伸缩臂结构及整平施工装置的制作方法

1.本发明涉及建筑机械技术领域，尤其涉及一种伸缩臂结构及整平施工装置。


背景技术：

2.建筑行业进行抹平、整平等施工时，需要使用伸缩臂将抹平、整平的执行器与自动化行车连接，以实现执行器的三维空间运动。伸缩臂作为核心的零部件，其性能决定了最终整平、抹平的作业效果。
3.伸缩臂在伸缩时容易出现筒体卡阻运行不畅或筒体间晃动的情况，目前最主要的解决方式有液压缸驱动、滚珠丝杠驱动和外置卷筒钢丝绳驱动，但液压缸驱动方式存在部件重量较大、需要增加液压泵站而导致结构不紧凑的问题；滚珠丝杠驱动要求各筒体同心度高，容易出现运行卡阻等问题；外置卷筒钢丝绳驱动方式由于钢丝绳在筒体外部，钢丝绳容易与外部环境发生剐蹭，影响安全。


技术实现要素：

4.本发明的一个目的在于提出一种伸缩臂结构，该伸缩臂结构的结构简单，能减小所需安装尺寸和避免绳索剐蹭。
5.本发明的另一个目的在于提出一种包括上述伸缩臂结构的整平施工装置。
6.为达此目的，一方面，本发明采用以下技术方案：
7.一种伸缩臂结构，包括：
8.固定臂，所述固定臂为中空结构；
9.活动臂，可滑移地设置于所述固定臂内，所述活动臂上设有滑轮；
10.卷筒，可转动地设置于所述固定臂内；
11.绳索，缠绕于所述卷筒上，且所述绳索的一端固定于所述卷筒上，另一端绕过所述滑轮后连接所述固定臂；以及
12.驱动机构，设置于所述固定臂上，所述卷筒连接于所述驱动机构的输出端，所述驱动机构能驱动所述卷筒转动，以释放或收卷所述绳索，所述活动臂能随所述绳索的收放而相对于所述固定臂滑移。
13.在一些实施例中，所述活动臂为中空结构，所述活动臂内设有连接轴，所述连接轴穿设于所述滑轮，且所述连接轴的两端分别固定连接所述活动臂的侧壁。
14.在一些实施例中，所述伸缩臂结构还包括：
15.弧形挡绳罩，所述弧形挡绳罩绕所述滑轮的周向设置，且所述弧形挡绳罩的两端分别固定连接所述活动臂的侧壁，用于在所述绳索发生摆动时将所述绳索挡回预设位置。
16.在一些实施例中，所述伸缩臂结构还包括用于对所述活动臂的位移进行限位的限位机构，所述限位机构包括限位件和用于感应所述限位件的限位开关，所述活动臂和所述固定臂两者中的一个上设有所述限位件，另一个上设有所述限位开关。
17.在一些实施例中，所述固定臂的内壁两端均设有所述限位开关，所述活动臂的上
部设有所述限位件。
18.在一些实施例中，所述固定臂的内壁沿周向设有多个导向轮，所述导向轮与所述活动臂的外壁抵接，且能在所述活动臂移动时相对于所述活动臂的外壁滚动。
19.在一些实施例中，所述伸缩臂结构还包括：
20.挡绳组件，设置于所述固定臂内，所述挡绳组件位于所述卷筒的一侧，用于在所述绳索发生摆动时将所述绳索挡回预设位置。
21.在一些实施例中，所述伸缩臂结构还包括：
22.固定件，设置于所述固定臂内，且所述固定件的两端固定连接所述固定臂的侧壁，所述绳索的所述另一端绕过所述滑轮后固定于所述固定件上。
23.在一些实施例中，所述驱动机构包括：
24.驱动电机，安装于所述固定臂上；
25.减速机，连接于所述驱动电机的输出端；以及
26.卷筒轴，穿设于所述卷筒，所述卷筒轴连接于所述减速机的输出端，所述驱动电机能通过所述减速机驱动所述卷筒轴转动，以带动所述卷筒转动。
27.另一方面，本发明采用以下技术方案：
28.一种整平施工装置，包括：
29.移动平台；
30.行车小车架，所述行车小车架滑动连接于所述移动平台上；
31.上述的伸缩臂结构，所述伸缩臂结构的固定臂连接于所述行车小车架上；以及
32.整平执行器，所述整平执行器连接于所述伸缩臂结构的活动臂上。
33.本发明至少具有以下有益效果：
34.本发明伸缩臂结构，通过将活动臂可滑移地设置于中空结构的固定臂内，活动臂上设有滑轮，卷筒可转动地设置于固定臂内，绳索缠绕于卷筒上，且绳索的一端固定于卷筒上，另一端绕过滑轮后连接固定臂，滑轮、卷筒和绳索内置于固定臂中可以减小伸缩臂结构所需的安装尺寸，同时能有效地避免绳索被剐蹭，提高了施工安全系数；通过驱动机构驱动卷筒转动以释放或收卷绳索，使活动臂随绳索的收放而相对于固定臂滑移，实现伸缩臂的收缩，结构更简单。
35.本发明整平施工装置，通过使用本发明伸缩臂结构，提高了施工安全系数。
附图说明
36.图1为本发明实施方式提供的伸缩臂结构的结构示意图；
37.图2为图1所示伸缩臂结构的另一角度的结构示意图；
38.图3为图2所示伸缩臂结构沿a-a向的剖视图；
39.图4为图1所示伸缩臂结构的又一角度的结构示意图；
40.图5为图4所示伸缩臂结构沿b-b向的剖视图；
