本發(fā)明屬于氣動機械技術領域，涉及一種負載自適應氣動平衡吊裝置。

背景技術：

作為一種在車間內(nèi)使用的新型機械化吊運工具，平衡吊在中小批量多品種生產(chǎn)加工中運用極廣。小批量多品種的中等重量物件的搬運工作機械化是長期以來一直存在的難以解決的困難。通常，以前常采用吊車和電動葫蘆等搬運工具，但是這難以保證在流水線上的機械化生產(chǎn)。傳統(tǒng)的搬運效率低、精度低，而且方向也會受到限制，所以在很多情況下這并不能滿足生產(chǎn)需求。平衡吊的出現(xiàn)很好的解決了這些棘手的問題。

平衡吊是一種新型的物料吊運設備，它采用獨特的螺旋升降機構(gòu)來升降重物，代替人力勞動來減輕勞動強度的機械設備。平衡吊以其“平衡重力”使得運動平滑，操作省力、簡單，特別適用于頻繁搬運、裝配的崗位工序，可大大減輕勞動強度，提高工作效率。平衡吊具有斷氣和誤操作保護功能。當主供氣源斷氣時，自鎖裝置工作使平衡吊不會突然墜落。平衡吊使得裝配方便快捷，定位精確，物料在額定行程內(nèi)處于三維空間懸浮狀態(tài)，物料上下左右旋轉(zhuǎn)可任意手動完成。

授權公告號為CN 201390617 Y的中國專利公開了一種氣動平衡吊，包括安置在殼體內(nèi)的卷筒、纏繞在卷筒上的纜繩，所述卷筒的內(nèi)孔制有螺紋，與支撐在殼體上的絲桿構(gòu)成螺旋副，所述卷筒的一端與活塞軸向約束，所述活塞位于殼體內(nèi)的活塞腔中。所述殼體有筒體和分別固定在筒體兩端的前蓋和后蓋構(gòu)成。所述殼體的兩端分別通過前蓋中心螺桿和后蓋中心螺桿支撐滾珠絲桿。所述殼體上通過與之固定連接的上吊鉤座裝有上吊鉤，所述纜繩的下端連接下吊鉤。上述專利技術中的平衡吊實質(zhì)上還是工廠里常用的電葫蘆起重機，只是從電控制變?yōu)榱藲鈩涌刂啤２煌谏鲜鰧＠夹g，本發(fā)明是一種以平衡桿系為主要特征的吊運裝置，采用的是自適應氣動控制系統(tǒng)，主要運用了桿系的平衡原理和放大尺原理，操作者只需幾公斤的力就能使幾十甚至上千公斤的重物在上下、前后、水平回轉(zhuǎn)三維空間輕巧自如的吊裝，由于底部可以裝在小車上故大大增加了平衡吊的適用性。相比較來說，本發(fā)明平衡吊裝置的最大特點是能夠自適應負載，克服了傳統(tǒng)平衡吊只能定載荷起吊的不足，操作平穩(wěn)不會像電葫蘆那樣吊裝物體后搖晃，操作方便簡單，只需手扶物件便能在三維空間內(nèi)移動，安全性好，有過載保護設備，而現(xiàn)有的電葫蘆吊裝用的是鋼索，存在一定的安全隱患。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術存在的缺陷而提供一種結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，安全穩(wěn)定性好，工作效率高，經(jīng)濟實用性好的負載自適應氣動平衡吊裝置。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案來實現(xiàn)：

一種負載自適應氣動平衡吊裝置，該裝置包括下底座、通過第一內(nèi)置軸承與下底座連接的上底座、與上底座頂部鉸接的四連桿、與四連桿傳動連接的氣動控制系統(tǒng)、分別設置在四連桿前后兩端的起吊固定單元以及重物塊，所述的氣動控制系統(tǒng)包括與上底座固定連接的氣動控制箱以及與氣動控制箱相連接的氣壓缸，該氣壓缸的氣壓桿頂部與四連桿鉸接，所述的氣壓桿在氣壓缸的調(diào)控下，帶動四連桿以上底座與四連桿的鉸接處為杠桿支點，進行杠桿起吊作業(yè)。

所述的氣動控制箱中設有氣動控制單元，該氣動控制單元包括氣源、與氣源依次連接的過濾器、并聯(lián)氣流導向機構(gòu)以及換向控制閥，該換向控制閥通過氣管與氣壓缸相連通。

