螺栓紧固装置及具有该装置的螺栓紧固攀爬作业平台

技术领域

本发明涉及角钢塔螺栓紧固领域，具体涉及一种螺栓紧固装置及具有该装置的螺栓紧固攀爬作业平台。

背景技术

如图37所示，角钢塔是一种以角钢a为主要材料搭建的塔，由于相邻角钢之间通过连接板连接，因此角钢塔上设置有很多螺栓，起到连接、紧固作用，为确保角钢塔的稳定性，需要经常对角钢塔上的螺栓进行拧紧操作，即螺栓紧固，确保螺栓连接可靠性，由于角钢塔普遍高度较高，人工登高不便，一般采用机器作业。现有技术中，例如公开号为CN113649796A的中国发明专利申请，公开了一种具备在线螺栓复紧功能的检修机器人，包括主机以及布置于主机上的角钢夹持组件；主机首端处布置有用于复紧螺栓的螺栓复紧装置，该螺栓复紧装置包括延伸臂以及固定于延伸臂上的工作头，所述延伸臂包括固定在主机上的底部框架，底部框架上安装用于驱动工作头产生旋转动作的旋转组件以及用于驱动工作头产生定点操作的平面位移组件；主机上还固定有便于与工作头间实现高空套筒更换操作的套筒辅助更换匣，且套筒辅助更换匣与螺栓复紧装置均固定于主机的首端处。

由于同一个角钢塔上设置有多种规格的螺栓，为了能够对不同规格的螺栓进行复紧操作，其在套筒辅助更换匣中设置不同规格的套筒，对不同规格的螺栓进行紧固时，螺栓紧固装置从套筒辅助更换匣中更换不同规格的套筒即可。但这种方案的螺栓紧固装置无法单独适应不同规格的螺栓，需借助不同规格的套筒才能够复紧不同规格螺栓。套筒辅助更换匣的设置无疑增加了整个检修机器人的重量，使其攀爬较为困难，不够灵活，同时更换不同规格套筒费时费力，作业效率较低。

另外，现有技术中，例如公开号为CN215967318U的中国实用新型专利公开了一种螺栓复紧装置及应用该装置的攀爬机器人。螺栓复紧装置包括延伸臂以及固定于延伸臂上的工作头，所述延伸臂包括固定在主机上的底部框架，底部框架上安装用于驱动工作头产生旋转动作的旋转组件以及用于驱动工作头产生定点操作的平面位移组件。其在实际应用时，通过旋转组件、平面位移组件等实现将工作头驱动至螺母处，进而对螺母进行拧紧操作，但在实际应用时，无法检测延伸臂活动端的移动位置，进而不能有效确保工作头能够准确移动至特定位置，影响工作头正常拧紧螺母。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于：

现有技术中螺栓紧固装置无法适应不同规格螺栓的技术问题。

本发明是通过以下技术手段解决上述技术问题的：

一种螺栓紧固装置，包括工作臂以及设置在工作臂活动端的自适应式螺栓紧固头，所述自适应式螺栓紧固头包括紧固电机，所述紧固电机的输出轴上设置有紧固杆，紧固杆上同轴安装有紧固套，所述紧固套上铰接设置有卡臂，卡臂的第一端朝向紧固套的开口处，还包括设置在紧固套外侧的卡臂套，紧固套向卡臂套内部轴向移动时，卡臂套能够压住卡臂外侧使其第一端向内侧摆动，紧固套向卡臂套外部轴向移动时，卡臂的第一端向外侧摆动。

本发明中的螺栓紧固装置在实际应用时，通过工作臂可将自适应式螺栓紧固头移动至需进行螺栓紧固的螺栓处，将紧固套套在待紧固的螺栓上，紧固套能够沿轴向向卡臂套内侧移动，与此同时，卡臂套压住卡臂外侧使其第一端向内侧摆动，直至夹紧内侧螺栓，夹紧后，紧固电机持续驱动紧固杆正转，进而带动紧固套转动，以实现对螺栓的紧固操作，紧固完成后，卡臂逐渐脱离卡臂套并向外侧张开，进而松开螺栓，完成螺栓紧固作业。相对于现有技术，通过卡臂的收张动作可适应不同规格螺栓的复紧操作，其适应性较强，适用范围较广。

优化的，所述工作臂包括基座，所述基座上转动安装有第一支架，所述第一支架上设置有第一直线往复机构以及能够检测第一直线往复机构的活动端移动位置的第一检测机构，所述第一直线往复机构的活动端设置有第二支架，所述第二支架上设置有第二直线往复机构以及能够检测第二直线往复机构的活动端移动位置的第二检测机构，所述自适应式螺栓紧固头设置在第二直线往复机构的活动端，自适应式螺栓紧固头平行于第二直线往复机构活动端的移动方向。

实际应用中，基座可用于将工作臂安装在使用位置，第一支架转动时可带动第一直线往复机构、第一检测机构、第二支架、第二直线往复机构、第二检测机构等一同旋转，第一直线往复机构的活动端移动时，则可带动第二支架、第二直线往复机构、第二检测机构移动，第二直线往复机构的活动端移动时则可带动安装在第二直线往复机构活动端上工具移动至工作位置，在实际动作过程中，第一检测机构、第二检测机构可分别检测第一直线往复机构的活动端移动位置及第二直线往复机构的活动端移动位置，因而得到工作臂活动端移动位置，确保工作臂能够正常工作。

优化的，所述基座上转动安装有转盘，所述第一支架设置在所述转盘上，所述基座上还设置有转盘驱动电机。

实际应用中，通过转盘驱动电机可驱动转盘转动，进而带动工作臂活动端移动至工作位置，工作范围较广。

优化的，所述第一直线往复机构包括设置在第一支架上的第五滑块，还包括往复件以及往复件驱动机构，所述往复件通过第四导轨滑动安装在所述第五滑块上；所述往复件驱动机构包括设置在第一支架上的往复件驱动电机，往复件驱动电机的输出轴设置有往复齿轮，所述往复件上设置有与所述往复齿轮啮合的往复齿条。

优化的，所述第一检测机构包括设置在所述第一支架上的第一编码器，所述第一编码器连接至所述往复齿轮。

实际应用中，往复件驱动电机带动往复齿轮转动，进而可通过往复齿条驱动往复件往复运动，此过程中，可通过第一编码器检测往复齿轮的圈速，进而可得到所述往复件的移动位置，其结构简单，检测方便。

优化的，所述第二直线往复机构包括滑动安装在所述第二支架上的活动块，还包括转动安装在所述第二支架上的第二丝杆，所述活动块通过螺纹与所述第二丝杆连接，所述第二支架上还设置有丝杆驱动件。

优化的，所述第二检测机构包括设置在所述第二支架上的第二编码器，所述第二编码器连接至所述第二丝杆。

实际应用中，丝杆驱动件可带动第二丝杆转动，进而可驱动活动块往复移动，此过程中，第二编码器能够检测第二丝杆圈速，进而可得到所述活动块的移动位置，整体结构简单，检测方便。

优化的，所述第一支架的旋转轴线与所述第一直线往复机构的移动方向之间夹角为45°，所述第二直线往复机构的移动方向垂直于所述第一直线往复机构的移动方向，所述第一支架的旋转轴线、第一直线往复机构的移动方向以及第二直线往复机构的移动方向位于同一平面内。

实际应用中，可将该工作臂安装在攀爬作业平台上，攀爬作业平台攀爬角钢时，所述第一支架的旋转轴线正对角钢塔的角钢中间棱边，第二直线往复机构在第一支架的带动下可分别摆动至角钢的两侧，由于第一支架的旋转轴线与所述第一直线往复机构的移动方向之间夹角为45°，所述第二直线往复机构的移动方向垂直于所述第一直线往复机构的移动方向，所述第一支架的旋转轴线、第一直线往复机构的移动方向以及第二直线往复机构的移动方向位于同一平面内，则第二直线往复机构分别摆动至角钢的两侧时，第二直线往复机构的活动端移动方向垂直于角钢侧面，以便垂直靠近或者远离角钢侧面，方便进行螺栓紧固等相关操作。

优化的，所述紧固杆为螺纹杆，所述紧固套通过螺纹安装在所述紧固杆上，所述紧固电机的侧边设置有锁定机构，锁定机构能够锁定或者松开卡臂套，卡臂套被锁定时，紧固套能够相对于卡臂套轴向移动而不发生转动。

