CN112573402B - 一种塔机防碰撞方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种塔机防碰撞方法及其装置，所述塔机防碰撞装置包括导轨、障碍物探测器、丝杆、电机、防撞缓冲机构及控制器；所述导轨安装在所述吊臂的第一侧面并沿所述吊臂的纵向方向延伸设置；所述障碍物探测器的数量为若干个，若干个所述障碍物探测器等间距安装在所述吊臂的第一侧面上，所述障碍物探测器的探测方向与吊臂的第一侧面相垂直；所述丝杆与所述电机相连并与所述导轨平行设置；所述防撞缓冲机构套设在所述丝杆上并与所述导轨滑动连接；所述控制器与所述障碍物探测器及电机电连接，用于根据所述障碍物探测器传输过来的信号控制电机工作。本发明减轻了塔机吊臂负重，提高了安全性。

Description

一种塔机防碰撞方法及其装置

技术领域

本发明涉及塔机技术领域，特别涉及一种塔机防碰撞方法及其装置。

背景技术

塔式起重机(简称塔机)是建筑行业中广泛使用的垂直传输设备，用来吊施工用的钢筋、木楞、混凝土、钢管等施工的原材料，从塔机行业的发展来看，行业与国家经济、建筑/房地产高度相关，从国家经济以及房地产行业发展趋势看塔机行业发展具有一定经济意义。

塔机通常包括塔身和吊臂，塔身是塔机身子，也是升高部分，通常大致垂直于地面安装设置；吊臂用于悬挂和搬运物体，以使物体能够搬运到预设高度的预设位置处。由于塔机的工作空间较大，建筑工地的条件有限，塔机在工作过程中容易与其他工作过程中的塔机或者建筑物发生碰撞。为此，本领域技术人员通常在吊臂上的若干区域安装塔机防碰撞装置，然而，由于安装过多的塔机防碰撞装置容易导致吊臂负重过大，存在较大安全隐患。

发明内容

本发明解决的技术问题是，提供一种能够减轻吊臂负重、提高安全性的塔机防碰撞方法及其装置。

第一方面，本发明提供一种塔机防碰撞装置，用于安装在塔机的吊臂上，其包括导轨、障碍物探测器、丝杆、电机、防撞缓冲机构及控制器；所述导轨安装在所述吊臂的第一侧面并沿所述吊臂的纵向方向延伸设置；所述障碍物探测器的数量为若干个，若干个所述障碍物探测器等间距安装在所述吊臂的第一侧面上，所述障碍物探测器的探测方向与吊臂的第一侧面相垂直；所述丝杆与所述电机相连并与所述导轨平行设置；所述防撞缓冲机构套设在所述丝杆上并与所述导轨滑动连接；所述控制器与所述障碍物探测器及电机电连接，用于根据所述障碍物探测器传输过来的信号控制电机工作。

在一个实施例中，所述塔机防碰撞装置还包括霍尔传感器及磁体，所述霍尔传感器安装在所述吊臂的第一侧面上并与所述控制器电连接；所述磁体安装在所述防撞缓冲机构上，用于与所述霍尔传感器相配合以为所述控制器提供所述防撞缓冲机构的位置信息。

在一个实施例中，所述在初始状态时，所述霍尔传感器与所述磁体均位于所述导轨的同一侧，且所述磁体位于所述霍尔传感器的正上方。

在一个实施例中，所述磁体为磁铁。

在一个实施例中，所述防撞缓冲机构包括第一连接臂、第一连接座、第二连接座、第三连接座、第一活动臂、第二活动臂、第一弹簧、第二弹簧及第一阻挡臂，所述第一连接臂套设在所述丝杆上并与所述导轨滑动连接；所述第一连接座及所述第二连接座均与所述第一连接臂滑动连接，所述第一连接座及所述第二连接座间隔设置；

所述第三连接座固定在所述第一阻挡臂面向所述第一连接臂的表面上；所述第一活动臂的第一端与所述第一连接座铰接相连，所述第一活动臂的第二端与所述第三连接座铰接相连；所述第二活动臂的第一端与所述第二连接座铰接相连，所述第二活动臂的第二端与所述第三连接座铰接相连；所述第一弹簧的第一端与所述第一活动臂相连，所述第一弹簧的第二端与所述第一阻挡臂的第一端相连；所述第二弹簧的第一端与所述第二活动臂相连，所述第二弹簧的第二端与所述第一阻挡臂的第二端相连。

