CN103193169B - 一种自动吊装防掉落升降装置 - Google Patents

Abstract

一种自动吊装防掉落升降装置，包括立柱、主控电机、升降箱、悬臂、吊装装置；所述主控电机通过牵引装置连接升降箱，控制升降箱的升降；所述升降箱安装在立柱上；所述悬臂通过升降箱与立柱连接；所述吊装装置安装在悬臂上；通过动力装置，主控电机旋转带动内置钢丝，钢丝牵引自由系统，主控电机正转自由系统通过轨道上升，反转自由系统随之下降，升降速度在1m/s～4m/s范围内可调，下降速率大于上升速率；根据需要调置所需位置，吊装装置自动检测袋包料的位置，将其锁紧；锁紧后主控电机启动，产品上升到所需高度，并且将自由系统横向调置所需位置，将原材料倒入容器内，往复以上三个步骤，实现半自动智能化生产。

Description

一种自动吊装防掉落升降装置

技术领域

本发明属于液压机技术领域，特别是涉及一种自动吊装防掉落升降装置。

背景技术

现升降机构的功能较为单一，仅能实现产品升降，在升降过程中对产品的重量无法确定；现有技术在产品升降过程中，产品容易从升降挂钩上掉落，无任何检测报警装置；当电机失灵时物体会自由落体掉落，导致产品失效，造成经济损失，严重的会造成工伤事故，存在安全问题；现技术产品横向移动只可在0-900mm范围内移动，影响作业半径；现技术产品当悬挂产品超出设计承重后，没有任何警示装置，容易造成安全事故；现有技术产品无法显示一天工作承重量的大小，对设备进行计划性保养较难，造成设备不必须要的损耗。

现有技术设计装置结构复杂，功能单一，无法实现对异常的紧急响应，并且后期维护、保养周期时间无法确定，设备的利用率低，能量损耗大，操作范围比较小，超负荷后仍可继续工作，并且挂钩无检测报警装置安全系数低，同时无法实现对数据的收集。

发明内容

本发明要解决的问题针对现有技术的不足，提供一种自动吊装防掉落升降装置，增加装置的安全性、可靠性，提高工作效率。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种自动吊装防掉落升降装置，包括立柱、主控电机、升降箱、悬臂、吊装装置；所述主控电机通过牵引装置连接升降箱，控制升降箱的升降；所述升降箱安装在立柱上；所述悬臂通过升降箱与立柱连接；所述吊装装置安装在悬臂上；其特征在于：所述吊装装置包括由第一连杆、第二连杆、第三连杆、第四连杆组成的第一连杆组；所述第一连杆、第二连杆形状一样为短直杆；所述第三连杆、第四连杆形状一样为L型杆；所述第一连杆、第二连杆、第三连杆、第四连杆组成类似双菱形结构；所述第一连杆的两个顶端分别和第二连杆的一个顶端、第三连杆L型长边的顶端组成转动副；所述第二连杆的另一个顶端和第四连杆L型长边的顶端组成转动副；所述第三连杆L型长边的中部和第四连杆L型长边的中部的同样位置组成转动副，使得第三连杆和第四连杆对称安装；所述第三连杆L型的拐点和第四连杆L型的拐点之间设置弹簧；所述第三连杆L型短边的顶端与第四连杆L型短边的顶端相互配合设置有抓紧机构。

进一步，还包括第二连杆组，所述第二连杆组与第一连杆组结构大小一样，两组连杆组并排安装组成双排八杆机构；每对连杆之间留有间距并排固定连接，即两个第一连杆之间固定连接，两个第二连杆之间固定连接，以此类推；两组连杆组之间对应的转动副的转动轴线重合；所述抓紧机构为一对夹板，夹板背面为平面，夹持面为锯齿面，两个夹板的锯齿面相互配合；所述一对夹板分别安装在两个第三连杆L型短边的顶端和两个第四连杆L型短边的顶端。

进一步，所述第二连杆组的第三连杆L型的拐点和第四连杆L型的拐点之间设置弹簧。

进一步，所述双排八杆机构有两个，两个双排八杆机构之间设置有中轴、第一压杆、第二压杆和挂杆；所述中轴连接两个双排八杆机构的中部，中轴的轴线，与第三连杆和第四连杆之间的转动副的转动轴线重合；所述挂杆连接两个双排八杆机构的顶部，并通过挂杆与悬臂连接；所述第一压杆连接两个双排八杆机构相对的第一连杆；所述第二压杆连接两个双排八杆机构相对的第四连杆。

进一步，所述升降箱套装在立柱上，并与立柱上的两条滑轨相配合；所述升降箱内设置有8个转辊，每两个转辊为一组安装在一个T型支撑柱上，每两组转辊与一条滑轨配合，四组转辊对称安装；转辊半径为2mm，一组转辊之间的轴心距D₁、两条滑轨之间的距离D₂之间的约束关系为(D₂+2.2mm)≤D₁≤(D₂+2.5mm)and arctan(D₁/2×D₂)＝36°。

