CN114604770B - 一种具有可控形变机构的塔吊夹具、控制系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种具有可控形变机构的塔吊夹具，包括壳体、设于壳体内并能够在壳体内伸缩的夹持件，以及控制夹持件伸出或缩回壳体的驱动组件；壳体上设有保护气囊；夹持件伸出壳体的一端为自由端，自由端能够朝向壳体的外壁卷曲以形成用于抓取具有把手的桶的抓头；壳体的外壁嵌设有电磁件，自由端内设有与电磁件磁吸固定的磁吸件。壳驱动组件控制夹持件在壳体内移动，实现夹持件伸出或缩回壳体；设置保护气囊，减少因壳体误碰到工人时提供缓冲设施；自由端设置成具有曲卷记忆的夹持件，使自由端伸出壳体时从钩状到圆圈变换，通过电磁件与磁吸件的配合，使呈圈状设置的自由端被吸附固定，使得呈圈状的自由端钩取的装有泥浆的桶后难以脱离夹持件。

Description

一种具有可控形变机构的塔吊夹具、控制系统及控制方法

【技术领域】

本发明涉及建筑工程机械技术领域，特别涉及一种具有可控形变机构的塔吊夹具、控制系统及控制方法。

【背景技术】

目前在建筑工地上运输桶装泥浆的方式是将装有泥浆的桶通过人工将该桶上的把手将其挂在塔吊的吊钩上，然后塔吊将装有泥浆的桶进行水平或垂直方向上的运输，以快速将位于地面装有泥浆的桶的输送至建筑工地的高层或地面的其他位置上；但是在运输过程中会出现因吊钩的摆动导致装有泥浆的桶脱离吊钩的情况发生；且空置的吊钩在朝向装有泥浆的桶移动时难免会对位于装有泥浆的桶旁边的工人造成影响，极有可能工人在不注意的情况被移动的空置吊钩误伤。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种既能防止桶脱离吊钩又能防止吊钩误伤工人的具有可控形变机构的塔吊夹具。

本发明的技术方案如下：

一种具有可控形变机构的塔吊夹具，包括壳体、设于所述壳体内并能够在所述壳体内伸缩的夹持件，以及控制所述夹持件伸出或缩回所述壳体的驱动组件；所述壳体的朝向地面的一端设有保护气囊；所述夹持件伸出所述壳体的一端为自由端，所述自由端能够朝向所述壳体的外壁卷曲以用于抓取具有把手的物料；所述壳体的外壁嵌设有电磁件，所述自由端内设有与所述电磁件磁吸固定的磁吸件。

进一步地，所述壳体内开设有供所述夹持件伸出或缩回壳体内的滑道，所述滑道设有两个，且对称设置；所述夹持件包括固定部、设于所述固定部一端的第一夹持部和设于所述固定部另一端的第二夹持部；所述第一夹持部和所述第二夹持部对称设置，且所述第一夹持部和所述第二夹持部分别滑移于所述滑道内；所述第一夹持部和所述第二夹持部远离所述固定部的一端均采用具有曲卷记忆功能的金属材料制成；所述第一夹持部和所述第二夹持部伸出所述壳体的一端为自由端。

进一步地，所述滑道的出口处设有使所述自由端朝向壳体外壁卷曲移动的弧形导向面。

进一步地，所述壳体内设有与两个所述滑道连通的容置腔体，所述驱动组件位于所述容置腔体内。

进一步地，所述驱动组件包括用于推动所述固定部使所述第一夹持部和所述第二夹持部伸出所述壳体的推动器；所述推动器包括具有转动轴的电机、推动杆和限位筒；所述推动杆上开设有供所述转动轴与所述推动杆螺接的螺孔；所述推动杆的外壁凸设有限位块；所述推动杆远离所述转动轴的一端抵接于所述固定部上；所述限位筒套设于所述推动杆上，所述限位筒的一端与所述电机的外壁连接，所述限位筒的内壁上开设有供所述限位块滑移的滑槽。

进一步地，所述推动杆与所述固定部之间设有抵接块，所述抵接块与所述推动杆螺接，所述抵接块的底端抵接于所述固定部上，且所述抵接块的底端与所述固定部之间设有与所述抵接块连接的硅胶垫。

进一步地，所述驱动组件包括用于弹性缩回所述固定部使所述第一夹持部和所述第二夹持部缩回所述壳体的弹性支撑件；所述弹性支撑件包括抵接于所述固定部远离所述推动器一侧的推动块和连接于所述推动块远离所述固定部的一侧的弹簧，所述弹簧的另一端连接于所述容置腔体的壁上，且所述弹簧为竖向设置。

一种控制系统，包括压力传感器、控制模块以及上述具有可控形变机构的塔吊夹具；

所述压力传感器设于所述保护气囊内，所述压力传感器具有预设气压值；当所述保护气囊的气压值超过所述预设气压值并产生气压超标信号时，所述压力传感器记录所述气压超标信号；

