CN118255251A - 一种四绳抓斗抓取物料的方法 - Google Patents

Abstract

一种四绳抓斗抓取物料的方法，涉及抓斗起重机技术领域，包含以下步骤：S1、判断抓斗开闭状态；确保抓斗完全张开；S2、控制起重机将抓斗移动至带抓取物料区域的上方；S3、通过起重机同步升降操作杆控制升降钢丝绳和开闭钢丝绳同步放绳；S4、判断抓斗是否落地；S4、抓取物料，并将抓斗转移至指定的放料区域；S5、放料；S6、重复步骤S2～S5，进行物料专业操作；本发明通过补偿检测装置自动补偿升降钢丝绳和开闭钢丝绳的松弛量，防止升降钢丝绳和开闭钢丝绳拖槽；操作人员仅用操作起重机抓放操作杆大大降低了抓取的操作难度，不但适用于新出厂的抓斗起重机上，还能够安装在老旧的抓斗起重机上，降低老旧抓斗起重机的操作难度。

Description

一种四绳抓斗抓取物料的方法

技术领域

本发明涉及抓斗起重机技术领域，尤其是涉及一种四绳抓斗抓取物料的方法。

背景技术

公知的，四绳抓斗起重机通常有两个卷筒，一个卷筒收放开闭钢丝绳，另一个卷筒收放升降钢丝绳，起重机驾驶室有两个操作杆，分别控制两个卷筒；在抓斗升降过程中，开闭钢丝绳和升降钢丝绳同步收绳或同步放绳；在抓斗抓取物料时，先控制开闭钢丝绳收绳，然后操作人员根据抓斗的开合状态及升降钢丝绳的松紧度寻找合适的时机控制升降钢丝绳收绳，若升降钢丝绳收绳过早抓斗无法完全闭合，若升降钢丝绳收绳过晚则升降钢丝绳过于松动，容易脱槽，因此在控制抓斗抓取物料的过程中需要操作人员把握时机联动控制两个操作杆，操作难度大，对操作人员的操作经验要求较高，且操作人员需要时刻紧盯抓斗、开闭钢丝绳和升降钢丝绳的状态；此外，为保证抓斗能够有效抓取物料，需要保证抓斗完全落地，此时开闭钢丝绳和升降钢丝绳处于完全松弛状态，常常意外脱槽；抓斗抓取物料后，经常因升降钢丝绳过于紧绷或收绳速度大于开闭钢丝绳的收绳速度导致抓斗意外开启；虽然市面已出现多种全自动抓取物料的抓斗起重机，但全自动抓取物料大多需要依赖高精度扫描辅助，对设备整体智能化要求高，使用成本高，操作不够灵活，无法对老旧设备进行升级；

中国专利（公告号：CN112249884A）公开了一种四绳抓斗起重机的钢丝绳预紧控制装置及方法，该专利驱动机构，包括第一驱动组件和第二驱动组件，所述第一驱动组件与所述起重机的第一卷筒相连，用于驱动所述第一卷筒上的升降钢丝绳，所述第二驱动组件与所述起重机的第二卷筒相连，用于驱动所述第二卷筒上的开闭钢丝绳；控制器，所述控制器分别与所述检测机构和驱动机构相连，当抓斗为落料状态，控制器控制驱动机构以使升降钢丝绳达到预紧状态；该专利升降钢丝绳始终处于预紧状态，虽能防止升降钢丝绳意外脱槽；但抓斗在抓取物料时抓斗无法自动下降，抓斗无法有效抓取物料，或无法尽可能多的抓取物料，导致抓取作业效率较低。

发明内容

为了克服背景技术中的不足，本发明公开了一种四绳抓斗抓取物料的方法。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种四绳抓斗抓取物料的方法，包含以下步骤：

