一种材料翘曲辨识与自适应吊具
阅读说明：本技术 一种材料翘曲辨识与自适应吊具 (Material warpage identification and self-adaptation lifting appliance ) 是由 周丽 朱维金 于 2020-11-04 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种材料翘曲辨识与自适应吊具,包含连接起重设备的水平旋转驱动模块、伸缩横梁的驱动模块、伸缩横梁、电永磁铁、横移和摆动驱动模块、摆动插头臂、摆动插座臂。一种材料翘曲辨识与自适应吊具,只在内部磁场和外部磁场切换瞬间使用电能,具有高安全性,避免工作中突然断电,导致被起吊的起吊物料为一种大变形材料例如多捆扎螺纹钢、多个钢管、钢板等能被电永磁铁电磁吸附的物料,自动顺应被起吊的起吊物料的翘曲变形意外掉落脱钩的安全隐患。(The invention discloses a material warping identification and self-adaptive lifting appliance, which comprises a horizontal rotation driving module connected with a lifting device, a driving module of a telescopic cross beam, the telescopic cross beam, an electro-permanent magnet, a transverse moving and swinging driving module, a swinging plug arm and a swinging socket arm. The utility model provides a material warpage is discerned and self-adaptation hoist, only uses the electric energy in the twinkling of an eye in inside magnetic field and the switching of external magnetic field, has high security, avoids the sudden outage in the work, leads to the material of lifting by crane to be a big deformation material for example tie up screw-thread steel more, a plurality of steel pipes, steel sheet etc. can by the material of electric permanent magnet electromagnetic adsorption, automatically follows the potential safety hazard that the warpage of the material of lifting by crane accidentally drops the unhook.)
技术领域
本发明涉及一种吊具，具体为在钢材吊运过程中的一种材料翘曲辨识与自适应吊具。
背景技术
钢材一般都使用专用吊具进行吊运，钢材专用吊具分为机械式和磁力式两种。由于机械式吊具在吊运过程中需要专人挂钩和卸钩，工人劳动强度大、作业效率低下，且不安全，同时挂钩和卸钩作业要有一定的空间，从而占用了钢材的堆放场地。鉴于此，钢材吊具逐渐向磁力式方向发展，磁力式吊具按原理分为永磁吊具、电磁吊具和电永磁吊具。永磁吊具只适合小起重量的场合，大起重量时人工则无法操作。电磁吊具在使用过程中存在较大安全隐患，因为电磁吊具的吸力是靠通电保持，一旦意外停电，钢板就会从空中掉下来，虽另外配备电池保磁系统防止突然断电，但一旦内部励磁系统出现故障，事故也同样会发生。
从绝对安全角度考虑，使用电永磁吊具就要可靠得多，起吊钢材前正向通电激发磁场对外显示磁力，磁力激发后由永磁材料自身保持磁力，吊运过程中吊具不消耗任何电能，卸载时再反向通电消除吊具的磁力，吊具充磁或退磁只需正向或反向电容脉冲放电一次。已有的电永磁吊具吸吊模块多为磁极组长方形设计，均匀固定在吊梁侧，采用短时单一电流充磁，只能吸吊单层钢板，功能单一，作业效率不高。所以需要一种从绝对安全角度考虑，如何防止在搬运过程中防止意外掉落的安全防护装置。
发明内容
