CN113613834A - 重量平衡台架 - Google Patents

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Abstract

重量平衡台架具有塔架，该塔架具有固定长度的径向臂，该径向臂从塔架的上端处的枢转点枢转地联接。角支撑杆跨过枢转点在塔架和径向臂之间作用。枢转点滑轮位于塔架的上端，而重量平衡机构位于塔架处。车架沿着径向臂行进，并且具有车架滑轮。在径向臂处的定位机构具有至少一个受控汽缸，该至少一个受控汽缸用于沿着径向臂定位和保持车架。缆线从重量平衡机构行进、向上跨过枢转点滑轮并且跨越车架滑轮以附接至工业工具。

Description

重量平衡台架
技术领域
本发明通常涉及一种用于平衡工业工具(诸如点焊枪等)的重量平衡台架。
背景技术
重量平衡台架在工业中被用于竖直地平衡工业工具(诸如汽车修理工业中的点焊枪等)的重量。这些工具的重量根据所使用的臂尺寸能够在10kg-25kg的范围内，使它们笨重并且在不借助于重量平衡台架的情况下难以使用。
1939年10月24日的US 2176979 A(普拉茨(Platz))公开了一种典型的重量平衡台架布置，该布置包括由塔架支撑的水平径向臂。车架沿着水平径向臂行进并且在其上具有气动平衡机构，点焊枪从该气动平衡机构通过缆线竖直地平衡。
US 6087611 A(德布鲁恩(De Bruyn)等人)公开了一种用于竖直平衡焊钳的系统，该系统包括从水平径向臂附接的弹簧平衡件，以用于通过缆线支撑焊钳。以与普拉茨所教导的类似的方式，弹簧平衡件能够沿着水平径向臂行进至各种水平位置。
然而，例如，当在车辆的呢板(beaverpanel)(后备箱盖和后备箱底板下方的部分)内焊接时，缆线可能被后备箱盖阻挡。此外，车辆的车顶高度对于径向臂而言可能太高。
因此，需要一种改进的重量平衡台架，其将克服或显著改善现有技术的至少一些缺陷，或至少提供替代物。
应理解的是，如果在本文提及任何现有技术信息，此种提及并不构成承认该信息在澳大利亚或任何其他国家形成了本领域公知常识的一部分。
发明内容
本文中提供了一种重量平衡台架，该重量平衡台架包括塔架，该塔架具有固定长度的径向臂，该径向臂从在塔架的上端处的枢转点枢转地联接。角支撑杆跨过枢转点作用在塔架和径向臂之间，以调节径向臂相对于塔架的角度。枢转点滑轮位于塔架的上端。
台架可由工业推车支撑，并且台架从径向臂支撑相关联的工业工具。工业推车可以是移动式点焊机并且工业工具可以是点焊枪。
台架进一步包括重量平衡机构，该重量平衡机构可以包括气动偏置的、相对的滑轮。
此外，台架包括在径向臂处的定位机构，该定位机构包括用于沿着该径向臂定位和保持车架的至少一个受控汽缸。
缆线从重量平衡机构行进、向上跨过枢转点滑轮并且跨越车架滑轮以附接至工业工具以用于其平衡。
缆线的长度被确定成使得，以图1所示的方式，当定位机构缩回时，车架滑轮和工业工具之间的缆线的长度被加长，以便将工业工具定位在下部的近侧装载位置处。工业推车可以包括工具保持器，使得当工业工具处于下部的近侧装载位置时，工业工具可以容易地放置在保持器中。
然而，当定位机构延伸时，车架滑轮和工业工具之间的缆线长度缩短，以便将工业工具移动至远侧升高的部署位置。
以图2所示的方式，径向臂能够通过角支撑杆升高以便将工业工具提升到高障碍物(诸如车辆顶盖等)上。当径向臂以该方式以一定角度倾斜时，定位机构的至少一个汽缸沿径向臂将车架保持在位，并且防止车架沿径向臂滑下。
