CN116040459A - 一种降低吊具摇摆周期提高吊运精准度的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种降低吊具摇摆周期提高吊运精准度的方法及装置。本发明是在吊具设置以卷扬机和缆绳构成的柔性导向装置基础上,同时对吊具两端进行晃动锁定的刚性导向限制实现,并通过微调实现吊具水平面的位置和角度调整。通过以上设计,不仅能防止吊具的抓取和运行过程中的晃动,从而降低吊具摇摆周期,提高工作效率,又能实现吊运工件的姿态主动微调,消除多个动作中的累积误差,进一步提高最终的吊运精度。
Description
技术领域
本发明涉及起重机技术领域,具体地,涉及一种降低吊具摇摆周期提高吊运精准度的方法及装置。
背景技术
随着社会进步,工业生产对自动化的要求越来越高。在起重机吊运技术领域中,目前行业内常见的技术手段为通过起重机上的卷扬机对物料进行吊运。吊运过程中,尤其是起重机将物料吊运至指定位置静止后,吊具因为惯性仍然会摇摆晃动,目前通常采用人工手段来降低摇摆周期,操作难度大,生产安全性不能保证,也不能从根本上提高吊运效率。
现有技术CN201822043030.7公开一种吊钩双梁桥式起重机用吊钩起升卷扬机构。包括桥架、大车运行机构、小车运行机构和起升卷扬机构,所述大车运行机构、小车运行机构和起升卷扬机构均设置于所述桥架上,所述起升卷扬机构包括第一减速机(1)、第一制动器(2)、第一卷筒(3)、第一齿轮联轴器(4)、第一电动机(5)、第一轴承座(6)、第一旋转式起升限位器(7)、第一定位滑轮组(8)和第一重锤式起升限位器(9),所述第一电动机(5)的输出端通过第一卷筒(3)连接第一制动器(2),所述第一制动器(2)连接于所述第一减速机(1),所述第一齿轮联轴器(4)连接于所述第一减速机(1),所述第一齿轮联轴器(4)通过第一轴承座(6)连接于所述第一旋转式起升限位器(7),所述第一卷筒(3)与第一齿轮联轴器(4)之间连接有第一定位滑轮组(8),所述第一重锤式起升限位器(9)设置于所述第一卷筒(3)的一侧边。
现有技术也有利用起重机及其卷扬机实现对物料的吊运,利用钢丝绳启动吊运,仍然无法解决吊运过程中的晃动、吊运精度低且自动化程度低的技术问题。
发明内容
本发明解决的技术问题在于针对天车吊具在吊运过程中的晃动,吊运精度低的技术问题,提供一种降低吊具摇摆周期提高吊运精准度的方法。
本发明另一目的是提供实现所述方法的装置。
本发明的目的通过以下技术方案实现:
提供一种降低吊具摇摆周期提高吊运精准度的方法,在天车上至少设置一个卷扬机,卷扬机通过缆绳连接吊具,其特征在于,在吊具上设置以卷扬机和缆绳构成的柔性导向装置基础上,同时对吊具两端进行晃动锁定的刚性导向限制实现,并通过微调的方法实现吊具水平面的位置和角度调整在天车上至少设置一个卷扬机,卷扬机通过缆绳连接吊具,其特征在于,在吊具上设置以卷扬机和缆绳构成的柔性导向装置基础上,同时对吊具两端进行晃动锁定的刚性导向限制实现,并通过微调实现吊具水平面的位置和角度调整。
优选地,所述对吊具两端进行晃动锁定的刚性导向限制的实现方法是在吊具的两端分别增加刚性导向装置防止吊运物体在吊运过程中的晃动,所述刚性导向装置的一端连接天车,一端连接吊具。
本发明所述的刚性导向是相对于卷扬机和缆绳构成的柔性导向而言的。可以采用合金钢以及类似的材料制作的连接结构等实现刚性。
优选地,所述刚性导向装置为套管结构,包括刚性空心筒管和筒管内可相对空心筒管上下移动的导向杆,刚性空心筒管一端与天车连接,导向杆远离天车的一端与吊具连接
优选地,所述微调的方法是在所述吊具的顶部设置设置可夹持吊具并跟随吊具同步升降的微调装置,所述微调装置推动吊具在水平面内移动位置。
本发明提供的进一步优选的方法是在吊具上设置以卷扬机和缆绳构成的柔性导向装置基础上,同时对吊具两端进行晃动锁定的刚性导向限制实现,并通过微调实现吊具水平面的位置和角度调整。
为更好地实现本发明方法,本发明提供一种微调装置,微调装置包括设置在吊具顶部的台架,以及设置在台架上用于调整并固定吊具位置的调节部。
优选地,所述调节部为设置对称设置在台架上的伺服推杆,两侧的伺服推杆对应从两侧推动吊具在水平面内移动并夹持吊具。
优选地,所述微调装置数量为两个。
更优选地,所述装置包括天车、将物料进行抓取的吊具、对吊具进行水平面内调整的微调装置,所述微调装置放置在所述吊具的顶部并跟随吊具升降;所述天车上,至少设置一个卷扬机,所述卷扬机通过缆绳连接吊具;所述天车上还设置至少两根空心筒管,所述空心筒管内套设有可相对空心筒管上下移动的导向杆,所述导向杆远离空心筒管的端部固定连接所述微调装置,所述起升吊运装置信号连接生产调度系统。
