CN107867650A - 一种新型铸铝扁锭立式智能吊运装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种新型铸铝扁锭立式智能吊运装置：包括一行走大车装置、一小车装置、一减速电机、两个卷筒、一组压力传感器、一伸缩套筒、一吊梁、一旋转减速电机、一回转支承、一小齿轮、一带链齿轮的安全离合器、一传动轴、两个传动轴支撑轴承、一传动链条、一链齿轮、一夹紧减速电机、一夹钳装置、电气控制系统等；电气系统控制大车和小车运行，使夹钳装置移动到铸造井正上方，减速电机驱动钢丝绳卷筒转动，夹钳装置下降到设定位置，吊钳在夹紧减速电机驱动下夹紧铸铝扁锭，吊钳上升，把整个铸铝扁锭吊出铸造井，旋转减速电机驱动回转支承旋转90°，行走到铸铝扁锭放置工位，夹钳下降使铸铝扁锭落地平放。本发明的有益效果为：可使企业实现车间智能化管理，可自动吊运、定位精确、安全适用、可靠性高、操作简单、维护方便、可同时满足多种规格铝扁锭的吊运。

Description

一种新型铸铝扁锭立式智能吊运装置

技术领域

本发明涉及是从有色金属冶炼中从铸造井中自动吊出铸铝扁锭的装置，可使企业在车间管理上实现智能化，尤其涉及一种铸铝扁锭立式智能吊运装置。

背景技术

铝合金的熔铸车间环境恶劣，车间物料摆放杂乱无章，人工操作天车把铸铝扁锭从铸造井里吊出，在车间找一块空地随意放置，放置时需要两名工人配合作业，有的企业铸造井的方向与车间纵向垂直，这在放置铸铝扁锭的时候需要旋转90°，由于常用的吊具不能旋转，因此在铸铝扁锭落地的时候需要工人利用天车斜拉手动去旋转，对工人存在一定的安全隐患。常用的吊运装置为机械式吊钳或者液压式吊钳。

机械式吊钳(即俗说的剪子式吊钳)是一种最简单的立式吊钳，它的工作原理就是利用铸铝扁锭的自重和钳口之间的摩擦力，把铸铝扁锭从铸造井里吊运出来，它的优点：操作简单、维护方便、成本低廉。它的缺点：钳口开口较小，一般在200mm-300mm之间一个熔铸车间生产的各种规格铸铝扁锭，需要6-7台的吊钳才能覆盖全部产品从铸造井里吊出，而且在放置铸铝扁锭时容易出现脱落的安全隐患，而且机械式吊钳每一步都需要人工操作，而且不能旋转。

液压立式吊钳是利用液压力的原理使顶尖嵌入到铸铝扁锭里，从而把铸铝扁锭从铸造井里吊运出来。虽然一台液压立式吊钳吊运的产品规格比一台机械式吊钳吊运的范围较广，但受限于液压缸的工作行程，一个熔铸车间生产的各种规格铸铝扁锭，也需要2-3台液压立式吊钳才能覆盖全部产品；液压元件在使用过程中，易产生磨损并导致液压油渗漏，需要有补压装置和经常维修，在工作过程中容易出现安全隐患。因此操作复杂、维修成本大、自重大、体积大等等，都是液压立式吊具的缺点，而且液压立式吊钳每一步都需要人工操作，而且不能旋转。

发明内容

本发明的目的在于改进现有立式吊钳的缺陷，提供一种自动吊运、定位精确、安全适用、可靠性高、工作范围大、操作简单、维护方便的可实现车间智能化管理的铸铝扁锭立式智能化吊运装置。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明提供的一种新型铸铝扁锭立式智能吊运装置包括一带旋转编码器的大车装置、一带线性传感器的小车装置、一减速电机、两个钢丝绳卷筒、一组称重传感器、一伸缩套筒、两个滑轮、一吊梁、一旋转减速电机、一回转支承、一小齿轮、一带链齿轮的安全离合器、一传动轴、两个传动轴支承轴承、一传动链条、一链齿轮、一夹紧减速电机、一夹钳装置、电气控制系统等组成。其中：