实际应用中，通过工作臂可将自适应式螺栓紧固头移动至需进行螺栓紧固的螺栓处，将紧固套套在待紧固的螺栓上，锁定机构锁定卡臂套，卡臂套不能发生转动，紧固电机驱动紧固杆正转，紧固杆正转的旋向与待紧固螺栓拧紧时的旋向相同，由于紧固套相对于卡臂套不能产生相对转动，因此在螺纹的作用下，所述紧固套仅能够沿轴向向卡臂套内侧移动，与此同时，卡臂套压住卡臂外侧使其第一端向内侧摆动，直至夹紧内侧螺栓，夹紧后，锁定机构松开卡臂套，紧固电机持续驱动紧固杆正转，进而带动紧固套、卡臂套一同转动，以实现对螺栓的紧固操作，紧固完成后，锁定机构锁定卡臂套，紧固电机驱动紧固杆反转，紧固杆将紧固套推出卡臂套，与此同时，卡臂逐渐脱离卡臂套并向外侧张开，进而松开螺栓，完成螺栓紧固作业。相对于现有技术，通过卡臂的收张动作可适应不同规格螺栓的复紧操作，其适应性较强，适用范围较广。

优化的，所述紧固套上设置有平行于紧固套轴向的安装槽，所述卡臂位于安装槽中；所述卡臂与安装槽之间设置有摆动导向机构。

优化的，所述摆动导向机构包括设置在安装槽侧壁上的导槽以及设置在所述卡臂侧边的导向凸起部，所述导向凸起部与导槽滑动配合，所述卡臂绕其铰接轴摆动时，所述导向凸起部能够在导槽中滑动。

导向凸起部与导槽滑动配合形成的摆动导向机构能够在卡臂摆动起到导向作用，进而确保卡臂摆动较为顺畅、稳定、可靠。

优化的，所述卡臂与紧固套之间设置弹性体，所述弹性体能够使卡臂具有向外张开的趋势。

优化的，所述卡臂的第一端内侧设置有夹持凸起部；所述卡臂的外侧设置有楔形凸起，自卡臂的第一端至第二端，所述楔形凸起的厚度逐渐变小。

当紧固套向卡臂套内部轴向移动时，卡臂套能够压住卡臂外侧的楔形凸起，进而使其第一端向内侧摆动，实现夹持，其整体结构简单，动作可靠。

优化的，所述紧固套内壁上设置有若干个平行于所述紧固套轴向的定位棱，定位棱沿紧固套圆周方向均匀分布。

当螺栓规格较大时，卡臂张开不直接作用在螺栓上，此时可通过定位棱与定位棱之间形成的凹槽卡住螺栓棱边，进而实现夹持复紧操作。

优化的，所述卡臂套外侧设置有止转台阶，所述锁定机构包括平行设置在所述紧固电机侧边的电推杆，所述电推杆的活塞杆能够伸出并挡在所述止转台阶外侧进行止转，或者缩回并脱离止转台阶。

实际应用中，电推杆的活塞杆伸出，挡在止转台阶外侧，以实现止转，或者缩回并脱离止转台阶，其结构原理较为简单，动作可靠。

优化的，所述紧固杆能够驱动紧固套转动，所述卡臂套包括位于内侧的转子以及位于外侧的定子，所述转子套在所述紧固套外侧，所述紧固电机的侧边设置有卡臂套推拉机构，所述卡臂套推拉机构的活动端与所述定子连接，卡臂套推拉机构能够驱动卡臂套轴向往复移动。

实际应用中，紧固套置于螺栓上后，卡臂套推拉机构推动卡臂套移动，在卡臂套的转子作用下，卡臂向内侧摆动收拢，进而夹持住螺栓，通过紧固电机、紧固杆驱动紧固套及转子转动，此时转子可相对于定子转动，进而实现螺栓紧固操作，紧固完成后，卡臂套推拉机构拉动卡臂套移动，转子逐渐脱离各个卡臂，各个卡臂张开，进而松开螺栓，其整体结构、原理较为简单，动作可靠。

本发明还公开一种螺栓紧固攀爬作业平台，包括上述的螺栓紧固装置，还包括攀爬作业平台，所述螺栓紧固装置通过工作臂安装在所述攀爬作业平台上。

本发明中的螺栓紧固攀爬作业平台在实际应用时，可将其应用于角钢塔的攀爬及螺栓紧固作业，将攀爬作业平台置于角钢塔的角钢上，并可通过螺栓紧固装置对角钢上的螺栓进行复紧作业，相对于现有技术，通过卡臂的收张动作可适应不同规格螺栓的复紧操作，其适应性较强，适用范围较广。

优化的，所述螺栓紧固装置滑动安装在所述攀爬作业平台上。

本发明的优点在于：

1.本发明中的螺栓紧固装置在实际应用时，通过工作臂可将自适应式螺栓紧固头移动至需进行螺栓紧固的螺栓处，将紧固套套在待紧固的螺栓上，紧固套能够沿轴向向卡臂套内侧移动，与此同时，卡臂套压住卡臂外侧使其第一端向内侧摆动，直至夹紧内侧螺栓，夹紧后，紧固电机持续驱动紧固杆正转，进而带动紧固套转动，以实现对螺栓的紧固操作，紧固完成后，卡臂逐渐脱离卡臂套并向外侧张开，进而松开螺栓，完成螺栓紧固作业。相对于现有技术，通过卡臂的收张动作可适应不同规格螺栓的复紧操作，其适应性较强，适用范围较广。

2.实际应用中，基座可用于将工作臂安装在使用位置，第一支架转动时可带动第一直线往复机构、第一检测机构、第二支架、第二直线往复机构、第二检测机构等一同旋转，第一直线往复机构的活动端移动时，则可带动第二支架、第二直线往复机构、第二检测机构移动，第二直线往复机构的活动端移动时则可带动安装在第二直线往复机构活动端上工具移动至工作位置，在实际动作过程中，第一检测机构、第二检测机构可分别检测第一直线往复机构的活动端移动位置及第二直线往复机构的活动端移动位置，因而得到工作臂活动端移动位置，确保工作臂能够正常工作。

3.实际应用中，通过转盘驱动电机可驱动转盘转动，进而带动工作臂活动端移动至工作位置，工作范围较广。

4.实际应用中，往复件驱动电机带动往复齿轮转动，进而可通过往复齿条驱动往复件往复运动，此过程中，可通过第一编码器检测往复齿轮的圈速，进而可得到所述往复件的移动位置，其结构简单，检测方便。

5.实际应用中，丝杆驱动件可带动第二丝杆转动，进而可驱动活动块往复移动，此过程中，第二编码器能够检测第二丝杆圈速，进而可得到所述活动块的移动位置，整体结构简单，检测方便。

6.实际应用中，可将该工作臂安装在攀爬作业平台上，攀爬作业平台攀爬角钢时，所述第一支架的旋转轴线正对角钢塔的角钢中间棱边，第二直线往复机构在第一支架的带动下可分别摆动至角钢的两侧，由于第一支架的旋转轴线与所述第一直线往复机构的移动方向之间夹角为45°，所述第二直线往复机构的移动方向垂直于所述第一直线往复机构的移动方向，所述第一支架的旋转轴线、第一直线往复机构的移动方向以及第二直线往复机构的移动方向位于同一平面内，则第二直线往复机构分别摆动至角钢的两侧时，第二直线往复机构的活动端移动方向垂直于角钢侧面，以便垂直靠近或者远离角钢侧面，方便进行螺栓紧固等相关操作。

7.实际应用中，通过工作臂可将自适应式螺栓紧固头移动至需进行螺栓紧固的螺栓处，将紧固套套在待紧固的螺栓上，锁定机构锁定卡臂套，卡臂套不能发生转动，紧固电机驱动紧固杆正转，紧固杆正转的旋向与待紧固螺栓拧紧时的旋向相同，由于紧固套相对于卡臂套不能产生相对转动，因此在螺纹的作用下，所述紧固套仅能够沿轴向向卡臂套内侧移动，与此同时，卡臂套压住卡臂外侧使其第一端向内侧摆动，直至夹紧内侧螺栓，夹紧后，锁定机构松开卡臂套，紧固电机持续驱动紧固杆正转，进而带动紧固套、卡臂套一同转动，以实现对螺栓的紧固操作，紧固完成后，锁定机构锁定卡臂套，紧固电机驱动紧固杆反转，紧固杆将紧固套推出卡臂套，与此同时，卡臂逐渐脱离卡臂套并向外侧张开，进而松开螺栓，完成螺栓紧固作业。相对于现有技术，通过卡臂的收张动作可适应不同规格螺栓的复紧操作，其适应性较强，适用范围较广。

