一种基于旋转式的建筑材料运移装置及其控制系统的制作方法

本发明涉及建筑行业器械技术领域，更具体的是涉及一种基于旋转式的建筑材料运移装置及其控制系统。

背景技术：

建筑施工中上需要搬运很多的一些建筑材料，重量很大的则一般选择使用悬臂梁吊机或桥式起重机来吊运至目的地，而重量较小的一般会使用推车或人工来搬运，在此过程中，需要人工慢慢装载和卸载，如此就需要花费大量的人力和时间，不利于提高工作效率，在人力装卸载时也会比较容易造成伤害，如若重量较小的材料也使用悬臂梁吊机或桥式起重机吊运的话，则会大材小用，造成资源浪费，不利于节能环保。

现有技术中，申请号为cn201620774124.x的专利公开了一种旋转式建筑材料搬运装置，包括液压杆、连接杆、支撑杆、支柱、旋转盘、底盘和盖板；所述液压杆的右端与旋转圈的左端固定连接；所述支柱的上端设置有环形凹槽，支柱的环形凹槽上卡装有旋转圈；所述支柱的下端与旋转盘上端中心处固定连接；所述旋转盘的上端设置有环形导轨和条形导轨；所述连接杆的下端通过转轴设置在盖板上端的凹槽中；所述盖板下端左侧与固定顶板的上端固定连接，盖板下端设置有移动导轨；所述移动导轨内卡装有移动顶板；所述固定顶板的左端设置有电动机，固定顶板的右端设置有螺纹丝杆和导杆；所述移动顶板和固定顶板之间夹装有物料；该技术方案实现了自动化运移建筑材料，避免人工搬运劳动强度大的问题；然而该技术方案仍然存在以下不足之处：1、仅能通过液压杆实现夹持的建筑材料水平方向的移动，而液压杆长度伸长的同时液压杆应力集中，支柱承受的力矩也逐步增大，增加立柱承载负荷；2、灵活度较低，仅能实现水平方向的移动和转动，无法将建筑材料搬运至较高处；3、由于夹持建筑材料的夹持装置与连接杆处于铰接设置，建筑材料在转运过程中，容易出现惯性晃动而不稳定，安全系数低。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于旋转式的建筑材料运移装置及其控制系统，可有效地将建筑材料放置在不同的位置和方向上，提高运移灵活度。

本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

一种基于旋转式的建筑材料运移装置及其控制系统，包括通讯系统、转换控制器和蓄电池，蓄电池与转换控制器电连接；运移装置包括液压杆、连接杆、支撑杆、支柱、旋转盘、底盘和用于夹持建筑材料的夹紧装置，所述连接杆为伸缩杆，所述液压杆水平设置，液压杆通过导线与蓄电池电连接，且液压杆与转换控制器电连接，所述连接杆上端与液压杆固定连接，连接杆的下端与夹紧装置铰接，所述支柱下端穿过旋转盘中心处与底盘转动连接，所述支柱上设有驱动支柱转动的伺服电机，所述液压杆通过卡套与支柱上端固定连接，所述伺服电机与蓄电池电连接，且伺服电机与转换控制器电连接；还包括驱动夹紧装置向上移动的驱动电机，所述驱动电机与蓄电池电连接，且驱动电机与转换控制器电连接。

本发明基础方案的工作原理为：运移建筑材料时，蓄电池为转换控制器、液压杆和伺服电机提供电能，且转换控制器可控制液压杆水平方向伸缩移动，经夹紧装置夹取的建筑材料通过液压杆自动化伸缩实现驱动夹取的建筑材料水平方向上移动；进一步，转换控制器控制伺服电机转动而带动支柱转动，从而驱动设置在支柱上的液压杆以及与液压杆连接的夹紧装置沿水平方向转动，与此同时，还包括驱动夹紧装置上下移动的驱动电机，蓄电池为驱动电机供电，且转动控制器可控制驱动电机转动可控制建筑材料的上移速度和位移，可将建筑材料放置在不同的位置和方向上，灵活度高。

