CN111606235A - 一种智能吊及其系统 - Google Patents

Abstract

发明公开了一种智能吊及其系统，涉及吊具技术，包括智能吊装置和用于控制智能吊装置的控制系统，智能吊装置包括固定箱体，固定箱体内固定设有吊索收卷盘和驱动吊索收卷盘转动的驱动装置，吊索收卷盘上卷绕有用于吊装的吊索，吊索上固定设有手柄壳体，手柄壳体的底部固定设有手柄，手柄上设有吊钩；控制系统包括用于控制驱动装置工作的控制器和总控开关，控制器通过数据线连接有第一吊装操作单元和第二吊装操作单元；控制系统还包括用于控制吊钩上下移动的限位模块，控制系统还包括用于智能终端远程操控智能吊装置的远程控制模块和用于安全操控的权限模块。发明操作简单，有利于提高工作效率。同时更加安全可靠。

Description

一种智能吊及其系统

技术领域

发明属于吊具技术领域，具体涉及一种智能吊及其系统。

背景技术

目前，在制造装配行业，吊具是组装流水生产线上重要的组装装配之一，吊具是一种牵引装置，用来吊升配重型配件完成组装，例如，在电机装配中，常常要用到吊具将电机的定子和转子吊装进电机壳体内，

目前，传统的吊具在有效性、精确性和安全性等方面的作用非常有限，而且不能与人在同一个物理工作空间合作作业。对于大型物件的搬运装配，不仅工人的劳动强度大、效率低、准确性差，而且有可能会对工人造成伤害。为此，我们提出了一种智能吊及其系统。

发明内容

发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种智能吊及其系统。

为了实现上述目的，发明采用了如下技术方案：

设计一种智能吊及其系统，包括智能吊装置和用于控制所述智能吊装置的控制系统，所述智能吊装置包括固定箱体，所述固定箱体固定设置在吊架上，所述固定箱体内固定设有吊索收卷盘和驱动所述吊索收卷盘转动的驱动装置，所述吊索收卷盘上卷绕有用于吊装的吊索，所述吊索的一端固定在吊索收卷盘上，另一端固定设有手柄壳体，所述手柄壳体的底部固定设有手柄，所述手柄的下方固定设有吊钩；

所述控制系统包括用于控制驱动装置工作的控制器和总控开关，所述控制器设置在固定箱体内，所述总控开关设置在手柄壳体上，所述控制器通过数据线连接有第一吊装操作单元和第二吊装操作单元；

所述第一吊装操作单元包括用于感知手部的光电传感器和感知手柄上下位移的位移传感器，所述光电传感器和位移传感器通过数据线与控制器进行通信连接；

所述第二吊装操作单元包括用于感知吊钩重力变化的称重传感器和用于超重保护的超重保护模块，所述称重传感器固定设置在吊索与手柄壳体之间，并通过数据线与控制器进行通信连接；

所述控制系统还包括用于控制吊钩上下移动的限位模块，所述限位模块包括用于限定吊钩下上位移的上限位按钮和下限位按钮，所述上限位按钮和下限位按钮与控制器进行通信连接；

所述控制系统还包括用于智能终端远程操控智能吊装置的远程控制模块和用于安全操控的权限模块。

进一步的，所述驱动装置为伺服电机，所述伺服电机通过导线与控制器相连。

进一步的，所述手柄内部为中空结构，手柄的轴线上贯穿设有连轴，所述连轴的一端固定在手柄壳体上，另一端固定在所述吊钩上，所述连轴位于手柄内部的两端套设有复位弹簧，所述连轴上设有用于固定复位弹簧的限位块，所述复位弹簧的一端固定在限位块上，另一端固定在手柄内腔的端部上。

