一种堆垛起重机新型夹具的制作方法

1.本实用新型涉及堆垛机设计领域，具体地，涉及一种堆垛起重机新型夹具。


背景技术：

2.生产过程中，常需对块状物料进行堆垛，从而方便物料的搬运以及存储，工矿企业中，最常见的块状物料为：炭块。炭块通常是指以石油焦、沥青焦为骨料，煤沥青为黏结剂生产的炭块，用作预焙铝电解槽做阳极材料，经过焙烧以后的阳极炭块具有稳定的几何形状，成形以后的阳极炭块通常需要进行搬运码垛。随着铝电解技术的发展，铝电解项目多采用500ka、600ka电解槽，电解单系列产能大，与电解配套的阳极组装车间产能加大，相应要求阳极炭块输送量加大。现有的堆垛机的输送能力有限，不能满足车间的生产需求，且现有的堆垛机在搬运过程中，会出现阳极炭块夹持不紧造成阳极炭块脱落破碎的现象，此外，现有的堆垛机在搬运过程中，完全依靠人工来控制起重机的工作，由于人工操作会带来误差，会使吊具撞击阳极炭块，或者没有夹紧阳极炭块，从而造成阳极炭块损伤，给企业带来严重的经济损失。
3.现有技术公开了：cn201821283875.7公开了一种阳极炭块堆垛起重机，包括主梁和端梁，主梁的两端装配在端梁上，还包括吊装装置、夹具装置和控制装置，所述吊装装置设置于主梁上，包括卷扬机、定滑轮组和动滑轮组，卷扬机包括动力单元和两个卷筒，两个卷筒分别设置于动力单元的两侧，两个卷筒分别经转轴与动力单元相连，卷筒上缠绕有封闭的钢丝绳，钢丝绳依次穿过定滑轮组和动滑轮组，动滑轮组和定滑轮组均有两组，两组定滑轮组分别设置于两个卷筒处，两个动滑轮组分别对应设置于夹具装置上；
4.所述夹具装置包括夹头支架及夹紧单元，两个动滑轮组分别设置于夹头支架的上端面上，且定滑轮组的位置与动滑轮组的位置上下对应，夹紧单元有多组，分别设置于夹头支架上，每组夹紧单元均包括两个相互对称设置的第一拉杆、第二拉杆、第一夹钳及第二夹钳，第一拉杆的上端与夹头支架铰接，第一拉杆的下端与第一夹钳的上端铰接，第一夹钳和第二夹钳均为l型，第一夹钳的下端与第二夹钳的中部铰接，第二夹钳的下端固定连接有夹板，夹板相对设置，且夹板与主梁垂直设置，两个第一夹钳的中间铰接有水平设置的安装板，第二夹钳的上端经第二拉杆与安装板铰接；
5.所述控制装置包括设置于动力单元上的第一编码器、设置于卷筒的尾部的第二编码器及设置于夹板的下端面的超声波传感器，第一编码器、第二编码器及超声波传感器均与控制器相连，控制器设置于起重机的电气室内，控制器控制连接卷扬机的动力单元。
6.现有技术技术公开一种通过夹具绳的两端分别与夹头支架的下端面和安装板的上端面固定连接，实现自重从而满足对炭块物料的夹取，但是其公开的技术方案中，夹具绳的松弛以及紧绷状态之间的切换并不方便，导致夹紧单元在夹持过程中，夹取不方便。


技术实现要素：

7.本实用新型解决的技术问题在于克服现有技术中夹取单元夹取不便的缺陷，提供
一种堆垛起重机新型夹具。
8.本实用新型的目的通过以下技术方案实现：
9.公开一种堆垛起重机新型夹具，所述夹具通过第一卷扬机连接起重机，所述夹具包括顶梁，以及至少一个用于夹取物料的夹头，所述夹头活动连接顶梁；所述夹头包括夹头支架、以及对称设置在夹头支架底端两侧的夹板架；所述顶梁、夹头支架以及夹板架之间通过铰接部件活动连接，所述夹头至少包括一组对称设计的铰接部件；所述顶梁上设置有第二卷扬机，所述第二卷扬机连接贯穿所述夹头支架的钢丝绳，所述钢丝绳位于夹头支架底端的主体上设置有承托板。