在一个实施例中，所述防撞缓冲机构还包括气动阻尼件，所述气动阻尼件包括气筒、第一活塞及第一活塞杆，所述气筒与所述第二连接座相连，所述第一活塞位于所述气筒内，所述第一活塞杆的第一端与所述第一连接座相连，所述第一活塞杆的第二端与所述活塞相连。

在一个实施例中，所述防撞缓冲机构包括第二连接臂、第一水动阻尼件、第二水动阻尼件及第二阻挡臂，所述第二连接臂套设在所述丝杆上并与所述导轨滑动连接；所述第一水动阻尼件及所述第二水动阻尼件均固定在所述第二连接臂的第一侧，所述第一水动阻尼件及所述第二水动阻尼件均位于所述第二连接臂及第二阻挡臂之间，且所述第一水动阻尼件及所述第二水动阻尼件均与所述第二阻挡臂相连。

在一个实施例中，所述第一水动阻尼件包括水筒、第二活塞及第二活塞杆，所述水筒上设置有与水筒内的储水腔相连通的通水孔，所述水筒与所述第二连接臂相连，所述第二活塞位于所述水筒的所述储水腔内，所述第二活塞杆的第一端与所述第二阻挡臂相连，所述第二活塞杆的第二端与所述第二活塞相连。

在一个实施例中，所述防撞缓冲机构还包括第一导向杆、第二导向杆、第三弹簧、第四弹簧、第三活动臂、第四活动臂及第四连接座，所述第一导向杆与所述水筒相连，所述第一导向杆设置有第一导向槽；所述第二导向杆与所述第二水筒相连，所述第二导向杆设置有第二导向槽；

所述第三弹簧收纳在所述第一导向槽内并与所述第一导向杆弹性抵接，所述第四弹簧收纳在所述第二导向槽内并与所述第二导向杆弹性抵接；所述第三活动臂的第一端设置有延伸至所述第一导向槽内的第一扣接凸起，所述第三活动臂的第二端与所述第四连接座铰接相连；所述第四活动臂的第一端设置有延伸至所述第二导向槽内的第二扣接凸起，所述第四活动臂的第二端与所述第四连接座铰接相连；所述第四连接座与所述第二阻挡臂相连。

第二方面，本发明还公开了如上述第一方面任一项所述的塔机防碰撞装置的塔机防碰撞方法，包括如下步骤：

S1、获取障碍物的位置信息；

S2、根据所述位置信息，控制防撞缓冲机构沿导轨运动至目标位置；

S3、获取障碍物解除信息；

S4、根据所述障碍物解除信息，控制所述防撞缓冲机构沿导轨运动返回初始位置。

本发明具有如下有益效果：本发明通过导轨、障碍物探测器、丝杆、电机、防撞缓冲机构及控制器之间的配合，使用时，塔机防碰撞装置安装在塔机的吊臂上，所述导轨安装在所述吊臂的第一侧面上，所述防撞缓冲机构套设在所述丝杆上并与所述导轨滑动连接；所述控制器与所述障碍物探测器及电机电连接，当障碍物朝所述塔机的吊臂上运动过来时，控制器控制电机带动防撞缓冲机构沿导轨运动至障碍物运动过来的位置，通过所述防撞缓冲机构的阻挡，因而可避免塔机被撞坏。此外，无需在吊臂上安装多个塔机防碰撞装置，因而减轻了吊臂负重，提高了安全性。

附图说明

图1为本发明塔机防碰撞装置的结构示意图；

图2为本发明塔机防碰撞装置一种实施例的防撞缓冲机构的结构示意图；

图3为本发明塔机防碰撞装置的防碰撞方法的流程图；

图4为本发明塔机防碰撞装置另一种实施例的防撞缓冲机构的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。需要说明的是，如果不冲突，本发明实施例以及实施例中的各个特征可以相互结合，均在本发明的保护范围之内。