以图3中所示的方式，径向臂可以被降低，并且车架被定位在臂的远端处，以便在例如在呢板上工作时到达悬伸障碍物(诸如车辆后备箱等)下方。
此外，固定长度的径向臂具有沿着该径向臂行进的车架，简化了径向臂的结构并且增加了其弹性和承重结构完整性。
重量平衡机构可以包括共线汽缸以减小塔架的宽度。
此外，定位机构可以包括串联作用的两个汽缸，其中，定位机构的近侧汽缸的活塞杆连接至定位机构的远侧汽缸的缸管上，使得车架能够接近塔架，诸如，例如用于将点焊机放置在工业推车的保持器中。
还公开了本发明的其他方面。
附图说明
尽管存在可能落入本发明的范围内的任何其他形式，但现在将仅通过举例参考附图来描述本公开的优选实施例，在附图中：
图1示出了根据实施例的重量平衡台架；
图2示出了台架的径向臂的升高以到达高物体上方；以及
图3示出了台架的径向臂的降低以到达物体下方。
具体实施方式
重量平衡台架100包括塔架101，塔架101具有径向臂102，径向臂102从塔架101的上端处的枢转点104枢转地联接，以用于支撑工业工具109(诸如点焊枪等)。
台架101可由具有脚轮114的工业推车113(诸如移动式点焊机等)支撑。
角支撑杆116跨过枢转点104作用在塔架101与径向臂102之间。
在实施例中，径向臂102可以进一步从一侧摆动至另一侧。
台架100包括重量平衡机构110，重量平衡机构110可包括抵消重量平衡滑轮117。每个滑轮117可以从各自的气压缸111气动地偏置，优选地以图1中所示的直列式的方式，以减小塔架101的总宽度。在所示的实施例中，重量平衡机构110隐藏在塔架101内。
在实施例中，与气动平衡缸相反，平衡机构110可以包括更便宜的弹簧平衡器。
车架107沿着径向臂102在近侧位置和远侧位置之间行进，并且支撑车架滑轮108。在实施例中，车架107可以在径向臂102的内部内行进。枢转点滑轮103位于塔架101和径向臂102之间，优选地与枢转点104同轴。
定位机构106可以包括至少一个受控汽缸(controlled cylinder)105，受控汽缸105作用在径向臂102与车架107之间，以将车架107沿着径向臂102定位和保持在不同位置处。
至少一个汽缸(cylinder)105可以是气压缸(pneumatic cylinder)，但是在替代性实施例中，可以是液压式(hydraulic)汽缸以便增加位置稳定性，尤其是当径向臂102处于一定角度时。
由于点焊机枪已经具有空气供应(以允许枪中的电极挤压来自枪中的金属以用于焊接)，所以空气供应可以通过排放管被引导至定位机构106的至少一个汽缸。因此，当工业工具被启动时，定位机构自动延伸。单向阀可与排放管接合，使得如果空气供应意外地断开，则定位机构106保持延伸。
气动拨动开关可以允许定位机构106的至少一个汽缸105的向前和向后控制。当拨动开关打开时，汽缸105延伸并通过克服重力和缆线张力的压力而保持延伸。
然而，通常拨动开关可仅允许在完全延伸位置和完全缩回位置之间的定位，因此，在实施例中，如果需要汽缸定位，则可使用控制螺线管以能够实现点动控制。
缆线118可以从平衡机构110的汽缸111之间、在上部配重平衡滑轮117之上、向下绕过下部配重平衡滑轮117、向上跨过枢转点滑轮103、跨至车架滑轮108并且向下行进，以在工业工具109的远端处支撑该工业工具109。
在所示的实施例中，成对的汽缸105沿着径向臂102串联地起作用。在所示的实施例中，近侧汽缸105的活塞杆连接至远侧汽缸105的缸管，使得汽缸105能够假定收缩长度大致等于缸管中的一个缸管的收缩长度，在将工具109定位至手推车113上的工具保持器中时尤其有用。
