CN107253496B - 一种自动爬灯杆的机械装置 - Google Patents
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Abstract
一种自动爬灯杆的机械装置，属于自动化设备技术领域，包括机壳、外壳I、外壳II、行走机构、弹簧体、气缸组件、吸盘组件、弹性连接件和控制面板。本装置通过电机驱动行走轮使整体能在灯杆上移动，连接于机壳I和机壳II之间弹簧体使该装置在上升或下降的过程中能够自动根据灯杆的直径改变机壳的内径，避免该装置跌落，在该装置需要停留在灯杆上时，伸缩气缸弹出活塞杆，气囊组吸附在灯杆表面，稳定性更好，同时该装置相比于工程车成本低，仅需要1～2名工作人员即可完成作业，省时省力。
Description
技术领域
本发明涉及一种自动爬灯杆的机械装置，具体地说是通过行走机构驱动，并通过吸盘组固定的机械装置，属于自动化设备技术领域。
背景技术
对公路两侧的灯杆在进行检修、清洗或其他作业时，通常需要爬到灯杆高处或顶部进行作业，该种作业对于工作人员来说，相对难度较大，且危险系数极高，而通常的做法是采用高空作业工程车对灯杆进行作业，但这种传统的方式一是此种车辆价格昂贵，二是施工现场通常需要配备3～4工作人员进行作业，三是由于此种工程车辆的体积较大，所以在一定程度上还容易阻碍正常交通，四是此种工程车辆往往操作不便，费时费力。
现实市面上出现了一种爬灯杆装置，主要由步进电机、电路板、辊子、橡胶履带、橡胶轮、支架、弹簧杆、触碰开关组成；其中，电路板安装在支架上，在支架两边设有分别设有两个步进电机，各步进电机分别连接相应的辊子作为该装置的运动机构，支架同一边的两个辊子用橡胶履带连接，支架前后分别安装弹簧杆及触碰开关，作为外部传感器，支架左右两侧各有两个橡胶轮，橡胶轮轴与支架的连接部为活动铰链，电路板以单片机为核心控制元件。但常见的灯杆通常从下往上灯杆的直径变大，所以上述这种爬灯杆的装置由于无法在移动过程改变其内径的大小，就不再适应于大多数路灯灯杆。
发明内容
针对上述不足，本发明提供了一种自动爬灯杆的机械装置。
本发明是通过以下技术方案实现的：一种自动爬灯杆的机械装置，包括机壳、外壳I、外壳II、行走机构、弹簧体、气缸组件、吸盘组件、弹性连接件和控制面板，其特征在于：所述机壳包括外壳I和外壳II，所述机壳I的长度小于机壳II，所述机壳I与机壳II的一端通过弹簧体连接，另一端通过弹性连接件连接，所述机壳I、机壳II和弹簧体均为弧形结构，其三者连接后组成与灯杆同心的圆环型结构体；所述行走机构和气缸组件均固定于机壳内，所述吸盘组件固定于气缸组件上，所述控制面板设置与机壳的外部并分别控制行走机构、气缸组件和吸盘组件的工作状态。
所述行走机构包括行走轮、连接轴、L型连接件、驱动电机、主动轮、皮带和从动轮，其中，所述驱动电机装于机壳内，所述主动轮联结于驱动电机的动力输出端，所述行走轮通过L型连接件固定支撑于机壳的外部，并与灯杆的外表面接触，所述连接轴连接行走轮与L型连接件，所述从动轮与连接轴固定连接，所述主动轮与从动轮通过皮带连接。
所述气缸组件包括底座、伸缩气缸和活塞杆，其中，所述伸缩气缸通过底座与机壳的内部固定连接，所述活塞杆连接于伸缩气缸。
所述吸盘组件包括三角形安装座、电磁阀、第一吸盘、第二吸盘和第三吸盘，其中，三角形安装座倒置地固定于活塞杆的顶端，第一吸盘、第二吸盘和第三吸盘均装于该三角形安装座上，且第一吸盘和第二吸盘固定在第三吸盘上方，所述电磁阀连接并同时控制第一吸盘、第二吸盘和第三吸盘的工作状态，所述电磁阀连接于控制面板。