进一步，至少两个所述T型支撑柱上安装有微小气缸，所述气缸顶出时，气缸的活塞杆顶在立柱的滑轨上。

进一步，所述转辊上安装有转轮，所述转辊通过转轮与滑轨配合。

进一步，所述立柱底部设置有平衡旋转堆，所述平衡旋转堆包括平衡堆、旋转装置、防护装置；所述立柱高2.4±0.4米，所述平衡堆由厚度为10±2mm的三块正方形钢板A、B、C板堆叠而成，A板边长为350±30mm，B、C板边长为250±30mm；B、C板大小一样，A、B、C板之间通过4个螺栓连接固定，B、C板之间的距离为30mm，A、B板之间的距离为20mm，B、C板平行，A板与B、C板成45度角；所述旋转装置由滚动轴承和实心转轴焊接而成，滚动轴承安装在B板与C板之间，实心转轴上端穿过C板与立柱连接；所述防护装置包括防护栏和限位杆；所述防护栏安装在C板上，由两个限位柱和一个限高杆组成，所述限位柱立装在C板上，所述限高杆安装在两个限位柱的顶端；所述限位杆垂直立柱安装在立柱上，活动范围限制在防护栏内。

进一步，还包括升降感应器，所述升降感应器安装在立柱上，设置在滑轨的底部，感应升降箱的位置，并向主控电机发送控制指令。

进一步，所述吊装装置的内置电机为吊装装置提供动力，实现吊装装置在悬臂上的移动；所述吊装装置与悬臂的连接处设置有位置感应装置，感应物料的位置，并向主控电机和吊装装置的内置电机发送控制指令。

进一步，所述吊装装置安装有重量检测装置，对吊装的物料进行测重后向主控电机发送控制指令。

本发明具有的优点和积极效果是：

通过锁紧机构有效防止产品意外掉落，此机构当锁紧时，在承重范围内，承载越大锁紧能力越大；

通过八轮升降箱，有效防止升降箱在升降过程中出现卡死现象，防止悬臂在绕立柱旋转过程中升降箱出现卡死现象。

通过平衡堆实现机构平稳工作，无晃动。

通过增加升降感应器，实现移动限位减速功能，防止电机失灵出现异常时造成不必要的损失；通过增加重量检测装置，超重后设备无法启动。

附图说明

图1为本发明结构示意图

图2吊装装置结构示意图

图3是图2的左视图

图4是图2的前视图

图5是升降箱结构示意图

图6是平衡旋转堆结构示意图

其中：

    1.立柱             2.主控电机         3.升降箱

    4.悬臂             5.吊装装置         6.第一连杆

    7.第二连杆         8.第三连杆         9.第四连杆

    10.弹簧            11.抓紧机构        12.第一连杆组

    13.第二连杆组      14.中轴            15.第一压杆

    16.第二压杆        17.挂杆            18.滑轨

    19.转辊            20.支撑柱          21.转轮

    22.A板             23.B板             24.C板

    25.限位杆          26.限位柱          27.限高杆

    28.升降感应器

具体实施方式

如图1、2所示，

如图1所示，此装置位于注塑车间上料区，包括立柱1、主控电机2、由升降箱3和悬臂4组成的自由系统、由自动锁紧机构和位置传感器组成的吊装装置5、控制&报警系统和平衡旋转堆组成，该装置的功能主要实现袋装材料运送到一定高度并且准确无误的停靠在指定位置；该装置运作流程为：①通过动力装置，主控电机旋转带动内置钢丝，钢丝牵引自由系统，主控电机的正传自由系统通过轨道上升，反转自由系统随之下降，升降速度在1m/s～4m/s范围内可调，下降速率大于上升速率；②根据需要调置所需位置，吊装装置自动检测袋包料的位置，将其锁紧；③锁紧后主控电机启动，产品上升到所需高度，并且将自由系统横向调置所需位置，将原材料倒入容器内，往复以上三个步骤，实现半自动智能化生产。

如图1、图5所示，自由系统：此系统由悬臂和八轮升降箱组成，满足四个自由度要求，自由灵活，能满足中高复杂升降需求；①悬臂为三角形承重系统，由40mm×40mm方管和直径为10mm的圆管焊接而成，此结构通过结构力学计算满足弯矩和转矩要求，并且设定安全系数为S＝3，最大载重为2000N；②八轮升降箱，此系统由8个半径为2mm的承重转辊组成，为避免自由系统在升降和旋转时，产生角度为36度的死角，使得装置卡死，增设8个转轮与滑轨配合，消除死角的产生，提高稳定性和安全性，并且此装置增设瞬间感触抱死功能，在主控电机停止时，为使得主控电机承载力减少，主控电机停止时，一侧四轮瞬间与滑轨抱死，防止掉落，提升安全系数。

