CN111943032B - 用于吊装重型工件的吊具及用于装配渣浆泵的设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于吊装重型工件的吊具及用于装配渣浆泵的设备及方法，解决了现有技术中吊装工件的吊具容易损伤工件的问题，具有避免对工件造成损伤，方便渣浆泵装配的有益效果，具体方案如下：一种用于吊装重型工件的吊具，包括安装于工件的工装板，工装板设置开孔；夹持部件，包括基座，基座设置连接板，连接板表面设置至少两块固定块，每一固定块表面开有卡槽，基座安装有直线驱动件，直线驱动件的驱动杆通过传动机构与移动块连接，移动块设于卡槽内，直线驱动件驱动杆带动移动块相对于连接板移动，且移动块可超过连接板的外端设置。

Description

用于吊装重型工件的吊具及用于装配渣浆泵的设备及方法

技术领域

本发明涉及机械领域，尤其是一种用于吊装重型工件的吊具及用于装配渣浆泵的设备及方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

在工业生产中，会遇到很多的重型工件，这些工件的生产包括装配等工序，现在多数由行车人工进行吊装、翻转和搬运，例如重量较大、体积较大的渣浆泵，渣浆泵常用于输送含有固体颗粒及磨蚀性液体的输送，在冶金、电厂、煤炭、矿产等领域应用甚广。渣浆泵泵体主要由三大部分组成，前泵壳、后泵壳以及内部的陶瓷蜗壳组成。

发明人发现，目前人工装配过程中，针对重型工件的吊具主要是通过大型的夹爪进行的，而大型的夹爪存在容易损伤设备的问题；进一步，针对这种重型工件的生产设备是较少的，比如，渣浆泵泵体装配的自动化设备是没有的，而依靠人工进行重型工件的装配，不仅装配效率低下，严重影响产品生产效率；而且工人的工作量是较大的，尤其装配过程中需要工人对重达两吨的泵壳进行吊装，也存在着较大的安全隐患。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的第一目的是提供一种用于吊装重型工件的吊具，可通过工装板固定于工件，吊具不与工件直接发生接触，避免对工件造成损伤，而且吊具张开后夹持工装板，实现对工件的支撑，可通过吊具带动工件进行运动。

第二方面，本发明还提供了一种用于装配渣浆泵的设备，该设备整体可实现升降、翻转，从而带动工件实现升降和翻转，不会损伤工件，而且可有效代替原始人工吊装、翻转的装配过程；加速泵壳装配过程，并能实现自动化，安全可靠。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

一种用于吊装重型工件的吊具，包括：

安装于工件的工装板，工装板设置开孔；

夹持部件，包括基座，基座设置连接板，连接板表面设置至少两块固定块，每一固定块表面开有卡槽，基座安装有直线驱动件，直线驱动件的驱动杆通过传动机构与移动块连接，移动块设于卡槽内，直线驱动件驱动杆带动移动块相对于连接板移动，且移动块可超过连接板的外端设置。

上述的吊具，工装板固定于工件，夹持部件可穿过工装板的开孔，移动块在驱动杆的带动下，可沿着固定块的卡槽移动，这样移动块与基座表面之间形成空间，通过该空间的设置实现对工装板的夹持，这样实现吊具对工件的可靠支撑，因吊具不与工件直接接触，避免对工件造成损伤；而且吊具对工装板夹持，不会干涉到工件的另一侧，可便于后续对工件进行装配。

如上所述的一种用于吊装重型工件的吊具，所述工装板的开孔为三角形状，所述连接板的形状为六边形，连接板的尺寸小于所述基座的尺寸，且连接板的尺寸小于工装板三角形开孔的尺寸，可使得固定块达到至工装板开孔的内侧。

如上所述的一种用于吊装重型工件的吊具，为了与工装板开孔形状相适配，所述固定块共设置三块，相连两块固定块之间的夹角为120°，固定块的外端部与连接板的外端在同一竖直平面设置，直线驱动件的驱动杆设于三个固定块形成的中心。

如上所述的一种用于吊装重型工件的吊具，直线驱动杆的驱动杆移动方向与所述连接板所在平面相互垂直，为了有效对工装板和工件进行夹持，所述连接板的厚度大于等于所述工装板开孔周侧的厚度。

