一种起重机用自动抓取吊具装置及其操作系统

技术领域

本发明涉及电磁吊具技术领域，特别涉及一种起重机用自动抓取吊具装置及其操作系统。

背景技术

吊具是指起重机械中吊取重物的装置，吊取成件物品最常用的吊具是吊钩、吊带，其他还有吊环、真空吸盘、电磁吸盘、夹钳和货叉等，被广泛应用于起重吊装行业中，其中电磁吸盘是一种用电磁吊运物品的设备，具有吊运简便、自动抓取快、效率高的优势，被越来越多客户认可和应用在大型起重机械领域。

目前的电磁吊具在使用方面存在以下的技术弊端，第一电磁吊具一般为矩形或者圆形，只能单点抓取，对于面积大的重物，单点不容易找到重心，导致起吊时倾斜严重，容易出现脱落或者难以装配的情况，并且只能抓取单个重物，在应用上对于部分行业的产品来说，吊具抓取效率有待提高；第二现有的电磁吊具在和重物接触的瞬间易发生剧烈震动和碰撞（或者意外接触），时间长久后容易损伤电磁铁表面，乃至结构性损伤，影响使用寿命，另外部分重物表面灰尘大，未被清洁就和电磁铁接触，导致电磁铁表面容易积灰，需要频繁进行人工表面清洁。

综上所述，考虑到现有设施满足不了工作使用需求，为此，我们提出一种起重机用自动抓取吊具装置及其操作系统。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种起重机用自动抓取吊具装置及其操作系统，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种起重机用自动抓取吊具装置，包括上支座，所述上支座的下端均匀分布有四组下支座，相邻所述下支座之间形成T型滑道，所述T型滑道内活动设置有T型滑座。

作为本发明所述一种起重机用自动抓取吊具装置及其操作系统的一种优选方案，其中：所述T型滑座的下端均焊接有扇形电磁铁座，所述扇形电磁铁座数量为4组。

作为本发明所述一种起重机用自动抓取吊具装置及其操作系统的一种优选方案，其中：所述扇形电磁铁座的下端面设置有一号电磁铁，所述扇形电磁铁座的上端面大部分位置设置有二号电磁铁，四组所述扇形电磁铁座合并时，形成环形电磁铁座。

作为本发明所述一种起重机用自动抓取吊具装置及其操作系统的一种优选方案，其中：所述上支座的下端面并位于四组下支座之间的区域固定设置有外壳体，所述外壳体内包括外齿轮、内齿轮、齿轮轴、第一轴承座和限位转槽，所述外齿轮转动设置在外壳体的中部，所述外壳体的内部均匀分布有四组内齿轮，内齿轮的外齿和外齿轮的内齿相啮合，所述内齿轮套接在齿轮轴上，并且所述齿轮轴上下端通过第一轴承座固定在外壳体的端壁上，所述外齿轮的上下端面上环形一周均开设有限位转槽，所述限位转槽供外壳体的卡环伸入形成限位转动。

作为本发明所述一种起重机用自动抓取吊具装置及其操作系统的一种优选方案，其中：所述外壳体内还包括伸缩齿条杆、杆套、固定片和连接块，所述伸缩齿条杆水平设置，并且和内齿轮的下端部相啮合，所述伸缩齿条杆位于杆套，所述杆套通过固定片固定在外壳体的实心位置处，所述固定片的优选数量为2-4组，所述伸缩齿条杆的外侧通过连接块和T型滑座的内侧面焊接，推动T型滑座在T型滑道内移动。

作为本发明所述一种起重机用自动抓取吊具装置及其操作系统的一种优选方案，其中：所述环形电磁铁座的中心位置设置有除尘管，所述除尘管包括空腔管体、连接管座、导向罩、中心挡板和进风孔，所述空腔管体的上端通过连接管座铆接在外壳体的下端面中心位置处，所述空腔管体的下端安装有导向罩，所述导向罩的内部中间位置设置有中心挡板，所述中心挡板的上端通过连杆和空腔管体的管壁焊接，所述空腔管体上分布有四组进风孔，每组进风孔的高度均不同。