实施例1

请参阅图1至图3，本发明提供一种塔机防碰撞装置，用于安装在塔机的吊臂100上，其包括导轨11、障碍物探测器12、丝杆13、电机14、防撞缓冲机构15及控制器16，所述吊臂100具有位置相对的第一侧面及第二侧面，所述导轨11安装在所述吊臂100的第一侧面并沿所述吊臂100的纵向方向延伸设置，即所述导轨11沿所述吊臂的长度方向延伸设置。

所述障碍物探测器12的数量为若干个，若干个所述障碍物探测器12等间距安装在所述吊臂100的第一侧面上并排成一排，所述障碍物探测器12的探测方向与吊臂的第一侧面相垂直，因而当某个障碍物朝所述障碍物探测器 12运动过来时都能分析出障碍物所在位置。在本实施例中，所述障碍物探测器12为雷达探测器，该雷达探测器为市面上可以购买到的现有器件，其结构在此不再赘述。

所述丝杆13与所述电机14相连并与所述导轨11平行设置，具体地，所述丝杆13的第一端通过固定螺栓固定在所述导轨11上，所述丝杆13的另一端与所述电机14固定相连。所述防撞缓冲机构15套设在所述丝杆13上并与所述导轨11滑动连接，所述防撞缓冲机构15与所述丝杆13螺纹连接。

所述防撞缓冲机构15包括第一连接臂151、第一连接座152、第二连接座153、第三连接座154、第一活动臂155、第二活动臂156、第一弹簧157、第二弹簧158及第一阻挡臂159，所述第一连接臂151套设在所述丝杆13上并与所述导轨11滑动连接。所述第一连接座152及所述第二连接座153均与所述第一连接臂151滑动连接，所述第一连接座152及所述第二连接座153 间隔设置。

所述第三连接座154固定在所述第一阻挡臂159面向所述第一连接臂151 的表面上；所述第一活动臂155的第一端与所述第一连接座152铰接相连，所述第一活动臂155的第二端与所述第三连接座154铰接相连。所述第二活动臂156的第一端与所述第二连接座153铰接相连，所述第二活动臂156的第二端与所述第三连接座154铰接相连。所述第一弹簧157的第一端与所述第一活动臂155相连，所述第一弹簧157的第二端与所述第一阻挡臂159的第一端相连。所述第二弹簧158的第一端与所述第二活动臂156相连，所述第二弹簧158的第二端与所述第一阻挡臂159的第二端相连。因而，当所述第一阻挡臂159受到障碍物朝所述第一连接臂151的撞击时，所述第一弹簧 157及所述第二弹簧158提供缓冲的反作用力，同时所述第一连接座152与所述第二连接座153背向运动，从而阻碍障碍物撞击到所述吊臂上，以及保护所述吊臂。

较佳地，所述防撞缓冲机构15还包括气动阻尼件a，所述气动阻尼件a 包括气筒a1、第一活塞a2及第一活塞杆a3，所述气筒a1与所述第二连接座 153相连，所述第一活塞a2位于所述气筒a1内，所述第一活塞杆a3的第一端与所述第一连接座152相连，所述第一活塞杆a3的第二端与所述第一活塞 a2相连。当所述第一阻挡臂159受到障碍物朝所述第一连接臂151的撞击时，所述第一活塞杆a3与所述第一活塞a2背向运动，当第一连接座152及第二连接座153停止运动后，通过外部大气压强推动第一活塞a2，使第一活塞杆a3 及气筒a1相向运动，直至回到初始位置。通过设置所述气动阻尼件a，因而较好地避免所述第一弹簧157及所述第二弹簧158因生锈失效以至寿命短的问题。

较佳地，所述防撞缓冲机构15还包括阻挡板a4、压力传感器a5及无线通信模块a6，所述阻挡板a4固定在所述第一阻挡臂159上，所述压力压力传感器a5安装在所述阻挡板a4上并与所述控制器16电连接。所述无线通信模块a6与所述压力传感器a5电连接，用于发射压力传感器a5被撞击时的撞击力给管理中心(图中未示出)，管理中心根据获取的撞击力数据判断被撞击情况，以便后续维护保养。在本实施例中，所述阻挡板a4、压力传感器a5及无线通信模块a6的数量均为两个，其中的一个所述压力传感器a5面向所述第一连接座152设置，另一个所述压力传感器a5面向所述第二连接座153设置。

