料斗定位设备和方法以及料斗装配方法与流程

本发明涉及工程机械，具体地涉及料斗定位设备和方法以及料斗装配方法。

背景技术：

混凝土泵车是建筑作业中重要的工程机械，其泵送单元是用于泵送物料的主要机构。具体的，泵送单元包括料斗、砼缸、水箱、油缸组件等，料斗与砼缸连接。装配时，通常先将料斗预定位(例如通过吊具吊装定位)，然后装配砼缸，再装配水箱、油缸组件等。当料斗装配定位不精确时，与砼缸装配时，一方面容易导致砼缸与料斗装配孔的碰撞，损坏精密零部件；另一方面可能导致料斗的砼缸装配孔与砼缸的轴线不平行，且该误差在砼缸与水箱、油缸组件的依次连接的长跨距配合情况下被放大，导致砼缸装配孔、砼缸、水箱、油缸组件的长跨距同轴度无法保证，需要人工反复调整各部件的定位，效率低下且劳动强度大。

技术实现要素：

本发明的目的是为了克服现有技术存在的料斗定位不精确和由此导致的装配问题，提供一种料斗定位设备，以精确定位料斗。

为了实现上述目的，本发明一方面提供一种料斗定位设备，其中，所述料斗定位设备包括用于沿第一水平方向定位料斗的第一定位装置、用于沿垂直于所述第一水平方向的第二水平方向定位所述料斗的第二定位装置以及用于沿竖直方向定位所述料斗的第三定位装置。

可选的，所述第一定位装置包括用于从底部支撑所述料斗的第一支撑机构和沿所述第一水平方向相对设置的第一定位机构，所述第一定位机构能够沿所述第一水平方向彼此靠近或远离以推动支撑在所述第一支撑机构上的料斗沿所述第一水平方向定位。

可选的，所述第一定位装置包括沿所述第一水平方向相对设置以从两侧支撑所述料斗的两个第一支撑机构，所述第一定位机构设置在所述第一支撑机构上，其中：所述第一支撑机构设置为能够提供弹性支撑；和/或，所述第一定位装置设置有用于沿所述第二水平方向限位所述料斗的限位结构和/或用于防止所述料斗倾翻的防倾翻结构。

可选的，所述第一定位装置设置为能够沿所述第一水平方向调节两个所述第一支撑机构之间的距离；和/或，所述第一定位装置设置为能够沿所述第二水平方向移动。

可选的，所述第二定位装置包括用于定位所述料斗的砼管装配孔的第二定位机构和用于驱动所述第二定位机构沿所述第二水平方向相对于所述第一定位装置移动的移动机构，所述第一定位装置和第二定位装置设置为能够一起沿所述第二水平方向移动。

可选的，所述第二定位机构包括滑块和用于沿所述砼管装配孔的周向与所述砼管装配孔抵接的多个胀形块，所述滑块具有渐扩部，所述胀形块围绕所述滑块设置并与所述渐扩部配合，以在所述滑块移动时沿垂直于所述滑块的移动方向伸缩。

可选的，所述第二定位装置包括底座，所述第二定位机构通过所述移动机构安装于所述底座，所述第一定位装置安装于所述底座。

可选的，所述第三定位装置包括用于定位所述料斗的砼缸装配孔的第三定位机构，所述第三定位机构包括两个沿竖直方向平齐设置、与所述砼缸装配孔精准配合的定位轴。

可选的，所述定位轴设置为能够沿竖直方向调节位置，和/或，两个所述定位轴之间的水平间距可调。

本申请还提供一种料斗定位方法，其中，所述料斗定位方法包括：

s1、沿第一水平方向定位料斗；

s2、沿垂直于所述第一水平方向的第二水平方向定位所述料斗；

s3、沿竖直方向定位所述料斗。

可选的，步骤s1包括从所述料斗的沿所述第二水平方向的两侧抵接所述料斗；步骤s2包括沿所述第二水平方向定位所述料斗的砼管装配孔；步骤s3包括沿竖直方向定位所述料斗的砼缸装配孔。

可选的，所述方法使用本申请的料斗定位设备对所述料斗进行定位。

本申请还提供一种料斗装配方法，其中，所述料斗装配方法包括：

使用本申请的料斗定位方法定位料斗；

保持定位后的所述料斗的位置，将所述料斗与砼缸、水箱、油缸装配。

通过上述技术方案，可以分别通过第一定位装置、第二定位装置和第三定位装置在正交的三个方向对料斗提供定位，以确保料斗的定位精确，避免由此导致的装配过程中的零件损坏，提高了装配效率。