作为本发明所述一种起重机用自动抓取吊具装置及其操作系统的一种优选方案，其中：所述进风孔通过接头安装有连通管，所述连通管的下端连通设置有弧形主管，所述弧形主管的下端等距安装有若干组橡胶气囊，所述橡胶气囊优选数量为4-10组，所述橡胶气囊为橡胶材质，具有形变复位性质，每组所述橡胶气囊均位于收纳槽内，并向下伸出收纳槽外，所述收纳槽的槽顶供橡胶气囊穿过和弧形主管固定，所述收纳槽位于扇形电磁铁座的边沿台阶上，所述边沿台阶高度高于一号电磁铁。

作为本发明所述一种起重机用自动抓取吊具装置及其操作系统的一种优选方案，其中：所述橡胶气囊的形状优选为球形或者梯形。

作为本发明所述一种起重机用自动抓取吊具装置及其操作系统的一种优选方案，其中：所述下支座的下端面设置为铁层，所述铁层供二号电磁铁吸附固定。

作为本发明所述一种起重机用自动抓取吊具装置及其操作系统的一种优选方案，其中：所述上支座的上端面焊接有U型连接环，所述U型连接环供起重机的挂钩或者锁链连接。

作为本发明所述一种起重机用自动抓取吊具装置及其操作系统的一种优选方案，其中：所述外壳体的内部边侧位置安装有伺服电机，所述伺服电机的下端驱动轴上套接有驱动齿轮，所述驱动齿轮和外齿轮的外齿相啮合，所述驱动轴通过第二轴承座和外壳体的实心位置固定。

一种起重机用自动抓取吊具装置的操作系统，包括以下的操作步骤：通过启动伺服电机，驱动齿轮转动并带动外齿轮转动，外齿轮转动引起四组内齿轮同步转动，并驱动一侧的伸缩齿条杆的向外伸出，四组伸缩齿条杆同时伸出，推动与其连接的扇形电磁铁座在T型滑道内向外移动，原本环形电磁铁座分散成四组具有一定的间距的扇形电磁铁座，用来自动抓取重物，并且在抓取重物时，慢慢增加电磁的强度，从而使环形电磁铁座和重物有个靠近的过程，在该过程中，重物表面和若干组橡胶气囊接触，并对其进行持续压缩，若干组橡胶气囊环形一周共同结合，以小聚大，形成一定接触力强度，从而起到缓冲作用，并且导致橡胶气囊内的空气汇集到连通管并进入到除尘管内，从导向罩处向四周斜下方吹风，引起重物表面的灰尘被吹走部分，直至重物被抓取。

本发明通过改进在此提供一种起重机用自动抓取吊具装置及其操作系统，与现有技术相比，具有如下显著改进及优点：

（1）本电磁吊具分为两种工作模式，第一种形成环形电磁铁座，可以如同普通的电磁吊具一样，利用吸力抓取单个重物，第二种环形电磁铁分散成四组具有一定的间距的扇形电磁铁座，可以同时抓取多个重物，两种模式任意切换，根据实际需要灵活使用。

（2）通过驱动伸缩齿条杆同步结构形成的四组扇形电磁铁座，一方面可以用来扩大吸附面积，适配面积大单点吸附难的重物，并容易找到重心，增强抓取的稳固性，另一方面可以同时抓取1-4组不等的重物，提高工作效率，增加应用的产品范围。

（3）设计橡胶气囊，一方面重物表面和若干组橡胶气囊接触，并对其进行持续压缩，若干组橡胶气囊环形一周共同结合，以小聚大，形成一定接触力强度，从而起到缓冲保护作用，另一方面橡胶气囊受压压缩过程中，其内的空气汇集到连通管并进入到除尘管内，从导向罩处向四周斜下方吹风，引起重物表面的灰尘被吹走部分，起到初步化除尘的作用，降低人工清洁的频率。

