電動多級伸縮臂及架空線路巡檢機器人的製作方法

2023-04-24 13:09:46 3

專利名稱：電動多級伸縮臂及架空線路巡檢機器人的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種架空線路巡檢裝置，尤其涉及一種電動多級伸縮臂及架空線路巡 檢機器人。
背景技術：
現有技術中，在循線儀檢測過程中，要對一根高壓線完成檢測，循線儀必須沿著線路 從一端走到另一端，觀測高壓線是否有裂口。
上述現有技術至少存在以下缺點當高壓線損壞嚴重時，會發生斷股現象，下垂的斷 股將阻擋循線儀的通過，因而無法觀察斷股的根數及剩餘未斷線路損壞情況。
發明內容
本實用新型的目的是提供一種能對斷股的架空線路進行觀察的電動多級伸縮臂及架空 線路巡檢機器人。
本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的
本實用新型的電動多級伸縮臂，包括多節支臂，所述的多節支臂上下依次重疊設置， 相鄰的兩節支臂之間設有相對應的導杆、滾輪組，所述導杆與所述滾輪組嚙合；所述多節 支臂的一側設有齒條。
本實用新型的架空線路巡檢機器人，該架空線路巡檢機器人設有上述的電動多級伸縮臂。
由上述本實用新型提供的技術方案可以看出，本實用新型所述的電動多級伸縮臂及架 空線路巡檢機器人，由於包括上下依次重疊設置的多節支臂，相鄰的兩節支臂之間設有相 對應的導杆、滾輪組，導杆與滾輪組嚙合，多節支臂的一側設有齒條。可以通過齒條驅 動，導杆與滾輪組相對移動，使多節支臂向外伸出。架空線路巡檢機器人設有上述的電動 多級伸縮臂後，能對斷股的架空線路進行觀察。


圖l為本實用新型電動多級伸縮臂的結構示意圖2為本實用新型電動多級伸縮臂去掉最上面一節支臂後的結構示意圖3為圖1的A-A向剖視圖4為圖1的B — B向剖視圖5為圖3的C一C向剖視圖6為圖3的D — D向剖4見圖7為本實用新型電動多級伸縮臂多節支臂伸出後的結構示意圖； 圖8為圖7的E —E向剖視圖； 圖9為圖7的F — F向剖視圖10為本實用新型中彈簧銷的工作原理示意圖11為本實用新型中齒輪齒條傳動過渡示意圖。
圖中l.基本臂後端蓋；2. 二節臂後端蓋；3.三節臂後端蓋；4.四節臂後端蓋；5.導 向杆；6. 二節臂導軌滾輪組；7.三節臂導軌滾輪組；8.四節臂導軌滾輪組；9.五節臂導軌 滾輪組；10.五節臂；11.四節臂；12.三節臂；13. 二節臂；14.基本臂；15.基本臂前端 蓋；16.彈簧銷；17.二節臂前端蓋；18.三節臂前端蓋；19.四節臂前端蓋；20.五節臂齒 條；21.四節臂齒條；22.三節臂齒條；23. 二節臂齒條；24.齒輪；25.電機；26.固定孔；
27.彈簧；28.鎖緊孔。
具體實施方式
本實用新型的電動多級伸縮臂，其較佳的具體實施方式
如圖l、圖2、圖3、圖4、圖 5、圖6所示，包括多節支臂IO、 11、 12、 13、 14，多節支臂上下依次重疊設置，支臂的數 量根據需要設置，可以有2 — 10節，如2、 5、 7、 IO節等，也可以有多節。
實施例中包括五節支臂，分別為基本臂14、 二節臂13、三節臂12、四節臂ll及五節臂 10。五節支臂由下至上疊在一起，相鄰的兩節支臂之間設有相對應的導杆5、滾輪組6、 7、 8、 9，導杆5與滾輪組6、 7、 8、 9嚙合，可以相對滑動或滾動，使多節支臂伸出或縮回。