所述带旋转编码器的大车装置的轨道上装有横向移动的所述带线性传感器的小车装置，所述减速电机安装在所述小车装置顶部，两边各连接一个所述钢丝绳卷筒，所述称重传感器安装在所述钢丝绳卷筒底座上，所述伸缩套筒连接所述小车装置和所述吊梁，通过所述小车装置上的所述减速机驱动所述两个钢丝绳卷筒转动进行放绳和收绳动作，通过绕在安装在所述吊梁上的两个所述滑轮上的钢丝绳，带动所述吊梁升降和所述伸缩套筒伸缩，所述旋转减速电机安装在吊梁的侧面、所述回转支承安装在吊梁下面与方形横梁连接、所述小齿轮安装在所述旋转减速电机上，并与回转支承的外齿啮合；所述夹紧减速电机安装在所述夹钳装置横梁的上平面，所述夹紧减速电机连接所述传动轴有所述两个支承轴承支撑，所述链齿轮的安全离合器安装在所述传动轴上，并通过所述传动链条与所述吊钳装置中安装的所述链齿轮连接。

所述电气控制系统控制吊钳的逻辑和运行，实现装置的动作要求，达到智能操作、精确定位工作的工艺要求，使装置协调、可控运行。由工业控制计算机实现人机操纵界面，程序控制，具有故障诊断功能。装置设有多处安全保护连锁，以确保运行安全。

本发明的工作原理为：在计算机程序中预先设定好铸造井的位置，选择需要吊运铸铝扁锭的铸造井，在控制系统的设定下，大车装置通过旋转编码器的信号反馈移动到铸造井的纵向坐标位置，然后小车装置通过线性传感器的信号反馈移动到铸造井的横向坐标位置，此时吊钳位于铸造井的正上方，小车装置上的电机驱动两个钢丝绳卷筒转动进行放绳动作，伸缩套筒每一节慢慢伸出，吊梁和夹钳装置下降，通过激光测距，夹钳装置下降到设定高度，在夹紧减速电机的驱动下，两个吊钳相对移动夹紧铸铝扁锭，然后小车装置上的电机驱动两个钢丝绳卷筒转动进行收绳动作，伸缩套筒随着收绳缩回，吊梁带着夹钳装置夹紧铸铝扁锭上升，把铸锭整个吊出铸造井，旋转减速电机驱动回转支承旋转90°，移动到铸铝扁锭的放置工位位置，小车装置上的电机驱动两个钢丝绳卷筒转动进行放绳动作，使铸铝扁锭底部接触地面，此时称重传感器的信号发生变化，大车装置的电机驱动大车行走，同时小车装置的电机驱动钢丝绳卷筒转动进行放绳动作，使吊钳向前行走和下降的速度保持一致，把铸铝扁锭从垂直位置放置为水平位置，此时称重传感器的信号为零，夹紧减速电机驱动夹钳打开，小车装置的电机驱动钢丝绳卷筒转动进行收绳动作，使伸缩套筒收缩带动吊钳装置上升到最高位置，小车装置和大车装置的行走电机驱动大车装置和小车装置回到计算机系统设定的初始位置，等待下一步动作。

所述大车装置安装在车间厂房的轨道上，通过旋转编码器的信号反馈来精确计算大车装置行走的位置，所述小车装置安装在所述大车装置上的轨道上，通过线性传感器来精确计算所述小车装置的行走距离。

所述称重传感器安装在所述小车装置的所述钢丝绳卷筒的底座上，通过质量转换成电信号来反映起吊重物重量，在把铸铝扁锭从垂直状态放置为水平状态的过程中，通过所述称重传感器的电信号变化的反馈来执行铸锭的放置程序，所述伸缩套筒一端连接所述小车装置，另外一端连接所述吊梁，随着钢丝绳的收放动作进行伸缩，保证整个吊钳装置在运行过程中处于刚性状态，不会像传统的吊钳在升降过程中由于钢丝绳的柔性状态会出现摆动，不能快速精确定位，所述回转支承通过螺栓上面连接所述吊梁，下面连接所述夹钳装置，所述小齿轮与回转支承外齿啮合通过所述旋转减速电机驱动旋转，带动所述夹钳装置旋转。

