CN115247430A - 一种抓具的减速装置及减速方法、抓料机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种抓具的减速装置及减速方法、抓料机，其中，抓具的减速装置包括：转动机构，所述转动机构与所述抓具同轴连接，所述转动机构的转速与所述抓具的摆动速度正相关；减速机构，所述减速机构安装在所述斗杆上，所述减速机构构造为降低所述转动机构的转速；以及调节机构，所述调节机构与所述转动机构、所述减速机构连接，所述调节机构构造为调控所述转动机构与所述减速机构之间的摩擦力，以降低所述抓具的转速。本发明可以解决等待抓具停止摆动需要耗费较长的时间的问题。

Description

一种抓具的减速装置及减速方法、抓料机

技术领域

本发明涉及抓料机技术领域，具体涉及一种抓具的减速装置及减速方法、抓料机。

背景技术

为了统计抓料机在抓取物料的总重，通常在抓料机的抓具末端设置称重传感器，从而可以得出抓具抓取物料的重量。而抓料机的抓具与斗杆通过销轴连接，抓具开口方向始终保持与地面垂直，抓具在抓取过程中，斗杆朝内或者朝外方向移动，导致抓具也受力而产生往复摆动，因此操作人员需要等抓具停止摆动，然后再读取抓具的抓取重量，否则抓料机抓具销轴传感器在称重的时候由于抓具晃动产生的离心力导致数据偏大。等待抓具停止摆动需要耗费较长的时间，从而导致称重的效率降低。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例致力于提供一种抓具的减速装置及减速方法、抓料机，可以解决等待抓具停止摆动需要耗费较长的时间的问题。

根据本发明的一方面，本发明一实施例提供的抓具的减速装置，应用于抓料机上，所述抓料机包括抓具和斗杆，所述抓具的减速装置包括：转动机构，所述转动机构与所述抓具同轴连接，所述转动机构的转速与所述抓具的摆动速度正相关；减速机构，所述减速机构安装在所述斗杆上，所述减速机构构造为降低所述转动机构的转速；以及调节机构，所述调节机构与所述转动机构、所述减速机构连接，所述调节机构构造为调控所述转动机构与所述减速机构之间的摩擦力，以降低所述抓具的转速。

在一实施例中，上述抓具的减速装置还包括：齿轮组，所述齿轮组包括第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮安装在所述斗杆靠近所述转动机构的一端，所述第二齿轮与所述转动机构同轴连接，所述第一齿轮和所述第二齿轮啮合。

在一实施例中，所述转动机构上设有转动齿，所述减速机构包括减速齿轮，所述转动齿与所述减速齿轮啮合。

在一实施例中，上述抓具的减速装置还包括：行星齿轮机构，所述行星齿轮机构串联于所述转动机构与所述抓具之间，所述行星齿轮机构构造为调节所述转动机构的转速。

在一实施例中，所述行星齿轮机构还包括：行星齿轮加速模块，所述行星齿轮加速模块包括主动轮和从动轮，所述主动轮和所述从动轮连接，所述抓具与所述主动轮同轴连接，所述转动机构与所述从动轮同轴连接，所述行星齿轮加速模块构造为提升所述转动机构的转速。

在一实施例中，所述调节机构包括：转速传感器，所述转速传感器与所述转动机构连接，所述转速传感器构造为监控所述转动机构的转速。

在一实施例中，所述调节机构还包括：比例阀，所述比例阀与所述转速传感器通信连接，所述比例阀与所述减速机构连接，所述比例阀构造为根据所述转动机构的转速调控所述减速机构与所述转动机构之间的摩擦力；所述减速机构包括：液压刹车片，所述液压刹车片安装在所述斗杆上，所述转动机构位于所述液压刹车片和所述斗杆之间，所述液压刹车片构造为缩小与所述斗杆之间的距离以增加与所述转动机构之间的摩擦力。

在一实施例中，所述转动机构包括法兰盘，所述法兰盘与所述抓具同轴连接。

根据本发明的另一方面，本发明一实施例提供的抓具的减速装置的减速方法，应用于抓料机上，所述抓料机包括抓具和斗杆，所述抓具的减速装置的减速方法包括：实时监测转动机构的转动速度；其中，所述转动机构的转动速度与所述抓具的摆动速度正相关；根据所述转动速度调控所述转动机构与减速机构之间的摩擦力；当所述转动机构与减速机构之间的摩擦力增大时，所述抓具的摆动速度降低。

