一种载人式空间作业稳定平台

文档序号:28817 发布日期:2021-09-24 浏览:14次 >En<

阅读说明:本技术 一种载人式空间作业稳定平台 (Manned space operation stable platform ) 是由 陈海泉 刘可心 任昭鹏 卢炎 王生海 孙玉清 于 2021-06-04 设计创作,主要内容包括:本发明提供一种载人式空间作业稳定平台,包括:稳定平台主体;变幅电动缸,所述变幅电动缸设置在稳定平台主体的侧壁外侧,且固定端与稳定平台主体的侧壁活动连接,使所述变幅电动缸可绕连接部分自由转动;变距电动缸,所述变距电动缸设置在稳定平台主体的地板下方,且固定端与稳定平台主体的地板活动连接,使所述变距电动缸可绕连接部分自由转动,所述变距电动缸的自由端设置有吸板装置;所述稳定平台主体上设置有控制箱,所述控制箱一方面用于控制吸板装置的电流通断,另一方面用于控制变幅电动缸和变距电动缸伸长与收缩;所述变幅电动缸的活动端与所述变距电动缸的活动端活动连接,以实现二者在转动过程中的联动。(The invention provides a manned space operation stable platform, comprising: a stabilized platform body; the variable-amplitude electric cylinder is arranged on the outer side of the side wall of the stabilizing platform main body, and the fixed end is movably connected with the side wall of the stabilizing platform main body, so that the variable-amplitude electric cylinder can freely rotate around the connecting part; the variable-pitch electric cylinder is arranged below the floor of the stable platform main body, the fixed end of the variable-pitch electric cylinder is movably connected with the floor of the stable platform main body, so that the variable-pitch electric cylinder can freely rotate around the connecting part, and the free end of the variable-pitch electric cylinder is provided with a suction plate device; the main body of the stable platform is provided with a control box, and the control box is used for controlling the on-off of current of the suction plate device on one hand and controlling the extension and contraction of the variable-amplitude electric cylinder and the variable-pitch electric cylinder on the other hand; the movable end of the variable-amplitude electric cylinder is movably connected with the movable end of the variable-pitch electric cylinder so as to realize linkage of the variable-amplitude electric cylinder and the variable-pitch electric cylinder in the rotating process.)

一种载人式空间作业稳定平台

技术领域

本发明涉及一种空间作业装备,可用于船舶建造、船体维护、建筑外墙壁面维护等,具体而言,尤其涉及一种载人式空间作业稳定平台。

背景技术

在船舶建造过程中,包含有大量的高空作业,同时也存在着各种各样安全隐患,出现了很多安全事故,导致高空作业成为一项风险极高的工作。目前,船体外壳的除锈、喷漆,船舱内部的清洗等工作无法实现自动化,基本都需要人工来完成。通过搭建脚手架来进行高空作业是现在的主流方式,脚手架由许多钢制铁管组成,搭建及拆卸都需要耗费大量的人力物力,当脚手架所对应船体外壳的工作完成后就需要对脚手架进行拆除,挪至下一部位重新搭建,此方法在一定程度上降低了工作的效率,缺乏灵活性。并且当风力加大时,脚手架晃动加剧,可能致使高空作业无法进行。另外一种高空作业的方法是,通过吊机直接吊起人员或简易载人吊篮进行作业,这种方法在吊机起升及下降过程中会产生晃动,尤其在大风天进行作业时,极易出现人员或者载人吊篮与船体外壳发生碰撞的情况,给施工人员造成伤害,缺乏一定的安全性与可靠性。

发明内容

根据上述提出现有高空作业方式效率低下且安全性差的技术问题,而提供一种载人式空间作业稳定平台。本发明可提高作业的安全性及效率,适用于船舶建造等包含高空作业的场所。

本发明采用的技术手段如下:

一种载人式空间作业稳定平台,包括:

稳定平台主体,所述稳定平台主体通过连接结构与外部起吊设备连接;变幅电动缸,所述变幅电动缸设置在稳定平台主体的侧壁外侧,且固定端与稳定平台主体的侧壁活动连接,使所述变幅电动缸可绕连接部分自由转动;

变距电动缸,所述变距电动缸设置在稳定平台主体的地板下方,且固定端与稳定平台主体的地板活动连接,使所述变距电动缸可绕连接部分自由转动,所述变距电动缸的自由端设置有吸板装置;所述稳定平台主体上设置有控制箱,所述控制箱一方面用于控制吸板装置的电流通断,另一方面用于控制变幅电动缸和变距电动缸伸长与收缩;

