CN112429668B - 一种升降机及其作业方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种升降机及其作业方法。所述升降机包括机架、升降驱动机构、升降手臂组件和传感组件；升降驱动机构包括链条、链轮、升降电机以及控制电箱，升降电机通过链轮带动链条上下运动；升降手臂组件连接于链条，用于取放料斗以及带动料斗跟随链条上下运动；传感组件包括位置感应片、下降到位传感器、下降限位传感器、上升限位传感器和上升到位传感器。本发明的升降机，可在安全范围实现快速升降，实现运料和取走料斗，提高效率，节约时间；并且，该升降机构运行平稳，可根据需要准确到达相应的高度；结构设计简单可靠，方便保养和维修。

Description

一种升降机及其作业方法

技术领域

本发明涉及升降机技术领域，具体涉及一种升降机及其作业方法。

背景技术

在建筑施工现场，需要采用升降搬运设备来取放装满混凝土的料斗或者空料斗。传统的地面上使用的升降搬运设备包括叉车等，不满足建筑现场的需求。急需一种专用于建筑施工现场的升降搬运设备，以提升作业效率，节约人工。

发明内容

本发明的目的在于提供一种升降机及其作业方法，以提升作业效率，节约人工。

为实现上述发明目的，本发明第一方面，提供一种升降机，包括机架、升降驱动机构、升降手臂组件和传感组件；所述升降驱动机构包括链条、链轮、升降电机以及控制电箱，所述链轮、升降电机以及控制电箱设于所述机架顶端，所述链条连接于所述链轮，所述链轮连接于所述升降电机，所述控制电箱用于驱动和控制所述升降电机，所述升降电机通过所述链轮带动所述链条上下运动；所述升降手臂组件，连接于所述链条的一端，用于取放料斗，以及带动料斗跟随所述链条上下运动；所述传感组件包括：设于所述机架顶端上方、用于被运输车的传感器检测定位的位置感应片，设于所述机架的靠下位置、用于检测所述升降手臂组件下降位置的下降到位传感器和下降限位传感器，设于所述机架的靠上位置、用于检测所述升降手臂组件上升位置的上升到位传感器和上升限位传感器，所述下降到位传感器、下降限位传感器、上升限位传感器和上升到位传感器分别与所述控制电箱信号连接。

一种可能的实现方式中，所述控制电箱用于：当所述下降到位传感器检测到所述升降手臂组件下降到位时，控制所述升降电机停止，然后控制所述升降手臂组件放下料斗到操作设备上或者从操作设备上取走料斗，所述操作设备为布料机或中转站；当所述下降限位传感器检测到所述升降手臂组件下降到位后继续下降时，控制所述升降电机立即停止。

一种可能的实现方式中，所述控制电箱用于：当所述上升到位传感器检测到所述升降手臂组件上升到位时，控制所述升降电机停止，以便运输车从所述升降手臂组件上取走料斗或放下料斗到所述升降手臂组件上；当所述上升限位传感器检测到所述升降手臂组件上升到位后继续上升时，控制所述升降电机立即停止。

一种可能的实现方式中，所述升降驱动机构具体包括并排设置的两条链条和两个链轮，两个链轮分别连接和带动两条链条；所述升降手臂组件由两条手臂组成，两条手臂分别连接于两条链条。

一种可能的实现方式中，所述升降手臂组件的每个手臂上均设有V形固定元件，该V形固定元件用于容置料斗上的V形工件，并与料斗上的挡板贴合，以对料斗进行限位固定。

一种可能的实现方式中，所述控制电箱内设有用于控制所述升降电机启动和停止的变频器，该变频器与所述升降电机的尾部传动轴上安装的编码器信号连接。

一种可能的实现方式中，所述升降机还包括：设于所述机架下方的缓冲器组件，和连接于所述链条另一端的配重组件。

一种可能的实现方式中，所述配重组件包括安装支架和置于安装支架的负重块；所述缓冲器组件包括四条缓冲器，分两组设置于所述机架的两侧，分别位于所述升降手臂组件和所述配重组件的下方；每条所述缓冲器上均设有与所述控制电箱信号连接的传感器，用于在所述缓冲器下降到预设位置时向所述控制电箱发出报警信号。