如上所述的一种用于吊装重型工件的吊具，所述传动机构为连杆，连杆的一端与所述的移动块连接，连杆的另一端与固定于所述驱动杆的固定环连接，驱动杆伸出或收回，通过连杆带动移动块沿着固定块的卡槽移动。

第二方面，本发明还提供了一种用于装配渣浆泵的设备，包括机械臂，机械臂与所述的一种用于吊装重型工件的吊具连接。

如上所述的一种用于装配渣浆泵的设备，还包括输送车，输送车可沿着布设于地面的轨道移动。

如上所述的一种用于装配渣浆泵的设备，为了对泵壳进行定位，便于夹持部件准确进入工装板开孔，并对工装板进行夹持，所述输送车包括车架，车架设置用于对渣浆泵泵壳进行定位的定位部件，定位部件包括至少两个可沿着车架移动的伸缩件，伸缩件的数量与所述固定块的数量一致，且伸缩件与开孔角的数量一致，伸缩件拉伸，校正泵壳在输送车的设置位置。

为了避免对夹持部件造成干涉，伸缩件布置于支撑板，支撑板与顶升机构连接，顶升机构带动伸缩件上升，通过伸缩件对泵壳进行定位，顶升机构下降，带动伸缩件下降。

如上所述的一种用于装配渣浆泵的设备，为了实现对泵壳的装配，所述机械臂包括立柱，立柱通过升降机构与支撑臂连接，支撑臂通过伸缩臂与吊具连接，支撑臂相对于立柱可旋转，且吊具相对于所述伸缩臂可旋转。

第三方面，本发明还提供了一种用于装配渣浆泵的设备的方法，包括如下内容：

将工装板安装于泵壳，将渣浆泵的泵壳放置于地面或输送车；

机械臂移动，将吊具移动至泵壳的上方；

机械臂带动吊具向下运动至工装板的开孔处，吊具中夹持部件带动移动块移动，通过移动块与基座之间的空间夹持工装板以实现对泵壳的支撑；

由机械臂带动泵壳向上翻转，对工件进行装配。

上述本发明的有益效果如下：

1)本发明通过吊具的设置，吊具不与工件直接发生接触，避免对工件造成损伤，而且吊具中通过工装板和夹持部件的设置，可有效对工装板进行夹持，从而实现吊具对工件的可靠支撑，进一步吊具整体不会干涉到工件的另一侧，可便于后续对工件进行装配。

2)本发明为了保证稳定夹持，特设置三块固定块，通过三块移动块的均匀布置，利用移动块伸长后外露与连接板的位置与基座形成的空间，可有效保证对工装板的夹持。

3)本发明通过作业设备的设置，可根据泵壳的位置通过升降机构带动支撑臂的运动，夹持部件通过工装板对工件进行夹持支撑后，通过支撑臂带动工件实现翻转，代替了原始人工吊装、翻转的装配过程，便于工人装配渣浆泵或其他装置，加速装配过程。

4)本发明通过输送车定位部件的设置，方便对泵壳进行定位，便于夹持部件准确进入工装板开孔，并对工装板进行准确夹持。

5)本发明作业设备的给出，可实现对渣浆泵泵壳的装配全过程，有效减少工人的工作量，且对泵壳可有效支撑，保证作业的安全性。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1是本发明根据一个或多个实施方式的一种用于装配渣浆泵的设备的主视图。

图2是本发明根据一个或多个实施方式的夹持部件的仰视图。

图3是本发明根据一个或多个实施方式的夹持部件的主视图。

图4是本发明根据一个或多个实施方式的安装板俯视图。

图5是本发明根据一个或多个实施方式的安装板主视图。

图6是本发明根据一个或多个实施方式的输送车有盖板的立体图。

图7是本发明根据一个或多个实施方式的输送车无盖板的俯视图。

图中：为显示各部位位置而夸大了互相间间距或尺寸，示意图仅作示意。

其中：1.丝杠，2.提升滑架,3.立柱，4.第一驱动电机，5.横梁，6.第二驱动电机，7.支撑臂，8.伸缩臂，9.第三驱动电机，10.夹持部件，11.定位件，12.输送车，13.升降导轨，14.回转支撑，15.泵壳，16.外齿圈，17.基座，18.移动块，19.固定块，20.连接板，21.连接板内接圆，22.连杆，23.工装板，24.开孔，25.圆环，26.盖板，27.圆柱体，28.定位柱，29.车架，30.车轮，31.壳体。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非本发明另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；

