CN212292567U - 一种小型智能平衡悬臂吊装置 - Google Patents

Abstract

一种小型智能平衡悬臂吊装置属于悬臂吊技术领域，目的在于解决现有技术存在的工人运送浪费人力成本、工作效率低以及现有的悬臂吊装置重心都偏离立柱，应用时会出现倾倒风险等问题。本实用新型包括：支撑装置；通过转动机构连接在支撑装置上端的悬臂，悬臂的杆部和转动机构铰接，通过转动机构带动悬臂绕竖直轴转动；以及设置在悬臂上的运送调整装置，运送调整装置至少包括一个电动葫芦以及力平衡机构，电动葫芦和悬臂滑动配合，通过力平衡机构调整悬臂重心，使重心始终位于支撑装置上。本实用新型尺寸小便于拆卸，可安装于其他设备上配合使用；装置带有智能平衡机构，可将重心稳定在立柱上，没有倾倒风险；智能化程度高，节约人力成本。

Description

一种小型智能平衡悬臂吊装置

技术领域

本实用新型属于悬臂吊技术领域，具体涉及一种适用于热处理车间的小型智能平衡悬臂吊装置。

背景技术

悬臂吊装置是为适应现代化生产而使用的轻型吊装设备，适用于短距离，使用频繁，密集性高的吊运作业，具有高效、节能、占地面积小，易于操作与维修等特点。并广泛应用于机械制造、铁路、化工、轻工等行业的生产或维修场合。但目前的悬臂吊装置主要应用于较为宽阔的室内或室外场合的运送作业，无法实现在真空热处理炉等狭小闭合空间内的作业；且智能化程度较低，需要人为干预。

薄壁钛合金焊接件的制造需要在真空热处理炉中进行，焊接过程会使薄壁件产生热变形，为使变形恢复，需使用一运送装置，将一定质量的钢块运送至变形位置，通过加热使形状慢慢恢复。目前由于空间限制，钢块的运送一直由工人完成，大大浪费人力成本，且工作效率较低；现有的悬臂吊装置重心都偏离立柱，应用时会出现倾倒风险；现有悬臂吊装置无法便利拆卸，固定在其他装置上配合使用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种小型智能平衡悬臂吊装置，解决现有技术存在的工人运送浪费人力成本、工作效率低以及现有的悬臂吊装置重心都偏离立柱，应用时会出现倾倒风险等问题。

为实现上述目的，本实用新型的一种小型智能平衡悬臂吊装置包括：

支撑装置；

通过转动机构连接在所述支撑装置上端的悬臂，所述悬臂的杆部和所述转动机构铰接，通过转动机构带动所述悬臂绕竖直轴转动；

以及设置在所述悬臂上的运送调整装置，所述运送调整装置至少包括一个电动葫芦以及力平衡机构，所述电动葫芦和所述悬臂滑动配合，通过力平衡机构调整悬臂重心，使重心始终位于支撑装置上。