所述控制模块设于所述壳体内，所述控制模块根据所述气压超标信号控制所述推动器将所述夹持件推出所述壳体，且所述控制模块还控制所述具有可控形变机构的塔吊夹具停止移动。

一种控制方法，应用于上述控制系统，包括：

移动所述具有可控形变机构的塔吊夹具至物料的位置，并将所述具有可控形变机构的塔吊夹具朝向地面移动，直至所述保护气囊抵接于所述地面时压力传感器内记录所述保护气囊的气压超标信号；

控制模块根据所述气压超标信号停止所述具有可控形变机构的塔吊夹具的移动，并控制所述推动器将所述夹持件推出所述壳体，且此时所述电磁铁通电；

当所述夹持件的自由端在被推出所述壳体后曲卷使所述自由端朝向所述电磁铁移动，并直至与所述电磁铁吸附固定。

进一步地，所述控制模块控制所述夹持件的自由端伸出所述壳体时，所述控制模块可控制所述自由端伸出所述壳体的行程。

本发明的有益效果在于：通过壳驱动组件控制所述夹持件在壳体内移动，实现夹持件伸出或缩回壳体；设置保护气囊，以减少因壳体误碰到工人时提供缓冲设施，进而提供对工人的保护；通过将自由端设置成具有曲卷记忆的夹持件，以使得自由端伸出壳体时从钩状到圆圈变换，通过电磁件与磁吸件的配合，使得呈圈状设置的自由端被吸附固定，进而使得呈圈状的自由端所钩取的装有泥浆的桶难以脱离夹持件。

【附图说明】

图1为本发明中具有可控形变机构的塔吊夹具的结构示意图一；

图2为本发明中具有可控形变机构的塔吊夹具的结构示意图二；

图3为图1中A处放大图；

图4为图2中B处放大图；

图5为图2中C处放大图；

图6为图2中D处放大图。

10、壳体；20、保护气囊；30、自由端；301、磁吸件；

40、滑道；401、弧形导向面；

50、固定部；501、第一夹持部；502、第二夹持部；

60、电磁件；

70、容置腔体；701、容纳槽；

80、转动轴；801、电机；802、推动杆；812、限位块；803、限位筒；813、滑槽；804、抵接块；805、硅胶垫；

90、推动块；901、弹簧。

【具体实施方式】

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明；本发明的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本发明的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

如图1、图2和图5所示，一种具有可控形变机构的塔吊夹具，包括壳体10、设于所述壳体10内并能够在所述壳体10内伸缩的夹持件(图中未标记)，以及控制所述夹持件伸出或缩回所述壳体10的驱动组件(图中未标记)；通过驱动组件控制夹持件在壳体10内移动，实现夹持件伸出或缩回壳体10；所述壳体10的朝向地面的一端设有保护气囊20；设置保护气囊20，以减少因壳体10误碰到工人时提供缓冲设施，进而提供对工人的保护；所述夹持件伸出所述壳体10的一端为自由端30，所述自由端30能够朝向所述壳体10的外壁卷曲以用于抓取具有把手的桶；通过将自由端30设置成具有曲卷记忆的夹持件，以使得自由端30伸出壳体10时从钩状到圆圈变换，参见图5，所述壳体10的外壁嵌设有电磁件60，所述自由端30内设有与所述电磁件磁吸固定的磁吸件301，通过电磁件60与磁吸件301的配合，使得呈圈状设置的自由端30被吸附固定，进而使得呈圈状的自由端30所钩取的装有泥浆的桶难以脱离夹持件。

具体地，夹持件为自由端30为采用具有曲卷记忆功能的金属材料制成，可以是弹性铁制片状件，以使得自由端30伸出壳体10时自由端30自行根据伸出的长度从曲卷呈半圆状向圆圈状形变。

如图1所示，所述壳体10内开设有供所述夹持件伸出或缩回壳体10内的滑道40，所述滑道40设有两个，且对称设置；通过设置滑道40以便于夹持件在壳体10上伸出或缩回；且两个滑道40呈“八”字型设置，以便于夹持件沿倾斜的滑道40滑出壳体10时自由端30朝向壳体10曲卷，所述夹持件包括固定部50、设于所述固定部50一端的第一夹持部501和设于所述固定部50另一端的第二夹持部502；所述第一夹持部501和所述第二夹持部502对称设置，且所述第一夹持部501和所述第二夹持部502分别滑移于所述滑道40内；所述第一夹持部501和所述第二夹持部502远离所述固定部50的一端均具有曲卷记忆；所述第一夹持部501和所述第二夹持部502伸出所述壳体10的一端为自由端30。具体地，参见图6，滑道40的出口处设有弧形导向面401，以给自由端30朝向壳体10曲卷提供初步滑移导向。

