CN107191430B - 一种横梁开合装置以及横梁开合控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种横梁开合装置以及横梁开合控制系统，涉及机械设备领域，横梁开合控制系统包括开合控制装置以及横梁开合装置，横梁开合装置包括第一横梁、第二横梁、开合驱动组件以及控制组件，第一横梁与第二横梁并列设置，开合驱动组件包括驱动件、两个支撑件、四个关节轴承以及两个双向连接螺杆，两个支撑件分别固定连接于第一横梁与第二横梁的底部内侧，两个双向连接螺杆的一端分别通过关节轴承铰接于两个支撑件，两个双向连接螺杆的另一端均通过关节轴承铰接于驱动件，控制组件连接于驱动件。相较于现有技术，本发明提供的一种横梁开合装置，易于控制、使用寿命长且开合过程稳定。

Description

一种横梁开合装置以及横梁开合控制系统

技术领域

本发明涉及机械设备领域，具体而言，涉及一种横梁开合装置以及横梁开合控制系统。

背景技术

在机械设备与机械运作中，横梁开合的情况会经常遇到，一般将工件摆放在两根平行的链条上，由于工件尺寸的不同，往往需要调整两根链条的距离。而两根链条往往连接于不同的横梁，这就需要调节横梁之间的距离。

现有的横梁调节装置通常都是通过正反牙丝杠加直角转换器进行控制开合。经发明人调研发现，这种控制方法由于受到加工零部件进度、直角转换器的齿轮间隙、零部件磨损等因素影响，开合装置的同步控制精度很难得到保证，特别是长时间使用后，控制精度更难，甚至出现丝杠卡死、设备不能正常使用的情况。

同时，当横梁长度达到10米及以上时，由于使用的丝杠和直角转换器的数量的增加，要实现同步开合并长期稳定使用就更有难度。

有鉴于此，设计制造出一种易于控制，使用寿命长且能应用于较长横梁的横梁开合装置就显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种横梁开合装置，易于控制、使用寿命长且开合稳定。

本发明的另一目的在于提供一种横梁开合控制系统，操作简单，易于控制精度且能够用于长横梁。

本发明是采用以下的技术方案来实现的。

一种横梁开合装置，包括第一横梁、第二横梁、开合驱动组件以及控制组件，第一横梁与第二横梁并列设置，开合驱动组件包括驱动件、两个支撑件、四个关节轴承以及两个双向连接螺杆，两个支撑件分别固定连接于第一横梁与第二横梁的底部内侧，两个双向连接螺杆的一端分别通过关节轴承铰接于两个支撑件，两个双向连接螺杆的另一端均通过关节轴承铰接于驱动件，控制组件连接于驱动件，用于控制驱动件以驱动两个双向连接螺杆拉合或推开第一横梁与第二横梁。

进一步地，开合驱动组件为多个，多个开合驱动组件沿第一横梁与第二横梁的延伸方向均匀设置在第一横梁与第二横梁之间，且相邻两个开合驱动组件的驱动件相背或相对设置。

进一步地，驱动件为驱动油缸，每个驱动油缸包括缸体、活塞以及活塞杆，每个活塞容置在对应的缸体内，每个活塞杆的一端伸入对应的缸体并与对应的活塞固定连接，另一端铰接于对应的两个关节轴承，多个缸体依次串联且相邻两个缸体通过管路连通。

进一步地，每个缸体内具有相互隔绝的有杆腔和无杆腔，有杆腔和无杆腔通过活塞分隔，相邻的两个有杆腔通过管路连通，相邻的两个无杆腔也通过管路连通。

进一步地，每个支撑件包括支撑台和连接件，每个支撑台贴设在第一横梁靠近底部的内侧壁或第二横梁靠近底部的内侧壁，每个连接件滑动设置于对应的支撑台并与对应的关节轴承铰接。

进一步地，每个双向连接螺杆包括螺杆本体以及设置在螺杆本体两端的连接头，螺杆本体通过两个连接头分别连接于两个关节轴承。

进一步地，横梁开合装置还包括承载组件，承载组件包括多个承载基台、多个第一滚轮组件和多个第二滚轮组件，多个第一滚轮组件固定设置在第一横梁的底部并一一对应地抵接在多个承载基台上，第一横梁通过多个第一滚轮组件可相对承载基台滑动，多个第二滚轮组件固定设置在第二横梁的底部并一一对应地抵接在多个承载基台上，第二横梁通过多个第二滚轮组件可相对承载基台滑动。

