭长的空间或者包括对人体有害的物质的空间内执行操作作业，操作工具例如可以为扳手，用于拧紧螺钉等。

虽然已经参考优选实施例对本申请进行了描述，但在不脱离本申请的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (15)

1.一种可伸缩装置，其特征在于，包括：

n个杆件，每个所述杆件具有相对的第一端和第二端，所述第一端设置有换向轮，所述第二端设置有滑轮组件，且第i个所述杆件的所述第一端嵌入第i-1个所述杆件的所述第二端，n为大于1的正整数，1<i≤n；

拉线轮和收线轮，设置于第1个所述杆件的远离所述滑轮组件的一端；

第一拉绳，一端缠绕于所述拉线轮，另一端依次绕过n个所述杆件的所述滑轮组件和所述换向轮；

第二拉绳，一端缠绕于所述收线轮，另一端连接至第n个所述杆件；

其中，所述拉线轮正向转动且所述收线轮反向转动时，第2个杆件～第n个杆件分别向外伸出；所述拉线轮反向转动且所述收线轮正向转动时，第2个杆件～第n个杆件分别向外缩回。

2.根据权利要求1所述的可伸缩装置，其特征在于，n个所述杆件的外轮廓尺寸从第1个至第n个依次递减。

3.根据权利要求1所述的可伸缩装置，其特征在于，每个所述杆件的第二端内还设置有环形件，所述环形件与相邻的所述杆件的所述第一端配合，所述环形件上还设置有允许所述第一拉绳穿过的通孔。

4.根据权利要求3所述的可伸缩装置，其特征在于，所述换向轮设置于所述杆件内，所述环形件的所述通孔与所述换向轮的中心之间的连线大致平行于所述杆件的长度方向。

5.根据权利要求3所述的可伸缩装置，其特征在于，所述滑轮组件包括支撑板和设置于所述支撑板上的滑轮和转轴，所述支撑板与所述杆件连接，所述滑轮的外径大于所述转轴的外径，所述转轴与所述环形件的所述通孔之间的中心连线大致平行于所述杆件的长度方向。

6.根据权利要求5所述的可伸缩装置，其特征在于，所述第一拉绳依次绕过第j个所述杆件的所述滑轮、所述转轴和所述换向轮后，再次经由所述转轴依次绕过第j+1个所述杆件的所述滑轮、所述转轴和所述换向轮，其中2≤j≤n-1。

7.根据权利要求5所述的可伸缩装置，其特征在于，所述转轴的外周面上设置有沿径向向内凹陷的第一凹槽，所述第一凹槽的数量为至少两个，所述第一凹槽能够容纳所述第一拉绳。

8.根据权利要求5所述的可伸缩装置，其特征在于，所述换向轮的外周面上设置有向内凹陷的第二凹槽，且所述第二凹槽相对于所述换向轮的轴向倾斜设置，所述第二凹槽能够容纳所述第二拉绳。

9.根据权利要求1所述的可伸缩装置，其特征在于，第1个所述杆件还设置有第一凸出轴，第n个所述杆件还设置有第二凸出轴，所述第二拉绳绕过所述第一凸出轴，并通过所述第二凸出轴连接至第n个所述杆件。

10.根据权利要求9所述的可伸缩装置，其特征在于，所述第一凸出轴与所述第二凸出轴之间的中心连线大致平行于所述杆件的长度方向。

11.根据权利要求1所述的可伸缩装置，其特征在于，还包括驱动电机，所述驱动电机的输出轴两端分别与所述拉线轮和所述收线轮同轴连接，且所述拉线轮与所述收线轮的旋向相反。

12.根据权利要求1所述的可伸缩装置，其特征在于，还包括拉线电机和收线电机，所述拉线电机的输出轴与所述拉线轮同轴设置，所述收线电机的输出轴与所述收线轮同轴设置。

13.一种探测设备，其特征在于，包括：

探测模块；

如权利要求1至12任一项所述的可伸缩装置，所述可伸缩装置的第n个杆件的第二端设置有所述探测模块。

14.根据权利要求13所述的探测设备，其特征在于，所述探测模块为摄像头或者检测单元。

15.根据权利要求13所述的探测设备，其特征在于，还包括卷筒装置，所述卷筒装置与所述可伸缩装置的第1个杆件连接，所述卷筒装置包括可转动的卷轴，所述探测模块的线缆缠绕于所述卷轴。

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