自適應(yīng)塔吊平衡吊裝裝置的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種自適應(yīng)塔吊平衡吊裝裝置,包括可移動(dòng)的吊臂以及連接于所述吊臂用于起吊集裝箱的起吊架；所述起吊架上設(shè)有用于使其與集裝箱準(zhǔn)確對(duì)接的位置識(shí)別組件，所述起吊架與吊臂的連接位置沿水平方向可調(diào)節(jié)以保持集裝箱平穩(wěn)起吊，該裝置既可以快速定位集裝箱的位置使塔吊吊鉤鉤住起吊集裝箱的掛鉤，又可以在集裝箱正式被起吊的過(guò)程中快速平衡集裝箱并使其平穩(wěn)地起吊，以盡可能地保證集裝箱內(nèi)貨物的完整性。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
自適應(yīng)塔吊平衡吊裝裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及塔吊裝備領(lǐng)域，具體涉及一種自適應(yīng)塔吊平衡吊裝裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前碼頭等場(chǎng)利用塔吊吊裝集裝箱時(shí)，塔吊的繩索與集裝箱連接后進(jìn)行起吊前，難以保證繩索保持豎直，這樣就會(huì)導(dǎo)致塔吊在起吊集裝箱過(guò)程中因?yàn)槔K索傾角的存在而使集裝箱搖晃不定，這樣對(duì)塔吊的穩(wěn)定性損傷很大并且起吊危險(xiǎn)性很大，其次，塔吊在起吊集裝箱的時(shí)將對(duì)集裝箱或吊臂形成剛性沖擊，并且很可能會(huì)造成集裝箱中貨物的損壞。
[0003]因此，需要開(kāi)發(fā)一種提高塔吊運(yùn)行效率和保證集裝箱平穩(wěn)起吊的裝置，既可以快速定位集裝箱的位置使塔吊吊鉤鉤住起吊集裝箱的掛鉤，又可以在集裝箱正式被起吊的過(guò)程中快速平衡集裝箱并使其平穩(wěn)地起吊，以盡可能地保證集裝箱內(nèi)貨物的完整性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種自適應(yīng)塔吊平衡吊裝裝置，該裝置既可以快速定位集裝箱的位置使塔吊吊鉤鉤住起吊集裝箱的掛鉤，又可以在集裝箱正式被起吊的過(guò)程中快速平衡集裝箱并使其平穩(wěn)地起吊，以盡可能地保證集裝箱內(nèi)貨物的完整性。
[0005]本發(fā)明的自適應(yīng)塔吊平衡吊裝裝置，包括可移動(dòng)的吊臂以及連接于所述吊臂用于起吊集裝箱的起吊架;所述起吊架上設(shè)有用于使其與集裝箱準(zhǔn)確對(duì)接的位置識(shí)別組件，所述起吊架與吊臂的連接位置沿水平方向可調(diào)節(jié)以保持集裝箱平穩(wěn)起吊；
[0006]進(jìn)一步，所述位置識(shí)別裝置包括設(shè)置于起吊架用于初步識(shí)別集裝箱位置的攝像頭、設(shè)置于起吊架用于與集裝箱精確定位的激光定位傳感器以及用于接收所述攝像頭和激光定位傳感器的信號(hào)并控制所述吊臂動(dòng)作的控制器；
[0007]進(jìn)一步，所述起吊架上設(shè)有陀螺儀以及能夠相對(duì)于起吊架沿水平方向進(jìn)行十字滑動(dòng)的連接位，所述吊臂通過(guò)連接繩連接于該連接位，所述控制器可接收陀螺儀的信號(hào)并控制連接位相對(duì)于起吊架移動(dòng)以保證平穩(wěn)起吊；
[0008]進(jìn)一步，所述起吊架設(shè)有至少兩個(gè)相互平行設(shè)置的絲桿，兩所述絲桿沿與其垂直的方向滑動(dòng)配合于起吊架;兩絲桿上分別設(shè)有與其配合實(shí)現(xiàn)螺旋傳動(dòng)的兩個(gè)螺母;兩絲桿之間設(shè)有與其相互垂直并由螺母帶動(dòng)的連接桿，所述吊臂通過(guò)四根連接繩分別連接于兩連接桿的端部；
[0009]進(jìn)一步，所述起吊架沿縱向設(shè)有第一齒條，所述絲桿端部設(shè)有與所述第一齒條配合的齒輪并通過(guò)第一電機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)使絲桿沿起吊架縱向移動(dòng)；
[0010]進(jìn)一步，所述連接桿端部固定有外套于所述螺母并與螺母轉(zhuǎn)動(dòng)配合的套筒，所述套筒上設(shè)置有用于驅(qū)動(dòng)螺母轉(zhuǎn)動(dòng)使連接桿沿絲桿軸向往復(fù)移動(dòng)的第二電機(jī)；
