CN112850567A - 一种升降搬运小车及集装箱掀盖机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种升降搬运小车及集装箱掀盖机，涉及机械制造技术领域，升降搬运小车包括设置在运载小车上的升降机构，升降机构的升降台与升降支架之间设有防坠装置；运载小车包括车架，车架底部的四角设有四个连接柱，每个连接柱上转动设有一个运输轮，至少两个位于车架同一侧的运输轮连接有驱动运输轮在竖直平面内旋转的第一驱动电机，四个运输轮均连接有驱动运输轮在水平面内旋转的第二驱动电机，运载小车上设有自平衡机构；集装箱掀盖机包括两个升降搬运小车，两个升降搬运小车的执行端均设有用于取放集装箱盖的取放料手爪；本发明升降搬运小车灵活易控制安全性能高，操作方便适用性强；用于集装箱掀盖时便于在作业场地灵活移动，适用性强。

Description

一种升降搬运小车及集装箱掀盖机
技术领域
本发明涉及机械制造技术领域，具体涉及一种升降搬运小车及集装箱掀盖机。
背景技术
集装箱，英文名container。是指具有一定强度、刚度和规格专供周转使用的大型装货容器。使用集装箱转运货物，可直接在发货人的仓库装货，运到收货人的仓库卸货，中途更换车、船时，无须将货物从箱内取出换装，其产品的标准化以及由此建立的一整套运输体系，使其在全球范围内的船舶、港口、航线、公路、中转站、桥梁、隧道、多式联运相配套的物流系统应用。在卸货装货时需要将套合在集装箱上的集装箱盖取下。
传统作业中，需要人工借助其他辅助工具将集装箱盖打开，因为集装箱体积和重量均偏大，采用人工掀盖劳动强度大，且掀盖操作困难效率低，难以满足现在越来越快速、智能、灵活的生产运输体系要求。
另外，由于集装箱的体积和重量均偏大，在集装箱掀盖过程中如果作业不当导致箱盖坠落，会造成严重的财产损失并对现场的作业人员造成人身伤害；且集装箱在现场不易频繁挪动，其作业工位无法统一，所以脱离人工实现作业场多个集装箱的高效安全掀盖尤为重要。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种升降搬运小车，其功能集成性强，安全稳定的实现空间内目标物灵活移转；提供一种应用升降搬运小车的集装箱掀盖机，安全、稳定、高效、灵活的进行集装箱掀盖及搬运。
本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：一种升降搬运小车，包括设置在运载小车上的升降支架，所述升降支架上竖直架设有链轮和链条组件，链轮连接有旋转驱动机构，链条上接有连接板，连接板固定连接有升降台，升降台上设有执行端，所述升降台与升降支架之间设有防坠装置；所述防坠装置包括与升降台转动连接的棘爪，所述连接板的底端与传动链条的尾端固定连接，连接板的上端连接有压缩弹簧，压缩弹簧的上端连接有连接柱，连接柱与传动链条的首端连接；所述升降支架上设有可容纳棘爪卡入的齿条，所述棘爪上铰接有可驱动棘爪旋转并卡入齿条的连杆，连杆的另一端与连接柱铰接；所述运载小车包括车架，车架底部的四角设有四个连接柱，每个连接柱上转动设有一个运输轮，至少两个位于车架同一侧的运输轮连接有驱动运输轮在竖直平面内旋转的第一驱动电机，四个运输轮均连接有驱动运输轮在水平面内旋转的第二驱动电机，第二驱动电机驱动运输轮所在的连接柱在水平面内旋转。
优选地，所述棘爪相对于升降台的旋转轴心线与连杆相对于棘爪的旋转轴心线位于同一水平面；连杆相对于连接柱的旋转轴心线位于棘爪相对于升降台的旋转轴心线的正下方且上下水行，所述连杆为弧形。
优选地，所述连接板的上端设有安装腔，安装腔的顶部设有导向口，压缩弹簧设置在安装腔内，连接柱的上端伸出导向口与链条铰接。
优选地，所述升降支架上位于连接板对侧的链条上固定连接有配重块，所述升降支架上设有容纳配重块在内上下滑动的滑槽。
优选地，所述连接板固定连接有导向杆，所述导向杆上转动连接有导向轮，所述导向轮与升降支架滚动连接。