本发明第二方面，还提供一种升降机作业方法，包括：运输车运载装满混凝土的料斗驶向1号升降机；运输车通过车上的传感器感应1号升降机上面的位置感应片，停止在1号升降机位置；1号升降机的升降电机启动，升起升降手臂组件取下运输车上装满混凝土的料斗；操作设备运载空料斗到2号升降机位置；2号升降机将空料斗升起，等待运输车取走；然后，操作设备将自身的料斗安放装置移动到1号升降机的料斗下方，1号升降机将装满混凝土的料斗放到操作设备的料斗安放装置内；运输车移动到2号升降机位置，取走被2号升降机升起的空料斗；其中，所述1号升降机和所述2号升降机均为如权利要求1所述的升降机，所述操作设备为布料机或中转站。

进一步的，所述方法还包括：操作设备远离1号升降机后，1号升降机的升降手臂组件回到其位于机架中间的原点位置；运输车远离2号升降机后，2号升降机的升降手臂组件回到其位于机架下方的原点位置。

从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：

本发明的升降机，由机架、升降驱动机构、升降手臂组件和传感组件等组成，可在安全范围实现快速升降，实现运料和取走料斗，提高效率，节约时间。该升降机构运行平稳，可根据需要准确到达相应的高度；结构设计简单可靠，方便保养和维修。

进一步的，设有配重组件，可以利用配重组件的自重提高升降电机的运行效率，从而达到节能减耗的目的。

进一步的，升降机下方安装有缓冲器组件，万一出现链条断掉等极端情况，该组件可以降低升降机其它相关组件的损害，从而降低维修和检查费用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例和现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明实施例提供的一种升降机的结构示意图。

实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面通过具体实施例，分别进行详细的说明。

请参考图1，本发明的一个实施例，提供一种升降机。

该升降机包括机架12、升降驱动机构、升降手臂组件7和传感组件；进一步的，还可以包括缓冲器组件8和配重组件3。其中，所述升降驱动机构包括链条4、链轮9、升降电机2以及控制电箱（图中未示出），所述传感组件包括位置感应片1、下降到位传感器5、下降限位传感器6、上升限位传感器10和上升到位传感器11。所述升降电机接受所述控制电箱的驱动和控制，所述下降到位传感器5、下降限位传感器6、上升限位传感器10和上升到位传感器11分别与所述控制电箱信号连接。

该升降机以其升降电机2带动链轮9转动，链轮9带动链条4上下运动，链条4带动升降手臂组件7上下运动。升降手臂组件7用于取放料斗，以及带动料斗跟随链条4上下运动，将料斗运送指定位置。整个过程中，升降机的控制电箱可通过下降到位传感器5、下降限位传感器6、上升限位传感器10和上升到位传感器11检测升降手臂组件7的位置，根据监测到的位置对升降电机2和升降手臂组件7实施控制。

控制流程可包括：当所述下降到位传感器5检测到所述升降手臂组件7下降到位时，控制所述升降电机2停止，然后控制所述升降手臂组件7放下料斗到操作设备上或者从操作设备上取走料斗，所述操作设备可以为布料机或中转站；当所述下降限位传感器6检测到所述升降手臂组件7下降到位后继续下降时，控制所述升降电机2立即停止；

以及，当所述上升到位传感器11检测到所述升降手臂组件7上升到位时，控制所述升降电机2停止，以便运输车从所述升降手臂组件7上取走料斗或放下料斗到所述升降手臂组件7上；当所述上升限位传感器10检测到所述升降手臂组件7上升到位后继续上升时，控制所述升降电机2立即停止。

为确保可靠性，所述升降驱动机构具体可包括并排设置的两条链条4和两个链轮9，两个链轮9分别连接和带动两条链条4；所述升降手臂组件7则由两条手臂组成，两条手臂分别连接于两条链条4。

