一种内胀式自动吊具的制作方法

1.本实用新型涉及一种用于起吊内孔类产品的内胀式吊具，属于机械设备领域。


背景技术：

2.吊具，安装在起吊装置的末端，然后由行车或吊车，移动到待吊运工件的正上方，吊具随着落下，将工件抓紧，实现吊运。针对带有内孔的工件，如卷盘等，由于外径较大，可以采用内胀式吊具，伸入到孔内，再从内胀开，将工件固定住，实现吊运。
3.中国专利公开号为cn106315400a的内胀式三爪吊具、中国专利公开号为cn104386579a 的一种圆环内胀式钢卷吊具，中国专利公开号为cn202156870u的内胀式钢管吊具，中国专利公开号为cn113148832a的内胀式抛丸吊具等，都公开了针对内孔可吊运工件的内胀式吊具，但该类作业中，一般吊具作为夹具使用，先与工件的内孔固定，然后再吊运。
4.而随着自动化、无人化、智能化吊运的出现，都要求吊具的末端具有自动夹紧、松开的功能，来满足高效吊运的需求，现有的这些内胀式夹具，夹紧、松开都需要额外的辅助才能实现，无法满足自动化吊运的需求。
5.故有必要对吊具进一步进行结构改进，以期满足自动化吊运的需求。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提供一种内胀式自动吊具，可以满足高效的自动化吊运需求。
7.为达到上述实用新型目的，本实用新型提供了一种内胀式自动吊具，包括连杆机构、及开闭器；
8.所述连杆机构包括吊挂杆、连杆、摆杆；所述吊挂杆位于中间，保持竖直向上；
9.所述连杆及摆杆均设有2套，分别位于所述吊挂杆的左右两侧，形成四边形连杆机构；
10.所述连杆的顶部设有第一铰链，与所述吊挂杆的底部相铰接；
11.所述摆杆的顶部设有第二铰链，与所述连杆的底部相铰接；
12.左右两侧的摆杆的底部通过第三铰链铰接在一起；
13.所述摆杆沿所述第三铰链向下延伸，形成吊挂杆；所述吊挂杆与摆杆一体运动，所述吊挂杆保持与所述摆杆在所述第三铰链的同一侧；
14.所述吊挂杆的底部向外凸出，形成吊挂工作头；
15.所述吊挂杆连同所述吊挂工作头伸入到待吊运工件的内孔中，随所述连杆机构向上运动的同时向外张开，抵在工件的内孔壁上；或随所述连杆机构向下运动的同时向内收缩，远离工件内孔壁；
16.所述开闭器包括2部分可分离的结构，分别为安装在所述第一铰链上的锁钩结构组件，及安装在所述第三铰链上的锁孔结构组件；
17.所述开闭器随内胀式自动吊具每下落、上升而动作一次，使所述锁钩结构组件与所述锁孔结构组件结合在一起，或分离开。
18.作为本实用新型的进一步改进，所述锁钩结构组件包括上安装件、护筒、自旋锁钩；
19.所述上安装件通过上安装孔安装在所述第一铰链上，所述上安装件的下部固定有所述护筒；
20.所述护筒内装有所述自旋锁钩，所述自旋锁钩可在所述护筒内旋转；
21.所述护筒的中部设有导向柱，所述导向柱向内突出，并伸入到所述自旋锁钩上部的滑槽内；
22.所述自旋锁钩，底部为“一”字形的锁钩，上部为带有滑槽的自旋头；
23.所述自旋头为圆柱头，上面开设有一条首尾相连的滑槽；所述导向柱插在所述滑槽内；
24.所述滑槽的上部为上导滑面，下部为下导滑面；
25.所述滑槽沿所述自旋锁钩的自旋头一周，均分设有4个导向旋转槽；
26.所述锁孔结构组件包括下安装件、及锁孔套；
27.所述下安装件通过下安装孔安装在所述第三铰链上，所述下安装件的上部固定有所述锁孔套；
28.所述锁孔套的下部为空心圆筒，所述锁钩可在其中旋转；
29.所述锁孔套的上部设有“一”字形的锁孔；
30.所述锁钩可以穿过所述锁孔，进入到所述锁孔套的下部，然后旋转并留在所述锁孔套内；
31.所述开闭器的所述自旋锁钩随内胀式自动吊具每下落、上升而旋转90
°
；
32.使所述锁钩正好能够从上到下穿过所述锁孔，然后旋转90
°
