CN219341504U - 板坯夹钳带载状态检测设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种板坯夹钳带载状态检测设备，包括壳体和机械部分；机械部分包括衔铁位移传动机构、第一传动轮、第二传动轮、预设长度的脱离传动条以及传感器；第二传动轮包括同轴固定的大传动轮和小传动轮，且第一传动轮和大传动轮的周长均大于小传动轮的周长；衔铁位移传动机构与夹紧衔铁传动连接；衔铁位移传动机构与第一传动轮传动连接；第一传动轮与小传动轮传动连接；大传动轮与预设长度的脱离传动条传动连接；耐温传感器固定在壳体内，且耐温传感器与传动路线预设处的脱离传动条触发连接。本实用新型既能够进行小行程检测，又能在大行程的情况下不发生过冲损坏，并且提高了高温环境的耐受度，实现夹钳的带载状态检测。

Description

板坯夹钳带载状态检测设备

技术领域

本实用新型涉及检测设备的技术领域，具体地，涉及一种板坯夹钳带载状态检测设备。

背景技术

在目前工业4.0大力推广的形势下，起重机也参与到智能化的改革浪潮中。目前大面积普及使用自动起重机，即使在板坯吊运起重机中自动化也已经大面积普及。但随着自动化起重机的投运，在板坯吊运作业过程中也逐渐暴露出各种问题。

目前板坯吊运仍然采用夹钳吊运，无论使用电动板坯夹钳还是采用重力式板坯夹钳，目前对夹钳带载状态的检测仍然比较困难，而夹钳带载状态在自动化起重机中具有至关重要的作用，因为吊具是否正常起吊载荷决定着起重机下一阶段的动作如何执行，直接影响着自动化起重机的运行安全。由于板坯吊运夹钳的结构特殊性，夹钳带载状态的检测很难实施，因为板坯通常有很多工况是吊运热板坯，刚下线的板坯温度甚至达到几百度，在此环境下很难加装检测传感器，因此也造成了目前板坯夹钳带载状态检测困难的现状。

在目前电动板坯夹钳具有板坯高度检测设备，此设备用于检测夹钳吊运的板坯数量和厚度，目前自动化起重机通常借助此设备检测夹钳板坯带载状态，但因为功能的侧重点不同，所以板坯高度的检测设备只能粗略检测夹钳中心位置的载荷状态，而板坯夹钳具有两对钳臂，每对钳臂都具有两个钳爪(钳脚)，而在板坯吊运的过程中，每个钳爪的状态都是不确定的，必须准确检测每个钳爪的状态才能确保夹钳的带载状态的确定性，进而确保起重机的起吊安全性。而目前市场上还有很多板坯夹钳采用重力式夹钳，因为重力式夹钳结构简单，工艺成熟，故障率低，价格低廉，所以在自动化起重机普及之前已经被大面积采用，所以在自动化起重机普及之后仍然无法被淘汰，所以仍然有很多自动化起重机在采用重力式夹钳。重力式夹钳的基本结构决定了加装电气检测设备非常困难，所以在采用重力夹钳的自动化起重机中还很难实施全程自动化。

公开号为CN106006389A的中国发明专利文献公开了一种板坯夹钳高度智能检测设备，包括测量模块、校正限位、解码模块、CPU模块、SPC3模块和DP接口模块；其特征在于测量器模块与解码模块相连；解码模块和校正限位与CPU模块相连；CPU模块和SPC3模块相连；SPC3模块和DP接口模块相连；校正限位为旋转凸轮限位，凸轮限位与编码器通过减速齿轮组进行机械连接。

所有板坯夹钳因为其吊运工艺原因，通常在夹钳的钳爪上均安装有一个夹紧衔铁，该装置在夹钳夹紧板坯起吊之后会因为重力作用，致使夹紧衔铁下滑，而夹紧衔铁的安装工艺决定夹紧衔铁在下滑过程中会向外突出，如此一来会使夹钳对板坯的夹紧力度越来越大，从而确保板坯的吊运更加安全可靠。因此根据夹紧衔铁的动作状态判断夹钳带载状态是最为可靠的方式。

目前国内在起重机行业正在进行技术革新，智能化和自动化以及远程操作在如火如荼的开展，对起重机的各个关键设备都需要进行数据采集来满足新技术的要求，而夹钳的带载状态的检测尤为重要，对夹钳的带载状态实施检测势在必行，否则严重影响后续自动化起重机的实施步伐。