所述电动葫芦和所述悬臂滑动配合具体为：所述电动葫芦通过滑动机构和所述悬臂滑动配合，所述滑动机构包括：

两个和所述悬臂转动配合的带轮，一个带轮靠近悬臂和转动机构连接处，另一个带轮靠近悬臂的一个端部；

连接在两个带轮之间的同步带；

和任意一个带轮的转轴同轴固定连接的同步电机；

固定在所述同步带上的滑块；

以及固定在所述悬臂上的滑块导轨，所述滑块和所述滑块导轨滑动配合。

所述同步电机与靠近悬臂和转动机构连接处的带轮的转轴同轴固定连接。

所述力平衡机构包括：

固定在所述悬臂上和所述悬臂平行设置的丝杠；

和所述丝杠平行设置并固定在所述悬臂上的丝杠螺母导轨；

丝杠螺母重物台，所述丝杠螺母重物台和所述丝杠形成丝杠螺母副，和所述丝杠螺母导轨滑动配合；

以及丝杠电机，所述丝杠电机和所述丝杠一端同轴固定连接。

所述丝杠电机位于靠近悬臂和转动机构连接的一端。

所述转动机构包括：

固定在所述支撑装置上端的蜗轮蜗杆减速器；

和所述蜗轮蜗杆减速器的蜗杆同轴固定连接的蜗杆电机；

一端和所述蜗轮蜗杆减速器的蜗轮同轴固定连接的传动轴；

以及固定在所述悬臂的杆部的铰链，所述传动轴的另一端和所述铰链转动配合。

所述转动机构还包括空心管，所述空心管设置在所述铰链及传动轴外侧，所述传动轴通过传动轴轴承和所述空心管内部轴肩转动配合。

所述蜗轮蜗杆减速器包括：

固定在所述支撑装置上端的箱体；

设置在箱体内部的蜗轮，所述蜗轮通过蜗轮轴承和所述箱体转动配合；

以及和所述蜗轮配合的蜗杆，所述蜗杆通过蜗杆轴承和所述箱体转动配合。

所述转动机构还包括固定套筒，所述固定套筒固定所述箱体上端面的轴肩上，并套在空心管外侧。

所述支撑装置包括：

底座；

以及一端和所述底座可拆卸连接的立柱，所述转动机构设置在所述立柱的另一端。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型的底座及立柱部分便于拆卸，可将立柱及以上部分从底座上拆卸，并安装于其他装置上配合使用。

本实用新型丝杠搭载重物的结构可以进行力的平衡，并通过对电机的控制带动丝杠转动，并带动平衡物块移动，达到装置智能平衡的作用。

本实用新型的同步带机构带动电动葫芦沿滑块导轨运动，并通过电机控制同步带运动，通过与丝杠质量平衡装置的配合，使装置达到智能运送物体的作用。

本实用新型智能平衡悬臂吊装置因设有智能平衡机构，实时进行力的平衡，使装置重心集中在立柱上，避免装置产生倾倒的风险。

本实用新型智能平衡悬臂吊装置，设备小型化，可以应用于狭小闭合空间，且造价较低，节约成本。

附图说明

图1为本实用新型的一种小型智能平衡悬臂吊装置整体结构示意图；

图2为本实用新型的一种小型智能平衡悬臂吊装置中悬臂部分结构爆炸图；

图3为本实用新型的一种小型智能平衡悬臂吊装置中转动机构部分爆炸图；

其中：1、支撑装置，101、底座，102、立柱，2、悬臂，3、转动机构，301、蜗轮蜗杆减速器，302、箱体，303、蜗轮，304、蜗杆，305、蜗轮轴承，306、蜗杆轴承，307、蜗杆透盖，308、蜗杆电机，309、传动轴，310、铰链，311、空心管，312、传动轴轴承，313、传动轴透盖，314、固定套筒，4、运送调整装置，401、电动葫芦，402、带轮，403、同步带，404、同步电机，405、滑块，406、滑块导轨，407、丝杠，408、丝杠螺母导轨，409、丝杠螺母重物台，410、丝杠电机。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明。

参见附图1，本实用新型的一种小型智能平衡悬臂2吊装置包括：

支撑装置1；

通过转动机构3连接在所述支撑装置1上端的悬臂2，所述悬臂2的杆部和所述转动机构3铰接，通过转动机构3带动所述悬臂2绕竖直轴转动；

以及设置在所述悬臂2上的运送调整装置4，所述运送调整装置4至少包括一个电动葫芦401以及力平衡机构，所述电动葫芦401和所述悬臂2滑动配合，通过力平衡机构调整悬臂2重心，使重心始终位于支撑装置1上。

