專利名稱：多功能爬桿機(jī)械裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及機(jī)電一體化領(lǐng)域，具體涉及一種用于爬桿的機(jī)械裝置。
背景技術(shù)：
爬桿機(jī)械裝置是當(dāng)今社會研究的熱門話題，但是現(xiàn)有的爬桿機(jī)械裝置都是圍繞 圓桿來設(shè)計的，而對于桿截面為非圓的桿、桿中間有障礙物的情況，現(xiàn)有的爬桿機(jī)械裝 置卻不能實現(xiàn)爬桿動作。另外，室外電力操作工在爬電桿作業(yè)時，一般用電工腳扣完成爬桿動作。室外 電力操作工在爬桿的過程中，兩只腳帶動腳扣輪流抓桿，交替向電桿上爬行，在爬行的 過程中，只有一個腳扣利用腳扣與電桿的摩擦力而固定在電桿上，另一個腳扣在室外電 力操作工的腳的帶動下是脫離開電桿的，腳扣能夠承擔(dān)一個人的重量，其原因是腳扣將 人的重量轉(zhuǎn)化為腳扣與電桿的摩擦力，從而，使人可以順利的進(jìn)行爬桿作業(yè)。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于，提供一種多功能爬桿機(jī)械裝置，以解決上述技術(shù)問題。本實用新型所解決的技術(shù)問題可以采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)多功能爬桿機(jī)械裝置，包括一機(jī)身、機(jī)械手臂，以及驅(qū)動裝置，其特征在于， 所述機(jī)身包括一伸縮裝置，所述伸縮裝置的上部和下部分別設(shè)有所述機(jī)械手臂；所述驅(qū)動裝置包括一用于驅(qū)動伸縮裝置的電機(jī)組。本實用新型的使用過程如 下1)上部的機(jī)械手臂夾持物體，下部的機(jī)械手臂松開物體時，電機(jī)組驅(qū)動伸縮裝置縮 短或伸長；2)下部的機(jī)械手臂夾持物體，上部的機(jī)械手臂松開物體，電機(jī)組驅(qū)動伸縮裝 置縮短或伸長；重復(fù)1)和2)步驟，可以實現(xiàn)本實用新型的上升或下降的爬桿作業(yè)。所述伸縮裝置包括一機(jī)身絲桿和位于所述機(jī)身絲桿兩側(cè)的兩個機(jī)身導(dǎo)桿，所述 機(jī)身絲桿上部和下部分別設(shè)有一機(jī)身移動塊，所述機(jī)身移動塊通過一轉(zhuǎn)動裝置與所述機(jī) 械手臂轉(zhuǎn)動連接；上部的機(jī)身移動塊通過一端蓋和軸承連接所述機(jī)身絲桿；下部的機(jī)身移動塊通過一與所述機(jī)身絲桿相配合的法蘭式螺母和螺釘連接所述 機(jī)身絲桿；所述機(jī)械手臂包括兩個絲杠和位于兩個絲杠中間的機(jī)械手導(dǎo)桿，所述絲杠通過 一與所述絲杠相配合的法蘭式螺母和螺釘連接一機(jī)械手移動塊，所述機(jī)械手移動塊上設(shè) 有一機(jī)械手；所述電機(jī)組包括帶動所述機(jī)身絲桿轉(zhuǎn)動的絲桿電機(jī)，帶動所述轉(zhuǎn)動裝置轉(zhuǎn)動的 轉(zhuǎn)動電機(jī)，帶動所述絲杠轉(zhuǎn)動的絲杠電機(jī)。此設(shè)計可使上部的機(jī)械手臂相對機(jī)身絲桿為固定不動的，只要通過下部的機(jī)械 手臂與機(jī)身絲桿的相對運動，實現(xiàn)上部的機(jī)械手臂與下部的機(jī)械手臂相對運動，實現(xiàn)爬桿的上升、下降目的，上升、下降可靠。兩個機(jī)械手臂上分別又設(shè)有兩個機(jī)械手，通過 兩個機(jī)械手在兩個絲杠上的相對運動完成抓桿，抓桿準(zhǔn)確可靠，安全系數(shù)高。