为了方便叙述，本发明中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

术语解释部分：本发明中的术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或为一体；可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部连接，或者两个元件的相互作用关系，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明的具体含义。

正如背景技术所介绍的，现有技术中存在渣浆泵的装配存在装配效率低的问题，为了解决如上的技术问题，本发明提出了一种用于吊装重型工件的吊具及用于装配渣浆泵的设备及方法。

实施例一

本发明的一种典型的实施方式中，参考图2和图3所示，一种用于吊装重型工件的吊具，安装于工件的工装板，工装板设置开孔；夹持部件，包括基座17，基座设置连接板20，连接板表面设置至少两块固定块19，每一固定块表面开有卡槽，基座安装有直线驱动件，直线驱动件的驱动杆通过传动机构与移动块连接，移动块18设于卡槽内，直线驱动件驱动杆带动移动块18相对于连接板20移动，且移动块可超过连接板的外端设置。

容易理解，为了避免移动块脱离卡槽，卡槽为T型卡槽，移动块的纵向截面同样为T型，与卡槽形状相适配。

工装板的开孔为三角形状，连接板的形状为六边形，连接板的尺寸小于基座的尺寸，且连接板的尺寸小于工装板三角形开孔的尺寸，六边形连接板内接圆21直径小于等于工装板三角形开孔内接圆的直径，为了对工装板进行夹持，移动块伸出后移动块最外端形成的内接圆的直径大于工装板开孔内接圆的直径，使得移动块在工装板的一侧，基座在工装板的另一侧，二者对工装板进行夹持。

另外，为了方便与工件如泵壳的连接，参考图4和图5所示，工装板23一侧设置圆环25用于卡于泵壳的一侧，开孔24的尺寸小于工装板圆环25的尺寸。

为了与工装板开孔形状相适配，固定块19共设置三块，相连两块固定块之间的夹角为120°，固定块的外端部与连接板20的外端在同一竖直平面设置，直线驱动件的驱动杆设于三个固定块形成的中心。

为了有效对工装板和工件进行夹持，连接板的厚度大于等于工装板开孔周侧的厚度，最好是等于或略小于工装板开孔周侧的厚度。

传动机构为连杆22，连杆22的一端与移动块连接，连杆的另一端与固定于驱动杆的固定环连接，固定环的周侧设置3个凸块，凸块与连杆的一端连接，且直线驱动件设于3块移动块的中心，直线驱动杆的驱动杆移动方向与连接板所在平面相互垂直，驱动杆伸出或收回，通过连杆带动移动块沿着固定块的卡槽移动。

本实施例对直线驱动件不做限定，例如直线驱动件为电机或其他动力源，这样在直线驱动件的驱动杆推出，在连杆的带动下，移动块沿着卡槽向内侧移动，这样移动部件可运动至工装板开孔处，避免产生干涉，当驱动杆收回，移动块沿着卡槽向外侧移动，通过三个移动块的外端部超过连接板设置，这样通过移动块超出连接板的部分和基座对工装板进行夹持，从而有效通过夹持部件对工装板和工件进行支撑，这样在支撑臂和伸缩臂带动工件翻转过程中，保持工件的稳定翻转。

实施例二

一种用于装配渣浆泵的设备，包括机械臂，机械臂与实施例一所述的一种用于吊装重型工件的吊具连接，参考图1所示，机械臂包括立柱3，立柱通过升降机构与支撑臂连接，支撑臂7远离立柱3的一端设置夹持部件，支撑臂相对于立柱可实现旋转。

立柱具有设定的高度，立柱通过升降机构带动支撑臂和夹持部件的升降运动，夹持部件在升降机构的带动下运动至工装板开孔处，夹持部件张开后与工装板紧密贴合，保证带动泵壳15运动过程中的稳定，支撑臂相对于立柱可旋转，实现工件从下到上或者从上到下的翻转。

具体地，本实施例中，升降机构包括设于立柱内侧的丝杠1，丝杠与驱动机构连接，丝杠设置提升滑架，提升滑架与支撑臂连接，本实施例中对驱动机构不做限定，例如，驱动机构可以是第一驱动电机4，当然也可以是其他的动力源，驱动机构设置于立柱的顶部。