10.进一步地，所述铰接部件包括第一拉板、第二拉板以及第三拉板；所述第一拉板的一端与顶梁通过第一销轴连接，另一端与第二拉板的一端通过第二销轴连接；所述第二拉板的另一端与夹板架通过第三销轴连接，所述第二拉板的还通过第四销轴与夹头支架连接；所述第三拉板一端与夹头支架通过第五销轴连接，另一端与夹板架通过第六销轴连接。
11.更进一步地，所述夹具包括间隔设置的19个夹头。
12.更进一步地，所述夹头支架上还设置有与第二卷扬机连接的转轴，所述转轴与所述每个夹头通过钢丝绳连接。
13.进一步地，所述顶梁上设置有凸出所述顶梁侧壁、且具有通孔的导向板，所述夹头支架上设置有导向杆，所述导向杆一端穿过所述通孔。
14.进一步地，所述夹头上设置有用于识别所述导向杆位置从而判断所述钢丝绳状态的接近开关。
15.进一步地，所述夹板架之间的夹头支架底端上设置有检测所述夹板架之间是否存在物料的超声波检测开关。
16.进一步地，所述夹头支架的底端上设置有限制所述夹头支架与待抓取物料距离的限位装置，所述限位装置为门框形状。
17.进一步地，所述夹板架的夹持端内壁上固定连接夹板。
18.更进一步地，所述夹板上设有若干抓钉。
19.与现有技术相比，本实用新型缓的新型夹具，采用多跟相互铰接的拉板组合成铰接部件，从而形成一种自重式的夹头。同时通过第二卷扬机拉动钢丝绳，因为钢丝绳上固定连接有承托板，当承托板顶底在夹头支架的底端时，在第二卷扬机的拉动作用下，夹头支架将逐步向横梁靠近，此时在铰接部件的作用下，夹板架的两端将逐步远离，从而增加夹板架之间的距离，方便抓取炭块。在起重机作用下，所以夹头全部移动至待抓取位置，即待抓取的炭块处于夹板架之间，此时，第二卷扬机开始放绳，此时，两个夹板架是处于活动状态。随着起重机起吊顶梁，两者夹板架将逐步靠近，最终完全贴靠在炭块的两侧壁上，通过夹板架与炭块之间的摩擦力，从而克服炭块的重力，最终实现对炭块的搬运固定。
20.其具有以下有益效果：
21.1)通过第二卷扬机、钢丝绳以及承托板形成控制顶梁与夹头支架的距离的锁紧装置，锁紧装置的状态切换与夹板架的状态切换对应。通过第二卷扬机来实现锁紧装置的状态切换，无需人工操作、状态切换快、切换稳定，大大提高了本夹具的稳定性以及实用性。
22.2)通过设置接近开关，从而有效判断钢丝绳的状态，以便当钢丝绳异常时，能够进行及时维修。
23.3)设置超声波检测开关，检测夹头是否有效夹持物料以及吊运过程中，是否存在物料掉落。
24.4)通过设置导向板以及导向杆，使得在起吊过程中，夹具将做垂直运动，从而避免了起吊过程中，炭块的晃动。
25.5)转轴与每个夹头之间通过钢丝绳连接。通过第二卷扬机带动转轴旋转，从而即可完成对每个夹头的控制，每个夹头无需单独连接卷扬机，大大简化了总体结构。
附图说明
26.图1为本实用新型堆垛起重机新型夹具的结构示意图；
27.图2为本实用新型堆垛起重机新型夹具夹取状态下结构示意图；
28.图3为本实用新型堆垛起重机新型夹具待夹取状态下结构示意图。
29.顶梁-1；夹头支架-2；夹板架-3；第二卷扬机-5；钢丝绳-6；承托板-7；第一拉板-40、第二拉板-41；第三拉板-42；第一销轴-44；第二销轴-45；第三销轴-46；第四销轴-47；第五销轴-48；第六销轴-49；导向板-8；导向杆-9；限位装置-10；夹板-11。
具体实施方式
30.为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本实用新型进行详细阐述。
