CN115571815A - 一种带有防撞结构的垂直物料提升装置及提升方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带有防撞结构的垂直物料提升装置及提升方法，涉及物料提升技术领域，包括基座、物料箱以及若干个横梁，升降架的外壁套接有能够沿着升降架上下升降的矩形限位框，物料箱设置在矩形限位框侧壁，基座的上端面右侧设有两个立柱，位于最边侧的两个横梁相互远离的滑槽内均滑动卡接有第一销轴，且每个第一销轴分别与对应的立柱侧壁顶端转动插接，横梁端部开设有与铰接块铰接的铰接缺口，横梁的内部设有矩形空腔，矩形空腔内部远离铰接缺口的一端固定有第一配重块。本发明为一种带有防撞结构的垂直物料提升装置及提升方法，能够满足物料箱垂直升降，实现物料的高效传送目的，同时降低第一电机的扭转载荷，达到对第一电机的保护目的。

Description

一种带有防撞结构的垂直物料提升装置及提升方法

技术领域

本发明涉及物料提升技术领域，具体为一种带有防撞结构的垂直物料提升装置及提升方法。

背景技术

垂直物料提升设备是生产生活中常用的物料垂直输送设备，代替人力将物料从低处传送至高处，或者将物料从高处传送至低处位置，传送效率高，被广泛应用到各行各业中，其中申请号为CN202021655772.6一种建筑工程用物料提升机，无需人力慢慢搬运，节省了时间和人力，提高了工作效率，并且还能防止物料箱在重复下坠与底座碰撞的过程中损坏，延长物料箱的使用寿命，但是依然局限于传统垂直物料输送的方式，即采用电机将物料箱提升至所需高度，满足物料传送需求，但是无论物料箱内装载量多少，都需要完全依赖于电机作为动力来源，由于电机的扭力是固定的，因此在传动重量较重的物料时，导致电机负载较大，易烧坏，影响物料的正常传送，所以这里设计了一种带有防撞结构的垂直物料提升装置及提升方法，以便于解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种带有防撞结构的垂直物料提升装置及提升方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种带有防撞结构的垂直物料提升装置，包括基座、物料箱以及若干个横梁，所述物料箱内部设有承载空间，且物料箱的上端为开口，所述物料箱的上端面以及下端面的四个边角位置均内嵌有预警件，利用预警件确保物料箱升降过程中，能够及时预警发现的障碍物，避免发生物料箱与障碍物碰撞的安全事故发生。

所述基座的上端面左侧垂直固定有升降架，所述升降架的外壁套接有能够沿着升降架上下升降的矩形限位框，所述物料箱设置在矩形限位框侧壁，矩形限位框能够沿着升降架垂直升降，物料箱跟随矩形限位框同步垂直升降，根据传送高度需求，升降物料箱的高度即可。

所述基座的上端面右侧设有两个立柱，若干个横梁平行分布，且相邻两个横梁相对侧壁一端之间固定设有连接板，每个横梁的两侧侧壁均开设有滑槽，位于最边侧的两个横梁相互远离的滑槽内均滑动卡接有第一销轴，且每个第一销轴分别与对应的立柱侧壁顶端转动插接，所述矩形限位框侧壁固定有靠板，所述靠板侧壁固定有若干个铰接块，所述横梁端部开设有与铰接块铰接的铰接缺口，升降过程中，横梁能够以第一销轴为中心发生翻转操作，翻转的同时，横梁的滑槽与第一销轴外壁发生相对滑动，来补偿横梁翻转过程中的高度差值。

所述横梁的内部设有矩形空腔，所述矩形空腔内部远离铰接缺口的一端固定有第一配重块，利用第一配重块为每个横梁远离铰接位置的一端配重，使得横梁靠近铰接位置的一端具有实时向上抬起的趋势，矩形限位框升降时的配重，降低第一电机的负载。