根据本发明的另一方面，本发明一实施例提供的抓料机，包括：抓具和斗杆，所述抓具的一端与所述斗杆的一端连接；如任一项实施例所述的抓具的减速装置。

本发明实施例提供的抓具的减速装置及减速方法、抓料机，通过转动机构增加制动力矩，通过减速机构降低转动机构的转速，从而降低抓具的摆动速度，增加调节机构根据抓具的实时摆动速度，调节减速机构与转动机构之间的摩擦力。因此，在快速降低抓具摆动速度的同时，还可以保持抓具的稳定性，提高称重效率。

附图说明

图1所示为本申请一示例性实施例提供的抓料机的结构示意图。

图2所示为本申请一示例性实施例提供的抓具的减速装置的结构示意图。

图3所示为本申请另一示例性实施例提供的抓具的减速装置的结构示意图。

图4是本申请一示例性实施例提供的抓具的减速装置的减速方法的流程示意图。

附图标记说明：1、抓料机；11、斗杆；12、抓具；2、抓具的减速装置；21、转动机构；22、减速机构；23、调节机构；24、行星齿轮机构。

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。

此外，在示例性实施例中，因为相同的参考标记表示具有相同结构的相同部件或相同方法的相同步骤，如果示例性地描述了一实施例，则在其他示例性实施例中仅描述与已描述实施例不同的结构或方法。

在整个说明书及权利要求书中，当一个部件描述为“连接”到另一部件，该一个部件可以“直接连接”到另一部件，或者通过第三部件“电连接”到另一部件。此外，除非明确地进行相反的描述，术语“包括”及其相应术语应仅理解为包括所述部件，而不应该理解为排除任何其他部件。

申请概述

抓料机是一种抓料设备，其主要作用是进行各种物料的抓取、装载作用。抓料机在抓取物料时通常会进行实时统计，抓料机抓具与斗杆通过销轴连接，因此，通过在销轴处设置称重传感器，根据称重传感器检测到销轴变形量，可以得出抓具抓取物料的重量。但是，通过此种方法进行称重时，需要等待抓具静置无晃动，才可以检测到准确的重量。抓具在抓取过程中，由于动臂斗杆朝内或者朝外方向的移动，抓具受力也产生往复摆动，严重影响称重读数，例如在实际操作的过程中，操作手抓取物料后，需要在空中放置8秒左右，待抓具不晃动时候，再读取称重传感器显示的重量。

每一次抓具都需要等待抓具静置，将导致抓取工作效率低下，因此，本申请提供一种抓具的减速装置、抓具的减速装置的减速方法以及抓料机，可以主动降低抓具的摆动速度，使抓具快速停止摆动，减少称重等待时间，减少抓具摆动导致称重不准的问题，提高称重效率。

示例性抓料机

图1所示为本申请一示例性实施例提供的抓料机的结构示意图，如图1所示，该抓料机1包括：抓具12和斗杆11，抓具12的一端与斗杆11的一端连接；本申请提供的抓具的减速装置2。

该抓料机1安装本申请提供的抓具的减速装置2，可以实现快速制动，降低抓具12的摆动速度直至静置，并且可以调控减速的方法，避免减速过急造成抓具12抖动，影响抓具12的抓取效果。本申请提供的抓具的减速装置2分别安装在斗杆11和抓具12上，结构简单安装便捷，在不影响抓料机1原有功能的基础上，增加减速装置，提高抓料机1抓取效率，进一步提高抓取的称重精度。

示例性装置

图2所示为本申请一示例性实施例提供的抓具的减速装置的结构示意图，如图2所示，该抓具的减速装置2应用于抓料机上，抓料机包括抓具12和斗杆11，抓具的减速装置2包括：转动机构21，转动机构21与抓具12同轴连接，转动机构21的转速与抓具12的摆动速度正相关；减速机构22，减速机构22安装在斗杆11上，减速机构22构造为降低转动机构21的转速；以及调节机构23，调节机构23与转动机构21、减速机构22连接，调节机构23构造为调控转动机构21与减速机构22之间的摩擦力，以降低抓具12的转速。

抓料机的抓具12与斗杆11通常通过销轴连接，因此，抓具12相对于斗杆11会产生摆动，抓具12产生的摆动以销轴为支点。而转动机构21与抓具12同轴连接，转动机构21会随着抓具12的摆动而产生转动，转动机构21的转速与抓具12的摆动速度正相关。也就是说，当转动机构21与抓具12直接进行同轴连接，中间没有串联其他机构时，抓具12的摆动角速度等同于转动机构21的转动速度，当转动机构21与抓具12之间串联有其他减速或加速机构时，转动机构21的转速是抓具12的摆动角速度的一定倍数，转动机构21的转速与抓具12的摆动角速度的倍数与串联的减速或加速机构相关。采用转动机构21可以提高制动力矩，实现快速降低抓具12的摆动速度的作用。