优选地，所述运载小车上设有自平衡机构，所述自平衡机构包括转动设置在车架上的平衡杆，平衡杆的两个自由端等长且均转动连接有一个导套，两个道套内均穿设有一个可在车架上竖直升降运动的直径从上至下递增的导杆，两个所述导杆上均固定套设有一个限位套，两个限位套的顶端分别与其所在导杆上的导套的底部球连接，两个导杆的下端伸出车架的底面分别与一个运输轮的连接柱固定连接，两个导杆的上端均伸出车架的顶面连接有防止导杆从车架上滑脱的限位机构。
一种集装箱掀盖机，包括两个以上所述的升降搬运小车，两个升降搬运小车的执行端均设有用于取放集装箱盖的取放料手爪，两个取放料手爪相向作用于同一个集装箱盖的两个对侧。
本发明的有益效果如下：
1、本发明在运载小车上设置升降机构，在升降机构的升降台设置执行端，以在空间内灵活的升降、移载目标物，功能集成性强；整体装置灵活，可根据实际需要进行作业位置、作业路线的灵活调整，操作方便适用性强；且升降机构上设置防坠装置，避免升降机构因传动带发生断裂而使物料坠落损坏以及造成人身安全损伤；有效保证了整体升降搬运小车的安全稳定性；在升降支架上位于连接板对侧的链条上固定连接有配重块，连接板连接有导向轮，导向轮与升降支架滚动连接，导向轮对升降台相对于升降支架的位置和运动方向起到限位和导向作用，配重块和导向轮的设置进一步保证升降台整体在升降支架上升降运行的稳定性；另外，本发明的运载小车在运输轮安装行走和转向驱动机构，便于实现运载小车的自动行走转向控制，便于整体控制以及根据实际需要与现场其他设备连线控制而实现联动作业；
2、本发明的防坠装置采用棘爪和棘齿结构进行机械互锁达到防坠目的，且棘爪的启动作用力来自传动带断裂时必然产生的机械力，不受其他驱动机构或人为因素影响，确保防坠响应及时，性能稳定且维护方便，有效达到升降机构的防坠效果，避免物料发生坠落造成损坏的同时，保护作业环境的人身安全；
3、本发明设置自平衡机构，在平衡杆的两个自由端等长且套设在与两个运输轮连接的导杆上，两个所述导杆上均固定套设有一个限位套，两个限位套的顶端分别与其所在导杆上的导套的底部球连接，路面不平时，平衡杆两侧的两个轮子的高度根据路面情况进行自动调节，一个运输轮抬高或降低时带动平衡杆转动，从而驱动另一侧运输轮反向调节，与其他两个固定伸出长度的运输轮结合，使车体保持三点平衡，结构简单性能稳定；
4、本发明的集装箱掀盖机采用两个升降搬运小车相向作用于同一个集装箱盖的两个对侧，利用升降机构将集装箱盖从集装箱上抬起上升，协同运载小车将集装箱盖移转至别处，以此代替传统人工省力高效完成集装箱盖的掀盖搬运作业，整体结构自动化程度高，高效节省人力降低安全隐患；本发明的集装箱掀盖机便于在作业场地灵活移动，以满足不同位置的集装箱作业需求，灵活性及适用性强。
附图说明
图1是本发明升降搬运小车的结构示意图；
图2是图1中A部的局部放大棘爪安装示意图；
图3是图2防坠装置的整体结构示意图；
图4是本发明的运载小车的结构示意图；
图5是运载小车的自平衡机构示意图；
图6是本发明集装箱掀盖机的结构示意图；
图7是图6的立体示意图。
附图说明：1-车架、2-连接柱、3-运输轮、4-导杆、5-限位套、6-导套、7-复位弹簧、8-平衡杆、9-第二驱动电机、10-第一驱动电机、11-升降支架、12-链条、13-导向轮、14-连接板、15-棘爪、16-升降台、17-连杆、18-齿条、19-安装腔、20-压缩弹簧、21-配重块、22-导向杆、23-集装箱盖。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明实施方式的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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装置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。
实施例1