所述轉(zhuǎn) 動裝置包括一可轉(zhuǎn)動的主動輪、與所述主動輪相嚙合的從動輪，所述主 動輪固定在所述機(jī)身移動塊上，所述從動輪通過一軸銷連接一耳塊，所述耳塊通過一固 定塊固定在所述機(jī)械手臂上。通過轉(zhuǎn)動裝置可以使機(jī)械手臂前后自由轉(zhuǎn)動，靈活跨越障 礙物，實現(xiàn)惡劣環(huán)境下也能爬桿目的。所述轉(zhuǎn)動電機(jī)包括一帶動主動輪轉(zhuǎn)動的主電機(jī)。通過主電機(jī)帶動主動輪，主動 輪帶動從動輪，實現(xiàn)機(jī)械手臂的轉(zhuǎn)動。所述機(jī)械手包括一光杠和包裹在所述光杠外的橡膠塊。橡膠塊的形狀可以由需 要爬桿的桿件的形狀相應(yīng)設(shè)計。根據(jù)不同形狀設(shè)計的橡膠塊可以攀爬不同形狀的桿件， 如各種木桿、鋼桿等等徑、不等徑，各種截面形狀如三角形、四邊形、多邊形、不規(guī)則 形狀的桿。所述機(jī)身絲桿底部設(shè)有一止位螺母。以便防止機(jī)身下部的機(jī)械手臂下降運動的 時候掉落。所述機(jī)身絲桿與所述軸承之間為過盈配合，所述軸承與上部的機(jī)身移動塊之間 為過盈配合。有益效果由于采用了上述技術(shù)方案，利用本實用新型爬桿時安全可靠、使用 輕便、結(jié)構(gòu)簡單、適用于各種惡劣環(huán)境下攀爬各種不同形狀的桿類，可以攀爬帶有障礙 物桿件的爬桿機(jī)器?？朔爽F(xiàn)有攀爬式爬桿裝置的缺陷，其性能完全可以滿足爬桿作業(yè) 要求。

圖1為本實用新型的主視圖；圖2為本實用新型的俯視圖；圖3為本實用新型的左視圖。
具體實施方式
為了使本實用新型實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了 解，下面結(jié)合具體圖示進(jìn)一步闡述本實用新型。參照圖1、圖2、圖3，多功能爬桿機(jī)械裝置，包括機(jī)身、機(jī)械手臂4，以及驅(qū)動 裝置，機(jī)身包括伸縮裝置，伸縮裝置的上部和下部分別設(shè)有機(jī)械手臂4;驅(qū)動裝置包括 一用于驅(qū)動伸縮裝置的電機(jī)組。伸縮裝置包括機(jī)身絲桿1和位于機(jī)身絲桿1兩側(cè)的兩個 機(jī)身導(dǎo)桿2，機(jī)身絲桿1上部和下部分別設(shè)有機(jī)身移動塊3，機(jī)身移動塊3通過轉(zhuǎn)動裝置 與機(jī)械手臂4轉(zhuǎn)動連接。上部的機(jī)身移動塊3通過端蓋31和軸承32連接機(jī)身絲桿1 ； 下部的機(jī)身移動塊3通過法蘭式螺母33和螺釘34連接機(jī)身絲桿1 ；機(jī)身絲桿1底部設(shè)有 止位螺母11。以便防止機(jī)身下部的機(jī)械手臂4下降運動的時候掉落。機(jī)身絲桿1與軸承 32之間為過盈配合，軸承32與上部的機(jī)身移動塊3之間為過盈配合。具體實施時，驅(qū)動 裝置中的每一個電機(jī)都應(yīng)設(shè)置端蓋31和軸承32，且各軸承與各自對應(yīng)的移動塊、固定塊 過盈配合。機(jī)械手臂4包括兩個絲杠41和位于兩個絲杠41中間的機(jī)械手導(dǎo)桿42，絲杠41通過法蘭式螺母411和螺釘412連接機(jī)械手移動塊43，機(jī)械手移動塊43上設(shè)有機(jī)械手 5。機(jī)械手5包括一光杠和包裹在光杠外的橡膠塊。橡膠塊的形狀可以由需要爬桿的桿件 的形狀相應(yīng)設(shè)計。根據(jù)不同形狀設(shè)計的橡膠塊可以攀爬不同形狀的桿件，如各種木桿、 鋼桿等等徑、不等徑，各種截面形狀如三角形、四邊形、多邊形、不規(guī)則形狀的桿。