CN109911788A - 钢丝绳智能起重提升设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢丝绳智能起重提升设备，包括主机、安装在主机上顶面的工字型小车、安装在主机下底面的弹簧、通过弹簧夹安装在弹簧下端的手柄、安装在手柄下端的转动钩组件以及安装在主机下侧面的接近传感器，主机内的钢丝绳从主机下方的开口伸出贯穿弹簧后与手柄的上端固接；主机包括前盖和后盖，后盖内安装有一第一步进电机和一钢丝绳绕盘，钢丝绳绕盘通过滚动轴承套接在第一步进电机外，第一步进电机的驱动端通过行星减速器与钢丝绳绕盘相连，用于驱动钢丝绳绕盘转动，所述前盖内安装有与第一步进电机的驱动端适配的103v电磁刹车片。本发明设备及配件均国产化，成本降低，体形变小，且重心在中间部分不倾斜，钢丝绳不易磨损。

Description

钢丝绳智能起重提升设备

技术领域

本发明涉及小型起重装置领域，具体涉及一种钢丝绳智能起重提升设备。

背景技术

目前，国内现有的钢丝绳起重提升设备普遍存在以下缺陷：

１. 为了钢丝绳跑出滑槽，主机的缠绕盘上的钢丝绳靠增强尼龙外加金属件抱紧，设备运行半年不到尼龙件就会被钢丝绳磨掉，而后钢丝绳磨金属件，导致钢丝绳被磨坏，于是要频繁更换钢丝绳；

２.主机基本采用国外进口的伺服电机，伺服电机主要用于精密控制，而扭矩只有其它相同体积电机的五分之一，所以必须加多级减速才能达到相当的扭矩，这将导致相同起重能力的的产品体积过大，且重心不在吊绳中间，同时伺服电机抗冲击能力很差，过载就报警，报警后一般工人无法解除，需专业技术人员通过繁琐的操作步聚才能解除，以致浪费大量工作时间；

3.手柄部分的滑环很容易出现问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种钢丝绳智能起重提升设备。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

钢丝绳智能起重提升设备，包括主机、安装在主机上顶面的工字型小车、安装在主机下底面的弹簧、通过弹簧夹安装在弹簧下端的手柄、安装在手柄下端的转动钩组件以及安装在主机下侧面的接近传感器，主机内的钢丝绳从主机下方的开口伸出贯穿弹簧后与手柄的上端固接；

所述主机包括前盖和后盖，后盖内安装有一第一步进电机和一钢丝绳绕盘，所述钢丝绳绕盘通过滚动轴承套接在第一步进电机外，所述第一步进电机的驱动端通过行星减速器与钢丝绳绕盘相连，用于驱动钢丝绳绕盘转动，所述后盖内通过滑动杆安装有一滑动塑胶套，钢丝绳穿过该滑动塑胶套伸出主机，该滑动塑胶套内安装有用于限制钢丝绳最左和最右位置的限位装置，所述前盖内安装有与第一步进电机的驱动端适配的103v电磁刹车片，所述103v电磁刹车片通过第二步进电机驱动；所述前盖内一侧安装有一24V散热风扇；

所述手柄内对称安装有两组霍尔接近传感器，所述霍尔接近传感器包括塑胶基座、安装在塑胶基座内底面的带霍尔元件的PCb板、通过导向柱安装在塑胶基座上端的压块、内嵌安装在导向柱下底面的磁铁以及弹簧件，所述弹簧件的上端套接在压块下段上，下端套接在塑胶基座上段上。

进一步地，所述工字型小车包括小车底板、通过4个内六角螺钉联接在小车底板上端的两侧板，两侧板之间安装有若干外螺纹定距杆和内外螺纹定距杆，4个内六角螺钉被两根内螺纹定距杆限住无法向上松动，且两侧板内侧面的上端对称开设有若干组用于安装锥形滚轮的锥形滚轮孔，锥形滚轮通过防松螺母安装。

