CN108482436A - 工具搬运装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种带装卸设备的运输装置，具体为工具搬运装置，包括车体、工具箱、弹射机构以及提升机构；工具箱内放置各式检测、拆卸、安装用的工具，方便工作人员取拿工具进行检修工作。配合工作人员进行检修，车体运输工具箱，提升机构可将工具箱提升一定高度，弹射机构使工具箱在空中可以进行水平方向的移动，并且稳定的停留在一处。本发明为了解决检修人员携带全套检修设备到高处检修不便的问题，提供一种工具搬运装置协助工作人员将检修工具运送到位。

Description

工具搬运装置

技术领域

本发明涉及一种带装卸设备的运输装置，具体为一种工具搬运装置。

背景技术

为了食品与药品的安全，在生产加工时，应在无菌车间内灌注。现有的无菌车间已经相当成熟，为了保证车间的无菌环境，无菌车间会尽量实现自动化，减少外部人员的进入，检修人员进入也需要穿戴相关的护具，尽可能减少人员带入细菌或者病毒的可能性。

现有技术的问题是：但当无菌车间内生产加工的设备出现问题需要有工作人员进入检修。工作人员到高空检修位进行检修较为危险，在无菌车间工作人员还要穿戴相关护具并携带各式工具后，自重增加后工作人员在高空检修就更为危险。因此考虑采用机械装置配合检修人员的工作，减少检修人员前往高空检修位需要携带的工具与设备。

发明内容

本发明为了解决检修人员携带全套检修设备到高处检修不便的问题，提供一种工具搬运装置协助工作人员将检修工具运送到位。

本发明提供基础方案是：工具搬运装置，包括车体、工具箱、弹射机构以及提升机构；弹射机构包括弹射座、弹射架、高压气缸、滑轮、弹射索、弹射块以及弹射头，弹射架安装于弹射座，高压气缸安装于弹射架，高压气缸设有活塞，活塞设有活塞杆，活塞杆的末端枢接有滑轮，弹射索一端固定连接弹射架的下端，弹射索的另一端固定连接弹射块，弹射索的中部卷绕于滑轮的端部，弹射头单向卡接于弹射块，弹射块滑动连接于弹射架上，弹射头设有缓冲头部与块状的磁铁部；提升机构包括浮空球、连接卡盘、牵引绳以及卷扬机，连接卡盘设有可伸缩的卡爪，工具箱通过连接卡盘卡接于浮空球下端，连接卡盘下端连接牵引绳，牵引绳连接卷扬机的滚筒；工具箱侧面开口，开口设有箱盖，工具箱顶部设有与连接卡盘卡接的卡槽；弹射机构安装于连接卡盘上，弹射头连接有平移绳，平移绳连接连接卡盘，卷扬机安装车体上；

还包括工具切换机构，工具切换机构包括放置工具箱的传动板、固定于传动板下端面的齿条、与齿条啮合的齿轮以及驱动齿轮的伺服电机；

还包括控制器与遥控器，控制器连接有提升模块、夹持模块以及切换模块，提升模块用于接收控制器的设定信号后控制卷扬机正转或反转，夹持模块用于接收控制器的设定信号后控制连接卡盘的卡爪伸出与收回，切换模块用于接收控制器发出的设定信号后控制伺服电机驱动工具箱移动到提升位置，遥控器用于向控制器发出设定的控制信号。

工作原理：工具箱内放置各式检测、拆卸、安装用的工具，方便工作人员取拿工具进行检修工作。配合工作人员进行检修，车体运输工具箱，提升机构可将工具箱提升一定高度，弹射机构使工具箱在空中可以进行水平方向的移动，并且稳定的停留在一处。

弹射座作为弹射机构的支撑部件，弹射架安装在弹射座上，高压气缸弹射头的弹射提供动能，安装在活塞杆的滑轮与弹射索组成动滑轮组合，动滑轮组合使弹射块的速度是活塞杆速度两倍，弹射时，弹射块速度快能使弹射头速度快，快速的弹射头能飞行更长的距离。弹射头单向卡接于弹射块，弹射块速度快带动弹射头，弹射块速度慢于弹射头，弹射头就会与弹射块分离。缓冲头部吸收弹射头与外物碰撞时的冲击，磁铁部吸附在碰撞的铁磁性工件上。提升机构的浮空球提供浮力，连接卡盘连接浮空球与工具箱，牵引绳连接车体与浮空球，卷扬机收拢或释放牵引绳；工具箱侧面开口方便使用者取拿，箱盖遮盖开口避免工具在转移的过程中掉落，工具箱的卡槽供连接卡盘卡接。弹射机构作用是水平移动空中工具箱，因此需要固定在连接工具箱的连接卡盘上。卷扬机牵引浮空球远离或者靠近车体，因此需要固定在车体上。工具切换机构切换浮空球提升的工具箱。工具箱有不同的种类，检测工具、检修工具，在高空作业无法将所有的工具箱带上，因此需要提升机构与工具切换机构配合使用，工作人员在高空使用工具切换机构切换不同的工具箱。传动板支撑工具箱，齿条配合齿轮拉动传动板，传动板传动各式不同的工具箱到提升机构处，伺服电机为齿轮旋转提供动能。