8.导向凸起部与导槽滑动配合形成的摆动导向机构能够在卡臂摆动起到导向作用，进而确保卡臂摆动较为顺畅、稳定、可靠。

9.当紧固套向卡臂套内部轴向移动时，卡臂套能够压住卡臂外侧的楔形凸起，进而使其第一端向内侧摆动，实现夹持，其整体结构简单，动作可靠。

10.当螺栓规格较大时，卡臂张开不直接作用在螺栓上，此时可通过定位棱与定位棱之间形成的凹槽卡住螺栓棱边，进而实现夹持复紧操作。

11.实际应用中，电推杆的活塞杆伸出，挡在止转台阶外侧，以实现止转，或者缩回并脱离止转台阶，其结构原理较为简单，动作可靠。

12.实际应用中，紧固套置于螺栓上后，卡臂套推拉机构推动卡臂套移动，在卡臂套的转子作用下，卡臂向内侧摆动收拢，进而夹持住螺栓，通过紧固电机、紧固杆驱动紧固套及转子转动，此时转子可相对于定子转动，进而实现螺栓紧固操作，紧固完成后，卡臂套推拉机构拉动卡臂套移动，转子逐渐脱离各个卡臂，各个卡臂张开，进而松开螺栓，其整体结构、原理较为简单，动作可靠。

13.本发明中的螺栓紧固攀爬作业平台在实际应用时，可将其应用于角钢塔的攀爬及螺栓紧固作业，将攀爬作业平台置于角钢塔的角钢上，并可通过螺栓紧固装置对角钢上的螺栓进行复紧作业，相对于现有技术，通过卡臂的收张动作可适应不同规格螺栓的复紧操作，其适应性较强，适用范围较广。

附图说明

图1为本发明实施例中螺栓紧固攀爬作业平台的立体图；

图2-4为本发明实施例中通用式主机的立体图；

图5为本发明实施例中通用式主机隐藏部分部件后的示意图；

图6为本发明实施例中夹爪结构的立体示意图；

图7为本发明实施例中夹爪结构正视图；

图8为本发明实施例中翻转钩爪外翻示意图；

图9为本发明实施例中夹持装置的立体示意图；

图10为本发明实施例中夹爪结构与V型夹块伸缩装置的安装示意图；

图11为本发明实施例中两夹爪结构交叉设置的示意图；

图12为本发明实施例中V型夹块的伸缩示意图；

图13为本发明实施例中夹持装置夹持不同尺寸角钢的示意图；

图14为本发明实施例中夹持装置避障的示意图；

图15为本发明实施例中V型夹块伸缩装置的立体示意图；

图16为本发明实施例中能够俯仰调节的夹持装置的立体示意图；

图17为本发明实施例中能够俯仰调节的夹持装置立体示意图(隐藏安装座)；

图18为本发明实施例中夹持装置俯仰调节示意图；

图19为本发明实施例中倾角调节机构的立体图；

图20为本发明实施例中隐藏摆动板后倾角调节机构的立体图；

图21为本发明实施例中隐藏摆动板及固定板后倾角调节机构的立体图；

图22为本发明实施例中螺栓紧固装置的立体图；

图23、25为本发明实施例中工作臂的立体图；

图24为图1中A的局部放大图；

图26、27为本发明实施例中第一支架旋转轴线正对角钢棱边的示意图；

图28、29为本发明实施例中自适应式螺栓紧固头的立体图；

图30为本发明实施例中自适应式螺栓紧固头的侧视图；

图31为图30中B-B剖视图；

图32-36为本发明实施例中螺栓紧固攀爬作业平台攀爬角钢的示意图；

图37为现有技术中角钢塔的示意图；

其中，角钢-a；通用式主机-1；主机框架-11；第一安装耳-111；控制器-112；电池组-113；工控机-114；固定夹爪俯仰座-12；第二安装耳-121；第一俯仰驱动机构-13；第一俯仰驱动电机-131；俯仰角度检测编码器-132；夹爪安装滑移座-14；作业工具安装滑移座-15；主机导轨-16；第一往复驱动机构-17；第一驱动电机-171；第一皮带-172；第一往复带轮-173；夹爪滑移位置检测编码器-174；第一连接件-175；第二往复驱动机构-18；第二驱动电机-181；第二皮带-182；第二往复带轮-183；作业工具滑移位置检测编码器-184；第二连接件-185；

V型夹块伸缩装置-2；第一安装架-21；第二导轨-211；V型夹块-22；第二滑块-221；伸缩螺母-222；V型槽-223；伸缩检测机构-23；编码器-231；第二带轮-232；第二同步带-233；第一丝杆-24；第一带轮-241；第一同步带-242；伸缩驱动电机-25；

工作臂-3；基座-31；第四滑块-311；转盘-312；转盘驱动电机-313；第一支架-32；第一底板-321；第二底板-322；第二侧板-323；第一直线往复机构-33；第五滑块-331；往复件-332；第四导轨-333；往复件驱动电机-334；往复齿轮-335；往复齿条-336；第一检测机构-34；第二支架-35；第二直线往复机构-36；活动块-361；第二丝杆-362；丝杆驱动件-363；第二检测机构-37；倾角调节机构-4；固定板-41；底板-411；第一侧板-412；俯仰轴-413；第三导轨-414；通孔-415；摆动板-42；俯仰滑槽-421；槽板-422；倾角检测机构-43；第二俯仰驱动机构-44；推拉块-441；俯仰滑销-442；第三滑块-443；第二俯仰驱动电机-444；俯仰驱动丝杆-445；自适应式螺栓紧固头-5；第二安装架-51；紧固电机-52；紧固杆-521；紧固套-53；安装槽-531；卡臂-532；导槽-533；导向凸起部-534；夹持凸起部-535；楔形凸起-536；定位棱-537；卡臂套-54；止转台阶-541；压板部-542；限位环-543；锁定机构-55；活塞杆-551；

夹持装置-6；夹爪固定板-61；第一滑块-611；拉线传感器-612；夹紧滑板-62；翻转钩爪-621；第一导轨-622；开口导槽-623；旋转架-624；夹爪-625；内翻限位部-626；外翻限位部-627；支撑夹块-628；翻转驱动机构-63；钩爪驱动件-631；伸缩销-632；电动推杆-633；滑板驱动机构-64；拉力传感器-641；安装座-65；液压泵-651；两路换向阀-652；液压油缸-653；联动机构-66；联动齿轮-661；联动齿条-662。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，一种螺栓紧固攀爬作业平台，包括攀爬作业平台、螺栓紧固装置，所述螺栓紧固装置通过工作臂3安装在所述攀爬作业平台上。

具体的，所述攀爬作业平台可采用现有技术，例如采用现有技术中能够攀爬角钢塔的攀爬机器人等。本实施例中，如图1所示，所述攀爬作业平台包括通用式主机1、V型夹块伸缩装置2、倾角调节机构4、夹持装置6。所述通用式主机1上设置有至少两个夹持装置6，其中至少有一个夹持装置6能够沿通用式主机1往复移动，如图1所示，本实施例中设置上下两个夹持装置6，上方的夹持装置6可沿通用式主机1上下滑动。

如图9所示，所述夹持装置6包括安装座65、一对夹爪结构，所述夹爪结构包括夹爪固定板61，所述夹爪固定板61上滑动安装有夹紧滑板62，夹紧滑板62的第一端铰接设置有翻转钩爪621，所述翻转钩爪621与夹紧滑板62之间设置有翻转驱动机构63，所述夹爪固定板61上设置有能够驱动夹紧滑板62往复直线滑动的滑板驱动机构64；两夹爪固定板61安装在所述安装座65上，两夹紧滑板62的滑动方向垂直，即两夹紧滑板62交叉垂直设置，两翻转钩爪621的端部均向中间弯曲。

具体的，如图2、3所示，所述通用式主机1包括主机框架11、固定夹爪俯仰座12、第一俯仰驱动机构13、夹爪安装滑移座14、作业工具安装滑移座15、主机导轨16、第一往复驱动机构17、第二往复驱动机构18。