S1、判断抓斗开闭状态；通过起重机小车底部对称设置的两个补偿检测装置检测起重机小车底部两侧开闭钢丝绳和升降钢丝绳的松紧度，判断抓斗状态，确保抓斗完全张开；

S2、控制起重机将抓斗移动至带抓取物料区域的上方；

S3、通过起重机同步升降操作杆控制升降钢丝绳和开闭钢丝绳同步放绳，使抓斗下降；

S4、判断抓斗是否落地；当补偿检测装置对升降钢丝绳的补偿量达到最大时抓斗落地，停止放绳；

S4、抓取物料，通过起重机抓放操作杆控制开闭钢丝绳收绳，控制抓斗闭合，抓斗开始闭合1～2S后检测补偿检测装置对升降钢丝绳的补偿量，若补偿检测装置对升降钢丝绳的补偿量未到达最大则起重机自动对升降钢丝绳放绳，若补偿检测装置对升降钢丝绳的补偿量到达最大则起重机自动对升降钢丝绳收绳，使补偿检测装置对升降钢丝绳的补偿量始终保持最大状态；当抓斗完全闭合时，控制开闭钢丝绳继续收绳，将抓斗吊起，并将抓斗转移至指定的放料区域；

S5、放料，通过起重机同步升降操作杆控制升降钢丝绳和开闭钢丝绳同步放绳，将抓斗下落至指定高度，通过起重机抓放操作杆控制开闭钢丝绳放绳，直至补偿检测装置开始对开闭钢丝绳进行松紧度补偿时，抓斗完全张开；放料后，通过起重机同步升降操作杆控制升降钢丝绳和开闭钢丝绳同步收绳，使抓斗上升至指定高度；

S6、重复步骤S2～S5，进行物料专业操作。

优选的，所述补偿检测装置包含与起重机小车底部对应紧固连接的安装架，所述安装架呈框型结构，其内部间隔安装有两个能够竖直伸缩的弹簧伸缩杆，弹簧伸缩杆底部的两侧及顶部均转动连接有改向轮，开闭钢丝绳和升降钢丝绳分别与相应弹簧伸缩杆底部两侧及顶部的改向轮缠绕连接；安装架内设有用于检测缠绕有开闭钢丝绳的弹簧伸缩杆分别处于压缩极限和伸长极限的第一接触开关和第二接触开关，以及用于检测缠绕有升降钢丝绳的弹簧伸缩杆处于压缩极限和伸长极限的第三接触开关和第四接触开关。

优选的，所述弹簧伸缩杆包含与安装架对应竖直紧固连接的空心管，空心管内活动插接有浮动杆，浮动杆顶部设有横杆；浮动杆位于空心管内一端杆身设有与空心管内壁滑动配合的环形凸台，环形凸台与空心管内底部之间设有弹簧；空心管顶部端口安装有防止浮动杆脱出空心管的防脱帽。

优选的，所述空心管内底部设有能够插入弹簧底部的限位凸台。

优选的，所述弹簧伸缩杆与安装架之间设有称重传感器。

优选的，步骤S1中，当补偿检测装置对升降钢丝绳的补偿量达到最小，且开始对开闭钢丝绳进行补偿或对开闭钢丝绳的补偿量达到最大时，抓斗处于完全张开状态；当补偿检测装置对开闭钢丝绳的补偿量达到最小，且开始对升降钢丝绳进行补偿时或对升降钢丝绳的补偿量达到最大时，抓斗处于完全闭合状态。

由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下有益效果：

本发明公开的一种四绳抓斗抓取物料的方法，在手动模式下实现自动抓取物料，操作灵活，操作难度小；抓斗接触物料或触底时升降钢丝绳和开闭钢丝绳均开始松弛，补偿检测装置自动补偿升降钢丝绳和开闭钢丝绳的松弛量，使升降钢丝绳和开闭钢丝绳始终处于预紧状态，从而防止升降钢丝绳和开闭钢丝绳拖槽，且由于补偿检测装置的补偿量能够被抓斗自身重力压缩，使得抓斗有下降空间，抓斗在抓取物料的同时在自身重力作用下自动下降，使得抓斗能够尽可能多的抓取物料，提升抓取效率；

