专利名称：异型角材真空吸盘吊具及吸吊方法
技术领域：
本发明涉及真空吊具，特别涉及一种用于异型角材搬运的真空吸盘吊具及吸吊方法。所谓异型角材，特指截面外形涉及等边直角的异型管、异型桩等型材，尤其包含空心方桩、实心方桩、异型钢管、角钢等型材。
背景技术：
真空吊具早在上世纪中期就在发达国家被大量使用，我国对真空吊具的认识始于上世纪末期，于本世纪初得到不断的发展，目前真空吊具在国内已被使用在各行各业。针对本发明涉及的一种用于异型角材并吸附两个直角面的真空搬运吊具，下面以异型角材中的一种空心方桩为背景阐述其发展现状。 在国外，2000年日本开发了预应力空心高强混凝土空心方桩(简称“空心方桩”)，在《岩土工程界》杂志第10卷第2期中报道了 “日本对空心方桩的使用已经占所有桩型的40%，可见空心方桩的优势，美国也类似日本，2003年空心方桩的使用达到了 9000万米，占总用桩量的35%”。2007年后空心方桩在国内市场开始快速发展，对整个预制桩行业造成了一定的冲击，其节能、节材、降耗符合循环经济发展的需要，被列为住建部《2010年建设行业科技成果推广项目》(建科评〔2011〕I号)，要求有条件地区的工程，特别是国家或省市重点工程，应优先选用该产品。国内外建筑业对空心方桩的大量需求也迎来了空心方桩的高速发展，然而空心方桩的生产线仍然采用传统的脱模吊装工艺，在《中华人民共和国建材行业标准》(JC/T2029—2010 )中，要求长度小于15m的空心方桩采用两头勾吊法或两点吊，长度大于15m且小于30m的空心方桩或拼接桩，采用四点吊。在实际生产中，这种吊装的方式为两点或多点受力，方桩容易变形或产生损伤，甚至产生断裂，易发生安全事故。因此，在本技术领域开发出安全高效的异型角材搬运吊具成为这个行业发展的必然要求。
发明内容
本发明的任务是提供一种异型角材真空吸盘吊具及吸吊方法，它解决了生产中出现的多种问题，提高了吊具的使用寿命，消除了吸盘吸附过程中吸盘橡胶磨损严重、易被拉扯脱落的问题，引入了新的对中导向机构，增加了吊具水平放置自检测功能、吸盘的横向调节误差自补偿功能，缩短了操作定位时间，增加了操作定位的成功率，减少了由于吊具原因造成生产中断的次数，提高了异型角材(空心方桩)的生产效率。本发明的技术解决方案如下
一种异型角材真空吸盘吊具，它包括真空吊具主梁、真空吸盘组、真空泵及控制系统，真空吸盘组安装在真空吊具主梁上，它还包括对中导向机构，至少两组对中导向机构安装在真空吊具主梁上；所述真空吸盘组包含两个真空吸盘、横向调节弹簧、竖直导向轴、竖直调节弹簧，两个真空吸盘之间安置横向调节弹簧以调节相互之间的横向位移，竖直导向轴安置在真空吸盘的顶部，竖直调节弹簧连接竖直导向轴；
所述对中导向机构包含倒V形支腿、滚轮、向下导向弹簧、导向套件、导向轴以及向下位移调节杆，每个对中导向机构配有四个以上滚轮，滚轮安装在倒V形支腿上，导向套件设置在倒V形支腿上部，在导向套件内支撑装设向下导向弹簧，在导向套件顶部安装导向轴，在导向套件的上件内部悬设有向下位移调节杆。所述两个真空吸盘的吸盘面呈90°夹角。所述真空吸盘组与真空吊具主梁之间设有缓冲弹簧。 所述真空吸盘组上配有压力传感器。 所述真空吊具主梁上安装的对中导向机构的数量为两组以上。所述对中导向机构还包含缓冲块，缓冲块设置在导向轴的顶部。所述对中导向机构的倒V形支腿上安装至少两个滚轮。所述对中导向机构的四个滚轮中心线形成的夹角为90°。所述对中导向机构装有向下导向的位移检测传感器。一种实施上述异型角材真空吸盘吊具的吸吊方法，在异型角材的长度方向上分布一组至多组真空吸盘，使用真空泵作为真空动力源，当需要搬运异型角材时，先启动起重行车，将真空吊具移动到异型角材的上方，通过钢丝绳使真空吸盘组下降至与异型角材贴紧，通过电器控制箱启动真空泵控制系统使吸盘组与异型角材之间形成密闭真空腔，钢丝绳吊钩上升至合适位置，将异型角材吊起，启动起重行车行走到要搬运的目的地，钢丝绳吊钩下降到预放置位置后，通过释放阀给真空吸盘与异型角材间注满空气，异型角材与真空吸盘组脱离，异型角材搬运完毕。