41.图6为图4所示伸缩臂结构的俯视图；
42.图7为本发明实施方式提供的固定臂的结构示意图；
43.图8为图7所示固定臂的局部结构示意图；
44.图9为本发明实施方式提供的活动臂的结构示意图；
45.图10为图9所示活动臂沿c-c向的剖视图；
46.图11为图9所示活动臂沿d-d向的剖视图；
47.图12本发明实施方式提供的驱动机构、卷筒和绳索的结构示意图；
48.图13为图12中所示驱动机构和卷筒的主视图；
49.图14为图13所示驱动机构和卷筒沿e-e向的剖视图；
50.附图标号说明：
51.固定臂10，导向轮11，连接角座12，u形槽13，导向轮安装孔15，活动臂20，滑轮21，连接轴22，安装板23，卷筒30，绳索40，驱动电机51，减速机52，卷筒轴53，卷筒轴承座54，弧形挡绳罩60，限位件71，限位开关72，挡绳组件80，固定件90。
具体实施方式
52.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。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明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例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
53.本实施方式提供了一种伸缩臂结构，如图1至图6所示，该伸缩臂结构包括固定臂10、活动臂20、卷筒30、绳索40以及驱动机构。其中，固定臂10为中空结构，活动臂20可滑移地设置于固定臂10内，活动臂20上设有滑轮21；卷筒30可转动地设置于固定臂10内，绳索40缠绕于卷筒30上，且绳索40的一端固定于卷筒30上，另一端绕过滑轮21后连接固定臂10；驱动机构设置于固定臂10上，卷筒30连接于驱动机构的输出端，驱动机构能驱动卷筒30转动，以释放或收卷绳索40，活动臂20能随绳索40的收放而相对于固定臂10滑移。
54.上述伸缩臂结构，通过将活动臂20可滑移地设置于中空结构的固定臂10内，活动臂20上设有滑轮21，卷筒30可转动地设置于固定臂10内，绳索40缠绕于卷筒30上，且绳索40的一端固定于卷筒30上，另一端绕过滑轮21后连接固定臂10，滑轮21、卷筒30和绳索40内置于固定臂10中可以减小伸缩臂结构所需的安装尺寸，同时能有效地避免绳索40被剐蹭，提高了施工安全系数；通过驱动机构驱动卷筒30转动以释放或收卷绳索40，使活动臂20随绳索40的收放而相对于固定臂10滑移，实现伸缩臂的收缩，结构更简单。
55.可选地，绳索40可以为钢丝绳、尼龙绳、麻绳或者其它材质的绳索，优选为钢丝绳，钢丝绳的强度高、耐磨、自重轻、工作平稳、不易骤然整根折断、工作可靠。
56.在一些实施例中，活动臂20为中空结构，中空结构可以减轻活动臂20的重量；活动臂20内设有连接轴22，该连接轴22穿设于滑轮21，且连接轴22的两端分别固定连接活动臂20的侧壁，通过将滑轮21内置于中空结构的活动臂20中可以减小伸缩臂结构所需的安装尺寸，同时能有效地避免绳索40被剐蹭，提高了施工安全系数。
57.如图1至图6以及图12所示，驱动机构可以包括驱动电机51、减速机52以及卷筒轴53，驱动电机51安装于固定臂10上，减速机52连接于驱动电机51的输出端；卷筒轴53穿设于卷筒30，卷筒轴53连接于减速机52的输出端，驱动电机51能通过减速机52驱动卷筒轴53转动，以带动卷筒30转动。
58.具体地，驱动电机51通过减速机52驱动卷筒30绕着卷筒轴53的中心轴线转动，通过控制驱动电机51的转向，进而控制卷筒30的转向，可以使卷筒30转动时实现绳索40卷起
或放开；通过控制驱动电机51的转速，进而可以控制活动臂20的伸缩速度。当绳索40放开时，活动臂20朝着伸出固定臂10的方向运动；当绳索40卷起时，活动臂20朝着缩回固定臂10的方向运动，从而实现在吊装工件或施工执行器时活动臂20能够进行伸缩，使工件或施工执行器吊装到位，使用方便。
59.如图3、图12至图14所示，卷筒轴53的一端连接减速机52，另一端通过轴承转动连接于卷筒轴承座54上；如图7和图8所示，固定臂10的上端设有相对设置的两个u形槽13，两个u形槽13同心，其中一个u形槽13用于安装卷筒轴承座54，另一个u形槽13用于安装驱动机构的减速机52，u形槽13可以起到一定的支撑作用，使驱动机构和卷筒30可以稳固地安装于固定臂10上；同时，u形槽13还能使驱动机构和卷筒30安装于固定臂10上时不会突出于固定臂10的上端端部，以便于固定臂10上端与外部装置的安装连接。