遥控器携带方便，向控制器发送控制信号，控制器控制卷扬机、连接卡盘以及伺服电机的运作。

与现有技术相比，本方案的优点在于：

1.单人操作，工作人员携带遥控器，轻装移动到高空检修位置，因为身上没有携带重物，所以安全隐患小。检修人员通过遥控器控制工具切换机构，工具切换机构将需要的工具箱转移到提升机构下方，提升机构提升工具箱到高空，弹射机构将工具箱水平转移到工作人员附近。需要使用另一套工具箱时，工作人员无需上下移动，通过遥控器就能完成相应的切换工作。整个工作仅需一人即可完成，减少检修工作中所需要的人数，也就减少无菌车间进入的人数。

2.现有一些升降平台能提升工具箱到指定位置，但这些升降平台体积较大、不易进入车间。另外即使车间有升降平台，但升降平台为直上直下，并不能将工具箱转移到环境复杂的高空检修位。本方案中提升机构提升工具箱到指定高度后，还可以通过弹射机构水平转移工具箱，工具箱可搬运到各式复杂的高空检修位置上。

3.在空中搭建平台。检修人员可直接从漂浮在空中的工具箱中抽出需要的工具，无需占用空中狭窄的检修位，检修人员能够在更宽裕的空间进行检修，检修更安全。

进一步，弹射头的缓冲头部为吸盘状。弹性吸盘具备缓冲效果，同时吸盘吸附在弹射头的碰撞点上，增强弹射头的吸附能力。

进一步，平移绳连接有回收卷筒，回收卷筒连接有回卷电机，回卷电机设有回转模块，所述回转模块信号连接控制器。有益效果：回卷电机能使弹射机构自行回收平移绳，在弹射头吸附失败时能回收弹性头。

进一步，工具箱包括图像检测箱，所述图像检测箱包括摄像头、无线传送设备以及图像显示器，摄像头通过无线传送设备将拍摄的图像信息传送到图像显示器，图像显示器可拆卸连接于图像检测箱上。有益效果：图像检测箱可辅助检修人员提前对检修位置进行检查，检修人员握持从图像检测箱上拆卸的图像显示器，控制图像检测箱升空，摄像头在高空进行拍摄，将拍摄的图像通过无线传送设备传送到图像显示器上，检修人员查看拍摄图像预先判断是否需要上到高空检修处。

进一步，工具箱包括工具架，工具架内设有电磁铁，电磁铁设有启动开关，工具箱箱盖的启闭会触发启动开关。检修人员在高空开启箱盖时，工具可能从高空掉落，设置电磁铁吸附工具，使工具不会轻易的从工具架掉落。

进一步，工具架与工具间设有弹性连接绳。弹性连接绳使工具与工具件间有连接，检修人员失手掉落工具，工具也不会从高空落下，工作人员可以通过连接绳重新拾起工具。

附图说明

图1为本发明工具搬运装置实施例的示意图。

图2为本发明工具搬运装置使用状态示意图。

图3为本发明工具搬运装置实施例弹射机构的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：车体1、工具箱2、连接卡盘3、牵引绳4、卷扬机5、传动板6、浮空球7、高压气缸8、活塞杆9、滑轮10、弹射索11、弹射块12、弹射头13、平移绳14。

实施例基本如附图1所示：

如图1所示工具搬运装置，包括车体1，车体1上设置有工具箱2、工具切换机构、弹射机构、控制器、遥控器以及提升机构；车体1由检修人员推动，所有的工具均放置在工具箱2内，检修仪表、探测器以及相关的检测器一套检测工具放置在一个工具箱2内，扳手、螺丝刀、锤子以及钳子等拆卸工具放置在一个工具箱2内，其他零配件以及备用件放置在一个工具箱2内。检修人员不携带工具只携带遥控器到高空检修处，到达预定高空检修处时，通过遥控器连接控制器，控制工具切换机构切换到需要的工具箱2，然后控制提升机构将工具箱2垂直提升，然后再控制弹射机构将工具箱2水平移动到高空检修位。工具箱2还包括一种图像检测箱，图像检测箱包括摄像头、无线传送设备以及图像显示器，摄像头通过无线传送设备将拍摄的图像信息传送到图像显示器，图像显示器可拆卸连接于图像检测箱上。图像检测箱可辅助检修人员提前对检修位置进行检查。检修人员握持从图像检测箱上拆卸的图像显示器，控制图像检测箱升空，摄像头在高空进行拍摄，将拍摄的图像通过无线传送设备传送到图像显示器上，检修人员查看拍摄图像预先判断是否需要上到高空检修处。