减速机构22用于降低转动机构21的转速，减速机构22安装在斗杆11上。抓具12相对于斗杆11会产生摆动，因此，减速机构22用于增大抓具12与斗杆11之间的摩擦力，并且减速机构22仅在抓具12需要进行减速时提高摩擦力，其他时间段不影响抓具12的摆动。

调节机构23用于调节减速机构22提供的抓具12与斗杆11之间的摩擦力。也就是说，减速机构22在降低抓具12的摆动速度时，可以根据抓具12的实时摆动速度进行减速。防止抓具12摆动速度较慢而减速用力过猛，导致抓具12抖动。

本申请提供的抓具12的减速装置，通过转动机构21增加制动力矩，通过减速机构22降低转动机构21的转速，从而降低抓具12的摆动速度，增加调节机构23根据抓具12的实时摆动速度，调节减速机构22与转动机构21之间的摩擦力。因此，在快速降低抓具12摆动速度的同时，还可以保持抓具12的稳定性，提高称重效率。

在一实施例中，上述抓具的减速装置还可以包括：齿轮组，齿轮组包括第一齿轮和第二齿轮，第一齿轮安装在斗杆靠近转动机构的一端，第二齿轮与转动机构同轴连接，第一齿轮和第二齿轮啮合。

通过第一齿轮和第二齿轮啮合，安装在抓具上与转动机构同轴连接的第二齿轮可以为主动轮，当抓具相对于斗杆摆动时第二齿轮随之转动，从而带动第一齿轮旋转。第一齿轮转动带动第二齿轮转动时，第一齿轮与第二齿轮之间产生摩擦力。抓具摆动的动能转换为第二齿轮的动能和第一齿轮的动能，以及为克服第二齿轮与第一齿轮啮合产生的摩擦力做的功，从而抓具的摆动速度降低，转动机构的转速相对于抓具的原始摆动速度也变慢，因此减速机构对转动机构进行减速时，需要施加的力变小了，减轻了减速机构的工作压力，增加减速机构的工作寿命。或者，斗杆在带动抓具移动时，无论斗杆如何移动，抓具受到重力会相对于斗杆产生一定幅度的旋转，从而一直保持垂直向下的姿态。此时因为第一齿轮和第二齿轮啮合，在抓具进行转动时，带动第一齿轮旋转，从而第一齿轮带动与其啮合的第二齿轮旋转，抓具的动能转换为第一齿轮、第二齿轮的动能，以及为克服第二齿轮与第一齿轮啮合产生的摩擦力做的功，从而通过齿轮组消耗了抓具的动能，使抓具旋转但降低了抓具相对于斗杆可能产生的来回摆动的可能性。

在一实施例中，转动机构上可以设有转动齿，减速机构可以包括减速齿轮，转动齿与减速齿轮啮合。

除上述实施例中额外设置第一齿轮和第二齿轮外，还可以直接在转动机构侧面设置转动齿，在减速机构上设置减速齿轮，转动机构侧面的转动齿与减速齿轮啮合，抓具摆动的动能转换为转动机构的动能和减速齿轮的动能，以及为克服转动机构的转动齿与减速齿轮啮合产生的摩擦力做的功，从而抓具的摆动速度降低，转动机构的转速相对于抓具的原始摆动速度也变慢，因此减速机构对转动机构进行减速时，需要施加的力变小了，减轻了减速机构的工作压力，增加减速机构的工作寿命。

图3所示为本申请另一示例性实施例提供的抓具的减速装置的结构示意图，如图3所示，上述抓具12的减速装置还可以包括：行星齿轮机构24，行星齿轮机构24串联于转动机构21与抓具12之间，行星齿轮机构24构造为调节转动机构21的转速。

行星齿轮传动与普通齿轮传动相比，在传递动力时可以进行功率分流，并且输入轴和输出轴处在同一水平线上。因此，将行星齿轮机构24串联在转动机构21与抓具12之间，可以改变转动机构21的转速。如图3所示，行星齿轮机构24位于减速机构22下方，行星齿轮机构24串联于转动机构21与抓具12之间，减速机构22在进行减速时向抓具12方向缩短，从而压紧转动机构21。例如，通过行星齿轮机构24增速，可以改变制动力矩，增加减速距离，从而降低减速机构22与转动机构21之间的摩擦力，增加减速机构22的使用寿命。并且，在行星齿轮机构24改变转速时，行星齿轮内部产生摩擦力，为克服该摩擦力做功，消耗了部分抓具的动能，也就是说动能转换为了摩擦的势能，从而进一步降低了抓具12的摆动速度，消耗了抓具12摆动传递给转动机构21的摆动力。因此，增加行星齿轮机构24可以减轻减速机构22的工作负担，提高减速机构22的使用寿命，并且降低抓具12的摆动速度，提高抓料工作效率。