进一步地，所述小车底板与主机通过4个沉头螺钉联接固定。

进一步地，所述后盖内设有用于步进电机限位的电机限位杆和与钢丝绳绕盘相配合的滚动杆。

进一步地，所述手柄内安装有一光电检测传感器，检测到有手握才运行主机。

进一步地，所述第一步进电机的型号采用 110BYG350D，驱动是3M2260； 300-1000KG以下，所述第一步进电机的型号采用130BYG350D，驱动是3M2270。所述103v电磁刹车片采用断电抱砸电磁刹车片。

进一步地，所述主机外壁上安装有用于调节接近传感器位置的左右微动限位开关，接近传感器的螺杆直径为12mm,尾部有灯感应到会亮,带启闭按钮。

本发明具有以下有益效果：

1.采用滚动杆加滚动轴承的方式限制钢丝绳从缠绕盘中脱出，不存在滑动磨擦，提高钢丝绳寿命。

2. 设备外观清爽，体形变小，滚筒做在步进电机外表，通过行星减速齿轮回传传动，设备长度减小，保证重心在中间。

3.手柄主螺杆与称重传感器螺孔两者的螺距不等打破传统的相同螺距安装，达到过盈紧配效果。

4.横向运行小车的竖向螺钉通过横杆来限位，使竖向螺钉无法向上松驰以达到防松效果，防松效果增强，设备可靠性提高，步进电机不出现报警，冲击过载解除后仍继续工作，不耽误时间。

5.设备及配件均国产化，成本降低，价格是进口设备的3分之1左右，是其它仿制品的70％。

6.手柄人性化设计，外观形象好。

7.称重传感器直接做在手柄上(别的设备在主机上靠主机整体转动压传感器通过电信号转换成重量)，称重效果好，可以作为称重工具。

附图说明

图1为本发明实施例的一种钢丝绳智能起重提升设备的整机图；

图2为本发明实施例中工字型小车的结构示意图；

图3为本发明实施例中主机的横向剖面图；

图4为本发明实施例中主机的纵向剖面图；

图5为本发明实施例中主机的内部结构示意图；

图6为本发明实施例中主机的横截面示意图；

图 7为本发明实施中手柄以及转动钩组件的主视图；

图8为本发明实施例中手柄以及转动钩组件的横向剖面图；

图9为本发明实施例中手柄以及转动钩组件的后视图；

图10为本发明实施例中手柄以及转动钩组件的纵向剖面图；

图11为本发明实施例中霍尔接近传感器的主视图；

图12为本发明实施例中霍尔接近传感器的仰视图；

图13为本发明实施例中霍尔接近传感器的剖面图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

如图1-图13所示，本发明实施例提供了一种钢丝绳智能起重提升设备，包括主机1、安装在主机1上顶面的工字型小车2、安装在主机下底面的弹簧3、通过弹簧夹4安装在弹簧3下端的手柄5、安装在手柄5下端的转动钩组件6以及安装在主机下侧面的接近传感器7，主机1内的钢丝绳31从主机1下方的开口伸出贯穿弹簧3后与手柄5的上端固接；主机下端一侧设有接线头32；

所述主机1包括前盖11和后盖12，后盖12内安装有一第一步进电机13和一钢丝绳绕盘15，所述钢丝绳绕盘15通过滚动轴承14套接在第一步进电机13外，所述第一步进电机13的驱动端通过行星减速器16与钢丝绳绕盘15相连，用于驱动钢丝绳绕盘转动，所述后盖内通过滑动杆33安装有一滑动塑胶套34，钢丝绳穿过该滑动塑胶套34伸出主机，该滑动塑胶套34内安装有用于限制钢丝绳最左和最右位置的限位装置30，钢丝绳碰到后,电机立即停止,只能反方向转动；所述前盖11内安装有与第一步进电机13的驱动端适配的103v电磁刹车片17，所述103v电磁刹车片17通过第二步进电机18驱动；所述前盖11内一侧安装有一24V散热风扇；