一种横梁开合控制系统，包括开合控制装置以及横梁开合装置，横梁开合装置包括第一横梁、第二横梁、开合驱动组件以及控制组件，第一横梁与第二横梁并列设置，开合驱动组件包括驱动件、两个支撑件、四个关节轴承以及两个双向连接螺杆，两个支撑件分别固定连接于第一横梁与第二横梁的底部内侧，两个双向连接螺杆的一端分别通过关节轴承铰接于两个支撑件，两个双向连接螺杆的另一端均通过关节轴承铰接于驱动件，控制组件连接于驱动件，用于控制驱动件以驱动两个双向连接螺杆拉合或推开第一横梁与第二横梁。开合控制装置包括控制器、多个拉杆式位移传感器以及阀门组件，阀门组件连接于驱动件，用于控制驱动件运动，多个拉杆式位移传感器固定连接于第一横梁与第二横梁，用于测定第一横梁与第二横梁的间距，控制器分别与阀门组件和多个拉杆式位移传感器电性连接。

进一步地，横梁开合控制系统还包括报警器与显示器，显示器分别与多个拉杆式位移传感器电性连接，用于接收每个拉杆式位移传感器采集的位移数据并显示出来，报警器与显示器电性连接并依据位移数据选择性地发出报警信号。

进一步地，阀门组件包括第一阀门和第二阀门，第一阀门和第二阀门均连接于驱动件，第一阀门用于控制驱动件带动两个双向连接螺杆拉合第一横梁与第二横梁，第二阀门用于控制驱动件带动两个双向连接螺杆推开第一横梁与第二横梁。

本发明具有以下有益效果：

本发明提供的一种横梁开合装置，将两个支撑件分别固定连接于第一横梁与第二横梁相对的内侧，同时将两个双向连接螺杆的一端分别铰接于两个支撑件，另一端均铰接于驱动件。控制组件连接于第一横梁和第二横梁并与驱动件连接。在该横梁开合装置处于工作状态时，驱动件在控制组件的控制下驱动两个双向连接螺杆拉合或推开第一横梁与第二横梁。相较于现有技术，本发明提供的一种横梁开合装置，采用驱动件与双向连接螺杆的结合来控制第一横梁和第二横梁的开合，易于控制、使用寿命长且开合过程稳定。

本发明提供的一种横梁开合控制系统，将阀门组件连接于驱动件，用于控制驱动件运动，多个拉杆式位移传感器固定连接于第一横梁与第二横梁，用于测定第一横梁与第二横梁的间距，控制器分别与阀门组件和多个拉杆式位移传感器电性连接。利用阀门组件和控制器的结合来实现控制驱动件的功能。在实际运行过程中，多个拉杆式位移传感器收集到不同位置的第一横梁与第二横梁之间的间距数据并将间距数据传递至控制器，控制器依据该间距数据来控制阀门组件，从而控制驱动件的运动。相较于现有技术，本发明提供的一种横梁开合控制系统，由于采用了拉杆式位移传感器与控制器相结合，使得控制精度大大提升，同时操作简单、易于控制。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明第一实施例提供的横梁开合装置的结构示意图；

图2为图1中驱动件的连接结构示意图；

图3为图1中双向连接螺杆与支撑件的连接结构示意图；

图4为本发明第二实施例提供的横梁开合控制系统的结构框图。

图标：100-横梁开合装置；110-第一横梁；130-第二横梁；150-开合驱动组件；151-驱动件；1511-缸体；1513-活塞；1515-活塞杆；153-支撑件；1531-支撑台；1533-连接件；155-双向连接螺杆；1551-螺杆本体；1553-连接头；157-关节轴承；170-承载组件；200-横梁开合控制系统；210-开合控制装置；211-控制器；213-拉杆式位移传感器；215-阀门组件；217-报警器；219-显示器。

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中的附图，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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例中的特征可以相互组合。

第一实施例

参见图1，本实施例提供一种横梁开合装置100，包括第一横梁110、第二横梁130、开合驱动组件150、控制组件(图未示)以及承载组件170，第一横梁110与第二横梁130并列设置，开合驱动组件150设置在第一横梁110与第二横梁130之间，控制组件与开合驱动组件150连接，开合驱动组件150在控制组件的驱动下拉合或推开第一横梁110与第二横梁130。承载组件170设置在第一横梁110与第二横梁130的下方，用于支撑第一横梁110与第二横梁130。