可以在支臂內開有滑槽，滑槽上方開口，導杆5設於滑槽內，滾輪組6、 7、 8、. 9,設於 支臂的下方並伸入到下一節支臂的滑槽內，與滑槽內的導杆5嚙合。
每一個支臂的滑槽內的導杆5有兩根，分別設於滑槽的兩側，每一個滾輪組可以包括 多個滾輪，多個滾輪中， 一部分滾輪與滑槽一側的導杆5嚙合；另一部分與滑槽另一側的導 杆5嚙合。
多節支臂的一側設有齒條20、 21、 22、 23，可以通過驅動裝置驅動齒條20、 21、 22、 23運動，進而驅動導杆5與滾輪組6、 7、 8、 9相對移動，使多節支臂向外伸出。驅動裝置可 以包括齒輪24、電機25，當多節支臂完全縮回時，齒輪24與最上一節支臂即五節臂10的齒 條20嚙合；當多節支臂完全伸出時，齒輪24與最下第二節支臂即二節臂13的齒條23嚙合。
如圖10所示，支臂的甜端設有上下相通的彈簧銷孔，彈簧銷孔內設有彈簧銷16，彈簧 銷孔內設有臺階，彈簧銷10上設有凸臺，凸臺的下表面與臺階上表面之間設有彈簧27。
支臂的前端的上表面設有鎖緊孔28，鎖緊孔28的位置與設置在該支臂上方的另一條支 臂前端的彈簧銷孔的位置相對應，當支臂縮回時，上方的支臂的彈簧銷16恰可落入下方的 支臂的鎖緊孔28內。
支臂的後端的下表面設有固定孔26，固定孔26的位置與設置在該支臂下方的另一條支 臂前端的彈簧銷孔的位置相對應，當支臂伸出時，下方的支臂的彈簧銷16恰可插入上方的 支臂的固定孔26內。
固定孔26朝向支臂前端的一側的孔壁設有坡度，或設計成弧面，彈簧銷16的兩端設計 為圓弧狀，便於彈簧銷16從固定孔26內向前滑出。
本實用新型的電動多級伸縮臂，各支臂的前、後均可以設有端蓋，彈簧銷16可以設置 在前端蓋15、 17、 18、 19中。整體結構以電機為動力，通過齒輪一齒條傳動來實現支臂的 水平伸縮運動。在收回狀態時，各節臂之間由彈簧銷16互相鎖定，只能按順序依次伸出。 當每節支臂完全伸出後，由彈簧銷16將其與下一伸出臂鎖定，避免在伸出後晃動而導致收 回時齒輪齒條無法正常嚙合。
多節支臂的尺寸由下至上可以依次減小，使伸出後整根臂的重心偏後，減少整體的變 形及受力。
本實用新型的電動多級伸縮臂的傳動原理是
如圖l、圖2所示，在收回狀態時，齒輪24僅與五節臂10側面的齒條嚙合，即齒輪24僅 與最上一節支臂側面的齒條嚙合，其餘三節支臂ll、 12、 13被鎖住而無法運動，因而電機 25驅動齒輪24 —五節臂齒條20傳動，使五節臂10伸出。
如圖10所示，當五節臂10完全伸出後，四節臂11前端的彈簧銷16上彈，彈簧銷16的下 端離開三節臂12前端的鎖緊孔28，同時，彈簧銷16的上端插入到五節臂10後端的固定孔26 中，使與四節臂11三節臂12解鎖，並將五節臂10與四節臂11聯在一起，因而帶動四節臂ll 伸出。
如圖11所示，齒輪一齒條傳動由五節臂齒條20過渡到第四節臂齒條21，由齒輪24驅動 將四節臂ll完全伸出。第三、二節支臂之間的運動伸出亦同理。