（4）当扇形电磁铁座工作时，其上下面的一号电磁铁和二号电磁铁同时通电，二号电磁铁和铁层发生吸附作用，从而使扇形电磁铁座固定在下支座上，从而解决分散后的扇形电磁铁座吸附吊起重物时容易晃动的问题，并且保护内部的驱动结构，减少作用力传递，防止出现倒齿、错位的问题。

附图说明

图1为本发明一种起重机用自动抓取吊具装置及其操作系统的整体结构示意图；

图2为本发明吊具装置的仰视图；

图3为本发明下支座的具体位置图；

图4为本发明扇形电磁铁座的仰视图；

图5为本发明扇形电磁铁座的俯视图；

图6为本发明外壳体内部结构的俯视图；

图7为本发明外壳体内部结构的仰视图；

图8为本发明伸缩齿条杆的相对位置图；

图9为本发明第二个实施例中环形电磁铁座的具体视图；

图10为本发明除尘管的外部连接视图。

图中：1、上支座；2、下支座；3、T型滑道；4、T型滑座；5、扇形电磁铁座；6、一号电磁铁；7、二号电磁铁；8、环形电磁铁座；9、除尘管；91、空腔管体；92、连接管座；93、导向罩；94、中心挡板；95、进风孔；10、外壳体；11、外齿轮；12、内齿轮；13、齿轮轴；14、第一轴承座；15、伸缩齿条杆；16、杆套；17、固定片；18、连接块；20、边沿台阶；21、收纳槽；22、橡胶气囊；23、弧形主管；24、连通管；25、铁层；26、U型连接环；27、伺服电机；28、驱动齿轮；29、第二轴承座；30、限位转槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

如图1-8所示，本实施例提供了一种起重机用自动抓取吊具装置，包括上支座1，上支座1的下端均匀分布有四组下支座2，相邻下支座2之间形成T型滑道3，T型滑道3呈直线型，T型滑道3内活动设置有T型滑座4。

具体的，T型滑座4的下端均焊接有扇形电磁铁座5，如图2所示，扇形电磁铁座5内部包括铁芯、线圈、接线盒等等。

进一步的，扇形电磁铁座5的下端面设置有一号电磁铁6，扇形电磁铁座5的上端面大部分位置设置有二号电磁铁7，四组扇形电磁铁座5合并时，形成环形电磁铁座8，如图1所示。

进一步的，上支座1的下端面并位于四组下支座2之间的区域固定设置有外壳体10，外壳体10截面呈圆形，如图3所示。

具体的，外壳体10内包括外齿轮11、内齿轮12、齿轮轴13、第一轴承座14和限位转槽30，如图6和7所示。

本实施例中，外齿轮11转动设置在外壳体10的中部，外壳体10的内部均匀分布有四组内齿轮12，内齿轮12的外齿和外齿轮11的内齿相啮合。

本实施例中，内齿轮12套接在齿轮轴13上，并且齿轮轴13上下端通过第一轴承座14固定在外壳体10的端壁上，起到连接固定的作用，外齿轮11的上下端面上环形一周均开设有限位转槽30，限位转槽30供外壳体10的卡环伸入形成限位转动，两者相契合，并发生相对运动。

具体的，外壳体10内还包括伸缩齿条杆15、杆套16、固定片17和连接块18，如图8所示。

本实施例中，伸缩齿条杆15水平设置，并且和内齿轮12的下端部相啮合，内齿轮12带动伸缩齿条杆15运动，伸缩齿条杆15位于杆套16内，两者内外契合，杆套16起到限位作用，杆套16通过固定片17固定在外壳体10的实心位置处，起到连接固定的作用。

本实施例中，伸缩齿条杆15的外侧通过连接块18和T型滑座4的内侧面焊接，推动T型滑座4在T型滑道3内移动。

其中，外壳体10的内部边侧位置安装有伺服电机27，伺服电机27的下端驱动轴上套接有驱动齿轮28，驱动齿轮28和外齿轮11的外齿相啮合，驱动轴通过第二轴承座29和外壳体10的实心位置固定，起到连接固定的作用，如图6和7所示。