如图1和图2所示，所述壳体10内设有与两个所述滑道40连通的容置腔体70，所述驱动组件位于所述容置腔体70内，通过将驱动组件设置在容置腔体70内，一方面，可收纳驱动组件，减少具有可控形变机构的塔吊夹具的体积大小，另一方面，给驱动组件提供推出和收回夹持件的活动空间；所述驱动组件包括抵接于所述固定部50上并使所述夹持部伸出所述壳体10的推动器(图中未标记)和抵接于所述固定部50远离所述推动器的一侧的弹性支撑件(图中未标记)；所述弹性支撑件用于弹性支撑所述固定部50并使所述夹持部缩回所述壳体10内；通过推动器推动固定部50以联动第一夹持部501和第二夹持部502，使第一夹持部501和第二夹持部502的自由端30均伸出壳体10，所述推动器和所述弹性支撑件对称设置，以达到推动器复位时弹性支撑件能够更加平稳的弹性支撑固定部50回复至第一夹持部501和第二夹持部502未伸出壳体10的位置上；所述推动器和所述弹性支撑件对称设置也使得推动器在推动固定部50时弹性支撑件支撑固定部50时更加稳定，减少因推动力和支撑力不在同一直线上而导致固定部50不稳定的情况。

如图3所示，所述驱动组件包括用于推动所述固定部50使所述第一夹持部501和所述第二夹持部502伸出所述壳体10的推动器；所述推动器包括具有转动轴80的电机801、推动杆802和限位筒803；所述推动杆802上开设有供所述转动轴80与所述推动杆802螺接的螺孔；所述推动杆802的外壁凸设有限位块812；所述推动杆802远离所述转动轴80的一端抵接于所述固定部50上；所述限位筒803套设于所述推动杆802上，且所述限位筒803的一端与所述电机801的外壁连接，且所述限位筒803的内壁上开设有供所述限位块812的滑槽813。通过推动杆802与转动轴80螺接，以及推动块90具有滑移于限位筒803上的限位块812，使得在限位筒803限制推动杆802转动的情况下，转动轴80带动所述推动杆802在限位筒803内滑移，进而实现推动抵接于推动杆802的固定部50朝向弹性支撑件移动。

如图3和图4所示，所述推动杆802与所述固定部50之间设有抵接块804，所述抵接块804与所述推动杆802螺接，所述抵接块804的底端抵接于所述固定部50上，且所述抵接块804的底端与所述固定部50之间设有与所述抵接块804连接的硅胶垫805，设置硅胶垫805以减少因抵接块804长时间抵押在固定部50上而损坏固定部50的情况发生；所述抵接块804的横截面呈等腰梯形设置，以提高抵接块804与固定部50的抵接面，进而使得抵接块804抵接于固定部50上的稳定性。

如图1所示，所述驱动组件包括用于弹性缩回所述固定部50使所述第一夹持部501和所述第二夹持部502缩回所述壳体10的弹性支撑件；所述弹性支撑件包括抵接于所述固定部50远离所述推动器的推动块90和连接于所述推动块90远离所述固定部50的一侧的弹簧901，所述推动块90与固定部50抵接的一侧为弧面设置，使得第一夹持部501和第二夹持部502在钩取装有泥浆的桶时固定部50承受拉力时固定部50以弯曲的形式抵接于推动块90上，有助于提升固定部50的使用寿命。具体地，容置腔体70的壁上凹设有容纳槽701，且该容纳槽701与推动器相对设置，弹簧901的一端连接于容纳槽701的底壁，另一端连接于推动块90。

一种控制系统，包括压力传感器和控制模块；所述压力传感器具有预设气压值且设于所述保护气囊20内，当所述保护气囊20的气压值超过所述预设气压值并产生气压超标信号时，所述压力传感器记录所述气压超标信号；所述控制模块根据所述气压超标信号控制所述推动器将所述夹持件推出所述壳体10，且所述控制模块还控制所述具有可控形变机构的塔吊夹具停止移动。通过压力传感器检测保护气囊20内的气压值变化，并在产生气压超标信号时将该信息记录，控制模块根据气压超标信号实现控制夹持件的伸出。其中，预设气压值应大于保护气囊20误碰工人时所产生的气压值。

一种控制方法，包括：移动所述具有可控形变机构的塔吊夹具至装有泥浆的桶的位置，并将所述具有可控形变机构的塔吊夹具朝向地面移动，直至所述保护气囊20抵接于所述地面时压力传感器内记录所述保护气囊20的气压超标信号；控制模块根据所述气压超标信号停止所述具有可控形变机构的塔吊夹具的移动，并控制所述推动器将所述夹持件推出所述壳体10，且此时所述电磁铁通电；当所述夹持件的自由端30在推出所述壳体10后曲卷使所述自由端30朝向所述电磁铁移动，并直至与所述电磁铁吸附固定。控制模块控制所述夹持件的自由端30伸出所述壳体10时，所述控制模块可控制所述自由端30伸出所述壳体10的行程，通过控制模块控制自由端30伸出壳体10的行程，进而实现自由端30所展示的形状，例如自由端30伸出一半的行程形成半圆钩状、自由端30伸出全部的行程形成圆圈状。