所述开合减速电机安装在所述夹钳装置横梁的上平面，通过连接由所述两个支承轴承支撑，所述带链齿轮的安全离合器安装在所述传动轴上，所述夹紧减速电机输出轴的方向与所述夹钳装置的纵向平行且垂直于所述夹钳装置的中心线。所述传动链条和所述链齿轮垂直于所述夹钳装置，所述传动链条的上端与所述安全离合器的链齿轮相连，下端穿过所述夹钳装置横梁上平面的方孔与安装有所述链齿轮的梯形螺纹丝杠相连。

所述减速电机安装在所述小车顶部，两边各连接一个所述钢丝绳卷筒，通过所述减速电机驱动所述两个卷筒转动进行放绳和收绳动作，通过绕在安装在所述吊梁顶部的所述滑轮上的钢丝绳，使所述吊梁带着所述夹钳装置下降和上升，在铝扁锭放置过程中，通过所述称重传感器的检测，改变所述大车的行走速度，保持所述大车的行走速度和所述夹钳装置下降速度一致，使铝扁锭由垂直位置放置到水平位置过程平稳进行。

使用时，由于在计算机程序中预先设定好铸造井的位置，选择需要吊运铸锭的铸造井，在控制系统的设定下，所述大车装置通过旋转编码器的信号反馈精确移动到铸造井的纵向坐标位置，然后所述小车装置通过线性传感器的信号反馈移精确移动到铸造井的横向坐标位置，此时吊钳位于铸造井的正上方，所述小车装置上的电机驱动两个钢丝绳卷筒转动进行放绳，所述伸缩套筒随着放绳每一节套筒慢慢伸出，带着所述吊梁和所述夹钳装置下降，通过激光测距，所述夹钳装置下降到设定高度，通过信号反馈，所述小车装置上的电机停止工作，所述夹钳装置停止在铸铝扁锭的中心位置，所述夹紧减速电机驱动所述带链齿轮的安全离合器转动，通过所述链条带动所述链齿轮转动，驱动两个吊钳相对移动，通过所述夹紧减速电机输出扭矩检测所述吊钳夹紧铝扁锭，所述夹紧减速电机停止，所述小车装置上的电机驱动两个钢丝绳卷筒转动进行收绳，所述伸缩套筒随着收绳缩回，带着所述吊梁和所述夹钳装置夹紧铸铝扁锭上升，把铸铝扁锭整个吊出铸造井，根据铸铝扁锭放置工位的方向，可能所述旋转减速电机驱动回转支承旋转90°，所述大车装置精确移动到铝扁锭的放置工位的纵向坐标位置，所述小车装置精确移动到铝扁锭的放置工位的横向坐标位置上，此时所述小车装置上的电机驱动两个钢丝绳卷筒转动进行放绳动作，使铸铝扁锭底部接触地面，所述称重传感器的信号发生变化，因此所述大车装置的电机驱动大车行走，同时所述小车装置的电机驱动钢丝绳卷筒转动进行放绳动作，使所述吊钳向前行走和下降的速度保持一致，把铸铝扁锭从垂直位置放置为水平位置，直到所述称重传感器的信号为零，所述夹紧减速电机驱动夹钳打开，所述小车装置的电机驱动钢丝绳卷筒转动进行收绳动作，使所述伸缩套筒收缩带动所述吊钳装置上升到最高位置，所述小车装置和所述大车装置的行走电机驱动所述大车装置和所述小车装置回到计算机系统设定的初始位置，等待下一步动作。

本发明所述的电动立式铸铝扁锭智能化吊钳的有益效果为：可使企业实现车间智能化管理；定位精确，安全适用；夹钳装置采用电动固定销夹紧，停电及其他任何意外情况下均无松脱可能；满足多种规格扁锭的吊运：本发明所述的电动立式铸铝扁锭智能化吊钳可以吊运宽度从800mm至2500mm，厚度300mm至650mm不同规格铝扁锭。优势：本发明所述的电动立式铸铝扁锭智能化吊钳，具有体积小、滑轮到固定销的高度低(可满足在较低矮厂房内吊起超长铝扁锭)、而且操作简单、维护方便等显著特点。因此本发明设备结构简单、安全适用、工作范围广。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1为本发明提供的一种新型铸铝扁锭立式智能吊运装置的结构示意图；

