专利名称：楼梯道自动搬运机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种为可载运货物自动攀爬楼梯的机械设备。
背景技术：
工作或居住在没有电梯的楼房及带台阶的平房中，都有搬抬、载运货物攀爬楼梯的情况，特别是装修和搬家期间。而搬抬、载运重物攀爬楼梯是很强的体力劳动，亟需以机械设备的工作来代替。但由于楼梯运道的特殊性，目前尚无任何可用的设备。因此，亟待开发一种适于该类特殊工作条件的搬运设备。
发明内容
为满足以机械设备代替人工来搬抬、载运重物攀爬楼梯的要求，本发明提供一种既能可靠、灵敏、自动动作，又能适应楼梯运道特殊性要求的自动攀爬楼梯搬抬、载运重物的机械设备。该设备包括由平台内框架、外框架、轮、腿等构成的车体机构、由电液伺服阀、液压缸、泵、电机、蓄电池等构成的液压伺服系统、由传感器、单片机、可控硅等电子器件构成的逻辑控制装置，通过机、电、液的运动控制来实现攀爬楼梯的步行动作。
要解决的技术问题本发明解决其技术问题所采用的技术方案是整个搬运机械包括由平台内框架、外框架、液压缸、腿、轮等构成的车体机构、由电液伺服阀、液压缸、液压泵、电机、蓄电池等构成的液压伺服系统、由传感器、单片机、可控硅等电子器件构成的逻辑控制装置，通过机、电、液的运动控制来实现攀爬楼梯的步行动作。
在车体机构中平台内框架与外框架通过滑轨—滚柱轴承—滑槽结构滑动配合，外框架下面安装一起落架四轮机构；两内腿液压缸固定于平台内框架中线两端，两外腿液压缸固定于外框架中线两端，各腿下端固定一脚型重力开关传感器；脚背靠腿一侧和平移液压缸前端左侧均镶嵌一永久磁铁，各腿液压缸下端和外框架的前端内边对应磁铁一侧安装一干簧管接近开关传感器；平移液压缸顶端固定于平台内框架中线前端，平移活塞杆外端固定于外框架中线前端内边；外框架下面靠前腿液压缸左侧安装前、下向可见光位移传感器各一件。在液压伺服系统中每套电液伺服阀安装于各自的液压缸侧壁适当位置，其两控制出口分别通过相应液压管路与液压缸上、下腔连通，其两液压源入口分别通过相应液压管路与液压泵正、负压输出口连通；电动液压泵安装于外框架下面靠后区域右侧，其左侧壁壳上安装一安全泄压阀，其驱动电机通过逻辑控制装置与蓄电池电气连接；蓄电池安装于外框架下面靠后区域左侧。逻辑控制装置安装于外框架下面中线中段，其相应信号线分别连接到各脚重力开关传感器、干簧管接近开关传感器和可见光位移传感器，控制线分别接于各液压缸电液伺服阀，驱动线接于电机，操作线接于操作按钮盒的相应端子，操作按钮盒安装在前外腿液压缸顶端盖上。
决定各步逻辑动作终起点的信号取自外框架下面靠前腿液压缸左侧的前、下向可见光位移传感器、各脚型重力开关传感器、各腿液压缸上的干簧管接近开关传感器和外框架的前端内边的干簧管接近开关传感器的反应。逻辑控制装置根据相应传感器信号和设定的延时，按操作指令和逻辑程序输出电液伺服阀控制驱动电流，进而控制液压缸活塞，即各腿活塞杆和平移活塞杆动作，实现整机的步行爬楼功能。四轮起落架由人工和四脚重力开关传感器协同控制。
有益效果本发明为工作或居住在没有电梯的楼房及带台阶的平房中，特别是装修和搬家期间的作业人员，提供了搬抬、载运货物攀爬楼梯的机械，解除了该工作的强体力人工劳动。平地运行时，可下放起落架，通过四轮行走。装上椅垫、靠背，即成为为残疾人代步的可爬楼轮椅。
下面结合附图所示的实施例对本发明进一步说明。
附图1是本发明实施例的车体结构主、俯视图，附图2是附图1中A-A向剖面图，附图3是附图1中B-B向剖面图，附图4是本发明实施例的液压系统图，附图5是本发明实施例的逻辑控制装置中起落架控制电路图，附图6是本发明实施例的逻辑控制装置中逻辑动作执行电路图，附图7是本发明实施例的各步逻辑动作终起点信号检测点示意图，附图8是本发明实施例的逻辑控制装置中逻辑控制电路图。
附图中1.平台内框架，2.外框架，3.内腿(B、C)液压缸，4.外腿(A、D)液压缸，5.内腿(B、C)活塞杆，6.外腿(A、D)活塞杆，7.脚型重力开关传感器(a1、b1、c1、d1)，8.干簧管接近开关传感器(a2、b2、c2、d2、e2)，9.电液伺服阀，10.电动液压泵(P)，11.逻辑控制装置，12.前、下向可见光位移传感器(h、e1)，13.液压源管路，14.液压控制输出管路，15.操作按钮(K、Nf+、Nf-、N0、N1、N2)，16.车轮，17.四轮起落架，18.四轮起落架液压缸(F)，19.平移驱动液压缸(E)，20.平移活塞杆，21.驱动活塞，22.平板滚柱轴承，23.蓄电池(E)，24.安全泄压阀。