下面，分别对该升降机构的各个组件详细说明。

（1）位置感应片1：

位置感应片1设于所述机架顶端上方，用于被运输车等外部设备的传感器检测定位。运输车可通过检测该位置感应片，实现在到达升降机位置时减速并准确停车，以达到放料斗和取料斗的目的。当运输车在到达升降机位置并停下来后，运输车上相应的传感器会发出信号给控制中心，控制中心根据信号会发出指令启动升降机。

（2）升降电机2：

升降电机2设于机架顶端，用于驱动链条升降料斗。该升降电机可由控制电箱内的相对应的变频器控制启动和停止。升降电机2的尾部传动轴上可安装有编码器，编码器主要用于向控制电箱内的变频器反馈信号。

（3）配重组件3：

配重组件3连接于链条另一端，包括连接于链条的安装支架和置于安装支架的负重块，例如混凝土负重块。该配重组件3用于升料斗和放料斗时，通过负重块自身重量达到提高升降电机运作效率的目的。

（4）链条4：

链条4用于被升降电机通过链轮带动，以达到带动升降手臂组件，由升降手臂组件带动料斗升降的目的。升降机上可设并排设置两条链条，例如采用双排滚子链，使用双排滚子链可以增强拉力，提高整机的安全性。链条的一端与升降手臂组件连接，另一端与配重组件的安装支架连接。当升降电机带动链轮转动时，链条被链轮带动而实现上下移动，从而链条两端的升降手臂组件和配重组件实现上下移动。

（5）下降到位传感器5：

下降到位传感器5设于所述机架的靠下位置，用于检查升降手臂组件是否下降到准确位置，当下降到该位置并感应到该传感器时，升降机可以放下料斗或取走布料机、中转站上的料斗。如果编码器计算出的到位数值已经传回给变频器，变频器会根据编码器的数值使升降电机停止。但是，假如升降电机停止后，升降机上相应的感应片未感应到该传感器，该传感器此时就不能发出信号到控制电箱的PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器），那么PLC就会发出报警信号到控制中心；控制中心的工作人员会根据实际情况作出相应的处理，比如停机检修、原点复位等措施。

（6）下降限位传感器6：

下降限位传感器6设于所述机架的靠下位置，且位于下降到位传感器的下方，起到使升降电机急停的作用，假若升降电机下降到位应该停止而不停止，继续下降时，下降限位传感器6就会感应到并发出信号，由控制电箱控制升降电机立即停止。

（7）升降手臂组件7：

升降手臂组件7用于取料斗和放料斗时固定料斗，并带动料斗一起上下移动。该组件可由两个同样的手臂组成，每个手臂上安装有两个V形元件；在带动料斗时，料斗上面的V形工件会刚好坐落在手臂上V形元件上面，同时V形元件其中一个侧面会与料斗上相应的挡板贴合，以限制料斗的前后和左右的移动，实现对料斗的限位固定。

（8）缓冲器组件8：

缓冲器组件8可包括四条缓冲器，升降台上机架两侧各设两个。缓冲器可以是液压缸组件和弹簧组成的缓冲器，且每台缓冲器上可安装有传感器用于发出报警信号。该缓冲器组件8主要起到保护作用：万一发生链条断掉，电机失控等极端情况时，料斗和配重组件会由于自身重量而掉落下来，当撞击到缓冲器组件后，弹簧和液压缸组件会起到缓冲作用；当冲击下降到一定位置后，传感器会被感应到，从而向控制中心发出报警信号。

（9）链轮9：

链轮9链轮可包括两个，安装于同升降电机直接连接的轴上。链轮9用于跟随升降电机的运转而转动，从而带动链条上下移动。

（10）上升限位传感器10：

上升限位传感器10设于所述机架的靠上位置，且位于上升到位传感器11的上方，起到使升降电机急停作用。假若升降电机上升到位应该停止而不停止且继续上升时，感应到该传感器就会使升降电机立即停止。