进一步的，下支座2的下端面设置为铁层25，铁层25供二号电磁铁7吸附固定，起到吊具工作时整体的结构稳定性，如图3所示。

进一步的，上支座1的上端面焊接有U型连接环26，U型连接环26供起重机的挂钩或者锁链连接，如图1所示。

本实施例在使用时，本吊具有两种工作模式，第一种就是普通的电磁吊具，由四组扇形电磁铁座5合并，形成环形电磁铁座8，可以如同普通的电磁吊具一样，利用吸力抓取单个重物，进行吊装；第二种通过启动伺服电机27，驱动齿轮28转动并带动外齿轮11转动，外齿轮11转动引起四组内齿轮12同步转动，并驱动一侧的伸缩齿条杆15的向外伸出，四组伸缩齿条杆15同时伸出，推动与其连接的扇形电磁铁座5在T型滑道3内向外移动，原本环形电磁铁座8分散成四组具有一定的间距（间距可根据实际情况进行调节改变）的扇形电磁铁座5，一方面可以用来扩大吸附面积，适配面积大单点吸附难的重物，增强抓取的稳固性，另一方面可以同时抓取1-4组不等的重物，提高工作效率。

实施例二：

在实施例一的基础上，考虑到现有的电磁吊具在和重物接触的瞬间易发生剧烈碰撞，时间长久后容易损伤电磁铁表面，影响使用寿命，另外部分重物表面灰尘大，未被清洁就和电磁铁接触，导致电磁铁表面容易积灰，需要频繁进行人工表面清洁，为了解决以上的两个问题，我们有如下的设计，参照图9和10。

具体的，环形电磁铁座8的中心位置设置有除尘管9，除尘管9包括空腔管体91、连接管座92、导向罩93、中心挡板94和进风孔95，如图10所示。

本实施例中，空腔管体91的上端通过连接管座92铆接在外壳体10的下端面中心位置处，空腔管体91的下端安装有导向罩93，导向罩93向外扩大吹风面积。

本实施例中，导向罩93的内部中间位置设置有中心挡板94，中心挡板94起到阻挡风力直吹的作用，中心挡板94的上端通过连杆和空腔管体91的管壁焊接，起到连接固定作用，空腔管体91上分布有四组进风孔95，每组进风孔95的高度均不同，避免出现连通管24之间的气流对吹、相对干扰的现象。

进一步的，进风孔95通过接头安装有连通管24，连通管24的下端连通设置有弧形主管23，并连通在弧形主管23的中部位置，弧形主管23位于环形电磁铁座8的内部边沿位置，并贴合设置，弧形主管23的两端封堵住，弧形主管23的下端等距安装有若干组橡胶气囊22，如图10所示。

进一步的，橡胶气囊22为橡胶材质，具有形变复位性质，橡胶气囊22的形状优选为球形或者梯形，可以根据实际的使用产品对象进行选择，包括具体大小的选择，每组橡胶气囊22均位于收纳槽21内，并向下伸出收纳槽21外，收纳槽21的槽顶供橡胶气囊22穿过和弧形主管23固定，收纳槽21位于扇形电磁铁座5的边沿台阶20上，边沿台阶20高度高于一号电磁铁6，便于橡胶气囊22被压缩后低于一号电磁铁6表面，如图9所示。

进一步的，从除尘管9吹出风力大小和覆盖范围无法和安装的除尘风机相比，因为仅仅起到辅助除尘的作用。

本实施例在使用时，在抓取重物时，慢慢增加电磁的强度，从而使环形电磁铁座8和重物有个靠近的过程，在该过程中，重物表面和若干组橡胶气囊22接触，并对其进行持续压缩，若干组橡胶气囊22环形一周共同结合，以小聚大，形成一定接触力强度，从而起到缓冲作用，并且导致橡胶气囊22内的空气汇集到连通管24并进入到除尘管9内，从导向罩93处向四周斜下方吹风，引起重物表面的灰尘被吹走部分，直至重物被抓取，该作用过程结束，进一步的当环形电磁铁座8断电后，两者分离，橡胶气囊22利用其自身的性能恢复原状，供下次使用。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。