通过起重机抓放操作杆起吊抓斗时，升降钢丝绳始终处于预紧状态，而不对抓斗产生开斗拉力，从而防止抓斗意外开启；在抓斗开始抓取物料时至抓斗被起吊至合适的高度的过程中，操作人员仅用操作起重机抓放操作杆，而无需控制起重机同步升降操作杆，大大降低了抓取的操作难度，减轻了操作人员的操作负担，且抓斗被吊起后处于自锁状态，防止在转运物料过程中抓斗意外开启，导致物料洒落；

此外，补偿检测装置不但能够安装在新出厂的抓斗起重机上，还能够安装在老旧的抓斗起重机上，降低老旧抓斗起重机的操作难度；

补偿检测装置的第一接触开关、第二接触开关、第三接触开关和第四接触开关不但价格低廉，而且安装在起重机小车底部，不易损坏，使用寿命长，大大降低了使用成本。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为偿检测装置的结构示意图；

图3为弹簧伸缩杆的结构示意图。

图中：1、开闭钢丝绳；2、升降钢丝绳；3、补偿检测装置；3-1、安装架；3-2、改向轮；3-3、第一接触开关；3-4、第二接触开关；3-5、第三接触开关；3-6、第四接触开关；4、弹簧伸缩杆；4-1、空心管；4-2、浮动杆；4-3、环形凸台；4-4、弹簧；4-5、防脱帽；4-6、横杆；4-7、限位凸台。

具体实施方式

通过下面的实施例可以详细的解释本发明，公开本发明的目的旨在保护本发明范围内的一切技术改进，在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系，仅是与本申请的附图对应，为了便于描述本发明，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。

实施例1，结合附图1～3，一种四绳抓斗抓取物料的方法，包含以下步骤：

S1、判断抓斗开闭状态；通过起重机小车底部对称设置的两个补偿检测装置3检测起重机小车底部两侧开闭钢丝绳1和升降钢丝绳2的松紧度，判断抓斗状态，确保抓斗完全张开；当补偿检测装置3对升降钢丝绳2的补偿量达到最小，且开始对开闭钢丝绳1进行补偿或对开闭钢丝绳1的补偿量达到最大时，抓斗处于完全张开状态；当补偿检测装置3对开闭钢丝绳1的补偿量达到最小，且开始对升降钢丝绳2进行补偿时或对升降钢丝绳2的补偿量达到最大时，抓斗处于完全闭合状态；

需要注意的是，在判断抓斗开闭状态时需保证抓斗悬空，否则无法通过补偿检测装置3准确判断抓斗的开闭状态；

如附图3所示，所述补偿检测装置3包含与起重机小车底部对应紧固连接的安装架3-1，所述安装架3-1呈框型结构，其内部间隔安装有两个能够竖直伸缩的弹簧伸缩杆4，弹簧伸缩杆4底部的两侧及顶部均转动连接有改向轮3-2，开闭钢丝绳1和升降钢丝绳2分别与相应弹簧伸缩杆4底部两侧及顶部的改向轮3-2缠绕连接；安装架3-1内设有用于检测缠绕有开闭钢丝绳1的弹簧伸缩杆4分别处于压缩极限和伸长极限的第一接触开关3-3和第二接触开关3-4，以及用于检测缠绕有升降钢丝绳2的弹簧伸缩杆4处于压缩极限和伸长极限的第三接触开关3-5和第四接触开关3-6；当弹簧伸缩杆4处于伸长极限时达到最大补偿量，当弹簧伸缩杆4处于压缩极限时达到最小补偿量，或未补偿；