参考图1，缆线118的长度被确定使得，当定位机构106的汽缸105缩回时，车架滑轮108和工业工具109之间的缆线118的长度被加长，以便将工具109保持在下部的近侧装载位置120处。然而，当定位机构106的汽缸105延伸时，车架滑轮108和工业工具109之间的缆线118的长度缩短，以便将工具109保持在径向臂102的端部处的上部的远侧位置119处以准备使用。
在实施例中，推车130可以包括工具保持器112，该工具保持器112通常与下部的近侧装载位置120相对应。这样，当定位机构106缩回时，工业工具109可以容易地被放置在工具保持器112内。
在实施例中(未示出)，塔架101可以是可延伸的，包括高度调节机构，该高度调节机构包括在基座件113与上部可移动伸缩件之间起作用的汽缸112。可以结合使用高度调节机构来替代枢转径向臂102，其中，对于后者，径向臂102可以被固定成直角并且可以使用高度调节机构来调节高度。高度调节机构可以由线性致动器控制，而不是用于扭矩和锁定增强的汽缸。类似地，线性致动器可用于角支撑杆116，而不是用于增强角度控制和可锁定性的汽缸。
在角支撑杆116包括气体支撑杆的情况下，角支撑杆116可以是可锁定的以便将径向臂102保持在一定高度处的适当位置。
在实施例中，角支撑杆116可以包括远程控制的气压缸，优选地，由工业工具109控制。
台架100可以包括可在工业工具109(有线或无线)处可接近的控制器，以控制用于角支撑杆116和定位机构106的致动器。
此外，可以调节(手动地或使用致动器)可操作地联接至重量平衡机构110的气压缸111的压力箱内的压力，以匹配工业工具109的重量。
来自相同空气供应的单独的供应可连接至平衡汽缸111，并最终从单向阀和空气调节阀连接至压力箱，以用于调节张紧缆线118的张力。
同样地，以图2所示的方式，可以通过控制角支撑杆116来升高径向臂102，以避开升高的障碍物121。定位机构106的汽缸105沿着径向臂将车架107保持在位，从而防止车架107沿径向臂107滑下。
以图2所示的方式，径向臂102可以升高以到达高障碍物121上方，并且以图3所示的方式降低以到达悬伸的障碍物120下方。
在角支撑杆116包括气体支撑杆的实施例中，角支撑杆在其力额定值下延伸。支撑杆116中的弹簧加载销可由枢转连杆手柄推动以将支撑杆116锁定在不同的位置。当连杆被拉动时，支撑杆116可被释放直到其最大行程。连杆的手柄可以在支撑杆116的一端处，该支撑杆116被安装在塔架上的托架上，并且手柄可以被推动并固持在向下的位置中以便释放锁定从而允许臂102在任一方向上的移动，接着被释放以便将其固持在所期望的角度处。
支撑杆116的力额定值可以使得当工具109处于近侧位置120时，力额定值可以在支撑杆116被解锁时足以将径向臂升高至其最大角度。相反，当工具109在远侧位置119处时，力额定值可能不足而使得径向臂102降低。
同样地，径向臂102的升高和降低可以由车架107的位置控制。
当升高径向臂102时，其中，在支撑架116可以被解锁以升高径向臂102之后，定位机构106可以缩回并且工具109被放置在保持器112中。
然而，由于缆线118的长度可以将工具109定位在保持器112下方，因为径向臂102被降低并且由此要求操作者提升该工具，作为替代方案，为了允许工具109的重量一直支撑到保持器112，操作者可以在缩回定位缸的同时向上推动径向臂102，使得，当工具109到达保持器112时，径向臂102将已经处于其最高位置处。