所述变幅电动缸的活动端与所述变距电动缸的活动端活动连接,以实现二者在转动过程中的联动。

进一步地,所述连接结构包括连接于稳定平台主体上部的吊索以及连接于吊索末端的钢制铜环。

进一步地,所述稳定平台主体上还设置有锂电池,所述锂电池为平台各部分供电。

进一步地,所述控制箱与设置在外部起吊装置上的信号采集装置通信连接,所述信号采集装置用于采集起吊装置的起升、变幅、回转数据,并将上述数据回传给控制箱;所述控制箱基于所述起升、变幅、回转数据生成变幅电动缸、变距电动缸以及吸板装置的控制指令。

进一步地,所述吸板装置为磁力吸板或者橡胶玻璃吸盘。

较现有技术相比,本发明具有以下优点:

1、本发明结构简单、使用成本低。与搭建传统的脚手架相比,防晃稳定平台免去了纷繁复杂的搭建工作,降低了施工过程的风险性,提高了工作的效率,有效的降低成本。

2、本发明易于操作、灵活性好。通常情况下,只有事先搭建好了脚手架才能进行高空作业,而防晃稳定平台仅需要吊机的牵引即可工作。防晃稳定平台可任意切换工作位置,操控简单,具有极强的灵活性。

3、本发明具有明显的防晃效果。与不具有防晃装置的稳定平台相比,本发明能够有效的抑制晃动,可在更为恶劣的外部环境下继续作业,降低了作业时对环境的要求,一定程度上提高了作业效率。

4、本发明提供的稳定平台可做小容量转运单元使用,运送货物或人员。方便、高效、快捷。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明载人式空间作业稳定平台结构图。

图2为本发明载人式空间作业稳定平台仰视图。

图3为本发明载人式空间作业稳定平台三足交替爬行功能示意图。

图4为本发明载人式空间作业稳定平台变距功能示意图(a)为状态1,(b)为状态2。

图5为本发明载人式空间作业稳定平台磁力吸板不同时工作示意图(a)为状态1,(b)为状态2。

图中:1、钢制圆环;2、吊索;3、电动缸安装座;4、变幅电动缸;5、控制箱;6、磁力吸板;7、锂电池;8、变距电动缸;9、地脚。

具体实施方式

需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时,应当清楚,为了便于描述,附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中,任向具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中,需要理解的是,方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,在未作相反说明的情况下,这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明保护范围的限制:方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述,在这里可以使用空间相对术语,如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等,用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是,空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如,如果附图中的器件被倒置,则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其位器件或构造之下”。因而,示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位),并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外,需要说明的是,使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件,仅仅是为了便于对相应零部件进行区别,如没有另行声明,上述词语并没有特殊含义,因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

本发明提供了一种载人式空间作业稳定平台,主要包括:稳定平台主体、变幅电动缸、变距电动缸以及控制箱。其中,稳定平台主体通过连接结构与外部起吊设备连接。变幅电动缸设置在稳定平台主体的侧壁外侧,且固定端与稳定平台主体的侧壁活动连接。变距电动缸设置在稳定平台主体的地板下方,且固定端与稳定平台主体的地板活动连接。变距电动缸的自由端设置有吸板装置;所述稳定平台主体上设置有控制箱,所述控制箱一方面用于控制吸板装置的电流通断,另一方面用于控制变幅电动缸和变距电动缸伸长与收缩。另一方面,控制箱与设置在外部起吊装置上的信号采集装置通信连接,信号采集装置用于采集起吊装置的起升、变幅、回转数据,并将上述数据回传给控制箱。控制箱基于起升、变幅、回转数据生成变幅电动缸、变距电动缸以及吸板装置的控制指令。变幅电动缸的活动端与所述变距电动缸的活动端活动连接,以实现二者在转动过程中的联动。

下面通过一个具体的应用实例对本发明的方案做进一步说明。

如图1-2所示,本发明由稳定平台主体、变幅电动缸、变距电动缸、磁力吸板、控制箱、信号采集装置、锂电池电源以及导线等辅助设备。其中,变距电动缸安装于稳定平台地板下。地脚可以将稳定平台支撑起来,起到保护变距电动缸的作用。四根钢索连接到同一个钢制圆环上,钢制圆环承受稳定平台的所有重量,用于连接外部起吊设备的吊钩。变幅电动缸居中布置于稳定平台前端面。

变幅电动缸是完全相同的三个电动缸,其末端通过轴连接于稳定平台前端面电动缸固定座上,安装后须保证电动缸可绕轴自由转动。变幅电动缸首端安装孔通过轴与变距电动缸刚体上的固定座相连接,同样须保证安装后电动缸可自由的转动。电动缸具备自锁功能,在没有电信号输入时,电动缸的状态不会因为外界力的影响而发生改变。变距电动缸同样采用三个型号相同的电动缸,电动缸末端通过轴与稳定平台主体地板下的固定座相连接,电动缸能够以轴为中心进行旋转,缸体首端设置有变幅电动缸安装座,用于与变幅电动缸相连接。变距电动缸上连接有磁力吸板,同样采用轴连接,该轴轴线与其他轴均平行,磁力吸板可绕轴进行自由旋转。