基于前面的描述，在不改变夹钳的结构状态下很难实施夹钳的带载状态检测，同时基于吊运的板坯通常具有高温，而且因为产线的原因，板坯边缘通常是不规则的，而四个钳脚上的夹紧衔铁会因为夹钳边缘的状态不确定性，其运动行程也是不确定的，通常行程会在几毫米到几厘米之间变化，所以通常的开关设备很难进行加装，不是高温的耐受性较低，就是无法满足行程变化的要求。因为能满足小行程要求的开关只能是微动开关或者是接近开关，而接近开关的高温耐受性较低，而微动开关即使能满足高温要求和小行程检测要求，却会在大行程下发生行程过冲，导致开关损坏。而能满足大行程要求的开关基本都是杠杆开关，而此种开关则对小行程检测非常不敏感，行程迟滞明显，无法满足对小行程的检测要求。

针对上述中的相关技术，发明人认为现有检测设备不能同时满足小行程检测、在大行程检测的情况下不发生过冲损坏以及高温环境的要求，现有检测设备的适应性较差。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种板坯夹钳带载状态检测设备。

根据本实用新型提供的一种板坯夹钳带载状态检测设备，包括壳体和机械部分；

所述机械部分包括衔铁位移传动机构、第一传动轮、第二传动轮、预设长度的脱离传动条以及耐温传感器；

所述第一传动轮和第二传动轮分别转动设置在壳体内；

所述第二传动轮包括同轴固定的大传动轮和小传动轮，且第一传动轮和大传动轮的周长均大于小传动轮的周长；

所述衔铁位移传动机构与夹紧衔铁传动连接；

所述衔铁位移传动机构与第一传动轮传动连接；

所述第一传动轮与小传动轮传动连接；

所述大传动轮与预设长度的脱离传动条传动连接；

所述耐温传感器固定在壳体内，且耐温传感器与传动路线预设处的脱离传动条触发连接。

优选的，所述机械部分还包括对衔铁位移传动机构和脱离传动条进行复位的复位机构。

优选的，所述壳体上设置有对脱离传动条进行限位的脱离传动滑槽；

所述脱离传动条滑动连接脱离传动滑槽。

优选的，所述复位机构包括第一弹性件和第二弹性件；

所述第一弹性件的一端传动连接衔铁位移传动机构，第一弹性件的另一端固定在壳体内；

所述第二弹性件的一端传动连接脱离传动条，第二弹性件的另一端固定在壳体内。

优选的，所述衔铁位移传动机构包括杠杆传动组件、转向传动组件以及连接传动组件；

所述杠杆传动组件与夹紧衔铁传动连接；

所述杠杆传动组件与转向传动组件传动连接；

所述转向传动组件与连接传动组件传动连接；

所述连接传动组件与第一传动轮传动连接。

优选的，所述杠杆传动组件包括检测杠杆、检测杠杆支架和检测杠杆轴；

所述检测杠杆支架固定设置在壳体内；

所述检测杠杆轴设置在检测杠杆支架上；

所述检测杠杆转动设置在检测杠杆轴上；

所述壳体上设置有检测杠杆孔；

所述检测杠杆的一端活动穿设检测杠杆孔，与夹紧衔铁传动连接；

所述检测杠杆的另一端传动连接转向传动组件。

优选的，所述转向传动组件包括转向传动支架、转向传动轴以及转向绳；

所述转向传动支架设置在壳体内；

所述转向传动轴固定设置在转向传动支架上；

所述转向绳移动在转向传动轴上；

所述转向绳的一端传动连接杠杆传动组件；

所述转向绳的另一端传动连接所述连接传动组件。

优选的，所述连接传动组件包括连接传动条和对连接传动条进行限位的连接传动滑槽；

所述连接传动条与转向传动组件传动连接；

所述连接传动条与第一传动轮传动连接；

所述连接传动滑槽设置在壳体内；

所述连接传动条滑动连接所述连接传动滑槽。

优选的，所述连接传动条和脱离传动条包括齿条；所述第一传动轮、大传动轮和小传动轮包括齿轮；

所述连接传动条和第一传动轮之间齿轮齿条啮合传动；

所述第一传动轮和小传动轮之间齿轮啮合传动；

所述大传动轮与预设长度的脱离传动条齿轮齿条啮合传动。

优选的，所述耐温传感器包括光电开关，且传动路线预设处的脱离传动条遮挡光电开关的光路。