开合驱动组件150包括驱动件151、两个支撑件153、两个双向连接螺杆155以及四个关节轴承157，两个支撑件153分别固定连接于第一横梁110与第二横梁130底部相对的内侧。两个双向连接螺杆155的一端分别铰接于两个支撑件153，两个双向连接螺杆155的一端分别通过关节轴承157铰接于两个支撑件153，两个双向连接螺杆155的另一端均通过关节轴承157铰接于驱动件151，控制组件连接于驱动件151，用于控制驱动件151以驱动两个双向连接螺杆155拉合或推开第一横梁110与第二横梁130。

在本实施例中，开合驱动组件150的两个双向连接螺杆155均呈V字型设置，且两个双向连接螺杆155的夹角随着第一横梁110和第二横梁130的开合发生变化。

开合驱动组件150为多个，多个开合驱动组件150沿第一横梁110与第二横梁130的延伸方向均匀设置在第一横梁110与第二横梁130之间，且相邻两个开合驱动组件150的驱动件151相背或相对设置，使得第一横梁110与第二横梁130的长度得以更长。

在本实施例中，开合驱动组件150的个数为两个，两个开合驱动件151间隔设置在第一横梁110与第二横梁130上，两个驱动件151相背设置，使得两个驱动件151的运动方向相反。值得注意的是，开合驱动组件150的个数并不仅仅限于两个，也可以是四个、六个或者八个等，且相邻两个驱动件151的运动方向相反，开合驱动组件150的个数可以根据第一横梁110和第二横梁130的长度进行适当增减。

承载组件170包括多个承载基台(图未示)、多个第一滚轮组件(图未示)和多个第二滚轮组件(图未示)，多个第一滚轮组件固定设置在第一横梁110的底部并一一对应地抵接在多个承载基台上，第一横梁110通过多个第一滚轮组件可相对承载基台滑动，多个第二滚轮组件固定设置在第二横梁130的底部并一一对应地抵接在多个承载基台上，第二横梁130通过多个第二滚轮组件可相对承载基台滑动。

参见图2，在本实施例中，驱动件151为驱动油缸，每个驱动油缸包括缸体1551、活塞1553以及活塞杆1555，每个活塞1553容置在对应的缸体1551内，每个活塞杆1555的一端伸入对应的缸体1551并与对应的活塞1553固定连接，另一端铰接于对应的两个关节轴承157，多个缸体1551依次串联且相邻两个缸体1551通过管路连通，以使相邻两个驱动件151能够同步运动。

值得注意的是，此处驱动件151并不仅仅限于驱动油缸，也可以是驱动气缸或电动推杆等，在此不作具体限定。

每个缸体1551内具有相互隔绝的有杆腔和无杆腔，有杆腔和无杆腔通过活塞1553分隔，相邻的两个有杆腔通过管路连通，相邻的两个无杆腔也通过管路连通。

在本实施例中，两个缸体1551的无杆腔相应注满液压油并通过油管连通，而两个缸体1551的有杆腔分别作为液压油的输入、输出端。当输入端缸体1551的有杆腔注入液压油时，活塞1553被油压推动，对应的活塞杆1555缩回，输入端缸体1551的无杆腔中的液压油通过油管进入到输出端缸体1551的无杆腔，使得输出端缸体1551对应的活塞杆1555伸出，输出端缸体1551的有杆腔中的液压油通过管路重新进入到外界的液压系统。

需要说明的是，由于两个缸体1551之间通过油管连接，所以只要相应地加长或缩短油管的长度，便可对驱动件151的安装位置进行调节，故两个驱动件151的具体安装位置不受限制。这种情况也适用于多个驱动件151的安装。

参见图3，每个支撑件153包括支撑台1531和连接件1533，每个支撑台1531贴设在第一横梁110的内侧壁或第二横梁130的内侧壁，每个连接件1533的一端固定连接于对应的支撑台1531，另一端铰接于对应的关节轴承157。

每个双向连接螺杆155包括螺杆本体1551以及连接头1553，每个第一关节轴承157固定连接于对应的螺杆本体1551的一端并与支撑件153铰接。

综上所述，本实施例提供了一种横梁开合装置100，将驱动油缸与两个双向连接螺杆155铰接，同时两个双向连接螺杆155分别与安装在第一横梁110侧壁和第二横梁130侧壁的支撑件153通过关节轴承157铰接，使得两个双向连接螺杆155在驱动油缸的驱动下可拉合或推开第一横梁110和第二横梁130。同时，相邻两个驱动油缸通过油管连接，并使得驱动油缸同步运动。而多个开合驱动组件150的设置则使得第一横梁110和第二横梁130的长度得以更长，使得该横梁开合装置100的适应性更强。相较于现有技术，本实施例提供的一种横梁开合装置100，通过驱动油缸来推动第一横梁110和第二横梁130的开合，结构简单，单路液压输入输出控制同步更简单方便，同时不存在使用磨损，不受零部件加工精度影响，使用寿命更长。