具体实施例方式
在附图所示的实施中平台内框架(1)与外框架(2)通过滑轨、滑槽结构间的平板滚柱轴承(22)滚滑动配合；两内腿液压缸(3)固定于平台内框架(1)的中线两端，两外腿液压缸(4)固定于外框架(2)的中线两端，内腿活塞杆(5)和外腿活塞杆(6)下端均固定一脚型重力开关传感器(7)，脚背靠腿一侧和平移液压缸(19)前端左侧均镶嵌一永久磁铁，各腿液压缸(3)、(4)下端和外框架(2)的前端内边对应磁铁一侧均安装一干簧管接近开关传感器(8)；平移液压缸(19)顶端固定于平台内框架(1)的中线前端，平移活塞杆(20)外端固定于外框架(2)的中线前端内边；外框架(2)下面靠前腿液压缸(4)的左侧按前、下向分别安装一可见光位移传感器(12)；外框架(2)下面靠后区域右侧安装一电动液压泵(10)，左侧安装一高能蓄电池(23)；每套电液伺服阀(9)安装于各自液压缸(3)、(4)、(18)、(19)侧壁的适当位置，各电液伺服阀(9)两控制出口分别通过相应液压管路(14)与液压缸(3)、(4)、(18)、(19)上、下腔连通，其两液压源入口分别通过相应液压管路(13)与电动液压泵(10)正、负压输出口连通；电动液压泵(10)的左侧壁壳上安装一安全泄压阀(24)，电动液压泵(10)的电机通过逻辑控制装置(11)与蓄电池(23)电气连接；逻辑控制装置(11)安装于外框架(2)下面中线中段，其相应信号线分别连接到各脚重力开关传感器(7)、干簧管接近开关传感器(8)和可见光位移传感器(12)，控制线分别接于各液压缸电液伺服阀(9)，驱动线接于液压泵(10)的电机，操作线接于操作按钮盒(15)的相应端子，操作按钮盒(15)安装在前外腿液压缸(4)顶端盖上。后外腿液压缸(4)的下端铰接一起落架(17)，起落架上安装四个车轮(16)，并与一液压缸活塞杆(18)铰接，液压缸顶端与外框架(2)铰接。
权利要求
1.一种自动攀爬楼梯的搬运机械，其特征是整个设备由车体机构、液压伺服系统和逻辑控制装置组成，通过机、电、液的运动控制来实现攀爬楼梯的步行动作。
2.根据权利要求1所述的自动攀爬楼梯搬运机械，其特征是车体机构由平台内框架、外框架、液压缸、腿、四轮起落架构成。
3.根据权利要求1所述的自动攀爬楼梯搬运机械，其特征是液压伺服系统由电液伺服阀、液压缸、电动液压泵、蓄电池构成。
4.根据权利要求1所述的自动攀爬楼梯搬运机械，其特征是逻辑控制装置由传感器、单片机、可控硅等电子器件构成。
5.根据权利要求1所述的自动攀爬楼梯搬运机械，其特征是车体机构的平台内框架与外框架通过滑轨—平板滚柱轴承—滑槽结构滚滑动配合。
6.根据权利要求1所述的自动攀爬楼梯搬运机械，其特征是两内腿液压缸固定于平台内框架中线两端，两外腿液压缸固定于外框架中线两端；平移液压缸顶端固定于平台内框架中线前端，平移活塞杆外端固定于外框架中线前端内边。
7.根据权利要求1所述的自动攀爬楼梯搬运机械，其特征是各腿下端固定一脚型重力开关传感器；脚背靠腿一侧和平移液压缸前端左侧均镶嵌一永久磁铁，各腿液压缸下端和外框架的前端内边对应磁铁一侧均安装一干簧管接近开关传感器；外框架下面靠前腿液压缸左侧安装前、下向可见光位移传感器各一件。
8.根据权利要求1所述的自动攀爬楼梯搬运机械，其特征是逻辑控制装置根据相应传感器信号和设定的延时，按操作指令和逻辑程序输出电液伺服阀控制驱动电流，进而控制各腿活塞杆和平移活塞杆动作，实现整机的步行爬楼运动。
9.根据权利要求1所述的自动攀爬楼梯搬运机械，其特征是四轮起落架构后端铰接于后外腿下端，中后端铰接一起落架液压缸活塞杆，起落架液压缸顶端与外框架铰接。
全文摘要
一种可载运货物自动攀爬楼梯的机械设备，整机包括由平台内框架、外框架、液压缸、起落架、轮、腿等构成的车体机构、由电液伺服阀、液压缸、液压泵、电机、蓄电池等构成的液压伺服系统、由传感器、单片机、可控硅等电子器件构成的逻辑控制装置，通过机、电、液的运动控制来实现攀爬楼梯的步行动作。
文档编号B62D57/024GK101032982SQ20071000747
公开日2007年9月12日 申请日期2007年1月15日 优先权日2007年1月15日
发明者屈百达 申请人:江南大学