CN110195523A - 一种不等径长杆件用夹具控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种不等径长杆件用夹具控制方法，步骤如下：1)夹具通过至少二抓夹单元的各抓夹油缸联合动作，控制至少二抓夹单元的各抓夹组完全张开；2)夹具作能够完全抱住该不等径长杆件姿势；3)夹具通过至少二抓夹单元的各抓夹油缸反向联合动作，控制至少二抓夹单元的各抓夹组作至少两种不等幅联动闭合，以作夹紧不等径长杆件其至少两个不等杆径值的至少两个部位的动作；所述至少两个不等杆径值按杆径值从大至小顺序，对应的抓夹组依序闭合到位作夹紧不等径长杆件的对应部位。本案实现对不等径长杆件简易、稳固、可靠的夹紧夹取操作，以及十分利于后续可能进行移位、旋转等各种复杂施工操作，实用性极强，带来的经济效益高。

Description

一种不等径长杆件用夹具控制方法

技术领域

本发明涉及夹具控制技术领域，具体是指一种不等径长杆件用夹具控 制方法。

背景技术

目前在许多施工作业中，需要将长度较长(比如10米以上)的长杆件 进行移位及安装等操作，通常采用夹具来实施。长杆件为规则等径(杆直 径)结构时，可以采用现有普通的各种夹具。而当长杆件为不等径结构时， 普通的夹具显然已不能够将其稳定夹持，更不要说进行移位、旋转等各种 安装操作。

比如，目前电力施工在立电线杆时，都是采用吊车用绳索绑住电线杆， 再起吊，安装电线杆。但是吊车台班费用极高，且功能单一，只能起到吊 装功能。因为电线杆长度较长(主要长度规格有10米、12米、15米)，电 线杆的上端梢径大多为230mm，锥度大多为1:75。当用普通夹具抓夹电线 杆时，夹具要抓紧电线杆，夹具与电线杆的接触面必然需要一定的跨度， 不等径长杆件在这个跨度上直径就存在一定的差异，普通夹具的各夹爪为 等宽夹距，作用在不等径的电线杆上，无法做到完全夹紧作用，实际操作 中需要反复尝试选取合适位置夹取，而且夹取十分不牢固且不稳定，很难 进行旋转、竖立等操作，出现操作失误失败的几率较大，给施工作业带来 极大的不便。

鉴于此，本案对上述问题进行深入研究，并提出一种不等径长杆件用 夹具，并由此适应地提出一种不等径长杆件用夹具控制方法，本案由此产 生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种不等径长杆件用夹具控制方法，控制操作 灵活可调，十分简易可靠，精准平稳，应用于不等径长杆件移位、旋转等 施工操作中，实用性极强。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种不等径长杆件用夹具控制方法，步骤如下：

1)夹具通过至少二抓夹单元的各抓夹油缸联合动作，控制至少二抓夹 单元的各抓夹组完全张开；

2)夹具与待夹取不等径长杆件位置关系为，夹具组作能够完全抱住该 不等径长杆件姿势；

，3)夹具通过至少二抓夹单元的各抓夹油缸反向联合动作，控制至少 二抓夹单元的各抓夹组作至少两种不等幅联动闭合，以作夹紧不等径长杆 件其至少两个不等杆径值的至少两个部位的动作；所述至少两个不等杆径 值按杆径值从大至小顺序，对应的抓夹组依序闭合到位作夹紧不等径长杆 件的对应部位。

所述各抓夹油缸联合动作和反向联合动作，通过各抓夹油缸的所有无 杆腔相联通设置并且所有有杆腔相联通设置来实现。

所述控制方法还包括步骤4)夹具通过顶杆顶持不等径长杆件的杆壁， 顶杆的顶持方向为与抓夹组的夹持作用力方向相垂直或相对的方向。

所述由四组抓夹单元和两组顶杆配合，四组抓夹单元两两为一组，两 组顶杆分别一一对应作用于两抓夹单元间的位置。

所述步骤4)，顶杆动作采用自动化驱动方式或者人工手动方式。

所述步骤4)，顶杆动作采用定位孔配合定位销方式人工手动调节动作。

所述控制方法还包括步骤5)夹具通过回转驱动装置将夹紧的不等径长 杆件作旋转以改变方位的转向动作。

所述控制方法还包括步骤6)待夹具所夹紧的不等径长杆件安装完成 后，夹具重复步骤1)动作，之后等待对下一不等径长杆件的夹取操作。

所述不等径长杆件为电线杆，即所述一种不等径长杆件用夹具控制方 法应用于电线杆上。

所述电线杆用夹具控制方法，步骤如下：

1)夹具通过四组抓夹单元的各抓夹油缸联合动作，控制四组抓夹单元 的各抓夹组完全张开；

2)夹具伸至水平置的电线杆，并作能够完全抱住该电线杆姿势；

3)夹具通过四组抓夹单元的各抓夹油缸反向联合动作，控制四组抓夹 单元的各抓夹组作四种不等幅联动闭合，以作夹紧电线杆其不等杆径值的 四个部位的动作；所述四个部位的四个不等杆径值按杆径值从大至小顺序， 对应的四组抓夹组依序闭合到位作夹紧电线杆的对应部位；