所述弹簧伸缩杆4包含与安装架3-1对应竖直紧固连接的空心管4-1，空心管4-1内活动插接有浮动杆4-2，浮动杆4-2顶部设有横杆4-6，即能够通过浮动杆4-2带动横杆4-6上下移动，以触发第一接触开关3-3、第二接触开关3-4、第三接触开关3-5或第四接触开关3-6；浮动杆4-2位于空心管4-1内一端杆身设有与空心管4-1内壁滑动配合的环形凸台4-3，环形凸台4-3与空心管4-1内底部之间设有弹簧4-4；空心管4-1顶部端口安装有防止浮动杆4-2脱出空心管4-1的防脱帽4-5，即浮动杆4-2能够在弹簧4-4的作用下自动顶出，从而使相应开闭钢丝绳1或升降钢丝绳2保持预紧；弹簧4-4的弹力小于抓斗自重，避免对抓斗的闭合造成干涉影响；

所述空心管4-1内底部设有能够插入弹簧4-4底部的限位凸台4-7，即当浮动杆4-2受力时能够下移而压缩弹簧4-4，当浮动杆4-2底端接触限位凸台4-7时不再下移，从而避免过度压缩弹簧4-4，导致弹簧4-4损坏；

在判断抓斗状态时，当第三接触开关3-5触发，且第一接触开关3-3断开的瞬间至第二接触开关3-4触发时，抓斗处于完全张开状态；当第一接触开关3-3触发，且第三接触开关3-5断开的瞬间至第四接触开关3-6触发时，抓斗处于完全闭合状态；当第二接触开关3-4和第四接触开关3-6均触发时，则抓斗落地；

需要注意的是，为使补偿检测装置3及抓斗能够正常工作，将第三接触开关3-5触发，且第一接触开关3-3断开的瞬间，设定为抓斗处于完全张开状态；将第一接触开关3-3触发，且第三接触开关3-5断开的瞬间，设定为抓斗处于完全闭合状态，此时升降钢丝绳2处于预紧状态，抓斗的升降由开闭钢丝绳1控制，开闭钢丝绳1对抓斗施加拉力，使抓斗闭合并保持自锁，防止在转运物料过程中抓斗意外开启，导致物料洒落；并能够将第一接触开关3-3和第三接触开关3-5均触发时设定为危险状态，在起重机司机室安装指示危险状态的指示灯，警示操作人员抓斗可能意外开启；

S2、控制起重机将抓斗移动至带抓取物料区域的上方；

S3、通过起重机同步升降操作杆控制升降钢丝绳2和开闭钢丝绳1同步放绳，使抓斗下降；

S4、判断抓斗是否落地；抓斗接触物料时升降钢丝绳2和开闭钢丝绳1均开始松弛，补偿检测装置3自动补偿升降钢丝绳2和开闭钢丝绳1的松弛量，使升降钢丝绳2和开闭钢丝绳1始终处于预紧状态，从而防止升降钢丝绳2和开闭钢丝绳1拖槽；当第二接触开关3-4和第四接触开关3-6均触发时，抓斗落地，起重机自动停止放绳；

S4、抓取物料，通过起重机抓放操作杆控制开闭钢丝绳1收绳，当第一接触开关3-3触发，抓斗开始闭合动作；同时由于缠绕有升降钢丝绳2的弹簧伸缩杆4处于伸长状态，使得抓斗有下降空间，则抓斗在自身重力作用下自动下降，使得抓斗能够尽可能多的抓取物料；若物料较少，抓斗直接触底，则抓斗不再下降；

需要注意的时，当第一接触开关3-3触发1～2秒后，开始检测第四接触开关3-6的触发状态，若第四接触开关3-6未触发，则表明抓斗未触底，先控制起重机自动对升降钢丝绳2放绳，直至第四接触开关3-6恰好触发状态，然后再控制起重机自动对升降钢丝绳2收绳，直至第四接触开关3-6恰好断开，随着开闭钢丝绳1的收绳，第四接触开关3-6再次触发，则控制起重机再次自动对升降钢丝绳2收绳，使得升降钢丝绳2跟随开闭钢丝绳1自动收绳；