在一实施例中，行星齿轮机构还可以包括：行星齿轮加速模块，行星齿轮加速模块包括主动轮和从动轮，主动轮和从动轮连接，抓具与主动轮同轴连接，转动机构与从动轮同轴连接，行星齿轮加速模块构造为提升转动机构的转速。

行星齿轮机构可以采用加速模块，抓具与行星齿轮加速模块中的主动轮同轴连接，转动机构与行星齿轮加速模块中的从动轮同轴连接。根据能量守恒原理，通过行星齿轮加速模块将力矩传递到转动机构时，抓具摆动的力减小，并且减速机构进行减速的距离就增加了，在总的做工不变的情况下，减速的距离增加则减速机构受到的磨损就降低了。例如，在不增加行星齿轮加速模块时，转动机构一秒钟转动一圈，增加行星齿轮加速模块后，转动机构在一秒钟转动十圈。在一秒钟转动一圈时，需要很大力的阻止转动机构转动，从而产生的摩擦力也较大。而在一秒钟转动十圈时，阻止转动机构转动的力则相对于一秒钟转动一圈的力更小，减速机构与转动机构之间的摩擦力也相对更小。从而可以降低减速机构受到的磨损，增加使用寿命。

在一实施例中，调节机构可以包括：转速传感器，转速传感器与转动机构连接，转速传感器构造为监控转动机构的转速。

在转动机构上设置转速传感器，用于获取转速，以便根据转速实时调控减速机构。保证抓具快速停止摆动，并且保持抓具的稳定性，针对性进行减速，提高称重效率。

在一实施例中，所述调节机构还可以包括：比例阀，所述比例阀与所述转速传感器通信连接，所述比例阀与所述减速机构连接，所述比例阀构造为根据所述转动机构的转速调控所述减速机构与所述转动机构之间的摩擦力；所述减速机构包括：液压刹车片，所述液压刹车片安装在所述斗杆上，所述转动机构位于所述液压刹车片和所述斗杆之间，所述液压刹车片构造为缩小与所述斗杆之间的距离以增加与所述转动机构之间的摩擦力。

液压刹车片通过比例阀控制，转动机构位于液压刹车片与斗杆之间，液压刹车片通过压紧转动机构达到降低转动机构转速的作用。例如，当转动机构的转速大时，比例阀控制液压刹车片的压紧力就大，转动机构的转速与液压刹车片的压紧力正相关，从而可以保证快速降低抓具的摆动速度，并且保证抓具的稳定性。

在一实施例中，转动机构可以包括法兰盘，法兰盘与抓具同轴连接。

转动机构可以采用法兰盘，法兰盘与抓具同轴连接，液压刹车片与法兰盘便于配合，液压刹车片通过压紧法兰盘实现减速。法兰盘提高制动力矩，从而可以实现快速减速制动。

示例性使用工况

在抓具和斗杆配合处设置本申请提供的抓具的减速装置，当抓料机抓取物料时，按下称重按键。此时转速传感器检测到转动机构的转动速度，并且传递给比例阀，比例阀根据转动速度调节液压刹车片对于转动机构的压力，也就是控制液压刹车片与转动机构之间的摩擦力大小。液压刹车片根据比例阀控制的压力大小抱紧转动机构，降低转动机构的转速，从而降低抓具的摆动速度，使抓具快速停止摆动，减小称重等待时间，减少抓具因晃动产生离心力导致称重不准的问题，提高称重的效率。

示例性方法

图4是本申请一示例性实施例提供的抓具的减速装置的减速方法的流程示意图，如图4所示，该抓具的减速装置的减速方法，应用于抓料机上，抓料机包括抓具和斗杆，抓具的减速装置的减速方法包括：

步骤100：实时监测转动机构的转动速度。

其中，转动机构的转动速度与抓具的摆动速度正相关。

抓料的机抓具与斗杆通常通过销轴连接，因此，抓具相对于斗杆会产生摆动，抓具产生的摆动以销轴为支点。而转动机构与抓具同轴连接，转动机构会随着抓具的摆动而产生转动，转动机构的转速与抓具的摆动速度正相关。通过转速传感器监测转动机构的转动速度，以便根据转动机构的转动速度控制减速机构，防止减速机构减速过猛造成抓具晃动。也就是说，当转动机构与抓具直接进行同轴连接，中间没有串联其他机构时，抓具的摆动角速度等同于转动机构的转动速度。中间串联其他机构时，转动机构的转动速度也与抓具的摆动速度正相关。