第二实施例

参见图4，本实施例提供了一种横梁开合控制系统200，包括开合控制装置210以及横梁开合装置100，其中横梁开合装置100的基本结构和原理及产生的技术效果和第一实施例相同，为简要描述，本实施例部分未提及之处，可参考第一实施例中相应内容。

开合控制装置210包括控制器211、多个拉杆式位移传感器213、阀门组件215、报警器217以及显示器219，阀门组件215连接于驱动件151，用于控制驱动件151运动，多个拉杆式位移传感器213固定连接于第一横梁110与第二横梁130，用于测定第一横梁110与第二横梁130的间距，控制器211分别与显示器219、阀门组件215和多个拉杆式位移传感器213电性连接。显示器219分别与多个拉杆式位移传感器213电性连接，用于接收每个拉杆式位移传感器213采集的位移数据并显示出来，报警器217与显示器219电性连接并依据位移数据选择性地发出报警信号。

在本实施例中，控制器211采用PLC控制器211，由该PLC控制器211来控制阀门组件215，进而控制驱动件151的运动。

在本实施例中，拉杆式位移传感器213为四个，四个拉杆式位移传感器213分布在第一横梁110与第二横梁130上，测定第一横梁110与第二横梁130不同位置的距离并将采集到的位移数据传递到PLC控制器211，同时标定零点位置及最大位置。

阀门组件215包括第一阀门和第二阀门，第一阀门和第二阀门均连接于驱动件151，第一阀门用于控制驱动件151带动两个双向连接螺杆155拉合第一横梁110与第二横梁130，第二阀门用于控制驱动件151带动两个双向连接螺杆155推开第一横梁110与第二横梁130。

在本实施例中，第一阀门和第二阀门均为电磁阀，第一阀门和第二阀门均与PLC控制器211电性连接。具体地，第一阀门和第二阀门均安装在驱动油缸的进油管路上，分布控制第一横梁110和第二横梁130的拉合、推开。

在本实施例中，该横梁开合控制系统200的控制步骤如下：

步骤1：根据需要在显示器219上设定横梁间距，PLC控制器211会将设定的横梁间距与当前间距进行比对。

步骤2：当设定的横梁间距大于当前间距时，PLC控制器211向第二阀门发出控制信号并使得第二阀门通电，打开进油管路，使得驱动油缸带动两个双向连接螺杆155推开第一横梁110与第二横梁130；当设定的横梁间距小于当前间距时，PLC控制器211向第一阀门发出控制信号并使得第一阀门通电，打开进油管路，使得驱动油缸带动两个双向连接螺杆155拉合第一横梁110与第二横梁130。

步骤3：当拉杆式位移传感器213采集到的第一横梁110与第二横梁130的间距与设定的横梁间距一致时关闭第一阀门或第二阀门。

步骤4：关闭第一阀门或第二阀门后，四个拉杆式位移传感器213将采集到的第一横梁110与第二横梁130的间距传递至PLC控制器211，PLC控制器211比对四个拉杆式位移传感器213的测量值，若误差在允许值范围内，则操作停止；若误差在允许范围外，则PLC控制器211控制报警器217发出报警信号。

步骤5：四个拉杆式位移传感器213将采集到的第一横梁110与第二横梁130的间距传递至PLC控制器211进行比对，当四个传感器的测量值中任一个超过预设的保护值范围时，断开第一阀门与第二阀门，同时PLC控制器211控制报警器217发出报警信号。

