РЕГУЛИРОВОЧНАЯ ГОЛОВКА ПОДЪЕМНОГО УСТРОЙСТВА Российский патент 2014 года по МПК B66F9/65 B66F9/18 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к регулировочной головке подъемного устройства, в котором регулировочная головка может быть разъемно закреплена на установленном на транспортном средстве, а также на стационарном подъемном устройстве, предназначенном для использования при установке элемента в отверстие структуры.

Уровень техники

В области подъемных устройств, предназначенных для использования при подъеме и установке строительных элементов, в частности стеклянных панелей, обычно используют телескопический подъемник, снабженный вакуумной захватной стойкой, предназначенной для захвата и подъема панели, предназначенной для установки в стене или на корпусе транспортного средства, с последующей установкой ее в конечное положение.

Существуют специально построенные подъемники для стекла, пригодные для работы на коротком расстоянии и для операций на большом расстоянии, и по ряду причин также существуют крепления для подъема стекла, которые подвешивают на выносной стреле крана или устанавливают на фронтальном погрузчике, заменяя, например, вильчатое устройство или ковшовое устройство.

Уже в 1960-х годах компанией Bobcat Company де факто был установлен стандарт для средств установки на многих погрузчиках в ее системе Bob-Tach® (Патент США 3672521, Bauer и др.). В промышленности было разработано сменное рабочее оборудование или инвентарь, взаимодействующий со стандартизированной системой, в результате чего открылась дверь в огромный рынок существующих и будущих погрузчиков, готовых принять стандартизированное оборудование.

Фактическая проблема, на решение которой направлено данное изобретение, состоит в том, что оборудование, используемое для подъема тяжелых стеклянных панелей, часто не способно доставлять панели по всему пути в подготовленные отверстия без необходимости выполнения оператором вручную маневров с тяжелыми панелями на конечном участке. Такая тяжелая работа часто оспаривалась законодательством по профилактике профессиональных заболеваний.

В заявке на патент США №2007/0189882 A1 (Smith и др.) описано сменное рабочее оборудование для телескопического манипулятора, предназначенного для работы с грузом. Сменное рабочее оборудование включает в себя захватную систему и узел манипулирования.

Существенная задача, которая должна быть решена, когда тяжелые стеклянные панели устанавливают на место на высоком уровне над землей, состоит в том, что деликатное маневрирование захватной стойки, которая переносит панель во время конечных этапов установки положения и монтажа панели, требует более высокой точности и управления перемещениями, чем предлагали захватные узлы, оперируемые на полностью вытянутой стреле крана или штанге, и, следовательно, регулировочная головка используемая с любым стандартным подъемным устройством, но функционально независимо от него, и имеющая высокую степень управления точностью захватной стойки, представляет собой цель изобретения.

Упомянутая заявка США не обеспечивает много степеней свободы, при этом крайне необходима недостающая степень свободы, которая могла бы расширить досягаемость оборудования, после обеспечения правильного выравнивания. Кроме того, важно, что оборудование является автономным и требует только питания от внешнего источника, представляя собой отдельное, полностью функциональное оборудование и не зависящее от внешних гидравлических источников.

Другой недостаток упомянутой заявки США состоит в том, что некоторые регулирования с последовательным приращением приводят к слишком большим перемещениям.

В соответствии с этим, важно рассмотреть решение, в котором по меньшей мере некоторые из последовательно выполняемых регулировок приводят к более коротким расстояниям перемещения. Предпочтительный способ получения этого может быть достигнут в результате установки осей поворота, как можно ближе к устанавливаемым панелям.

Раскрытие изобретения

В настоящем изобретении предложена регулировочная головка подъемного устройства, выполненная с возможностью разъемного соединения со свободным концом подъемного устройства и содержащая механизмы для трехмерного регулирования регулировочной головки, независимо от средства регулирования, принадлежащего подъемному устройству. Регулировочная головка является автономной и содержит механизм, обеспечивающий вытягивание и наклон в вертикальной плоскости с помощью выдвижной стрелы, и соединительное и поршневое средство. Выдвижная стрела, в предпочтительном варианте осуществления, представляет собой телескопическую стрелу. Соединение состоит из множества стержней, которые работают от гидравлического цилиндра, и поршня, закрепленного на выдвижной стреле. Кроме того, головка содержит исполнительные механизмы, обеспечивающие вращение вокруг каждой своей оси, при этом оси ориентированы перпендикулярно друг другу. Соединение соединено с исполнительными механизмами для наклона в вертикальной плоскости. Головка дополнительно содержит механизм поперечного скольжения, например зубчатую рейку, обеспечивающий скользящее перемещение головки перпендикулярно ее осевому направлению; и распределительную коробку с полным набором средств управления и привода для всех движущихся частей указанной головки, причем скользящее перемещение обеспечивается путем подталкивания или вытягивания из гидравлических элементов, например цилиндров или проводов.