图2为本发明提供的一种新型铸铝扁锭立式智能吊运装置小车和夹钳正视图；

具体实施方式

以下结合附图和实例对本发明作进一步说明：

如图1所示，是本发明提供一种新型的铸铝扁锭立式智能吊运装置，包括带旋转编码器的大车装置1、带拉线编码器的小车装置2，、安装在小车装置2顶部的减速电机17、减速电机17两边各连接一个钢丝绳卷筒16、位于小车2底部的伸缩套筒4，安装在钢丝绳卷筒16底座上的称重传感器3、吊梁5、安装在吊梁5两端的滑轮18、与吊梁5下平面连接的回转支承7、安装在吊梁5底部侧面的旋转减速电机6、安装在旋转减速电机6上与回转支承7外齿啮合的小齿轮8、夹钳装置10、位于夹钳装置10横梁上平面的夹紧减速电机9、与夹紧减速电机9连接的传动轴11、支撑传动轴11的两个支承轴承12、带链齿轮的安全离合器13安装在传动轴11的一端、传动链条14、链齿轮15。

所述带旋转编码器的大车装置1上装有横向移动的带线性传感器的小车装置2(如图2)，所述减速电机17安装在所述带线性传感器的小车装置2顶部，两边各连接一个所述钢丝绳卷筒16，所述称重传感器3安装在所述钢丝绳卷筒16底座上，所述伸缩套筒4位于所述带线性传感器的小车装置2底部，通过所述减速电机17驱动所述两个钢丝绳卷筒16转动，通过绕在安装在所述吊梁5上的两个所述滑轮18上的钢丝绳，带动所述吊梁5上升下降，使所示伸缩套筒4收缩和伸开，所述旋转减速电机6安装在所述吊梁5的侧面、所述回转支承7安装在所述吊梁5下面与所述夹钳装置10(如图2)连接、所述小齿轮8安装在旋转减速电机6上，并与回转支承7的外齿啮合；所述夹紧减速电机9安装在所述夹钳装置10横梁的上平面，所述夹紧减速电机9连接所述传动轴11由所述两个支承轴承12支撑，所述带链齿轮的安全离合器13安装在所述传动轴11上，并通过所述传动链条14与所述吊钳装置中安装的所述链齿轮15连接。

所述带旋转编码器的大车装置1和所述带线性传感器的小车装置2通过控制系统的设定使所述带旋转编码器的大车1和所述带线性传感器的小车装置2移动到设定好的位置。

所述减速电机17安装在所述带线性传感器的小车装置2顶部，两边各连接一个所述钢丝绳卷筒16，通过所述减速电机17驱动所述两个钢丝绳卷筒16转动进行放绳和收绳动作，通过绕在安装在所述吊梁5顶部的所述滑轮18上的钢丝绳，使所述吊梁5带着所述夹钳装置18下降和上升，使所述伸缩套筒4伸开和缩回，所述回转支承7通过螺栓上面连接所述吊梁5，下面连接所述夹钳装置10，所述小齿轮8与回转支承7外齿啮合通过旋转减速电机6驱动旋转，在铝扁锭放置过程中，通过所述称重传感器3的检测，改变所述带旋转编码器的大车装置1行走速度，使铝扁锭由垂直位置放置水平位置过程平稳进行。

使用时，通过在控制系统中预先设定好的铸造井的位置，使带旋转编码器的大车装置1在其驱动装置作用下从初始零位行走到与铸造井平行的位置停下，带线性传感器的小车装置2在其驱动装置的作用下精确横移到铸造井的正上方位置停下，减速电机17驱动两个钢丝绳卷筒16转动进行放绳动作，通过绕在安装在吊梁5上的滑轮18上的钢丝绳，使吊梁5带着夹钳装置18下降，伸缩套筒4随着伸开，通过激光打点测距，夹钳装置10下降到设定高度位置停下，夹钳装置10在夹紧减速电机9驱动下两个吊钳相对运动，夹紧铝扁锭，这时所述夹紧减速电机9停止转动，然后减速电机17反转驱动两个钢丝绳卷筒16转动进行收绳动作，通过绕在安装在吊梁5上的滑轮18上的钢丝绳，使吊梁5带着夹钳装置10上升，伸缩套筒随着缩回。