由于用于解锁支撑杆116的连杆可以是弹簧加载的(即，由于需要将支撑杆116的手柄保持向下以将支撑杆116解锁)，所以可能难以同时地保持工具109向上并且连杆向下，尤其是当操作者在远离连杆的远侧处时。
同样地，可以将解锁支撑杆116的机构修改以将支撑杆116保持解锁，其中，可以将手柄向下推动并且然后向内推动以便保持在位。现在通过支撑杆116的力能够将径向臂102从较低位置自动升高，同时通过简单地缩回定位汽缸、将工具109的重量朝向枢转端转移回来、将工具109的重量直到完全支撑到固持器上来将其解锁。然后，操作者向外拉动连杆，然后重新锁定支杆116。
如果远程控制的气压缸(与用于辅助的标准气体支撑杆联接)用于角支撑杆116，则当工具109在径向臂102的远端处时，可以调整径向臂102的高度。
出于解释的目的，前述描述使用特定的命名法来提供对本发明的透彻理解。然而，对于本领域技术人员显而易见的是，为了实践本发明，不需要具体细节。由此，为了说明和描述的目的，呈现了本发明的特定实施例的前述描述。它们不旨在是详尽的或将本发明限制于所公开的确切的形式，因为鉴于以上教导，许多修改和变化显然是可能的。选择和描述实施例以便最好地解释本发明的原理及其实际应用，由此使得本领域的其他技术人员能够最好地利用本发明和具有适合于预期的特定用途的不同修改的不同实施例。以下权利要求及其等同物旨在限定本发明的范围。
除非另外指明，如本文使用的术语“大约(approximately)”或类似术语应被解释为在所陈述的值的10％以内。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种重量平衡台架，包括
塔架，所述塔架具有固定长度的径向臂，所述径向臂从所述塔架的上端处的枢转点枢转地联接；
角支撑杆，所述角支撑杆跨过所述枢转点作用在所述塔架与所述径向臂之间；
枢转点滑轮，所述枢转点滑轮位于上端；
重量平衡机构，所述重量平衡机构位于所述塔架处；
车架，所述车架沿所述径向臂行进，所述车架包括车架滑轮；
定位机构，所述定位机构在所述径向臂处，所述定位机构包括至少一个受控汽缸，所述至少一个受控汽缸用于沿着所述径向臂定位和保持所述车架，以及
缆线，所述缆线从所述重量平衡机构行进、向上跨过所述枢转点滑轮并跨越车架滑轮以附接至工业工具，以及其中，所述缆线的长度被确定成使得当所述定位机构缩回时，所述车架滑轮与所述工业工具之间的缆线长度加长，以便将所述工业工具定位在下部的近侧装载位置处，当定位机构延伸时，车架滑轮和工业工具之间的缆线长度缩短，以便将工业工具移动至远侧升高的部署位置。
2.根据权利要求1所述的重量平衡台架，其中，所述塔架由工业推车支撑，并且其中，所述工业推车包括工具保持器，所述工具保持器与所述下部的近侧装载位置大致相对应，使得所述工业工具能够容易地放置在所述保持器中。
3.根据权利要求1所述的重量平衡台架，其中，用于所述工业工具的空气供应通过排放管被引导至所述定位机构的所述至少一个受控汽缸，使得当所述工业工具利用所述空气供应被启动时，所述至少一个受控汽缸自动地延伸所述定位机构。
4.根据权利要求3所述的重量平衡台架，进一步包括单向阀，所述单向阀将所述排放管和控制汽缸接合，使得如果在使用中意外地断开所述空气供应，所述定位机构保持延伸。
5.根据权利要求3所述的重量平衡台架，进一步包括气动拨动开关，所述气动拨动开关将所述空气供应与所述定位机构的所述至少一个控制汽缸接合，使得当所述拨动开关打开时，所述汽缸延伸并通过克服重力和缆线张力的压力而保持延伸。