所述手柄5内对称安装有两组霍尔接近传感器8，所述霍尔接近传感器8包括塑胶基座81、安装在塑胶基座81内底面的带霍尔元件的PCb板82、通过导向柱83安装在塑胶基座81上端的压块84、内嵌安装在导向柱83下底面的磁铁85以及弹簧件86，所述弹簧件86的上端套接在压块84下段上，下端套接在塑胶基座81上段上。当小磁铁接近霍尔元件，电信号由0至3000输出，主ＰＣＢ板上的控制器接收到后即控制电机进行正反转，所述手柄5内安装有一光电检测传感器9，检测到有手握才运行主机。

所述工字型小车2包括小车底板21、通过4个内六角螺钉28联接在小车底板21上端的两侧板22，两侧板22之间安装有若干外螺纹定距杆23和内外螺纹定距杆24，4个内六角螺钉被两根内螺纹定距杆限住无法向上松动，且两侧板22内侧面的上端对称开设有若干组用于安装锥形滚轮25的锥形滚轮孔26，锥形滚轮25通过防松螺母27安装。所述小车底板与主机通过4个沉头螺钉29联接固定。

所述后盖12内还安装有：

用于步进电机限位的电机限位杆19；

与钢丝绳绕盘15相配合的滚动杆10；

主称重杆35，可以根据起重能力进行直径的选择；

过线空心管36。

所述手柄包括鸡心杯轴40、弹簧线夹41、承拉块42、填充块43、推力球轴承44、承拉轴45、手柄上盖46、多芯线航空对插头47、急停按钮48、推板49、滑动小杆50、主拉杆52、手柄下盖53、M16弹簧垫片54、垫高轴套55、滑动滚珠导套56、握手内钢嵌件57、滑动塑橡胶握手58、M14弹簧垫片59、转动钩组件60、带灯按钮61、LED暗黄色亚克力罩62、多功能联接板64、电路PCB板65、称重传感器66、LED屏67LED屏塑胶固定件68、防转紧定块69、滑动轴承70、内六角螺钉71，其安装时包括如下步骤：