较佳地，所述塔机防碰撞装置还包括霍尔传感器17及磁体18，所述霍尔传感器17安装在所述吊臂的第一侧面上并与所述控制器16电连接。所述磁体18安装在所述防撞缓冲机构15上，用于与所述霍尔传感器17相配合以为所述控制器16提供所述防撞缓冲机构15的位置信息。在本实施例中，所述磁体18为磁铁，所述霍尔传感器17所在的位置为所述防撞缓冲机构15所在的初始位置。所述在初始状态时，所述霍尔传感器17与所述磁体18均位于所述导轨11的同一侧，且所述磁体18位于所述霍尔传感器17的正上方。可以理解的是，所述磁体18也可以由其它磁性材料制成，在此不做具体限定。

所述控制器16与所述障碍物探测器12及电机14电连接，用于根据所述障碍物探测器12传输过来的信号控制电机14工作。在使用过程中，当障碍物朝所述塔机的吊臂上运动过来时，通过所述障碍物探测器12探测到障碍物的位置，控制器16控制电机14带动防撞缓冲机构15沿导轨11运动至障碍物运动过来的位置，通过所述防撞缓冲机构15的阻挡，因而可避免塔机被撞坏。当障碍物探测器12检测到障碍物已排除后，所述控制器16控制电机14带动防撞缓冲机构15沿导轨11运动返回初始位置，因而可较好地保证塔机的平衡。通过所述霍尔传感器17与磁体18之间的配合，因而可准确地返回初始位置。

请参阅图3，本发明还公开了如上述的塔机防碰撞装置的塔机防碰撞方法，包括如下步骤：

S1、获取障碍物的位置信息；

S2、根据所述位置信息，控制防撞缓冲机构15沿导轨11运动至目标位置；

S3、获取障碍物解除信息；

S4、根据所述障碍物解除信息，控制所述防撞缓冲机构15沿导轨11运动返回初始位置。

实施例2

请参阅图4，本实施例与实施例1的结构相似，其不同之处在于：本实施例的防撞缓冲机构15包括第二连接臂191、第一水动阻尼件192、第二水动阻尼件193及第二阻挡臂194，所述第二连接臂191套设在所述丝杆13上并与所述导轨11滑动连接；所述第一水动阻尼件192及所述第二水动阻尼件193 均固定在所述第二连接臂191的第一侧，所述第一水动阻尼件192及所述第二水动阻尼件193均位于所述第二连接臂191及第二阻挡臂194之间，且所述第一水动阻尼件192及所述第二水动阻尼件193均与所述第二阻挡臂194 相连；当所述第二阻挡臂194被障碍物撞击时，通过第一水动阻尼件192、第二水动阻尼件193的缓冲作用，从而可对塔机进行保护

所述第一水动阻尼件192包括水筒b1、第二活塞b2及第二活塞杆b3，所述水筒b1水筒上设置有与水筒b1内的储水腔相连通的通水孔b4，所述水筒b1与所述第二连接臂191相连，所述第二活塞b2位于所述水筒b1的所述储水腔内，所述第二活塞杆b3的第一端与所述第二阻挡臂194相连，所述第二活塞杆b3的第二端与所述第二活塞b2相连。当所述第二阻挡臂194被障碍物撞击时，储水腔内的水从所述通水孔b4喷出。为了能够更好地在下雨时的雨水，无需人工加水，所述通水孔呈圆锥形。在本实施例中，所述第一水动阻尼件192与所述第二水动阻尼件193结构相同。

所述防撞缓冲机构15还包括第一导向杆c1、第二导向杆c2、第三弹簧 c3、第四弹簧c4、第三活动臂c5、第四活动臂c6及第四连接座c7，所述第一导向杆c1与所述水筒b1相连，所述第一导向杆c1设置有第一导向槽c11；所述第二导向杆c2与所述第二水筒相连，所述第二导向杆c2设置有第二导向槽c21；