值得注意的是，步骤5可以与步骤1、步骤2、步骤3或步骤4同步进行，随时监测第一横梁110与第二横梁130的距离，防止第一横梁110和第二横梁130的间距过大。

综上所述，本实施例提供了一种横梁开合控制系统200，用于控制横梁开合，该横梁开合控制系统200通过PLC控制器211来控制两个电磁阀，进而控制驱动油缸带动两个双向连接螺杆155拉合或推开第一横梁110与第二横梁130，操作简单。通过拉杆式位移传感器213向PLC控制器211反馈第一横梁110与第二横梁130的距离，使得该横梁开合控制系统200可以精确控制第一横梁110与第二横梁130的开合距离。同时也通过拉杆式位移传感器213对整个系统进行有效地监控，保护系统安全。相较于现有技术，本实施例提供的一种横梁开合控制系统200，安全、高效同时操作简单，能够精确控制第一横梁110与第二横梁130的开合距离。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种横梁开合装置，其特征在于，包括第一横梁、第二横梁、开合驱动组件以及控制组件，所述第一横梁与所述第二横梁并列设置，所述开合驱动组件包括驱动件、两个支撑件、四个关节轴承以及两个双向连接螺杆，两个所述支撑件分别固定连接于所述第一横梁与所述第二横梁的底部内侧，两个所述双向连接螺杆的一端分别通过所述关节轴承铰接于两个所述支撑件，两个所述双向连接螺杆的另一端均通过所述关节轴承铰接于所述驱动件，所述控制组件连接于所述驱动件，用于控制所述驱动件以驱动两个所述双向连接螺杆拉合或推开所述第一横梁与所述第二横梁。

2.根据权利要求1所述的横梁开合装置，其特征在于，所述开合驱动组件为多个，多个所述开合驱动组件沿所述第一横梁与所述第二横梁的延伸方向均匀设置在所述第一横梁与所述第二横梁之间，且相邻两个所述开合驱动组件的所述驱动件相背或相对设置。

3.根据权利要求2所述的横梁开合装置，其特征在于，所述驱动件为驱动油缸，每个所述驱动油缸包括缸体、活塞以及活塞杆，每个所述活塞容置在对应的所述缸体内，每个所述活塞杆的一端伸入对应的所述缸体并与对应的所述活塞固定连接，另一端铰接于对应的两个所述关节轴承，多个所述缸体依次串联且相邻两个所述缸体通过管路连通。

4.根据权利要求3所述的横梁开合装置，其特征在于，每个所述缸体内具有相互隔绝的有杆腔和无杆腔，所述有杆腔和所述无杆腔通过所述活塞分隔，相邻的两个所述有杆腔通过管路连通，相邻的两个所述无杆腔也通过管路连通。

5.根据权利要求1所述的横梁开合装置，其特征在于，每个所述支撑件包括支撑台和连接件，每个所述支撑台贴设在所述第一横梁的内侧壁或所述第二横梁的内侧壁，每个所述连接件的一端固定连接于对应的所述支撑台，另一端铰接于对应的所述关节轴承。

6.根据权利要求1-5任一项所述横梁开合装置，其特征在于，每个所述双向连接螺杆包括螺杆本体以及设置在螺杆本体两端的连接头，所述螺杆本体通过两个所述连接头分别连接于两个所述关节轴承。

7.根据权利要求1所述的横梁开合装置，其特征在于，所述横梁开合装置还包括承载组件，所述承载组件包括多个承载基台、多个第一滚轮组件和多个第二滚轮组件，多个所述第一滚轮组件固定设置在所述第一横梁的底部并一一对应地抵接在多个所述承载基台上，所述第一横梁通过多个所述第一滚轮组件可相对所述承载基台滑动，多个所述第二滚轮组件固定设置在所述第二横梁的底部并一一对应地抵接在多个所述承载基台上，所述第二横梁通过多个所述第二滚轮组件可相对所述承载基台滑动。

8.一种横梁开合控制系统，其特征在于，包括开合控制装置以及如权利要求1-7任一项所述的横梁开合装置，所述开合控制装置包括控制器、多个拉杆式位移传感器以及阀门组件，所述阀门组件连接于所述驱动件，用于控制所述驱动件运动，多个所述拉杆式位移传感器固定连接于所述第一横梁与所述第二横梁，用于测定所述第一横梁与所述第二横梁的间距，所述控制器分别与所述阀门组件和多个拉杆式位移传感器电性连接。

9.根据权利要求8所述的横梁开合控制系统，其特征在于，所述横梁开合控制系统还包括报警器与显示器，所述显示器分别与多个所述拉杆式位移传感器电性连接，用于接收每个所述拉杆式位移传感器采集的位移数据并显示出来，所述报警器与所述显示器电性连接并依据所述位移数据选择性地发出报警信号。

10.根据权利要求9所述的横梁开合控制系统，其特征在于，所述阀门组件包括第一阀门和第二阀门，所述第一阀门和所述第二阀门均连接于所述驱动件，所述第一阀门用于控制所述驱动件带动两个所述双向连接螺杆拉合所述第一横梁与所述第二横梁，所述第二阀门用于控制所述驱动件带动两个所述双向连接螺杆推开所述第一横梁与所述第二横梁。