31.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术，但是，本技术还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本技术的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
32.另外，在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
33.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
34.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例
或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
35.实施例1
36.如图1所示，一种堆垛起重机新型夹具，夹具通过第一卷扬机连接起重机，夹具包括顶梁1，以及至少一个用于夹取物料的夹头，夹头活动连接顶梁1；夹头包括夹头支架2、以及对称设置在夹头支架2底端两侧的夹板架3；顶梁1、夹头支架2以及夹板架3之间通过铰接部件活动连接，夹头至少包括一组对称设计的铰接部件；顶梁1上设置有第二卷扬机5，第二卷扬机5连接贯穿夹头支架2的钢丝绳6，钢丝绳6位于夹头支架2底端的主体上设置有承托板7。
37.本装置的工作原理为：未抓取炭块等块状物料前，第二卷扬机5拉紧钢丝绳6，此时位于钢丝绳上的承托板7将逐步靠近夹头支架2，最终承托板7完全贴靠在夹头支架2的底端，随着第二卷扬机5的继续运行，那么承托板7将带动夹头支架2朝向顶梁运动。由于顶梁1、夹头支架2以及夹板架3之间是通过铰接部件活动连接的，因此当夹头支架2朝向顶梁1运动时，位于夹头支架2底端两侧的夹板架3将逐步远离，两个夹板架3的距离越来越大，直到两者的间距大于炭块尺寸。炭块的尺寸一般在1700cm左右，因此，一般将夹板架3的最大距离控制在1900cm左右。当夹板架3的实际距离达到最大距离时，此时第二卷扬机5不在继续运行，并且一直使得钢丝绳6保持绷紧状态。钢丝绳6以及承托板7构成了固定顶梁1与夹头支架2距离的锁紧结构，此时，当顶梁1上有向上拉力时，因为顶梁1与夹头支架2的距离不会再有变化。
38.起重机上的吊运装置(第一起重机)通过滑轮组、缆绳等来接顶梁1，从而实现对整体夹具的吊运。当需要抓取物料时，起重机上的吊运装置开始运动，控制夹具首先移动至炭块的正上方，然后缓慢下放夹具，直到炭块完全处于夹板架3之间。此时，第二卷扬机开始旋转，逐步松绳。当第二卷扬机松绳子后，即锁紧结构对顶梁1与夹头支架2的距离不再有限制。因此，起重机的第一卷扬机向上吊起顶梁时，易于理解的是，随着顶梁的向上运动，两个夹板架3将逐步靠近，直至夹板架3完全紧靠在炭块的侧表面上。通过夹板架3与炭块的表面摩擦力，从而克服炭块的重力，实现对炭块的吊运。
39.当将炭块吊运只指定位置后，起重机继续下放顶梁1，当第一卷扬机对顶梁1的向上拉力小于顶梁1重力时，顶梁1在自身重力作用下，将朝向夹头支架2运动。通过顶梁的自重，,两个夹板架3将相对远离，同时，为了加快两个夹板架3的相反运动，此时第二卷扬机5再次向上拉伸钢丝绳6。最终使得两个夹板架3与炭块之间不存在接触，即完成了炭块的整个吊运，堆垛。