如图4所示，所述主机框架11端部铰接设置有固定夹爪俯仰座12，所述固定夹爪俯仰座12上设置有夹持装置6，所述固定夹爪俯仰座12为矩形板状结构，具体的，位于下方的夹持装置6的安装座65安装在所述固定夹爪俯仰座12上。所述固定夹爪俯仰座12的铰接轴垂直于所述主机框架11的长度方向，所述主机框架11上还设置有能够驱动固定夹爪俯仰座12摆动的第一俯仰驱动机构13。

具体的，如图4所示，所述主机框架11为矩形框架结构，所述主机框架11端部设置有一对第一安装耳111，所述固定夹爪俯仰座12上设置有一对第二安装耳121，第二安装耳121位于所述第一安装耳111内侧，其中一个第一安装耳111与第二安装耳121之间设置有第一俯仰驱动电机131，具体的，所述第一俯仰驱动电机131安装在所述第二安装耳121内侧，第一俯仰驱动电机131的输出轴与该第二安装耳121外侧的第一安装耳111固定连接。

如图4所示，另一个第一安装耳111与第二安装耳121之间设置有俯仰角度检测编码器132。具体的，所述第一安装耳111与第二安装耳121之间可通过轴承与轴配合的方式转动连接，所述俯仰角度检测编码器132设置在所述第二安装耳121内侧，所述俯仰角度检测编码器132与外侧的第一安装耳111固定连接，以检测固定夹爪俯仰座12相对于主机框架11的俯仰角度。所述俯仰角度检测编码器132与第一俯仰驱动电机131同轴设置。

如图3所示，所述主机框架11的腹部滑动安装有夹爪安装滑移座14、作业工具安装滑移座15，所述夹爪安装滑移座14、作业工具安装滑移座15在实际应用中分别用于安装夹持装置6及作业工具，本实施例中，作业工具为螺栓紧固装置，所述夹爪安装滑移座14、作业工具安装滑移座15的滑动方向均平行于所述主机框架11的长度方向，所述作业工具安装滑移座15位于夹爪安装滑移座14与固定夹爪俯仰座12之间，所述夹爪安装滑移座14上设置有夹持装置6，具体的，位于上方的夹持装置6的安装座65安装在所述夹爪安装滑移座14上。或者，也可将夹爪安装滑移座14设置在位于作业工具安装滑移座15与固定夹爪俯仰座12之间的位置，以实现作业工具安装滑移座15安装在主机框架11的前端或者中部。

具体的，如图3所示，所述主机框架11上设置有一对主机导轨16，所述夹爪安装滑移座14、作业工具安装滑移座15分别通过四个滑块滑动安装在所述主机导轨16上。所述夹爪安装滑移座14、作业工具安装滑移座15均为矩形板状结构。

如图5所示，所述主机框架11上设置有第一往复驱动机构17，所述第一往复驱动机构17包括设置在主机框架11上的第一驱动电机171、第一皮带172，所述夹爪安装滑移座14通过第一连接件175连接至第一皮带172。所述第一连接件175通过螺栓安装在所述夹爪安装滑移座14上，所述第一连接件175包括两块夹板，两夹板通过螺钉连接，以将所述第一皮带172夹持在两夹板之间。

如图5所示，所述主机框架11上设置有第一往复带轮173，所述第一驱动电机171、第一往复带轮173分别位于所述主机框架11的两端处，所述第一皮带172绕在第一驱动电机171及第一往复带轮173上，所述主机框架11上还设置有夹爪滑移位置检测编码器174，所述夹爪滑移位置检测编码器174连接至第一往复带轮173。所述第一驱动电机171的旋转轴线平行于所述第一往复带轮173的旋转轴线，第一驱动电机171的旋转轴线垂直于所述固定夹爪俯仰座12的铰接轴。

如图5所示，所述主机框架11上设置有第二往复驱动机构18，所述第二往复驱动机构18包括设置在主机框架11上的第二驱动电机181、第二皮带182，所述作业工具安装滑移座15通过第二连接件185连接至第二皮带182，所述第二连接件185与所述第一连接件175结构及连接方式相同。所述主机框架11上设置有第二往复带轮183，所述第二驱动电机181、第二往复带轮183分别位于所述主机框架11的两端，所述第二皮带182绕在第二驱动电机181及第二往复带轮183上，所述主机框架11上还设置有作业工具滑移位置检测编码器184，所述作业工具滑移位置检测编码器184连接至第二往复带轮183。所述第二驱动电机181的旋转轴线平行于所述第二往复带轮183的旋转轴线，第二驱动电机181的旋转轴线垂直于所述固定夹爪俯仰座12的铰接轴。

进一步的，如图2所示，所述主机框架11的背部还设置有控制器112、电池组113、工控机114。在面对弯曲的物体时，可通过第一俯仰驱动机构13调节固定夹爪俯仰座12相对于主机框架11的俯仰角度，进而实现固定夹爪俯仰座12相对于主机框架11俯仰位置的调节，以满足实际攀爬需求，相对于现有技术，该主机结构较为简单，俯仰调节方便、可靠，适用范围较广。实际应用中，作业工具安装滑移座15用于安装作业工具，如螺栓紧固装置等，作业工具安装滑移座15设置在夹爪安装滑移座14与固定夹爪俯仰座12之间，作业时稳定性较好。进一步的，也可通过电机以及齿轮齿条机构驱动夹爪安装滑移座14、作业工具安装滑移座15往复移动。作业工具安装滑移座15的数量根据实际需求设置，每个作业工具安装滑移座15上安装的螺栓紧固装置的数量根据实际需求书设置。

结合图6、7，所述夹爪结构包括夹爪固定板61、夹紧滑板62、翻转驱动机构63、滑板驱动机构64。

结合图6、7，所述夹爪固定板61上滑动安装有夹紧滑板62，夹紧滑板62的第一端铰接设置有翻转钩爪621，所述翻转钩爪621与夹紧滑板62之间设置有翻转驱动机构63，所述夹爪固定板61上设置有能够驱动夹紧滑板62往复直线滑动的滑板驱动机构64。

具体的，结合图6、7，所述夹爪固定板61上倾斜设置有第一滑块611，所述夹紧滑板62上设置有第一导轨622，所述第一导轨622滑动安装在所述第一滑块611中，所述第一导轨622与夹紧滑板62通过螺钉平行安装在一起。

如图6所示，所述翻转钩爪621包括旋转架624以及安装在所述旋转架624上的夹爪625，旋转架624为条状结构，旋转架624的第一端铰接在第一导轨622、夹紧滑板62的端部，旋转架624第一端内侧设置内翻限位部626，旋转架624内翻至与第一导轨622、夹紧滑板62平行时，内翻限位部626抵在第一导轨622、夹紧滑板62端部内侧。旋转架624第一端外侧设置有外翻限位部627，旋转架624外翻至与第一导轨622、夹紧滑板62垂直时，外翻限位部627抵在第一导轨622、夹紧滑板62端部外侧。

如图6所示，每个旋转架624上通过螺钉安装有一对夹爪625，两夹爪625平行，夹爪625为向内侧弯曲的片状结构，两夹爪625位于旋转架624的两侧，两夹爪625的端部之间通过螺钉安装有支撑夹块628，翻转钩爪621夹持物体时，支撑夹块628内侧与被夹持物体直接接触。进一步的，所述旋转架624上沿其长度方向设置有若干个安装孔，所述夹爪625可通过螺钉安装在不同的安装孔中，以实现夹爪625在旋转架624上位置的调节。

所述翻转驱动机构63能够驱动所述翻转钩爪621向内或者向外翻转。如图7所示，所述翻转驱动机构63包括设置在所述翻转钩爪621外侧的伸缩件，伸缩件垂直于所述翻转钩爪621的铰接轴，伸缩件平行安装在所述旋转架624的外侧，伸缩件的活动端指向旋转架624的第一端，伸缩件的活动端伸出时能够顶在夹紧滑板62外侧，以使翻转钩爪621向内侧翻转。