[0011]進(jìn)一步，所述絲桿通過(guò)第二電機(jī)驅(qū)動(dòng)其繞軸線自轉(zhuǎn)且兩絲桿之間設(shè)有使二者同步轉(zhuǎn)動(dòng)的同步帶；
[0012]本發(fā)明的自適應(yīng)塔吊平衡吊裝裝置還包括固定于集裝箱頂角的吊耳、鉸接于所述起吊架的掛鉤以及控制掛鉤動(dòng)作的掛鉤控制裝置;所述吊耳包括相互垂直的頂面、第一側(cè)面和第二側(cè)面;所述頂面上設(shè)有用于作為激光傳感器探測(cè)目標(biāo)的定位凹坑;所述第一側(cè)面和第二側(cè)面均設(shè)有起吊孔;所述掛鉤控制裝置包括彈頂于掛鉤與起吊架之間的彈簧、通過(guò)拉繩與掛鉤連接的銜鐵以及可吸引銜鐵使掛鉤克服彈簧彈性力進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)的繼電器；
[0013]進(jìn)一步，所述掛鉤上設(shè)有用于采集掛鉤變形量的應(yīng)變片，所述控制器可接收應(yīng)變片的信號(hào)并控制吊臂的動(dòng)作；
[0014]本發(fā)明的自適應(yīng)塔吊平衡吊裝裝置還包括與所述吊臂底部滑動(dòng)配合的導(dǎo)軌以及驅(qū)動(dòng)吊臂進(jìn)行俯仰動(dòng)作的液壓桿，所述導(dǎo)軌內(nèi)側(cè)壁沿縱向設(shè)有第二齒條，所述吊臂底部設(shè)有與所述第二齒條配合的平移驅(qū)動(dòng)齒輪并通過(guò)一驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)該平移驅(qū)動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的自適應(yīng)塔吊平衡吊裝裝置，吊臂的吊鉤通過(guò)鋼繩連接于起吊架，并通過(guò)起吊架起吊集裝箱，本裝置在吊裝集裝箱前，先利用位置識(shí)別組件確定集裝箱的位置并控制吊臂動(dòng)作使起吊架精確定位使其掛鉤能夠與集裝箱的吊耳準(zhǔn)確對(duì)接，對(duì)接完成后，吊臂上連接的鋼繩保持豎直姿態(tài)進(jìn)行起吊，避免起吊時(shí)集裝箱搖晃不定，最終保證吊臂和集裝箱在吊裝過(guò)程中的穩(wěn)定性，另一方面，鋼繩與起吊架的連接位置沿水平方向可調(diào)，起吊時(shí)可調(diào)整該連接位置使其通過(guò)集裝箱的重心，保證起吊過(guò)程中集裝箱保持平衡。
【附圖說(shuō)明】
[0016]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)一步說(shuō)明:
[0017]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為本發(fā)明的導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3為本發(fā)明的吊臂的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖4為本發(fā)明的起吊架的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021 ]圖5為本發(fā)明的掛鉤的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖6為本發(fā)明的吊耳結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖7為本發(fā)明的第二齒條的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖8為本發(fā)明的絲桿螺母機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖9為本發(fā)明的掛鉤控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；如圖所示，本實(shí)施例的自適應(yīng)塔吊平衡吊裝裝置，包括可移動(dòng)的吊臂I以及連接于所述吊臂I用于起吊集裝箱5的起吊架3;所述起吊架3上設(shè)有用于使其與集裝箱5準(zhǔn)確對(duì)接的位置識(shí)別組件，所述起吊架3與吊臂I的連接位置沿水平方向可調(diào)節(jié)以保持集裝箱5平穩(wěn)起吊，本實(shí)施例的自適應(yīng)塔吊平衡吊裝裝置，吊臂I的吊鉤2通過