需要说明的是，提升滑架2具有一定的宽度和高度，且提升滑架相当于安装于丝杠的滑块，丝杠转动，提升滑架沿着丝杠实现升降运动；提升滑架的最高位置由横梁5进行限位，丝杠穿过横梁5设置，横梁5的两端通过立柱进行支撑。

为了保证提升滑架运动的稳定性，在立柱3内侧设置升降导轨13，提升滑架的两侧分别设置卡槽，卡槽与升降导轨13配合，在提升滑架在升降导轨13的限制下实现升降运动。

进一步，提升滑架通过第一旋转机构与支撑臂连接，在本实施例中，第一旋转机构为回转支撑14，回转支撑由第二驱动电机6带动。

为了便于工件与夹持部件的定位，支撑臂7远离立柱3的一端设置伸缩臂8，伸缩臂与支撑臂在同一条直线设置，伸缩臂8的侧面固定夹持部件，通过伸缩臂的伸缩运动，不仅可延长夹持部件的运动范围，而且可便于夹持部件与工件的定位。

需要解释的是，伸缩臂为电动伸缩臂，伸缩臂内部设置丝杠驱动机构，丝杠驱动机构中丝杠可旋转，丝杠固定有滑块，滑块与伸缩臂内侧面连接，这样丝杠转动，滑块带动伸缩臂进行伸缩运动；或者，伸缩臂一端可滑动设于支撑臂的内侧，且伸缩臂与支撑臂之间设置第二伸缩机构，第二伸缩机构可为伸缩气缸或伸缩电缸或伸缩液压缸。

伸缩臂8通过第二旋转机构与夹持部件连接，通过第二旋转机构，可带动整个泵壳在水平面内的360度旋转，这样对工件翻转后，通过第二旋转机构带动工件的翻转，方便工人的装配。

需要说明的是，第二旋转机构同样选择回转支撑，回转支撑与第三驱动电机9连接，回转支撑包括内齿圈和外齿圈。

夹持部件的基座17与第二旋转机构的外齿圈16通过螺栓固定，外齿圈16与安装于伸缩臂的转轴连接，或者基座的外侧形成第二旋转机构的外齿圈，基座设置向内侧的台阶，即基座与外齿圈连接部分尺寸大于基座另一侧的尺寸。

另外，为了在装配过程中，对第二旋转机构的旋转进行限位，在支撑臂安装有电磁限位器，夹持部件周侧设置磁片，当磁片运动至电磁限位器处后，电磁限位器向控制器发送信号，由控制器控制第二旋转机构断电，这样在第二旋转机构带动工件运动至设定角度后，实现停止转动。

因为支撑臂的长度是固定的，输送车也由限位块可进行限位，这样伸缩臂为电动伸缩臂的情况下，可自动实现夹持部件与工件的自动定位。

另外，设备还包括输送车12，输送车可移动到夹持部件的下方，为了对泵壳进行定位，便于夹持部件准确进入工装板开孔，并对工装板进行夹持，输送车12包括车架29，车架设置用于对渣浆泵泵壳进行定位的定位部件，定位部件包括至少两个可沿着车架移动的伸缩件，伸缩件的数量与固定块的数量一致，且伸缩件与开孔角的数量一致，伸缩件拉伸，校正泵壳在输送车的设置位置。

在本实施例中，为了配合工装板三角形开孔的形状设置，共设置三个伸缩件，参考图7所示，伸缩件均匀设置于车架29，且相邻伸缩件之间的角度为120°，具体地，伸缩件包括定位柱28和伸缩气缸，伸缩气缸的伸出端与定位柱连接，常态下，伸缩气缸处于伸出状态，当设置泵壳后，伸缩气缸收回，若泵壳定位不准确，伸缩气缸带动定位柱在向外移动过程中，对泵壳进行定位，定位完成后，定位柱收回。

在一些示例中，各个伸缩气缸分别设置于壳体31内，三个壳体同样地，相邻两壳体之间的角度为120°。

进一步，所有的伸缩气缸或者壳体布置于支撑板，支撑板与顶升机构连接，本实施例中对顶升机构不做限定，可为顶升气缸，在定位完成后，顶升机构下降，带动支撑板和定位柱下降，参考图6所示，支撑板支撑圆柱体27，圆柱体布设于三根定位柱形成的中心，且在壳体的上方通过车架29设置盖板26，为泵壳的设置提供稳定的支撑平面，且常态下，圆柱体27和定位柱28的部分露出于盖板26。