磁力吸板是三块高性能的电磁铁。当磁力吸板接收到电信号时,会产生强大的磁场,使其与船体金属壁面紧密的吸合在一起,当电信号消失后,磁力也随之消失,磁力吸板随之从金属壁面脱离,此时,可进行稳定平台的迁移作业。优选地,可将磁力吸板更换为橡胶玻璃吸盘,用于吸附高层建筑的玻璃外墙,将本发明拓展应用于高层建筑外墙玻璃的清洗、维修等工作中。

控制箱通过螺栓连接到稳定平台地板上,与信号采集装置配合使用。信号采集装置是集成化的小模块,安装于外部起吊装置上,能将起吊装置的起升、变幅、回转等动作转化为电信号输出给控制箱。控制箱主要功能如下:1、能够接收信号采集装置所发出的电信号,识别外部起吊装置的动作。2、控制变幅电动缸、变距电动缸以及磁力吸板的动作,时刻保持稳定平台的平衡。

优选地,本发明采用多种供电方式。(1)可通过锂电池供电,使得电动缸动作;(2)可采用脐带缆供电,脐带缆同吊索顺下,由外部电网供电;(3)可直接由地面或者船舱供电。导线直接从稳定平台顺下,利用地面电源给稳定平台供电。

稳定平台与普通稳定平台相比,具有防晃、“三足交替爬行”等功能,且能够根据实际工作需要,调整稳定平台与壁面的距离。稳定平台的重量主要由起吊装置承担,电动缸仅起到扶持作用,不做承重使用。

稳定平台防晃功能的实现。稳定平台属于无动力装置,不能自主运动,需要在外部起吊装置的牵引下运动。稳定平台的防晃功能是由变幅电动缸、变距电动缸以及磁力吸板共同作用实现的。当稳定平台到达工作壁面之后依靠人工按动控制箱上的按钮,调节两组电动缸的长度,运送磁力吸板到达金属壁面的表面,此时接通磁力吸板的电路,使其产生磁力,吸附于壁面之上,三块磁力吸板可有效的抑制稳定平台的晃动,起到减摇的效果。

稳定平台三足交替爬行功能的实现。如图3所示,稳定平台可根据吊机的起升下落自动的变换位置。三足交替爬行功能主要由信号采集装置和控制箱协同工作来实现,当信号采集装置采集到吊机的起升等运动时,会发出电信号给控制箱,控制箱会根据信号的类型控制六个电动缸的动作。例如当吊机收缩吊索使稳定平台产生向上运动的趋势时,此时变幅电动缸伸长,稳定平台在一定范围内可以向上运动,但是当距离超过一定范围时,光靠电动缸的伸缩就无法满足。此时控制箱会控制三块磁力吸板中的一块断开电源,使其失去磁力,并将所对应的变幅与变距电动缸全部收回到缸体内,完成收回过程后将变距电动缸伸出,然后自动接通磁力吸板电源使其重新吸附于壁面,三块磁力吸板依次进行此动作,来实现磁力吸板的换位,从而实现稳定平台位置的改变。此过程中,始终确保有两块磁力吸板同时处于工作状态,以保证在变换位置时稳定平台仍能够实现防晃。该过程即实现了稳定平台的三足交替爬行功能。

稳定平台变距功能的实现。实际生产中,根据不同工作的需要,稳定平台与壁面间的距离要求也不尽相同,三个电动缸可通过手动控制按钮进行同步动作,如图4所示,当控制电动缸伸出时,便会带动稳定平台远离壁面,而控制电动缸收回时,则会使稳定平台贴近壁面,以此来调节稳定平台与壁面间的距离。稳定平台三块磁力吸板可不同时工作。所谓不同时工作,即可控制任意一块吸板单独工作,也可使任意两块吸板配合工作,如图5所示。对于一些防晃要求不高的场所,一块或两块吸板的吸力足以满足要求,就不必要将三块吸板都启用,以此来节约布放稳定平台时间,提高效率。有些工作场所无法将三块吸板同时于吸附壁面,此时任意两块吸板同时工作也可满足防晃要求。

操纵人员可于稳定平台内对吊机进行大范围转移。稳定平台的控制箱可实现与外部吊机遥控模块的互通互联,从而可实现对外部吊机的遥控,进而实现在稳定平台内对稳定平台进行大范围转移。

稳定平台内人员需将安全绳随系于吊机吊钩上,防止平台意外脱落,伤及人员。

最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

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