参见附图2，所述电动葫芦401和所述悬臂2滑动配合具体为：所述电动葫芦401通过滑动机构和所述悬臂2滑动配合，所述滑动机构包括：

两个和所述悬臂2转动配合的带轮402，一个带轮402靠近悬臂2和转动机构3连接处，另一个带轮402靠近悬臂2的一个端部；

连接在两个带轮402之间的同步带403；

和任意一个带轮402的转轴同轴固定连接的同步电机404；

固定在所述同步带403上的滑块405；

以及固定在所述悬臂2上的滑块导轨406，所述滑块405和所述滑块导轨406滑动配合。

所述同步电机404与靠近悬臂2和转动机构3连接处的带轮402的转轴同轴固定连接。

所述力平衡机构包括：

固定在所述悬臂2上和所述悬臂2平行设置的丝杠407；

和所述丝杠407平行设置并固定在所述悬臂2上的丝杠螺母导轨408；

丝杠螺母重物台409，所述丝杠螺母重物台409和所述丝杠407形成丝杠螺母副，和所述丝杠螺母导轨408滑动配合；

以及丝杠电机410，所述丝杠电机410和所述丝杠407一端同轴固定连接。

所述丝杠电机410位于靠近悬臂2和转动机构3连接的一端。

参见附图3，所述转动机构3包括：

固定在所述支撑装置1上端的蜗轮蜗杆减速器301；

和所述蜗轮蜗杆减速器301的蜗杆304同轴固定连接的蜗杆电机308；

一端和所述蜗轮蜗杆减速器301的蜗轮303同轴固定连接的传动轴309；

以及固定在所述悬臂2的杆部的铰链310，所述传动轴309的另一端和所述铰链310转动配合。

所述转动机构3还包括空心管311，所述空心管311设置在所述铰链310及传动轴309外侧，固定套筒314内侧，并利用固定套筒314固定在箱体302上方，下方的传动轴透盖313固定在传动轴309的轴肩上，且传动轴轴承312内圈与传动轴309过盈配合，传动轴轴承312外圈与空心管311内圈过盈配合，所述传动轴309通过传动轴轴承312、传动轴透盖313和所述空心管311内部轴肩转动配合。传动轴309转动带动传动轴轴承312内圈转动，上下两个传动轴透盖313下端分别抵住两个传动轴轴承312外圈端面，且传动轴透盖313外圈与空心管311内圈过盈配合，传动轴309与悬臂2之间通过铰链310连接，铰链310安装于传动轴309上方的凹槽内，并通过一根圆杆穿过凹槽两侧的孔及铰链310的孔，使铰链310只产生一个方向的转动自由度，铰链310底座与悬臂2下表面通过螺钉连接，带动悬臂2的转动及上下摆动。

所述蜗轮蜗杆减速器301包括：

固定在所述支撑装置1上端的箱体302；

设置在箱体302内部的蜗轮303，所述蜗轮303通过蜗轮轴承305和所述箱体302转动配合；

以及和所述蜗轮303配合的蜗杆304，所述蜗杆304通过蜗杆轴承306和所述箱体302转动配合。蜗杆轴承306外侧设置有蜗杆透盖307。

所述蜗轮蜗杆减速器301箱体302与空心管311之间通过一带螺纹的固定套筒314固定。所述固定套筒314固定所述箱体302上端面的轴肩上，并套在空心管311外侧。

所述支撑装置1包括：

底座101；

以及一端和所述底座101可拆卸连接的立柱102，所述转动机构3设置在所述立柱102的另一端。

本实施例中将立柱102通过角码固定在底座101上，蜗轮蜗杆减速器301的箱体302下表面与立柱102上表面通过螺钉连接固定在一起，蜗轮蜗杆减速器301的箱体302上表面与带有螺纹孔的固定套筒314通过螺钉连接在一起，并将空心管311置于固定套筒314内侧，防止其产生倾斜。蜗杆电机308带动蜗杆304转动，蜗杆304带动蜗轮303转动，并改变转动方向，空心管311内部的传动轴309接收到蜗轮303传递的扭矩，并开始转动，带动传动轴309上方的铰链310转动，铰链310装配在传动轴309上端并通过一根圆杆穿过传动轴309上方及铰链310上的孔将其固定，铰链310底座101与悬臂2通过螺钉连接固定，使铰链310的转动带动悬臂2转动，以达到使悬臂2吊转动的目的。

本实施方式中所述的悬臂2吊一端安装滚珠丝杠机构，丝杠螺母导轨408与悬臂2上表面紧密贴合，通过丝杠电机410控制丝杠407转动，并带动丝杠螺母重物台409移动，丝杠螺母重物台409上放置着平衡物块，通过对丝杠电机410的控制达到装置智能平衡的目的。

本实施方式中所述的悬臂2吊另一端安装同步带403及导轨滑块机构带动电动葫芦401运动，同步带403运动依靠带轮402的转动，一个带轮402固定于悬臂2内部的方形槽内的转轴上，并通过同步电机404带动其转动，另一个带轮402固定于悬臂2端部转轴上，同步带403位于悬臂2下端的部分与滑块405固定在一起，滑块导轨406与悬臂2下表面紧密贴合，同步带403带动滑块405在滑块导轨406上滑动，以此带动与滑块405固定在一起的电动葫芦401移动，达到装置智能运送的目的。

采用本实施方式所述的小型智能平衡悬臂2吊装置进行钢块运送的方法为：运送物块前设定好运送距离及角度，并放置一平衡物块于丝杠螺母重物台409上，且使其处于零位移的位置，由电动葫芦401将钢块慢慢吊起，由重力传感器感知吊起时力的变化，由Nano单片机进行读取和计算出对应平衡装置需要移动的距离，推算出丝杠电机410需要的转动圈数，并发送指令使丝杠电机410运动，当钢块被完全吊起时执行转动命令，将钢块转动一定角度对准真空热处理炉内位置，并由单片机发出指令控制同步电机404运行，将钢块送入真空热处理炉内相应位置上方，期间单片机不断读取悬臂2上位移传感器的滑块405位移示数及丝杠螺母重物台409位移示数，并计算平衡装置的位移量，自动平衡，到达位置执行放下命令将物块缓慢放下，期间Nano单片机读取重力传感器上的力的变化，当力逐渐变小时，计算平衡装置需要返回的位移量并由丝杠电机410执行，当钢块完全落下时执行归零命令，回到初始位置并重复上述操作。

