一种一体式攀爬设备及攀爬结构的制作方法

本发明涉及攀爬机器人领域，特别是涉及一种一体式攀爬设备及攀爬结构。

背景技术：

现有基于hss导轨的攀爬设备大致分为两种，一种是基于人力攀爬的攀爬器，另一种是通过电动来实现的攀爬器。

现有技术中，如专利申请号为“cn202010735549.0”，名称为“一种可折叠的攀爬机器人、攀爬结构”的专利中，动力箱、电源箱和承载箱为依次铰接的分体结构，结构较为松散，不便于在空间较小的环境使用，且拆装设备需要花费较多时间，效率有待提高。

因此本领域技术人员致力于开发一种结构紧凑的一体式攀爬设备。

技术实现要素：

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种结构紧凑的一体式攀爬设备。

为实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种一体式攀爬设备，包括由上至下依次设置的控制箱、机柱和动力箱，所述控制箱与机柱一体设置，所述机柱与动力箱可拆卸连接，所述控制箱可控制动力箱在hss导轨上攀爬。

较佳的，所述动力箱包括支撑架、设置在所述支撑架上的电池、控制模块、与hss导轨配合的攀爬模块，所述控制模块分别与电池、攀爬模块和控制箱电气连接。

较佳的，所述攀爬模块包括两个对称设置在所述支撑架上的驱动电机、连接在所述驱动电机输出端的减速机和驱动齿轮，所述驱动齿轮可与hss导轨的齿条啮合；

所述支撑架上设有旋转抱紧模块，所述旋转抱紧模块包括可与hss导轨的正面配合的滚动轮、可抱紧hss导轨的抱紧装置；

所述抱紧装置包括铰接在所述支撑架上的外壳、固定连接在所述外壳上的连接轴、设置在所述连接轴上的抱紧轮，所述抱紧轮可与hss导轨的背面配合；

所述外壳的两端设有对应的限位孔，所述限位孔中设有按键、组合销轴，所述组合销轴包括支撑块、设置在支撑块上的限位块、联动销，所述外壳一端的联动销穿过所述外壳另一端的支撑块并与所述外壳另一端的按键固定连接；

所述支撑块和所述按键之间设有复位弹簧；

所述支撑架上设有外凸的限位凸台，所述限位凸台上穿设有铰接轴，所述外壳的两端设有与所述铰接轴滑动配合的铰接部，两个所述支撑块相向运动时，所述限位块可抵靠所述限位凸台。