本发明的目的是针对上述技术问题，提供一种可选择性吸吊多层钢板、绝对安全可靠、使用方便、经久耐用、寿命长、维修成本低、作业高效节能的吸吊多层钢板的电永磁，即一种材料翘曲辨识与自适应吊具。
一种材料翘曲辨识与自适应吊具，包含连接起重设备的水平旋转驱动模块1、伸缩横梁的驱动模块2、伸缩横梁3、电永磁铁4、横移和摆动驱动模块5、摆动插头臂6、摆动插座臂7、起吊物料8、待起吊物料9，
所述连接起重设备的水平旋转驱动模块1一般上端通过钢丝绳连接港口的起重设备，水平旋转驱动模块1与伸缩横梁的驱动模块2组成水平旋转运动副，旋转轴线为重力方向且带有驱动装置；伸缩横梁的驱动模块2与两端的伸缩横梁3分别组成两个直线伸缩运动副，运动方向为伸缩横梁3的长度方向并带有驱动装置，使得两端的伸缩横梁3能相对于伸缩横梁的驱动模块2进行伸缩进而调整伸缩横梁3下连接的电永磁铁4间距；伸缩横梁3与横移和摆动驱动模块5组成直线伸缩运动副，运动方向为伸缩横梁3的长度方向并带有驱动装置，横移和摆动驱动模块5通过内部驱动与伸缩横梁3的长度方向进行直线位移；
所述摆动插头臂6与横移和摆动驱动模块5组成旋转摆动运动副并带有驱动装置，横移和摆动驱动模块5通过内部驱动摆动插头臂6进行相对旋转摆动；横移和摆动驱动模块5与摆动插座臂7组成摆动运动副并带有驱动装置，横移和摆动驱动模块5通过内部驱动摆动插座臂7进行相对旋转摆动；
此外，摆动插头臂6上制有弧度头15，摆动插座臂7制有弧度槽16，并且弧度头15上制有槽11，弧度槽16上制有齿10，而且，弧度槽16的转动轨迹能够在以摆动插头臂6为转动中心的弧度头15的外轮廓轨迹13和弧度头15的内轮廓轨迹14的同心圆范围内，弧度头15的转动轨迹能够在以摆动插头臂6转动中心的弧度头15的外轮廓轨迹13和弧度头15的内轮廓轨迹14同心圆范围内。
优选，齿10的数量不少于1个，槽11的数量不少于1个，并且齿10和槽11的数量相互对应。
优选，伸缩横梁3下连接的电永磁铁4是四个。
本发明使用的起吊物料8、待起吊物料9为一种大变形材料例如多捆扎螺纹钢、多个钢管、钢板等能被电永磁铁4电磁吸附的物料。
使用上述一种材料翘曲辨识与自适应吊具进行吊装的方法。
具体的，一种材料翘曲辨识与自适应吊具使用方法，包含如下步骤：
步骤1：上述材料翘曲辨识与自适应吊具的电永磁铁4运动至起吊物料8、待起吊物料9上方；
步骤2：上述材料翘曲辨识与自适应吊具的电永磁铁4电磁吸附吊物料8；
步骤3：港口的起重设备将上述材料翘曲辨识与自适应吊具的电永磁铁4吸附的起吊物料8提起移动安全高度；
步骤4：横移和摆动驱动模块5将摆动插座臂7由上端开锁位置将摆动插座臂7的弧度槽16转动到下端低点的闭锁位置；
步骤5：横移和摆动驱动模块5驱动摆动插头臂6进行相对旋转摆动，使得摆动插头臂6上的弧度头15插入摆动插座臂7上的弧度槽16内；
步骤6：横移和摆动驱动模块5驱动摆动插头臂6与摆动插座臂7在控制系统内转动角度控制下微动，摆动插座臂7上的齿10滑入摆动插头臂6上的槽11中，摆动插头臂6摆动插座臂7完成自锁。
优选，横移和摆动驱动模块5内部驱动伸缩横梁3的长度方向进行直线位移，将摆动插头臂6和摆动插座臂7所形成的U型安全吊环运动至起吊物料8下方对应位置，即能让起吊物料8重力稳态位置以及起吊物料8的重力场挠度和材料翘曲较优位置，防止由于起吊物料8的大变形的弹性导致起吊物料8的脱钩时刻，以及避免由于起吊物料8的大变形与大翘曲导致的摆动插头臂6和摆动插座臂7所形成的U型下横梁部分脱钩掉落的安全失效。
有益效果
一种材料翘曲辨识与自适应吊具，具有经济、节能、环保的优势。只在内部磁场和外部磁场切换瞬间使用电能，比较电磁铁工作一直耗电节约电能；
一种材料翘曲辨识与自适应吊具，只在内部磁场和外部磁场切换瞬间使用电能，具有高安全性，避免工作中突然断电，导致被起吊的起吊物料为一种大变形材料例如多捆扎螺纹钢、多个钢管、钢板等能被电永磁铁电磁吸附的物料，自动顺应被起吊的起吊物料的翘曲变形意外掉落脱钩的安全隐患；
一种材料翘曲辨识与自适应吊具，具有维修便捷性，模块化设计，便于维修和替换，产品保障性强，采用的吸吊模块设计为细长条形，长宽比成多倍数，吸附面成扁条形，磁力能穿透多层钢板，能吸吊多层钢板，提高作业效率，悬挂链悬挂多个均匀分布的吸吊模块，能均衡各吊点的受力，并自动顺应钢板的翘曲变形，操作使用方便。
附图说明
图1一种材料翘曲辨识与自适应吊具挂勾等轴侧布置图。
图2一种材料翘曲辨识与自适应吊具开勾等轴侧布置图。
图3一种材料翘曲辨识与自适应吊具插入图。
图4一种材料翘曲辨识与自适应吊具合牙图。
图5一种材料翘曲辨识与自适应吊具开口图。
图6一种材料翘曲辨识与自适应吊具轴线图。
