柔性化氣動升降式移載機及其使用方法與流程
2024-02-06 05:45:15 2
本發明屬於移動搬運設備技術領域，具體地說，涉及一種柔性化氣動升降式移載機及其使用方法。
背景技術：
我國近年來製造業迅速發展，製造業已經成為國民經濟發展具有顯著地位的產業，隨著製造業的快速發展，人們對物料搬運需求呈現個性化和多元化的趨勢，為了最大限度的滿足人們對物料搬運多樣化的需求，對物料搬運方式在製造設裝備的加工精度、加工效率、綜合自動化和工藝集成度方面提出了更高的要求，柔性化的物料搬運裝備和高可靠性及利用率、實現生產製造系統的快速反應能力成為人們在技術進步方面探索的新課題。為此，業內的企業不斷採用更先進的技術和裝備的方法，以滿足現代化的物料高效生產需求。
目前生產廠家，在物料搬運方面，要麼高額投入機器人自動化物料搬運，要麼採用人工搬運，前一種投資大，設備安裝後不能移動，只能滿足一臺設備使用，後一種增加操作者的勞動強度，降低勞動效率，而且容易損壞產品，也在一定程度上限制了生產節拍。上述存在的問題需要加以改進。
中國專利申請號201520570589.9，公開日2016年1月13日的專利文件，公開了一種升降懸臂吊，包括底座、吊臂、電動葫蘆、伸出導柱及驅動伸出導柱豎直升降的雙作用液壓缸，雙作用液壓缸設於底座上，吊臂水平設置且與伸出導柱連接，電動葫蘆行走於吊臂上；還包括驅動吊臂繞伸出導柱水平旋轉的旋轉機構。另外還提供一種列車頂部空調機組檢修裝置，包括起重設備，該起重設備採用如上所述的升降懸臂吊。該起重設備可實現吊臂的垂直升降，從而調整吊臂的使用高度，因而本起重設備可在室內或室外的狹小限高處進行作業，可快速完成起重作業，降低勞動強度。上述列車頂部空調機組檢修裝置可在狹小的檢修庫內或者檢修軌道旁作業，便於施工，提高工作效率。
中國專利申請號201520616195.2，公開日2016年1月13日的專利文件，公開了一種自動懸臂梁式電動葫蘆，包括主柱、底座和工字鋼軌道，所述主柱底部裝有底座，所述主柱與上支撐板相連，所述主柱還和下支撐板相連，所述上支撐板和下支撐板之間設有套筒，所述套筒內裝有轉動軸，所述轉動軸與轉動電機相連，所述套筒與工字鋼軌道相連，所述工字鋼軌道上裝有加固塊，所述加固塊與斜撐梁相連，所述斜撐梁與套筒相連，所述工字鋼軌道上裝有連接環，所述連接環與防爆電機相連，所述防爆電機與環鏈相連，所述環鏈與吊鉤相連，所述工字鋼軌道上還裝有限位裝置。該實用新型結構簡單，操作方便，可以實現轉向和整體升降，具有安裝巧妙和適用範圍廣的特點，同時限位裝置會保護電葫蘆在工作時的安全。
上述兩份專利公開的技術方案均通過採用升降立柱與可旋轉懸臂結構實現擴大起吊範圍的效果，但包括在移動和覆蓋範圍的控制性能上仍存在很大的局限性，為此，本技術提出對上述現有技術作出進一步改進。
技術實現要素：
1、要解決的問題
針對現有移載設備存在起吊覆蓋面積小的問題，本發明提供一種柔性化氣動升降式移載機及其使用方法，便於移動搬運，穩定性高，相對於現有技術增大了起吊覆蓋面積。
2、技術方案
為解決上述問題，本發明採用如下的技術方案。
柔性化氣動升降式移載機，包括基座、立柱和懸臂，所述的立柱固定在所述的基座上；所述的懸臂可旋轉設置在所述的立柱的頂部，還包括氣動平衡葫蘆；所述的懸臂包括長段和短段；所述的長段和短段的分割點為所述的懸臂與所述的立柱可旋轉連接的點；所述的氣動平衡葫蘆設置在所述的短段的端部，氣動平衡葫蘆中鋼絲繩沿所述的懸臂上表面向所述的長段端部伸出。
優選地，所述的基座上設置有移動拉車孔和叉車孔。
優選地，所述的立柱包括立柱固定部和立柱活動部；所述的立柱固定部與所述的基座固定連接；所述的立柱活動部設置在所述的立柱固定部內部。
優選地，還包括氣缸；所述的氣缸的缸體與所述的立柱固定部的外壁固定連接，氣缸的活塞杆的頂端與所述的立柱活動部固定連接。
優選地，所述的立柱固定部和立柱活動部之間設置有導向滑輪。
優選地，所述的長段包括第一關節懸臂和第二關節懸臂；所述的第一關節懸臂和所述的第二關節懸臂之間樞軸連接；所述的樞軸連接處設置有導向輪；所述的導向輪為並列設置的兩個，其並列方向與所述的懸臂長度方向垂直；所述的氣動平衡葫蘆中鋼絲繩從兩個所述的導向輪之間穿過。