八轮所述升降箱套装在立柱上，并与立柱上的两条滑轨18相配合；八轮所述升降箱内设置有8个转辊19，每两个转辊为一组安装在一个T型支撑柱20上，每两组转辊与一条滑轨配合，四组转辊对称安装；转辊半径为2mm，一组转辊之间的轴心距D₁、两条滑轨之间的距离D₂之间的约束关系为(D₂+2.2mm)≤D₁≤(D₂+2.5mm)and arctan(D₁/2×D₂)＝36°。至少两个所述T型支撑柱上安装有微小气缸，所述气缸顶出时，气缸的活塞杆顶在立柱的滑轨上。所述转辊上安装有转轮21，所述转辊通过转轮与滑轨配合。

如图1、图2、图3、图4所示，吊装装置：此装置安装有位置感应系统和自动锁紧机构；①位置感应系统能够准确的感应袋装料的位置，信号传出主控电机停止运转；②自动锁紧机构的结构装置由双排八杆机构组成，安装双排5000N弹簧，此机构当锁紧时，在承重范围内，承载越大锁紧能力越大。

所述自动锁紧机构包括两个双排八杆机构，每个双排八杆机构包括第一连杆组12和第二连杆组13，两个连杆组并排组装。每个连杆组由包括第一连杆6、第二连杆7、第三连杆8、第四连杆9组成；所述第一连杆、第二连杆形状一样为短直杆；所述第三连杆、第四连杆形状一样为L型杆；所述第一连杆、第二连杆、第三连杆、第四连杆组成类似双菱形结构；所述第一连杆的两个顶端分别和第二连杆的一个顶端、第三连杆L型长边的顶端组成转动副；所述第二连杆的另一个顶端和第四连杆L型长边的顶端组成转动副；所述第三连杆L型长边的中部和第四连杆L型长边的中部的同样位置组成转动副，使得第三连杆和第四连杆对称安装；所述第三连杆L型的拐点和第四连杆L型的拐点之间设置弹簧10；所述第三连杆L型短边的顶端与第四连杆L型短边的顶端相互配合设置有抓紧机构11。

两个双排八杆机构之间设置有中轴14、第一压杆15、第二压杆16和挂杆17；所述中轴连接两个双排八杆机构的中部，中轴的轴线，与第三连杆和第四连杆之间的转动副的转动轴线重合；所述挂杆连接两个双排八杆机构的顶部，并通过挂杆与悬臂连接；所述第一压杆连接两个双排八杆机构相对的第一连杆；所述第二压杆连接两个双排八杆机构相对的第四连杆

如图6所示，平衡旋转堆：此机构由平衡堆、旋转装置和防护装置组成。①平衡堆根据整体结构的高度2.4米，通过三块t＝10mm的钢板，一块350mm和两块250mm的正方钢板堆叠而成，A板22边长为350±30mm，B板23、C板24边长为250±30mm；B、C板大小一样。中间通过直径为10mm的螺栓连接而成，此结构通过结构分析，A板与B、C板成45度角,B、C板平行，满足使用要求，使机构平稳工作，无晃动。A板可以通过膨胀螺栓固定到地面上，但是当此装置工作场地不固定时，也可以不固定也能保证工作的平稳性。②旋转装置：此装置由外径为150mm的滚动轴承和直径为70mm的实心转轴焊接而成，滚动轴承安装在B板与C板之间，使得轴承的工作环境得以保障；③防护装置：为使整体机构的旋转角度得以控制，特增加旋转防护装置，使得在控制范围内，此机构的旋转角度为180度，旋转角度可根据工作环境进行调节。所述防护装置包括防护栏和限位杆25；所述防护栏安装在C板上，由两个限位柱26和一个限高杆27组成，所述限位柱立装在C板上，所述限高杆安装在两个限位柱的顶端；所述限位杆垂直立柱安装在立柱上，活动范围限制在防护栏内。

控制&报警系统：此系统由显示控制器、报警装置组成。①显示控制装置可通过运算，计算出当日某种产品计划数量所需原材料的数量，减少了搬运的浪费现象，同时显示出自由系统的上升和下降速率；同时能够也能起到异常统计作用，计算异常时间；②报警装置：当主控电机出现异常或工作半径等超出限制位置时，报警装置自动报警。

升降感应器28：所述升降感应器安装在立柱上，设置在滑轨的底部，感应升降箱的位置，并向主控电机发送控制指令，自由系统的升降超出升降的限制位置时，主控电机会自动停止放置异常的发生和安全隐患的存在。

以上对本发明的实例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (7)

