CN112794217A - 一种工业机器人拆装及运维工作站的悬臂吊 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种工业机器人拆装及运维工作站的悬臂吊，包括底板、第一固定单元、转动单元、横向移动单元、悬吊装置和报警装置；底板：所述底板的顶端设有立柱，所述立柱的侧面设有转动单元，所述转动单元连接有第一固定单元，立柱通过第一固定单元连接有悬臂；横向移动单元：所述横向移动单元安装在悬臂上；悬吊装置：悬吊装置包含有安装板、电动葫芦和吊绳，所述安装板固定在横向移动单元的底端，电动葫芦与安装板连接，所述电动葫芦上设有吊绳，本发明提供一种工业机器人拆装及运维工作站的悬臂吊，在使用过程中能够发出警报，智能判断悬臂是否达到承载强度，避免造成经济损失，保护使用者的身体安全。

Description

一种工业机器人拆装及运维工作站的悬臂吊
技术领域
本发明涉及起重设备技术领域，具体为一种工业机器人拆装及运维工作站的悬臂吊。
背景技术
悬臂吊属于工业部件，是一种轻型工作强度起重机，由立柱、悬臂及电动葫芦组成，具有自重轻，跨度大，起重量大，经济耐用的优点，实际使用时，能够利用电动葫芦在悬臂工字钢上作左右直线运行，并起吊重物，将重物运输至合适的位置，运维工作站及工业机器人的拆装均需用到悬臂吊，传统的悬臂吊在使用时，若使用前无法得知起吊重物的重量，在起重过程中容易发生悬臂弯曲断裂的危险事故，并且无法在达到悬臂弯曲强度时发出报警，容易造成经济损失，影响使用者的身体安全。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种工业机器人拆装及运维工作站的悬臂吊，在使用过程中能够发出警报，智能判断悬臂是否达到承载强度，避免造成经济损失，保护使用者的身体安全，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种工业机器人拆装及运维工作站的悬臂吊，包括底板、第一固定单元、转动单元、横向移动单元、悬吊装置和报警装置；
底板：所述底板的顶端设有立柱，所述立柱的侧面设有转动单元，所述转动单元连接有第一固定单元，立柱通过第一固定单元连接有悬臂；
横向移动单元：所述横向移动单元安装在悬臂上；
悬吊装置：悬吊装置包含有安装板、电动葫芦和吊绳，所述安装板固定在横向移动单元的底端，电动葫芦与安装板连接，所述电动葫芦上设有吊绳，且吊绳上设有挂钩；
报警装置：报警装置包含有警报器、红外线距离传感器和拉力传感器，所述警报器位于立柱的侧面，所述红外线距离传感器位于横向移动单元的顶端，所述拉力传感器位于吊绳与挂钩之间；
其中，还包括有单片机，所述单片机位于立柱的侧面，单片机的输入端与外部电源、红外线距离传感器和拉力传感器的输出端电连接，单片机的输出端与警报器和电动葫芦的输入端电连接。
进一步的，还包括有第二固定单元，第二固定单元包含有安装座和固定板，所述安装座与立柱的顶端转动连接，两组固定板平行安装在安装座的侧面，安装座的侧面设有与悬臂大小相同的通孔，所述悬臂贯穿通孔并通过螺栓固定在两个固定板之间，利用安装座能够将悬臂进行固定，提高连接处的稳定效果，并通过固定板固定，防止出现立柱与悬臂之间脱落的现象。
进一步的，所述第一固定单元包含有圆板、连接板和倒梯形支板，所述圆板与立柱的侧面转动连接，连接板与圆板连接，且所述倒梯形支板的底端与连接板连接，倒梯形支板的顶端连接有悬臂，通过倒梯形支板支撑悬臂，能够提高悬臂的承载能力，并且在安装时较为方便。
进一步的，所述转动单元包含有齿轮和伺服电机，所述伺服电机安装在立柱的侧面，齿轮位于伺服电机的输出轴上，所述圆板的侧面设有轮齿，圆板侧面的轮齿与齿轮相互啮合，伺服电机的输入端与单片机的输出端电连接，通过伺服电机带动齿轮转动，进而带动圆板转动，实现对悬臂的控制，使悬臂能够旋转。