较佳的，所述旋转抱紧模块还包括电感传感器，所述电感传感器与控制模块电气连接。

较佳的，所述机柱上设有支撑板，所述支撑板上设有另一旋转抱紧模块。

较佳的，所述支撑架上设有相对的两块竖向支板，所述竖向支板设有两根与机柱连接的销轴。

较佳的，所述支撑架上设有上封板、与上封板间隔设置的脚踏板，所述脚踏板上设有把手。

较佳的，所述上封板上设有称重传感器，所述称重传感器通过称重变送器与所述控制模块电气连接。

较佳的，所述支撑架上设有可围合所述电池、控制模块和攀爬模块的下外壳，所述下外壳上设有橡胶柱、有声警示灯、蜂鸣器、限位传感器；

所述支撑架上还设有车轮；

所述机柱上设有吊环、挂钩、扶杆和提手。

第二方面，本发明还提供了一种攀爬结构，包括hss导轨，所述hss导轨上设有上述的一体式攀爬设备。

本发明的有益效果是：本发明一体式攀爬设备中，动力、电源和承载一体设置，结构更加紧凑，且可以实现更快的拆卸。

附图说明

图1是本发明一具体实施方式中一体式攀爬设备的整体结构示意图。

图2是本发明一具体实施方式一体式攀爬设备中动力箱的立体结构示意图。

图3是本发明一具体实施方式一体式攀爬设备中动力箱的主视结构示意图。

图4是图3的仰视结构示意图。

图5是本发明一具体实施方式一体式攀爬设备中动力箱拆除下外壳时的结构示意图。

图6是图5的右视结构示意图。

图7是图5中动力箱拆除脚踏板时的结构示意图。

图8是图7的右视结构示意图。

图9是图7中动力箱拆除上封板时的结构示意图。

图10是本发明一具体实施方式一体式攀爬设备中支撑架的结构示意图。

图11是本发明一具体实施方式一体式攀爬设备中旋转抱紧模块的立体结构示意图。

图12是图11的主视结构示意图。

图13是本发明一具体实施方式一体式攀爬设备中抱紧装置的外壳的结构示意图。

图14是图13的俯视结构示意图。

图15是本发明一具体实施方式一体式攀爬设备中连接轴与抱紧轮的连接结构示意图。

图16是本发明一具体实施方式一体式攀爬设备中抱紧装置的连接轴的结构示意图。

图17是本发明一具体实施方式一体式攀爬设备中抱紧装置的按键与组合销轴的连接结构示意图。

图18是本发明一具体实施方式一体式攀爬设备中控制箱与机柱的立体结构示意图。

图19是图18的右视结构示意图。

图20是图19的俯视结构示意图。

图21是本发明一具体实施方式中攀爬结构的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，需注意的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方式构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1-图21所示，一种一体式攀爬设备，包括由上至下依次设置的控制箱100、机柱200和动力箱300，控制箱100与机柱200一体设置，机柱200与动力箱300可拆卸连接，控制箱100可控制动力箱300在hss导轨400上攀爬。

动力箱300包括支撑架310、设置在支撑架310上的电池320、控制模块、与hss导轨400配合的攀爬模块，控制模块分别与电池320、攀爬模块和控制箱100电气连接。

如图9所示，攀爬模块包括两个对称设置在支撑架310上的驱动电机311、连接在驱动电机311输出端的减速机312和驱动齿轮313，驱动齿轮313可与hss导轨400的齿条啮合。

支撑架310上设有旋转抱紧模块，旋转抱紧模块包括可与hss导轨400的正面配合的滚动轮320、可抱紧hss导轨400的抱紧装置330。

如图11所示，抱紧装置330包括铰接在支撑架310上的外壳331、固定连接在外壳331上的连接轴332、设置在连接轴332上的抱紧轮333，抱紧轮333可与hss导轨400的背面配合。

本实施例中，如图16所示，连接轴332的左端具有限位端盖，右端具有限位螺母，连接轴332上还设有两个与抱紧轮333配合的轴承。

外壳331的两端设有对应的限位孔334，限位孔334中设有按键335、组合销轴336，组合销轴336包括支撑块336a、设置在支撑块336a上的限位块336b、联动销336c，外壳331一端的联动销336c穿过外壳331另一端的支撑块336a并与外壳331另一端的按键335固定连接。

如图17所示，支撑块336a和按键335之间设有复位弹簧337。

支撑架310上设有外凸的限位凸台340，限位凸台340上穿设有铰接轴341，外壳331的两端设有与铰接轴341滑动配合的铰接部331a，两个支撑块336a相向运动时，限位块336b可抵靠限位凸台340。

如图10所示，旋转抱紧模块还包括电感传感器380，电感传感器380与控制模块电气连接。电感传感器在设备中起到位置开关的作用，传感器内部为一个磁性开关，一直保持常开的状态，当将设备安装在轨道上时，可以检测出旋转抱紧模块是否到位以及在控制箱的触摸屏上显示旋转抱紧模块的位置，提醒操作者进行安全检查，有利于提高设备运行时的安全系数。

机柱200上设有支撑板210，支撑板210上设有另一旋转抱紧模块。本实施例中，另一旋转抱紧模块的主要作用为导向，有利于设备在轨道上的顺利运行。

支撑架310上设有相对的两块竖向支板314，竖向支板314设有两根与机柱200连接的销轴315。通过两根销轴315实现机柱200与动力箱300可拆卸连接，拆装方便。单销轴315使用时，机柱200与动力箱300铰接，可实现设备的折叠。