優選地，所述的樞軸連接為緊固配合。
優選地，所述的懸臂與所述的立柱可旋轉連接處設置有轉盤；所述的轉盤上設置有角度限位塊。
優選地，所述的基座為圓盤形結構。
一種柔性化氣動升降式移載機的使用方法，包括如下步驟：
步驟1，將所述的第一關節懸臂和所述的第二關節懸臂繞其之間的樞軸連接旋轉折彎成90°～180°；
步驟2，通過叉車或移動拉車將所述的移栽機移送至待起吊設備之處；
步驟3，啟動氣動葫蘆平衡葫蘆，使其鋼絲繩從兩個所述的導向輪之間穿過，沿所述的長段端部伸出至待起吊設備，停止氣動葫蘆平衡葫蘆，將鋼絲繩與待起吊設備固定連接；
步驟4，啟動氣動葫蘆平衡葫蘆，通過鋼絲繩將待起吊設備吊起並懸空，停止氣動葫蘆平衡葫蘆，推動懸臂繞立柱旋轉，使待起吊設備繞立柱旋轉運送至目的點上方；
步驟5，啟動氣動葫蘆平衡葫蘆，通過鋼絲繩將待起吊設備下落至目的點，起吊完成。
3、有益效果
相比於現有技術，本發明的有益效果為：
(1)本發明採用氣動平衡葫蘆起吊重物，可以實現平衡重物的功能，使重物可以在一定範圍內實現懸浮，避免了被起吊重物受磕碰的問題；氣動平衡葫蘆設置在懸臂的短段，能促使懸臂的長段更好地發揮擴大起吊覆蓋面積的作用；
(2)本發明的基座上設置有移動拉車孔和叉車孔，其中拉車叉子孔尺寸範圍符合國內標準拉車叉子寬度尺寸，可適應多種叉子的寬度，從而實現可以隨時移動功能，同時實現託起設備即可行走，落下即可使用功能，方便快捷；
(3)本發明的立柱採用可升降結構，可升降結構能夠適用於將物料輸送到不同開門高度的設備中，因而能夠適用多臺設備，解決了傳統機器人搬運裝置不能在不同設備中靈活使用的問題；同時，採用氣缸自動控制，通過氣動按鈕控制氣缸的升降，從而帶動設備升降，方便設備通過一些比較矮的橫梁等裝置，移動到車間的任何位置；
(4)本發明立柱固定部和立柱活動部之間設置有導向滑輪，作用是可以確保立柱活動部在升降過程中順暢，不會與立柱固定部發生卡滯現象，升降靈活；
(5)本發明為了進一步擴大設備起吊覆蓋範圍，將懸臂中長段設置成第一關節懸臂和第二關節懸臂兩部分，一方面在設備移動過程中可以使懸臂寬度最小化，減少移動幹涉，另一方面能夠實現以不同半徑抓取重物，方便物料擺放和工人操作；
(6)本發明懸臂與立柱可旋轉連接處設置有轉盤，轉盤上設置角度限位塊，可以根據現場實際使用角度調整，更加適合現場使用；
(7)本發明基座為圓盤形結構可以增大與地面的接觸面積，防止設備在搬運物料時產生側傾危險。
附圖說明
圖1為本發明的結構示意圖；
圖2為本發明中導向滑輪的內部結構示意圖；
圖3為圖1中圓圈內本發明樞軸連接處的放大結構圖。
圖中：1、基座；2、移動拉車孔；3、叉車孔；4、立柱固定部；5、導向滑輪；51、外殼；52、滾輪；6、立柱活動部；7、轉盤；8、氣動平衡葫蘆；9、第一關節懸臂；10、導向輪；11、第二關節懸臂。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本發明進一步進行描述。
實施例1
如圖1所示，一種柔性化氣動升降式移載機，包括基座1、立柱和懸臂，所述的基座1為圓盤形結構，可以增大與地面的接觸面積，防止設備在搬運物料時產生側傾危險；所述的基座1上設置有移動拉車孔2和叉車孔3，實現隨時移動的功能，同時實現託起設備即可行走，落下即可使用功能，方便快捷；
所述的立柱固定在所述的基座1上；所述的立柱包括立柱固定部4和立柱活動部6；所述的立柱固定部4與所述的基座1固定連接；所述的立柱活動部6設置在所述的立柱固定部4內部；
為了進一步提高自動化，本實施例還包括氣缸；所述的氣缸的缸體與所述的立柱固定部4的外壁固定連接，氣缸的活塞杆的頂端與所述的立柱活動部6固定連接；
所述的懸臂可旋轉設置在所述的立柱的頂部；
還包括氣動平衡葫蘆8；所述的懸臂包括長段和短段；所述的長段和短段的分割點為所述的懸臂與所述的立柱可旋轉連接的點；所述的氣動平衡葫蘆8設置在所述的短段的端部，氣動平衡葫蘆8中鋼絲繩沿所述的懸臂上表面向所述的長段端部伸出；