进一步的，所述横向移动单元，所述横向移动单元包含有导轨和直线电机，所述导轨安装在悬臂上，所述直线电机安装在导轨上，所述安装板位于直线电机的底端，且红外线距离传感器位于直线电机的顶端，直线电机的输入端与单片机的输出端电连接，利用直线电机带动安装板左右移动，实现对货物的位置控制。
进一步的，所述底板的底端转动连接有滚轮，且底板底端的四个角位置设有第三固定单元，底板顶端的右侧设有机器人放置台，通过底部设置滚轮，可以使悬臂吊的位置随意发生移动，并利用第三固定单元进行固定。
进一步的，第三固定单元包含有底座和电动推杆，所述电动推杆安装在底板上，电动推杆的输出端与底座连接，电动推杆的输入端与单片机的输出端电连接，通过电动推杆带动底座与地面接触，将悬臂吊支撑起一定的高度，达到固定的目的。
进一步的，所述机器人放置台包含有放置箱、固定箱和伸缩杆，所述固定箱位于底板顶端的右侧，固定箱的顶端设有开口，所述放置箱的底端设有开口，并与固定箱上下滑动连接，所述伸缩杆的固定端与固定箱连接，伸缩杆的伸缩端与放置箱连接，机器人放置台能够放置机器人，并配合伸缩杆，能够在放置时，减轻冲击力。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本工业机器人拆装及运维工作站的悬臂吊，具有以下好处：
1、本工业机器人拆装及运维工作站的悬臂吊的立柱与悬臂通过第一固定单元及第二固定单元连接，连接方式简单，固定效果优秀，有效的避免了悬臂脱落现象，同时转动单元与横向移动单元配合，能够将吊起的重物运送至合适的位置处；
2、本工业机器人拆装及运维工作站的悬臂吊设有报警装置，通过拉力传感器能够检测吊绳承受的拉力，判断是否达到吊绳的拉力极限，同时与红外线距离传感器配合，测出悬臂受力的点与立柱之间的距离，计算得出受到的力矩大小，并由报警器在达到悬臂的抗弯强度时发出警报，阻止电动葫芦继续收绳，保护设备及人身安全；
3、本工业机器人拆装及运维工作站的悬臂吊设有报警装置，采用滚轮进行移动，便于将悬臂吊移动至合适的位置，并设置有第三固定单元，能够将悬臂吊进行固定，确保在吊起重物过程中悬臂吊整体不发生倾斜，保证悬臂吊的正常使用；
4、本工业机器人拆装及运维工作站的悬臂吊的结构简单，方便使用，便于拆卸和安装，适合运维工作站及工业机器人拆装使用，使用时安全度高，设置有机器人放置台，能够将机器人平稳的进行放下，进行维修与拆装，克服了机器人放置时容易出现碰撞的问题。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明俯视结构示意图；
图3为本发明A-A面剖视结构示意图。
图中：1单片机、2警报器、3转动单元、31齿轮、32伺服电机、4第一固定单元、41圆板、42连接板、43倒梯形支板、5横向移动单元、51导轨、52直线电机、6机器人放置台、61放置箱、62固定箱、63伸缩杆、7电动葫芦、8吊绳、9拉力传感器、10红外线距离传感器、11悬臂、12立柱、13底座、14电动推杆、15底板、16滚轮、17安装板、18安装座、19固定板。
具体实施方式
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，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种工业机器人拆装及运维工作站的悬臂吊，包括底板15、第一固定单元4、转动单元3、横向移动单元5、悬吊装置和报警装置；
底板15：底板15的顶端设有立柱12，立柱12的侧面设有转动单元3，转动单元3用于控制悬臂11转动一定的角度，转动单元3包含有齿轮31和伺服电机32，伺服电机32安装在立柱12的侧面，齿轮31位于伺服电机32的输出轴上，圆板41的侧面设有轮齿，圆板41侧面的轮齿与齿轮31相互啮合，工作时，伺服电机32的输出轴带动齿轮31旋转，进而带动圆板41转动，然后通过连接板42带动悬臂11转动，转动单元3连接有第一固定单元4，立柱12通过第一固定单元4连接有悬臂11，第一固定单元4包含有圆板41、连接板42和倒梯形支板43，圆板41与立柱12的侧面转动连接，能够在转动单元3的带动下，