进一步的，所述光电传感器为红外线传感器，所述光电传感器的探测端设置在手柄的一侧，并固定设置在手柄壳体的底部。

进一步的，所述位移传感器固定设置在手柄的顶部，位移传感器的探测端对应连轴的一侧设置。

进一步的，所述固定箱体的底部设有用于吊索穿过的过线管，所述过线管内设有用于防吊索摆动的夹持收放线装置，所述夹持收放线装置的收放线速度由控制器进行控制，并保持与吊索收卷盘收放线速度相同。

进一步的，所述夹持收放线装置包括伺服马达、一组夹持轮、第一皮带盘、第二皮带盘、皮带，所述伺服马达固定在过线管的外侧，并通过导线与控制器相连，一组所述夹持轮夹持在吊索的两侧，夹持轮通过转轴固定在过线管上，其中一个橡胶夹持轮上固定设有第一皮带盘，所述伺服马达的输出端上固定设有第二皮带盘，所述第二皮带盘与第一皮带盘之间通过皮带相连。

进一步的，所述远程控制模块包括无线收发模块，所述无线收发模块与控制器相连，无线收发模块通过无线网与控制终端进行无线连接，所述控制终端为手持智能终端，所述手持智能终端内设有远程控制智能吊装置的APP。

进一步的，所述权限模块包括用于识别操作人员指纹信息的指纹识别器，所述指纹识别器固定设置在手柄壳体上，所述指纹识别器与控制器相连，控制器内设有用于设别指纹识别器指纹信息的指纹验证模块。

进一步的，所述手柄壳体上设有用于显示称重传感器数值的显示屏。

发明提出的一种智能吊及其系统，有益效果在于：

(1)、发明具有两种操作模式，可通过重力增减的方式，实现智能吊的智能升降操作，也可通过感应手势上下移动的方式，实现智能吊的智能升降操作，同时也可通过智能终端进行远程操作，操作简单，操作更加方便快捷，有利于提高工作效率。

(2)、发明具有用了指纹识别技术对操作人员的指纹进行识别，只有授权的操作员才能够对该智能吊进行操作，有利于提高安全性。

附图说明

附图用来提供对发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与发明的实施例一起用于解释发明，并不构成对发明的限制。在附图中：

图1是发明的立体结构示意图；

图2是发明的侧视图；

图3是发明中关于手柄的内部结构示意图；

图4是图2中关于点A的放大示意图；

图5是发明的系统框体。

图中标记为：固定箱体1、过线管11、吊架2、吊索收卷盘3、驱动装置4、控制器5、数据线51、吊索6、称重传感器7、手柄壳体8、总控开关81、上限位按钮82、下限位按钮 83、显示屏84、指纹识别器85、光电传感器86、位移传感器87、手柄9、连轴91、复位弹簧92、限位块93、吊钩10、伺服马达101、橡胶夹持轮102、第一皮带盘103、第二皮带盘 104、皮带105。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述发明。这些实施例仅用于说明发明而不用于限制发明的范围。在发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设有”、“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发明中的具体含义。

现结合说明书附图，详细说明发明的结构特点。

实施例1

参见图1-5，一种智能吊及其系统，包括智能吊装置和用于控制智能吊装置的控制系统，智能吊装置包括固定箱体1，固定箱体1固定设置在吊架2上，固定箱体1内固定设有吊索收卷盘3和驱动吊索收卷盘3转动的驱动装置4，驱动装置4为伺服电机，伺服电机通过导线与控制器5相连，吊索收卷盘3上卷绕有用于吊装的吊索6，吊索6的一端固定在吊索收卷盘3上，另一端固定设有手柄壳体8，手柄壳体8的底部固定设有手柄9，手柄9的下方固定设有吊钩10，驱动装置4可在控制器5控制的作用下收放吊索6，从而实现升降吊钩10用于吊装，并可使吊索6处于悬浮吊装状态。

控制系统包括用于控制驱动装置4工作的控制器5和总控开关81，控制器5设置在固定箱体1内，总控开关81设置在手柄壳体8上，总控开关81用于控制智能吊装置的开启或关闭，控制器5通过数据线51连接有第一吊装操作单元和第二吊装操作单元，通过第一吊装操作单元和第二吊装操作单元均可实现智能吊装置进行吊装作业。

