CN103708390A - 工件操纵装置 - Google Patents

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C·K·柯
C·Y·吴
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Keppel Offshore and Marine Technology Centre Pte Ltd
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    • B23P19/00—Machines for simply fitting together or separating metal parts or objects, or metal and non-metal parts, whether or not involving some deformation; Tools or devices therefor so far as not provided for in other classes
    • B23P19/04—Machines for simply fitting together or separating metal parts or objects, or metal and non-metal parts, whether or not involving some deformation; Tools or devices therefor so far as not provided for in other classes for assembling or disassembling parts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
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    • B65G23/00—Driving gear for endless conveyors; Belt- or chain-tensioning arrangements
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Abstract

本发明的实施例提供了能够简化操作过程、提高安全水平和生产效率的工件操纵装置。在一个实施例中，工件操纵装置具有：设置成彼此间隔分开的第一支撑框架和第二支撑框架。每个支撑框架都以可旋转的方式支撑位于支撑框架上的固定装置。所述固定装置夹持工件的相对的两个端部。所述固定装置能够相对于第一支撑框架和第二支撑框架围绕水平轴线旋转以使所述工件转动。

Description

工件操纵装置
技术领域
本发明涉及一种用于操纵工件的装置。特别地，本发明涉及一种用于操纵重量超出手动操作处理能力的工件的装置。
背景技术
船舶制造业经常涉及结构模块的建造。此类结构模块通常由钢材制造而成并且重量远远超出手动操作的处理能力，例如，重量至少在几吨到几十吨以上。为了操纵此类结构模块，例如，在生产线或造船厂处，改变此类结构模块的位置和定向，将结构模块从一个位置移动到另一个位置，需要使用诸如门式起重机和/或履带起重机等重型设备。以翻转结构模块的操作为例，约12.5米长、2.5米宽和1.25米厚且约80吨重的结构模块需要两台起重机，一台起重机将模块悬挂成静止状态来充当支点，另一台起重机围绕支点移动模块以通过拉伸和释放转动模块。
因为起重机仅沿竖直方向进行起重作业，因此此类重型结构模块的转动、翻转和旋转通常需要两台起重机并在人工的辅助下完成该工作。此类重型结构模块的翻转通常需要几个小时。这样的操作存在与操作者安全有关的问题并且是劳动密集型的。此外，由于起重机的可用性在造船厂的运行能力起到主要作用，因此对造船厂的运行而言，迫切需要减少对起重机的需求。
因此，需要提供一种解决方案以简化结构模块的翻转操作，提高安全水平并减少起重机的占用时间。
发明内容
本发明的实施例提供了能够简化操作过程、提高安全水平和生产效率的工件操纵装置。在一个实施例中，工件操纵装置具有：设置成彼此间隔分开的第一支撑框架和第二支撑框架。每个支撑框架都以可旋转的方式支撑位于支撑框架上的固定装置。所述固定装置将会夹持工件的相对的两个端部。所述固定装置能够相对于第一支撑框架和第二支撑框架围绕水平轴线旋转以使所述工件转动。
下文的详细描述将使本发明的其它方面和优点变得更加清楚，并将通过举例的方式示出本发明的发明构思。
附图说明
将通过参考附图详细地描述本发明的这些其它方面，其中：
图1是示出了根据本发明的一个实施例的工件操纵装置的示意性透视图；
图2是示出了图1的装置和待夹持以进行操纵的工件的分解透视图；
图3是示出了图1的装置在工件就位于装置上并将被夹持以进行操纵时的变型的分解透视图；
图4是示出了图1的装置的驱动机构的放大前视图；
图5是示出了被夹持在图1的装置上并且处于被操纵过程中的工件的透视图；
图6是示出了被夹持在根据本发明的另一实施例的装置上的工件的透视图。
具体实施方式
如图1、图2和图3所示，根据本发明的一个实施例的工件操纵装置100包括支撑框架110、130形式的底座和固定装置120、140，支撑框架110、130设置成彼此间隔分开，固定装置120、140中的每一个都可旋转地支撑在相应的支撑框架110、130上。固定装置120包括上夹持板122和下夹持板124。当夹持板122、124固定在一起时，夹持板122、124用来将工件10的一个端部12夹持在这两个夹持板之间。固定装置120具有由夹持板122、124形成的圆柱形外表面120a。固定装置120通过圆柱形外表面120a接合支撑框架110，使得固定装置120可围绕支撑框架110的水平轴线104相对于支撑框架110旋转。同样，固定装置140包括上夹持板142和下夹持板144。当夹持板142、144固定在一起时，夹持板142、144用来将工件10的另一端部14夹持在这两个夹持板之间。固定装置140具有由夹持板142、144形成的圆柱形外表面140a。固定装置140通过圆柱形外表面140a接合支撑框架130，使得固定装置140可围绕支撑框架110的同一水平轴线104相对于支撑框架130旋转。
上夹持板122、142可通过一根或多根上连接梁150连接在一起。下夹持板124、144也可通过一根或多根下连接梁160连接在一起。以这种方式连接的上夹持板122、142和下夹持板124、144中的每一个夹持板都形成了具有更高结构强度和刚度的一体结构，该结构适合于操纵更大重量和尺寸的工件。
装置100可进一步包括驱动机构来驱动以使固定装置120、140旋转。在一个实施例中，如图4所示，固定装置120包括多个销180，这些销沿固定装置120的圆周128（由直径129限定）固定在上夹持板122和下夹持板124（在图4中仅部分示出了下夹持板124）上。所述多个销180沿平行于水平轴线104的方向对齐。
驱动机构包括与多个销180接合的齿轮或链轮170。齿轮170通过齿轮箱（未示出）与电机相连。因此，齿轮170的旋转将会引起固定装置120的旋转，进而使夹持在固定装置120、140中的工件10旋转。可相应地进行工件的操纵操作，例如，如图5所示，围绕水平轴线104翻转工件。
销180可沿圆周的整圈分布，使得齿轮170能够驱动工件10旋转一整圈。可选地，在工件需要以上下颠倒的方式转动的应用中，销可沿圆周的半圈分布，这样的话，齿轮170将驱动工件旋转半圈。
为增加旋转过程中的结构稳定性，支撑框架110、130可包括一个或多个轴承滚柱172，轴承滚柱172以可旋转的方式接合固定装置120的外表面120a和固定装置140的外表面140a。此外，支撑框架110、130中的一个或多个支撑框架还可包括平台116、136，以允许操作者出于例如协助和监控工件操纵过程和/或对装置进行维护的目的而接近支撑框架。
图6示出了根据本发明另一实施例的工件操纵装置200。装置200具有第一支撑框架210和第二支撑框架230，第一支撑框架210和第二支撑框架230中的每一者都以允许固定装置220、240相对于支撑框架210、230围绕水平轴线204旋转的方式支撑固定装置220、240。固定装置220、240分别包括开口226、246，工件10的一部分设置在开口226、246中。第一支撑框架210和第二支撑框架230之间的距离218是可变的，使得装置200能够适合于操纵不同长度的工件。基于工件10的长度，工件10能够被固定装置220、240夹持在适当的位置以便于操纵操作。
虽然已经结合附图示出了并在上述详细说明中描述了本发明的实施例，但应认识到，本发明不局限于所公开的实施例。因此，本发明应被理解为在不脱离如上述权利要求所阐明和援引的本发明的精神的情况下可以对本发明进行许多重新设置、修改、替换和替代。