所述行走机构为三组，且均匀地分布于机壳上，所述气缸组件和吸盘组件均为两组，且气缸组件和吸盘组件安装于行走机构之间，呈“3夹2”结构。
所述L型连接件与连接轴之间设置有缓冲弹簧，该缓冲弹簧的自然状态为被压缩。
所述弧形连接件设置为与机壳相应的弧形结构，该弧形连接件一端与机壳I铰接，另一端通过紧固螺栓与机壳II连接。
所述控制面板为单片机控制面板。
该发明的有益之处是，本装置通过电机驱动行走轮使整体能在灯杆上移动，连接于机壳I和机壳II之间弹簧体使该装置在上升或下降的过程中能够自动根据灯杆的直径改变机壳的内径，避免该装置跌落，在该装置需要停留在灯杆上时，伸缩气缸弹出活塞杆，气囊组吸附在灯杆表面，稳定性更好，同时该装置相比于工程车成本低，仅需要1～2名工作人员即可完成作业，省时省力。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明行走机构的结构示意图；
图3为本发明气缸组件的结构示意图；
图4为本发明吸盘组件的结构示意图；
图5为本发明连接轴与L型连接件的连接结构示意图；
图6为本发明弧形连接件的结构示意图。
图中，1行走机构，2弹簧体，3气缸组件，4吸盘组件，5弹性连接件，6控制面板，7机壳I，8机壳II，9缓冲弹簧，10紧固螺栓，101行走轮，102连接轴，103L型连接件，104驱动电机，105主动轮，106皮带，107从动轮，301底座，302伸缩气缸，303活塞杆，401三角形安装座，402电磁阀，403第一吸盘，404第二吸盘，405第三吸盘。
具体实施方式
本发明通过以下技术方案实现的：
一种自动爬灯杆的机械装置，包括机壳、行走机构1、弹簧体2、气缸组件3、吸盘组件4、弹性连接件5和控制面板6，其特征在于：所述机壳包括机壳I7和机壳II8，所述机壳I7的长度小于机壳II8，所述机壳I7与机壳II8的一端通过弹簧体2连接，另一端通过弹性连接件5连接，所述机壳I7、机壳II8和弹簧体2均为弧形结构，其三者连接后组成与灯杆同心的圆环型结构体；所述行走机构1和气缸组件3均固定于机壳内，所述吸盘组件4固定于气缸组件3上，所述控制面板6设置于机壳的外部并分别控制行走机构1、气缸组件3和吸盘组件4的工作状态。
所述行走机构1包括行走轮101、连接轴102、L型连接件103、驱动电机104、主动轮105、皮带106和从动轮107，其中，所述驱动电机104装于机壳内，所述主动轮105联结于驱动电机104的动力输出端，所述行走轮101通过L型连接件103固定支撑于机壳的外部，并与灯杆的外表面接触，所述连接轴102连接行走轮101与L型连接件103，所述从动轮107与连接轴102固定连接，所述主动轮105与从动轮107通过皮带106连接。
所述气缸组件3包括底座301、伸缩气缸302和活塞杆303，其中，所述伸缩气缸302通过底座301与机壳的内部固定连接，所述活塞杆303连接于伸缩气缸302。
所述吸盘组件4包括三角形安装座401、电磁阀402、第一吸盘403、第二吸盘404和第三吸盘405，其中，三角形安装座401倒置地固定于活塞杆303的顶端，第一吸盘403、第二吸盘404和第三吸盘405均装于该三角形安装座401上，且第一吸盘403和第二吸盘402固定在第三吸盘403上方，所述电磁阀402连接并同时控制第一吸盘403、第二吸盘404和第三吸盘405的工作状态，所述电磁阀402连接于控制面板6。
所述行走机构1为三组，且均匀地分布于壳体上，所述气缸组件3和吸盘组件4均为两组，且气缸组件3和吸盘组件4安装于行走机构1之间，呈“3夹2”结构。
所述L型连接件103与连接轴102之间设置有缓冲弹簧9，该缓冲弹簧7的自然状态为被压缩。