在进一步的实施例中，所述预警件为测距雷达，通过预设测距雷达的测距阈值，也可以采用红外测距传感器，以及其他任何能够智能测距的仪器均可，满足预警需求即可。

在进一步的实施例中，所述升降架的顶端固定有第一电机，所述升降架开设有矩形孔，所述第一电机的动力输出端转动贯穿升降架上端面后连接有与矩形孔内部底端面转动插接的第一螺纹杆，所述矩形限位框内部两侧侧壁之间固定有能够沿着矩形孔滑动的滑块，且滑块上开设有与第一螺纹杆转动插接的螺纹孔，第一电机带动第一螺纹杆在升降架的矩形孔内正反转，滑块能够受限于矩形孔，只能沿着矩形孔内部垂直升降，矩形限位框跟随滑块同步升降，当物料箱升降至所需高度以后，第一电机停止工作，物料箱的高度不再发生变化。

在进一步的实施例中，相邻两个横梁之间的两个滑槽之间滑动卡接有第二销轴，翻转过程中能够增强若干个横梁配重时的稳定性。

在进一步的实施例中，所述横梁远离铰接块的一端固定有第二电机，所述第二电机的动力输出轴转动延伸至矩形空腔内且固定连接有第二螺纹杆，所述第一配重块开设有与第二螺纹杆滑动插接的贯穿孔，所述横梁的矩形空腔内部滑动设有第二配重块，所述第二配重块开设有与第二螺纹杆转动插接的螺纹孔，利用第二电机带动第二螺纹杆正反翻转，第二配重块能够沿着矩形空腔内往复调整位置，第一配重块位置不发生任何变化。

将第二配重块调整至矩形空腔内远离铰接缺口的一端，配合第一配重块一同配重，使得横梁具有围绕第一销轴外壁转动，即横梁靠近铰接位置的一端具有向上辅助抬起的趋势，从而为提升物料箱配重，降低第一电机的负载，起到对第一电机的保护作用。

在进一步的实施例中，所述物料箱与矩形限位框之间可拆卸连接，所述矩形限位框侧壁固定有对接座，所述物料箱侧壁固定有对接块，所述对接座侧壁开设有与对接块插接的对接槽，物料箱利用对接块与对接座的对接槽插接，能够实现物料箱与矩形限位框连接。

在进一步的实施例中，所述物料箱的两侧侧壁均固定有插接筒，所述插接筒内设有中字结构的插接孔，所述插接孔内转动插接有L型把手，所述L型把手两端分别贯穿插接筒的插接孔两端，所述对接座上端面开设有矩形限位缺口，两个L型把手的端部均转动放置在矩形限位缺口内，对接块与对接槽插接，随后，同时在插接孔内转动L型把手，直至两个L型把手的端部均转动放置在矩形限位缺口内，L型把手端部抵在矩形限位缺口内壁，能够避免对接块从对接槽内随意拔出，确保物料箱升降过程中不发生掉落的安全事故。

在进一步的实施例中，所述L型把手外壁套接有位于插接孔内部的扭簧，所述扭簧的一端与插接孔内壁固定插接，所述扭簧的另一端与L型把手外壁固定插接，利用扭簧的扭转势能，确保L型把手的端部实时转动抵在矩形限位缺口内，只要人为转动L型把手才可将L型把手端部转动处矩形限位缺口内部，以便于将对接块从对接槽内拔出。

在进一步的实施例中，所述L型把手外壁固定套接有两个分别与插接筒轴向两端转动贴合的限位盘，通过设置限位盘，避免L型把手沿着插接孔轴向方向滑动，以免影响L型把手与矩形限位缺口的卡接。

优选的，基于上述的一种带有防撞结构的垂直物料提升装置的提升方法，包括如下步骤：

第一、矩形限位框能够沿着升降架垂直升降，物料箱跟随矩形限位框同步垂直升降，根据传送高度需求，升降物料箱的高度即可；

第二、物料箱上升过程中，利用上侧四个预警件形成的预警范围辅助预警，物料箱下将过程中，利用下侧四个预警件形成的预警范围辅助预警，确保物料箱升降过程中，能够及时预警发现的障碍物，避免发生物料箱与障碍物碰撞的安全事故发生；