如图7所示，所述伸缩件包括滑动安装在所述翻转钩爪621外侧的伸缩销632，伸缩销632具体滑动安装在外翻限位部627中，伸缩销632平行于旋转架624，还包括设置在所述翻转钩爪621外侧的电动推杆633，电动推杆633的伸缩端与伸缩销632连接，电动推杆633能够驱动伸缩销632伸缩滑动，伸缩销632端部倒角，伸缩销632伸出时能够顶在夹紧滑板62外侧，以使翻转钩爪621向内侧翻转。

进一步的，如图10所示，所述夹紧滑板62外侧设置有与伸缩销632配合的开口导槽623，伸缩销632伸出时能够在开口导槽623中滑动，或者，可将开口导槽623开设在与夹紧滑板62安装在一起的第一导轨622的外侧。

结合图7、8，所述翻转驱动机构63还包括设置在所述翻转钩爪621与夹紧滑板62之间的钩爪驱动件631，钩爪驱动件631能够使翻转钩爪621向外翻转的趋势。本实施例中，所述钩爪驱动件631采用拉簧，所述外翻限位部627上设置一连接耳，拉簧的两端分别连接在连接耳及夹紧滑板62上。另外，根据实际需求，所述钩爪驱动件631也可采用推杆、拉力绳等。

如图7所示，所述滑板驱动机构64包括设置在夹爪固定板61上的液压杆，液压杆平行于夹爪固定板61的长度方向，液压杆的活塞杆指向夹紧滑板62的第一端，液压杆的活塞杆与夹紧滑板62之间通过拉力传感器641连接。

如图7所示，所述夹爪固定板61上设置有拉线传感器612，拉线传感器612的拉线牵引端连接至夹紧滑板62，拉线传感器612的拉线平行于夹紧滑板62的滑动方向，所述拉线传感器612能够检测夹紧滑板62的伸缩位置。或者，所述拉线传感器612安装在液压杆端部。

本发明中的夹爪结构在实际应用时，夹紧滑板62向其第一端方向滑动，翻转驱动机构63带动翻转钩爪621外翻，即可脱离被夹持物体，且由于翻转钩爪621相对于夹紧滑板62外翻，因而在夹爪结构沿待夹持物体轴向移动时，外翻的翻转钩爪621可避开待夹持物体表面的障碍物，避障能力较强。需进行夹持时，翻转驱动机构63带动翻转钩爪621内翻，翻转钩爪621向内侧收拢，夹紧滑板62向其第二端方向滑动，翻转钩爪621会逐渐靠近直至夹持在物体表面，以实现夹持，相对于现有技术，由于翻转驱动机构63之间作用在翻转钩爪621与夹紧滑板62之间，因而能够为翻转钩爪621提供稳定、可靠的夹持驱动，因而其夹持稳定性以及可靠性更佳。且夹持力量及夹持速度均提高4-5倍。

实际应用时，伸缩件的活动端缩回时，在钩爪驱动件631的作用下，翻转钩爪621绕夹紧滑板62向外翻转，因而在夹爪结构沿待夹持物体轴向移动时，外翻的翻转钩爪621可避开待夹持物体表面的障碍物，避障能力较强。需夹持时，伸缩件的活动端伸出，并顶在夹紧滑板62外侧，并克服钩爪驱动件631的作用力，使翻转钩爪621向内侧翻转，夹紧滑板62向其第二端方向滑动，翻转钩爪621会逐渐靠近直至夹持在物体表面，以实现夹持，其结构原理较为简单，动作可靠。

开口导槽623的设置能够为伸缩销632提供稳定的引导，确保能够沿着预定轨迹准确移动，动作可靠。液压杆依靠液压动作，能够为夹紧滑板62的移动提供强大的动力，进而确保实现稳固夹持，可靠性高。实际应用中，拉线传感器612能够检测夹紧滑板62的伸缩位置，进而得到夹紧滑板62的夹持行程，方便根据检测结构对夹紧滑板62的移动进行相应调整，确保夹紧滑板62能够准确移动至预定位置。

结合图9、10，所述安装座65的作用是为其他零部件提供安装位置，其不限于特定形状，本实施例中，所述安装座65为矩形框架结构。进一步的，所述安装座65中设置有液压泵651、两路换向阀652、液压油缸653，所述液压泵651通过油管一端与液压油缸653相连，一端与两路换向阀652相连，用于输出高压液压油给两路换向阀652；所述两路换向阀652的2个通道分别通过油管与两液压杆相连，两路换向阀652可控制每个通道的液压油输出方向，从而控制两液压杆伸出或缩回；所述液压油缸653用于存储液压油。

如图11所示，两夹紧滑板62之间设置有联动机构66，两夹紧滑板62通过联动机构66能够同步伸缩。具体的，所述联动机构66包括转动安装在夹爪固定板61上的一对相互啮合的联动齿轮661，两联动齿轮661规格相同，两夹紧滑板62上分别设置有平行于夹紧滑板62滑动方向的联动齿条662，两联动齿条662分别与对应的联动齿轮661啮合。

结合图9、10，所述V型夹块伸缩装置2包括第一安装架21、V型夹块22、伸缩检测机构23、第一丝杆24、伸缩驱动电机25。如图9所示，第一安装架21通过夹爪固定板61安装在所述安装座65上，所述第一安装架21上滑动安装有V型夹块22，所述V型夹块22位于两翻转钩爪621中间，V型夹块22垂直于两翻转钩爪621，V型夹块22的滑动方向与两夹紧滑板62的滑动方向之间的夹角均为45°，所述第一安装架21上还设置有能够检测V型夹块22伸缩滑动行程的伸缩检测机构23。

所述第一安装架21的作用是为V型夹块伸缩装置2的其余零部件提供安装位置，其不限于特定形状，只要能够满足将各零部件按照要求安装、配合，并实现相应功能即可。如图15所示，所述第一安装架21上设置有一对平行的第二导轨211，所述V型夹块22通过一对第二滑块221分别滑动安装在对应的第二导轨211上。如图15所示，所述第一安装架21上转动安装有第一丝杆24，所述V型夹块22上设置有与第一丝杆24配合的伸缩螺母222，所述第一安装架21上还设置有能够驱动第一丝杆24转动的伸缩驱动电机25。

进一步的，如图15所示，所述V型夹块22上设置有两个伸缩螺母222，两伸缩螺母222分别位于所述V型夹块22的两端。所述第二滑块221分别安装在两伸缩螺母222内侧。所述第一丝杆24平行设置两个，分别与对应的伸缩螺母222螺纹连接，每个第一丝杆24的端部分别设置有第一带轮241，两个第一带轮241上绕有第一同步带242。上述的一对夹爪结构位于两第一丝杆24中间的位置。如图15所示，所述伸缩驱动电机25采用直角电机，直角电机驱动其中一个第一丝杆24转动，即可通过第一同步带242同步驱动另一第一丝杆24转动。

如图15所示，所述伸缩检测机构23包括设置在第一安装架21上的编码器231，所述编码器231与所述第一丝杆24联动。如图15所示，所述编码器231的转轴及第一丝杆24上分别设置有第二带轮232，两第二带轮232上绕有第二同步带233。或者，将所述编码器231与所述第一丝杆24同轴设置，所述编码器231的转轴与第一丝杆24之间通过联轴器连接。

实际应用中，根据编码器231检测的数据得到V型夹块22的伸缩位置，进而控制伸缩驱动电机25的转动，确保V型夹块22伸缩到位。进一步的，所述V型夹块22上设置有V型槽223，所述V型槽223中设置有缓冲垫，缓冲垫采用橡胶垫。如图12左图所示，两翻转钩爪621分别夹持在角钢的两个边缘位置，V型夹块22则顶在角钢的外侧中间棱边上，进而实现稳固夹持。如图12右图所示，角钢外侧设置有与其外表面贴合的连接板，连接板，亦是直角结构，此时，两翻转钩爪621分别夹持在角钢的两个边缘位置，V型夹块22则顶在连接板的外侧中间棱边上，进而实现稳固夹持。如图13所示的为夹持装置夹持不同规格角钢的示意图。如图14所示，角钢的两个侧面上均垂直设置有脚钉，此时，两翻转钩爪621外翻，进而可避开脚钉，当夹持装置在外力作用下，如在攀爬机器人的作用下，使夹持装置沿角钢长度方向移动时，V型夹块22脱离角钢，两翻转钩爪621也可避开脚钉，确保能够顺畅移动，避免产生干涉。