，勾住所述锁孔的底部，并保留在锁孔套内，使所述第一铰链通过连接在一起的所述开闭器与所述第三铰链连接在一起，进而使所述吊挂杆连同所述吊挂工作头保持缩回状态，并远离工件内孔壁；
33.或使所述锁钩在所述锁孔套内旋转90
°
，然后随着所述护筒上升，离开所述锁孔套，使所述第一铰链与所述第三铰链仅通过连杆及摆杆连接在一起，进而随着所述内胀式自动吊具的上升，所述述第一铰链与所述第三铰链相远离，所述吊挂杆连同所述吊挂工作头保持向外胀开状态，抵在待吊运工件的内孔壁上。
34.作为本实用新型的进一步改进，在所述第三铰链附近及下方设有导向机构；
35.所述导向机构包括导向锥套，所述导向锥套的上部通过耳板安装在所述第三铰链上；
36.所述导向锥套向下设置，由若干钢筋构成，钢筋与所述吊挂杆及所述吊挂工作头相错开；
37.所述导向锥套的钢筋共同构成近似锥筒形，其上部的近似外径与待吊运工件的内孔直径相匹配，可伸入到工件内孔中；所述导向锥套的底部向内收缩形成锥头；
38.所述吊挂杆及所述吊挂工作头保持缩回状态时，全部位于所述导向锥套的近似锥筒形内；
39.所述吊挂杆及所述吊挂工作头保持向外胀开状态时，所述吊挂工作头局部伸出并
位于所述导向锥套的近似锥筒形外。
40.进一步的，所述导向机构还包括平面挡板，所述平面挡板位于所述导向锥套的顶部；
41.所述平面挡板通过耳板安装在所述第三铰链上；
42.所述平面挡板的横截面尺寸大于待吊运工件的内孔直径；
43.所述内胀式自动吊具与待吊运工件配合时，所述平面挡板抵靠在工件的上表面，限制所述内胀式自动吊具继续向下运动。
44.作为本实用新型的进一步改进，所述护筒内设有顶锁弹簧；
45.所述顶锁弹簧一端顶住所述上安装件的底部或所述护筒的内孔顶部，另一端顶住所述自旋锁钩的自旋头的顶部。
46.作为本实用新型的进一步改进，在所述导向柱所在位置的护筒的外壁上设有导向柱孔板；
47.所述导向柱孔板上开设有安装孔，所述导向柱可从所述护筒的外部经所述安装孔进入到所述护筒并，并使导向柱的内侧端部突出于所述护筒的内壁。
48.本实用新型的一种内胀式自动吊具，通过对内胀式吊具进行升级改造，实现随着吊具整体的升降而实现自动锁紧工件，或松开工件，免去额外的驱动机构。
49.本实用新型的一种内胀式自动吊具，采用纯机械结构，实现自动抓取、落料，可靠性高，且能够提升吊运效率，满足了高效的自动化吊运需求。
附图说明
50.图1为本实用新型一种内胀式自动吊具的整体结构示意图1；
51.图2为本实用新型一种内胀式自动吊具的整体结构示意图2；
52.图3为本实用新型一种内胀式自动吊具的连杆机构示意图；
53.图4为本实用新型一种内胀式自动吊具的抓取状态连杆机构原理图；
54.图5为本实用新型一种内胀式自动吊具的抓取状态结构示意图；
55.图6为本实用新型一种内胀式自动吊具的落料状态连杆机构原理图；
56.图7为本实用新型一种内胀式自动吊具的落料状态结构示意图；
57.图8为本实用新型的开闭器的整体结构外形图1；
58.图9为本实用新型的开闭器的整体结构外形图2；
59.图10为本实用新型的开闭器的整体结构示意图(内部虚线标示)；
60.图11为本实用新型的自旋锁钩的整体结构示意图；
61.图12为本实用新型的自旋锁钩的自旋运动路线；
62.图13为本实用新型的开闭器的自锁示意图。
具体实施方式
63.以下结合附图和具体实施例，对本实用新型做进一步说明。
64.本实用新型的一种内胀式自动吊具，主要可以安装在行车、吊车的下方，对带有内孔的零件进行吊装。
65.本实用新型的一种内胀式自动吊具主要包括连杆机构、导向机构、及开闭器5。
66.连杆机构，可单独参见图3，包括吊挂杆31、连杆32、摆杆33；所述吊挂杆31的顶部设有吊挂孔311，与行车、吊车的起吊机构的底部相连；所述连杆32及摆杆33均设有2套，分别位于所述吊挂杆31的左右两侧，形成1个四边形连杆机构；所述连杆32的顶部设有第一铰链321，与所述吊挂杆31的底部相铰接；所述摆杆33的顶部设有第二铰链331，与所述连杆32的底部相铰接；左右两侧的摆杆33的底部通过第三铰链332铰接在一起；所述摆杆 33沿所述第三铰链332向下延伸，形成吊挂杆333，所述吊挂杆333与摆杆33一体运动，所述吊挂杆333保持与所述摆杆33在所述第三铰链332的同一侧，所述吊挂杆333与所述摆杆 33之间的夹角小于180