优选地,所述天车包括可在X轴方向移动的大车、以及设置在大车上并且可在Y轴移动的小车;所述卷扬机设置在所述小车上。
优选地,所述微调装置上还设置有确认吊运物体位置的激光测距传感器。
与现有技术相比,本发明通过卷扬机以及缆绳构成柔性导向装置,通过刚性的空心筒管以及与导向杆作为刚性导向装置;从而防止吊运物体在吊运过程中的晃动,并且可以实现吊具刚性和柔性的状态的状态的自由切换。
进一步地,本发明设计吊具在抓取或者下放吊运物体时候,通过微调装置调整吊具在水平面内的位置以及角度,并从两端锁定吊具呈刚性状态,不仅能防止吊具的抓取和运行过程中的晃动,提高工作效率,又能实现吊运工件的姿态主动微调,消除吊具多个动作中的累积误差,进一步提高最终吊运精度。并且,本装置信号连接生产调度系统,可通过生产调度系统下达任务以及对于的吊运指令,本装置可自动完成对物料的吊运,无需人工操控天车作业。
其具有以下有益效果:
1)通过天车,实现了对吊运物体的自动吊运,无需人工搬运。
2)增加空心筒管以及与导向杆作为刚性导向装置,从而防止吊运过程中的晃动。
3)设置微调装置,可实现对吊具上物料在水平面内上的位移以及旋转、不仅提高了吊具的抓料精度,同时还提高了吊具的放料精度。
4)设计设激光测距传感器,确认吊具上物料的实际位置,从而进一步提高本装置的放料精度。
附图说明
图1为本发明吊运装置的结构示意图;
图2为本发明刚性导向结构截面图;
图3为本发明吊运装置的底部结构图;
图4为本发明微调装置的结构示意图。
具体实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点,下面通过具体实施方式,并结合其附图,对本发明进行详细阐述。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请,但是,本申请还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此,本申请的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
另外,在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”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,仅是为了便于描述本申请和简化描述,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申请的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接,还可以是通信;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
实施例1
提供一种降低吊具摇摆周期提高吊运精准度的方法,在天车1上至少设置一个卷扬机,卷扬机通过缆绳4连接吊具2,在吊具2上设置以卷扬机和缆绳构成的柔性导向装置基础上,同时对吊具2两端进行晃动锁定的刚性导向限制实现,并通过微调的方法实现吊具2水平面的位置和角度调整。
本实施例中,对吊具两端进行晃动锁定的刚性导向限制的实现方法是在吊具的两端分别增加刚性导向装置防止吊运物体在吊运过程中的晃动,刚性导向装置的一端连接天车,一端连接吊具。刚性导向的定义为在垂直方向上下设置的两个部件,通过一个连接部件连接,在连接部件的作用下,上下设置的两个部件可以在垂直方向相互靠近或者远离,倒是在水平方向,无法相对移动。
微调的方法是在所述吊具2的顶部设置设置可夹持吊具2并跟随吊具2同步升降的微调装置3,所述微调装置3推动吊具2在水平面内移动位置。在本实施例中,设置有两个微调装置3。
实施例2
如图1`3所示,提供一种起升吊运装置,在天车1上至少设置一个卷扬机,卷扬机通过缆绳4连接吊具2,在吊具2上设置以卷扬机和缆绳4构成的柔性导向装置基础上,同时对吊具2两端进行晃动锁定的刚性导向限制,实现吊具2摇摆周期的降低,提高吊运精准度。所述对吊具2两端进行晃动锁定的刚性导向限制的实现方法是在吊具的两端分别增加刚性导向装置防止吊运物体在吊运过程中的晃动,所述刚性导向装置的一端连接天车1,一端连接吊具2。
本实施例提供的是一种较佳的实施例,在吊具上设置以卷扬机和缆绳构成的柔性导向装置基础上,同时对吊具两端进行晃动锁定的刚性导向限制实现,并通过微调实现吊具水平面的位置和角度调整。