На регулировочной головке, в соответствии с изобретением, закреплена захватная структура, предназначенная для захвата элемента или панели и размещения указанного элемента в требуемом положении относительно структуры, такой как здание или транспортное средство.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения механизм наклона, выдвижной механизм и механизм скольжения расположены на съемной соединительной консоли, которая закреплена на соответствующей консоли на свободном конце подъемного устройства. Соединительные консоли имеют стандартизованную компоновку, обеспечивающую широкий диапазон присоединяемого оборудования.

Один из исполнительных механизмов, упомянутых выше, соединен с механизмами вытягивания и наклона, а другой исполнительный элемент соединен с захватной структурой. Указанная захватная структура включает в себя захватные головки, в которых используется, например, вакуумный источник или магнитный источник, находящийся в распределительной коробке, для удержания элемента или панели.

Предпочтительные варианты осуществления показывают, что для получения очень компактной конфигурации, исполнительные механизмы регулировочной головки комбинируют в одном модуле, а для получения малых последовательных регулировок, механизм наклона и исполнительный механизм располагают ближе к захватной структуре, чем к соединительной консоли.

Для того чтобы способствовать работе из удаленного помещения, регулировочной головкой можно управлять с помощью средства управления в распределительной коробке и активируемого от отдельного пульта дистанционного управления.

Кроме того, в изобретении предложен способ подъема и установки элемента в установочном отверстии в структуре, включающий первый этап, на котором элемент захватывают захватной структурой из произвольного положения и поднимают на место на требуемом уровне рядом с конечным положением; и второй этап, на котором положение элемента пространственно регулируют регулировочной головкой в соответствии с изобретением, и управляют им средством управления в распределительной коробке, в результате чего элемент, в конечном итоге, устанавливают в отверстие в структуре, и регулировочная головка высвобождает элемент.

Регулировочная головка, в соответствии с изобретением, имеет большой потенциал, поскольку ее можно применять практически для любого подъемного устройства, доступного на рынке, если только она имеет стандартизированное средство монтажа. Подъемное устройство выполняет «крупное движение с управлением двигателем», в результате чего поднятый элемент подносят к месту рядом с конечным местом назначения, в то время как регулировочная головка предназначена для тонкой настройки или для движения с «тонким» управлением двигателем, необходимым для конечного выравнивания элемента в соответствующем отверстии. Малые конечные перемещения, которые должны быть выполнены, требуют точных последовательных регулировок и, таким образом, более высокой точности регулировочного средства.

В соответствии с этим, большая часть физической и опасной работы, выполнявшейся до настоящего времени персоналом, исключается, и установка может быть выполнена за более короткое время. Кроме того, подъемное устройство, выполненное с возможностью закрепления на нем любого стандартизированного оборудования, может использоваться более широко в рабочее время, если доступна регулируемая головка в соответствии с изобретением.

Строительные элементы, которые требуется поднимать и устанавливать в структуре, такой как здание или транспортное средство, могут содержать стеклянные панели, бетонные, стальные или металлические панели или деревянные панели, если только на их поверхности могут быть закреплены присасывающиеся вакуумные присоски или контакт с которыми может быть выполнен с помощью магнитных присосок и т.п.

Краткое описание чертежей

Изобретение будет описано более подробно ниже со ссылкой на чертежи, на которых:

Фиг.1 представляет собой блок-схему главных составляющих подъемной конструкции, имеющей регулировочную головку в соответствии с изобретением;

Фиг.2 представляет собой регулировочную головку в соответствии с изобретением, установленную на стандартном телескопическом подъемнике;

Фиг.3 представляет собой вид в перспективе регулировочной головки в соответствии с изобретением;

Фиг.4 представляет собой вид сбоку регулировочной головки по фиг.3, и

Фиг.5 представляет собой вид сверху регулировочной головки по фиг.3.