60.在一些实施例中，伸缩臂结构还包括弧形挡绳罩60(如图2、图3、图5、图9和图10所示)，该弧形挡绳罩60绕滑轮21的周向设置，且弧形挡绳罩60的两端分别固定连接活动臂20的侧壁，用于在绳索40发生摆动时将绳索40挡回预设位置。
61.在一些实施例中，伸缩臂结构还包括用于对活动臂20的位移进行限位的限位机构，限位机构包括限位件71和用于感应限位件71的限位开关72，活动臂20和固定臂10两者中的一个上设有限位件71，另一个上设有限位开关72，通过限位机构可以检测活动臂20在伸缩运动时是否到达行程极点，以对活动臂20伸出和缩回的长度进行限定。
62.具体地，本实施例中，固定臂10的内壁两端均设有限位开关72(如图7所示)，活动臂20的上部设有限位件71(如图9和图10所示)，限位开关72与驱动机构通信连接，当限位开关72感应到限位件71时，限位开关72将发送信号至驱动机构，以便驱动机构及时停止卷筒30的转动，防止活动臂20超出行程极限而撞到卷筒30或者过度伸出固定臂10外。
63.当然，在其它实施例中，也可以在固定臂10的内壁设置限位件71，在活动臂20的上部设置限位开关72，同样可以实现检测活动臂20在伸缩运动时是否到达行程极限，以对活动臂20伸出和缩回的长度进行限定。
64.如图3和图5所示，在一些实施例中，固定臂10的内壁沿周向设有多个导向轮11，导向轮11与活动臂20的外壁抵接，且能在活动臂20移动时相对于活动臂20的外壁滚动，导向轮11能起到导向和减小摩擦力的作用，使活动臂20的伸缩运动更顺畅。此外，由于导向轮11与活动臂20的外壁相抵接，因此可以限制活动臂20在左右方向(横向)上的位移，避免活动臂20伸缩运动时左右摆动而导致运行不畅。
65.具体地，如图8所示，在固定臂10的下端侧壁上沿周向设有多个用于安装导向轮11的导向轮安装孔15，通过设计导向轮安装孔15方便于导向轮11的安装。可选地，导向轮安装孔15的具体数量可以根据实际需求进行选择，本发明对此不作过多限制。
66.在一些实施例中，伸缩臂结构还包括挡绳组件80，如图1、图6和图7所示，该挡绳组件80设置于固定臂10内，且挡绳组件80位于卷筒30的一侧，用于在绳索40发生摆动时将绳索40挡回预设位置。
67.在一些实施例中，伸缩臂结构还包括固定件90，如图6和图7所示，该固定件90设置于固定臂10内，且固定件90的两端固定连接固定臂10的侧壁，绳索40的另一端绕过滑轮21后固定于固定件90上。
68.本实施方式还提供了一种整平施工装置，该整平施工装置包括移动平台、行车小
车架、整平执行器以及上述的伸缩臂结构，行车小车架滑动连接于移动平台上，伸缩臂结构的固定臂10连接于行车小车架上，整平执行器连接于伸缩臂结构的活动臂20上。上述整平施工装置通过使用上述伸缩臂结构，提高了施工安全系数。
69.可选地，移动平台包括y轴行车横梁和x轴行车横梁，y轴行车横梁沿y轴方向延伸(即y轴行车横梁的长度方向平行于y轴方向)，x轴行车横梁可沿y轴方向滑动地连接于y轴行车横梁上，行车小车架可沿x轴方向滑动地连接于x轴行车横梁上，以实现整平执行器的三维空间运动，增大整平作业的施工范围。
70.如图1、图2、图5至图7所示，在固定臂10的上端外壁上沿周向设有多个连接角座12，连接角座12用于将固定臂10与行车小车架连接，通过设计连接角座12可以使固定臂10与行车小车架的安装连接更方便。
71.如图1至图5、图10以及图11所示，在活动臂20的下端连接有安装板23，安装板23用于将整平执行器安装在活动臂20上，通过设计安装板23可以使活动臂20与整平执行器的安装连接更方便。
72.需要说明的是，当一个部被称为“固定于”另一个部，它可以直接在另一个部上也可以存在居中的部。当一个部被认为是“连接”到另一个部，它可以是直接连接到另一个部或者可能同时存在居中部。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。
73.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发明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，不是旨在限制本发明。
74.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
75.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。