附图说明

图1是说明本申请的料斗定位设备的一种实施方式的立体图；

图2是使用图1的料斗定位设备定位料斗的立体图；

图3是图2中料斗的立体图；

图4是图3的料斗的背面的视图；

图5是图1中第一定位装置的立体图；

图6是图1中第二定位装置和第三定位装置的立体图；

图7是图6中第二定位机构的剖视图。

附图标记说明

第一定位装置；110、第一支撑机构；111、第一支撑气缸；112、第一支撑部；112a、第一挡板；113、第一弹性支撑件；120、第一定位机构；121、水平压块；130、防倾翻结构；131、斜压块；140、第二支撑机构；141、第二支撑气缸；142、第二支撑件；143、第二弹性支撑件；150、第一方向调节机构；160、第二方向调节机构；170、第一支座；200、第二定位装置；210、第二定位机构；211、滑块；212、胀形块；213、螺纹块；214、丝杆；215、固定架；216、电机；217、外壳；220、移动机构；230、底座；300、第三定位装置；310、第三定位机构；311、定位轴；312、安装板；313、水平导轨；314、竖直导轨；315、升降气缸；400、整体移动装置；500、料斗；510、砼管装配孔；520、砼缸装配孔；530、前横筋板；540、前墙板；550、座板；600、固定装置。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指参考附图所示的上、下、左、右；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本申请。

根据本申请的一个方面，提供一种料斗定位设备，其中，所述料斗定位设备包括用于沿第一水平方向(图1中的x方向)定位料斗500的第一定位装置100、用于沿垂直于所述第一水平方向的第二水平方向(图1中的y方向)定位所述料斗500的第二定位装置200以及用于沿竖直方向(图1中的z方向)定位所述料斗500的第三定位装置300。

本申请的料斗定位设备可以分别通过第一定位装置100、第二定位装置200和第三定位装置300在正交的三个方向对料斗500提供定位，以确保料斗的定位精确，避免由此导致的装配过程中的零件损坏，提高了装配效率。

其中，第一定位装置100、第二定位装置200和第三定位装置300可以采用各种适当形式，以便在对应的方向上对料斗500提供定位。

根据本申请的一种实施方式，所述第一定位装置100可以包括用于从底部支撑所述料斗500的第一支撑机构110和沿所述第一水平方向相对设置的第一定位机构120，所述第一定位机构120能够沿所述第一水平方向彼此靠近或远离以推动支撑在所述第一支撑机构110上的料斗沿所述第一水平方向定位。具体的，可以通过辅助设备(例如吊具)将料斗500吊装到第一支撑机构110上方，以通过第一支撑机构110支撑，然后可以通过使两个第一定位机构120彼此靠近，以推动料斗500沿第一水平方向移动到设定位置，从而完成料斗500在第一水平方向上的定位。

其中，第一定位机构120可以设置为各种适当形式，只要两个第一定位机构120能够相互靠近或远离即可。在图5所示的实施方式中，第一定位机构120可以包括第一定位气缸和设置在该第一定位气缸的活塞端的水平压块121，通过第一定位气缸的伸缩，可以带动水平压块121移动，以推动料斗500沿第一水平方向移动而定位。

其中，为减少料斗500在沿第一水平方向移动时与第一支撑机构110的摩擦阻力，可以使第一支撑机构110仅支撑料斗500的底部两侧。为此，如图5所示，所述第一定位装置100包括沿所述第一水平方向相对设置以从两侧支撑所述料斗的两个第一支撑机构110，所述第一定位机构120设置在所述第一支撑机构上110。

另外，所述第一支撑机构110设置为能够提供弹性支撑，以缓冲料斗500放置在第一支撑机构110上的碰撞。具体的，第一支撑机构110可以包括第一支撑气缸111和设置在第一支撑气缸111的活塞末端的第一支撑部112，第一支撑部112上可以设置有第一弹性支撑件113，料斗500支撑在第一弹性支撑件113上。

另外，为平稳支撑料斗500，可以从料斗500的前后两端提供支撑。如图5所示，第一定位装置100可以包括第二支撑机构140，以便通过第一支撑机构110和第二支撑机构140从料斗500的两端提供支撑。具体的，第二支撑机构140也可以设置两个，以沿所述第一水平方向相对设置并从两侧支撑所述料斗500。第二支撑机构140的结构可以与第一支撑机构110类似，具体包括第二支撑气缸141和设置在第二支撑气缸141的活塞末端的第二支撑部142，第二支撑部142上可以设置有第二弹性支撑件143，料斗500(例如通过前横筋板530)支撑在第二弹性支撑件143上。当通过第一定位机构120推动料斗500沿第一水平方向定位时，料斗500在第一弹性支撑件113和第二弹性支撑件143上移动。