第三、利用第一配重块为每个横梁远离铰接位置的一端配重，使得横梁靠近铰接位置的一端具有实时向上抬起的趋势，矩形限位框升降时的配重，降低第一电机的负载；

第四、将第二配重块调整至矩形空腔内远离铰接缺口的一端，配合第一配重块一同配重，使得横梁具有围绕第一销轴外壁转动，即横梁靠近铰接位置的一端具有向上辅助抬起的趋势，从而为提升物料箱配重，降低第一电机的负载，起到对第一电机的保护作用。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明为一种带有防撞结构的垂直物料提升装置及提升方法，利用第一电机带动第一螺纹杆正反转动，实现带动安装在矩形限位框侧壁的物料箱垂直升降操作，同时物料箱还能够与矩形限位框之间拆卸分离，满足物料传送需求，当遇到物料箱内装载量较大时，通过调整每个横梁内第一配重块的配重位置，来调整横梁的配重比重，既能够满足物料箱垂直升降，实现物料的高效传送目的，同时降低电机的扭转载荷，达到对电机的保护目的，延长了电机的使用寿命。

附图说明

图1为本发明主体结构示意图；

图2为本发明的物料箱俯视结构示意图；

图3为本发明的图2中A处结构放大图；

图4为本发明的矩形限位框、对接座以及靠板结构俯视图；

图5为本发明的横梁俯视结构剖视图。

图中：1、基座；2、第一销轴；3、第二电机；4、连接板；5、横梁；6、立柱；7、第二销轴；8、靠板；9、第一电机；10、物料箱；11、L型把手；12、插接筒；13、对接座；14、升降架；15、第一螺纹杆；16、预警件；17、对接块；18、扭簧；19、限位盘；20、矩形限位框；21、滑块；22、矩形限位缺口；23、对接槽；24、铰接块；25、滑槽；26、第二配重块；27、第二螺纹杆；28、第一配重块。

具体实施方式

下面将结合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。

实施例一

请参阅图1-2，本实施例提供了一种带有防撞结构的垂直物料提升装置及提升方法，包括基座1、物料箱10以及若干个横梁5，物料箱10内部设有承载空间，且物料箱10的上端为开口，将待传送物料投放在物料箱10的称载空间内。

基座1的上端面左侧垂直固定有升降架14，升降架14的外壁套接有能够沿着升降架14上下升降的矩形限位框20，物料箱10设置在矩形限位框20侧壁，矩形限位框20能够沿着升降架14垂直升降，物料箱10跟随矩形限位框20同步垂直升降，根据传送高度需求，升降物料箱10的高度即可。

请参阅图1，升降架14的顶端固定有第一电机9，升降架14开设有矩形孔，第一电机9的动力输出端转动贯穿升降架14上端面后连接有与矩形孔内部底端面转动插接的第一螺纹杆15，矩形限位框20内部两侧侧壁之间固定有能够沿着矩形孔滑动的滑块21，且滑块21上开设有与第一螺纹杆15转动插接的螺纹孔，第一电机9带动第一螺纹杆15在升降架14的矩形孔内正反转，滑块21能够受限于矩形孔，只能沿着矩形孔内部垂直升降，矩形限位框20跟随滑块21同步升降，当物料箱10升降至所需高度以后，第一电机9停止工作，物料箱10的高度不再发生变化。

物料箱10作为物料升降承载件，升降过程中，物料箱10周围难免会有障碍物，那么一旦发生碰撞，会造成物料箱10因碰撞产生不可逆形变甚至是坠落，导致安全安全事故发生，请参阅图1-2，在物料箱10的上端面以及下端面的四个边角位置均内嵌有预警件16，物料箱10上升过程中，利用上侧四个预警件16形成的预警范围辅助预警，物料箱10下将过程中，利用下侧四个预警件16形成的预警范围辅助预警，采用PLC控制器与各个预警件16连接，并且提前预设预警件16的预警范围，只要障碍物距离预警件16的矩形达到预设的距离以后，预警件16就能够及时预警，并将预警信号上传至PLC控制器进行分析处理，以确保物料箱10升降过程中，能够及时预警发现的障碍物，避免发生物料箱10与障碍物碰撞的安全事故发生。