本发明运用真空吸盘吸附的原理，在异型角材的长度方向上分布一组至多组真空吸盘，使用真空泵作为真空动力源，配置有大梁、真空泵组、控制阀组、真空吸盘、对中导向结构、电气控制、报警检测等功能模块。吸盘使用特殊材质的橡胶定制，每组吸盘分成独立的两个吸盘，两个吸盘贴合面成90°夹角，与异型角材的截面夹角相同，完好贴合于方桩表面。两个吸盘理论上一直保持90°夹角，互相之间在横向位置通过弹簧的伸缩在导向轴上可以导向滑动，以调节补偿多组吸盘在大梁方向上的直线度误差，避免造成部分吸盘未能贴牢角材表面而无法吸附。单个吸盘的横向移动和整体大梁带动吸盘的上下移动形成吸盘的两个运动方向集合为吸盘45°的运动轨迹，此轨迹正好完全垂直于吸盘贴合面，这样便使得吸盘在真空吸附的过程中可以按照此轨迹运动，吸盘唇边与角材表面无发生相对平移，避免了橡胶唇边在重压下的磨损。吸盘密闭容腔内的真空对角材表面形成均匀的吸附作用力，使得角材在吸附吊装时，整体受力均匀，而无发生变形损伤甚至断裂的风险。本发明至少配置两组对中导向机构，对于整体设备大梁及吸盘组起到准确与角材贴合定位的作用，即在横向上对中、在竖向上向下竖直导向，以矫正吸盘与角材贴合过程中的位移误差和角度误差。对中导向结构采用在倒V形支腿上安装滚轮，两个支腿成90°夹角，每个支腿上至少安装两个滚轮，结构上安装有导向弹簧，以增加导向反作用力，增强导向效果。在至少两组对中导向结构上安装向下导向的位移检测传感器，以控制导向结构被向下导向压缩的位移值必须相等，即大梁的下降必须始终水平，控制系统才被允许开启吸附按钮。若大梁没有水平下降，系统则会被告知并以信号显示，操作人员便可操作行车对应吊钩的升降来调整大梁的水平度。本发明配套安装在行车下面，与行车的控制系统集成，真空吸盘的吸附及释放均只需3 5秒钟时间即可，控制系统、检测系统自动运行，减少危险部位的人员操作，保护了现场人员及设备的安全。本发明由于采用了以上技术方案，使之与现有技术相比，本发明的异型角材真空吸盘吊具及吸吊方法改善了异型角材生产中出现的问题，提高了生产企业的生产效率，能提高安全性，减少人为因素对产品质量的影响。
图I为本发明的一种异型角材真空吸盘吊具的结构示意图。 图2为本发明的异型角材真空吸盘吊具的吸盘组结构示意图。图3为本发明的异型角材真空吸盘吊具的吸盘组工作状态之一示意图，为吸盘组下降至与异型角材贴紧。图4为本发明的异型角材真空吸盘吊具的吸盘组工作状态之二示意图，为异型角材与吸盘组脱离。图5为本发明的异型角材真空吸盘吊具的对中导向机构示意图。图6为本发明的异型角材真空吸盘吊具的对中导向机构工作状态之一示意图，为对中导向机构下降至与异型角材贴紧。图7为本发明的异型角材真空吸盘吊具的对中导向机构工作状态之二示意图，为对中导向机构与吸盘组脱离。图8为本发明的异型角材真空吸盘吊具适用的异型角材截面形状之一示意图，为方形实心角材及菱形实心角材。图9为本发明的异型角材真空吸盘吊具适用的异型角材截面形状之二示意图，为方孔方形角材及方孔菱形角材。图10为本发明的异型角材真空吸盘吊具适用的异型角材截面形状之三示意图，为圆孔方形角材及圆孔菱形角材。图11为本发明的异型角材真空吸盘吊具适用的异型角材截面形状之四示意图，为三角形实心角材。图12为本发明的异型角材真空吸盘吊具适用的异型角材截面形状之五示意图，为角形材。附图标记