与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：

1、本实用新型该检测设备加装到每个钳脚上，当夹钳夹紧板坯后起吊时，夹紧衔铁因为重力作用下滑，夹紧衔铁和衔铁位移传动机构配合传动，衔铁位移传动机构与第一传动轮配合传动，第一传动轮和小传动轮配合传动，小传动轮与大传动轮同轴固定，进而大传动轮与脱离传动条配合传动，脱离传动条传动到预设位置，脱离传动条触发耐温传感器，从而耐温传感器发生动作。当每个钳脚上的耐温传感器同步动作时认为板坯夹取成功。其中，当夹紧衔铁小行程动作时，由于第一传动轮和大传动轮的周长比小传动轮大；将衔铁位移传动机构的传动行程变大转换给脱离传动条，从而使脱离传动条的行程变大，提高小行程的检测精度；当夹紧衔铁大行程动作时，脱离传动条为预设长度，长度有限，脱离与大传动轮的传动，从而不会发生过冲损坏，检测设备既能够进行小行程检测，又能在大行程的情况下不发生过冲损坏，并且因为该检测设备不具备处理器以及不直接接触板坯，采用耐高温的耐温传感器，有效提高了对高温环境的耐受度，同时满足上述三种条件，实现夹钳的带载状态检测，始终做到对夹钳的带载状态可靠检测的设备；

2、当夹钳放开板坯后，夹紧衔铁复位，复位机构便于将衔铁位移传动机构和脱离传动条复位，无需人工复位，便于下次继续使用；

3、本实用新型脱离传动滑槽对脱离传动条进行限位，有利于检测设备使用时的稳定性。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为整体结构图；

图2为壳体结构图；

图3为壳体的局部剖面图；

图4为第一齿条滑槽和第二齿条压板结构图；

图5为整体装配示意图；

图6为夹紧衔铁检测杠杆配合孔示意图；

图7为检测杠杆结构图；

图8为第一齿条结构图；

图9为第二齿轮结构图；

图10为电路图。

附图标记：

壳体1 第一齿条16 穿线孔31

第一齿轮2 第一齿条滑槽17 钢丝绳连接柱32

第二齿轮3 第一弹簧18 底座33

第二齿条4 第二弹簧19 弹簧拉环34

光电开关5 电路板20 齿型35

第二齿条滑槽6 第二齿条压板21 滑轮轴安装孔36

检测杠杆7 壳体盖板安装柱22 检测杠杆配合孔37

检测杠杆支架8 第一弹簧固定柱23 壳体盖板38

检测杠杆轴9 第一齿轮轴24 电气仓39

检测杠杆轴孔10 第二齿轮轴25 电路板安装柱40

检测杠杆孔11 第二弹簧固定柱26 第一齿轮平台41

滑轮支架12 电路板安装孔27 第二齿轮平台42

滑轮13 电气仓分隔板28 夹紧衔铁43

滑轮轴14 安装支架29

钢丝绳15 安装孔30

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。

本实用新型实施例公开了一种板坯夹钳带载状态检测设备，如图1所示，包括壳体1和机械部分。机械部分包括衔铁位移传动机构、第一传动轮(例如第一齿轮2)、第二传动轮(例如第二齿轮3)、预设长度的脱离传动条(例如第二齿条4)、耐温传感器(例如光电开关5)以及复位机构。

第一传动轮和第二传动轮分别转动设置在壳体1内。第二传动轮包括同轴固定的大传动轮和小传动轮，且第一传动轮和大传动轮的周长均大于小传动轮的周长。

衔铁位移传动机构与夹紧衔铁43传动连接；衔铁位移传动机构与第一传动轮传动连接；第一传动轮与小传动轮传动连接；大传动轮与预设长度的脱离传动条传动连接；耐温传感器固定在壳体1内，且耐温传感器与传动路线预设处的脱离传动条触发连接。例如传动路线预设处的脱离传动条遮挡光电开关5的光路。

壳体1上设置有对脱离传动条进行限位的脱离传动滑槽(例如第二齿条滑槽6)。脱离传动条滑动连接脱离传动滑槽。

衔铁位移传动机构包括杠杆传动组件、转向传动组件以及连接传动组件；杠杆传动组件与夹紧衔铁43传动连接；杠杆传动组件与转向传动组件传动连接；转向传动组件与连接传动组件传动连接；连接传动组件与第一传动轮传动连接。