6.根据权利要求3所述的重量平衡台架，进一步包括受控螺线管，所述受控螺线管接合所述供应与所述定位机构的所述至少一个控制汽缸之间的阀，以用于沿着所述径向臂的长度将所述车架定位在不同位置处。
7.根据权利要求1所述的重量平衡台架，其中，所述重量平衡机构包括抵消重量平衡滑轮。
8.根据权利要求7所述的重量平衡台架，其中，所述重量平衡滑轮从各自的气压缸的远端气动地偏置。
9.根据权利要求8所述的重量平衡台架，其中，所述气压缸是共线的。
10.根据权利要求8所述的重量平衡台架，进一步包括加压箱，所述加压箱可操作地联接至所述气压缸，并且其中，所述台架进一步包括压力控制机构，以根据所述工业工具的重量控制所述加压箱的压力。
11.如权利要求1所述的重量平衡台架，其中，所述角支撑杆包括气体支撑杆。
12.根据权利要求11所述的重量平衡台架，其中，所述气体支撑杆的力额定值使得当所述工具处于所述近侧位置时，所述气体支撑杆能够升高所述径向臂。
13.根据权利要求11所述的重量平衡台架，其中，所述气体支撑杆的力额定值使得当所述工具处于所述远侧位置时，所述气体支撑杆不能够将所述径向臂保持向上。
14.根据权利要求11所述的重量平衡台架，其中，所述角支撑杆的气压缸被控制。
15.根据权利要求14所述的重量平衡台架，其中，所述气压缸由在所述工业工具处可接近的控制器控制。
16.根据权利要求1所述的重量平衡台架，其中，所述定位机构包括两个液压缸，所述两个液压缸串联地作用在所述径向臂和所述车架之间。
17.根据权利要求16所述的重量平衡台架，其中，所述定位机构的近侧汽缸的活塞杆连接至所述定位机构的远侧汽缸的缸管。
18.一种控制根据权利要求1所述的重量平衡台架的方法，所述方法包括缩回所述定位机构以将所述工业工具定位在所述下部的近侧装载位置，并且延伸所述定位机构以将所述工业工具定位在远侧升高的部署位置。
19.一种根据权利要求18所述的控制重量平衡台架的方法，进一步包括使用所述角支撑杆来升高所述径向臂以将所述工业工具保持在升高的障碍物上方，以及降低所述径向臂以将所述工业工具保持在悬伸的障碍物下方。
20.一种根据权利要求19所述的控制重量平衡台架的方法，其中，所述角支撑杆包括具有力额定值的气体支撑杆，所述力额定值当所述工具在所述近侧位置处时足以升高所述径向臂，并且当所述工具在所述远侧位置处时不足以保持所述径向臂，并且其中，所述方法进一步包括通过控制所述车架的位置来升高和降低所述径向臂。

Claims (20)

1.一种重量平衡台架，包括
塔架，所述塔架具有固定长度的径向臂，所述径向臂从所述塔架的上端处的枢转点枢转地联接；
角支撑杆，所述角支撑杆跨过所述枢转点作用在所述塔架与所述径向臂之间；
枢转点滑轮，所述枢转点滑轮位于上端；
重量平衡机构，所述重量平衡机构位于所述塔架处；
车架，所述车架沿所述径向臂行进，所述车架包括车架滑轮；
定位机构，所述定位机构在所述径向臂处，所述定位机构包括至少一个受控汽缸，所述至少一个受控汽缸用于沿着所述径向臂定位和保持所述车架，以及
缆线，所述缆线从所述重量平衡机构行进、向上跨过所述枢转点滑轮并跨越车架滑轮以附接至工业工具，以及其中，所述缆线的长度被确定成使得当所述定位机构缩回时，所述车架滑轮与所述工业工具之间的缆线长度加长，以便将所述工业工具定位在下部的近侧装载位置处，当定位机构延伸时，车架滑轮和工业工具之间的缆线长度缩短，以便将工业工具移动至远侧升高的部署位置。