(guò)鋼繩連接于起吊架3，并通過(guò)起吊架3起吊集裝箱5，本裝置在吊裝集裝箱5前，先利用位置識(shí)別組件確定集裝箱5的位置并控制吊臂I動(dòng)作使起吊架3精確定位使其掛鉤4能夠與集裝箱5的吊耳8準(zhǔn)確對(duì)接，對(duì)接完成后，吊臂I上連接的鋼繩保持豎直姿態(tài)進(jìn)行起吊，避免起吊時(shí)集裝箱5搖晃不定，最終保證吊臂I和集裝箱5在吊裝過(guò)程中的穩(wěn)定性，另一方面，鋼繩與起吊架3的連接位置沿水平方向可調(diào)，起吊時(shí)可調(diào)整該連接位置使其通過(guò)集裝箱5的重心，保證起吊過(guò)程中集裝箱5保持平衡。
[0027]本實(shí)施例中，所述位置識(shí)別裝置包括設(shè)置于吊臂I用于初步識(shí)別集裝箱5位置的攝像頭、設(shè)置于起吊架3用于與集裝箱5精確定位的激光定位傳感器以及用于接收所述攝像頭和激光定位傳感器的信號(hào)并控制所述吊臂I動(dòng)作的控制器，起吊前，起吊架3緩緩落下，位于起吊架3下方的攝像頭定位集裝箱5與起吊架3的相對(duì)方位并由控制器調(diào)整吊臂I動(dòng)作，從而調(diào)整起吊架3與集裝箱5的相對(duì)位置。當(dāng)初步位置確定后，安裝在集裝箱5起吊架3四個(gè)角上的激光定位傳感器首先探測(cè)集裝箱5上的四個(gè)直角區(qū)域，探測(cè)到起吊吊耳8的標(biāo)準(zhǔn)中心凹坑時(shí)，成功定位。當(dāng)四個(gè)激光傳感器均已成功定位，控制器將向起吊架3的掛鉤4發(fā)出控制信號(hào)使其動(dòng)作勾住集裝箱5上的吊耳8。
[0028]本實(shí)施例中，所述起吊架3上設(shè)有陀螺儀以及能夠相對(duì)于起吊架3沿水平方向進(jìn)行十字滑動(dòng)的連接位，所述吊臂I通過(guò)連接繩6連接于該連接位，所述控制器可接收陀螺儀的信號(hào)并控制連接位相對(duì)于起吊架3移動(dòng)以保證平穩(wěn)起吊；剛開(kāi)始起吊時(shí)吊臂I以較低的速度升起，安裝在集裝箱5起吊架3上的陀螺儀傳感器判斷集裝箱5起吊架3的傾斜情況傳輸給控制器:當(dāng)起吊架3傾斜時(shí)，控制器發(fā)出控制信號(hào)，使連接位沿水平方向相對(duì)于起吊架3移動(dòng)，經(jīng)過(guò)左右前后的平衡調(diào)節(jié)，起吊架3快速實(shí)時(shí)地形成一平衡系統(tǒng)，此時(shí)，啟動(dòng)塔吊便可迅速平穩(wěn)地起吊和轉(zhuǎn)運(yùn)集裝箱5。
[0029]本實(shí)施例中，所述起吊架3設(shè)有至少兩個(gè)相互平行設(shè)置的絲桿13，兩所述絲桿13沿與其垂直的方向滑動(dòng)配合于起吊架3;兩絲桿13上分別設(shè)有與其配合實(shí)現(xiàn)螺旋傳動(dòng)的兩個(gè)螺母;兩絲桿13之間設(shè)有與其相互垂直并由螺母帶動(dòng)的連接桿14，所述吊臂I通過(guò)四根連接繩6分別連接于兩連接桿14的端部，當(dāng)陀螺儀檢測(cè)出起吊架3沿絲桿13橫向傾斜時(shí)，控制器控制兩絲桿13相對(duì)于起吊架3滑動(dòng)，使起吊架3沿絲桿13橫向保持平衡；當(dāng)陀螺儀檢測(cè)出起吊架3沿絲桿13縱向傾斜時(shí)，控制器控制絲桿13或螺母轉(zhuǎn)動(dòng)，使螺母沿絲桿13軸向移動(dòng)進(jìn)而調(diào)節(jié)連接繩6的連接位置，使起吊架3在起吊過(guò)程中保持平衡。
[0030]本實(shí)施例中，所述起吊架3沿縱向設(shè)有第一齒條11，所述絲桿13端部設(shè)有與所述第一齒條11配合的齒輪并通過(guò)第一電機(jī)10驅(qū)動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)使絲桿13沿起吊架3縱向移動(dòng)，當(dāng)陀螺儀檢測(cè)出起吊架3沿絲桿13橫向傾斜時(shí)，控制器控制第一電機(jī)10轉(zhuǎn)動(dòng)，使絲桿13沿起吊架3縱向滑動(dòng)進(jìn)而調(diào)節(jié)連接繩6的連接位置，使起吊架3在起吊過(guò)程中保持平衡。