当第一接触开关3-3触发1～2秒后，第四接触开关3-6仍处于触发状态，则表明抓斗直接触底而无下降空间，起重机自动对升降钢丝绳2进行收绳，直至第四接触开关3-6恰好断开，随着开闭钢丝绳1的收绳，第四接触开关3-6再次触发，则控制起重机再次自动对升降钢丝绳2收绳，使得升降钢丝绳2跟随开闭钢丝绳1自动收绳；

抓斗完全闭合后，开闭钢丝绳1继续收绳，将抓斗吊起；同时，随着开闭钢丝绳1的不断收绳，第四接触开关3-6不断被触发，起重机自动对升降钢丝绳2进行自动收绳，使得升降钢丝绳2跟随开闭钢丝绳1自动收绳，直至抓斗被起吊至合适的高度，控制起重机将抓斗转移至指定的放料区域的上方；

需要注意的是，通过起重机抓放操作杆起吊抓斗时，升降钢丝绳2始终处于预紧状态，而不对抓斗产生开斗拉力，从而防止抓斗意外开启；在抓斗开始抓取物料时至抓斗被起吊至合适的高度的过程中，操作人员仅用操作起重机抓放操作杆，而无需控制起重机同步升降操作杆，大大降低了抓取的操作难度，减轻了操作人员的操作负担，且抓斗被吊起后处于自锁状态，防止在转运物料过程中抓斗意外开启，导致物料洒落；

S5、放料，通过起重机同步升降操作杆控制升降钢丝绳2和开闭钢丝绳1同步放绳，将抓斗下落至指定高度；然后通过起重机抓放操作杆控制开闭钢丝绳1放绳，直至第三接触开关3-5触发，且第一接触开关3-3恰好断开时，抓斗完全张开，物料自动脱出抓斗；放料后，通过起重机同步升降操作杆控制升降钢丝绳2和开闭钢丝绳1同步收绳，使抓斗上升至合适高度；

S6、重复步骤S2～S5，即可进行物料转移操作。

实施例2，虽然上述实施例已经能够完成物料转移操作，但在实际使用过程中发现，由于物料密度不同，抓斗抓取物料的质量可能超出开闭钢丝绳1承受的范围，导致起吊抓斗时开闭钢丝绳1意外崩断，为避免出现该技术缺陷本实施例进行进一步改进；

一种四绳抓斗抓取物料的方法，与实施例1的不同之处在于在实施例1的基础上，所述弹簧伸缩杆4与安装架3-1之间设有称重传感器，或仅使缠绕有开闭钢丝绳1的弹簧伸缩杆4与安装架3-1之间安装称重传感器，通过称重传感器实时监测开闭钢丝绳1承受的重力，一旦超出设定范围则发出警报，并控制起重机停止对开闭钢丝绳1进行收绳，以防止出现开闭钢丝绳1意外崩断的安全事故，极大的提高了安全性能。

本发明未详述部分为现有技术，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明；因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，旨在将落在等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

Claims (6)

1.一种四绳抓斗抓取物料的方法，其特征是，包含以下步骤：

S1、判断抓斗开闭状态；通过起重机小车底部对称设置的两个补偿检测装置（3）检测起重机小车底部两侧开闭钢丝绳（1）和升降钢丝绳（2）的松紧度，判断抓斗状态，确保抓斗完全张开；