旋转减速电机6驱动小齿轮8与回转支承7外齿啮合传动，带动夹钳装置10和铝扁锭旋转90°，然后，带旋转编码器的大车装置1行走到控制系统到设定的铝扁锭存放区域，带线性传感器的小车装置2精确横移到铝扁锭放置1#工位正上方，减速电机17驱动两个钢丝绳卷筒16转动进行放绳动作，通过绕在安装在吊梁5上的所述滑轮18上的钢丝绳，使吊梁5带着夹钳装置10下降，使铝扁锭底部落地。这时称重传感器3测量的重量减小，由于减速电机驱动17两个钢丝绳卷筒16继续进行放绳动作，因此必须使带旋转编码器的大车装置1移动速度和夹钳装置10落下速度保持一致，才能保证铝扁锭的放置动作安全平稳的进行，此时铝扁锭底部已由地面支承，在电动立式铸铝扁锭智能化吊钳的牵引下，铝扁锭缓缓倾倒90°，由垂直位置放置到水平位置。

启动夹紧驱动减速电机9，通过连接由两个支承轴承12支撑的传动轴11驱动安装在其上面的带链齿轮的安全离合器13、传动链条14、链齿轮15、使夹钳装置10的两个吊钳相对向外移动，松开铝扁锭，减速电机17驱动两个钢丝绳卷筒16进行收绳动作，吊起吊运装置上升到预定高度，伸缩套筒4全部缩回，启动旋转减速电机6，通过小齿轮8与回转支承7外齿啮合传动，使夹钳装置10旋转至初始位置，带旋转编码器的大车装置1和所述带线性传感器的小车装置2移动到设定初始零位置，等待进行下一个工序。

Claims (3)

1.一种新型铸铝扁锭立式智能吊运装置，其特征在于：包括一大车装置、一小车装置、一减速电机、两个钢丝绳卷筒、一组称重传感器、一伸缩套筒、两个滑轮、一吊梁、一旋转减速电机、一回转支承、一小齿轮、一带链齿轮的安全离合器、一传动轴、两个传动轴支承轴承、一传动链条、一链齿轮、一夹紧减速电机、一夹钳装置等；其中：所述大车装置上装有横向移动的带线性传感器的所述小车装置，所述称重传感器安装在所述小车装置上的所述钢丝绳卷筒的底座上，所述减速电机安装在所述小车装置顶部，两边各连接一个所述钢丝绳卷筒，所述伸缩套筒连接所述小车装置和所述吊梁，通过所述减速机驱动所述两个钢丝绳卷筒转动使钢丝绳收放，从而使钢丝绳带着所述吊梁升降和所述伸缩套筒的伸缩，所述旋转减速电机安装在吊梁的侧面、所述回转支承安装在所述吊梁下面与所述夹钳装置横梁连接、所述小齿轮安装在旋转减速电机上，并与回转支承的外齿啮合；所述夹紧减速电机安装在所述夹钳装置横梁的上平面，所述夹紧减速电机连接所述传动轴由所述两个支承轴承支撑，所述链齿轮的安全离合器安装在传动轴上，并通过所述传动链条与所述吊钳装置中安装了所述链齿轮连接。

2.根据权利要求1所述的一种新型铸铝扁锭立式智能吊运装置，其特征在于：所述带旋转编码器的大车装置和所述带线性传感器的小车装置通过控制系统的设定使所述大车装置和所述小车装置平稳快速移动到设定好的位置。

3.根据权利要求1所述一种新型铸铝扁锭立式智能吊运装置，其特征在于：所述回转支承可以360°旋转，满足车间任意方向铸铝扁锭工位的放置，所述伸缩套筒随着所述吊梁升降分节或者同步伸缩，保证了所述夹钳装置能够精确的夹到铸铝扁锭的中间位置而不会有摆动误差和所述回转支承旋转过程中平稳无晃动。