杠杆传动组件包括检测杠杆7、检测杠杆支架8和检测杠杆轴9。检测杠杆支架8固定设置在壳体1内；检测杠杆轴9通过检测杠杆轴孔10设置在检测杠杆支架8上；检测杠杆7转动设置在检测杠杆轴9上。壳体1上设置有检测杠杆孔11；检测杠杆7的一端活动穿设检测杠杆孔11，与夹紧衔铁43传动连接，检测杠杆7的另一端传动连接转向传动组件。

转向传动组件包括转向传动支架(例如滑轮支架12)、滑轮13、转向传动轴(例如滑轮轴14)以及转向绳(例如钢丝绳15)。转向传动支架设置在壳体1内；转向传动轴固定设置在转向传动支架上；滑轮13转动设置在滑轮轴14上，转向绳通过滑轮13移动在转向传动轴上；转向绳的一端传动连接杠杆传动组件的检测杠杆7；转向绳的另一端传动连接连接传动组件的第一齿条16。

连接传动组件包括连接传动条(例如第一齿条16)和对连接传动条进行限位的连接传动滑槽(例如第一齿条滑槽17)。连接传动条与转向传动组件传动连接；连接传动条与第一传动轮传动连接；连接传动滑槽设置在壳体1内；连接传动条滑动连接连接传动滑槽。

连接传动条和第一传动轮之间齿轮齿条啮合传动；第一传动轮和小传动轮之间齿轮啮合传动；大传动轮与预设长度的脱离传动条齿轮齿条啮合传动。

复位机构对衔铁位移传动机构和脱离传动条进行复位。复位机构包括第一弹性件(例如第一弹簧18)和第二弹性件(例如第二弹簧19)；第一弹性件的一端传动连接衔铁位移传动机构的第一齿条16，第一弹性件的另一端固定在壳体1内；第二弹性件的一端传动连接脱离传动条，第二弹性件的另一端固定在壳体1内。

或者，连接传动条和脱离传动条包括皮带条；第一传动轮、大传动轮和小传动轮包括皮带轮；连接传动条和第一传动轮之间摩擦传动；第一传动轮和小传动轮之间摩擦传动；大传动轮与预设长度的脱离传动条摩擦传动。

具体为，该检测系统包括壳体1、检测杠杆7、滑轮13、钢丝绳15、第一齿条16，第一弹簧18、第一齿轮2、第二齿轮3、第二齿条4、第二弹簧19、光电开关5、电路板20、检测杠杆轴9、滑轮轴14、第二齿条压板21、第一齿条滑槽17、壳体盖板38。其中，壳体盖板38配合连接壳体1，形成为封闭壳体，使本实用新型成为一个封闭整体所用，因为使常规金属盖板，无特殊工艺，并且为了便于描述，所以未在图1中进行展示。光电开关5连接电气部分。

图2是本实用新型壳体1的结构图，其中壳体1上加工有检测杠杆支架8、滑轮支架12、第一弹簧固定柱23、第一齿轮轴24、第二齿轮轴25、第二齿条滑槽6、第二弹簧固定柱26、壳体盖板安装柱22、电路板安装柱40、检测杠杆孔11、电气仓分隔板28、安装支架29。壳体盖板38通过安装在壳体盖板安装柱22上连接壳体1。