图7一种材料翘曲辨识与自适应吊具齿和槽初始状态图。
图8一种材料翘曲辨识与自适应吊具齿和槽非接触状态图。
图9一种材料翘曲辨识与自适应吊具齿和槽单边接触状态图。
图10一种材料翘曲辨识与自适应吊具齿和槽双边接触状态图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。 附图中给出了本专利的较佳实施方式。但是，本专利可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件， 它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
一种材料翘曲辨识与自适应吊具，包含连接起重设备的水平旋转驱动模块1、伸缩横梁的驱动模块2、伸缩横梁3、电永磁铁4、横移和摆动驱动模块5、摆动插头臂6、摆动插座臂7、起吊物料8、待起吊物料9，
所述连接起重设备的水平旋转驱动模块1一般上端通过钢丝绳连接港口的起重设备，水平旋转驱动模块1与伸缩横梁的驱动模块2组成水平旋转运动副，旋转轴线为重力方向且带有驱动装置；伸缩横梁的驱动模块2与两端的伸缩横梁3分别组成两个直线伸缩运动副，运动方向为伸缩横梁3的长度方向并带有驱动装置，使得两端的伸缩横梁3能相对于伸缩横梁的驱动模块2进行伸缩进而调整伸缩横梁3下连接的电永磁铁4间距，本实施例伸缩横梁3下连接的电永磁铁4是四个；伸缩横梁3与横移和摆动驱动模块5组成直线伸缩运动副，运动方向为伸缩横梁3的长度方向并带有驱动装置，横移和摆动驱动模块5通过内部驱动与伸缩横梁3的长度方向进行直线位移；
所述摆动插头臂6与横移和摆动驱动模块5组成旋转摆动运动副并带有驱动装置，横移和摆动驱动模块5通过内部驱动摆动插头臂6进行相对旋转摆动；横移和摆动驱动模块5与摆动插座臂7组成摆动运动副并带有驱动装置，横移和摆动驱动模块5通过内部驱动摆动插座臂7进行相对旋转摆动；
此外，摆动插头臂6上制有弧度头15，摆动插座臂7制有弧度槽16，并且弧度头15上制有槽11，弧度槽16上制有齿10，本实施例是单个齿10、单个槽11，并且齿10与槽11相互契合，弧度槽16的转动轨迹能够在以摆动插头臂6为转动中心的弧度头15的外轮廓轨迹13和弧度头15的内轮廓轨迹14的同心圆范围内，，弧度头15的转动轨迹能够在以摆动插头臂6转动中心的弧度头15的外轮廓轨迹13和弧度头15的内轮廓轨迹14同心圆范围内。
本例中的起吊物料8、待起吊物料9为钢管等能被电永磁铁4电磁吸附的物料。
一种材料翘曲辨识与自适应吊具的起吊并安全作业流程，包含如下步骤：
种材料翘曲辨识与自适应吊具使用方法，包含如下步骤：
步骤1：上述材料翘曲辨识与自适应吊具的电永磁铁4运动至起吊物料8、待起吊物料9上方；
步骤2：上述材料翘曲辨识与自适应吊具的电永磁铁4电磁吸附吊物料8；
步骤3：港口的起重设备将上述材料翘曲辨识与自适应吊具的电永磁铁4吸附的起吊物料8提起移动安全高度；
步骤4：横移和摆动驱动模块5将摆动插座臂7由上端开锁位置将摆动插座臂7的弧度槽16转动到下端低点的闭锁位置；
步骤5：横移和摆动驱动模块5驱动摆动插头臂6进行相对旋转摆动，使得摆动插头臂6上的弧度头15插入摆动插座臂7上的弧度槽16内；
步骤6：横移和摆动驱动模块5驱动摆动插头臂6与摆动插座臂7在控制系统内转动角度控制下微动，摆动插座臂7上的齿10滑入摆动插头臂6上的槽11中，摆动插头臂6摆动插座臂7完成自锁，即摆动插头臂6与摆动插座臂7的重力、起吊物料8所产生的冲击力、摆动插头臂6支座与摆动插座臂7支座的反力等空间力系作用下使得摆动插座臂7上的齿10与摆动插头臂6上的槽11表面的接触形成摩擦锥或摩擦圆自锁；
步骤7：横移和摆动驱动模块5内部驱动伸缩横梁3的长度方向进行直线位移，将摆动插头臂6和摆动插座臂7所形成的U型安全吊环运动至起吊物料8下方对应位置，即能让起吊物料8重力稳态位置以及起吊物料8的重力场挠度和材料翘曲较优位置，防止由于起吊物料8的大变形的弹性导致起吊物料8的脱钩时刻，以及避免由于起吊物料8的大变形与大翘曲导致的摆动插头臂6和摆动插座臂7所形成的U型下横梁部分脱钩掉落的安全失效。
上述具体实施方式尽管已经示出和描述了本发明的实施例，但是对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本专利的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本专利的范围由所附权利要求及其等同物限定。
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