[0031]本實(shí)施例中，所述連接桿14端部固定有外套于所述螺母并與螺母轉(zhuǎn)動(dòng)配合的套筒，所述套筒上設(shè)置有用于驅(qū)動(dòng)螺母轉(zhuǎn)動(dòng)使連接桿14沿絲桿13軸向往復(fù)移動(dòng)的第二電機(jī)12;第二電機(jī)12可設(shè)置兩個(gè)并用于分別驅(qū)動(dòng)同一絲桿13上的兩個(gè)螺母轉(zhuǎn)動(dòng)，使兩連接桿14沿絲桿13軸向移動(dòng)，從而調(diào)節(jié)連接繩6的連接位置。
[0032]本實(shí)施例中的絲桿13螺母機(jī)構(gòu)還可以采用另一種驅(qū)動(dòng)方式，所述絲桿13通過(guò)第二電機(jī)12驅(qū)動(dòng)其繞軸線自轉(zhuǎn)且兩絲桿13之間設(shè)有使二者同步轉(zhuǎn)動(dòng)的同步帶;第二電機(jī)12輸出軸可通過(guò)聯(lián)軸器傳動(dòng)連接于其中一個(gè)絲桿13端部，同步帶保證兩絲桿13同步轉(zhuǎn)動(dòng)，由螺母帶動(dòng)的兩根連接桿14將沿絲桿13軸向同步往復(fù)移動(dòng)，這種驅(qū)動(dòng)方式只需一個(gè)電機(jī)就能實(shí)現(xiàn)四個(gè)螺母同時(shí)動(dòng)作，結(jié)構(gòu)較為緊湊。
[0033]本實(shí)施例的自適應(yīng)塔吊平衡吊裝裝置還包括固定于集裝箱5頂角的吊耳8、鉸接于所述起吊架3的掛鉤4以及控制掛鉤4動(dòng)作的掛鉤4控制裝置;所述吊耳8包括相互垂直的頂面、第一側(cè)面和第二側(cè)面;所述頂面上設(shè)有用于作為激光傳感器探測(cè)目標(biāo)的定位凹坑17;所述第一側(cè)面和第二側(cè)面均設(shè)有起吊孔16;所述掛鉤4控制裝置包括彈頂于掛鉤4與起吊架3之間的彈簧、通過(guò)拉繩與掛鉤4連接的銜鐵以及可吸引銜鐵使掛鉤4克服彈簧彈性力進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)的繼電器，彈簧外套有彈簧管，彈簧管外端固定有由于支撐掛鉤4的剛性管，當(dāng)四個(gè)激光傳感器均已成功定位，繼電器開(kāi)始工作吸住銜鐵，使彈簧管里的彈簧壓縮從而使掛鉤4旋轉(zhuǎn)勾住吊耳8，集裝箱5轉(zhuǎn)吊到指定地點(diǎn)之后電磁繼電器停止運(yùn)行，彈簧恢復(fù)原狀使剛性管撐開(kāi)掛鉤4退出吊耳8。
[0034]本實(shí)施例中，所述掛鉤4上設(shè)有用于采集掛鉤4變形量的應(yīng)變片15，所述控制器可接收應(yīng)變片15的信號(hào)并控制吊臂I的動(dòng)作，因?yàn)槊總€(gè)掛鉤4上裝有電阻應(yīng)變片15，只要在開(kāi)始時(shí)試探性起吊一下以確認(rèn)直至各個(gè)電阻應(yīng)變片15采集到的電阻值有了很大的變化便可以控制塔吊安全起吊。
[0035]本實(shí)施例的自適應(yīng)塔吊平衡吊裝裝置還包括與所述吊臂I底部滑動(dòng)配合的導(dǎo)軌9以及驅(qū)動(dòng)吊臂I進(jìn)行俯仰動(dòng)作的液壓桿7，并且吊臂I能夠相對(duì)于導(dǎo)軌繞豎直方向轉(zhuǎn)動(dòng)，所述導(dǎo)軌內(nèi)側(cè)壁沿縱向設(shè)有第二齒條，所述吊臂I底部設(shè)有與所述第二齒條配合的平移驅(qū)動(dòng)齒輪并通過(guò)一驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)該平移驅(qū)動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0036]最后說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種自適應(yīng)塔吊平衡吊裝裝置，其特征在于:包括可移動(dòng)的吊臂以及連接于所述吊臂用于起吊集裝箱的起吊架;所述起吊架上設(shè)有用于使其與集裝箱準(zhǔn)確對(duì)接的位置識(shí)別組件，所述起吊架與吊臂的連接位置沿水平方向可調(diào)節(jié)以保持集裝箱平穩(wěn)起吊。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)塔吊平衡吊裝裝置，其特征在于:所述位置識(shí)別裝置包括設(shè)置于吊臂用于初步識(shí)別集裝箱位置的攝像頭、設(shè)置于起吊架用于與集裝箱精確定位的激光定位傳感器以及用于接收所述攝像頭和激光定位傳感器的信號(hào)并控制所述吊臂動(dòng)作的控制器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)塔吊平衡吊裝裝置，其特征在于:所述起吊架上設(shè)有陀螺儀以及能夠相對(duì)于起吊架沿水平方向進(jìn)行十字滑動(dòng)的連接位，所述吊臂通過(guò)連接繩連接于該連接位，所述控制器可接收陀螺儀的信號(hào)并控制連接位相對(duì)于起吊架移動(dòng)以保證平穩(wěn)起吊。