支撑架310上设有上封板350、与上封板350间隔设置的脚踏板360，脚踏板360上设有把手361。把手361的设置方便动力箱转移。本实施例中，上封板350的四个边角上设有尼龙块353，可以将上封板350与脚踏板360隔开。

本实施例中，如图8所示，一个驱动电机311上设有具有手动释放拨杆的制动器311a。制动器311a的拨杆向上伸出脚踏板360，方便在紧急情况下制动。

本实施例中，控制箱具有触摸屏、紧急制动开关、转换开关、电源总开关等。信号传输和供电系统采用快拆航空插头，在现场施工使用时可以实现快速组装和拆卸，不需要借助工具。控制箱的信号和供电线路通过机柱内部向下延伸，通过快拆航空插头与动力箱上的控制模块电气连接。

上封板350上设有称重传感器351，称重传感器351通过称重变送器352与控制模块电气连接。当脚踏板360上有人站立或放置了物体后，称重传感器351将会输出电流给称重变送器352，称重变送器内部通过电流处理，将信号输出给控制模块的内部芯片。再通过程序编写与计算显示当前实际重量，控制模块再将计算完成的实际重量通过网线传输至控制箱的触摸屏显示，方便操作人员进行观看或通过程序进行监控，若设备超载，则进行报警提醒，并且设备不能运行。

支撑架310上设有可围合电池320、控制模块和攀爬模块的下外壳370，下外壳370上设有橡胶柱371、有声警示灯372、蜂鸣器373、限位传感器。本实施例中，橡胶柱371为四个，分别设置于下外壳370底面的四个角上。有声警示灯372、蜂鸣器373和限位传感器与控制模块电气连接。限位传感器的设置有利于保护设置，当设备距离底部限位装置一定距离时，设备进行停机保护，防止设备触底。

支撑架310上还设有车轮390。方便行走。

机柱200上设有吊环220、挂钩230、扶杆240和提手250。

吊环220方便起吊机柱200。挂钩230设置于机柱200的正面，可以固定置物篮，现场施工可以方便运输工具或者其他货物，提高工作效率，降低工人工作强度。扶杆240为操作人员工作时提供受力点，且本实施例中，扶杆上设置有运行按钮，方便操作。提手250便于机柱转移位置。

如图21所示，上述的一体式攀爬设备可应用于一种攀爬结构，包括hss导轨400，hss导轨400上设有上述的一体式攀爬设备。有利于攀爬结构的快速拆装。

上述的一体式攀爬设备可以根据需求以及现场工作环境，进行功能扩展，可搭载视频监控模块，相关巡视数据可通过手机，电脑等多种显示终端实时查看，对视频和图像进行存储。这种功能代替人工登塔巡视工作，提高巡视工作效率，降低劳动强度。

上述的一体式攀爬设备自带电池作为动力源，沿着hss轨道实现上下运动，一体式攀爬设备可以从轨道上快速拆装。

上述的一体式攀爬设备使用时，操作人员需要将设备上的抱紧装置330打开，把设备固定在hss轨道上，确保驱动齿轮313与hss导轨400的齿条啮合。操作人员需要双脚站立在动力箱的脚踏板360上，双手扶住控制箱上的扶杆240，扶杆上端安装有运行按钮，打开电源总开关，在控制箱的触摸屏上选择运行方向，方向选择完成后，同时按下左右两侧扶杆上的运行按钮，再通过快拆航空插头将信号传送给控制模块，通过控制模块驱动攀爬模块，即可实现设备的上下作业。在发生紧急情况时，可立即按下控制箱上的紧急制动开关，让设备停止运行，在故障排除后，解锁制动器311a，恢复运行状态。

本设备能够有效的降低作业者的劳动强度，在保证安全的情况下，提高工作效率，既可载人也可作为远程操作的载物升降机，也可以增加许多铁塔监测功能。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。