如图1至图7所示，一种升降搬运小车，包括设置在运载小车上的升降支架11，所述升降支架11上竖直架设有链轮和链条12组件，链轮连接有旋转驱动机构，链条12上接有连接板14，连接板14固定连接有升降台16，升降台16上设有执行端，所述升降台16与升降支架11之间设有防坠装置；所述升降支架11上位于连接板14对侧的链条12上固定连接有配重块21，所述升降支架11上设有容纳配重块21在内上下滑动的滑槽；所述连接板14固定连接有导向杆22，所述导向杆22上转动连接有导向轮13，所述导向轮13与升降支架11滚动连接；所述运载小车包括车架1，车架1底部的四角设有四个连接柱2，每个连接柱2上转动设有一个运输轮3，至少两个位于车架1同一侧的运输轮3连接有驱动运输轮3在竖直平面内旋转的第一驱动电机10，四个运输轮3均连接有驱动运输轮3在水平面内旋转的第二驱动电机9，第二驱动电机9驱动运输轮3所在的连接柱2在水平面内旋转；所述运载小车上设有自平衡机构。
在本实施例中，升降支架11的上下端之间固定连接有竖直设置的滑杆，所述导向轮13的轮面为“工”字型卡在滑杆的杆身上并在滑杆上随连接板14上下滚动，设置配重块21以使升降台16在升降支架11上平衡，提高升降台16升降的平稳性；导向轮13对升降台16相对于升降支架11的位置和运动方向起到进一步限位和导向作用，有效提高升降台16整体在升降支架11上升降运行的稳定性。车架1为“[”型，四个运输轮3通过四个连接柱2转动设置在车架1的两个顶角和两个自由端的底部。
工作原理：移载小车搭载升降机构，升降机构的升降台16设置执行端，一方面便于按照需求进行目标物的升降和移载作业，另一方面便于灵活挪动升降机构的作业位置，增加升降机构的适用性，升降机构设置防坠机构，在链条12断裂时能够阻止升降台16坠落，避免造成设备、产品损坏及人身损伤；移载小车带有驱动机构及自平衡机构，驱动移载小车的驱动机构即可实现运载小车的自动行走转向控制，便于整体控制以及根据实际需要与现场其他设备连线控制而实现联动作业；自平衡机构在运载小车行走过程中帮助运载小车保持平衡，避免车体在路面不平整时倾斜或侧翻，进一步提高整体升降小车的运行稳定性。
实施例2
如图2和图3所示，本实施例在实施例1的基础上进一步优化，具体地为：
防坠装置包括与升降台16转动连接的棘爪15，所述连接板14的底端与传动链条12的尾端固定连接，连接板14的上端连接有压缩弹簧20，压缩弹簧20的上端连接有连接柱2，连接柱2与传动链条12的首端连接；所述升降支架11上设有可容纳棘爪15卡入的齿条18，所述棘爪15上铰接有可驱动棘爪15旋转并卡入齿条18的连杆17，连杆17的另一端与连接柱2铰接。
作为本实施例的一个优选实施方式，棘爪15相对于升降台16的旋转轴心线与连杆17相对于棘爪15的旋转轴心线位于同一水平面；连杆17相对于连接柱2的旋转轴心线位于棘爪15相对于升降台16的旋转轴心线的正下方且上下水平；连杆17为弧形。
其中，棘爪15相对于升降台16的旋转轴心线与连杆17相对于棘爪15的旋转轴心线位于同一水平面，相较于将连杆17铰接于棘爪15上其他位置的方式，此方式有效保证连杆17受到向下的作用力时，即对棘爪15产生足够的拉力使其旋转足够角度又能避免连杆17与棘爪15发生互锁异常导致防坠失效。连杆17相对于连接柱2的旋转轴心线位于棘爪15相对于升降台16的旋转轴心线的正下方且上下水平性，确保连杆17受到的作用力方向与棘爪15的旋转轴心线位于同一条竖直线上，确保拉力稳定。
在本实施例中，连杆17铰接在棘爪15旋转轴心线的正右侧，棘爪15的尖端向下且作用端朝左朝向齿条18，连杆17的杆身为弧形，连杆17的下端与连接柱2的铰接轴心线位于棘爪15旋转轴心线的正下方，链条12断裂时，连接柱2向下运动，带动连杆17的上端对棘爪15产生拉动力，棘爪15顺时针旋转卡入齿条18，阻止连接板14及升降台16下坠。