此外，为避免料斗500发生意外移动，所述第一定位装置100可以设置有用于沿所述第二水平方向限位所述料斗500的限位结构和/或用于防止所述料斗倾翻的防倾翻结构130。

具体的，限位结构可以通过第一支撑部112和第二支撑部142的具体结构与料斗500的相应部件的配合来实现。例如，第一支撑部112可以具有第一挡板112a，以与料斗500的座板540的端面接触，类似的第二支撑部142的侧端面可以与料斗500的前墙板530接触，从而在料斗500的沿第二水平方向的两侧限制料斗500的位置。

防倾翻结构130可以设置在料斗500两侧，例如安装在第一支撑机构110上。具体的，防倾翻结构130可以包括防倾翻气缸和设置在防倾翻气缸的活塞端的斜压块131，当料斗500通过第一定位机构120沿第一水平方向定位后，可以伸出防倾翻气缸，以使斜压块131与料斗500上的特定位置(例如座板540)楔紧而卡住料斗500，继而防止料斗500出现大角度倾翻。同时，可以大致定位料斗500在第一水平方向和竖直方向限定的平面内的位置。

优选地，所述第一定位装置100设置为能够沿所述第一水平方向调节两个所述第一支撑机构110之间的距离，以适应不同型号的料斗500的定位。可选的，在具有第二支撑机构140的情况下，也可以使第二支撑机构140之间的位置可调。

此外，为便于配合第二定位装置200、第三定位装置300的定位操作，所述第一定位装置100设置为能够沿所述第二水平方向移动。

具体的，如图5所示，第一定位装置100可以包括第一方向调节机构150、第二方向调节机构160和第一支座170，第一方向调节机构150可以为沿第一水平方向伸缩的气缸，第二方向调节机构160可以为沿第二水平方向伸缩的气缸，第一方向调节机构150和第二方向调节机构160中的一者可以安装于到另一者上，第一支撑机构110和第二支撑机构140可以安装于所述一者，所述另一者可以安装到第一支座170。由此，可以通过第一方向调节机构150和第二方向调节机构160的伸缩实现第一支撑机构110和第二支撑机构140沿第一水平方向和第二水平方向的移动。

第二定位装置200可以设置为各种适当形式，通过料斗500的相应结构定位料斗500的第二水平方向的位置。在本申请的实施方式中，如图6和图7所示，所述第二定位装置200可以包括用于定位所述料斗500的砼管装配孔510的第二定位机构210和用于驱动所述第二定位机构210沿所述第二水平方向相对于所述第一定位装置100移动的移动机构220，所述第一定位装置100和第二定位装置200设置为能够一起沿所述第二水平方向移动。通过移动机构220可以使第二定位机构210移动到通过第一定位装置100沿第一水平方向定位后的料斗500处，以通过第二定位机构210定位料斗500的砼管装配孔510。当通过第二定位机构210定位砼管装配孔510后，可以一起沿第二水平方向移动第一定位装置100和第二定位装置200到预定位置，以完成料斗500沿第二水平方向的定位。

其中，通过使第二定位机构210定位砼管装配孔510，能够以较高精度使料斗500相对于第二定位装置200定位。随后，通过沿第二水平方向移动第一定位装置100和第二定位装置200，可以确保料斗500沿第二水平方向的精确定位。

为实现第二定位机构210对砼管装配孔510的精确定位，第二定位机构210可以设置为能够与砼管装配孔510精确配合。具体的，所述第二定位机构210可以包括滑块211和用于沿所述砼管装配孔51的周向与所述砼管装配孔510抵接的多个胀形块212，所述滑块211具有渐扩部，所述胀形块212围绕所述滑块211设置并与所述渐扩部配合，以在所述滑块211移动时沿垂直于所述滑块211的移动方向伸缩。由此，可以先将胀形块212在收缩状态下伸入砼管装配孔510内，然后使滑块211滑动而伸出胀形块212，使得胀形块212能够与砼管装配孔510完全配合。

其中，可以使第二定位装置200与第一定位装置100具有沿第一水平方向固定的相对位置，从而胀形块212围绕的中心能够位于通过第一定位装置100定位后的料斗500的砼管装配孔510的轴线上。通过移动机构220移动第二定位机构210即可使胀形块212到达装配孔510内并在伸出后刚好与砼管装配孔510配合。