Claims (10)

1.一种小型智能平衡悬臂吊装置，其特征在于，包括：

支撑装置(1)；

通过转动机构(3)连接在所述支撑装置(1)上端的悬臂(2)，所述悬臂(2)的杆部和所述转动机构(3)铰接，通过转动机构(3)带动所述悬臂(2)绕竖直轴转动；

以及设置在所述悬臂(2)上的运送调整装置(4)，所述运送调整装置(4)至少包括一个电动葫芦(401)以及力平衡机构，所述电动葫芦(401)和所述悬臂(2)滑动配合，通过力平衡机构调整悬臂(2)重心，使重心始终位于支撑装置(1)上。

2.根据权利要求1所述的一种小型智能平衡悬臂吊装置，其特征在于，所述电动葫芦(401)和所述悬臂(2)滑动配合具体为：所述电动葫芦(401)通过滑动机构和所述悬臂(2)滑动配合，所述滑动机构包括：

两个和所述悬臂(2)转动配合的带轮(402)，一个带轮(402)靠近悬臂(2)和转动机构(3)连接处，另一个带轮(402)靠近悬臂(2)的一个端部；

连接在两个带轮(402)之间的同步带(403)；

和任意一个带轮(402)的转轴同轴固定连接的同步电机(404)；

固定在所述同步带(403)上的滑块(405)；

以及固定在所述悬臂(2)上的滑块导轨(406)，所述滑块(405)和所述滑块导轨(406)滑动配合。

3.根据权利要求2所述的一种小型智能平衡悬臂吊装置，其特征在于，所述同步电机(404)与靠近悬臂(2)和转动机构(3)连接处的带轮(402)的转轴同轴固定连接。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的一种小型智能平衡悬臂吊装置，其特征在于，所述力平衡机构包括：

固定在所述悬臂(2)上和所述悬臂(2)平行设置的丝杠(407)；

和所述丝杠(407)平行设置并固定在所述悬臂(2)上的丝杠螺母导轨(408)；

丝杠螺母重物台(409)，所述丝杠螺母重物台(409)和所述丝杠(407) 形成丝杠螺母副，和所述丝杠螺母导轨(408)滑动配合；

以及丝杠电机(410)，所述丝杠电机(410)和所述丝杠(407)一端同轴固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种小型智能平衡悬臂吊装置，其特征在于，所述丝杠电机(410)位于靠近悬臂(2)和转动机构(3)连接的一端。

6.根据权利要求1所述的一种小型智能平衡悬臂吊装置，其特征在于，所述转动机构(3)包括：

固定在所述支撑装置(1)上端的蜗轮蜗杆减速器(301)；

和所述蜗轮蜗杆减速器(301)的蜗杆(304)同轴固定连接的蜗杆电机(308)；

一端和所述蜗轮蜗杆减速器(301)的蜗轮(303)同轴固定连接的传动轴(309)；

以及固定在所述悬臂(2)的杆部的铰链(310)，所述传动轴(309)的另一端和所述铰链(310)转动配合。

7.根据权利要求6所述的一种小型智能平衡悬臂吊装置，其特征在于，所述转动机构(3)还包括空心管(311)，所述空心管(311)设置在所述铰链(310)及传动轴(309)外侧，所述传动轴(309)通过传动轴轴承(312)和所述空心管(311)内部轴肩转动配合。

8.根据权利要求6或7所述的一种小型智能平衡悬臂吊装置，其特征在于，所述蜗轮蜗杆减速器(301)包括：

固定在所述支撑装置(1)上端的箱体(302)；

设置在箱体(302)内部的蜗轮(303)，所述蜗轮(303)通过蜗轮轴承(305)和所述箱体(302)转动配合；

以及和所述蜗轮(303)配合的蜗杆(304)，所述蜗杆(304)通过蜗杆轴承(306)和所述箱体(302)转动配合。

9.根据权利要求8所述的一种小型智能平衡悬臂吊装置，其特征在于，所述转动机构(3)还包括固定套筒(314)，所述固定套筒(314)固定所述箱体(302)上端面的轴肩上，并套在空心管(311)外侧。

10.根据权利要求1所述的一种小型智能平衡悬臂吊装置，其特征在于，所述支撑装置(1)包括：

底座(101)；

以及一端和所述底座(101)可拆卸连接的立柱(102)，所述转动机构(3)设置在所述立柱(102)的另一端。

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