步骤200：根据转动速度调控转动机构与减速机构之间的摩擦力。

转动速度相对较快，则转动机构与减速机构之间的摩擦力就相对较大，转动速度相对较慢，则转动机构与减速机构之间的摩擦力就相对较小，根据转动速度调控摩擦力大小，以尽快稳定抓具，降低抓具摆动速度的同时增加抓具稳定性。

步骤300：当转动机构与减速机构之间的摩擦力增大时，抓具的摆动速度降低。

通过增加转动机构与减速机构之间的摩擦力，来降低抓具的摆动速度。例如，减速机构采用液压刹车片，转动机构采用法兰盘，通过液压刹车片压紧法兰盘来降低抓具的摆动速度，使抓具快速停止摆动，从而可以快速进行称重，提高称重效率。

本发明实施例提供的抓具的减速装置的减速方法，通过转动机构增加制动力矩，通过减速机构降低转动机构的转速，从而降低抓具的摆动速度，增加调节机构根据抓具的实时摆动速度，调节减速机构与转动机构之间的摩擦力。因此，在快速降低抓具摆动速度的同时，还可以保持抓具的稳定性，提高称重效率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种抓具的减速装置，应用于抓料机上，所述抓料机包括抓具和斗杆，其特征在于，所述抓具的减速装置包括：

转动机构，所述转动机构与所述抓具同轴连接，所述转动机构的转速与所述抓具的摆动速度正相关；

减速机构，所述减速机构安装在所述斗杆上，所述减速机构构造为降低所述转动机构的转速；以及

调节机构，所述调节机构与所述转动机构、所述减速机构连接，所述调节机构构造为调控所述转动机构与所述减速机构之间的摩擦力，以降低所述抓具的转速。

2.根据权利要求1所述的抓具的减速装置，其特征在于，还包括：

齿轮组，所述齿轮组包括第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮安装在所述斗杆靠近所述转动机构的一端，所述第二齿轮与所述转动机构同轴连接，所述第一齿轮和所述第二齿轮啮合。

3.根据权利要求1所述的抓具的减速装置，其特征在于，所述转动机构上设有转动齿，所述减速机构包括减速齿轮，所述转动齿与所述减速齿轮啮合。

4.根据权利要求1所述的抓具的减速装置，其特征在于，还包括：

行星齿轮机构，所述行星齿轮机构串联于所述转动机构与所述抓具之间，所述行星齿轮机构构造为调节所述转动机构的转速。

5.根据权利要求4所述的抓具的减速装置，其特征在于，所述行星齿轮机构还包括：

行星齿轮加速模块，所述行星齿轮加速模块包括主动轮和从动轮，所述主动轮和所述从动轮连接，所述抓具与所述主动轮同轴连接，所述转动机构与所述从动轮同轴连接，所述行星齿轮加速模块构造为提升所述转动机构的转速。

6.根据权利要求1所述的抓具的减速装置，其特征在于，所述调节机构包括：

转速传感器，所述转速传感器与所述转动机构连接，所述转速传感器构造为监控所述转动机构的转速。

7.根据权利要求6所述的抓具的减速装置，其特征在于，

所述调节机构还包括：比例阀，所述比例阀与所述转速传感器通信连接，所述比例阀与所述减速机构连接，所述比例阀构造为根据所述转动机构的转速调控所述减速机构与所述转动机构之间的摩擦力；

所述减速机构包括：液压刹车片，所述液压刹车片安装在所述斗杆上，所述转动机构位于所述液压刹车片和所述斗杆之间，所述液压刹车片构造为缩小与所述斗杆之间的距离以增加与所述转动机构之间的摩擦力。

8.根据权利要求1所述的抓具的减速装置，其特征在于，所述转动机构包括法兰盘，所述法兰盘与所述抓具同轴连接。

9.一种抓具的减速装置的减速方法，应用于抓料机上，所述抓料机包括抓具和斗杆，其特征在于，所述抓具的减速装置的减速方法包括：

实时监测转动机构的转动速度；其中，所述转动机构的转动速度与所述抓具的摆动速度正相关；

根据所述转动速度调控所述转动机构与减速机构之间的摩擦力；

当所述转动机构与减速机构之间的摩擦力增大时，所述抓具的摆动速度降低。

10.一种抓料机，其特征在于，包括：

抓具和斗杆，所述抓具的一端与所述斗杆的一端连接；

如权利要求1-8中任一项所述的抓具的减速装置。

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