其中，滑块211的渐扩部可以为锥状，例如可以为圆台结构，胀形块212具有与圆台结构的外周配合的弧面。为实现滑块211的滑动，可以使用各种适当机构，例如可以通过伸缩杆带动滑块211的滑动。在图7所示的实施方式中，滑块211可以连接于螺纹块213，螺纹块213具有内螺纹并与丝杆214形成丝杆螺母机构，从而通过电机216驱动丝杆214转动，即可使螺纹块213带动滑块211滑动，继而使胀形块212伸缩。其中，第二定位机构210可以包括外壳217，胀形块212安装于外壳217，以通过外壳217保持胀形块212的沿滑块211的滑动方向的位置并允许胀形块212伸缩。电机216可以通过固定架215安装于外壳217。

为便于实现第一定位装置100和第二定位装置200的整体沿第二水平方向的移动，所述第二定位装置200包括底座230，所述第二定位机构210通过所述移动机构220安装于所述底座230，所述第一定位装置100安装于所述底座230(具体可以将第一支座170安装于底座230)，所述料斗定位设备包括用于沿所述第二水平方向移动所述底座230的整体移动装置400。其中，通过整体移动装置400，可以带动底座230和安装在底座230上的第一定位装置100沿第二水平方向移动。具体的，可以在第二定位机构210与砼管装配孔510定位后，使得整体移动装置400移动底座230，以使沿第一水平方向定位后的料斗500沿第二水平方向移动到预定位置，完成料斗500沿第二水平方向的定位。

第三定位装置300可以设置为各种适当形式，通过料斗500的相应结构定位料斗500的竖直方向的位置。在本申请的优选实施方式中，如图6所示，所述第三定位装置300可以包括用于定位所述料斗500的砼缸装配孔520的第三定位机构310，所述第三定位机构310包括两个沿竖直方向平齐设置、与所述砼缸装配孔520精准配合的定位轴311。其中，如图4所示，料斗500具有两个平齐设置的砼缸装配孔520，第三定位机构310的两个定位轴311设置为能够分别与两个砼缸装配孔520精准配合。

可以理解的，第三定位装置300应具有相对于经第一定位装置100和第二定位装置200定位后的料斗500对应的沿第一水平方向的位置。也就是说，经第一定位装置100和第二定位装置200定位后，料斗500的砼缸装配孔520在第一水平方向上的位置与对应的定位轴311一致，定位时，可以使第三定位机构310保持在所需的位置，只需通过整体移动装置400将料斗500沿第二水平方向移动到预定位置，即可刚好使得两个砼缸装配孔520到达与两个定位轴311精准配合的位置，也即最终定位位置。

由于在通过第二定位装置200进行定位时，通过第二定位机构210与砼管装配孔510的配合，已经初步对料斗500进行了竖直方向的定位，第三定位装置300的定位轴311与砼缸装配孔520的精准配合(配合精度高于第二定位机构210与砼管装配孔510的配合)将使竖直方向的定位更加精确。

为适于对不同型号的料斗500(砼缸装配孔520的高度可能不同)提供竖直方向的定位，所述定位轴311设置为能够沿竖直方向调节位置。具体的，如图6所示，第三定位机构310可以包括安装板312、竖直导轨314和升降气缸315，定位轴311可以安装于安装板312，安装板312安装于升降气缸315的活塞端并与竖直导轨314滑动配合，升降气缸315能够升降安装板312，使安装板312带动定位轴311沿竖直导轨314升降。

可选择的，砼缸装配孔520之间的距离也可能变化，为此，可以使两个所述定位轴311之间的水平间距可调。具体的，安装板312上可以安装有两个水平导轨313，两个定位轴311分别设置为能够沿对应的水平导轨313移动(例如安装于沿水平导轨313滑动的水平滑块，水平滑块可以通过气缸驱动)。

其中，升降气缸315、竖直导轨314可以安装在适当的安装基础上。例如，可以设置固定装置600，升降气缸315、竖直导轨314、整体移动装置400均可以安装于固定装置600，第一定位机构110、第二定位机构210、第三定位机构310的移动均可以以固定装置600作为参考物来确定具体位置(即，以固定装置600为参考物设定的xyz三轴坐标)。其中，固定装置600可以为工作台、机架等形式。