步骤4)夹具通过两组顶杆顶持电线杆的杆壁，顶杆的顶持方向为与抓 夹组的夹持作用力方向为相对的方向；四组抓夹单元两两为一组，两组顶 杆分别一一对应作用于两两抓夹单元间的位置，则夹具与电线杆间具有用 来保证电线杆被稳固夹持的六个平衡作用点；

步骤5)夹具通过回转驱动装置将夹紧的电线杆作旋转转向至竖立起， 之后完成电线杆的立杆施工。

采用上述方案后，本发明一种不等径长杆件用夹具控制方法，相对于 现有技术的有益效果在于：本案夹具控制方法是专门针对不等径长杆件(比 如电线杆)的夹取施工操作(当然也能够适用于等径杆件上)。夹具不等径 长杆件具有至少两个力作用点，该至少两个力作用点由至少二抓夹单元实 现，每抓夹单元具有一一对应的抓夹组和抓夹油缸。根据至少二抓夹组各 自所要夹取部位的杆径值不同，至少二抓夹油缸联合动作控制至少二抓夹 组作至少两种不等幅联动闭合，以作夹紧不等径长杆件其至少两个不等杆 径值的至少两个部位的动作；所述至少两个不等杆径值按杆径值从大至小 顺序，对应的抓夹组依序闭合到位作夹紧不等径长杆件的对应部位。本案 夹具控制的所有抓夹单元均处于作夹紧不等径长杆件的状态，而且具体操 控中无需考虑对不等径长杆件夹取位置的精准对位，控制中抓夹单元能够 依据所夹取部位的径值大小自动灵活地进行调节，操作简便，实现对不等径长杆件简易、稳固、可靠的夹紧夹取操作，以及十分利于后续可能进行 移位、旋转等各种复杂施工操作，实用性极强，带来的经济效益高。

附图说明

图1是不等径长杆件用夹具的立体图；

图2是不等径长杆件用夹具的主视图；

图3是不等径长杆件用夹具的一夹持状态示意图；

图4是不等径长杆件用夹具的另一夹持状态示意图；

图5是不等径长杆件用夹具各抓夹油缸的油路连接示意图。

标号说明

主梁1,

抓夹组21,抓夹组一21a，抓夹组二21b，抓夹组三21c，抓夹组四21d,

夹持面211,抓夹油缸22，抓夹油缸一22a，抓夹油缸二22b，

抓夹油缸三22c，抓夹油缸四22d,液压油管Y1,液压胶管Y2,

顶杆31,顶面311,下连接座32,定位孔33,上连接座4,

中央回转接头5,回转驱动装置6，限位座7。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本案作进一步详细的说明。

本案涉及一种不等径长杆件用夹具控制方法，步骤如下：

1)夹具通过至少二抓夹单元的各抓夹油缸联合动作，控制至少二抓夹 单元的各抓夹组完全张开；

所述每抓夹单元具有一一对应的抓夹组和抓夹油缸，抓夹油缸控制该 抓夹组作张开或者闭合动作。所述至少二抓夹单元的所有各抓夹油缸的作 业模式为相关联的联合动作，具体为各抓夹油缸伸缩动作同步且实际伸缩 距离相互灵活分配可调。

2)夹具与待夹取不等径长杆件位置关系为，夹具作能够完全抱住该夹 取不等径长杆件姿势；

具体操作中，可以是，待夹取不等径长杆件作水平悬空支设，夹具伸 至待夹取不等径长杆件上方并下移，直至夹具作能够完全抱住该夹取不等 径长杆件姿势停止。

3)夹具通过至少二抓夹单元的各抓夹油缸反向联合动作，控制至少二 抓夹单元的各抓夹组作至少两种不等幅联动闭合，以作夹紧不等径长杆件 其至少两个不等杆径值的至少两个部位的动作；所述至少两个不等杆径值 按杆径值从大至小顺序，对应的抓夹组依序闭合到位作夹紧不等径长杆件 的对应部位。