Подробное описание изобретения

На фиг.1 показана блок-схема, представляющая основные компоненты подъемной конструкции, содержащей стандартное подъемное устройство 1 и регулировочную головку 2, содержащую требуемые элементы для тонкого регулирования положения строительной панели, поднятой в место вблизи к ее планируемому положению, и захватный узел 3, предназначенный для удержания строительной панели, которая должна быть установлена в структуре. Подъемное устройство 1 может представлять собой погрузчик или телескопический подъемник любого типа, выполненный с возможностью установки на нем устройства 2 регулировочной головки с взаимодействующей захватной стойкой 3, удерживающей строительную панель 4 с помощью вакуумных присосок 5 (см. также фиг.2). Головкой 2 и блоком 3 управляют с помощью отдельного пульта 14 дистанционного управления.

Как также показано на фиг.3, соответствующий телескопический подъемник 1 может быть снабжен соединительной консолью 6, которая соответствует соответствующей соединительной консоли 7 на регулировочной головке 2 и показана более подробно, причем указанная головка дополнительно содержит распределительную коробку 8, объединенную с соединительной консолью 7 и содержащую, например, гидравлическое средство, вакуумное средство, средство управления и средство привода, предназначенные для использования для работы регулировочной головки 2 и захватной стойки 3. На поверхности распределительной коробки 8 расположена зубчатая рейка 9, вдоль которой может скользить выдвижная стрела 10 в поперечном направлении по ее собственной оси для регулирования поперечного отклонения строительной панели 4 относительно отверстия в стене.

На свободном конце выдвижной стрелы 10 расположена комбинация исполнительных механизмов 11, 12, содержащая первый исполнительный механизм 11 и второй исполнительный механизм 12 в объединенной конфигурации, при этом первый исполнительный механизм 11 имеет первый вал, а второй исполнительный механизм 12 имеет второй вал, причем первый вал и второй вал ориентированы перпендикулярно друг другу, и первый исполнительный механизм соединен со свободным концом выдвижной стрелы 10 через наклонное соединение 13, которое осуществляет наклон исполнительного механизма 11 в вертикальной плоскости с помощью поршня гидравлического цилиндра 15. Соединение 13 вращается вокруг оси 16 поворота. Второй исполнительный механизм 12 вращается в плоскости, перпендикулярной первому валу и шарнирно поворачивает стойку 3 вокруг второго вала.

Регулировочная головка 2, предпочтительно, выполнена с возможностью ее работы от отдельного пульта 14 дистанционного управления. Однако можно использовать обычную панель управления, подключенную к головке 2, если это требуется, или иметь оба средства.

На фиг.4 показан вид сбоку регулировочной головки, в которой распределительная коробка 8 выглядит, как расположенная рядом с зубчатой рейкой 9 и ее приводным средством, и ее соединительная консоль 7 готова для соединения со стандартизированным интерфейсом соединительной консоли телескопического подъемника. Кроме того, выдвижная стрела 10 выполнена с возможностью скольжения вдоль зубчатой рейки 9 и выдвигаться от указанной рейки. На свободном конце стрелы 10 установлено наклонное соединение 13, обеспечивающее возможность (в плоскости бумаги) вертикального наклона первого исполнительного механизма 11, который соединен с нею, и поворота второго исполнительного механизма 12 внутрь и из плоскости бумаги. Кроме того, захватная стойка 3 в данном варианте осуществления изобретения, на которой предусмотрены вакуумные присоски 5, может поворачиваться под действием вала второго исполнительного механизма 12.

На фиг.5 дополнительно иллюстрируется горизонтальная ориентация исполнительного механизма 12 на виде в плане, и поворачиваемого в плоскости бумаги, в то время, как тот же исполнительный механизм выполнен с возможностью поворота стойки 3 внутрь и из плоскости бумаги.

В рабочей ситуации погрузчик 1, имеющий стандартизированную соединительную консоль 6, приближается к регулировочной головке 2, имеющей соответствующую стандартизованную соединительную консоль 7, и консоли 6, 7 надежно соединяются друг с другом (фиг.2). Затем оператор поднимает строительную панель 4 с земли или другой области хранения с помощью вакуумных присосок 5 захватной стойки 3, соединенной с исполнительным механизмом 12. Когда панель 4 регулируют в соответствующем положении, ее поднимают в положении рядом с местом установки, в результате чего исходный этап «грубого управления двигателем» заканчивается. После этого, инициируется второй этап «точного управления двигателем» с помощью регулировочной головки, выполняющей прецизионные перемещения удерживаемой панели 4 для установки панели 4 в точном выравнивании с соответствующим отверстием, путем наклона стойки в вертикальной плоскости и горизонтального поворота стойки до тех пор, пока панель не установится параллельно поверхности здания или транспортного средства, в котором должна быть установлена панель 4 и, наконец, выдвигается выдвижная стрела 10 вперед, одновременно устанавливая панель 4 в отверстии. Последовательность, в которой выполняют упомянутые перемещения, не является существенной для способа и может повторяться для получения очень точного выравнивания без каких-либо физических манипуляций со стороны человека.