当确定要到高空进行检修时，首先选择需要的工具箱2。工具切换机构选择需要的工具箱2。工具切换机构包括放置工具箱2的传动板6、固定于传动板6下端面的齿条、与齿条啮合的齿轮以及驱动齿轮的伺服电机；检修人员操控遥控器、遥控器发送信号给控制器，控制器控制伺服电机旋转，伺服电机带动齿轮，齿轮带动齿条，齿条带动传动板6。根据检修人员的选择，传动板6带动工具箱2移动到提升机构的下方。

当工具箱2移动到提升机构下方时使用如图2所示提升机构提升工具箱。提升机构包括浮空球7、连接卡盘3、3条牵引绳4以及卷扬机5，连接卡盘3设有可伸缩的卡爪，工具箱2通过连接卡盘3卡接于浮空球7下端，连接卡盘3下端连接牵引绳4，牵引绳4连接卷扬机5的滚筒；卷扬机5的滚筒卷绕牵引绳4，3条牵引绳4通过螺栓固定连接卡盘3的侧面，连接卡盘3固定在浮空球7的下端。

提升机构中浮空球7提供浮力，连接卡盘3连接浮空球7与工具箱2，牵引绳4连接车体1与浮空球7，卷扬机5收拢或释放牵引绳4；工具箱2侧面开口方便使用者取拿，箱盖遮盖开口避免工具在转移的过程中掉落，工具箱2的卡槽供连接卡盘3卡接。弹射机构作用是水平移动空中工具箱2，因此需要固定在连接工具箱2的连接卡盘3上。卷扬机5牵引浮空球7远离或者靠近车体1，因此需要固定在车体1上。工具切换机构切换浮空球7提升的工具箱2。工具箱2有不同的种类，检测工具、检修工具，在高空作业无法将所有的工具箱2带上，因此需要提升机构与工具切换机构配合使用，工作人员在高空使用工具切换机构切换不同的工具箱2。传动板6支撑工具箱2，齿条配合齿轮拉动传动板6，传动板6传动各式不同的工具箱2到提升机构处，伺服电机为齿轮旋转提供动能。

为了防止工具从高空坠落，工具箱2侧面开口，开口设有箱盖，工具箱2内设置工具架，工具架内设有电磁铁，电磁铁设有启动开关，工具箱2箱盖的启闭会触发启动开关。工具架与工具间设有弹性连接绳。工具箱2顶部设有与连接卡盘3卡接的卡槽；检修人员在高空开启箱盖时，工具可能从高空掉落，设置电磁铁吸附工具，使工具不会轻易的从工具架掉落。弹性连接绳使工具与工具件间有连接，检修人员失手掉落工具，工具也不会从高空落下，工作人员可以通过连接绳重新拾起工具。

如图3所示弹射机构包括弹射座、弹射架、高压气缸8、滑轮10、弹射索11、弹射块12以及弹射头13，弹射架安装于弹射座，高压气缸8安装于弹射架，高压气缸8设有活塞，活塞设有活塞杆9，活塞杆9的末端枢接有滑轮10，弹射索11一端固定连接壳体的下端，弹射索11的另一端固定连接弹射块12，弹射索11的中部卷绕于滑轮10的端部，弹射头13单向卡接于弹射块12，弹射块12滑动连接于弹射架上，弹射头13设有吸盘状的缓冲头部与块状的磁铁部；弹射机构安装于连接卡盘3上，弹射头13连接有平移绳14，平移绳14连接连接卡盘3，平移绳14连接有回收卷筒，回收卷筒连接有回卷电机，回卷电机设有回转电路，回转电路信号连接控制器。卷扬机5安装车体1上；回卷电机能使弹射机构自行回收平移绳14，在弹射头13吸附失败时能回收弹性头。弹射座作为弹射机构的支撑部件，弹射架安装在弹射座上，高压气缸8弹射头13的弹射提供动能，安装在活塞杆9的滑轮10与弹射索11组成动滑轮10组合，动滑轮10组合使弹射块12的速度是活塞杆9速度两倍，弹射时，弹射块12速度快能使弹射头13速度快，快速的弹射头13能飞行更长的距离。弹射头13单向卡接于弹射块12，弹射块12速度快带动弹射头13，弹射块12速度慢于弹射头13，弹射头13就会与弹射块12分离。缓冲头部吸收弹射头13与外物碰撞时的冲击，磁铁部吸附在碰撞的铁磁性工件上。