S2、控制起重机将抓斗移动至带抓取物料区域的上方；

S3、通过起重机同步升降操作杆控制升降钢丝绳（2）和开闭钢丝绳（1）同步放绳，使抓斗下降；

S4、判断抓斗是否落地；当补偿检测装置（3）对升降钢丝绳（2）的补偿量达到最大时抓斗落地，停止放绳；

S4、抓取物料，通过起重机抓放操作杆控制开闭钢丝绳（1）收绳，控制抓斗闭合，抓斗开始闭合1～2S后检测补偿检测装置（3）对升降钢丝绳（2）的补偿量，若补偿检测装置（3）对升降钢丝绳（2）的补偿量未到达最大则起重机自动对升降钢丝绳（2）放绳，若补偿检测装置（3）对升降钢丝绳（2）的补偿量到达最大则起重机自动对升降钢丝绳（2）收绳，使补偿检测装置（3）对升降钢丝绳（2）的补偿量始终保持最大状态；当抓斗完全闭合时，控制开闭钢丝绳（1）继续收绳，将抓斗吊起，并将抓斗转移至指定的放料区域；

S5、放料，通过起重机同步升降操作杆控制升降钢丝绳（2）和开闭钢丝绳（1）同步放绳，将抓斗下落至指定高度，通过起重机抓放操作杆控制开闭钢丝绳（1）放绳，直至补偿检测装置（3）开始对开闭钢丝绳（1）进行松紧度补偿时，抓斗完全张开；放料后，通过起重机同步升降操作杆控制升降钢丝绳（2）和开闭钢丝绳（1）同步收绳，使抓斗上升至指定高度；

S6、重复步骤S2～S5，进行物料专业操作。

2.如权利要求1所述的四绳抓斗抓取物料的方法，其特征是：所述补偿检测装置（3）包含与起重机小车底部对应紧固连接的安装架（3-1），所述安装架（3-1）呈框型结构，其内部间隔安装有两个能够竖直伸缩的弹簧伸缩杆（4），弹簧伸缩杆（4）底部的两侧及顶部均转动连接有改向轮（3-2），开闭钢丝绳（1）和升降钢丝绳（2）分别与相应弹簧伸缩杆（4）底部两侧及顶部的改向轮（3-2）缠绕连接；安装架（3-1）内设有用于检测缠绕有开闭钢丝绳（1）的弹簧伸缩杆（4）分别处于压缩极限和伸长极限的第一接触开关（3-3）和第二接触开关（3-4），以及用于检测缠绕有升降钢丝绳（2）的弹簧伸缩杆（4）处于压缩极限和伸长极限的第三接触开关（3-5）和第四接触开关（3-6）。

3.如权利要求2所述的四绳抓斗抓取物料的方法，其特征是：所述弹簧伸缩杆（4）包含与安装架（3-1）对应竖直紧固连接的空心管（4-1），空心管（4-1）内活动插接有浮动杆（4-2），浮动杆（4-2）顶部设有横杆（4-6）；浮动杆（4-2）位于空心管（4-1）内一端杆身设有与空心管（4-1）内壁滑动配合的环形凸台（4-3），环形凸台（4-3）与空心管（4-1）内底部之间设有弹簧（4-4）；空心管（4-1）顶部端口安装有防止浮动杆（4-2）脱出空心管（4-1）的防脱帽（4-5）。

4.如权利要求3所述的四绳抓斗抓取物料的方法，其特征是：所述空心管（4-1）内底部设有能够插入弹簧（4-4）底部的限位凸台（4-7）。

5.如权利要求2所述的四绳抓斗抓取物料的方法，其特征是：所述弹簧伸缩杆（4）与安装架（3-1）之间设有称重传感器。

6.如权利要求1所述的四绳抓斗抓取物料的方法，其特征是：步骤S1中，当补偿检测装置（3）对升降钢丝绳（2）的补偿量达到最小，且开始对开闭钢丝绳（1）进行补偿或对开闭钢丝绳（1）的补偿量达到最大时，抓斗处于完全张开状态；当补偿检测装置（3）对开闭钢丝绳（1）的补偿量达到最小，且开始对升降钢丝绳（2）进行补偿时或对升降钢丝绳（2）的补偿量达到最大时，抓斗处于完全闭合状态。