驅(qū)動裝置 包括帶動機(jī)身絲桿1轉(zhuǎn)動的絲桿電機(jī)61、帶動轉(zhuǎn)動裝置轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動電 機(jī)62、帶動絲杠41轉(zhuǎn)動的絲杠電機(jī)63。此設(shè)計可使上部的機(jī)械手臂4相對機(jī)身絲桿1 為固定不動的，只要通過下部的機(jī)械手臂4與機(jī)身絲桿1的相對運動，實現(xiàn)上部的機(jī)械手 臂4與下部的機(jī)械手臂4相對運動，實現(xiàn)爬桿的上升、下降目的，上升、下降可靠。兩 個機(jī)械手臂4上分別又設(shè)有兩個機(jī)械手5，通過兩個機(jī)械手5在兩個絲杠41上的相對運動 完成抓桿，抓桿準(zhǔn)確可靠，安全系數(shù)高。轉(zhuǎn)動裝置包括一可轉(zhuǎn)動的主動輪71、與主動輪 71相嚙合的從動輪72，主動輪71固定在機(jī)身移動塊3上，從動輪72通過軸銷73連接耳 塊74，耳塊74通過固定塊75固定在機(jī)械手臂4上。通過轉(zhuǎn)動裝置可以使機(jī)械手臂4前 后自由轉(zhuǎn)動，靈活跨越障礙物，實現(xiàn)惡劣環(huán)境下也能爬桿目的。轉(zhuǎn)動電機(jī)62包括帶動主 動輪71轉(zhuǎn)動的主電機(jī)。通過主電機(jī)帶動主動輪71，主動輪71帶動從動輪72，實現(xiàn)機(jī)械 手臂4的轉(zhuǎn)動。機(jī)身絲桿1上部和下部的兩個機(jī)械手臂4的操作方式和功能相同，兩個機(jī)械手臂 4上分別又設(shè)有兩個機(jī)械手5，此四個機(jī)械手5的操作方式和功能葉相同，通過在同一個 機(jī)械手臂4上前后的兩個機(jī)械手5完成夾取動作。通過上下兩個機(jī)械手臂4完成上升、 下降爬桿動作。本實用新型利用室外電力操作工在爬電桿作業(yè)時，使用電工腳扣完成爬桿動作 的原理，通過絲桿、導(dǎo)桿、機(jī)械手臂、電機(jī)等器件完成爬桿動作。具體使用如下。抓桿過程機(jī)械手臂4上的絲杠41與機(jī)械手移動塊43之間有間隙，絲杠電機(jī)63帶動絲杠 41轉(zhuǎn)動時，機(jī)械手5通過機(jī)械手移動塊43做前后移動，其相對于圖2中顯示的是做上下 移動。假設(shè)絲杠電機(jī)63正轉(zhuǎn)時，機(jī)械手移動塊43做后移，則機(jī)械手臂4的兩個絲杠電 機(jī)63分別作正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，兩個機(jī)械手5分別作前移和后移，即可夾緊需要爬的桿件。如 需放開桿件，只要相應(yīng)的絲杠電機(jī)63反轉(zhuǎn)和正轉(zhuǎn)，兩個機(jī)械手5分別作后移和前移，即 可松開桿件。機(jī)械手5設(shè)置的位置如圖2和圖3所示，在機(jī)身和機(jī)械手臂4的重力作用 下機(jī)械手5就會壓緊桿件，從而夾緊桿，這與室外電力操作工在爬電桿時腳上穿帶的爬 桿工具應(yīng)用的原理一樣。上升過程由于機(jī)身絲桿1和軸承32為過盈配合，軸承32和上部的機(jī)身移動塊3也為過盈 配合，因此機(jī)身絲桿1、軸承32和上部的機(jī)身移動塊3可以看作為一體，設(shè)置在上部的機(jī) 身移動塊3上的機(jī)械手臂4相對于機(jī)身絲桿1固定不動，這樣下部的機(jī)身移動塊3與機(jī)身 絲桿1相對上下運動。上升時，下部的機(jī)械手臂4先夾緊桿件，上部的機(jī)械手臂4松開 桿件，絲桿電機(jī)61帶動機(jī)身絲桿1轉(zhuǎn)動，其轉(zhuǎn)動方向根據(jù)上升和下降而定。