根据本申请的另一方面，提供一种料斗定位方法，其中，所述料斗定位方法包括：

s1、沿第一水平方向定位料斗500；

s2、沿垂直于所述第一水平方向的第二水平方向定位所述料斗500；

s3、沿竖直方向定位所述料斗500。

本申请的料斗定位方法可以分别在正交的三个方向对料斗500提供定位，以确保料斗的定位精确，避免由此导致的装配过程中的零件损坏，提高了装配效率。

其中，可以采用各种方式对料斗500提供第一水平方向、第二水平方向和竖直方向的定位，例如通过对料斗500的不同部位定位来实现。优选地，步骤s1可以包括从所述料斗500的沿所述第二水平方向的两侧抵接所述料斗500；步骤s2可以包括沿所述第二水平方向定位所述料斗500的砼管装配孔510；步骤s3可以包括沿竖直方向定位所述料斗500的砼缸装配孔520。

由于在通过步骤s2进行定位时，通过对砼管装配孔510的定位，已经初步对料斗500进行了竖直方向的定位，步骤s3可以通过对砼缸装配孔520竖直方向定位对步骤s2进行校准以实现更精准的竖直方向定位。具体的，步骤s2中，可以通过与砼管装配孔510的配合实现定位，在步骤s3中，可以通过与砼缸装配孔520的配合实现定位。为通过步骤s3对步骤s2的竖直方向定位校准并实现精准的竖直方向定位，可以在步骤s3中通过与砼缸装配孔520的精准配合(配合精度高于步骤s2中与砼管装配孔510的配合)使竖直方向的定位更加精确。

根据本申请的另一方面，提供一种料斗装配方法，其中，所述料斗装配方法包括：

使用本申请的料斗定位方法定位料斗500；

保持定位后的所述料斗500的位置，将所述料斗500与砼缸、水箱、油缸装配。

通过精准定位料斗500，可以确保后续的装配精度，例如确保了砼缸装配孔与砼缸、油缸等相关部件的长跨距轴孔同轴度。

本申请的方法可以通过适当设备来实施。例如，可以使用本申请的料斗定位设备对所述料斗500进行定位。

下面参考附图说明本申请的料斗定位设备定位料斗的过程。

首先，如图1所示，使第一定位装置100、第二定位装置200、第三定位装置300设定为具有彼此固定的沿第一水平方向(x方向)的相对位置，第二定位装置200、第三定位装置300设定为具有彼此固定的沿竖直方向(z方向)的相对位置，以使料斗500通过第一定位装置100定位后，其砼管装配孔510的轴线穿过第二定位机构210的胀形块212所围绕的中心，且其砼缸装配孔520的轴线与第三定位装置300的对应的定位轴311基本同轴。

将料斗500放置在第一支撑机构110和第二支撑机构140上，通过伸出水平压块121推动料斗500沿第一水平方向移动，直到料斗500的两侧均抵接水平压块121，料斗500即到达在第一水平方向上的预定位置。然后，伸出斜压块131，以与料斗500的座板540楔紧，防止料斗500发生大角度倾翻。

随后，通过移动机构220沿第二水平方向(y方向)移动第二定位机构210到预定位置，以使胀形块212进入砼管装配孔510。然后，通过电机217带动丝杆214转动，继而使螺纹块213带动滑块211转动，以使胀形块212伸出并抵接配合砼管装配孔510。通过整体移动装置400使第一定位装置100和第二定位装置200以及料斗500一起沿第二水平方向移动到设定位置，以完成沿第二水平方向的定位。同时，第三定位装置300的定位轴311已位于与料斗500的砼缸装配孔520基本同轴的位置。料斗500通过移动装置400移动到位时，砼缸装配孔520刚好与定位轴311配合，以通过定位轴311精准调整砼缸装配孔520的竖直方向位置，使得料斗500在竖直方向完成定位。

可以理解的，本申请的料斗定位设备可以为其中相应支撑机构、定位机构提供锁止功能。例如，可以为第一支撑气缸111、第二支撑气缸141、升降气缸315等提供锁止功能(例如配设锁止气缸)，以确保定位位置的稳定性。其中，在料斗500完成定位后，各定位机构均可以锁止，以确保定位位置，一部分定位机构的去除不影响料斗500保持在定位的位置上。为便于后续装配，在通过第三定位装置300完成竖直方向的定位后，为避免后续装配的干涉，可以通过整体移动装置400使第一定位装置100和第二定位装置200以及料斗500一起沿第二水平方向后退，以使第三定位装置300与料斗500脱离，让出装配空间，随后即可开始装配，例如连接砼缸、水箱、油缸等。第一定位装置100和第二定位装置200可以根据装配的进度相应释放，以避让装配，避免干涉。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型。本申请包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。