本发明中的夹持装置6在实际应用时，两夹紧滑板62向各自的第一端方向滑动，翻转驱动机构63带动翻转钩爪621外翻，两翻转钩爪621呈张开姿态，即可脱离被夹持物体，且由于翻转钩爪621相对于夹紧滑板62外翻，因而在夹持装置沿待夹持物体轴向移动时，外翻的翻转钩爪621可避开待夹持物体表面的障碍物，例如可避开角钢表面的脚钉等障碍物，避障能力较强。需进行夹持时，翻转驱动机构63带动翻转钩爪621内翻，两翻转钩爪621向内侧收拢，两夹紧滑板62向各自的第二端方向滑动，翻转钩爪621会逐渐靠近直至夹持在物体表面，以实现夹持，相对于现有技术，由于翻转驱动机构63之间作用在翻转钩爪621与夹紧滑板62之间，因而能够为翻转钩爪621提供稳定、可靠的夹持驱动，因而其夹持稳定性以及可靠性更佳。

联动机构66的设置能够确保两夹紧滑板62同步伸缩、动作一致，进而避免动作不同步而导致的夹持偏差，影响夹持。实际动作时，其中一个夹紧滑板62滑动时，则可通过其上的联动齿条662带动与之啮合的联动齿轮661转动，由于两齿轮啮合并且二者规格相同，因此另一齿轮会驱动另一联动齿条662及夹紧滑板62移动，进而实现同步联动，其整体结构、原理较为简单，动作可靠。

实际应用中，夹持装置6夹住待攀爬物体，V型夹块22用以顶住待攀爬物体，V型夹块22与两翻转钩爪621配合实现稳固夹持，实际应用时，伸缩检测机构23能够检测到V型夹块22的伸缩滑动行程，进而能够得到V型夹块22的准确伸缩距离，确保使V型夹块22能够准确伸出或者缩回，进而确保V型夹块22充分伸出，V型夹块22顶在待攀爬物体上，确保稳定夹持，V型夹块22缩回时则能够充分缩回，进而在夹爪及V型夹块22沿待攀爬物体长度方向移动时能够远离物体表面，避免与待攀爬物体表面的障碍物发生干涉，安全性较好。

实际应用中，伸缩驱动电机25工作时，能够驱动第一丝杆24转动，第一丝杆24转动时则可驱动伸缩螺母222往复移动，以实现V型夹块22的伸缩动作，第一同步带242能够有效确保两个第一丝杆24同步转动，进而实现两伸缩螺母222的同步移动，确保V型夹块22的稳定伸缩。实际应用中，编码器231与第一丝杆24联动则可通过编码器231检测第一丝杆24的圈速，从而得到V型夹块22的伸缩量，用于实时检测V型夹块22的位置，方便根据检测结果对第一丝杆24的转动进行控制，以确保V型夹块22伸缩到位。实际应用中，所述缓冲垫可采用橡胶垫等，以确保V型夹块22的V型槽223顶在待攀爬物体上时避免对物体表面造成损伤，安全性较好。

进一步的，本实施例中，位于上方的夹持装置6还能够实现俯仰调节，具体的，如图16、17所示，位于上方的夹持装置6还包括倾角调节机构4，所述倾角调节机构4包括固定板41、摆动板42、倾角检测机构43、第二俯仰驱动机构44。

如图16、17所示，所述固定板41设置在所述安装座65上，所述固定板41上摆动安装有摆动板42，还包括倾角检测机构43，所述倾角检测机构43能够检测所述摆动板42相对于固定板41摆动的倾角，两夹爪固定板61安装在所述摆动板42上，V型夹块伸缩装置2的第一安装架21安装在夹爪固定板61上。两夹紧滑板62交叉设置，翻转钩爪621及摆动板42分别位于两夹紧滑板62的交叉位置的两侧，所述摆动板42的摆动轴线与两夹紧滑板62的滑动方向之间的夹角均为45°。所述摆动板42的摆动轴线垂直于所述V型夹块伸缩装置2的V型夹块22。

具体的，结合图19、20，所述固定板41包括底板411以及设置在所述底板411两侧的第一侧板412，两第一侧板412平行设置，第一侧板412垂直于底板411，所述摆动板42摆动安装在两第一侧板412之间。

结合图20、21，所述固定板41上设置有俯仰轴413，所述摆动板42转动安装在所述俯仰轴413上。具体的，所述俯仰轴413同轴设置一对，位于两第一侧板412第一端内侧，俯仰轴413垂直于第一侧板412。结合图20、21，所述倾角检测机构43包括安装在所述摆动板42内侧的编码器，所述编码器与所述俯仰轴413同轴设置，所述编码器的转轴连接至其中一个俯仰轴413。

结合图20、21，所述固定板41上设置有第二俯仰驱动机构44，所述第二俯仰驱动机构44能够驱动所述摆动板42相对于所述固定板41摆动。具体的，结合图20、21，所述第二俯仰驱动机构44包括滑动安装在所述固定板41上的推拉块441，推拉块441为T形结构，所述推拉块441的滑动方向垂直于所述摆动板42的摆动轴线，所述推拉块441侧边设置有俯仰滑销442，所述摆动板42上设置有与所述俯仰滑销442滑动配合的俯仰滑槽421，俯仰滑槽421与推拉块441滑动方向之间的夹角大于0°，小于90°。

进一步的，结合图20、21，所述固定板41上设置有一对第三导轨414，第三导轨414平行于第一侧板412，所述推拉块441两端底部各设置一个第三滑块443，所述第三滑块443与第三导轨414一一对应滑动配合。

结合图20、21，所述俯仰滑销442同轴设置一对，对称分布在所述推拉块441两侧，所述俯仰滑槽421与俯仰滑销442一一对应。具体的，所述俯仰滑销442整体为圆柱形，内端设置外螺纹，用于安装在所述推拉块441端面中，俯仰滑销442外端端面处设置一字槽，用以将俯仰滑销442拧入所述推拉块441端面的螺纹孔中。

结合图20、21，所述摆动板42内侧设置有一对槽板422，槽板422截面为L形，槽板422通过螺栓安装在所述摆动板42上，两槽板422对称分布在所述摆动板42的两边，槽板422位于所述第一侧板412内侧，所述槽板422垂直于所述摆动板42，所述俯仰滑槽421位于所述槽板422上。如图19所示，所述摆动板42第一端两侧各设置一安装耳423，安装耳423垂直于所述摆动板42，安装耳423转动安装在所述俯仰轴413上，安装耳423与所述俯仰轴413一一对应，安装耳423位于第一侧板412内侧。

结合图20、21，所述第二俯仰驱动机构44包括设置在固定板41上的第二俯仰驱动电机444以及转动安装在固定板41上的俯仰驱动丝杆445，第二俯仰驱动电机444采用直角减速电机，所述俯仰驱动丝杆445平行于所述推拉块441的滑动方向，所述第二俯仰驱动电机444能够驱动俯仰驱动丝杆445转动，所述俯仰驱动丝杆445与推拉块441通过螺纹驱动连接。

进一步的，如图20所示，所述底板411中部设置通孔415，所述第二俯仰驱动电机444位于所述通孔415中，以第二俯仰驱动电机444转轴为旋转轴线，所述第二俯仰驱动电机444倾斜设置，所述俯仰驱动丝杆445位于所述底板411内侧。本实施例中，根据编码器检测的倾角大小，控制第二俯仰驱动电机444动作，以确保倾角调节至预定大小，满足实际倾角调节需求。

如图18所示，实际应用中，摆动板42可相对于固定板41进行摆动，以实现两夹爪结构的倾角调节，即如图18右图所示的状态，满足攀爬机器人在实际攀爬弯曲物体时的过弯需求，在此过程中，可通过倾角检测机构43检测摆动板42相对于固定板41摆动的倾角，进而得到摆动板42倾角是否符合要求，根据检测结果则可调节摆动板42的倾角，以使其满足倾角要求，提高倾角调节精度，相对于现有技术，该倾角调节机构，可准确检测倾角大小，确保倾角调节精度。

编码器结构简单，方便安装，并且检测结果较为准确可靠，能够满足倾角调节机构实际倾角检测需求。实际动作时，推拉块441往复移动时，带动俯仰滑销442一同移动，由于俯仰滑销442与俯仰滑槽421是滑动配合安装的，且俯仰滑槽421相对于推拉块441滑动方向为倾斜设置，故俯仰滑销442移动时，可通过俯仰滑槽421驱动摆动板42摆动，其结构简单，驱动可靠。实际动作时，第二俯仰驱动电机444驱动俯仰驱动丝杆445转动，进而带动推拉块441往复移动，整体结构、原理较为简单，动作可靠，并且可通过俯仰驱动丝杆445实现自锁，结构较为稳定。