2.根据权利要求1所述的重量平衡台架，其中，所述塔架由工业推车支撑，并且其中，所述工业推车包括工具保持器，所述工具保持器与所述下部的近侧装载位置大致相对应，使得所述工业工具能够容易地放置在所述保持器中。
3.根据权利要求1所述的重量平衡台架，其中，用于所述工业工具的空气供应通过排放管被引导至所述定位机构的所述至少一个受控汽缸，使得当所述工业工具利用所述空气供应被启动时，所述至少一个受控汽缸自动地延伸所述定位机构。
4.根据权利要求3所述的重量平衡台架，进一步包括单向阀，所述单向阀将所述排放管和控制汽缸接合，使得如果在使用中意外地断开所述空气供应，所述定位机构保持延伸。
5.根据权利要求3所述的重量平衡台架，进一步包括气动拨动开关，所述气动拨动开关将所述空气供应与所述定位机构的所述至少一个控制汽缸接合，使得当所述拨动开关打开时，所述汽缸延伸并通过克服重力和缆线张力的压力而保持延伸。
6.根据权利要求3所述的重量平衡台架，进一步包括受控螺线管，所述受控螺线管接合所述供应与所述定位机构的所述至少一个控制汽缸之间的阀，以用于沿着所述径向臂的长度将所述车架定位在不同位置处。
7.根据权利要求1所述的重量平衡台架，其中，所述重量平衡机构包括抵消重量平衡滑轮。
8.根据权利要求7所述的重量平衡台架，其中，所述重量平衡滑轮从各自的气压缸的远端气动地偏置。
9.根据权利要求8所述的重量平衡台架，其中，所述气压缸是共线的。
10.根据权利要求8所述的重量平衡台架，进一步包括加压箱，所述加压箱可操作地联接至所述气压缸，并且其中，所述台架进一步包括压力控制机构，以根据所述工业工具的重量控制所述加压箱的压力。
11.如权利要求1所述的重量平衡台架，其中，所述角支撑杆包括气体支撑杆。
12.根据权利要求11所述的重量平衡台架，其中，所述气体支撑杆的力额定值使得当所述工具处于所述近侧位置时，所述气体支撑杆能够升高所述径向臂。
13.根据权利要求11所述的重量平衡台架，其中，所述气体支撑杆的力额定值使得当所述工具处于所述远侧位置时，所述气体支撑杆不能够将所述径向臂保持向上。
14.根据权利要求11所述的重量平衡台架，其中，所述角支撑杆的气压缸被控制。
15.根据权利要求14所述的重量平衡台架，其中，所述气压缸由在所述工业工具处可接近的控制器控制。
16.根据权利要求1所述的重量平衡台架，其中，所述定位机构包括两个液压缸，所述两个液压缸串联地作用在所述车架的所述径向臂之间。
17.根据权利要求16所述的重量平衡台架，其中，所述定位机构的近侧汽缸的活塞杆连接至所述定位机构的远侧汽缸的缸管。
18.一种控制根据权利要求1所述的重量平衡台架的方法，所述方法包括缩回所述定位机构以将所述工业工具定位在所述下部的近侧装载位置，并且延伸所述定位机构以将所述工业工具定位在远侧升高的部署位置。
19.一种根据权利要求18所述的控制重量平衡台架的方法，进一步包括使用所述角支撑杆来升高所述径向臂以将所述工业工具保持在升高的障碍物上方，以及降低所述径向臂以将所述工业工具保持在悬伸的障碍物下方。
20.一种根据权利要求19所述的控制重量平衡台架的方法，其中，所述角支撑杆包括具有力额定值的气体支撑杆，所述力额定值当所述工具在所述近侧位置处时足以升高所述径向臂，并且当所述工具在所述远侧位置处时不足以保持所述径向臂，并且其中，所述方法进一步包括通过控制所述车架的位置来升高和降低所述径向臂。
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