换言之，各抓夹组用于一一对应夹取不等径长杆件的不同位置，该不 同位置的杆径值不同(至少具有两个不同值)，各抓夹油缸联合动作控制各 抓夹组联动闭合，使各抓夹组一一对应夹紧所述不等径长杆件的不同位置， 并且各抓夹组的闭合夹紧的幅度与所述不同位置的不同杆径值相一一对应 (对应存在至少两种不等幅闭合值)。所述不同位置的不同杆径值按杆径值 从大至小顺序(相等值的为并列顺序)，各抓夹组按照该顺序依序闭合到位 以作夹紧不等径长杆件的对应部位。如此就保证了每组抓夹组都完全与不 等径长杆件紧密接触，作有效夹持抱紧不等径长杆件作用。

所述各抓夹油缸反向联合动作与上述联合动作动作相反，各抓夹油缸 的具体联动实现方式为，将各抓夹油缸的所有无杆腔相联通并且所有有杆 腔相联通。

优选的，所述控制方法还包括步骤4)，夹具通过顶杆顶持不等径长杆 件的杆壁，顶杆的顶持方向为与抓夹组的夹持作用力方向相垂直或相对的 方向，由此由顶杆的顶持点及至少二抓夹组的夹持点共同构成作用于不等 径长杆件上的力的平衡作用点，大大提升夹具抓夹的平稳性、可靠性。

优选的，一具体实施例，由四组抓夹单元和两组顶杆配合，四组抓夹 单元两两为一组，两组顶杆分别一一对应作用于两两抓夹单元间的位置。

优选的，所述步骤4)，顶杆动作可以采用自动化驱动方式或者人工手 动方式。其中人工手动方式一实施例为，顶杆动作采用定位孔配合定位销 方式人工手动调节动作。

步骤3)中，不等径长杆件由至少二抓夹组抱紧到一定程度后，不等径 长杆件很可能会被抓夹组往上推，此时通过取掉定位销子活动调节顶杆， 使(两组)顶杆的顶持部与不等径长杆件紧密结合，作适度且稳固地顶持 作用，之后插上定位销固定即可。如此，夹具将具有共6个平衡作用点(面) 作用于不等径长杆件上，抓夹油缸再适度施压，即可将不等径长杆件完全 且可靠地抱紧。抱紧后即可根据实际施工需要对不等径长杆件作位置调整，比如电线杆可通过回转驱动装置将电线杆立起，完成电线杆的立杆施工。 由此，控制方法还可包括步骤5)，夹具通过回转驱动装置夹紧的不等径长 杆件作旋转以改变方位的转向动作。

优选的，所述控制方法还包括步骤6)，待夹具所夹紧的不等径长杆件 安装完成后，夹具重复步骤1)动作释放已安装的不等径长杆件，之后等待 对下一不等径长杆件的夹取操作。

上述一种不等径长杆件用夹具控制方法的一具体应用，为应用于电线 杆上，即一种电线杆用夹具控制方法，具体的步骤如下：

1)夹具通过四组抓夹单元的各抓夹油缸联合动作，控制四组抓夹单元 的各抓夹组完全张开；

2)夹具移至水平悬空放置的电线杆上方，并往下移动作能够完全抱住 该电线杆姿势；

3)夹具通过四组抓夹单元的各抓夹油缸反向联合动作，控制四组抓夹 单元的各抓夹组作四种不等幅联动闭合，以作夹紧电线杆其不等杆径值的 四个部位的动作；所述四个部位的四个不等杆径值按杆径值从大至小顺序， 对应的四组抓夹组依序闭合到位作夹紧电线杆的对应部位；

步骤4)夹具通过两组顶杆顶持电线杆的杆壁，顶杆的顶持方向为与抓 夹组的夹持作用力方向为相对的方向；于此夹具与电线杆间具有用来保证 电线杆被稳固夹持的六个平衡作用点，该六个平衡作用点合理分布在不同 位置的不同方位上；

步骤5)夹具通过回转驱动装置将夹紧的电线杆作旋转转向至竖立起， 之后完成电线杆的立杆施工。

本案不等径长杆件用夹具控制方法，其对应涉及的不等径长杆件用夹 具的一优选实施例，如图1-5所示，包括主梁1和并排在主梁1上的至少 二抓夹单元。为了适应不等径长杆件的长杆特性，至少二抓夹单元的分布 较佳的具有一定的跨度。给出具体实施例，所述抓夹单元设有依次间隔并 排的四组，分别为抓夹组一21a，抓夹组二21b，抓夹组三21c及抓夹组四 21d。