进一步地，所述运移装置还包括升降辅助组件，所述升降辅助组件包括定滑轮、钢丝绳和绞盘，所述绞盘与支柱转动连接，且绞盘的转动中心线与支柱的轴线重合，与所述夹紧装置固定连接的钢丝绳经定滑轮后绕紧在绞盘上，所述驱动电机可驱动绞盘转动。驱动电机驱动绞盘转动的过程中同步带动与夹紧装置固定连接的钢丝绳绕绞盘转动，实现夹紧装置的升降；与此同时，连接杆为伸缩杆，可随钢丝绳拉伸夹紧装置而同步向上移动，同时夹取建筑材料的夹紧装置不仅与连接杆连接，且通过钢丝绳拉紧，夹紧装置在自身重力作用下，受到连接杆和钢丝绳的拉力，受力稳定，可有效避免建筑材料在悬吊转移过程中出现惯性晃动的问题。

进一步地，所述驱动电机通过支架固定在底盘上，所述绞盘上下两端均设置有固定齿链，所述驱动电机的输出轴上设有与固定齿链啮合的齿轮。通过转换控制器控制驱动驱动电机带动齿轮转动，从而驱动绞盘上与齿轮啮合的固定齿链转动，转动的绞盘通过释放或收缩钢丝绳带动与钢丝绳连接的夹紧装置升降，实现智能化控制地将建筑材料放置在不同的位置和方向上。

进一步地，所述连接杆包括固定部和伸缩部，所述伸缩部包括数个相互套接在一起的圆柱形钢管。实现连接杆竖直方向的伸缩，并对钢丝绳的拉伸力起导向作用，避免建筑材料在悬吊转移过程中出现惯性晃动的问题。

进一步地，还包括锁紧机构，所述锁紧机构包括设置在连接杆固定部底部的第一电磁铁和设置在所述夹紧装置顶部并与第一电磁铁对应位置设置的第二电磁铁，所述第一电磁铁和第二电磁铁分别与蓄电池和转换控制器电连接。在夹持建筑材料的夹紧装置被拉伸至最高处时，通过转换控制器控制驱动电机停止转动，与此同时，通过转换控制器控制第一电磁铁和第二电磁铁通电，通过第一电磁铁和第二电磁铁的强吸引力锁紧夹紧装置，从而提升夹紧装置的钢丝绳处于不受力的松弛状态，在支柱带动液压杆以及连接在液压杆上的夹紧装置转动转移建筑材料的过程中，松弛状态的钢丝绳可随支柱的转动而随绞盘绕紧或松开，避免转动运移建筑材料过程中，携带建筑材料的钢丝绳处于拉紧状态而驱动绞盘回转的不稳定现象。

进一步地，所述支撑杆上端与所述液压杆连接，支撑杆下端嵌入旋转盘内并通过滚轮与旋转盘转动连接，所述旋转盘上设有与滚轮相匹配的环形导轨。可在支柱转动的时候，随液压杆和支柱在旋转盘内转动，减小支柱在水平方向的扭矩，实现支柱在驱动电机的作用下稳定性的转动。

进一步地，所述支撑杆上设有导向滑轮，与夹紧装置固定连接的钢丝绳依次经定滑轮和导向滑轮后绕紧在绞盘上。用以改变经过定滑轮的钢丝绳的走向，利于将绞盘设置在支柱受力最佳位置。

进一步地，所述旋转盘上均匀分布有多个太阳能电磁板，所述多个太阳能电磁板与蓄电池电连接。通过旋转盘上布置的多个太阳能电磁板将收集的太阳能转换为电能，而多个太阳能电磁板直接与蓄电池电连接，可直接为蓄电池供电，节约能源。

进一步地，所述夹紧装置包括衔接板、锁紧丝杆和微型步进电机，所述衔接板的底部设有移动导轨，移动导轨的两端对应设有固定板和移动板，所述锁紧丝杆对应穿设在固定板和移动板之间并驱动移动板沿移动导轨移动，所述微型步进电机与蓄电池电连接，且所述微型步进电机与转换控制器电连接。通过转换控制器控制微型步进电机驱动锁紧丝杆转动而带动与锁紧丝杆螺纹连接的移动板沿移动导轨移动，从而可智能化控制夹取不同尺寸的建筑材料，而在夹持建筑材料的固定板和移动板的夹持面上均设有橡胶材质的防滑凸起，可防止夹持的建筑材料向下滑动。