预警件16可以采用测距雷达，通过预设测距雷达的测距阈值，也可以采用红外测距传感器，以及其他任何能够智能测距的仪器均可，满足预警需求即可。

请参阅图1，基座1的上端面右侧设有两个立柱6，若干个横梁5平行分布，且相邻两个横梁5相对侧壁一端之间固定设有连接板4，通过若干个连接板4将所有横梁5平行固定连接在一起，每个横梁5的两侧侧壁均开设有滑槽25，位于最边侧的两个横梁5相互远离的滑槽25内均滑动卡接有第一销轴2，且每个第一销轴2分别与对应的立柱6侧壁顶端转动插接，利用最边侧的两个横梁5分别以各自对应的第一销轴2为中心发生翻转操作，同时最边侧的两个横梁5还能够沿着第一销轴2的外壁滑动。

请参阅图1和图4，矩形限位框20侧壁固定有靠板8，靠板8侧壁固定有若干个铰接块24，横梁5端部开设有与铰接块24铰接的铰接缺口，矩形限位框20沿着升降架14外壁垂直升降过程中，通过靠板8侧壁的若干个铰接块24带动每个横梁5同步升降，升降过程中，横梁5能够以第一销轴2为中心发生翻转操作，翻转的同时，横梁5的滑槽25与第一销轴2外壁发生相对滑动，来补偿横梁5翻转过程中的高度差值。

无论物料箱10内装载量多少，都需要完全依赖于第一电机9作为动力来源，由于第一电机9的扭力是固定的，因此在传动重量较重的物料时，导致第一电机9负载较大，易烧坏，影响物料的正常传送，请参阅图5，横梁5的内部设有矩形空腔，矩形空腔内部远离铰接缺口的一端固定有第一配重块28，利用第一配重块28为每个横梁5远离铰接位置的一端配重，使得横梁5靠近铰接位置的一端具有实时向上抬起的趋势，矩形限位框20升降时的配重，降低第一电机9的负载。

实施例二

在实施例1的基础上做了进一步改进：

请参阅图1，在相邻两个横梁5之间的两个滑槽25之间滑动卡接有第二销轴7，相邻两个横梁5之间通过第二销轴7配合横梁5同步翻转，翻转过程中能够增强若干个横梁5配重时的稳定性。

请参阅图5，在横梁5远离铰接块24的一端固定有第二电机3，第二电机3的动力输出轴转动延伸至矩形空腔内且固定连接有第二螺纹杆27，第一配重块28开设有与第二螺纹杆27滑动插接的贯穿孔，横梁5的矩形空腔内部滑动设有第二配重块26，第二配重块26开设有与第二螺纹杆27转动插接的螺纹孔，利用第二电机3带动第二螺纹杆27正反翻转，第二配重块26能够沿着矩形空腔内往复调整位置，第一配重块28位置不发生任何变化。

物料箱10承载物料垂直上升过程中，依靠第一电机9提供动力，导致第一电机9的负载较大，因此将第二配重块26调整至矩形空腔内远离铰接缺口的一端，配合第一配重块28一同配重，使得横梁5具有围绕第一销轴2外壁转动，即横梁5靠近铰接位置的一端具有向上辅助抬起的趋势，从而为提升物料箱10配重，降低第一电机9的负载，起到对第一电机9的保护作用。

物料箱10承载物料垂直下降过程中，依靠第一电机9提供动力，导致第一电机9的负载较大，将第二配重块26调整至矩形空腔内远离铰接缺口的一端，配合第一配重块28一同配重，使得横梁5具有围绕第一销轴2外壁转动，即横梁5靠近铰接位置的一端具有向上辅助抬起的趋势，从而降低物料箱10下降时对第一电机9的负载，配重，降低第一电机9的负载，起到对第一电机9的保护作用。