具体通过装置的结构和运行过程来说明本发明方法的实现。所述装置包括天车1、将物料进行抓取的吊具2、对吊具2进行水平面内调整的微调装置3,微调装置3放置在吊具2的顶部并跟随吊具2升降;天车1上至少设置一个卷扬机,卷扬机通过缆绳4连接吊具2;天车1上还设置至少两根空心筒管5,空心筒管5内套设有可相对空心筒管5上下移动的导向杆6,导向杆6远离空心筒管5的端部固定连接微调装置3,起升吊运装置信号连接生产调度系统。
在本实施例中,设置天车1作为待吊运物体吊运的驱动设备,通过设置在天车1上的卷扬机连接用于抓取吊运物体的吊具2。天车1、卷扬机、缆绳4、吊具2构成柔性导向装置。易于理解的是,如果天车1仅仅通过卷扬机上的缆绳4连接吊具2从而吊运物体,不可避免的在吊运过程中,吊运物体会有明显的摇摆、晃动。因此,为了解决吊运过程中的摇摆晃动问题,在本实施例中还特意增加了一个刚性导向装置,刚性导向装置具体包括固定连接在天车1上的至少两根空心筒管5、设置在每根空心筒管5内并且可相对空心筒管5上下移动的导向杆6、导向杆6远离空心筒管5的底部固定连接微调装置3,微调装置3放置在吊具2的顶部。微调装置3活动夹持吊具2的两端,即吊具相对于天车行走方向的两端。从而能灵活驱动吊具2在水平面内的位移以及旋转。吊运过程中,微调装置3是从吊具2的两端夹持吊具2,夹持方向与吊运前进方向一致。而微调装置3又通过导向杆6连接天车1上的空心筒管5,当吊具2以及吊运物体有摇摆晃动的趋势时,因为微调装置3在导向杆6以及空心筒管5作用并不会相对天车1在水平面内移动,因此,即可起到吊运过程中防摇摆晃动的目的。同时,为了保护空心筒管5,还可以在空心筒管5的内壁上设置有耐磨层50。
并且,微调装置3是从两端夹持吊具2,在抓料过程中当发现吊具2的角度或者位置与放置在地面上的吊运物体存在偏差时,可以通过微调装置3从而调整吊具2在水平面内的位置以及角度,在放料过程中,尤其是需要将物料精准放置到某个加工台或者加工设备上时,也可以通过微调装置3从而再次调整吊具2的位置以及角度,放入加工设备的工装治具导向装置内,再退回微调装置,让吊具和工件在重力作用下自适应加工设备工装治具的定位要求,最终满足生产要求。吊运物体是固定在吊具2上的,吊具2在微调装置3作用下进行位置以及角度调整时,自然而然的,吊运物体也将跟随吊具2移动。
目前,为了提高生产效率,实现工业自动化。生产车间一般都配备有生产调度系统,操作员通过生产调度系统下达任务以及对于的吊运指令,本装置可自动完成对物料的吊运,无需人工操控天车作业。降低了人工成本,实现了自动化作业
通过以上设计,本装置不仅仅包括柔性导向装置、刚性导向装置、同时还包括对吊具2进行位置调整的微调装置3,实现了吊具刚性和柔性的状态的状态的自由切换,同时,吊具2在抓取或者下放吊运物体时候,通过微调装置3调整吊具2在水平面内的位置以及角度,并从两端锁定吊具2呈刚性状态,不仅能防止吊具的抓取和运行过程中的摇摆、晃动,提高工作效率,又能实现吊运工件的姿态主动微调,消除吊具多个动作中的累积误差,进一步提高最终吊运精度。
实施例3
公开一种具有刚柔导向及微调功能的自动起升吊运装置,装置包括天车1、将物料进行抓取的吊具2、对吊具2进行水平面内调整的微调装置3,微调装置3放置在吊具2的顶部并跟随吊具2升降;天车1上至少设置一个卷扬机,卷扬机通过缆绳4连接吊具2;天车1上还设置至少两根空心筒管5,空心筒管5内套设有可相对空心筒管5上下移动的导向杆6,导向杆6远离空心筒管5的端部固定连接微调装置3,起升吊运装置信号连接生产调度系统。
本实施例与实施例1的区别点在于:天车1包括可在X轴方向移动的大车10、以及设置在大车10上并且可在Y轴移动的小车11;所述卷扬机设置在所述小车11上。大车10作为X轴方向的驱动、小车11作为Y轴方向的驱动,从而满足对吊运物体的转运。
在本实施例中,具体可以将空心筒管5为两根,所述空心筒管5对称设置在小车11两端。每根空心管5内均套设有导向杆6,通过设置两根空心管5且将空心管5对称设置在小车11的两端,从而起到更好的防晃动摇摆的目的。
微调装置3包括放置在吊具2顶部的台架30,以及设置在台架30上用于调整并固定吊具2位置的调节部。同时,具体可以将调节部设置为对称设置在台架30上的伺服推杆31,两侧的伺服推杆31对应从两侧推动吊具2在水平面内移动并夹持吊具2。伺服推杆31的伸缩端顶抵在吊具2的两侧,当需要调整吊具2位置时,如需要将吊具2往左边移动进行微调时,左侧的伺服推杆31缩回一点,右侧的伺服推杆31伸长一点即可。调节部设置成伺服推杆31,可自动完成对吊具2位置的调整,替代了人工手动作业,不仅提高了作业精度,同时还提高了作业效率。