第一吊装操作单元和第二吊装操作单元不进行任何操作时，智能吊装置处于悬吊静置状态。

第一吊装操作单元包括用于感知手部的光电传感器86和感知手柄9上下位移的位移传感器87，位移传感器87的探测端对应连轴91的一侧设置，光电传感器86和位移传感器87通过数据线51与控制器5进行通信连接，光电传感器86为红外线传感器，光电传感器86的探测端设置在手柄9的一侧，并固定设置在手柄壳体8的底部，当操作人员将手部握住手柄9后，便会遮挡住光电传感器86的光电信号，光电传感器86检测到操作人员手部后，将检测信号传送至控制器5，控制器5内设有用于处理信号用的处理器，处理接收到光电传感器86 的信号后作出判定，进入吊装升降状态，当操作人员给手柄9施加一个向上或向下的力，推动手柄9进行小幅度位移，手柄9上的位移传感器87便会感知移动方向，位移传感器87将移动方向的信号传送至处理器，处理根据位移传感器87传送的移动信号做出判定，并控制驱动装置4带动吊索收卷盘3朝向手柄移动的方向进行升降吊装作业，当手柄9位移消失或手离开手柄9后，智能吊装置再次进入吊装悬浮状态。

数据线51呈螺旋状盘旋在吊索6的外侧，螺旋结构的数据线51具有良好的伸缩性，以配合吊索6吊装作业。

手柄9内部为中空结构，手柄9的轴线上贯穿设有连轴91，连轴91的一端固定在手柄壳体8上，另一端固定在吊钩10上，连轴91起到连接手柄壳体8与吊钩10的桥梁，并可使手柄9在连轴91上发生上下位移，移动的行程在1-5毫米，处理器根据手柄91位移行程大小来控制吊索收卷盘3收放吊索6的速度，连轴91位于手柄9内部的两端套设有复位弹簧 92，连轴91上设有用于固定复位弹簧92的限位块93，复位弹簧92的一端固定在限位块93 上，另一端固定在手柄9内腔的端部上，复位弹簧92用于位移传感器87的复位，从而停止智能吊装置的升降。

第二吊装操作单元包括用于感知吊钩10重力变化的称重传感器7和用于超重保护的超重保护模块，称重传感器7固定设置在吊索6与手柄壳体8之间，并通过数据线51与控制器5 进行通信连接，位移传感器87固定设置在手柄9的顶部，吊钩10挂设有重物处于悬浮状态时，称重传感器7将称重的固定数值信息传送至控制器5内的处理器作为参照数值，当重物受到向下或向上的推力后，重物的重量发生变化，称重传感器7将重物的变化量数值信息传送至处理器，处理器通过处理分析后，判定重物施加力的方向，并控制智能吊装置向下或向上吊装重物。

手柄壳体8上设有用于显示称重传感器7数值的显示屏84，显示屏84可直观的显示吊装重物的具体数值。

当在重物上向下施加的力大于超重保护模块设定最大阈值后，处理器便会锁定吊索收卷盘3的位置，此时，无论在重物上施加任何的力，重物均不会升降，始终保持悬浮状态，此时，需要借助第一吊装操作单元介入，将重物完全释放在地面后，解除超重保护模块的保护。

控制系统还包括用于控制吊钩10上下移动的限位模块，限位模块包括用于限定吊钩10 下上位移的上限位按钮82和下限位按钮83，上限位按钮82和下限位按钮83与控制器5进行通信连接，通过上限位按钮82和下限位按钮83可限定智能吊吊装重物上下位移的行程，具体操作如下，通过第一吊装操作单元或第二吊装操作单元进行操作智能吊装置，当按上限位按钮82时，用于限定智能吊装置最高吊装位置，按下限位按钮83，用于限定智能吊装置最低吊装位置，此时，吊装的部件只能在限定的高度内进行升降，再次按上限位按钮82和下限位按钮83解除限位。