本实施例中，所述螺栓紧固装置包括工作臂3、自适应式螺栓紧固头5，所述螺栓紧固装置通过工作臂3安装在所述攀爬作业平台上。具体的，如图23、24所示，所述工作臂3包括基座31、第一支架32、第一直线往复机构33、第一检测机构34、第二支架35、第二直线往复机构36、第二检测机构37。

如图23所示，所述基座31上转动安装有第一支架32，所述第一支架32上设置有第一直线往复机构33以及能够检测第一直线往复机构33的活动端移动位置的第一检测机构34，所述第一直线往复机构33的活动端设置有第二支架35，所述第二支架35上设置有第二直线往复机构36以及能够检测第二直线往复机构36的活动端移动位置的第二检测机构37。

如图25、27所示，具体的，所述基座31为板状结构，实际应用时，可将基座31安装在所述作业工具安装滑移座15上，以实现整体工作臂3的滑动，进而方便移动至工作位置，适用范围较广。

如图23所示，所述基座31上转动安装有转盘312，或者，实际应用时，也可取消基座31，用作业工具安装滑移座15代替所述基座31，直接将转盘312转动安装在所述作业工具安装滑移座15上。所述第一支架32设置在所述转盘312上，所述基座31上还设置有转盘驱动电机313。具体的，所述基座31上转动有蜗轮，所述转盘312同轴安装在所述蜗轮上，所述转盘驱动电机313的输出轴上设置有蜗杆，所述蜗杆与蜗轮啮合，以实现驱动转盘312转动。

如图23、24所示，所述转盘312为圆盘形，所述第一支架32包括第一底板321、第二底板322、两个第二侧板323，所述第一底板321与第二底板322之间的夹角为45°，所述第二侧板323为弯曲形，第一底板321、第二底板322的两端之间分别通过两个第二侧板323连接，所述第一底板321安装在所述转盘312上。

结合图23-25，所述第一直线往复机构33包括设置在第一支架32上的第五滑块331，还包括往复件332以及往复件驱动机构，所述往复件332通过第四导轨333滑动安装在所述第五滑块331上，所述往复件332为长条形。

具体的，结合图23-25，所述第四导轨333设置一对，两第四导轨333分别设置在往复件332的两侧，且平行于所述往复件332，所述第五滑块331设置一对，分别安装在两个第二侧板323的内侧，两第四导轨333分别与对应的第五滑块331之间滑动安装，第四导轨333及往复件332平行于所述第二底板322。

结合图23-25，所述往复件驱动机构包括设置在第一支架32上的往复件驱动电机334，往复件驱动电机334的输出轴设置有往复齿轮335，所述往复件332上设置有与所述往复齿轮335啮合的往复齿条336。

如图23、24所示，所述第一检测机构34包括设置在所述第一支架32上的第一编码器，所述第一编码器连接至所述往复齿轮335，具体的，所述往复件驱动电机334、第一编码器分别安装在两个第二侧板323上。

如图23所示，所述第二直线往复机构36包括滑动安装在所述第二支架35上的活动块361。所述第二支架35用于为其余零部件提供安装位置，其不限于特定形状，所述第二支架35垂直于所述往复件332。进一步的，可在第二支架35上设置导柱，并在活动块361上设置与导柱滑动配合的导套，以实现导向，或者在所述第二支架35上设置导轨，所述活动块361上设置与导轨滑动配合的滑块，即可实现导向，所述活动块361位于所述第二支架35外侧的部分截面为直角的U形。

如图23所示，还包括转动安装在所述第二支架35上的第二丝杆362，所述活动块361通过螺纹与所述第二丝杆362连接，活动块361伸入到第二支架35内部的部分与所述第二丝杆362配合。所述第二支架35上还设置有丝杆驱动件363，所述丝杆驱动件363包括设置在所述第二支架35一侧的电机，电机的输出轴与第二丝杆362端部之间通过带传动机构联动。如图23所示，所述第二检测机构37包括设置在所述第二支架35上的第二编码器，所述第二编码器与所述第二丝杆362同轴设置，所述第二编码器的转轴连接至所述第二丝杆362。

如图23、26所示，所述第一支架32的旋转轴线与所述第一直线往复机构33的移动方向之间夹角为45°，所述第二直线往复机构36的移动方向垂直于所述第一直线往复机构33的移动方向，所述第一支架32的旋转轴线、第一直线往复机构33的移动方向以及第二直线往复机构36的移动方向位于同一平面内。

实际应用时，第一支架32转动时可带动第一直线往复机构33、第一检测机构34、第二支架35、第二直线往复机构36、第二检测机构37等一同旋转，第一直线往复机构33的活动端移动时，则可带动第二支架35、第二直线往复机构36、第二检测机构37移动，第二直线往复机构36的活动端移动时则可带动安装在第二直线往复机构36活动端上工具移动至工作位置，在实际动作过程中，第一检测机构34、第二检测机构37可分别检测第一直线往复机构33的活动端移动位置及第二直线往复机构36的活动端移动位置，因而得到工作臂活动端移动位置，确保工作臂能够正常工作。进一步的，也可在所述基座31上设置四个第四滑块311，实际应用时，可通过四个第四滑块311将基座31滑动安装在所述主机导轨16上，基座31位于上下两个夹持装置6之间的位置，进而方便整个工作臂的移动，作业范围较广。实际应用中，通过转盘驱动电机313可驱动转盘312转动，进而带动工作臂活动端移动至工作位置，工作范围较广。实际应用中，往复件驱动电机334带动往复齿轮335转动，进而可通过往复齿条336驱动往复件332往复运动，此过程中，可通过第一编码器检测往复齿轮335的圈速，进而可得到所述往复件332的移动位置，其结构简单，检测方便。实际应用中，丝杆驱动件363可带动第二丝杆362转动，进而可驱动活动块361往复移动，此过程中，第二编码器能够检测第二丝杆362圈速，进而可得到所述活动块361的移动位置，整体结构简单，检测方便。

结合图26、27，实际应用中，所述第一支架32的旋转轴线正对角钢塔的角钢中间棱边，第二直线往复机构36在第一支架32的带动下可分别摆动至角钢的两侧，由于第一支架32的旋转轴线与所述第一直线往复机构33的移动方向之间夹角为45°，所述第二直线往复机构36的移动方向垂直于所述第一直线往复机构33的移动方向，所述第一支架32的旋转轴线、第一直线往复机构33的移动方向以及第二直线往复机构36的移动方向位于同一平面内，则第二直线往复机构36分别摆动至角钢的两侧时，第二直线往复机构36的活动端移动方向垂直于角钢侧面，以便垂直靠近或者远离角钢侧面，方便进行螺栓紧固等相关操作。如图28、29所示，所述自适应式螺栓紧固头5包括第二安装架51、紧固电机52、紧固套53、卡臂套54、锁定机构55。如图22所示，所述自适应式螺栓紧固头5通过第二安装架51安装在所述工作臂3的活动块361上，所述紧固套53的轴线平行于活动块361的移动方向。

结合图30、31，所述紧固电机52位于所述第二安装架51中，所述紧固电机52的输出轴上设置有紧固杆521，紧固杆521上通过螺纹同轴安装有紧固套53，所述紧固套53上铰接设置有卡臂532，卡臂532的第一端朝向紧固套53的开口处。

如图31所示，所述卡臂套54设置在紧固套53外侧，紧固套53向卡臂套54内部轴向移动时，卡臂套54能够压住卡臂532外侧使其第一端向内侧摆动，紧固套53向卡臂套54外部轴向移动时，卡臂532的第一端向外侧摆动，所述紧固电机52的侧边设置有锁定机构55，所述锁定机构55设置在所述第二安装架51上。锁定机构55能够锁定或者松开卡臂套54，卡臂套54被锁定时，紧固套53能够相对于卡臂套54轴向移动而不发生转动。具体的，结合图28、29，本实施例中，所述第二安装架51的主要作用是为其他零部件提供安装位置，其不限于特定结构，本实施例中，所述第二安装架51为长方体框架结构，所述紧固电机52安装在框架中间，平行于框架的长度方向，紧固杆521从框架端部伸出。