機(jī)身絲桿1 轉(zhuǎn)動時，下部的機(jī)械手臂4夾緊桿件，所以設(shè)置在下部的機(jī)身移動塊3上的下部的機(jī)械手 臂4是不動的，上部的機(jī)身移動塊3連同上部的機(jī)械手臂4 一起上升，上升一定高度電機(jī) 停止轉(zhuǎn)動。然后讓上部的機(jī)械手臂4夾緊桿件，下部的機(jī)械手臂4松開桿件，繼續(xù)啟動絲桿電機(jī)61，下部的機(jī)械手臂4按照同樣的原理上升，即上部的機(jī)械手臂4由于夾緊 桿件，絲桿電機(jī)61轉(zhuǎn)動時，上部的機(jī)械手臂4不動，下部的機(jī)身移動塊3連同下部的機(jī) 械手臂4 一起上升，上升一定高度電機(jī)停止轉(zhuǎn)動。這樣反復(fù)進(jìn)行上述過程，多功能爬桿 機(jī)械裝置就會往上攀爬。下降過程 下降過程與上升過程反之，下部的機(jī)械手臂4夾緊桿件，上部的機(jī)械手臂4松開 桿件，絲桿電機(jī)61帶動機(jī)身絲桿1反轉(zhuǎn)，上部的機(jī)械手臂4下降，下降到一定距離，絲 桿電機(jī)61停止反轉(zhuǎn)，然后讓上部的機(jī)械手臂4夾緊桿件，下部的機(jī)械手臂4松開桿件， 機(jī)械啟動絲桿電機(jī)61，使其反轉(zhuǎn)，下部的機(jī)械手臂4下降。這樣反復(fù)進(jìn)行上述過程，多 功能爬桿機(jī)械裝置就會沿桿爬下?？缭秸系K物上部的機(jī)械手臂4與下部的機(jī)械手臂4其轉(zhuǎn)動裝置結(jié)構(gòu)相同，因此跨越障礙物的 原理和操作方式相同。啟動主電機(jī)，帶動主動輪71轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動方向如圖2的方向轉(zhuǎn)動， 主動輪71帶動從動輪72轉(zhuǎn)動，由于從動輪72通過軸銷73連接耳塊74，耳塊74通過固 定塊75固定在機(jī)械手臂4上，因此隨著從動輪72的轉(zhuǎn)動，機(jī)械手臂4就會向右移動，這 樣就會避開桿件上障礙物。操作者可以使用遙控裝置來控制本實用新型的作業(yè)，遙控裝置控制驅(qū)動裝置中 的各種電機(jī)的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)就可以使本實用新型攀爬各類桿件，本實用新型克服了現(xiàn)有攀 爬式爬桿裝置的缺陷，其性能完全可以滿足爬桿作業(yè)要求。以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特征和本實用新型的優(yōu)點。本 行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中 描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用 新型還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實用新型范圍內(nèi)。本 實用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