物料箱10空载升降时，将第二配重块26向靠近横梁5铰接位置一端调整，来平衡横梁5两端重力配比，即避免横梁5一端较重，另一端较轻的现象，尽最大限度地降低第一配重块28额外增加第一电机9提供动力的负载，并且确保物料的正常传送。

实施例三

在实施例2的基础上做了进一步改进：

请参阅图1-4，物料箱10与矩形限位框20之间可拆卸连接，物料箱10作为承载物料升降时的承载件，装载货物传送至所需高度以后，将物料箱10与矩形限位框20拆分，以便于将物料箱10传送至所需高度以后进行短距离转移，满足精确送料需求。

在矩形限位框20侧壁固定有对接座13，物料箱10侧壁固定有对接块17，对接座13侧壁开设有与对接块17插接的对接槽23，物料箱10利用对接块17与对接座13的对接槽23插接，能够实现物料箱10与矩形限位框20连接。

同理，将对接块17从对接槽23内拔出，即可将物料箱10拆分。

如图1和图4所示，通过在物料箱10的两侧侧壁均固定有插接筒12，插接筒12内设有中字结构的插接孔，插接孔内转动插接有L型把手11，L型把手11两端分别贯穿插接筒12的插接孔两端，对接座13上端面开设有矩形限位缺口22，两个L型把手11的端部均转动放置在矩形限位缺口22内，对接块17与对接槽23插接，随后，同时在插接孔内转动L型把手11，直至两个L型把手11的端部均转动放置在矩形限位缺口22内，L型把手11端部抵在矩形限位缺口22内壁，能够避免对接块17从对接槽23内随意拔出，确保物料箱10升降过程中不发生掉落的安全事故。

如图2和图3所示，L型把手11外壁套接有位于插接孔内部的扭簧18，扭簧18的一端与插接孔内壁固定插接，扭簧18的另一端与L型把手11外壁固定插接，利用扭簧18的扭转势能，确保L型把手11的端部实时转动抵在矩形限位缺口22内，只要人为转动L型把手11才可将L型把手11端部转动处矩形限位缺口22内部，以便于将对接块17从对接槽23内拔出。

另外，在L型把手11外壁固定套接有两个分别与插接筒12轴向两端转动贴合的限位盘19，通过设置限位盘19，避免L型把手11沿着插接孔轴向方向滑动，以免影响L型把手11与矩形限位缺口22的卡接。

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 (10)

1.一种带有防撞结构的垂直物料提升装置，包括基座(1)、物料箱(10)以及若干个横梁(5)，所述物料箱(10)内部设有承载空间，且物料箱(10)的上端为开口，所述物料箱(10)的上端面以及下端面的四个边角位置均内嵌有预警件(16)，其特征在于：所述基座(1)的上端面左侧垂直固定有升降架(14)，所述升降架(14)的外壁套接有能够沿着升降架(14)上下升降的矩形限位框(20)，所述物料箱(10)设置在矩形限位框(20)侧壁；

所述基座(1)的上端面右侧设有两个立柱(6)，若干个横梁(5)平行分布，且相邻两个横梁(5)相对侧壁一端之间固定设有连接板(4)，每个横梁(5)的两侧侧壁均开设有滑槽(25)，位于最边侧的两个横梁(5)相互远离的滑槽(25)内均滑动卡接有第一销轴(2)，且每个第一销轴(2)分别与对应的立柱(6)侧壁顶端转动插接，所述矩形限位框(20)侧壁固定有靠板(8)，所述靠板(8)侧壁固定有若干个铰接块(24)，所述横梁(5)端部开设有与铰接块(24)铰接的铰接缺口，所述横梁(5)的内部设有矩形空腔，所述矩形空腔内部远离铰接缺口的一端固定有第一配重块(28)。