安装支架29加工有安装孔30(例如圆形孔)。电气仓分隔板28将壳体1内部分割为电气部分和机械部分，使得电气部分能够与机械组件隔离，加强电气组件的防护等级，同时电气仓分隔板28加工有穿线孔31，用于将机械部分安装的光电开关5线路引入到电路板20上。第二齿条滑槽6加工在壳体1底部，为方便加工以及便于安装第二齿条4，因而设计为矩形滑槽。第二齿条4的底座33安装在第二齿条滑槽6中，可以沿着第二齿条滑槽6左右滑动。第二齿条压板21前期加工为独立部件，在第二齿条4安装到位后再固定到壳体1底部，可以限制住第二齿条4纵向移动，使得第二齿条4只能沿着第二齿条滑槽6左右滑动但不能脱离滑槽，第二齿条压板21的截面为L型，其结构图见图4。第一齿条滑槽17为梯形滑槽，前期加工为独立部件，在第一齿条16的底座33安装到第一齿条滑槽17中后，再将第一齿条滑槽17固定于壳体1底部，第一齿条滑槽17结构图见图4。第一齿条16的底座33和第一齿条滑槽17相适配。图8为第一齿条16的结构图，第一齿条16前端加工有钢丝绳连接柱32，底部加工有梯形底座33，尾端加工有弹簧拉环34，钢丝绳连接柱32与钢丝绳15连接，弹簧拉环34与第一齿条16拉环连接。第一齿条16的齿型35呈锯齿状。由于第一齿条16的底座33也为梯形结构在与梯形滑槽配合后，由于梯形滑槽的限制，导致第一齿条16只能沿着第一齿条滑槽17左右移动而不能上下移动。滑轮支架12加工在壳体1底部，为一对支架，通过图3的D-D刨面图可以看出滑轮支架12顶部居中加工有滑轮轴安装孔36。滑轮轴14穿过滑轮支架12的两个滑轮轴安装孔36，安装在滑轮支架12上，而滑轮13居中安装在滑轮轴14上，可以沿着滑轮轴14旋转。检测杠杆支架8加工在壳体1前面的面板内测，通过图3的D-D刨面图看出检测杠杆支架8靠近上部加工有检测杠杆轴孔10，检测杠杆轴9穿过两个检测杠杆轴孔10安装到检测杠杆支架8上。检测杠杆7前端加工为光滑半球形，便于与夹紧衔铁43配合，中间加工有轴孔，尾端加工有圆环，具体结构见图7。检测杠杆7同轴孔居中安装在检测杠杆轴9上，检测杠杆7可以沿着检测杠杆轴9旋转，实现杠杆的作用。通过图3的B-B刨面图可以看出在检测杠杆支架8居中位置靠近上部在壳体1前面板上加工有检测杠杆孔11，检测杠杆孔11为长圆孔，检测杠杆7前端穿过检测杠杆孔11探出到壳体1外部，用于检测夹紧衔铁43的位移。检测杠杆孔11的限制使得检测杠杆7前面端部可以在一定范围内上下移动，从而将外部检测的移动传递到本实用新型内部的传动结构中。钢丝绳15两端均加工为圆环，其中一端连接到检测杠杆7的尾端，另一端连接到第一齿条16的钢丝绳连接柱32上。第一弹簧18的两端加工有拉环，其中一端连接到第一齿条16的弹簧拉环34上，另一端连接到壳体1的第一弹簧固定柱23上。第一齿轮轴24和第二齿轮轴25加工在壳体1底部，第一齿轮轴24加工有第一齿轮平台41，第二齿轮轴25加工有第二齿轮平台42，如图3的C-C刨面图所示。第一齿轮2安装在第一齿轮轴24上与第一齿轮平台41贴合，通过第一齿轮平台41将第一齿轮2抬高到一定高度，并与第一齿条16啮合，第一齿轮2齿数为60齿，模数为0.5，压力角为20度，厚度2毫米。第二齿轮3安装在第二齿轮轴25上，并贴合在第二齿轮平台42上，通过第二齿轮平台42将第二齿轮3抬高到一定高度。第二齿轮3为双层齿轮，顶层为10齿小齿轮，模数为0.5，压力角为20度，厚度5毫米，底层为大齿轮，齿数为50，模数为0.5，压力角为20度，厚度为2毫米。第二齿轮3的小齿轮与第一齿轮2啮合，第二齿轮3的大齿轮与第二齿条4啮合。第二齿条4加工有矩形底座33，该底座33安装在第二齿条滑槽6内，可以沿着第二齿条滑槽6滑动，尾部加工有弹簧拉环34，第二齿条4具体结构图如图9。第二齿条4的齿型35呈锯齿状。而第二弹簧19两端也同样加工有拉环，第二弹簧19加工为既可以拉伸又可以压缩的弹簧。第二齿条4的弹簧拉环34连接到第二弹簧19的一端拉环上，第二弹簧19的另一端拉环连接到壳体1上的第二弹簧固定柱26上。第二齿条4沿着第二齿条滑槽6向左滑动会拉伸第二弹簧19，当第二齿条4脱离传动链时，第二弹簧19的拉力将使第二齿条4紧贴第二齿轮3，确保第二齿轮3复位时，能够使第二齿条4能立即重新接入传动链中。而第二齿条4向右滑动时会压缩第二弹簧19，当第二齿条4向右脱离传动链时，第二弹簧19的弹力同样使第二齿条4紧贴第二齿轮3，确保第二齿轮3复位时，能够使第二齿条4能立即重新接入传动链中。光电开关5固定在第二齿条滑槽6的前端，当第二齿条4向左滑动时会穿过光电开关5，从而遮挡住光电开关5的光路，使得光电开关5发生动作。电路板20安装在壳体1上的电路板安装柱40上，通过电路板安装孔27安装固定。