（11）上升到位传感器11：

上升到位传感器11设于所述机架的靠上位置，用于检测升降机手臂是否上升到准确位置，当上升到该位置并感应到该传感器时，运输车可以正常取走料斗或放下料斗给升降机的升降手臂组件。如果编码器计算出的到位数值已经传回给变频器，变频器会根据编码器的数值使电机停止。但是，假如升降电机停止后，升降手臂组件上相应的感应片未感应到该传感器，该传感器此时就不能发出信号到电箱的PLC，那么PLC就会发出报警信号到控制中心；控制中心的工作人员会根据实际情况作出相应的处理，比如停机检修、原点复位等措施。

（12）机架12：

机架12是升降机的主体结构，其它组件均设置在机架12上。其可包括

（13）控制电箱

控制电箱是升降机的控制装置，其可包括PLC和连接于PLC的变频器等。

以上，对本发明实施例的升降机的结构组成进行了说明。

下面，结合具体的应用场景，介绍该升降机的作业方法。

该场景是在布料机（即混凝土布料机）上面有料斗，且两台升降机同时工作的情况下进行。其中，1号升降机只负责从运输车向布料机放料斗；1号升降机的升降手臂组件每次使用完毕后停留在升降机的中间位置，此处设定为该升降手臂组件的原点位置。2号升降机只负责从布料机取走空料斗给运输车带走；每次使用完毕后升降机手臂组件会根据设定，停留在升降机的下方且不影响布料机载着空料斗到达该位置的地方，此处设定为该手臂组件的原点位置。1号升降机可设在左侧，2号升降机可设在右侧。升降机在中转站工作台的取；去料斗和放料斗情景同布料机的步骤基本一样，以下流程中以布料机为例。

该场景下的本发明实施例的升降机作业方法包括以下步骤：

S1. 布料机上面料斗下完混凝土后，现场工作人员会发出信号给控制中心，表示再次需要混凝土。

S2. 控制中心接收到信号后，发出换斗指令，则，运输车会运载着装满混凝土的料斗驶向1号升降机，在接近1号升降机的位置，运输车减速，最后运输车上的传感器感应到升降机上面的位置感应片而停止在1号升降机位置。

S3. 控制中心发出指令，布料机载着空料斗自动移动到轨道下方指定位置；布料机向轨道移动的同时，空料斗向右移动到2号升降机位置，以便使2号升降机升起空料斗等待运输车取斗。

S4. 2号升降机升起空料斗，然后，布料机上的料斗安放装置会移动到1号升降机所在料斗下方。

S5. 以上工序S3~S4进行时，运输车已经载着装满混凝土的料斗停靠在1号升降机位置，此时1号升降机的升降电机启动，升起升降手臂组件取下运输车上装满混凝土的料斗，把装满混凝土的料斗放到布料机的料斗安放装置内，放料斗完成。

S6. 布料机运载装满混凝土的料斗在轨道上向建筑施工现场的模板方向移动，此时，有安全保护，料斗不会在布料机上左右移动；直到布料机到达与升降机完全无关的区域后，由布料机上相应传感器发出信号，1号升降机升降手臂组件才会回到其位于机架中间的原点位置。

S7. 布料机在可以下料的区域由工作人员操作前后或左右移动，开始往模具上下混凝土；而此时，运输车已经去到2号升降机相应位置取走空料斗。运输车远离2号升降机后，2号升降机的升降手臂组件回到其位于机架下方的原点位置。

需要理解的是，上述工序步骤中的布料机可以替换为中转站，步骤不变。

以上，本发明实施例公开了一种升降机及其作业方法。从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：

1. 该升降机可在安全范围实现快速升降，实现运料和取走料斗，提高效率，节约时间。

2. 该升降机构运行平稳，可根据需要准确到达相应的高度；结构设计优化，简单可靠实用，方便保养和维修。

3. 进一步的，由一台升降电机作为驱动，并设有配重组件，可以利用配重组件的自重提高升降电机的运行效率，从而达到节能减耗的目的。

4. 进一步的，升降机下方安装有缓冲器组件，万一出现链条断掉等极端情况，该组件可以降低升降机其它相关组件的损害，从而降低维修和检查费用。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

上述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对上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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种升降机，其特征在于，包括机架、升降驱动机构、升降手臂组件和传感组件；