进一步地，还包括重力传感器、定位传感器和距离传感器，所述重力传感器、定位传感器和距离传感器分别与转换控制器电连接，且定位传感器和距离传感器设置在所述夹紧装置上；所述重力传感器设置在钢丝绳上。实时通过转换控制器监控夹紧装置夹持的建筑材料的重力、与地面的距离以及准确将建筑材料放置在设定位置。

如上所述，本发明的有益效果如下：

1、本发明中转换控制器可控制液压杆水平方向伸缩移动，经夹紧装置夹取的建筑材料通过液压杆自动化伸缩实现驱动夹取的建筑材料水平方向上移动，进一步，转换控制器控制伺服电机转动而带动支柱转动，从而驱动设置在支柱上的液压杆以及与液压杆连接的夹紧装置沿水平方向转动；与此同时，还包括驱动夹紧装置上下移动的驱动电机，蓄电池为驱动电机供电，且转动控制器可控制驱动电机转动可控制建筑材料的上移速度和位移，可将建筑材料放置在不同的位置和方向上，灵活度高。

2、本发明中的控制系统还包括设置在连接杆固定部底部的第一电磁铁和设置在夹紧装置顶部并与第一电磁铁对应位置设置的第二电磁铁，第一电磁铁和第二电磁铁分别与蓄电池和转换控制器电连接，在夹持建筑材料的夹紧装置被拉伸至最高处时，通过转换控制器控制驱动电机停止转动，与此同时，通过转换控制器控制第一电磁铁和第二电磁铁通电，通过第一电磁铁和第二电磁铁的强吸引力锁紧夹紧装置，从而提升夹紧装置的钢丝绳处于不受力的松弛状态，在支柱带动液压杆以及连接在液压杆上的夹紧装置转动转移建筑材料的过程中，松弛状态的钢丝绳可随支柱的转动而随绞盘绕紧或松开，避免转动运移建筑材料过程中，携带建筑材料的钢丝绳处于拉紧状态而驱动绞盘回转的不稳定现象。

3、本发明中的旋转盘上均匀分布有多个太阳能电磁板，多个太阳能电磁板与蓄电池电连接。通过旋转盘上布置的多个太阳能电磁板将收集的太阳能转换为电能，而多个太阳能电磁板直接与蓄电池电连接，可直接为蓄电池供电，节约能源。

4、本发明还包括重力传感器、定位传感器和距离传感器，重力传感器、定位传感器和距离传感器分别与转换控制器电连接，且定位传感器和距离传感器设置在夹紧装置上；重力传感器设置在钢丝绳上。实时通过转换控制器监控夹紧装置夹持的建筑材料的重力、与地面的距离以及准确将建筑材料放置在设定位置。

附图说明

图1为本发明一种基于旋转式的建筑材料运移装置及其控制系统的模块连接示意图；

图2为本发明一种基于旋转式的建筑材料运移装置及其控制系统中运移装置的示意图。

附图标记：01-液压杆、02-连接杆、03-支撑杆、04-支柱、05-旋转盘、06-底盘、07-夹紧装置、071-衔接板、072-锁紧丝杆、073-微型步进电机、074-移动导轨、075-固定板、076-移动板、08-伺服电机、09-卡套、10-支架、11-钢丝绳、12-绞盘、13-驱动电机、14-环形导轨、15-导向滑轮、16-定滑轮、18-固定齿链、19-齿轮、20-固定部、21-伸缩部、22-第一电磁铁、23-第二电磁铁、24-减震机构、25-弹簧、26-伸缩柱、27-挂钩。