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自適應(yīng)塔吊平衡吊裝裝置，其特征在于:所述起吊架設(shè)有至少兩個(gè)相互平行設(shè)置的絲桿，兩所述絲桿沿與其垂直的方向滑動(dòng)配合于起吊架;兩絲桿上分別設(shè)有與其配合實(shí)現(xiàn)螺旋傳動(dòng)的兩個(gè)螺母;兩絲桿之間設(shè)有與其相互垂直并由螺母帶動(dòng)的連接桿，所述吊臂通過(guò)四根連接繩分別連接于兩連接桿的端部。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自適應(yīng)塔吊平衡吊裝裝置，其特征在于:所述起吊架沿縱向設(shè)有第一齒條，所述絲桿端部設(shè)有與所述第一齒條配合的齒輪并通過(guò)第一電機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)使絲桿沿起吊架縱向移動(dòng)。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的自適應(yīng)塔吊平衡吊裝裝置，其特征在于:所述連接桿端部固定有外套于所述螺母并與螺母轉(zhuǎn)動(dòng)配合的套筒，所述套筒上設(shè)置有用于驅(qū)動(dòng)螺母轉(zhuǎn)動(dòng)使連接桿沿絲桿軸向往復(fù)移動(dòng)的第二電機(jī)。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的自適應(yīng)塔吊平衡吊裝裝置，其特征在于:所述絲桿通過(guò)第二電機(jī)驅(qū)動(dòng)其繞軸線自轉(zhuǎn)且兩絲桿之間設(shè)有使二者同步轉(zhuǎn)動(dòng)的同步帶。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)塔吊平衡吊裝裝置，其特征在于:還包括固定于集裝箱頂角的吊耳、鉸接于所述起吊架的掛鉤以及控制掛鉤動(dòng)作的掛鉤控制裝置;所述吊耳包括相互垂直的頂面、第一側(cè)面和第二側(cè)面;所述頂面上設(shè)有用于作為激光傳感器探測(cè)目標(biāo)的定位凹坑;所述第一側(cè)面和第二側(cè)面均設(shè)有起吊孔;所述掛鉤控制裝置包括彈頂于掛鉤與起吊架之間的彈簧、通過(guò)拉繩與掛鉤連接的銜鐵以及可吸引銜鐵使掛鉤克服彈簧彈性力進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)的繼電器。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的自適應(yīng)塔吊平衡吊裝裝置，其特征在于:所述掛鉤上設(shè)有用于采集掛鉤變形量的應(yīng)變片，所述控制器可接收應(yīng)變片的信號(hào)并控制吊臂的動(dòng)作。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)塔吊平衡吊裝裝置，其特征在于:還包括與所述吊臂底部滑動(dòng)配合的導(dǎo)軌以及驅(qū)動(dòng)吊臂進(jìn)行俯仰動(dòng)作的液壓桿，所述導(dǎo)軌內(nèi)側(cè)壁沿縱向設(shè)有第二齒條，所述吊臂底部設(shè)有與所述第二齒條配合的平移驅(qū)動(dòng)齒輪并通過(guò)一驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)該平移驅(qū)動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)。
【文檔編號(hào)】B66C23/68GK105905788SQ201610442682
【公開(kāi)日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年6月20日
【發(fā)明人】鄧濤, 唐東, 周子偉, 張清, 王濤
【申請(qǐng)人】重慶交通大學(xué)