所述的長段包括第一關節懸臂9和第二關節懸臂11；所述的第一關節懸臂9和所述的第二關節懸臂11之間樞軸連接；所述的樞軸連接例如可以是軸承連接，該軸承連接為緊固配合，即，第一關節懸臂9和第二關節懸臂11在使用狀態下能夠保持相對固定，只有在對其施加較大力時才能使第一關節懸臂9和第二關節懸臂11相對旋轉，以調節兩者的相對位置；
所述的樞軸連接處設置有導向輪10；所述的導向輪10為並列設置的兩個，其並列方向與所述的懸臂長度方向垂直；所述的氣動平衡葫蘆8中鋼絲繩從兩個所述的導向輪10之間穿過。
起吊重物時，氣動平衡葫蘆8中的鋼絲繩沿懸臂上表面穿過導向輪10向第二關節懸臂11的端部伸出，把水平運動轉為垂直運動；當需要減小起吊半徑時，將第二關節懸臂11繞樞軸旋轉，縮小起吊半徑，實現在不同半徑範圍內，操作起吊工件的功能。
在起吊重物時，氣動平衡葫蘆8可以實現平衡重物的功能：在滿足提升重物功能的同時，自身重量可以起到平衡重物和懸臂自重的功能，即配重，葫蘆的重量在不起吊重物時，由於重量小，力臂短不會產生側傾問題。
提升重物採用氣動葫蘆，提升距離可以達到2米，負重分為70kg，120kg，160kg、225kg幾個檔位。氣動提升，操作者只需要小於1公斤的力，即可移動物料。
一種上述柔性化氣動升降式移載機的使用方法，包括如下步驟：
步驟1，將所述的第一關節懸臂9和所述的第二關節懸臂11繞其之間的樞軸連接旋轉折彎成100°；
步驟2，通過移動拉車將所述的移栽機移送至待起吊設備之處；
步驟3，啟動氣動葫蘆平衡葫蘆8，使其鋼絲繩從兩個所述的導向輪10之間穿過，沿所述的長段端部伸出至待起吊設備，停止氣動葫蘆平衡葫蘆8，將鋼絲繩與待起吊設備固定連接；
步驟4，啟動氣動葫蘆平衡葫蘆8，通過鋼絲繩將待起吊設備吊起並懸空，停止氣動葫蘆平衡葫蘆8，推動懸臂繞立柱旋轉，使待起吊設備繞立柱旋轉運送至目的點上方；
步驟5，啟動氣動葫蘆平衡葫蘆8，通過鋼絲繩將待起吊設備下落至目的點，起吊完成。
本發明的方法能夠適用於狹小空間的設備或重物起吊運輸，且利用懸臂內第一關節懸臂和第二關節懸臂之間可旋轉調節的特點，增加了在狹小空間起吊設備或重物的靈活性，減輕了勞動強度，提高了生產效率。
實施例2
一種柔性化氣動升降式移載機，與實施例1基本相同，所不同的是，在所述的立柱固定部4和立柱活動部6之間設置有導向滑輪5；所述的導向滑輪5的結構如圖2所示，其包括外殼51和設置在外殼51內的滾輪52；如圖1所示，所述的外殼51固定在所述的立柱固定部4的外壁上，立柱固定部4的外壁上設置一開口，使所述的滾輪52穿過該開口與所述的立柱活動部6的內壁接觸；導向滑輪5能使立柱活動部6升降更加順暢，不會與立柱固定部發生卡滯現象，升降更加靈活。
實施例3
一種柔性化氣動升降式移載機，與實施例1基本相同，所不同的是，所述的懸臂與所述的立柱可旋轉連接處設置有轉盤7；所述的轉盤7上設置有角度限位塊；所述的轉盤7上沿圓周方向預先設置有多個均布的安裝孔，角度限位塊通過螺釘與所述的安裝孔配合調節懸臂與立柱之間的相對位置，實現不同角度限位。
實施例4
一種柔性化氣動升降式移載機，與實施例2基本相同，所不同的是，如圖1所示，所述的立柱活動部6外壁上設置有若干銷軸孔；所述的銷軸孔內設置有銷軸，所述的銷軸能夠限制立柱活動部6相對於立柱固定部4向下運動，起到增強立柱穩定性的效果。
實施例5
一種柔性化氣動升降式移載機，與實施例2基本相同，所不同的是，如圖1所示，所述的第二關節懸臂11的端部上側設置有一引導鋼絲繩用的擋塊，所述的擋塊上設置有一用於穿過鋼絲繩的引孔；該設置有引孔的擋塊一方面能夠避免鋼絲繩與第二關節懸臂11直接磨損，另一方面可以提高第二關節懸臂11端部鋼絲繩的高度，使得從懸臂上方經過的鋼絲繩始終保持水平，而且引孔能夠引導鋼絲繩從特定方向引出，提高鋼絲繩在伸縮過程中的精準性。
實施例6
一種柔性化氣動升降式移載機，與實施例4基本相同，所不同的是，如圖1所示，立柱固定部4的外壁設置有一個拉環，該拉環設置在整個移載機的重心位置，在移載機運輸過程中，該拉環能起到起吊掛鈎的作用，使移載機起吊運輸更加平穩。