每抓夹单元包括抓夹组21和控制该抓夹组21张合动作的抓夹油缸22。 至少二抓夹单元的各抓夹油缸22呈油路联动设计，即所有抓夹油缸22的 无杆腔相联通设置并且所有抓夹油缸22的有杆腔相联通设置。具体优选的， 如图5所示所有无杆腔采用液压油管Y1相联通设置，所有有杆腔采用液压 胶管Y2相联通设置。所述各抓夹油缸22的油路联动设计，使各抓夹油缸 22能够实现伸缩同步且实际伸缩距离相互灵活分配可调的功能。

于此，本案夹具用于夹取不等径长杆件时，各抓夹组21用于一一对应 夹取不等径长杆件的不同位置，该不同位置的杆径值不同(至少具有两个 不同值)，各抓夹油缸22联合动作控制各抓夹组21联动闭合，使各抓夹组 21一一对应夹紧所述不等径长杆件的不同位置，并且各抓夹组21的闭合夹 紧的幅度与所述不同位置的不同杆径值相一一对应(对应存在至少两种不 等幅闭合值)。所述不同位置的不同杆径值按杆径值从大至小顺序(相等值的为并列顺序)，各抓夹组22按照该顺序依序闭合到位以作夹紧不等径长 杆件的对应部位。

如具体一实施例，不等径长杆件为电线杆，为锥状长杆件。四组抓夹 组21所夹取的位置的杆径值均为不同，并且为递增或递减。如图，抓夹组 一21a夹取电线杆粗的一端P1，抓夹组一21d夹取电线杆细的一端P2。夹 具夹取电线杆时，四组抓夹组21均先张至最大，将电线杆完全抱住。再控 制抓夹油缸22缩回，联合带动四组抓夹组21闭合，抓夹组一21a先接触 到电线杆，抓夹油缸一22a首先停止伸缩，之后抓夹组二21b，抓夹组三 21c，抓夹组四21d依次接触到电线杆，抓夹油缸二22b，抓夹油缸三22c， 抓夹油缸四22d依次停止伸缩。如此就保证了四组抓夹组21都完全与电线 杆紧密接触，作有效夹持抱紧电线杆作用。

优选的，主梁1上还设有顶杆机构，该顶杆机构具有可活动调节的顶 杆31，该顶杆31的活动方向与抓夹组21的夹持作用力方向相垂直或相对 设置，以利于共同构成作用于不等径长杆件上的力的平衡作用点。具体实 施例，顶杆机构设有两组；四组抓夹单元两两为一组，两组顶杆机构分别 一一对应设于两两抓夹单元间。

优选的，顶杆机构还具有用于调节顶杆31活动的调节单元，该调节单 元可以是自动化驱动结构或者人工手动调节结构均可，只要能够实现顶杆3 活动并定位即可。给出的具体实施例，调节单元采用定位孔配合定位销方 式，即主梁1上设有下连接座32，该下连接座32与顶杆31相互活动套装 (具体顶杆31活动套装在下连接座32内)，下连接座32与顶杆31上均设 有定位孔33，

所述不等径长杆件由至少二抓夹组21(电线杆由四组抓夹组21)抱紧 到一定程度后，不等径长杆件(电线杆)很可能会被抓夹组21往上推，此 时通过取掉定位销子活动调节顶杆31，使(两组)顶杆31的顶持部与不等 径长杆件(电线杆)紧密结合，作适度且稳固地顶持作用，之后插上定位 销。如此，夹具将具有共6个平衡作用点(面)作用于不等径长杆件(电 线杆)上，抓夹油缸再适度施压，即可将不等径长杆件完全且可靠地抱紧。 抱紧后即可根据实际施工需要对不等径长杆件作位置调整，比如电线杆可 可通过回转驱动器将电线杆立起，完成电线杆的立杆施工。

优选的，所述顶杆31包括顶杆座和设在顶杆座端部的顶持部，该顶持 部优选的具有呈八字形结构的二顶面311，如此更利于对不等径长杆件的有 效顶持作用。

优选的，所述抓夹组21具有相对设置的二抓夹部，该二抓夹部呈外内 相对倒钩的爪型结构，部端具有夹取状态呈倾斜朝上的夹持面211，二抓夹 部21的二夹持面211构成倒八字形夹面结构。该倒八字形夹面结构与上述 八字形结构的二顶面311相呼应，使其能够适应于各种不等径长杆件的简 易平稳有效夹取操作。