I为起重行车，2为钢丝绳吊钩，3为真空泵及控制系统，4为电器控制箱，5为真空吊具主梁，6为真空吸盘组，61为真空吸盘，62为横向调节弹簧，63为竖直导向轴，64为竖直调节弹簧，7为对中导向机构，71为滚轮，72为向下导向弹簧，73为导向套件，74为导向轴，75为缓冲块，76为向下位移调节杆，77为倒V形支腿，8为异型角材。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明作详细说明。参看图I至图7，本发明的异型角材真空吸盘吊具主要由起重行车I、钢丝绳吊钩2、真空泵及控制系统3、电器控制箱4、真空吊具主梁5、真空吸盘组6以及对中导向机构7组成。真空吸盘组6安装在真空吊具主梁5上。至少两组对中导向机构7安装在真空吊具主梁5上。真空吸盘组6包含两个真空吸盘61、横向调节弹簧62、竖直导向轴63、竖直调节弹 簧64，两个真空吸盘61之间安置横向调节弹簧62以调节相互之间的横向位移，竖直导向轴63安置在真空吸盘61的顶部，竖直调节弹簧64连接竖直导向轴63。两个真空吸盘61的吸盘面呈90°夹角。 对中导向机构7包含倒V形支腿77、滚轮71、向下导向弹簧72、导向套件73、导向轴74以及向下位移调节杆76。每个对中导向机构7配有四个以上滚轮71，滚轮71安装在倒V形支腿77上。导向套件73设置在倒V形支腿77上部，在导向套件73内支撑装设向下导向弹簧72，在导向套件73顶部安装导向轴74，在导向套件73的上件内部悬设有向下位移调节杆76。在真空吸盘组6与真空吊具主梁5之间设置缓冲弹簧。在真空吸盘组上配置压力传感器。在真空吊具主梁5上安装的对中导向机构7的数量为两组以上。对中导向机构7还装有缓冲块75，缓冲块75设置在导向轴74的顶部。对中导向机构7的倒V形支腿77上安装至少两个滚轮71。对中导向机构7的四个滚轮71中心线形成的夹角为90°。对中导向机构7还装有向下导向的位移检测传感器。参看图8至图12，图中显示了本发明的异型角材真空吸盘吊具适用的多种异型角材截面形状。本发明的异型角材真空吸盘吊具在实际应用中采用了以下方式
如图I中所示，起重行车I设置两组或多组钢丝绳吊钩2连接真空吊具主梁5，在真空吊具主梁5上设置数组真空吸盘组6。真空吸盘组6的吸盘面呈90°夹角，真空吸盘组6的吸盘面与异型角材8表面贴合。真空泵控制系统3连接真空吸盘组6。在真空吸盘组6与真空吊具主梁5之间设置缓冲弹簧。真空吊具主梁5上安装对中导向机构7。真空吸盘组6上配有压力传感器。真空吸盘组6是由两个真空吸盘61组成。在沿真空吊具主梁5方向上，多组真空吸盘组6和多组对中导向机构7的中心均安装在同一直线上。如图2至图4中所示，真空吸盘组6主要由真空吸盘61、横向调节弹簧62、竖直导向轴63、竖直调节弹簧64组成。两个真空吸盘61之间通过横向调节弹簧62可以作横向位移调节，但是保持90°夹角，真空吸盘组6通过竖直导向轴63和竖直调节弹簧64与真空吊具主梁5连接，由此可以调节各吸盘组之间的直线度误差，并改善各吸盘组吊起重物后的受力不均现象。如图5至图7中所示，对中导向机构7主要由倒V形支腿77、滚轮71、向下导向弹簧72、导向套件73、导向轴74、缓冲块75、向下位移调节杆76组成。每组对中导向机构7至少有四组滚轮71，四组滚轮71形成的夹角正好为90°，滚轮组通过导向套件73和导向轴74的导向只能作上下运动，导向弹簧72产生向下的导向作用力，缓冲块75起缓冲消震作用。真空吸盘组6的吸盘面呈90°夹角，与异型角材8的两个直角面充分贴合，保证真空吸盘61与异型角材8的贴合程度，形成密闭的真空腔。本发明还提供了一种异型角材真空吸盘吊具的吸吊方法，在异型角材的长度方向上分布一组至多组真空吸盘6，使用真空泵作为真空动力源，当需要搬运异型角材8时，先启动起重行车1，将真空吊具移动到异型角材8的上方，通过钢丝绳2使真空吸盘组6下降至与异型角材8贴紧，通过电器控制箱4启动真空泵控制系统3使吸盘组6与异型角材8之间形成密闭真空腔，钢丝绳吊钩2上升至合适位置，将异型角材8吊起，启动起重行车I行走到要搬运的目的地，钢丝绳吊钩2下降到预放置位置后，通过释放阀给真空吸盘61与异型角材8间注满空气，异型角材8与真空吸盘组6脱离，异型角材搬运完毕。综上所述，采用本发明的异型角材真空吸盘吊具及吸吊方法，提高了生产企业的生产效率，能提高安全性，减少人为因素对产品质量的影响。 当然，本技术领域内的一般技术人员应当认识到，上述实施例仅是用来说明本发明，而并非用作对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对上述实施例的变化、变型等都将落在本发明权利要求的范围内。