所述弹性连接件5设置为与机壳相应的弧形结构，该弹性连接件5一端与机壳I7铰接，另一端通过紧固螺栓10与机壳II8连接。
所述控制面板6为单片机控制面板。
工作原理：首先机壳套装在灯杆的底部，锁紧紧固螺栓10，连接轴102与L型连接件之间的缓冲弹簧使行走轮101处于压缩状态，并与灯杆的外表面贴合，行走轮101应采用摩擦力较大的材料如橡胶、硅胶等，然后通过控制面板6开启行走机构1，驱动电机104通过主动轮105、皮带106和从动轮107带动行走轮101工作，该装置开始稳步上升，在需要该装置停止作业时，通过控制面板6控制驱动电机104停止工作，此时控制面板6自动控制气缸组件3和吸盘组件4，伸缩气缸302控制活塞杆303弹出，第一吸盘403、第二吸盘404和第三吸盘405与灯杆表面接触后并产生吸力，确保稳定性，当需要再次行走时，通过控制面板6控制行走机构工作，气缸组件3和吸盘组件4自动关闭。
本装置通过电机驱动行走轮使整体能在灯杆上移动，连接于机壳I7和机壳II8之间弹簧体2使该装置在上升或下降的过程中能够自动根据灯杆的直径改变机壳的内径，避免该装置跌落，在该装置需要停留在灯杆上时，伸缩气缸302弹出活塞杆303，吸盘组件4吸附在灯杆表面，稳定性更好，同时该装置相比于工程车成本低，仅需要1～2名工作人员即可完成作业，省时省力。
对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，在不脱离本发明的原理与精神的情况下，对实施方式所进行的改变、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种自动爬灯杆的机械装置，包括机壳、行走机构、弹簧体、气缸组件、吸盘组件、弹性连接件和控制面板，其特征在于：所述机壳包括机壳I和机壳II，所述机壳I的长度小于机壳II，所述机壳I与机壳II的一端通过弹簧体连接，另一端通过弹性连接件连接，所述机壳I、机壳II和弹簧体均为弧形结构，其三者连接后组成与灯杆同心的圆环型结构体；所述行走机构和气缸组件均固定于机壳内，所述吸盘组件固定于气缸组件上，所述控制面板为单片机控制面板，所述控制面板设置于机壳的外部并分别控制行走机构、气缸组件和吸盘组件的工作状态，所述弹性连接件设置为与机壳相应的弧形结构，该弹性连接件一端与机壳I铰接，另一端通过紧固螺栓与机壳II连接，所述行走机构为三组，且均匀地分布于机壳上，所述气缸组件和吸盘组件均为两组，且气缸组件和吸盘组件安装于行走机构之间，呈“3夹2”结构，所述气缸组件包括底座、伸缩气缸和活塞杆，其中，所述伸缩气缸通过底座与机壳的内部固定连接，所述活塞杆连接于伸缩气缸，所述行走机构包括行走轮、连接轴、L型连接件、驱动电机、主动轮、皮带和从动轮，其中，所述驱动电机装于机壳内，所述主动轮联结于驱动电机的动力输出端，所述行走轮通过L型连接件固定支撑于机壳的外部，并与灯杆的外表面接触，所述连接轴连接行走轮与L型连接件，所述L型连接件与连接轴之间设置有缓冲弹簧，该缓冲弹簧的自然状态为被压缩，所述从动轮与连接轴固定连接，所述主动轮与从动轮通过皮带连接，所述吸盘组件包括三角形安装座、电磁阀、第一吸盘、第二吸盘和第三吸盘，其中，三角形安装座倒置地固定于活塞杆的顶端，第一吸盘、第二吸盘和第三吸盘均装于该三角形安装座上，且第一吸盘和第二吸盘固定在第三吸盘上方，所述电磁阀连接并同时控制第一吸盘、第二吸盘和第三吸盘的工作状态，所述电磁阀连接于控制面板。
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