一种长杆料起吊装置及其使用方法与流程

本发明涉及一种长杆料起吊装置及其使用方法，属于搬运工装技术领域。

背景技术：

向货运货运火车车厢这类凹工位中，装卸长杆料，尤其是钢棒料，例如：长2800mm的钢棒料向货运货运火车车车厢中装卸，钢棒料与货运火车车厢的内宽度2900mm相近，如果用普通吊车和电磁铁，将钢棒料长度吊起或者吊入货运火车车厢，由于吊车和电磁铁吸盘之间是钢丝绳悬吊，在吊入或者吊出货运火车车箱，很容易刮侧壁导致安全事故。所以将长杆料吊入或者吊出内凹工位的内部，如果内凹工位开口长度小于长杆料的长度，需要人工进入内凹工位的内部进行操作，存在安全隐患，工作效率低；如果只用常规吊绳容易脱落，产生生产安全事故；所以需要一种人在凹工位的外部，不需要人工进入凹工位的内部的装置来解决现有的长杆料装入凹工位不便的问题。

技术实现要素：

本发明针对现有的长杆料向凹工位中装卸不便且存在安全隐患的问题，提供一种长杆料起吊装置及其使用方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种长杆料起吊装置，其特殊之处在于，包括横梁，横梁下方两端分别安装固定杆和上摆杆，固定杆焊接在横梁上，上摆杆铰接在横梁上，固定杆的下方铰接一个电磁铁，上摆杆具有中空的内腔且侧壁上开有卡槽，带有限位销下摆杆插装在上摆杆的内腔中且限位销位于卡槽内，下摆杆的底部铰接一个电磁铁；所述的上摆杆的内腔中还安装一个拉簧，拉簧两端分别连接上摆杆和下摆杆。固定杆与上摆杆具有相同的长度。

在上述技术方案的基础上，本发明为了达到使用的方便以及装备的稳定性，还可以对上述的技术方案作出如下的改进：

进一步，所述的固定杆为钢管，钢管的一端焊接封闭板，封闭板上焊接铰接耳。

进一步，所述的上摆杆为钢管，钢管的一端焊接封闭板，封闭板上焊接铰接耳，卡槽开在钢管的侧壁上。

进一步，所述的下摆杆为钢管，钢管的一端焊接封闭板，封闭板上焊接铰接耳。下摆杆的钢管可以插装在摆杆内。

进一步，所述的上摆杆的封闭板内板面上焊接钩环，下摆杆的封闭板内板面上焊接钩环；拉簧的两端具有拉钩，拉钩钩挂在钩环上。

进一步，所述的横梁为钢管。

本申请中的使用的钢管主要是方钢管，也可以是圆钢管；

同时，本申请中还提供了上述的起吊装置的使用方法：

一种长杆料起吊装置的使用方法，其特殊之处在于，包括如下的步骤：

步骤一，吊车通过钢丝绳连接横梁，吊车将起吊装置吊运到凹工位的外部，此时，拉簧处于收缩状态，两个电磁铁位于同一高度；

步骤二，吊车将起吊装置向下放，起吊装置运动到凹工位的内部，两个电磁铁遥控充磁吸附长杆料；

步骤三，吊车拉起起吊装置向上运动，吸附在两个电磁铁上的长杆料随之向上运动，在重力作用下，下摆杆与上摆杆相对滑动，拉簧由收缩状态变为拉伸状态，起到缓冲作用，下摆杆上的限位销在上摆杆的卡槽内滑动并起到卡位的作用；

步骤四，吊车将起吊装置移动到指定位置后，电磁铁反充磁放下长杆料。

本发明的优点在于：节能环保，不需要吊具额外的动力设备如电缸、液压缸、电机等；自动化提升提高生产率；降低人工劳动强度。

附图说明

图1为本申请的一种长杆料起吊装置的结构示意图；

图2为图1的起吊装置的拉簧安装状态示意图；

图3为起吊装置的使用状态示意图。

附图标记记录如下：1-横梁，2-固定杆，3-电磁铁，4-上摆杆，4.1-卡槽，5-下摆杆，5.1-限位销，6-拉簧，7-长杆料。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

一种长杆料起吊装置(参见图1、2)，包括横梁1，横梁1下方两端分别安装固定杆2和上摆杆4，固定杆2焊接在横梁1上，上摆杆4铰接在横梁1上，固定杆2的下方铰接一个电磁铁3，上摆杆4具有中空的内腔且侧壁上开有卡槽4.1，带有限位销5.1下摆杆5插装在上摆杆4的内腔中且限位销5.1位于卡槽4.1内，下摆杆5的底部铰接一个电磁铁3；所述的上摆杆4的内腔中还安装一个拉簧6，拉簧6两端分别连接上摆杆4和下摆杆5。