當收回伸縮支臂時，電機反轉，齒輪齒條反向運動，先將二節臂13收回。當二節臂13 的後端與基本臂後端蓋相碰時，表示二節臂13完全收回，此時，齒輪24與二節臂13脫離而 僅與三節臂12嚙合，驅動三節臂12回收，二節臂13前端的彈簧銷16的上端在壓力作用下沿 斜坡滑出三節臂12後端的固定孔26，被向下壓入基本臂14前端蓋的鎖緊孔28中，使二節臂 13與三節臂12解鎖而與基本臂14鎖住。第三、四及五節臂的運動縮回亦同理。
第二、三、四節臂的前端蓋中均裝有彈簧銷16，收回狀態時，彈簧銷16被壓入下方伸 縮臂對應的鎖緊孔28中，只有當上面的伸縮臂伸出後，對應上方伸縮臂的固定孔26，在彈 力的作用下向上運動，因而與下面的支臂解鎖而與上方的支臂卡在一起。
如圖l、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6所示，在伸縮臂完全收回狀態時，連接關係為二 節臂13通過其下方的滾輪組6與基本臂14上的導杆5配合。同理，三節臂12與二節臂13、四 節臂11與三節臂12、五節臂10與四節臂11之間通過各自的滾輪組7、 8、 9聯接。定位彈簧銷 16安裝在二節臂前端蓋17的孔中，上端頂著三節臂12的底部，下端被壓入基本臂前端蓋15 的鎖緊孔中，使二節臂13與基本臂14之間無法相對滑動。其他兩根彈簧銷以同樣的方式分 別限制住三節臂與二節臂、四節臂與三節臂之間的滑動。齒輪24與電機25的輸出軸相聯， 與五節臂側面固定的齒條20嚙合。
當需要伸出臂時，啟動電機25，通過齒輪24 —齒條20傳動帶動五節臂10伸出，而其他 伸出臂不動。當五節臂10完全伸出後，彈簧銷16向上運動，頂部與五節臂10下方的固定孔 配合，鎖定五節臂10與四節臂11，同時四節臂與三節臂12解鎖，此時五節臂10將帶動四節 臂ll同時向前運動。齒輪24與五節臂10上的齒條20脫離，與四節臂11上的齒條21嚙合,驅動 四節臂ll伸出。當第四節臂ll完全伸出後，彈簧銷16使四節臂11與三節臂12互鎖，三節臂 12與二節臂13解鎖。同理，齒輪24—齒條22傳動驅動三節臂12完全伸出。
如圖7、圖8、圖9所示，依次使各支臂臂完全展開後，齒輪24與第二節臂上的齒條23 嚙合。
當收回伸出臂時，電機25反轉，通過齒輪24 —齒條23傳動帶動第二節臂13收回，直至 第二節臂後端與基本臂後端端蓋l相碰為止，此時齒輪24與二節臂齒條23脫離而僅與三節臂 齒條22嚙合，帶動三節臂12回收。此時彈簧銷16在壓力作用下，沿第三節臂12底面固定孔 的斜坡移出，彈簧銷16的下端與基本臂前端蓋16中的鎖緊孔配合，使二節臂13與三節臂12 解鎖，而與基本臂14鎖住。當三節臂12後端與二節臂13後端蓋2相碰後，以相同的方式使齒 輪24與四節臂齒條21嚙合，依次將四節臂11與五節臂10收回。
本實用新型的架空線路巡檢機器人，該架空線路巡檢機器人設有上述的電動多級伸縮
臂。具體可以將基本臂14直接用螺釘固定在巡檢機器人的框架上，基本臂14是整個伸縮臂 機構的支撐，它直接固定在巡檢機器人的基座上。電機及齒輪置於基本臂14的前端，同樣 固定在基座上。
本實用新型提供了一種實用的機械式多級伸縮臂機構，可以在巡檢機器人的兩側各安 裝一套，觀測鏡頭置於最上一級支臂的前端。正常工作時，伸縮臂處於完全收回狀態，當 遇到斷股無法通過時，電機驅動兩側伸縮臂伸出，伸出最大長度可達到1500mm，觀察斷股 中心的損壞狀況。
以上所述，僅為本實用新型較佳的具體實施方式