其中，连接板14的上端设有安装腔19，安装腔19的顶部设有导向口，压缩弹簧20设置在安装腔19内，连接柱2的上端伸出导向口与链条12铰接，导向口对连接柱2起到导向作用，避免传动带断裂、连接柱2受力回弹时方向发生较大偏转而对连杆17失力。
升降机构在正常运行状态下时，连接柱2与链条12连接，连接柱2不对连杆17产生左右力，连杆17不对棘爪15产生旋转作用力，棘爪15随连接板14上下移动，不卡入齿条18，防坠装置不影响升降机构的正常升降；当传动带发生断裂的瞬间，压缩弹簧20带动连接柱2向下大力回弹，连接柱2拉动连杆17，连杆17对棘爪15产生作用力驱动棘爪15旋转，使棘爪15卡入齿条18实现互锁，阻止连接板14向下坠落，整体装置采用棘爪15和棘齿结构进行机械互锁达到防坠目的，且棘爪15的启动作用力来自传动带断裂时必然产生的机械力，不受其他驱动机构或人为因素影响，确保防坠响应及时；隐患排除后将连接柱2位置复原，带动连杆17位置复原，使棘爪15回转复原即可。
实施例3
如图4和图5所示，本实施例在实施例1和实施例2的基础上进一步优化，具体地为：
自平衡机构包括转动设置在车架1上的平衡杆8，平衡杆8的两个自由端等长且均转动连接有一个导套6，两个道套内均穿设有一个可在车架1上竖直升降运动的直径从上至下递增的导杆4，两个所述导杆4上均固定套设有一个限位套5，两个限位套5的顶端分别与其所在导杆4上的导套6的底部球连接，两个导杆4的下端伸出车架1的底面分别与一个运输轮3的连接柱2固定连接，两个导杆4的上端均伸出车架1的顶面连接有防止导杆4从车架1上滑脱的限位机构。
在本实施例中，车架1为“[”型，四个运输轮3通过四个连接柱2转动设置在车架1的两个顶角和两个自由端的底部，自平衡机构设在车架1的一个侧边对应的两个运输轮3之间，车架1侧边开设有凹腔，平衡杆8的长度中心转动连接在凹腔的中心，平衡杆8的上表面为中间向上突起的弧形，确保平衡杆8能在凹腔内做一定幅度范围内的上下摆动，导杆4的直径从上至下递增，以使导套6在导杆4上存有一定范围的倾斜空间，同时，导套6的下端与限位套5球连接，从而避免导套6中心点随平衡杆8的上下运动产生偏移而使导套6与导杆4卡死。两个导杆4的上端从凹腔伸出车架1上表面，其末端固定有直径大于凹腔上开口的限位片，防止导杆4滑出，导杆4的下端从凹腔伸出车架1底面与连接柱2固定连接。
在本实施例中，四个第二驱动电机9安装在车架1上表面，未安装自平衡机构的两个运输轮3对应的连接柱2的上端均固定连接有与车架1相对转动的驱动轴，两个第二驱动电机9分别驱动一个驱动轴旋转，另外两个第二驱动电机9分别驱动一个导杆4旋转，具体地，导杆4的上端杆身上设有花键并配有驱动套，导杆4在驱动套内上下升降运动，第二驱动电机9驱动驱动套旋转，从而带动导杆4旋转。
作为本实施例的优选实施方式，两个导杆4位于导套6与车架1顶面之间的杆身上均套设有复位弹簧7，协助倾斜的平衡杆8在作用力消失后快速平衡复位。
运载小车在第一驱动电机10和第二驱动电机9的驱动下便于实现直线行走和转弯控制，运载小车行驶时，平衡杆8两侧的两个轮子的高度根据路面情况进行自动调节，一个运输轮3抬高或降低时带动平衡杆8上下摆动，从而驱动另一侧运输轮3反向调节，两个带有自平衡机构的运输轮3与其他两个常规安装的运输轮3结合，使车体在运行过程中能够保持三点平衡，有效避免车体倾斜或侧翻。
实施例4
如图6和图7所示，本实施例提供的集装箱掀盖机，包括两个以上所述的升降搬运小车，两个升降搬运小车的执行端均设有用于取放集装箱盖23的取放料手爪，两个取放料手爪相向作用于同一个集装箱盖23的两个对侧。
作业时，驱动两个运载小车至集装箱的两个对侧，使两个执行端作用于集装箱盖23的两端，然后同步驱动两个升降机构将集装箱盖23从集装箱上抬起上升至不与集装箱干涉的高度，然后可根据实际需要驱动运载小车将集装箱盖23移转至别处，以此代替传统人工省力高效完成集装箱盖23的掀盖搬运作业，整体结构自动化程度高，高效节省人力降低安全隐患；且便于在作业场地灵活移动，以满足不同位置的集装箱作业需求，灵活性及适用性强。