对上述的实施方式中的起吊装置，还可以做如下的优化和改进，以下的改进可以单独或者组合使用：

所述的固定杆2为钢管，钢管的一端焊接封闭板，封闭板上焊接铰接耳。

所述的上摆杆4为钢管，钢管的一端焊接封闭板，封闭板上焊接铰接耳，卡槽4.1开在钢管的侧壁上。

所述的下摆杆5为钢管，钢管的一端焊接封闭板，封闭板上焊接铰接耳。

所述的上摆杆4的封闭板内板面上焊接钩环，下摆杆5的封闭板内板面上焊接钩环；拉簧6的两端具有拉钩，拉钩钩挂在钩环上。

所述的横梁1为钢管。

上述的实施例中的起吊装置的使用方法如下：

一种长杆料起吊装置的使用方法，(参见图1-3)，包括如下的步骤：

步骤一，吊车通过钢丝绳连接横梁1，吊车将起吊装置吊运到凹工位的外部，此时，拉簧6处于收缩状态，两个电磁铁3位于同一高度；

步骤二，吊车将起吊装置向下放，起吊装置运动到凹工位的内部，两个电磁铁3遥控充磁吸附长杆料7；

步骤三，吊车拉起起吊装置向上运动，吸附在两个电磁铁上的长杆料7随之向上运动，在重力作用下，下摆杆5与上摆杆4相对滑动，拉簧6由收缩状态变为拉伸状态，起到缓冲作用，下摆杆5上的限位销5.1在上摆杆4的卡槽4.1内滑动并起到卡位的作用；具体的，吊车通过起吊装置由凹工位的内部向上运动。电磁铁3和电磁铁3遥控充磁吸附长杆料7。电磁铁3拉动长杆料7。电磁铁3侧向滑动由长杆料7上的一端定位块止动。电磁铁3侧向滑动由长杆料7上的另外一端定位块止动。由于上摆杆4和下摆杆5的内部分通过拉簧6的拉力不够提供起重状态下的受力(若下摆杆5、限位销5.1和电磁铁3三者质量和重力让拉簧6收缩状态；下摆杆5、限位销5.1、电磁铁3和长杆料7质量和重力让拉簧6伸长状态，)，拉簧6由收缩状态逐渐向伸长状态转变。由于上摆杆4和下摆杆5在此过程中不承受长杆料7的重力。电磁铁3拉动长杆料7的过程中，长杆料7的一端角部与地面摩擦。长杆料7非摩擦一端提起。由于上摆杆4和下摆杆5的内部分通过拉簧6的拉力不够提供起重状态下的受力，拉簧6由收缩状态逐渐向伸长状态转变。当上摆杆4上的卡槽4.1与下摆杆5的限位销5.1组成机械限位触发时刻。由于上摆杆4和下摆杆5承受长杆料7的重力，电磁铁3和电磁铁3共同承受重力。由于长杆料7倾斜起吊。长杆料7的长度在倾斜状态下的水平投影小于凹工位的外部向下运动进入凹工位的开口水平宽度。吊车通过起吊装置由凹工位的内部向上运动。吊车通过起吊装置由凹工位的内部向上运动出凹工位的内部。以上为起吊过程。吊放过程可逆。

步骤四，吊车将起吊装置移动到指定位置后，电磁铁反充磁放下长杆料。

若吊车升降运动参与吊车升降运动、重力、刚性连杆起吊装置的变位特性、电磁力和长杆料的一端角部与地面摩擦力。可以耦合两轴联动实现长杆料的绕一端角部与地面点可控角速度提升。可控角速度可以为任何动力学规划的角加速度矢量形式。

吊车通过钢丝绳，可以控制固定杆2的上下和左右移动。横梁1一端焊接的固定杆2的一端与电磁铁3铰链链接，电磁铁3在重力作用下自然下垂，横梁1的另一端与上摆杆4铰链链接，上摆杆4在重力作用下自然下垂。上摆杆4和下摆杆5的内壁组成直线运动副。上摆杆4和下摆杆5的内部分通过拉簧6的拉力提供非起重状态下的收缩状态。上摆杆4上的卡槽4.1与下摆杆5的限位销5.1组成机械限位。下摆杆5的一端与电磁铁3铰链链接，电磁铁3在重力作用下自然下垂。两个电磁铁3可以遥控充磁吸附或者反冲磁丢弃长杆料。吊车通过起吊装置可以让长杆料吊入或者吊出内凹工位的内部。内凹工位开口长度小于长杆料的长度。

长杆料的特征为长条形态。可以通过多组并联，不仅仅应用于吊车通过起吊装置可以让长杆料吊入或者吊出内凹工位的内部。内凹工位开口长度小于长杆料的长度。可以通过两组并联的方式，实现平板类工件，应用于吊车通过并联的起吊装置可以让平板类工件吊入或者吊出内凹工位的内部。内凹工位开口长度小于平板类工件一侧长度。

以背景技术中的货运火车装入钢棒料为例，钢棒料能在吊入或者吊出货运火车车厢过程中钢棒料与水平面倾斜一定角度例如30°，钢棒料在水平宽度上的投影2800mm×cos30°＝2425mm，在吊入或者吊出货运火车车箱的水平方向上的间隙由2900-2800＝100mm，提升到2900-2425＝475mm。采用本申请的方式，不需要在凹工位内安排人工，只要将长杆料用电磁铁吸起，由于上摆杆和下摆杆之间采用滑动的方式连接，长杆料的投影长度变短，可以轻松简单的装入凹工位内，通过左右或者前后移动，就可以将长杆料放置在准确的位置上，有效的提高效率。

长杆料起吊装置中的吊车和钢丝绳可以用直角坐标机器人替代，实现全程刚性(没有钢丝绳晃动)直角坐标机器人通过起吊装置可以让长杆料吊入或者吊出内凹工位的内部。内凹工位开口长度小于长杆料的长度。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。