图5为本实用新型整体的组装图，夹紧衔铁43中心部位加工有检测杠杆配合孔37，如图6所示，本实用新型的检测杠杆7的前端将连接到夹紧衔铁43的检测杠杆配合孔37中。

图10是本实用新型的原理图。J1是外部接口端子，其中1，2端子为电源端子，1脚位24VDC，2脚位GND，3，4端子为继电器接口输出端子，用于引出继电器的开关触点信号。J2位光电开关5(U2)的连接端子，1，2为连接为U2的二极管的端子，1脚位二极管正极，2脚位GND，3，4为光电开关5的晶体管的连接端子，3脚连接其集电极，4脚连接其发射极。U1为电源芯片，其作用是将24VDC变换为5VDC，用与驱动继电器和光电开关5。当光电开关5未被遮挡时，U2的3,4端导通，将晶体管的Q1的基极短接到GND，所以Q1将截至，从而使继电器无法动作。而当光电开关5被第二齿条4遮挡后，U2的3,4端截至，晶体管的Q1的基极会被电阻R4和R2上拉到高电平，因此晶体管Q1将导通，因此继电器被驱动，从而其触点接通，然后通过J1的3，4端子引出。

本实用新型的基本工作原理如下。

当夹钳夹紧板坯后在起吊时，因为重力的作用，夹紧衔铁43会下滑，而因为夹紧衔铁43通过检测杠杆配合孔37与本实用新型的检测杠杆7的前端配合，所以会使得检测杠杆7下移，检测杠杆7通过检测杠杆轴9换向，使得检测杠杆7尾端上移，由于检测杠杆7尾端连接钢丝绳15，所以钢丝绳15会被拉动，钢丝绳15的另一端连接这第一齿条16的钢丝绳连接柱32，因为滑轮13的换向作用，所以第一齿条16会被向左拉动，由于第一齿条16与第一齿轮2啮合，从而带动第一齿轮2顺时针旋转，第一齿轮2与第二齿轮3的小齿轮啮合，从而带动第二齿轮3逆时针旋转，第二齿轮3为双层齿轮，其底部的大齿轮与第二齿条4啮合，第二齿轮3的逆时针旋转将带动第二齿条4向左移动。第二齿条4在移动到光电开关5下方时，将遮挡光电开关5的光路，从而使光电开关5发生动作，其触发信号将被电路板20检测到，从而电路板20将根据该信号触发继电器吸合，从得到一个无源开关信号，该信号将通过电路板20的J1连接端子引出到本实用新型之外，被用于外部设备的检测，从而实现夹钳夹紧的载荷状态的检测。当每个钳脚均安装本实用新型时，外部设备即可根据四个钳脚的状态信号判断板坯的夹紧和带载状态，仅有四个钳脚的状态同步动作时才可以认为夹取板坯成功，如果出现不同步的情况出现或者没有全部动作时，则可以判断为夹取板坯失败。

齿轮齿条的速比计算公式为V_齿条＝πd_齿轮n_齿轮，其中，V_齿条表示齿条运动速度；π表示圆周率；d_齿轮表示齿轮的外径，n_齿轮表示齿轮的转速。因此在齿条-齿轮-齿条的传动结构中，中间的单层齿轮不会改变主被动齿条的速比，只能改变被动齿条的方向。只有双层齿轮才能对主被动齿条的速比造成改变。本实用新型中的第二齿轮3为双层齿轮，是改变本实用新型主被动齿条传动比的唯一元件。本实用新型的第二齿轮3的小齿轮齿数为10，大齿轮的齿数为50，所以传动速比为5倍，所以第一齿条16和第二齿条4的速比为1：5。因为检测杠杆7的杠杆支点在中心位置，所以杠杆的传动比为1：1，钢丝绳15同样是1：1传动，所以夹紧衔铁43下移距离与第一齿条16的移动距离相同，第二齿条4的移动距离是夹紧衔铁43的移动距离的5倍。