需要说明的是，取放料手爪可根据实际目标物进行改变，本实施例中所述取放料手爪包括与升降台固定连接的取放板，所述取放板的末端的上下两侧分别设有与集装箱盖上下边缘的卡勾对应的抬杆，控制两个升降搬运小车的升降和移动可分开同步操作控制，也可通过控制器进行程序设置而达到统一同步控制的目的，本发明未对控制器同步控制多个驱动电机这一常规技术手段进行技术改进，因此不对其进行赘述。

Claims (8)

1.一种升降搬运小车，包括设置在运载小车上的升降支架(11)，其特征在于，所述升降支架(11)上竖直架设有链轮和链条(12)组件，链轮连接有旋转驱动机构，链条(12)上接有连接板(14)，连接板(14)固定连接有升降台(16)，升降台(16)上设有执行端，所述升降台(16)与升降支架(11)之间设有防坠装置；所述防坠装置包括与升降台(16)转动连接的棘爪(15)，所述连接板(14)的底端与传动链条(12)的尾端固定连接，连接板(14)的上端连接有压缩弹簧(20)，压缩弹簧(20)的上端连接有连接柱(2)，连接柱(2)与传动链条(12)的首端连接；所述升降支架(11)上设有可容纳棘爪(15)卡入的齿条(18)，所述棘爪(15)上铰接有可驱动棘爪(15)旋转并卡入齿条(18)的连杆(17)，连杆(17)的另一端与连接柱(2)铰接；所述运载小车包括车架(1)，车架(1)底部的四角设有四个连接柱(2)，每个连接柱(2)上转动设有一个运输轮(3)，至少两个位于车架(1)同一侧的运输轮(3)连接有驱动运输轮(3)在竖直平面内旋转的第一驱动电机(10)，四个运输轮(3)均连接有驱动运输轮(3)在水平面内旋转的第二驱动电机(9)，第二驱动电机(9)驱动运输轮(3)所在的连接柱(2)在水平面内旋转。
2.根据权利要求1所述的一种升降搬运小车，其特征在于，所述棘爪(15)相对于升降台(16)的旋转轴心线与连杆(17)相对于棘爪(15)的旋转轴心线位于同一水平面；连杆(17)相对于连接柱(2)的旋转轴心线位于棘爪(15)相对于升降台(16)的旋转轴心线的正下方且上下水行，所述连杆(17)为弧形。
3.根据权利要求1所述的一种升降搬运小车，其特征在于，所述连接板(14)的上端设有安装腔(19)，安装腔(19)的顶部设有导向口，压缩弹簧(20)设置在安装腔(19)内，连接柱(2)的上端伸出导向口与链条(12)铰接。
4.根据权利要求1所述的一种升降搬运小车，其特征在于，所述升降支架(11)上位于连接板(14)对侧的链条(12)上固定连接有配重块(21)，所述升降支架(11)上设有容纳配重块(21)在内上下滑动的滑槽。
5.根据权利要求1所述的一种升降搬运小车，其特征在于，所述连接板(14)固定连接有导向杆(22)，所述导向杆(22)上转动连接有导向轮(13)，所述导向轮(13)与升降支架(11)滚动连接。
6.根据权利要求1所述的一种升降搬运小车，其特征在于，所述运载小车上设有自平衡机构。
7.根据权利要求6所述的一种升降搬运小车，其特征在于，所述自平衡机构包括转动设置在车架(1)上的平衡杆(8)，平衡杆(8)的两个自由端等长且均转动连接有一个导套(6)，两个道套内均穿设有一个可在车架(1)上竖直升降运动的直径从上至下递增的导杆(4)，两个所述导杆(4)上均固定套设有一个限位套(5)，两个限位套(5)的顶端分别与其所在导杆(4)上的导套(6)的底部球连接，两个导杆(4)的下端伸出车架(1)的底面分别与一个运输轮(3)的连接柱(2)固定连接，两个导杆(4)的上端均伸出车架(1)的顶面连接有防止导杆(4)从车架(1)上滑脱的限位机构。
8.一种集装箱掀盖机，其特征在于，包括权利要求1-7任一一项所述的升降搬运小车，所述升降搬运小车设有两个，两个升降搬运小车的执行端均设有用于取放集装箱盖(23)的取放料手爪，两个取放料手爪相向作用于同一个集装箱盖(23)的两个对侧。
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