所述第三弹簧c3收纳在所述第一导向槽c11内并与所述第一导向杆c1 弹性抵接，所述第四弹簧c4收纳在所述第二导向槽c21内并与所述第二导向杆c2弹性抵接；所述第三活动臂c5的第一端设置有延伸至所述第一导向槽 c11内的第一扣接凸起c51，所述第三活动臂c5的第二端与所述第四连接座c7铰接相连；所述第四活动臂c6的第一端设置有延伸至所述第二导向槽c21 内的第二扣接凸起c61，所述第四活动臂c6的第二端与所述第四连接座c7铰接相连；所述第四连接座c7与所述第二阻挡臂194相连。当所述第二阻挡臂 194被障碍物撞击时，所述第三活动臂c5推动第三弹簧c3运动，所述第四活动臂c6推动第四弹簧c4运动，实现缓冲作用，该种结构能更好地避免弹簧生锈，提高了使用寿命。

综上所述，本发明通过导轨11、障碍物探测器12、丝杆13、电机14、防撞缓冲机构15及控制器16之间的配合，使用时，塔机防碰撞装置安装在塔机的吊臂上，所述导轨11安装在所述吊臂的第一侧面上，所述防撞缓冲机构15套设在所述丝杆13上并与所述导轨11滑动连接；所述控制器16与所述障碍物探测器12及电机14电连接，当障碍物朝所述塔机的吊臂上运动过来时，控制器16控制电机14带动防撞缓冲机构15沿导轨11运动至障碍物运动过来的位置，通过所述防撞缓冲机构15的阻挡，因而可避免塔机被撞坏。此外，无需在吊臂上安装多个塔机防碰撞装置，因而减轻了吊臂负重，提高了安全性。

以上对本发明所提供的塔机防碰撞方法及其装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内，不应理解为对本发明的限制。

Claims (4)

1.一种塔机防碰撞装置，用于安装在塔机的吊臂上，其特征在于，包括导轨、障碍物探测器、丝杆、电机、防撞缓冲机构及控制器；所述导轨安装在所述吊臂的第一侧面并沿所述吊臂的纵向方向延伸设置；所述障碍物探测器的数量为若干个，若干个所述障碍物探测器等间距安装在所述吊臂的第一侧面上，所述障碍物探测器的探测方向与吊臂的第一侧面相垂直；所述丝杆与所述电机相连并与所述导轨平行设置；所述防撞缓冲机构套设在所述丝杆上并与所述导轨滑动连接；所述控制器与所述障碍物探测器及电机电连接，用于根据所述障碍物探测器传输过来的信号控制电机工作；

所述防撞缓冲机构包括第一连接臂、第一连接座、第二连接座、第三连接座、第一活动臂、第二活动臂、第一弹簧、第二弹簧及第一阻挡臂，所述第一连接臂套设在所述丝杆上并与所述导轨滑动连接；所述第一连接座及所述第二连接座均与所述第一连接臂滑动连接，所述第一连接座及所述第二连接座间隔设置；

所述第三连接座固定在所述第一阻挡臂面向所述第一连接臂的表面上；所述第一活动臂的第一端与所述第一连接座铰接相连，所述第一活动臂的第二端与所述第三连接座铰接相连；所述第二活动臂的第一端与所述第二连接座铰接相连，所述第二活动臂的第二端与所述第三连接座铰接相连；所述第一弹簧的第一端与所述第一活动臂相连，所述第一弹簧的第二端与所述第一阻挡臂的第一端相连；所述第二弹簧的第一端与所述第二活动臂相连，所述第二弹簧的第二端与所述第一阻挡臂的第二端相连；

所述防撞缓冲机构还包括气动阻尼件，所述气动阻尼件包括气筒、第一活塞及第一活塞杆，所述气筒与所述第二连接座相连，所述第一活塞位于所述气筒内，所述第一活塞杆的第一端与所述第一连接座相连，所述第一活塞杆的第二端与所述活塞相连。

2.如权利要求1所述的塔机防碰撞装置，其特征在于，所述塔机防碰撞装置还包括霍尔传感器及磁体，所述霍尔传感器安装在所述吊臂的第一侧面上并与所述控制器电连接；所述磁体安装在所述防撞缓冲机构上，用于与所述霍尔传感器相配合以为所述控制器提供所述防撞缓冲机构的位置信息。

3.如权利要求2所述的塔机防碰撞装置，其特征在于，在初始状态时，所述霍尔传感器与所述磁体均位于所述导轨的同一侧，且所述磁体位于所述霍尔传感器的正上方。

4.如权利要求3所述的塔机防碰撞装置，其特征在于，所述磁体为磁铁。