在夹紧衔铁43的移动距离小于等于5毫米时，第二齿条4将在正常的工作行程内动作，而当夹紧衔铁43的移动距离大于5毫米时，第二齿条4将左移脱离传动链，夹紧衔铁43的过多位移将不会再使第二齿条4移动，从而避免发生行程过冲的情况发生。而夹紧衔铁43恢复时，第一齿条16被第一弹簧18拉动也随之恢复，而第二齿条4也因第二弹簧19的拉动随之立即接入传动链中。当夹紧衔铁43过冲行程过大时，其复位时也会使得第二齿条4反向移动至右端，再次脱离传动链，从而避免反向发生行程过冲，而当夹紧衔铁43完全复位后，第一齿条16也将完全复位，第二齿条4因为第二弹簧19的弹性作用重新接入传动链，从而为下一次的动作做好准备。

本实用新型的设计中在夹紧衔铁43动作距离大于4毫米即可实现动作检测，不过第二齿条4和检测杠杆7均可以重新设计，以满足不同夹钳的要求，不过壳体1尺寸也随之要重新设计。因为在不同工况下，夹取的板坯有热坯和冷坯，因为热坯温度能到达几百度，本实用新型过于接近衔铁将导致内部电路温度过高，可以通过延长检测杠杆7外部的长度，并且在本实用新型(壳体1和壳体盖板38)外部加装隔热棉(隔热层)，从而确保内部电路不至于过热，因为本实用新型没有处理器，对于环境温度适应性本身就较高，通过合理选型，完全可以满足100度的环境温度要求，而在加长检测杠杆7和加装隔热棉后，则可以适应高温的环境温度，从而满足现在目前夹取热坯的夹钳需要。

为了实现小行程的检测，增加变比机构，放大检测行程，是一种有效的手段。同时为了避免大行程出现过冲，需要在大行程下实现传动链分断，确保大行程不会出现过冲的情况。

本实用新型为了实现上述内容，通过齿条-齿轮-齿条的传动形式实现5倍变比传动机构。齿轮齿条的传动形式，通过适当的变比传动，则可以很容易实现小行程准确检测，同时可以利用齿条脱离齿轮从而脱离传动链的这一特性，在发生大行程时使齿条脱离传动链，从而实现大行程的缓冲，而在恢复行程中通过有效手段使齿条立即接入传动链，则既保证了小行程的检测准确性又兼顾了大行程的缓冲，从而做到了行程的自适应性，有效提高设备检测的准确性、可靠性、兼容性、自适应性。而为了保证脱离传动链的齿条能够在行程恢复过程中自动重新接入传动链，则还需要增加自动对齿条复位的机构，本实用新型通过简单的弹簧复位机构实现了这一功能，在过冲情况下，被动齿条将拉动弹簧，发生弹性形变，而在行程恢复时，由于弹簧的作用，被动齿条将自动重新接入传动链，恢复传动效果。而在反向行程发生过冲时被动齿条同样会脱离传动链会避免过冲的发生，同时将压缩弹簧，在行程恢复时被动齿条将因为弹簧的弹力作用而自动重新接入传动链，恢复传动效果。

本实用新型通过简单的齿轮齿条传动方式实现了板坯夹钳爪夹紧衔铁43的小行程的可靠检测，以及大行程的防过冲设计，从而实现了夹紧衔铁43的动作的可靠检测，也因此实现了夹钳带载状态的可靠检测。由于整个实用新型中未采用高端的传感器，也未使用昂贵的元器件，同时本实用新型的加工精度也不需要太高，仅仅是齿轮齿条的基本传动配合以及滑槽的加工，所以整体成本也可以控制的很低。本实用新型以较低的成本实现了起重机夹钳的带载状态的可靠检测功能，满足了起重机的智能化、自动化的需求。同时能有效满足国内夹钳厂商的需求，促进板坯吊运自动化起重机的技术革新，提高板坯吊运起重机的自动化程度，实现板坯夹钳起重机自动化吊运的安全可靠程度和自动化投运率。

本实用新型是一种既能够进行小行程检测，又能在大行程的情况下不发生过冲损坏，并且能够满足高温环境的要求的检测设备，实现夹钳的带载状态检测，始终做到对夹钳的带载状态可靠检测的设备，则既可以满足国内夹钳制造厂商的需求，又可以实现对以往没有夹钳带载状态检测设备的夹钳实施技术更新，实现带载检测功能，而且能够促进板坯吊运自动化起重机的技术革新，提高板坯吊运起重机的自动化程度，实现板坯夹钳起重机自动化吊运的安全可靠程度和自动化投运率。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。