实施例2

参照图4，作为发明的另一优选实施例，与实施例1的区别在于，固定箱体1的底部设有用于吊索6穿过的过线管11，过线管11内设有用于防吊索6摆动的夹持收放线装置，夹持收放线装置的收放线速度由控制器5进行控制，并保持与吊索收卷盘3收放线速度相同。

夹持收放线装置包括伺服马达101、一组夹持轮102、第一皮带盘103、第二皮带盘104、皮带105，伺服马达101固定在过线管11的外侧，并通过导线与控制器5相连，一组夹持轮 102夹持在吊索6的两侧，夹持轮102通过转轴固定在过线管11上，其中一个橡胶夹持轮102 上固定设有第一皮带盘103，伺服马达101的输出端上固定设有第二皮带盘104，第二皮带盘 104与第一皮带盘103之间通过皮带105相连。

设置夹持收放线装置，可放置吊索6在收放时跑偏，避免吊索6托槽，有利提高智能吊装置吊装作业顺利进行。

实施例3

参照图5，作为发明的另一优选实施例，与实施例1的区别在于，控制系统还包括用于智能终端远程操控智能吊装置的远程控制模块，远程控制模块包括无线收发模块，无线收发模块与控制器5相连，无线收发模块通过无线网与控制终端进行无线连接，控制终端为手持智能终端，手持智能终端内设有远程控制智能吊装置的APP。

操作人员可通过智能终端进行远程操作智能吊装置对部件的吊装作业，更加智能化，方便日常的吊装操作，手持智能终端内的APP设有操作智能吊装置不同状态下的操作，包括升降、悬浮、限位等操作。

实施例4

参照图5，作为发明的另一优选实施例，与实施例1的区别在于，控制系统还包括用于智能吊装置安全操控的权限模块。

权限模块包括用于识别操作人员指纹信息的指纹识别器85，指纹识别器85固定设置在手柄壳体8上，指纹识别器85与控制器5相连，控制器5内设有用于设别指纹识别器85指纹信息的指纹验证模块。

只有授权后的指纹才能开启智能吊系统，提高了智能吊装置的安全操作。

智能吊及其系统，具有两种操作模式，可通过重力增减的方式，实现智能吊的智能升降操作，也可通过感应手势上下移动的方式，实现智能吊的智能升降操作，同时也可通过智能终端进行远程操作，操作简单，操作更加方便快捷，有利于提高工作效率。同时，具有用了指纹识别技术对操作人员的指纹进行识别，只有授权的操作员才能够对该智能吊进行操作，有利于提高安全性。

以上所述仅为发明的优选实施例而已，并不用于限制发明，尽管参照前述实施例对发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种智能吊及其系统，包括智能吊装置和用于控制所述智能吊装置的控制系统，其特征在于，所述智能吊装置包括固定箱体(1)，所述固定箱体(1)固定设置在吊架(2)上，所述固定箱体(1)内固定设有吊索收卷盘(3)和驱动所述吊索收卷盘(3)转动的驱动装置(4)，所述吊索收卷盘(3)上卷绕有用于吊装的吊索(6)，所述吊索(6)的一端固定在吊索收卷盘(3)上，另一端固定设有手柄壳体(8)，所述手柄壳体(8)的底部固定设有手柄(9)，所述手柄(9)的下方固定设有吊钩(10)；

所述控制系统包括用于控制驱动装置(4)工作的控制器(5)和总控开关(81)，所述控制器(5)设置在固定箱体(1)内，所述总控开关(81)设置在手柄壳体(8)上，所述控制器(5)通过数据线(51)连接有第一吊装操作单元和第二吊装操作单元；