优选的，所述主梁1上还设有上连接座4，用于利于夹具与外界设备的 连接作用，从而利于对夹具整体进行各种空间移位等操作。

优选的，主梁1上设有中央回转接头5，用于实现外界设备供油路油路 与抓夹油缸相连接，最终实现抓夹旋转时，油路可自由旋转切换，不会导 致抓夹油缸油路与外界设备供油路互相缠绕。具体实施例中，中央回转接 头5设在上连接座4与主梁1间，上连接座4上安装有具有回转驱动装置6， 使连接座4与主梁1二者相互旋转实现所述转向功能。再有，主梁1上还 设有用于对中央回转接头5作旋转限位的限位座7，实现对中央回转接头5 上部分固定于上连接座4，抓夹旋转时下部分跟随主梁1旋转。

以上所述仅为本发明的优选实施例，凡跟本发明权利要求范围所做的 均等变化和修饰，均应属于本发明权利要求的范围。

Claims (10)

1.一种不等径长杆件用夹具控制方法，其特征在于，步骤如下：

1)夹具通过至少二抓夹单元的各抓夹油缸联合动作，控制至少二抓夹单元的各抓夹组完全张开；

2)夹具作能够完全抱住该不等径长杆件姿势；

3)夹具通过至少二抓夹单元的各抓夹油缸反向联合动作，控制至少二抓夹单元的各抓夹组作至少两种不等幅联动闭合，以作夹紧不等径长杆件其至少两个不等杆径值的至少两个部位的动作；所述至少两个不等杆径值按杆径值从大至小顺序，对应的抓夹组依序闭合到位作夹紧不等径长杆件的对应部位。

2.如权利要求1所述的一种不等径长杆件用夹具控制方法，其特征在于，所述各抓夹油缸联合动作和反向联合动作，通过各抓夹油缸的所有无杆腔相联通设置并且所有有杆腔相联通设置来实现。

3.如权利要求1所述的一种不等径长杆件用夹具控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括步骤4)夹具通过顶杆顶持不等径长杆件的杆壁，顶杆的顶持方向为与抓夹组的夹持作用力方向相垂直或相对的方向。

4.如权利要求3所述的一种不等径长杆件用夹具控制方法，其特征在于，所述由四组抓夹单元和两组顶杆配合，四组抓夹单元两两为一组，两组顶杆分别一一对应作用于两两抓夹单元间的位置。

5.如权利要求4所述的一种不等径长杆件用夹具控制方法，其特征在于，所述步骤4)，顶杆动作采用自动化驱动方式或者人工手动方式。

6.如权利要求4所述的一种不等径长杆件用夹具控制方法，其特征在于，所述步骤4)，顶杆动作采用定位孔配合定位销方式人工手动调节动作。

7.如权利要求1所述的一种不等径长杆件用夹具控制方法，其特征在于，所述控制方法步骤3)后还包括步骤如下：夹具通过回转驱动装置将夹紧的不等径长杆件作旋转以改变方位的转向动作。

8.如权利要求1所述的一种不等径长杆件用夹具控制方法，其特征在于，所述控制方法步骤3)后还包括步骤如下：待夹具所夹紧的不等径长杆件安装完成后，夹具重复步骤1)动作，之后等待对下一不等径长杆件的夹取操作。

9.如权利要求1所述的一种不等径长杆件用夹具控制方法，其特征在于，所述不等径长杆件为电线杆，即所述一种不等径长杆件用夹具控制方法应用于电线杆上。

10.如权利要求1所述的一种不等径长杆件用夹具控制方法，其特征在于，所述电线杆用夹具控制方法，步骤如下：

1)夹具通过四组抓夹单元的各抓夹油缸联合动作，控制四组抓夹单元的各抓夹组完全张开；

2)夹具伸至水平置的电线杆，并作能够完全抱住该电线杆姿势；

3)夹具通过四组抓夹单元的各抓夹油缸反向联合动作，控制四组抓夹单元的各抓夹组作四种不等幅联动闭合，以作夹紧电线杆其不等杆径值的四个部位的动作；所述四个部位的四个不等杆径值按杆径值从大至小顺序，对应的四组抓夹组依序闭合到位作夹紧电线杆的对应部位；

步骤4)夹具通过两组顶杆顶持电线杆的杆壁，顶杆的顶持方向为与抓夹组的夹持作用力方向为相对的方向；四组抓夹单元两两为一组，两组顶杆分别一一对应作用于两两抓夹单元间的位置，则夹具与电线杆间具有用来保证电线杆被稳固夹持的六个平衡作用点；

步骤5)夹具通过回转驱动装置将夹紧的电线杆作旋转转向至竖立起，之后完成电线杆的立杆施工。