以上所述的仅是本发明的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种具有可控形变机构的塔吊夹具，其特征在于，包括壳体、设于所述壳体内并能够在所述壳体内伸缩的夹持件，以及控制所述夹持件伸出或缩回所述壳体的驱动组件；所述壳体的朝向地面的一端设有保护气囊；所述夹持件伸出所述壳体的一端为自由端，所述自由端能够朝向所述壳体的外壁卷曲以用于抓取具有把手的物料；所述壳体的外壁嵌设有电磁件，所述自由端内设有与所述电磁件磁吸固定的磁吸件；

所述壳体内开设有供所述夹持件伸出或缩回壳体内的滑道，所述滑道设有两个，且对称设置；所述夹持件包括固定部、设于所述固定部一端的第一夹持部和设于所述固定部另一端的第二夹持部；所述第一夹持部和所述第二夹持部对称设置，且所述第一夹持部和所述第二夹持部分别滑移于所述滑道内；所述第一夹持部和所述第二夹持部远离所述固定部的一端均采用具有曲卷记忆功能的金属材料制成；所述第一夹持部和所述第二夹持部伸出所述壳体的一端为自由端。

2.根据权利要求1所述的具有可控形变机构的塔吊夹具，其特征在于：所述滑道的出口处设有使所述自由端朝向壳体外壁卷曲移动的弧形导向面。

3.根据权利要求1所述的具有可控形变机构的塔吊夹具，其特征在于：所述壳体内设有与两个所述滑道连通的容置腔体，所述驱动组件位于所述容置腔体内。

4.根据权利要求3所述的具有可控形变机构的塔吊夹具，其特征在于：所述驱动组件包括用于推动所述固定部使所述第一夹持部和所述第二夹持部伸出所述壳体的推动器；所述推动器包括具有转动轴的电机、推动杆和限位筒；所述推动杆上开设有供所述转动轴与所述推动杆螺接的螺孔；所述推动杆的外壁凸设有限位块；所述推动杆远离所述转动轴的一端抵接于所述固定部上；所述限位筒套设于所述推动杆上，所述限位筒的一端与所述电机的外壁连接，所述限位筒的内壁上开设有供所述限位块滑移的滑槽。

5.根据权利要求4所述的具有可控形变机构的塔吊夹具，其特征在于：所述推动杆与所述固定部之间设有抵接块，所述抵接块与所述推动杆螺接，所述抵接块的底端抵接于所述固定部上，且所述抵接块的底端与所述固定部之间设有与所述抵接块连接的硅胶垫。

6.根据权利要求4所述的具有可控形变机构的塔吊夹具，其特征在于：所述驱动组件包括用于弹性缩回所述固定部使所述第一夹持部和所述第二夹持部缩回所述壳体的弹性支撑件；所述弹性支撑件包括抵接于所述固定部远离所述推动器一侧的推动块和连接于所述推动块远离所述固定部的一侧的弹簧，所述弹簧的另一端连接于所述容置腔体的壁上，且所述弹簧为竖向设置。

7.一种控制系统，其特征在于：包括压力传感器、控制模块以及如权利要求6所述的具有可控形变机构的塔吊夹具；

所述压力传感器设于所述保护气囊内，所述压力传感器具有预设气压值；当所述保护气囊的气压值超过所述预设气压值并产生气压超标信号时，所述压力传感器记录所述气压超标信号；

所述控制模块设于所述壳体内，所述控制模块根据所述气压超标信号控制所述推动器将所述夹持件推出所述壳体，且所述控制模块还控制所述具有可控形变机构的塔吊夹具停止移动。

8.一种控制方法，应用于如权利要求7所述的控制系统，其特征在于：包括：

移动所述具有可控形变机构的塔吊夹具至物料的位置，并将所述具有可控形变机构的塔吊夹具朝向地面移动，直至所述保护气囊抵接于所述地面时压力传感器内记录所述保护气囊的气压超标信号；

控制模块根据所述气压超标信号停止所述具有可控形变机构的塔吊夹具的移动，并控制所述推动器将所述夹持件推出所述壳体，且此时所述电磁件通电；

当所述夹持件的自由端在被推出所述壳体后曲卷使所述自由端朝向所述电磁件移动，并直至与所述电磁件吸附固定。

9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于：所述控制模块控制所述夹持件的自由端伸出所述壳体时，所述控制模块可控制所述自由端伸出所述壳体的行程。

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