具体,可以设置四个伺服推杆31,两两一组,分别对于设置在吊具2两端的左右侧。在四根伺服推31杆作用下,吊具2可以实现在水平面内上的平移以及旋转运动。从而最终实现了对吊具2上吊运物体位置的调整。为了方便安装以及方便伺服推杆31推动吊具2,具体可以将伺服推杆31设置在台架30的侧壁32上。
在本实施例中,为了保证微调装置3能够平稳的放置在吊具2上以及防止吊具2在吊运过程中倾斜,可以将台架30接触吊具2的底部面设置为平行面。其好处在于,可以防止吊具因待吊运物料负载不均产生倾覆。
同时,为了实现对吊运物体位置的准确判断,还可以在微调装置3上还设置有确认吊运物体位置的激光测距传感器。
实施例4
公开一种具有刚柔导向及微调功能的自动起升吊运装置,装置包括天车1、5将物料进行抓取的吊具2、对吊具2进行水平面内调整的微调装置3,微调装置3放置在吊具2的顶部并跟随吊具2升降;天车1上至少设置一个卷扬机,卷扬机通过缆绳4连接吊具2;天车1上还设置至少两根空心筒管5,空心筒管5内套设有可相对空心筒管5上下移动的导向杆6,导向杆6远离空心筒管5的端部固定连接微调装置3,起升吊运装置信号连接生产调度系统。
0本实施例与实施例1的区别点在于:吊具3包括与微调装置3接触的顶梁
20、用于安装固定顶梁20的平梁21、以及连接在平梁21上用于抓取物件的倒钩22。通过吊具2上的倒钩22,抓取待吊运的物体,保证吊运物体能够有效的固定在吊具2上。为了方便微调装置3推动吊具2移动,还可以在顶梁20的顶部设置万向球23。
5显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明的技术方案所作的举例,而并
非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种降低吊具摇摆周期提高吊运精准度的方法,在天车上至少设置一个卷扬机,卷扬机通过缆绳连接吊具,其特征在于,在吊具上设置以卷扬机和缆绳构成的柔性导向装置基础上,同时对吊具两端进行晃动锁定的刚性导向限制实现,并通过微调的方法实现吊具水平面的位置和角度调整。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对吊具两端进行晃动锁定的刚性导向限制的实现方法是在吊具的两端分别增加刚性导向装置防止吊运物体在吊运过程中的晃动,刚性导向装置的一端连接天车,一端连接吊具。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述刚性导向装置为套管结构,包括刚性空心筒管和筒管内可相对空心筒管上下移动的导向杆,刚性空心筒管一端与天车连接,导向杆远离天车的一端与吊具连接。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述微调的方法是在所述吊具的顶部设置设置可夹持吊具并跟随吊具同步升降的微调装置,所述微调装置推动吊具在水平面内移动位置。
5.一种实现权利要求4所述方法的微调装置,其特征在于,所述微调装置包括设置在吊具顶部的台架,以及设置在台架上用于调整并固定吊具位置的调节部。
6.根据权利要求5所述的微调装置,其特征在于,所述调节部为设置对称设置在台架上的伺服推杆,两侧的伺服推杆对应从两侧推动吊具在水平面内移动并夹持吊具。
7.根据权利要求4所述的微调装置,其特征在于,所述微调装置数量为两个。
8.一种实现权利要求4所述方法的自动起升吊运装置,其特征在于,所述装置包括天车、将物料进行抓取的吊具、对吊具进行水平面内调整的微调装置,所述微调装置放置在所述吊具的顶部并跟随吊具升降;所述天车上,至少设置一个卷扬机,所述卷扬机通过缆绳连接吊具;所述天车上还设置至少两根空心筒管,所述空心筒管内套设有可相对空心筒管上下移动的导向杆,所述导向杆远离空心筒管的端部固定连接所述微调装置,所述起升吊运装置信号连接生产调度系统。
9.根据权利要求7所述的自动起升吊运装置,其特征在于,所述天车包括可在X轴方向移动的大车、以及设置在大车上并且可在Y轴移动的小车;所述卷扬机设置在所述小车上。
10.根据权利要求7所述的自动起升吊运装置,其特征在于,所述微调装置上还设置有确认吊运物体位置的激光测距传感器。
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