[发明专利]机械式垂面位置调节装置

说明书

技术领域

本发明涉及全机械结构的装置，具体地，涉及一种机械式垂面位置调节装置，通过可控的摩擦与自锁，用于快速地、粗略地调节目标物体在垂直平面上的位置，可用于机械装配、晾晒衣物、盆景悬挂等场合。

背景技术

在日常生活、生产中有时需要调节目标物体在某一个垂直平面内的坐标，比如机械产品的装配时，需要移动一些较大型的零部件，可能就会要用到一些电动的吊装设备，这种设备在一些大中型工厂中比较常见，但这样的设备需要在厂房上方安装钢制的轨道，成本也相对较高，也需要消耗额外的电能，对于一些小型的作坊式的私人工厂，并没有条件安装这样的设备。再比如，如今大多数家庭收晾衣物的方式仍然是在高处悬挂绳子或杆，再借助工具将衣物连同衣架一同放上或者取下，由于晾晒衣物的频率较高，这种方式也显得较为不便，且因为绳子在重力作用下常常呈现中部下凹的状态，使得衣物经常集中于一处，减小了与阳光的接触面积，减缓了衣物的干燥速率。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种机械式垂面位置调节装置，能够通过手动的方式，快速、粗略地调节位置。相比传统的方式，更加经济节能，更加方便安全。

为实现以上目的，本发明提供一种机械式垂面位置调节装置，包括：壳体以及设置于所述壳体内部的主滑轮、第一绳索、摩擦块、弹力元件、第三绳索、定摩擦轮、动摩擦轮、副滑轮、第二绳索；

所述主滑轮、第一绳索、摩擦块、弹力元件、第三绳索组成近水平自由度移动系统，其中：

主滑轮设置于第一绳索的上方，用于承受所述装置及目标物在内的重量；第一绳索的下方垂直平面为工作区域，主滑轮能够沿第一绳索改变位置，用于调整目标物在工作区域的近水平位置；

摩擦块设置于第一绳索的下方，用于向主滑轮施加正压力，并产生摩擦力以固定近水平方向的位置；

弹力元件连接主滑轮和摩擦块，摩擦块向主滑轮施加的正压力通过弹力元件产生；

第三绳索固定于摩擦块的下侧，拉动第三绳索，拉力抵消弹力元件的作用力使摩擦块与第一绳索分离，主滑轮在拉力分量的作用下自由沿第一绳索移动；松开第三绳索，弹力元件回缩使得摩擦块压紧第一绳索，产生摩擦力使主滑轮固定；

所述定摩擦轮、动摩擦轮、副滑轮、第二绳索组成垂直自由度移动系统，其中：

定摩擦轮与动摩擦轮设置于摩擦块下方的同侧位置，定摩擦轮与动摩擦轮互相配合，通过控制定摩擦轮与动摩擦轮的自锁与否来固定目标物的垂直方向位置；

副滑轮设置于摩擦块下方与定摩擦轮与动摩擦轮相对的位置，用以调节重心位置，以增加所述装置的稳定性；

第二绳索的一端连接目标物，目标物通过第二绳索挂于定摩擦轮上，并通过控制第二绳索的另一端与垂直方向的夹角以控制定摩擦轮与动摩擦轮是否触发自锁；

所述壳体将上述近水平自由度移动系统和垂直自由度移动系统集成起来，用于限制调节近水平方向功能的摩擦块只能上下移动，并在壳体内侧动摩擦轮对应位置设置有为调节追至方向功能的动摩擦轮诱发自锁用齿形斜表面。

优选地，通过控制所述定摩擦轮与动摩擦轮的自锁与否来固定目标物的垂直方向位置，是指：当动摩擦轮与定摩擦轮脱开时，目标物在垂直方向上失去约束，目标物在人力作用下自由调节位置；当动摩擦轮与定摩擦轮自锁时，目标物的重力产生的自锁效应使其在垂直方向上不能继续下降而固定在某个特定的位置，即达到控制垂直方向位置的目的。

优选地，所述的主滑轮视工况决定是否添加轴承。

优选地，所述的弹力元件视工况选择拉伸弹簧或者橡皮筋。

优选地，所述的摩擦块上部设置有槽或贴装高摩擦系数的材料，用以增加摩擦力。

优选地，所述的摩擦块下侧或与柔性杆件或第二绳索或其他替代物连接，以供使用者操作。

优选地，当目标物较重，单靠人力难以抬升，通过设置多个所述副滑轮组成副滑轮组形成省力的机构；或者当目标物较轻，而所需的行程较大，通过设置多个所述副滑轮组成副滑轮组形成增速的机构，具体视工况而定。

优选地，所述装置添加不同规格的垫柱、垫块，为保证各种厚度不同主滑轮、摩擦块、定摩擦轮、动摩擦轮、副滑轮能够集中在装置的中间位置进行工作，减少装置第二绳索不必要的扭曲，同时防止主滑轮、摩擦块、定摩擦轮、动摩擦轮、副滑轮与壳体产生不必要的摩擦；若主滑轮、摩擦块、定摩擦轮、动摩擦轮、副滑轮宽度相近或其他特殊情况，也可省去垫柱、垫块。

更优选地，所述的垫柱、垫块布置在主滑轮、摩擦块、定摩擦轮、动摩擦轮、副滑轮的两侧，并与主滑轮、摩擦块、定摩擦轮、动摩擦轮、副滑轮相接触。