所述第一吊装操作单元包括用于感知手部的光电传感器(86)和感知手柄(9)上下位移的位移传感器(87)，所述光电传感器(86)和位移传感器(87)通过数据线(51)与控制器(5)进行通信连接；

所述第二吊装操作单元包括用于感知吊钩(10)重力变化的称重传感器(7)和用于超重保护的超重保护模块，所述称重传感器(7)固定设置在吊索(6)与手柄壳体(8)之间，并通过数据线(51)与控制器(5)进行通信连接；

所述控制系统还包括用于控制吊钩(10)上下移动的限位模块，所述限位模块包括用于限定吊钩(10)下上位移的上限位按钮(82)和下限位按钮(83)，所述上限位按钮(82)和下限位按钮(83)与控制器(5)进行通信连接；

所述控制系统还包括用于智能终端远程操控智能吊装置的远程控制模块和用于安全操控的权限模块。

2.根据权利要求1所述的一种智能吊及其系统，其特征在于，所述驱动装置(4)为伺服电机，所述伺服电机通过导线与控制器(5)相连。

3.根据权利要求1所述的一种智能吊及其系统，其特征在于，所述手柄(9)内部为中空结构，手柄(9)的轴线上贯穿设有连轴(91)，所述连轴(91)的一端固定在手柄壳体(8)上，另一端固定在所述吊钩(10)上，所述连轴(91)位于手柄(9)内部的两端套设有复位弹簧(92)，所述连轴(91)上设有用于固定复位弹簧(92)的限位块(93)，所述复位弹簧(92)的一端固定在限位块(93)上，另一端固定在手柄(9)内腔的端部上。

4.根据权利要求1所述的一种智能吊及其系统，其特征在于，所述光电传感器(86)为红外线传感器，所述光电传感器(86)的探测端设置在手柄(9)的一侧，并固定设置在手柄壳体(8)的底部。

5.根据权利要求1所述的一种智能吊及其系统，其特征在于，所述位移传感器(87)固定设置在手柄(9)的顶部，位移传感器(87)的探测端对应连轴(91)的一侧设置。

6.根据权利要求1所述的一种智能吊及其系统，其特征在于，所述固定箱体(1)的底部设有用于吊索(6)穿过的过线管(11)，所述过线管(11)内设有用于防吊索(6)摆动的夹持收放线装置，所述夹持收放线装置的收放线速度由控制器(5)进行控制，并保持与吊索收卷盘(3)收放线速度相同。

7.根据权利要求6所述的一种智能吊及其系统，其特征在于，所述夹持收放线装置包括伺服马达(101)、一组夹持轮(102)、第一皮带盘(103)、第二皮带盘(104)、皮带(105)，所述伺服马达(101)固定在过线管(11)的外侧，并通过导线与控制器(5)相连，一组所述夹持轮(102)夹持在吊索(6)的两侧，夹持轮(102)通过转轴固定在过线管(11)上，其中一个橡胶夹持轮(102)上固定设有第一皮带盘(103)，所述伺服马达(101)的输出端上固定设有第二皮带盘(104)，所述第二皮带盘(104)与第一皮带盘(103)之间通过皮带(105)相连。

8.根据权利要求6所述的一种智能吊及其系统，其特征在于，所述远程控制模块包括无线收发模块，所述无线收发模块与控制器(5)相连，无线收发模块通过无线网与控制终端进行无线连接，所述控制终端为手持智能终端，所述手持智能终端内设有远程控制智能吊装置的APP。

9.根据权利要求6所述的一种智能吊及其系统，其特征在于，所述权限模块包括用于识别操作人员指纹信息的指纹识别器(85)，所述指纹识别器(85)固定设置在手柄壳体(8)上，所述指纹识别器(85)与控制器(5)相连，控制器(5)内设有用于设别指纹识别器(85)指纹信息的指纹验证模块。

10.根据权利要求6所述的一种智能吊及其系统，其特征在于，所述手柄壳体(8)上设有用于显示称重传感器(7)数值的显示屏(84)。

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