1.将霍尔接近传感器8用M3螺钉分别拧入手柄上盖46与手柄下盖53之间的三个对应螺孔中；

2.将滑动轴承70敲入手柄下盖53中，实现两者的过盈配合；

3.将滑动小杆50上的螺纹段涂少许厌氧胶并拧入推板49的螺孔中；

4.将完成上一步安装步骤的滑动小杆50插入滑动轴承70中,以待后续使用安装；

5.将光电检测传感器9的螺纹段拧入手柄下盖53中,管头与手柄下盖53下凹面平齐,并拧紧自带螺母；

6.将多芯线航空对插头47安装在手柄上盖46的安装孔内并拧紧自带螺母；

7.将急停按钮48安装在手柄上盖46的上右侧的安装孔内并拧紧自带螺母；

8.将LED屏67放在LED屏塑胶固定件68的背面,保证屏可以全面露出, 并在LED屏67周边打上热熔胶；

9.将上一步所得的组合体嵌入手柄上盖46中的台阶面内,并在LED屏塑胶固定件68的周边打上快干万能胶；

10.将电路PCB板65上的孔位对准多功能联接板64上的孔位并用M3拧紧；

11. 将上一步所得的组合件中的多功能联接板64通过4颗M4的螺钉安装在手柄上盖46的上平面中，固定牢固；

12.将两件带灯按钮61放入手柄上盖46的前孔内,通过尖嘴钳在手柄上盖46内部夹拧带灯按钮61的自带薄螺母；

13.将推力球轴承44插入承拉轴45中并如图位置放入承拉块42的凹槽中；

14.将手柄上盖46整件倒置，然后将M16弹簧垫片54放入多功能联接板64中,再将称重传感器66插入多功能联接板64中；

15.将步骤12中的整件中的承拉轴45的螺纹端拧入13整件中的称重传感器66的M16螺孔内；

16.插入半部分各种电气的接头,此时上半部分完成；

17.将防转紧定块69嵌入手柄下盖53；

18.将手柄下盖53与手柄上盖46对齐,拧71螺钉；

19.将M16弹簧垫片54、垫高轴套55、滑动滚珠导套56依次放入主拉杆52中；

20.将步骤18的整件拧至称重传感器66中,固定住承拉轴45；

21.将握手内钢嵌件57件套入主拉杆52到底并转动,使上底面两孔对准滑动小杆50的螺孔,并拧沉头螺钉(涂少许厌氧胶)；

22.将滑动塑橡胶握手58插入握手内钢嵌件57中,注意防转的孔对齐；

23.将M14弹簧垫片59套入转动钩组件60的轴内, 转动钩组件60拧入主拉杆52的下螺孔中；

24.放填充块43在承拉块42中,调好孔位,待鸡心杯放入,再插入鸡心杯轴40；

25. 用M4将弹簧线夹41拧入左上图示位置；

26.将LED暗黄色亚克力罩62嵌入手柄上盖46中,在周边打一点快干万能胶，完成。

本实施例中，所述第一步进电机的型号采用 110BYG350D，驱动是3M2260； 300-1000KG以下，所述第一步进电机的型号采用130BYG350D，驱动是3M2270。所述103v电磁刹车片17采用断电抱砸电磁刹车片。所述主机外壁上安装有用于调节接近传感器位置的左右微动限位开关，接近传感器的螺杆直径为12mm,尾部有灯感应到会亮,带启闭按钮。

本具体实施采用单片机系列或arm系列作为控制器，分手握模式,悬浮模式,急停模式三种模式，同时存在只有一种模式。

A、手握模式

手握住手柄的塑胶握手外壳向上或向下拉动，带动电机转动使重物同样的向上或向下运动； 当电源接通后,带灯按扭没有按下时(灯不亮时),为手握模式,其它模式无效；此时,当光电检测传感器接收到变化时,且两套霍尔元件(分向上拉一组,向下压一组,各组两套,且向上拉与向下压不会同时出现,因为是单手操作,单手要么提要么压)中的任一套感应到时,电机转动 向上提重物或向下放重物,这里要求电机的转速时时刻刻随霍尔元件感应的数值在变化,霍尔元件与磁铁越近,感应的值越大,电机的转速越大,反之越小. 电机的转速区间在0-220转每分钟；同时如果带灯按扭2被按下,此工作右限位传感器起作用,电机向下放重物到传感器的位置时,电机带动的钢丝绳不再向下,操作手柄向下已无效,只能向上,电机可带动钢丝绳向上,值得注意的是，这里如果钢丝绳冲过头了,右限位不会变成左限位。

*电机运行前电磁刹车必须通电刹车打开, 霍尔元件任一件有信号时,电磁刹车都先打开电机才转风扇，在电磁刹车得电3秒后运行10分钟,霍尔元件5分钟后没有信号电磁刹车失电刹住。

B、悬浮模式

手扶住吊钩下方的夹具或重物的任何位置向上或向下拉动，即带动电机转动使重物同样的上或下运动，带灯按扭1按下(灯亮),为悬浮模式,此时手握模式无效切换为悬浮模式。悬浮模式指直接提或压称重传感器下方的重物,使称重传感器的值发生变化,电机随之转动的模式,当向下压时,值增大电机带动钢丝向下运行,当向上提时电机带动钢丝向上运行,这里的上下需要实际根据电机的转向来确定,写程序或接线的时候,正反转要方便调换；

悬浮时,一般是增加1KG-10KG或减小1KG-10KG,电机就有动作,电机转速一般低于110转/分钟；

*电机运行前电磁刹车必须通电刹车打开, 风扇是电磁刹车得电3秒后运行10分钟,称重传感器5分钟后变化的幅度没有达到上述电机动作的要求后,电磁刹车断电刹牢。

C、急停模式

按下急停开关,其它模式无效,运行中的电机也停止转动,电磁刹车失电刹车刹住,旋动急停开关解除急停模式后,进入手动还是悬浮模式看带灯按扭1按下还是没有按下,按下(灯亮)是悬浮,反之是手握模式。