所述的并聯(lián)氣流導向機構(gòu)由相互并聯(lián)設置的第一氣流導向管路、第二氣流導向管路及第三氣流導向管路構(gòu)成，其中，所述的第一氣流導向管路上設有精密氣控調(diào)壓閥，所述的第二氣流導向管路上沿氣流方向依次設有空載先導型減壓閥及梭動閥，該梭動閥與精密氣控調(diào)壓閥相連通，所述的第三氣流導向管路上設有中斷型三位三通閥。

所述的第二氣流導向管路與第一氣流導向管路之間還設有雙向節(jié)流閥。

所述的第三氣流導向管路與第二氣流導向管路之間沿氣流方向還設有換向健A以及儲氣囊。

所述的起吊固定單元包括水平設置在四連桿前端的鉤桿、與鉤桿固定連接的底桿以及設置在底桿底部的吊鉤。

所述的鉤桿通過第二內(nèi)置軸承與四連桿固定連接。

所述的底桿為倒L字型底桿。

所述的倒L字型底桿頂部的水平段為多節(jié)可伸縮式水平段。

所述的倒L字型底桿頂部的水平段通過卡箍與鉤桿固定連接。

所述的下底座的底部設有支撐板，該支撐板上均勻布設有多個螺紋孔。

本發(fā)明的設計思路是將現(xiàn)有的定載荷起吊改進成變載荷自適應吊重，既保留了現(xiàn)有起吊結(jié)構(gòu)簡單快捷的技術優(yōu)點，又能有效克服現(xiàn)有起吊結(jié)構(gòu)存在的只能定載荷起吊、效率低等缺點。本發(fā)明既注重結(jié)合機械、氣壓控制的當前最新發(fā)展，也力求整體結(jié)構(gòu)的簡單合理化，具有很好的推廣性，對企業(yè)的發(fā)展有一定的促進作用。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下特點：

1)通過平衡吊主體和氣動控制單元以及抓取夾具的配合，使得該平衡吊具有方便提起重物，降低勞動強度，提高工作效率；

2)由于氣動控制單元能夠達到負載自適應的效果，可以隨停隨啟，使用靈活性更強，便于快速調(diào)節(jié)，能適用于不同載荷的起吊；

3)由于在上底座與下底座之間采用第一內(nèi)置軸承，進而能夠方便平衡吊在水平位置內(nèi)360°自由旋轉(zhuǎn)移動，空間靈活度好，實用性強；

4)由于將鉤桿通過第二內(nèi)置軸承與四連桿固定連接，并采用水平段為多節(jié)可伸縮式水平段的倒L字型底桿，進一步加大了整個平衡吊在水平方向移動調(diào)節(jié)的幅度范圍；

5)由于下底座的支撐板上預留有螺紋孔，可以將整個平衡吊固定于移動設備上，大大增加平衡吊的適用范圍。

附圖說明

圖1為本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明氣動控制單元的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中標記說明：

1—下底座、2—第一內(nèi)置軸承、3—上底座、4—氣動控制箱、5—氣壓缸、6—氣壓桿、7—重物塊、8—四連桿、9—第二內(nèi)置軸承、10—鉤桿、11—卡箍、12—底桿、41—氣源、42—過濾器、43—中斷型三位三通閥、44—空載先導型減壓閥、45—梭動閥、46—儲氣囊、47—精密氣控調(diào)壓閥、48—雙向節(jié)流閥、49—換向控制閥、411—第一氣流導向管路、412—第二氣流導向管路、413—第三氣流導向管路、414—換向健A。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。

實施例：

如圖1所示，一種負載自適應氣動平衡吊裝置，該裝置包括下底座1、通過第一內(nèi)置軸承2與下底座1連接的上底座3、與上底座3頂部鉸接的四連桿8、與四連桿8傳動連接的氣動控制系統(tǒng)、分別設置在四連桿8前后兩端的起吊固定單元以及重物塊7，氣動控制系統(tǒng)包括與上底座3固定連接的氣動控制箱4以及與氣動控制箱4相連接的氣壓缸5，該氣壓缸5的氣壓桿6頂部與四連桿8鉸接，氣壓桿6在氣壓缸5的調(diào)控下，帶動四連桿8以上底座3與四連桿8的鉸接處為杠桿支點，進行杠桿起吊作業(yè)。