输送车车架的下方设置多个车轮30，输送车为常见的电控输送车，具有电动驱动轮，且输送车的驱动轮同样与控制器连接，且在地面可设置限位块，用于对输送车的输送进行限位，使得输送车载送泵壳运动至夹持部件的下方，在另一些示例中，输送车通过轨道进行移动，在轨道设置限位块用于对输送车的位置进行定位和限位。

为了进一步实现自动化控制，升降机构、顶升机构、伸缩气缸与控制器连接，控制器与夹持部件的直线驱动件、第一旋转机构、第二旋转机构分别单独连接，控制器可为PLC控制器或工控机，通过控制器可实现自动化控制。

一种用于吊装重型工件的吊具的工作过程如下：

1)将工件15平放在输送车12上并通过定位件11初步定位，然后移动到夹持部件10下，使工件15中心与夹持部件10中线对齐。

2)启动第一驱动电机4通过丝杠1带动支撑立柱3内的提升滑架2以及支撑臂7、伸缩臂8以及夹持部件10沿升降导轨13向下运动，使夹持部件10的夹持部件完全插入工件15中，再通过内部气缸将夹持部件10与工件15结合在一起。

3)启动第一驱动电机4通过夹持部件10带动工件15一起向上运动，使工件15脱离输送车12，输送车12退出工位。

4)启动回转支撑14带动支撑臂7、伸缩臂8、夹持部件10以及工件15在垂直方向旋转180°，使工件15处于装配状态，工人进行装配。

5)在装配过程中，启动第三驱动电机9使工件15在水平面内旋转0～360°，便于工人装配操作。

6)装配完毕，启动回转支撑14带动夹持部件10以及工件15在垂直方向旋转180°，使工件15处于运输状态。

7)输送车12进入夹持部件10下，启动第一驱动电机4将工件15下降至输送车12平面托板，使工件15完全放置在输送车12上。

8)夹持部件10松开与工件15的连接，启动第一驱动电机4将支撑臂7、伸缩臂8以及夹持部件10向上提升，使夹持部件10完全脱离工件15至安全高度。

9)启动输送车12驶出装配工位。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于装配渣浆泵的设备，其特征在于，包括机械臂与用于吊装重型工件的吊具，所述吊具包括：

安装于工件的工装板，工装板设置开孔；

夹持部件，包括基座，基座设置连接板，连接板表面设置至少两块固定块，每一固定块表面开有卡槽，基座安装有直线驱动件，直线驱动件的驱动杆通过传动机构与移动块连接，移动块设于卡槽内，直线驱动件驱动杆带动移动块相对于连接板移动，且移动块可超过连接板的外端设置；

还包括输送车，所述输送车包括车架，车架设置用于对渣浆泵泵壳进行定位的定位部件，定位部件包括至少两个可沿着车架移动的伸缩件，伸缩件的数量与所述固定块的数量一致；

所述伸缩件布置于支撑板，支撑板与顶升机构连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于装配渣浆泵的设备，其特征在于，所述工装板的开孔为三角形状，所述连接板的形状为六边形，连接板的尺寸小于所述基座的尺寸，且移动块伸出后移动块最外端形成的内接圆的直径大于工装板开孔内接圆的直径。

3.根据权利要求1所述的一种用于装配渣浆泵的设备，其特征在于，所述固定块共设置三块，相连两块固定块之间的夹角为120°。

4.根据权利要求1所述的一种用于装配渣浆泵的设备，其特征在于，所述直线驱动杆的驱动杆移动方向与所述连接板所在平面相互垂直，连接板的厚度大于等于所述工装板开孔周侧的厚度。

5.根据权利要求1所述的一种用于装配渣浆泵的设备，其特征在于，所述传动机构为连杆，连杆的一端与所述的移动块连接，连杆的另一端与固定于所述驱动杆的固定环连接。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的一种用于装配渣浆泵的设备的方法，其特征在于，包括如下内容：

将工装板安装于泵壳，将渣浆泵的泵壳放置于地面或输送车；

机械臂移动，将吊具移动至泵壳的上方；

机械臂带动吊具向下运动至工装板的开孔处，吊具中夹持部件带动移动块移动，通过移动块与基座之间的空间夹持工装板以实现对泵壳的支撑；

由机械臂带动泵壳向上翻转，对工件进行装配。

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