以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种板坯夹钳带载状态检测设备，其特征在于，包括壳体(1)和机械部分；

所述机械部分包括衔铁位移传动机构、第一传动轮、第二传动轮、预设长度的脱离传动条以及耐温传感器；

所述第一传动轮和第二传动轮分别转动设置在壳体(1)内；

所述第二传动轮包括同轴固定的大传动轮和小传动轮，且第一传动轮和大传动轮的周长均大于小传动轮的周长；

所述衔铁位移传动机构与夹紧衔铁(43)传动连接；

所述衔铁位移传动机构与第一传动轮传动连接；

所述第一传动轮与小传动轮传动连接；

所述大传动轮与预设长度的脱离传动条传动连接；

所述耐温传感器固定在壳体(1)内，且耐温传感器与传动路线预设处的脱离传动条触发连接。

2.根据权利要求1所述的板坯夹钳带载状态检测设备，其特征在于，所述机械部分还包括对衔铁位移传动机构和脱离传动条进行复位的复位机构。

3.根据权利要求1所述的板坯夹钳带载状态检测设备，其特征在于，所述壳体(1)上设置有对脱离传动条进行限位的脱离传动滑槽；

所述脱离传动条滑动连接脱离传动滑槽。

4.根据权利要求2所述的板坯夹钳带载状态检测设备，其特征在于，所述复位机构包括第一弹性件和第二弹性件；

所述第一弹性件的一端传动连接衔铁位移传动机构，第一弹性件的另一端固定在壳体(1)内；

所述第二弹性件的一端传动连接脱离传动条，第二弹性件的另一端固定在壳体(1)内。

5.根据权利要求1所述的板坯夹钳带载状态检测设备，其特征在于，所述衔铁位移传动机构包括杠杆传动组件、转向传动组件以及连接传动组件；

所述杠杆传动组件与夹紧衔铁(43)传动连接；

所述杠杆传动组件与转向传动组件传动连接；

所述转向传动组件与连接传动组件传动连接；

所述连接传动组件与第一传动轮传动连接。

6.根据权利要求5所述的板坯夹钳带载状态检测设备，其特征在于，所述杠杆传动组件包括检测杠杆(7)、检测杠杆支架(8)和检测杠杆轴(9)；

所述检测杠杆支架(8)固定设置在壳体(1)内；

所述检测杠杆轴(9)设置在检测杠杆支架(8)上；

所述检测杠杆(7)转动设置在检测杠杆轴(9)上；

所述壳体(1)上设置有检测杠杆孔(11)；

所述检测杠杆(7)的一端活动穿设检测杠杆孔(11)，与夹紧衔铁(43)传动连接；

所述检测杠杆(7)的另一端传动连接转向传动组件。

7.根据权利要求5所述的板坯夹钳带载状态检测设备，其特征在于，所述转向传动组件包括转向传动支架、转向传动轴以及转向绳；

所述转向传动支架设置在壳体(1)内；

所述转向传动轴固定设置在转向传动支架上；

所述转向绳移动在转向传动轴上；

所述转向绳的一端传动连接杠杆传动组件；

所述转向绳的另一端传动连接所述连接传动组件。

8.根据权利要求5所述的板坯夹钳带载状态检测设备，其特征在于，所述连接传动组件包括连接传动条和对连接传动条进行限位的连接传动滑槽；

所述连接传动条与转向传动组件传动连接；

所述连接传动条与第一传动轮传动连接；

所述连接传动滑槽设置在壳体(1)内；

所述连接传动条滑动连接所述连接传动滑槽。

9.根据权利要求8所述的板坯夹钳带载状态检测设备，其特征在于，所述连接传动条和脱离传动条包括齿条；所述第一传动轮、大传动轮和小传动轮包括齿轮；

所述连接传动条和第一传动轮之间齿轮齿条啮合传动；

所述第一传动轮和小传动轮之间齿轮啮合传动；

所述大传动轮与预设长度的脱离传动条齿轮齿条啮合传动。

10.根据权利要求1所述的板坯夹钳带载状态检测设备，其特征在于，所述耐温传感器包括光电开关(5)，且传动路线预设处的脱离传动条遮挡光电开关(5)的光路。

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