°
，且大于90
°
；所述吊挂杆333的底部优选的向外凸出，形成吊挂工作头334。如图4、5所示，所述吊挂杆31向上运动时，会带动连杆32向内收拢，从而带动摆杆33的上部向内收拢，过程中所述吊挂杆333连着吊挂工作头334向外张出，可抵在待吊装的工件的内孔中，实现内胀式抓取锁紧。如图6、7所示，所述吊挂杆31向下运动时，会带动连杆32向外张开，从而带动摆杆33的上部向外张开，过程中所述吊挂杆333连着吊挂工作头334向内收缩，与工件的内孔发生脱离，实现落料。整个内胀式自动吊具3仅第三铰链332以下部分，伸入工件的内孔中。
67.进一步的，在所述第三铰链332附近及下方设有导向机构；所述导向机构包括导向锥套 35，及平面挡板36；所述平面挡板36通过耳板361安装在所述第三铰链332上；所述平面挡板36的横截面尺寸大于工件的内孔直径，故所述内胀式自动吊具3与待吊运工件配合抓取过程中，所述平面挡板36抵靠在待吊运工件的上方，限制所述内胀式自动吊具3的继续向下运动。
68.所述平面挡板36的下方设有所述导向锥套35，所述导向锥套35由若干钢筋构成，与所述吊挂杆333及所述吊挂工作头334相错开；所述导向锥套35的上部直径与工件的内孔直径相匹配，可无障碍的进入到工件内孔中；所述导向锥套35的底部收缩形成锥头351，方便插入到内孔中内。所述连杆机构处于抓取锁紧状态时，所述吊挂工作头334突出于所述导向锥套35的钢筋构成的圆笼，即可与工件的内孔壁相接触；所述连杆机构处于落料状态时，所述吊挂工作头334全缩回到所述导向锥套35的钢筋构成的圆笼内，即完全与工件的内孔壁相脱开。
69.本实用新型的内胀式自动吊具3主要通过下落、上升，来实现所述吊挂工作头334是否突出到所述导向锥套35的钢筋构成的圆笼外，与工件的内孔壁相接触；但内胀式自动吊具3 在落料后，还是需要上升，以离开待吊运工件的，此时内胀式自动吊具3的吊挂杆333等部件受重力影响，还是会使所述第一铰链321与所述第三铰链332相远离，所述吊挂工作头33 4向外运动；故为使所述内胀式自动吊具3落料完毕后，所述吊挂工作头334保持内缩锁紧状态，在所述第一铰链321与所述第三铰链332之间设有开闭器5。
70.如图8-图13所示，以及结合图1、图2、图5、图7所示，所述开闭器5分为2部分可分离的结构，分别为安装在所述第一铰链321上的锁钩结构组件，及安装在所述第三铰链33 2上的锁孔结构组件。
71.所述锁钩结构组件包括上安装件51、护筒52、自旋锁钩53；所述上安装件51通过上安装孔511安装在所述第一铰链321上，所述上安装件51的下部固定有所述护筒52；所述护筒52内装有所述自旋锁钩53，所述自旋锁钩53可在所述护筒52内旋转；所述护筒52的中部设有导向柱522，所述导向柱522向内突出，并伸入到所述自旋锁钩53上部的滑槽内；为便于
对所述导向柱522进行维护，在所述导向柱522所在位置的护筒52的外壁上设有导向柱孔板521，其上开设有安装孔，可从所述护筒52的外部将导向柱522安装进去，并使导向柱 522的内侧端部突出于所述护筒52的内壁。所述自旋锁钩53，如图11所示，底部为“一”字形的锁钩531，上部为带有滑槽的自旋头；所述自旋头为圆柱头，上面开设有一条首尾相连的滑槽，平面展开后如图12所示；所述滑槽的上部为上导滑面532，下部为下导滑面533；所述导向柱522即插在所述滑槽内，可沿所述上导滑面532或所述下导滑面533运动；所述自旋头与所述锁钩531之间通过锁杆534相连。