Всеми маневрами, предпочтительно, управляют с помощью отдельного пульта 14 дистанционного управления или из удобного положения на земле, или из удобного положения, близкого к отверстию.

В описании регулировочной головки и способа, вакуум представляет собой средство, используемое для захвата и удержания панели, но, конечно, также другие захватные средства, такие как магнитное средство, можно использовать в соответствии с характеристиками материала панели.

Панель, которая должна быть поднята и установлена, может представлять собой любую панель из произвольного материала, например, стекла, гипса, камня, бетона, железа, металла, или древесно-волокнистую плиту.

Регулировочная головка для подъемного устройства выполнена с возможностью разъемного соединения (7) со свободным концом подъемного устройства и содержит механизмы (9-13,15) для ее трехмерного регулирования независимо от средства регулирования подъемного устройства (1). Регулировочная головка дополнительно содержит механизм поперечного скольжения, такой как зубчатая рейка, обеспечивающий скользящее перемещение регулировочной головки перпендикулярно продольному направлению указанной головки. Изобретение обеспечивает повышение удобства эксплуатации регулировочной головки при захвате и удержании, например, панели. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Регулировочная головка (2) подъемного устройства (1), выполненная с возможностью разъемного соединения (7) со свободным концом (6) подъемного устройства (1) и содержащая механизмы (9-13, 15) для трехмерного регулирования регулировочной головки (2), независимо от средства регулирования подъемного устройства (1), содержащие:
механизм (10, 13 и 16) наклона, обеспечивающий вытягивание и наклон в вертикальной плоскости посредством выдвижной стрелы (10), и поршневое средство (15), приводящее в действие соединение (13) вокруг оси (16) поворота; и
исполнительные механизмы (11, 12), обеспечивающие вращение вокруг каждой их оси, при этом указанные оси ориентированы перпендикулярно друг другу,
отличающаяся тем, что регулировочная головка (2) дополнительно содержит механизм поперечного скольжения, такой как зубчатая рейка (9), обеспечивающий скользящее перемещение регулировочной головки (2) перпендикулярно продольному направлению указанной головки (2).

2. Регулировочная головка (2) по п.1, содержащая распределительную коробку (8) со средством управления и привода для всех движущихся частей указанной головки (2).

3. Регулировочная головка (2) по п.1, содержащая прикрепленную захватную структуру (3) для захвата элемента или панели (4) и размещения указанного элемента в требуемом положении относительно другой структуры, такой как здание или транспортное средство.

4. Регулировочная головка (2) по п.1, в которой головка (2) соединена через разъемную соединительную консоль (7) с соответствующей консолью (6) на свободном конце подъемного устройства (1).

5. Регулировочная головка (2) по п.4, в которой указанные соединительные консоли (6, 7) имеют стандартизированную компоновку, обеспечивающую широкий диапазон присоединяемого оборудования.

6. Регулировочная головка (2) по п.1, в которой один (11) из исполнительных механизмов соединен с соединением (13), а другой исполнительный механизм (12) - с захватной структурой (3).

7. Регулировочная головка (2) по п.1, в которой указанная захватная структура (3) включает в себя захватные головки (5), в которых используется вакуумный источник или магнитный источник, находящийся в распределительной коробке (8), для удержания элемента или панели (4).

8. Регулировочная головка (2) по п.1, в которой средством управления в распределительной коробке (8) управляют пультом (14) дистанционного управления.

9. Применение регулировочной головки (2) по любому из пп.1-8, разъемно прикрепленной к свободному концу подъемного устройства, для регулирования положения элемента (4), удерживаемого захватной структурой (3), при этом элемент (4) представляет собой стеклянную панель или панель здания, устанавливаемую в установочном отверстии в конструкции здания или транспортном средстве.

10. Способ подъема и установки элемента (4) в установочном отверстии в структуре, включающий: первый этап, на котором элемент (4) захватывают захватной структурой (3) из произвольного положения и поднимают на требуемый уровень рядом с конечным положением; и второй этап, на котором положение элемента (4) регулируют в трех измерениях регулировочной головкой (2) по любому из пп.1-8, и управляют им средством управления в распределительной коробке (8), в результате чего элемент (4), в конечном итоге, устанавливают в отверстие в структуре, и регулировочная головка (2) высвобождает элемент (4).

11. Способ по п.10, в котором перемещениями регулировочной головки (2) управляют пультом (14) дистанционного управления.