所述升降驱动机构包括链条、链轮、升降电机以及控制电箱，所述链轮、升降电机以及控制电箱设于所述机架顶端，所述链条连接于所述链轮，所述链轮连接于所述升降电机，所述控制电箱用于驱动和控制所述升降电机，所述升降电机通过所述链轮带动所述链条上下运动；

所述升降手臂组件，连接于所述链条的一端，用于取放料斗，以及带动料斗跟随所述链条上下运动；

所述传感组件包括：设于所述机架顶端上方、用于被运输车的传感器检测定位的位置感应片，设于所述机架的靠下位置、用于检测所述升降手臂组件下降位置的下降到位传感器和下降限位传感器，设于所述机架的靠上位置、用于检测所述升降手臂组件上升位置的上升到位传感器和上升限位传感器，所述下降到位传感器、下降限位传感器、上升限位传感器和上升到位传感器分别与所述控制电箱信号连接；

所述控制电箱内设有用于控制所述升降电机启动和停止的变频器，该变频器与所述升降电机的尾部传动轴上安装的编码器信号连接；

所述控制电箱用于：

当所述下降到位传感器检测到所述升降手臂组件下降到位时，控制所述升降电机停止，然后控制所述升降手臂组件放下料斗到操作设备上或者从操作设备上取走料斗，所述操作设备为布料机或中转站；

当所述下降限位传感器检测到所述升降手臂组件下降到位后继续下降时，控制所述升降电机立即停止；

当所述上升到位传感器检测到所述升降手臂组件上升到位时，控制所述升降电机停止，以便运输车从所述升降手臂组件上取走料斗或放下料斗到所述升降手臂组件上；

当所述上升限位传感器检测到所述升降手臂组件上升到位后继续上升时，控制所述升降电机立即停止；

当编码器计算出的所述升降手臂组件上升或下降到位数值传回给变频器，控制变频器根据编码器的数值使升降电机停止；此时如升降机上相应的感应片未感应到下降到位传感器或上升到位传感器，控制电箱的PLC发出报警信号。

2.根据权利要求1所述的升降机，其特征在于，

所述升降驱动机构具体包括并排设置的两条链条和两个链轮，两个链轮分别连接和带动两条链条；所述升降手臂组件由两条手臂组成，两条手臂分别连接于两条链条。

3.根据权利要求2所述的升降机，其特征在于，

所述升降手臂组件的每个手臂上均设有V形固定元件，该V形固定元件用于容置料斗上的V形工件，并与料斗上的挡板贴合，以对料斗进行限位固定。

4.根据权利要求1所述的升降机，其特征在于，还包括：

设于所述机架下方的缓冲器组件，和连接于所述链条另一端的配重组件。

5.根据权利要求4所述的升降机，其特征在于，

所述配重组件包括安装支架和置于安装支架的负重块；

所述缓冲器组件包括四条缓冲器，分两组设置于所述机架的两侧，分别位于所述升降手臂组件和所述配重组件的下方；每条所述缓冲器上均设有与所述控制电箱信号连接的传感器，用于在所述缓冲器下降到预设位置时向所述控制电箱发出报警信号。

6.一种升降机作业方法，其特征在于，包括：

运输车运载装满混凝土的料斗驶向1号升降机；运输车通过车上的传感器感应1号升降机上面的位置感应片，停止在1号升降机位置；1号升降机的升降电机启动，升起升降手臂组件取下运输车上装满混凝土的料斗；

操作设备运载空料斗到2号升降机位置；2号升降机将空料斗升起，等待运输车取走；然后，操作设备将自身的料斗安放装置移动到1号升降机的料斗下方，1号升降机将装满混凝土的料斗放到操作设备的料斗安放装置内；

运输车移动到2号升降机位置，取走被2号升降机升起的空料斗；

其中，所述1号升降机和所述2号升降机均为如权利要求1所述的升降机，所述操作设备为布料机或中转站。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：

操作设备远离1号升降机后，1号升降机的升降手臂组件回到其位于机架中间的原点位置；

运输车远离2号升降机后，2号升降机的升降手臂组件回到其位于机架下方的原点位置。