具体实施方式

为了本技术领域的人员更好的理解本发明，下面结合附图和以下实施例对本发明作进一步详细描述。

请参考图1和图2所示，本实施例提供一种基于旋转式的建筑材料运移装置及其控制系统，包括通讯系统、转换控制器和蓄电池，蓄电池与转换控制器电连接；运移装置包括液压杆01、连接杆02、支撑杆03、支柱04、旋转盘05、底盘06和用于夹持建筑材料的夹紧装置07，且液压杆01通过导线与蓄电池电连接，连接杆02上端与液压杆01固定连接，连接杆02的下端与夹紧装置07铰接，支柱04下端穿过旋转盘05中心处与底盘06转动连接，支柱04上端通过支撑架设有驱动支柱04转动的伺服电机08，液压杆01通过卡套09与支柱04上端固定连接，伺服电机08与蓄电池电连接，且伺服电机08与转换控制器电连接；运移建筑材料时，蓄电池为转换控制器、液压杆01和伺服电机08提供电能，且转换控制器可控制液压杆01水平方向伸缩移动，经夹紧装置07夹取的建筑材料通过液压杆01自动化伸缩实现驱动夹取的建筑材料水平方向上移动；进一步，转换控制器控制伺服电机08转动而带动支柱04转动，从而驱动设置在支柱04上的液压杆01以及与液压杆01连接的夹紧装置07沿水平方向转动。

还包括驱动夹紧装置07向上移动的驱动电机13，驱动电机13与蓄电池电连接，且驱动电机13与转换控制器电连接，转动控制器可控制驱动电机13转动可控制建筑材料的上移速度和位移，可将建筑材料放置在不同的位置和方向上，灵活度高。

此外，运移装置还包括升降辅助组件，升降辅助组件包括定滑轮16、钢丝绳11和绞盘12，绞盘12与支柱04转动连接，且绞盘12的转动中心线与支柱04的轴线重合，与夹紧装置07固定连接的钢丝绳11经定滑轮16后绕紧在绞盘12上，驱动电机13可驱动绞盘12转动。驱动电机13驱动绞盘12转动的过程中同步带动与夹紧装置07固定连接的钢丝绳11绕绞盘12转动，实现夹紧装置07的升降；与此同时，连接杆02为伸缩杆，可随钢丝绳11拉伸夹紧装置07而同步向上移动，同时夹取建筑材料的夹紧装置07不仅与连接杆02连接，且通过钢丝绳11拉紧，夹紧装置07在自身重力作用下，受到连接杆02和钢丝绳11的拉力，受力稳定，可有效避免建筑材料在悬吊转移过程中出现惯性晃动的问题。

与此同时，驱动电机13通过支架10固定在底盘06上，绞盘12上下两端均设置有固定齿链18，驱动电机13的输出轴上设有与固定齿链18啮合的齿轮19。通过转换控制器控制驱动驱动电机13带动齿轮19转动，从而驱动绞盘12上与齿轮19啮合的固定齿链18转动，转动的绞盘12通过释放或收缩钢丝绳11带动与钢丝绳11连接的夹紧装置07升降，实现智能化控制地将建筑材料放置在不同的位置和方向上。

更进一步地，连接杆02包括固定部20和伸缩部21，所述伸缩部21包括数个相互套接在一起的圆柱形钢管。实现连接杆02竖直方向的伸缩，并对钢丝绳11的拉伸力起导向作用，避免建筑材料在悬吊转移过程中出现惯性晃动的问题。

具体地，运移装置还包括锁紧机构，锁紧机构包括设置在连接杆02固定部20底部的第一电磁铁22和设置在所述夹紧装置07顶部并与第一电磁铁22对应位置设置的第二电磁铁23，第一电磁铁22和第二电磁铁23分别与蓄电池和转换控制器电连接。在夹持建筑材料的夹紧装置07被拉伸至最高处时，通过转换控制器控制驱动电机13停止转动，与此同时，通过转换控制器控制第一电磁铁22和第二电磁铁23通电，通过第一电磁铁22和第二电磁铁23的强吸引力锁紧夹紧装置07，从而提升夹紧装置07的钢丝绳11处于不受力的松弛状态，在支柱04带动液压杆01以及连接在液压杆01上的夹紧装置07转动转移建筑材料的过程中，松弛状态的钢丝绳11可随支柱04的转动而随绞盘12绕紧或松开，避免转动运移建筑材料过程中，携带建筑材料的钢丝绳11处于拉紧状态而驱动绞盘12回转的不稳定现象。

进一步地，支撑杆03上端与所述液压杆01连接，支撑杆03下端嵌入旋转盘05内并通过滚轮与旋转盘05转动连接，所述旋转盘05上设有与滚轮相匹配的环形导轨14。可在支柱04转动的时候，随液压杆01和支柱04在旋转盘05内转动，减小支柱04在水平方向的扭矩，实现支柱04在驱动电机13的作用下稳定性的转动。