40.铰接部件的具体结构为：包括第一拉板40、第二拉板41以及第三拉板42；第一拉板40的一端与顶梁1通过第一销轴44连接，另一端与第二拉板41的一端通过第二销轴45连接；第二拉板41的另一端与夹板架3通过第三销轴46连接，第二拉板41的还通过第四销轴47与夹头支架2连接；第三拉板42一端与夹头支架2通过第五销轴48连接，另一端与夹板架3通过第六销轴49连接。第一拉板40、第二拉板41构成顶梁1与夹头支架2之间的铰接连接关系，第三拉板42通过两个销轴活动连接夹头支架2以及夹板架3，第二拉板41、第三拉板42构成夹具左侧的夹板架3的铰接连接。从而方便夹板架3的张开或闭合动作。
41.本夹具通过第二卷扬机5带的钢丝绳6运动，同时在钢丝绳6上设置承托板7，限定
顶梁1与夹头支架之间的距离，从而起到锁紧作用。通过第二卷扬机5的工作，实现了对夹板架3的运动控制。无需人工操作，且操作简单、稳定。
42.在本实施例中，夹具包括间隔设置的19个夹头，即一次性可以对19块炭块进行搬运、堆垛，大大提高了生产效率。同时，夹头支架2上还设置有与第二卷扬机5连接的转轴，转轴与每个夹头通过钢丝绳6连接。通过设置一根转轴，第二卷扬机5带动转轴旋转，每个夹头与转轴之间通过钢丝绳6连接，每根钢丝绳6上对应设置有承托板7。通过此设计，仅仅只需配备一个第二卷扬机5，通过卷扬机5带动转轴旋转，从而实现所有夹头的控制。
43.在本实施例中，还可以在夹头支架2的底端上设置有限制夹头支架2与待抓取物料(炭块)距离的限位装置10，限位装置10，可以设置为门框形状，具体为中空的方形框。当抓取炭块时，通过限位装置10即可判断夹具与炭块直接的实际距离。
44.实施例2
45.一种堆垛起重机新型夹具，夹具通过第一卷扬机连接起重机，夹具包括顶梁1，以及至少一个用于夹取物料的夹头，夹头活动连接顶梁1；夹头包括夹头支架2、以及对称设置在夹头支架2底端两侧的夹板架3；顶梁1、夹头支架2以及夹板架3之间通过铰接部件活动连接，夹头至少包括一组对称设计的铰接部件；顶梁1上设置有第二卷扬机5，第二卷扬机5连接贯穿夹头支架2的钢丝绳6，钢丝绳6位于夹头支架2底端的主体上设置有承托板7。
46.本实施例与实施例1的区别点在于：顶梁1上设置有凸出顶梁1侧壁、且具有通孔的导向板8，夹头支架2上设置有导向杆9，导向杆9一端穿过通孔。导向板8以及导向杆9构成定位导向装置，有效避免了夹具在吊运过程中的晃动。
47.在本实施例中，还可以在夹头上设置有用于识别导向杆9位置从而判断钢丝绳6状态的接近开关。通过接近开关，当钢丝绳6断裂时，锁紧装置刚不再起作用，那么导向杆9的位置将无法被接近开关识别。夹板架3之间的夹头支架2底端上设置有检测夹板架3之间是否存在物料的超声波检测开关。通过设置接近开关以及超声波检测开关，可以实现对夹具状态的实时监控。
48.实施例3
49.一种堆垛起重机新型夹具，夹具通过第一卷扬机连接起重机，夹具包括顶梁1，以及至少一个用于夹取物料的夹头，夹头活动连接顶梁1；夹头包括夹头支架2、以及对称设置在夹头支架2底端两侧的夹板架3；顶梁1、夹头支架2以及夹板架3之间通过铰接部件活动连接，夹头至少包括一组对称设计的铰接部件；顶梁1上设置有第二卷扬机5，第二卷扬机5连接贯穿夹头支架2的钢丝绳6，钢丝绳6位于夹头支架2底端的主体上设置有承托板7。
50.本实施例与上述实施例的区别点在于：为了增加夹板架3与炭块之间的摩擦力，保证吊运过程中炭块不会掉落，可以在夹板架3的夹持内壁上设置有表面摩擦系数大的夹板11。同时，还可以在夹板11上设置多个抓钉，从而进一步保证夹板11与炭块之间的作用力。
51.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型的技术方案所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。