其中，氣動控制箱4中設有氣動控制單元，該氣動控制單元包括氣源41、與氣源41依次連接的過濾器42、并聯(lián)氣流導向機構(gòu)以及換向控制閥49，該換向控制閥49通過氣管與氣壓缸5相連通。

并聯(lián)氣流導向機構(gòu)由相互并聯(lián)設置的第一氣流導向管路411、第二氣流導向管路412及第三氣流導向管路413構(gòu)成，其中，第一氣流導向管路411上設有精密氣控調(diào)壓閥47，第二氣流導向管路412上沿氣流方向依次設有空載先導型減壓閥44及梭動閥45，該梭動閥45與精密氣控調(diào)壓閥47相連通，第三氣流導向管路413上設有中斷型三位三通閥43。第二氣流導向管路412與第一氣流導向管路411之間還設有雙向節(jié)流閥48。第三氣流導向管路413與第二氣流導向管路412之間沿氣流方向還設有換向健A414以及儲氣囊46。

起吊固定單元包括水平設置在四連桿8前端的鉤桿10、與鉤桿10固定連接的底桿12以及設置在底桿12底部的吊鉤。鉤桿10通過第二內(nèi)置軸承9與四連桿8固定連接。底桿12為倒L字型底桿。倒L字型底桿頂部的水平段為多節(jié)可伸縮式水平段。倒L字型底桿頂部的水平段通過卡箍11與鉤桿10固定連接。

在實際應用時，氣動控制系統(tǒng)在氣源正常給氣的情況下，換向控制閥49處于接通狀態(tài)，氣壓缸5內(nèi)部的氣體壓力由精密氣控調(diào)壓閥47決定?？蛰d起重時，氣體依次經(jīng)氣源41、過濾器42、空載先導型減壓閥44、梭動閥45，然后到達精密氣控調(diào)壓閥47的控制端。精密氣控調(diào)壓閥47的控制壓力值由空載先導型減壓閥44的輸出值決定，從而通過精密氣控調(diào)壓閥47控制了氣壓缸5的氣體壓力，此時，工作人員可全程上下拖動吊鉤，并準確停留在任意位置。

重載起重時，提前將氣動控制系統(tǒng)中的換向鍵A 414打開，使儲氣囊46和氣壓缸5相連通。然后，將中斷型三位三通閥43開到右位，氣體依次經(jīng)氣源41、過濾器42、中斷型三位三通閥43、雙向節(jié)流閥48到達氣壓缸5，氣壓缸5帶動氣壓桿6推動四連桿8向上移動，使重物上升，同時氣體也到達儲氣囊46。當重物剛離開地面(例如，支撐平臺)，將中斷型三位三通閥43開到中位，此時物件靜止，并且儲氣囊46內(nèi)的氣壓和氣壓缸5內(nèi)的氣壓相等。將換向鍵A 414換到截止狀態(tài)，儲氣囊46處于保壓狀態(tài)，并經(jīng)梭動閥45控制精密氣控調(diào)壓閥47的輸出，從而控制氣壓缸5內(nèi)部的氣體壓力總是與儲氣囊46內(nèi)的氣壓值相等，達到負載自適應的狀態(tài)，此時工作人員可全程輕松上下拖動所吊重物，并可以準確停留在任意位置。

當卸載重物時，將換向鍵A 414切換到接通狀態(tài)，再將中斷型三位三通閥43切換到左位狀態(tài)。此時，氣壓缸5和儲氣囊46內(nèi)的氣體會通過換向控制閥49排到大氣中，從而降低了氣壓缸5和儲氣囊46內(nèi)部的壓力，使物件下降，并且儲氣囊46內(nèi)部氣壓變成零，為下一次重載起重過程做準備。當氣源41處發(fā)生意外事故，造成氣源41送氣終斷或者送氣不足情況時，換向控制閥49會及時轉(zhuǎn)換到截止狀態(tài)，避免氣壓缸5內(nèi)的氣體外泄，防止提升的物件迅速下落，保護正在施工作業(yè)的工作人員的人身安全。

上述的對實施例的描述是為便于該技術領域的普通技術人員能理解和使用發(fā)明。熟悉本領域技術的人員顯然可以容易地對這些實施例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應用到其他實施例中而不必經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動。因此，本發(fā)明不限于上述實施例，本領域技術人員根據(jù)本發(fā)明的揭示，不脫離本發(fā)明范疇所做出的改進和修改都應該在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。