带动悬臂11转动，连接板42与圆板41连接，且倒梯形支板43的底端与连接板42连接，倒梯形支板43的顶端连接有悬臂11，通过倒梯形支板43能够提高悬臂11的承载能力，底板15的底端转动连接有滚轮16，能够使整个悬臂吊进行移动，且底板15底端的四个角位置设有第三固定单元，用于将悬臂吊进行制动固定，第三固定单元包含有底座13和电动推杆14，电动推杆14安装在底板15上，电动推杆14的输出端与底座13连接，通过电动推杆14带动底座13与地面接触，将底板15进行固定，底板15顶端的右侧设有机器人放置台6，机器人放置台6包含有放置箱61、固定箱62和伸缩杆63，固定箱62位于底板15顶端的右侧，固定箱62的顶端设有开口，放置箱61的底端设有开口，放置箱61套接在固定箱62的外侧，并与固定箱62上下滑动连接，伸缩杆63的固定端与固定箱62连接，伸缩杆63的伸缩端与放置箱61连接，能够缓冲机器下落的冲击力；
横向移动单元5：横向移动单元5安装在悬臂11上，横向移动单元5，横向移动单元5包含有导轨51和直线电机52，导轨51安装在悬臂11上，直线电机52安装在导轨51上，安装板17位于直线电机52的底端，且红外线距离传感器10位于直线电机52的顶端，通过直线电机52在悬臂11上移动，带动下方的电动葫芦7移动，实现货物的位置变换，且红外线距离传感器10位于直线电机52的顶端，能够跟随直线电机52移动，测出直线电机52距离立柱20之间的距离；
悬吊装置：悬吊装置包含有安装板17、电动葫芦7和吊绳8，安装板17固定在横向移动单元5的底端，电动葫芦7与安装板17连接，电动葫芦7是常用的起重设备，安全度高，电动葫芦7上设有吊绳8，且吊绳8上设有挂钩，用于钩挂货物；
报警装置：报警装置包含有警报器2、红外线距离传感器10和拉力传感器9，警报器2位于立柱12的侧面，红外线距离传感器10位于横向移动单元5的顶端，拉力传感器9位于吊绳8与挂钩之间，用于检测吊绳8的拉力大小，避免出现吊绳断裂现象；
其中，还包括有第二固定单元，第二固定单元包含有安装座18和固定板19，安装座18与立柱12的顶端转动连接，两组固定板19平行安装在安装座18的侧面，安装座18的侧面设有与悬臂11大小相同的通孔，悬臂11贯穿通孔并通过螺栓固定在两个固定板19之间，还包括有单片机1，单片机1位于立柱12的侧面，单片机1的输入端与外部电源、红外线距离传感器10和拉力传感器9的输出端电连接，单片机1的输出端与警报器2、电动葫芦7、伺服电机32、直线电机52和电动推杆14的输入端电连接。
在使用时：首先利用滚轮16的转动，将悬臂吊移动至特定的工作区域，控制电动推杆14伸长带动底座13与地面接触，并将滚轮16支撑起一定高度，完成固定，然后利用挂钩将货物进行固定，并利用电动葫芦7缓慢的收起吊绳8，红外线距离传感器10检测出货物距离立柱12的距离，拉力传感器9得出拉力信息，并将信息传递给单片机1处理，计算出立柱12与悬臂11连接处的力矩大小，并与单片机1内预设的阈值进行比较，超出阈值时，警报器2发出警报，同时电动葫芦7停止运作，悬臂11旋转时，伺服电机32的输出轴带动齿轮31旋转，进而带动圆板41转动，然后通过连接板42带动悬臂11转动，并控制直线电机52在导轨51上移动，带动下方的安装板17及电动葫芦7移动，实现对货物位置的控制。
值得注意的是，本实施例中所公开的单片机，具体型号为STM32F100C4，警报器2的型号优选ISRED型号扬声器，电动葫芦7的优选型号为PA600，伺服电机32的型号优选80SW01330F，直线电机52的型号优选KK3001C-75A1-FO，电动推杆14的型号优选DT300，单片机1控制警报器2、伺服电机32、电动葫芦7、直线电机52和电动推杆14工作采用现有技术中常用的方法。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种工业机器人拆装及运维工作站的悬臂吊，其特征在于：包括底板(15)、第一固定单元(4)、转动单元(3)、横向移动单元(5)、悬吊装置和报警装置；