權(quán)利要求1.多功能爬桿機(jī)械裝置，包括一機(jī)身、機(jī)械手臂，以及驅(qū)動裝置，其特征在于，所 述機(jī)身包括一伸縮裝置，所述伸縮裝置的上部和下部分別設(shè)有所述機(jī)械手臂；所述驅(qū)動裝置包括一用于驅(qū)動伸縮裝置的電機(jī)組。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能爬桿機(jī)械裝置，其特征在于所述伸縮裝置包括一 機(jī)身絲桿和位于所述機(jī)身絲桿兩側(cè)的兩個機(jī)身導(dǎo)桿，所述機(jī)身絲桿上部和下部分別設(shè)有 一機(jī)身移動塊，所述機(jī)身移動塊通過一轉(zhuǎn)動裝置與所述機(jī)械手臂轉(zhuǎn)動連接；上部的機(jī)身移動塊通過一端蓋和軸承連接所述機(jī)身絲桿；下部的機(jī)身移動塊通過一與所述機(jī)身絲桿相配合的法蘭式螺母和螺釘連接所述機(jī)身 絲桿；所述機(jī)械手臂包括兩個絲杠和位于兩個絲杠中間的機(jī)械手導(dǎo)桿，所述絲杠通過一與 所述絲杠相配合的法蘭式螺母和螺釘連接一機(jī)械手移動塊，所述機(jī)械手移動塊上設(shè)有一 機(jī)械手；所述電機(jī)組包括帶動所述機(jī)身絲桿轉(zhuǎn)動的絲桿電機(jī)、帶動所述轉(zhuǎn)動裝置轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動 電機(jī)、帶動所述絲杠轉(zhuǎn)動的絲杠電機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多功能爬桿機(jī)械裝置，其特征在于所述轉(zhuǎn)動裝置包括 一可轉(zhuǎn)動的主動輪、與所述主動輪相嚙合的從動輪，所述主動輪固定在所述機(jī)身移動塊 上，所述從動輪通過一軸銷連接一耳塊，所述耳塊通過一固定塊固定在所述機(jī)械手臂 上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多功能爬桿機(jī)械裝置，其特征在于所述轉(zhuǎn)動電機(jī)包括一 帶動主動輪轉(zhuǎn)動的主電機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2、3或4所述的多功能爬桿機(jī)械裝置，其特征在于所述機(jī)械手包 括一光杠和包裹在所述光杠外的橡膠塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多功能爬桿機(jī)械裝置，其特征在于所述機(jī)身絲桿底部設(shè) 有一止位螺母。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多功能爬桿機(jī)械裝置，其特征在于所述機(jī)身絲桿與所述 軸承之間為過盈配合，所述軸承與上部的機(jī)身移動塊之間為過盈配合。
專利摘要本實用新型涉及機(jī)電一體化領(lǐng)域，具體涉及一種用于爬桿的機(jī)械裝置。多功能爬桿機(jī)械裝置，包括一機(jī)身、機(jī)械手臂，以及驅(qū)動裝置，機(jī)身包括伸縮裝置，伸縮裝置的上部和下部分別設(shè)有機(jī)械手臂；驅(qū)動裝置包括一用于驅(qū)動伸縮裝置的電機(jī)組。由于采用了上述技術(shù)方案，利用本實用新型爬桿時安全可靠、使用輕便、結(jié)構(gòu)簡單、適用于各種惡劣環(huán)境下攀爬各種不同形狀的桿類，可以攀爬帶有障礙物桿件的爬桿機(jī)器。
文檔編號B25J11/00GK201800043SQ201020539199
公開日2011年4月20日 申請日期2010年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月21日
發(fā)明者姜志海, 姜靜, 孫賢明, 李田澤, 譚博學(xué), 馬立修 申請人:山東理工大學(xué)