2.根据权利要求1所述的一种带有防撞结构的垂直物料提升装置，其特征在于：所述预警件(16)为测距雷达。

3.根据权利要求1所述的一种带有防撞结构的垂直物料提升装置，其特征在于：所述升降架(14)的顶端固定有第一电机(9)，所述升降架(14)开设有矩形孔，所述第一电机(9)的动力输出端转动贯穿升降架(14)上端面后连接有与矩形孔内部底端面转动插接的第一螺纹杆(15)，所述矩形限位框(20)内部两侧侧壁之间固定有能够沿着矩形孔滑动的滑块(21)，且滑块(21)上开设有与第一螺纹杆(15)转动插接的螺纹孔。

4.根据权利要求1所述的一种带有防撞结构的垂直物料提升装置，其特征在于：相邻两个横梁(5)之间的两个滑槽(25)之间滑动卡接有第二销轴(7)。

5.根据权利要求1所述的一种带有防撞结构的垂直物料提升装置，其特征在于：所述横梁(5)远离铰接块(24)的一端固定有第二电机(3)，所述第二电机(3)的动力输出轴转动延伸至矩形空腔内且固定连接有第二螺纹杆(27)，所述第一配重块(28)开设有与第二螺纹杆(27)滑动插接的贯穿孔，所述横梁(5)的矩形空腔内部滑动设有第二配重块(26)，所述第二配重块(26)开设有与第二螺纹杆(27)转动插接的螺纹孔。

6.根据权利要求1所述的一种带有防撞结构的垂直物料提升装置，其特征在于：所述物料箱(10)与矩形限位框(20)之间可拆卸连接，所述矩形限位框(20)侧壁固定有对接座(13)，所述物料箱(10)侧壁固定有对接块(17)，所述对接座(13)侧壁开设有与对接块(17)插接的对接槽(23)。

7.根据权利要求6所述的一种带有防撞结构的垂直物料提升装置，其特征在于：所述物料箱(10)的两侧侧壁均固定有插接筒(12)，所述插接筒(12)内设有中字结构的插接孔，所述插接孔内转动插接有L型把手(11)，所述L型把手(11)两端分别贯穿插接筒(12)的插接孔两端，所述对接座(13)上端面开设有矩形限位缺口(22)，两个L型把手(11)的端部均转动放置在矩形限位缺口(22)内。

8.根据权利要求7所述的一种带有防撞结构的垂直物料提升装置，其特征在于：所述L型把手(11)外壁套接有位于插接孔内部的扭簧(18)，所述扭簧(18)的一端与插接孔内壁固定插接，所述扭簧(18)的另一端与L型把手(11)外壁固定插接。

9.根据权利要求8所述的一种带有防撞结构的垂直物料提升装置，其特征在于：所述L型把手(11)外壁固定套接有两个分别与插接筒(12)轴向两端转动贴合的限位盘(19)。

10.一种带有防撞结构的垂直物料提升装置的提升方法，采用权利要求1-9任一所述的一种带有防撞结构的垂直物料提升装置，其特征在于，包括如下步骤：

第一、矩形限位框(20)能够沿着升降架(14)垂直升降，物料箱(10)跟随矩形限位框(20)同步垂直升降，根据传送高度需求，升降物料箱(10)的高度即可；

第二、物料箱(10)上升过程中，利用上侧四个预警件(16)形成的预警范围辅助预警，物料箱(10)下将过程中，利用下侧四个预警件(16)形成的预警范围辅助预警，确保物料箱(10)升降过程中，能够及时预警发现的障碍物，避免发生物料箱(10)与障碍物碰撞的安全事故发生；

第三、利用第一配重块(28)为每个横梁(5)远离铰接位置的一端配重，使得横梁(5)靠近铰接位置的一端具有实时向上抬起的趋势，矩形限位框(20)升降时的配重，降低第一电机(9)的负载；

第四、将第二配重块(26)调整至矩形空腔内远离铰接缺口的一端，配合第一配重块(28)一同配重，使得横梁(5)具有围绕第一销轴(2)外壁转动，即横梁(5)靠近铰接位置的一端具有向上辅助抬起的趋势，从而为提升物料箱(10)配重，降低第一电机(9)的负载，起到对第一电机(9)的保护作用。

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