底板(15)：所述底板(15)的顶端设有立柱(12)，所述立柱(12)的侧面设有转动单元(3)，所述转动单元(3)连接有第一固定单元(4)，立柱(12)通过第一固定单元(4)连接有悬臂(11)；
横向移动单元(5)：所述横向移动单元(5)安装在悬臂(11)上；
悬吊装置：悬吊装置包含有安装板(17)、电动葫芦(7)和吊绳(8)，所述安装板(17)固定在横向移动单元(5)的底端，电动葫芦(7)与安装板(17)连接，所述电动葫芦(7)上设有吊绳(8)，且吊绳(8)上设有挂钩；
报警装置：报警装置包含有警报器(2)、红外线距离传感器(10)和拉力传感器(9)，所述警报器(2)位于立柱(12)的侧面，所述红外线距离传感器(10)位于横向移动单元(5)的顶端，所述拉力传感器(9)位于吊绳(8)与挂钩之间；
其中，还包括有单片机(1)，所述单片机(1)位于立柱(12)的侧面，单片机(1)的输入端与外部电源、红外线距离传感器(10)和拉力传感器(9)的输出端电连接，单片机(1)的输出端与警报器(2)和电动葫芦(7)的输入端电连接。
2.根据权利要求1所述的一种工业机器人拆装及运维工作站的悬臂吊，其特征在于：还包括有第二固定单元，第二固定单元包含有安装座(18)和固定板(19)，所述安装座(18)与立柱(12)的顶端转动连接，两组固定板(19)平行安装在安装座(18)的侧面，安装座(18)的侧面设有与悬臂(11)大小相同的通孔，所述悬臂(11)贯穿通孔并通过螺栓固定在两个固定板(19)之间。
3.根据权利要求1所述的一种工业机器人拆装及运维工作站的悬臂吊，其特征在于：所述第一固定单元(4)包含有圆板(41)、连接板(42)和倒梯形支板(43)，所述圆板(41)与立柱(12)的侧面转动连接，连接板(42)与圆板(41)连接，且所述倒梯形支板(43)的底端与连接板(42)连接，倒梯形支板(43)的顶端连接有悬臂(11)。
4.根据权利要求3所述的一种工业机器人拆装及运维工作站的悬臂吊，其特征在于：所述转动单元(3)包含有齿轮(31)和伺服电机(32)，所述伺服电机(32)安装在立柱(12)的侧面，齿轮(31)位于伺服电机(32)的输出轴上，所述圆板(41)的侧面设有轮齿，圆板(41)侧面的轮齿与齿轮(31)相互啮合，伺服电机(32)的输入端与单片机(1)的输出端电连接。
5.根据权利要求1所述的一种工业机器人拆装及运维工作站的悬臂吊，其特征在于：所述横向移动单元(5)，所述横向移动单元(5)包含有导轨(51)和直线电机(52)，所述导轨(51)安装在悬臂(11)上，所述直线电机(52)安装在导轨(51)上，所述安装板(17)位于直线电机(52)的底端，且红外线距离传感器(10)位于直线电机(52)的顶端，直线电机(52)的输入端与单片机(1)的输出端电连接。
6.根据权利要求1所述的一种工业机器人拆装及运维工作站的悬臂吊，其特征在于：所述底板(15)的底端转动连接有滚轮(16)，且底板(15)底端的四个角位置设有第三固定单元，底板(15)顶端的右侧设有机器人放置台(6)。
7.根据权利要求6所述的一种工业机器人拆装及运维工作站的悬臂吊，其特征在于：第三固定单元包含有底座(13)和电动推杆(14)，所述电动推杆(14)安装在底板(15)上，电动推杆(14)的输出端与底座(13)连接，电动推杆(14)的输入端与单片机(1)的输出端电连接。
8.根据权利要求1所述的一种工业机器人拆装及运维工作站的悬臂吊，其特征在于：所述机器人放置台(6)包含有放置箱(61)、固定箱(62)和伸缩杆(63)，所述固定箱(62)位于底板(15)顶端的右侧，固定箱(62)的顶端设有开口，所述放置箱(61)的底端设有开口，并与固定箱(62)上下滑动连接，所述伸缩杆(63)的固定端与固定箱(62)连接，伸缩杆(63)的伸缩端与放置箱(61)连接。
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