1.一种自动吊装防掉落升降装置，包括立柱、主控电机、升降箱、悬臂、吊装装置；所述主控电机通过牵引装置连接升降箱，控制升降箱的升降；所述升降箱安装在立柱上；所述悬臂通过升降箱与立柱连接；所述吊装装置安装在悬臂上；其特征在于：所述吊装装置包括由第一连杆、第二连杆、第三连杆、第四连杆组成的第一连杆组；所述第一连杆、第二连杆形状一样为短直杆；所述第三连杆、第四连杆形状一样为L型杆；所述第一连杆、第二连杆、第三连杆、第四连杆组成类似双菱形结构；所述第一连杆的两个顶端分别和第二连杆的一个顶端、第三连杆L型长边的顶端组成转动副；所述第二连杆的另一个顶端和第四连杆L型长边的顶端组成转动副；所述第三连杆L型长边的中部和第四连杆L型长边的中部的同样位置组成转动副，使得第三连杆和第四连杆对称安装；所述第三连杆L型的拐点和第四连杆L型的拐点之间设置弹簧；所述第三连杆L型短边的顶端与第四连杆L型短边的顶端相互配合设置有抓紧机构；

还包括第二连杆组，所述第二连杆组与第一连杆组结构大小一样，两组连杆组并排安装组成双排八杆机构；每对连杆之间留有间距并排固定连接，即两个第一连杆之间固定连接，两个第二连杆之间固定连接，以此类推；两组连杆组之间对应的转动副的转动轴线重合；所述抓紧机构为一对夹板，夹板背面为平面，夹持面为锯齿面，两个夹板的锯齿面相互配合；所述一对夹板分别安装在两个第三连杆L型短边的顶端和两个第四连杆L型短边的顶端；

所述第二连杆组的第三连杆L型的拐点和第四连杆L型的拐点之间设置弹簧；

所述双排八杆机构有两个，两个双排八杆机构之间设置有中轴、第一压杆、第二压杆和挂杆；所述中轴连接两个双排八杆机构的中部，中轴的轴线与第三连杆和第四连杆之间的转动副的转动轴线重合；所述挂杆连接两个双排八杆机构的顶部，并通过挂杆与悬臂连接；所述第一压杆连接两个双排八杆机构相对的第一连杆；所述第二压杆连接两个双排八杆机构相对的第四连杆。

2.根据权利要求1所述的自动吊装防掉落升降装置，其特征在于：所述升降箱套装在立柱上，并与立柱上的两条滑轨相配合；所述升降箱内设置有8个转辊，每两个转辊为一组安装在一个T型支撑柱上，每两组转辊与一条滑轨配合，四组转辊对称安装；转辊半径为2mm，一组转辊之间的轴心距D₁、两条滑轨之间的距离D₂之间的约束关系为(D₂+2.2mm)≤D₁≤(D₂+2.5mm)和

3.根据权利要求2所述的自动吊装防掉落升降装置，其特征在于：至少两个所述T型支撑柱上安装有微小气缸，所述气缸顶出时，气缸的活塞杆顶在立柱的滑轨上。

4.根据权利要求2所述的自动吊装防掉落升降装置，其特征在于：所述转辊上安装有转轮，所述转辊通过转轮与滑轨配合。

5.根据权利要求1所述的自动吊装防掉落升降装置，其特征在于：所述立柱底部设置有平衡旋转堆，所述平衡旋转堆包括平衡堆、旋转装置、防护装置；所述立柱高2.4±0.4米，所述平衡堆由厚度为10±2mm的三块正方形钢板A、B、C板堆叠而成，A板边长为350±30mm，B、C板边长为250±30mm；B、C板大小一样，A、B、C板之间通过4个螺栓连接固定，B、C板之间的距离为30mm，A、B板之间的距离20mm，B、C板平行，A板与B、C板成45度角；所述旋转装置由滚动轴承和实心转轴焊接而成，滚动轴承安装在B板与C板之间，实心转轴上端穿过C板与立柱连接；所述防护装置包括防护栏和限位杆；所述防护栏安装在C板上，由两个限位柱和一个限高杆组成，所述限位柱立装在C板上，所述限高杆安装在两个限位柱的顶端；所述限位杆垂直立柱安装在立柱上，活动范围限制在防护栏内。

6.根据权利要求1所述的自动吊装防掉落升降装置，其特征在于：还包括升降感应器，所述升降感应器安装在立柱上，设置在滑轨的底部，感应升降箱的位置，并向主控电机发送控制指令。

7.根据权利要求1所述的自动吊装防掉落升降装置，其特征在于：所述吊装装置的内置电机为吊装装置提供动力，实现吊装装置在悬臂上的移动；所述吊装装置与悬臂的连接处设置有位置感应装置，感应物料的位置，并向主控电机和吊装装置的内置电机发送控制指令。