72.所述锁孔结构组件包括下安装件55、及锁孔套54；所述下安装件55通过下安装孔551 安装在所述第三铰链332上，所述下安装件55的上部固定有所述锁孔套54；所述锁孔套54 的下部为空心圆筒，所述锁钩531可在其中旋转；所述锁孔套54的上部设有“一”字形的锁孔541；所述锁钩531可以一特定角度穿过所述锁孔541，进入到所述锁孔套54的下部，然后在其中旋转90
°
后，即被保留在所述锁孔套54内，实现锁钩结构组件与所述锁孔结构组件连接在一起。
73.为保持所述自旋锁钩53在所述护筒52内平时位置稳定可靠，所述护筒52内设有顶锁弹簧56，所述顶锁弹簧56一端顶住所述上安装件51的底部或所述护筒52的内孔顶部，另一端顶住所述自旋锁钩53的自旋头的顶部，始终将所述自旋锁钩53推向下方，使所述导向柱 522与所述上导滑面532相接触，且位于所述上导滑面532的顶部凹槽内。
74.所述开闭器5的动作过程，可参见图12，但需要说明的是，图中画的是所述导向柱522 的运动轨迹，实际是导向柱522上下运动，而自旋锁钩53沿滑槽进行旋转。
75.所述滑槽沿所述自旋锁钩53的自旋头一周，均分设有4个导向旋转槽。图12所示即为从1个导向旋转槽的起点，运动到终点的过程；该导向旋转槽的终点，即为下1个导向旋转槽的起点，循环往复。
76.所述开闭器5的动作过程为，所述内胀式自动吊具3下落，所述自旋锁钩53的锁钩531 位于所述锁孔套54内，并抵在所述下安装件55的上表面，所述自旋锁钩53暂时保持不动，使所述护筒52带动所述导向柱522向下运动，所述导向柱522离开所述上导滑面532；随着所述护筒52向下运动，所述导向柱522抵到所述下导滑面533上，所述导向柱522下压所述下导滑面533，从而使所述导向柱522下降的同时，所述自旋锁钩53进行旋转；当所述导向柱522到达所述下导滑面533的滑槽底部时，所述自旋锁钩53已旋转25
°
左右。然后，所述内胀式自动吊具3上升，所述护筒52带动所述导向柱522向上运动，所述护筒52内的顶锁弹簧56展开，所述自旋锁钩53的锁钩531亦位于所述锁孔套54内，此时所述护筒52带动所述导向柱522向上运动，所述导向柱522离开所述下导滑面533；随着所述护筒52向上运动，所述导向柱522抵在所述上导滑面532上，然后所述导向柱522继续向上运动的同时，所述自旋锁钩53在所述上导滑面532的引导下，继续进行旋转，直到所述导向柱522抵在所述上导滑面532的滑槽顶部，此时，所述自旋锁钩53正好完成90
°
。
77.参见图13所示，所述锁钩531随所述开闭器5每降、升一次即旋转90
°
，使所述锁钩5 31相对所述锁孔541的“一”字形重合，可使所述锁钩531从所述锁孔541内离开，即使所述开闭器5打开，使所述第一铰链321与所述第三铰链332可相远离；或使所述锁钩531相对所述锁孔541的“一”字形相交错，使所述锁钩531留在所述锁孔套54内，即使所述开闭器5闭合，使所述第一铰链321与所述第三铰链332的位置锁定在一起。
78.通过在所述第一铰链321与所述第三铰链332之间设置所述开闭器5，使所述内胀式自动吊具3落到工件内孔的过程中，降升一次时，所述第一铰链321与所述第三铰链332的位置不锁定，所述吊挂工作头334可向外张开，抵在工件的内孔中，实现内胀式抓取锁紧；再降升一次时，所述第一铰链321与所述第三铰链332的位置锁定，所述吊挂工作头334保持在缩回到所述导向锥套35的钢筋构成的圆笼内的状态，实现脱开落料。
79.本实用新型一种内胀式自动吊具，通过在连杆机构内设置所述开闭器5，随着吊装的升降运动，实现自动开启、闭合，从而使内胀式自动吊具可以不依赖其他动力源，就实现对带内孔的工件进行自动抓紧、落料。
80.尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。