，但本實用新型的保護範圍並不局限 於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術範圍內，可輕易想到的變 化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1、一種電動多級伸縮臂，其特徵在於，包括多節支臂，所述的多節支臂上下依次重疊設置，相鄰的兩節支臂之間設有相對應的導杆、滾輪組，所述導杆與所述滾輪組嚙合；所述多節支臂的一側設有齒條。
2、 根據權利要求l所述的電動多級伸縮臂，其特徵在於，所述的支臂內丌有滑槽， 所述滑槽上方開口，所述導杆設於所述滑槽內，所述滾輪組設於所述支臂的下方。
3、 根據權利要求2所述的電動多級伸縮臂，其特徵在於，所述的導杆有兩根，分別設 於所述滑槽的兩側，所述的滾輪組包括多個滾輪，所述多個滾輪中， 一部分滾輪與所述滑 槽一側的導杆嚙合；另一部分與所述滑槽另一側的導杆嚙合。
4、 根據權利要求l所述的電動多級伸縮臂，其特徵在於，所述支臂的前端設有上下相 通的彈簧銷孔，所述彈簧銷孔內設有彈簧銷，所述彈簧銷孔內設有臺階，所述彈簧銷上設 有凸臺，所述凸臺的下表面與所述臺階上表面之間設有彈簧；所述支臂的前端的上表面設有鎖緊孔，所述鎖緊孔的位置與設置在該支臂上方的另一 條支臂前端的彈簧銷孔的位置相對應；所述支臂的後端的下表面設有固定孔，所述固定孔的位置與設置在該支臂下方的另一 條支臂前端的彈簧銷孔的位置相對應。
5、 根據權利要求4所述的電動多級伸縮臂，其特徵在於，所述的固定孔朝向所述支臂 前端的一側的孔壁設有坡度。
6、 根據權利要求4所述的電動多級伸縮臂，其特徵在於，所述的彈簧銷的兩端為圓弧狀。
7、 根據權利要求l所述的電動多級伸縮臂，其特徵在於，還包括驅動裝置，所述驅動 裝置包括齒輪，當所述多節支臂完全縮回時，所述齒輪與最上一節支臂的齒條嚙合；當所 述多節支臂完全伸出時，所述齒輪與最下第二節支臂的齒條嚙合。
8、 根據權利要求l所述的電動多級伸縮臂，其特徵在於，所述的支臂有2 10條。
9、 根據權利要求8所述的電動多級伸縮臂，其特徵在於，所述的支臂有5條。
10、 一種架空線路巡檢機器人，其特徵在於，該架空線路巡檢機器人設有權利要求l 至9所述的電動多級伸縮臂。
專利摘要本實用新型公開了一種電動多級伸縮臂及架空線路巡檢機器人，電動多級伸縮臂的多節支臂上下依次重疊設置，相鄰的兩節支臂之間設有相對應的導杆、滾輪組，多節支臂的一側設有齒條。支臂的前端設有彈簧銷，支臂的前端的上表面設有鎖緊孔，鎖緊孔的位置與該支臂上方的另一條支臂前端的彈簧銷的位置相對應；支臂的後端的下表面設有固定孔，固定孔的位置與該支臂下方的另一條支臂前端的彈簧銷的位置相對應。當多節支臂完全縮回時，驅動齒輪與最上一節支臂的齒條嚙合；當多節支臂完全伸出時，驅動齒輪與最下第二節支臂的齒條嚙合。架空線路巡檢機器人設有這種電動多級伸縮臂後，當遇到斷股無法通過時，可通過伸縮臂伸出，觀察斷股中心的損壞狀況。
文檔編號B25J19/04GK201175912SQ20072019075
公開日2009年1月7日 申請日期2007年12月12日 優先權日2007年12月12日
發明者何守印, 鄭利斌, 陳泉柱 申請人:北京深浪電子技術有限公司