控制器与遥控器，控制器连接有提升模块、夹持模块以及切换模块，提升模块用于接收控制器的设定信号后控制卷扬机5正转或反转，夹持模块用于接收控制器的设定信号后控制连接卡盘3的卡爪伸出与收回，切换模块用于接收控制器发出的设定信号后控制伺服电机驱动工具箱2移动到提升位置，遥控器用于向控制器发出设定的控制信号。

具体实施过程如下：检修人员推动车体1移动到需要检修设备的下方，检修人员个人攀登到高空检修处，而后检修人员通过遥控器控制工具切换机构，如图1所示，工具切换机构将需要的工具箱2转移到提升机构下方。如图2所示，通过遥控器发送控制信号给控制器，控制器控制连接卡盘3夹持工具箱2，然后控制卷扬机5放松卷筒，浮空球7提升连接卡盘3，连接卡盘3提升工具箱2。而后检修人员通过遥控器发送控制信号给控制器，控制器控制如图3所示的弹射机构发射弹射头13，弹射头13吸附到待检修位附近的设备上，提升机构提升工具箱2到高空，弹射机构将工具箱2水平转移到工作人员附近，回卷电机启动回收卷筒，通过平移绳14带动工具箱2向高空检修位移动，移动到检修人员附近供其取拿。到要切换工具箱2时，松开弹射头13与检修设备的连接，卷扬机5拉动浮空球7回落，松开连接卡盘3，检修人员操控遥控器再次启动工具切换机构，重复前述提升工具箱与平移工具箱的动作。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (6)

1.工具搬运装置，其特征在于：包括车体、工具箱、弹射机构以及提升机构；所述弹射机构包括弹射座、弹射架、高压气缸、滑轮、弹射索、弹射块以及弹射头，所述弹射架安装于弹射座，所述高压气缸安装于弹射架，所述高压气缸设有活塞，所述活塞设有活塞杆，所述活塞杆的末端枢接有滑轮，所述弹射索一端固定连接弹射架的下端，所述弹射索的另一端固定连接弹射块，所述弹射索的中部卷绕于滑轮的端部，所述弹射头单向卡接于弹射块，弹射块滑动连接于弹射架上，所述弹射头设有缓冲头部与块状的磁铁部；提升机构包括浮空球、连接卡盘、牵引绳以及卷扬机，连接卡盘设有可伸缩的卡爪，所述工具箱通过连接卡盘卡接于浮空球下端，所述连接卡盘下端连接所述牵引绳，所述牵引绳连接卷扬机的滚筒；所述工具箱侧面开口，开口设有箱盖，所述工具箱顶部设有与连接卡盘卡接的卡槽；所述弹射机构安装于所述连接卡盘上，所述弹射头连接有平移绳，所述平移绳连接所述连接卡盘，所述卷扬机安装车体上；

还包括工具切换机构，工具切换机构包括放置工具箱的传动板、固定于传动板下端面的齿条、与齿条啮合的齿轮以及驱动齿轮的伺服电机；

还包括控制器与遥控器，所述控制器连接有提升模块、夹持模块以及切换模块，所述提升模块用于接收控制器的设定信号后控制卷扬机正转或反转，夹持模块用于接收控制器的设定信号后控制连接卡盘的卡爪伸出与收回，切换模块用于接收控制器发出的设定信号后控制伺服电机驱动工具箱移动到提升位置，所述遥控器用于向控制器发出设定的控制信号。

2.根据权利要求1所述的工具搬运装置，其特征在于：所述弹射头的缓冲头部为吸盘状。

3.根据权利要求2所述的工具搬运装置，其特征在于：所述平移绳连接有回收卷筒，所述回收卷筒连接有回卷电机，所述回卷电机信号连接控制器。

4.根据权利要求3所述的工具搬运装置，其特征在于：所述工具箱包括图像检测箱，所述图像检测箱包括摄像头、无线传送设备以及图像显示器，所述摄像头通过无线传送设备将拍摄的图像信息传送到图像显示器，所述图像显示器可拆卸连接于图像检测箱上。

5.根据权利要求1所述的工具搬运装置，其特征在于：工具箱包括工具架，所述工具架内设有电磁铁，所述电磁铁设有启动开关，所述工具箱箱盖的启闭会触发启动开关。

6.根据权利要求5所述的工具搬运装置，其特征在于：所述工具架与工具间设有弹性连接绳。