此外，支撑杆03上设有导向滑轮15，与夹紧装置07固定连接的钢丝绳11依次经定滑轮16和导向滑轮15后绕紧在绞盘12上。用以改变经过定滑轮16的钢丝绳11的走向，利于将绞盘12设置在支柱04受力最佳位置

进一步地，夹紧装置07包括衔接板071、锁紧丝杆072和微型步进电机073，衔接板071的底部设有移动导轨074，移动导轨074的两端对应设有固定板075和移动板076，锁紧丝杆072对应穿设在固定板075和移动板076之间并驱动移动板076沿移动导轨074移动，微型步进电机073与蓄电池电连接，且微型步进电机073与转换控制器电连接。通过转换控制器控制微型步进电机073驱动锁紧丝杆072转动而带动与锁紧丝杆072螺纹连接的移动板076沿移动导轨074移动，从而可智能化控制夹取不同尺寸的建筑材料，而在夹持建筑材料的固定板075和移动板076的夹持面上均设有橡胶材质的防滑凸起，可防止夹持的建筑材料向下滑动。

此外，在固定板075和移动板076的下端分别铰接有挂钩27。可通过悬吊的方式运移建筑材料，增加建筑材料的转移方式。

进一步地，旋转盘05上均匀分布有多个太阳能电磁板，多个太阳能电磁板与蓄电池电连接。通过旋转盘05上布置的多个太阳能电磁板将收集的太阳能转换为电能，而多个太阳能电磁板直接与蓄电池电连接，可直接为蓄电池供电，节约能源。

更进一步地，控制系统还包括重力传感器、定位传感器和距离传感器，重力传感器、定位传感器和距离传感器分别与转换控制器电连接，且定位传感器和距离传感器设置在所述夹紧装置07上；重力传感器设置在钢丝绳11上。实时通过转换控制器监控夹紧装置07夹持的建筑材料的重力、与地面的距离以及准确将建筑材料放置在设定位置。

此外，旋转盘与底盘间对称设置有两组减震机构24，两组减震机构24上端均与旋转盘固定连接，两组减震机构24下端均与底盘固定连接，减震机构24包括弹簧25和伸缩柱26，弹簧25套接在伸缩柱26外。有利于整个装置的缓冲作用，防止振动。

本例中，运移建筑材料时，蓄电池为转换控制器、液压杆01和伺服电机08提供电能，且转换控制器可控制液压杆01水平方向伸缩移动，经夹紧装置07夹取的建筑材料通过液压杆01自动化伸缩实现驱动夹取的建筑材料水平方向上的移动，且通过转换控制器控制启动升降辅助组件中的驱动电机13转动，并通过齿轮19和设置在绞盘12上的齿链传动同步实现套接在支柱04上绞盘12的转动，从而通过绕在绞盘12上的钢丝绳11经定滑轮16悬吊起夹取建筑材料的夹紧装置07，可实现建筑材料在竖直方向上的移动，且转动控制器可控制驱动电机13转动可控制建筑材料的上移速度和位移，可将建筑材料放置在不同的位置和方向上，灵活度高；与此同时，夹取建筑材料的夹紧装置07还通过连接杆02连接在液压杆01上，因此受力稳定，可有效避免建筑材料在悬吊转移过程中出现惯性晃动的问题。

进一步地，通过升降辅助装置将建筑材料提拉至最高处时，通过转换控制器控制第一电磁铁22和第二电磁铁23通电，避免驱动电机13停止时悬吊的建筑材料过重而带动支柱04转动，进而钢丝绳11受力不稳定产生危险性滑动，自动化控制建筑材料的升降移动。

此外，可实时通过重力传感器、定位传感器和距离传感器传输至转换控制器内的信息，监控夹紧装置07夹持的建筑材料的重力、与地面的距离以及准确将建筑材料放置在设定位置，并通过转换控制器可控制伺服电机08转动，从而驱动支柱04以及与支柱04固定连接的液压杆01在水平方向上转动，并带动支撑杆03在旋转盘05上沿环形导轨14移动，可从整体上驱动支柱04并带动夹取的建筑材料在水平方向上转动，实现夹取不同高度的建筑材料在水平方向的转动，从而可以将建筑材料放置在不同的位置和方向上，灵活度高。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本发明的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。