权利要求
1.一种异型角材真空吸盘吊具，它包括真空吊具主梁、真空吸盘组、真空泵及控制系统，真空吸盘组安装在真空吊具主梁上，其特征在于它还包括对中导向机构，至少两组对中导向机构安装在真空吊具主梁上； 所述真空吸盘组包含两个真空吸盘、横向调节弹簧、竖直导向轴、竖直调节弹簧，两个真空吸盘之间安置横向调节弹簧以调节相互之间的横向位移，竖直导向轴安置在真空吸盘的顶部，竖直调节弹簧连接竖直导向轴； 所述对中导向机构包含倒V形支腿、滚轮、向下导向弹簧、导向套件、导向轴以及向下位移调节杆，每个对中导向机构配有四个以上滚轮，滚轮安装在倒V形支腿上，导向套件设置在倒V形支腿上部，在导向套件内支撑装设向下导向弹簧，在导向套件顶部安装导向轴，在导向套件的上件内部悬设有向下位移调节杆。
2.根据权利要求I所述的异型角材真空吸盘吊具，其特征在于所述两个真空吸盘的吸盘面呈90°夹角。
3.根据权利要求I所述的异型角材真空吸盘吊具，其特征在于所述真空吸盘组与真空吊具主梁之间设有缓冲弹簧。
4.根据权利要求I所述的异型角材真空吸盘吊具，其特征在于所述真空吸盘组上配有压カ传感器。
5.根据权利要求I所述的异型角材真空吸盘吊具，其特征在于所述真空吊具主梁上安装的对中导向机构的数量为两组以上。
6.根据权利要求I所述的异型角材真空吸盘吊具，其特征在于所述对中导向机构还包含缓冲块，缓冲块设置在导向轴的顶部。
7.根据权利要求I所述的异型角材真空吸盘吊具，其特征在于所述对中导向机构的倒V形支腿上安装至少两个滚轮。
8.根据权利要求I所述的异型角材真空吸盘吊具，其特征在于所述对中导向机构的四个滚轮中心线形成的夹角为90°。
9.根据权利要求I所述的异型角材真空吸盘吊具，其特征在于所述对中导向机构装有向下导向的位移检测传感器。
10.ー种实施权利要求I所述的异型角材真空吸盘吊具的吸吊方法，其特征在于，在异型角材的长度方向上分布ー组至多组真空吸盘，使用真空泵作为真空动カ源，当需要搬运异型角材时，先启动起重行车，将真空吊具移动到异型角材的上方，通过钢丝绳使真空吸盘组下降至与异型角材贴紧，通过电器控制箱启动真空泵控制系统使吸盘组与异型角材之间形成密闭真空腔，钢丝绳吊钩上升至合适位置，将异型角材吊起，启动起重行车行走到要搬运的目的地，钢丝绳吊钩下降到预放置位置后，通过释放阀给真空吸盘与异型角材间注满空气，异型角材与真空吸盘组脱离，异型角材搬运完毕。
全文摘要
本发明涉及一种异型角材真空吸盘吊具及吸吊方法，其中真空吸盘组以及至少两组对中导向机构安装在真空吊具主梁上；所述真空吸盘组的两个真空吸盘之间安置横向调节弹簧以调节相互之间的横向位移；所述每个对中导向机构配有四个以上滚轮，滚轮安装在倒V形支腿上，导向套件设置在倒V形支腿上部，在导向套件内支撑装设向下导向弹簧，在导向套件顶部安装导向轴，在导向套件的上件内部悬设有向下位移调节杆。本发明在异型角材的长度方向上分布一组至多组真空吸盘，启动起重行车，通过钢丝绳使真空吸盘组下降至与异型角材贴紧，形成密闭真空腔，将异型角材吊起。采用本发明，提高了生产效率，能提高安全性，减少人为因素对产品质量的影响。
文档编号B66C1/02GK102774736SQ201210276768
公开日2012年11月14日 申请日期2012年8月6日 优先权日2012年8月6日
发明者周旭明, 王彬 申请人:上海优乐博特自动化工程有限公司