Claims (10)

1.一种工件操纵装置，包括：
第一支撑框架和第二支撑框架，所述第一支撑框架和所述第二支撑框架设置成彼此间隔分开；
第一固定装置和第二固定装置，所述第一固定装置和所述第二固定装置中的每一者都以可旋转的方式支撑在所述第一支撑框架和所述第二支撑框架中的相应支撑框架上；
其中，所述第一固定装置和所述第二固定装置将会夹持工件的相对的两个端部；
并且，所述第一固定装置和所述第二固定装置能够相对于所述第一支撑框架和所述第二支撑框架围绕水平轴线旋转以使所述工件转动。
2.根据权利要求1所述的工件操纵装置，其中，所述第一固定装置和所述第二固定装置具有接合所述第一支撑框架和所述第二支撑框架以支撑所述第一固定装置和所述第二固定装置的旋转的圆柱形外表面。
3.根据权利要求2所述的工件操纵装置，其中，所述第一固定装置和所述第二固定装置中的每一者都包括一对夹持板，所述夹持板以可移动的方式彼此联接以将所述工件夹持在所述夹持板之间。
4.根据权利要求3所述的工件操纵装置，还包括将第一夹持板固定在一起的第一连接部和将第二夹持板固定在一起的第二连接部。
5.根据权利要求2所述的工件操纵装置，还包括驱动机构，所述驱动机构接合所述第一固定装置和所述第二固定装置中的至少一者以使所述固定装置旋转。
6.根据权利要求5所述的工件操纵装置，其中，所述第一固定装置和所述第二固定装置中的所述至少一者包括附接在其上的多个销，所述多个销沿所述第一固定装置和所述第二固定装置中的所述至少一者的圆周设置，并且每个销以平行于所述水平轴线的方式对齐，其中，所述驱动机构具有接合所述多个销来使所述固定装置旋转的齿轮。
7.根据权利要求6所述的工件操纵装置，其中，所述多个销沿所述圆周的整圈分布。
8.根据权利要求6所述的工件操纵装置，其中，所述多个销沿所述圆周的半圈分布。
9.根据权利要求1所述的工件操纵装置，其中，所述第一支撑框架和所述第二支撑框架之间的距离是可变的。
10.根据权利要求1所述的工件操纵装置，其中，所述支撑框架中的至少一者包括允许操作者接近的平台。
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