液晶屏用于当前模式的以及重量的显示，重量误差调校在正负0.5%以内显示.KG数显示整数及小数点1位，后续数点4舍5入。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.钢丝绳智能起重提升设备，其特征在于：包括主机（1）、安装在主机（1）上顶面的工字型小车（2）、安装在主机下底面的弹簧（3）、通过弹簧夹（4）安装在弹簧（3）下端的手柄（5）、安装在手柄（5）下端的转动钩组件（6）以及安装在主机侧面的接近传感器（7），主机（1）内的钢丝绳从主机（1）下方的开口伸出后与手柄（5）的上端固接；弹簧线（3）用于联接主机（1）与手柄（5）的电信号联通。

2.所述主机（1）包括前盖（11）和后盖（12），后盖（12）内安装有一第一步进电机（13）和一钢丝绳绕盘（15），所述钢丝绳绕盘（15）通过滚动轴承（14）套接在第一步进电机（13）外，所述第一步进电机（13）的驱动端通过行星减速器（16）与钢丝绳绕盘（15）相连，用于驱动钢丝绳绕盘转动，所述后盖内通过滑动杆（33）安装有一滑动塑胶套（34），钢丝绳穿过该滑动塑胶套（34）伸出主机，该滑动塑胶套（34）内安装有用于限制钢丝绳最左和最右位置的限位装置（30）；所述前盖（11）内安装有与第一步进电机（13）的驱动端适配的103v电磁刹车片（17），所述103v电磁刹车片（17）通过第二步进电机（18）驱动；所述前盖（11）内一侧安装有一24V散热风扇（20）；

所述手柄（5）内对称安装有两组霍尔接近传感器（8），所述霍尔接近传感器（8）包括塑胶基座（81）、安装在塑胶基座（81）内底面的带霍尔元件的PCb板（82）、通过导向柱（83）安装在塑胶基座（81）上端的压块（84）、内嵌安装在导向柱（83）下底面的磁铁（85）以及弹簧件（86），所述弹簧件（86）的上端套接在压块（84）下段上，下端套接在塑胶基座（81）上段上。

3.如权利要求1所述的钢丝绳智能起重提升设备，其特征在于：所述工字型小车（2）包括小车底板（21）、通过4个内六角螺钉（28）联接在小车底板（21）上端的两侧板（22），两侧板（22）之间安装有若干外螺纹定距杆（23）和内外螺纹定距杆（24），4个内六角螺钉被两根内螺纹定距杆限住无法向上松动，且两侧板（22）内侧面的上端对称开设有若干组用于安装锥形滚轮（25）的锥形滚轮孔（26），锥形滚轮（25）通过防松螺母（27）安装。

4.如权利要求2所述的钢丝绳智能起重提升设备，其特征在于：所述小车底板与主机通过4个沉头螺钉（29）联接固定。

5.如权利要求1所述的钢丝绳智能起重提升设备，其特征在于：所述后盖（12）内设有用于步进电机限位的电机限位杆（19）和与钢丝绳绕盘（15）相配合的滚动杆（10）。

6.如权利要求1所述的钢丝绳智能起重提升设备，其特征在于：所述手柄（5）内安装有一光电检测传感器（9），检测到有手握才能运行主机。

7.如权利要求1所述的钢丝绳智能起重提升设备，其特征在于：所述手柄（5）包括外套、套设在外套上端的增重外圈以及通过滑动滚珠导套套设在外套下端的滑动塑胶握手，所述外套可上下有滑动。

8.如权利要求1所述的钢丝绳智能起重提升设备，其特征在于：300KG以下，所述第一步进电机的型号采用 110BYG350D，驱动是3M2260; 300-1000KG以下，所述第一步进电机的型号采用130BYG350D，驱动是3M2270。

9.如权利要求1所述的钢丝绳智能起重提升设备，其特征在于：300KG以下，所述103v电磁刹车片（17）采用断电抱砸电磁刹车片。

10.如权利要求1所述的钢丝绳智能起重提升设备，其特征在于：所述主机外壁上安装有用于调节接近传感器位置的左右微动限位开关。