结合图28、31，所述紧固套53的第一端为圆筒部，圆筒部端部开口，紧固套53的第二端为棱柱部，棱柱部端部开设螺纹孔，该螺纹孔与紧固杆521螺纹连接。圆筒部的外径大于棱柱部的径向尺寸，所述棱柱部的截面为正多边形，如正四边形、正五边形、正六边形等，对应的，所述卡臂套54中间开设有正多边形孔，以与棱柱部轴向滑动配合，棱柱部与卡臂套54仅能够沿轴向相对滑动，而不能产生相对转动。

如图28所示，所述紧固套53上设置有平行于紧固套53轴向的安装槽531，所述卡臂532位于安装槽531中。所述卡臂532沿所述紧固套53的圆周方向均匀设置若干个。结合图28、29，本实施例中，所述安装槽531设置三个，沿圆筒部的圆周方向均匀分布，安装槽531沿径向连通圆筒部内外。卡臂532与安装槽531一一对应，所述卡臂532的第一端指向圆筒部端部开口处，卡臂532的第二端与安装槽531第二端的侧壁之间铰接，铰接轴平行于卡臂532第二端所处位置圆筒部的切线方向。

进一步的，结合图28、29，所述卡臂532与安装槽531之间设置有摆动导向机构。所述摆动导向机构包括设置在安装槽531第一端两侧壁上的一对导槽533以及设置在所述卡臂532第一端两侧边的一对导向凸起部534，所述导向凸起部534与导槽533滑动配合，所述卡臂532绕其铰接轴摆动时，所述导向凸起部534能够在导槽533中滑动。即，导向凸起部534、导槽533均为以卡臂532第二端的铰接轴为圆心的圆弧形。

进一步的，所述卡臂532与紧固套53之间设置弹性体，所述弹性体能够使卡臂532具有向外张开的趋势。弹性体可采用扭簧，扭簧可安装在卡臂532的铰接轴上，其两端分别顶在卡臂532及紧固套53上，以使卡臂532具有向外张开的趋势即可。或者，弹性体可采用拉簧，拉簧的一端连接至卡臂532的第二端，另一端连接至紧固套53，在拉簧的作用下，使卡臂532具有向外张开的趋势即可。或者，弹性体可采用压簧，压簧的一端顶在所述卡臂532上，另一端顶在紧固套53上，以使卡臂532具有向外张开的趋势即可。

进一步的，如图31所示，所述卡臂532的第一端内侧设置有夹持凸起部535，以实现夹持螺栓。所述卡臂532的外侧设置有楔形凸起536，楔形凸起536位于靠近卡臂532第二端的位置，自卡臂532的第一端至第二端，所述楔形凸起536的厚度逐渐变小。

进一步的，结合图28、29，所述紧固套53内壁上设置有若干个平行于所述紧固套53轴向的定位棱537，定位棱537沿紧固套53圆周方向均匀分布，即定位棱537位于所述圆筒部内侧壁上。

进一步的，结合图28、29，所述卡臂套54的第一端沿圆周方向均匀设置三个压板部542，压板部542从卡臂套54端部沿轴向凸起，压板部542为圆弧形板状结构，与卡臂532一一对应，用以压住楔形凸起536使卡臂532向内摆动。

结合图28、29，所述卡臂套54外侧设置有止转台阶541，止转台阶541沿径向向外凸起，其外端面为平面，止转台阶541对称设置两个，所述锁定机构55包括平行设置在所述紧固电机52侧边的电推杆，电推杆设置两个，与止转台阶541一一对应，电推杆平行于卡臂套54的轴线，所述电推杆的活塞杆551能够伸出并挡在所述止转台阶541外侧进行止转，或者缩回并脱离止转台阶541。

进一步的，如图31所示，所述卡臂套54的第二端安装有限位环543，限位环543的内孔与卡臂套54的内孔相同，限位环543与紧固套53的棱柱部之间轴向滑动配合。

本发明中的自适应式螺栓紧固头在实际应用时，将紧固套53套在待紧固的螺栓上，锁定机构55锁定卡臂套54，卡臂套54不能发生转动，紧固电机52驱动紧固杆521正转，紧固杆521正转的旋向与待紧固螺栓拧紧时的旋向相同，由于紧固套53相对于卡臂套54不能产生相对转动，因此在螺纹的作用下，所述紧固套53仅能够沿轴向向卡臂套54内侧移动，与此同时，卡臂套54压住卡臂532外侧使其第一端向内侧摆动，直至夹紧内侧螺栓，夹紧后，锁定机构55松开卡臂套54，紧固电机52持续驱动紧固杆521正转，进而带动紧固套53、卡臂套54一同转动，以实现对螺栓的紧固操作，紧固完成后，锁定机构55锁定卡臂套54，紧固电机52驱动紧固杆521反转，紧固杆521将紧固套53推出卡臂套54，与此同时，卡臂532逐渐脱离卡臂套54并向外侧张开，进而松开螺栓，完成螺栓紧固作业。相对于现有技术，通过卡臂532的收张动作可适应不同规格螺栓的复紧操作，其适应性较强，适用范围较广。

导向凸起部534与导槽533滑动配合形成的摆动导向机构能够在卡臂532摆动起到导向作用，进而确保卡臂532摆动较为顺畅、稳定、可靠。当紧固套53向卡臂套54内部轴向移动时，卡臂套54能够压住卡臂532外侧的楔形凸起536，进而使其第一端向内侧摆动，实现夹持，其整体结构简单，动作可靠。当螺栓规格较大时，卡臂532张开不直接作用在螺栓上，此时可通过定位棱537与定位棱537之间形成的凹槽卡住螺栓棱边，进而实现夹持复紧操作。实际应用中，电推杆的活塞杆551伸出，挡在止转台阶541外侧，以实现止转，或者缩回并脱离止转台阶541，其结构原理较为简单，动作可靠。

或者，所述紧固杆521与紧固套53固定连接，所述卡臂套54包括位于内侧的转子以及位于外侧的定子，转子与定子之间设置轴承，以实现二者之间的相对转动，所述转子套在所述紧固套53外侧，所述紧固电机52的侧边设置有卡臂套推拉机构，卡臂套推拉机构可采用电动推杆，卡臂套推拉机构对称设置两个，分别位于紧固电机52的两侧，所述卡臂套推拉机构的活动端与所述定子连接，卡臂套推拉机构能够驱动卡臂套54轴向往复移动。

实际应用中，紧固套53置于螺栓上后，卡臂套推拉机构推动卡臂套54移动，在卡臂套54的转子作用下，卡臂532向内侧摆动收拢，进而夹持住螺栓，通过紧固电机52、紧固杆521驱动紧固套53及转子转动，此时转子可相对于定子转动，进而实现螺栓紧固操作，紧固完成后，卡臂套推拉机构拉动卡臂套54移动，转子逐渐脱离各个卡臂532，各个卡臂532张开，进而松开螺栓，其整体结构、原理较为简单，动作可靠。

本发明中的螺栓紧固攀爬作业平台在实际攀爬角钢时，如图32所示，首先将螺栓紧固攀爬作业平台置于角钢上，此时上下两个夹持装置6均夹持均夹持住角钢，随后螺栓紧固装置下滑至最低处，下方的夹持装置6松开角钢，同时V型夹块伸缩装置2的V型夹块22后退脱离角钢，通用式主机1带着下方的夹持装置6相对于上方的夹持装置6向上滑动，然后下方的夹持装置6夹住角钢，即如图33所示的状态，然后上方的夹持装置6松开角钢，通用式主机1通过固定夹爪俯仰座12的摆动调节通用式主机1的姿态，使通用式主机1向右摆动，为过弯做准备，随后上方的夹持装置6向上滑动，并可通过倾角调节机构4调节夹持装置6相对于角钢的俯仰角度，并夹持住角钢，即如图34所示的状态，随后下方的夹持装置6及通用式主机1上滑，下方的夹持装置6夹持住角钢，即如图35所示的状态，随后两夹持装置6交替夹持角钢实现攀爬，如图36所示的状态为螺栓紧固攀爬作业平台过弯之后夹持在角钢上的示意图。在螺栓紧固攀爬作业平台夹持住角钢时，可通过螺栓紧固装置对角钢两侧面上的螺栓进行拧紧操作。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。