用于伸缩式吊杆、特别地用于喷浆操纵器或机器人的滑动支承件

摘要

本发明涉及用于伸缩式吊杆或臂(3、72)的滑动支承件(27)，伸缩式吊杆或臂在载荷的作用下可延伸并且可缩回并且包括相对于彼此可运动的多个吊杆或臂部段(5、7、9、73、75、77)，其中，所述滑动支承件(27)包括第一部段(30)、第二部段(32)和第三部段(29)，其中，第一部段(30)呈壳体形式并且包括适于接纳第二部段(32)和第三部段(29)的中央凹部(31)，第二部段(32)被接纳在所述第一壳体部段(30)的所述中央凹部(31)中，以及第三部段(29)与所述第二部段(32)平滑地接触并且包括滑动表面(47)，所述第三部段(29)用作滑动支承件(27)的滑动板，其中，所述第二部段(32)包括中央内部凹部(41)，中央内部凹部(41)朝向第一部段(30)的中央凹部(31)的底部敞开并且延伸至所述第二部段(32)中直到延伸至第二部段的基部部段(42)为止，并且其中，所述第二部段(32)包括载荷挠度曲线，该载荷挠度曲线从相当平坦的部分开始并且转变为非常陡的部分并且在所述非常陡的部分中结束。此外，本发明涉及包括这种支承件(27)的伸缩式吊杆或臂，以及包括具有这种支承件(27)的吊杆的喷浆操纵器或机器人。

说明书

技术领域

本公开涉及用于伸缩式吊杆的滑动支承件，该伸缩式吊杆在载荷的 作用下可延伸并且可缩回并且包括相对于彼此可移动的多个臂部段。本 发明特别地涉及用于喷浆操纵器或机器人的伸缩式吊杆或臂的滑动支 承件。

背景技术

喷浆操纵器或机器人包括喷涂吊杆，该喷涂吊杆包括伸缩式结构以 使喷涂喷嘴适应于应当喷涂喷浆的局部区域。喷涂喷嘴与应当喷涂喷浆 的区域相距的距离应当在0.8米至1.5米的范围内。在使用中，存在伸 缩式臂的臂部段的恒定运动以将喷涂喷嘴引入至用于喷涂的距离范围 中。

用于伸缩式臂的臂部段的支承件常规地为包括滑动板的滑动支承 件。这些滑动板经受由通过暴露的区域上的粘性喷浆的污染导致的巨大 磨损和撕裂。此外，由于引起在滑动板与滑动表面之间的空间间隙的制 造公差，存在如下侧隙：该侧隙导致喷涂喷嘴的不可控的运动，而且这 也由于在喷涂喷嘴的运动期间发生的高扭矩。这种空隙间隙使得喷涂的 喷浆进入滑动板与表面之间，从而在短时间之后导致滑动支承件的失 效。

发明内容

因此，本发明的目的是克服上文确认的缺点并且提供用于伸缩式臂 的滑动支承件，该滑动支承件长时间抵抗磨损和撕裂并且在操作期间避 免了喷涂喷嘴的不可预期和不可控的运动。

该目的通过权利要求1的特征来实现。

本发明的另一目的是提供伸缩式吊杆或臂，该伸缩式吊杆或臂包括 在没有侧隙的情况下可运动的多个吊杆或臂部段。

此外，本发明的另一目的是提供克服上文确认的缺点的喷浆操纵器 或机器人。

根据本发明，滑动支承件包括第一部段、第二部段和第三部段，其 中，第一部段呈壳体形式并且包括中央凹部，该中央凹部适于接纳第二 部段和第三部段，第二部段被接纳在所述第一壳体部段的所述中央凹部 中，该第三部段与所述第二部段平滑地接触并且包括滑动表面，所述第 三部段用作滑动支承件的滑动板。

根据本发明，所述第二部段包括中央内部凹部，该中央内部凹部朝 向所述第一部段的中央凹部的底部敞开并且延伸至所述第二部段中直 到延伸至所述第二部段的基部部段为止。此外，所述第二部段包括载荷 挠度曲线，所述载荷挠度曲线从相当平坦的部分开始并且转变为非常陡 的部分并且在非常陡的部分中结束。

由于滑动支承件的这种构型，滑动支承件可以在预载荷的作用下结 合至伸缩式吊杆的吊杆部段中，从而避免在滑动板与滑动表面之间的任 何空气间隙，由于极大地减少或甚至避免了粘性喷浆进入在滑动板与吊 杆部段的滑动表面之间，从而使得滑动板具有更长的寿命。

本发明的滑动支承件还提供了如下优点：由于滑动板与滑动表面 之间的不特定平行，避免了滑动板的局部过载，否则滑动板的局部过载 会导致滑动板的变形或损坏和更快的磨损和撕裂。事实上，本发明的滑 动支承件的滑动板能够以球状的方式适于对应的吊杆部段的滑动表面， 以便将载荷均匀地分布。换言之，实现了滑动板的自由运动，以实质上 将滑动板的滑动表面适于对应的吊杆部段的内部壁的相对的表面。因 此，还避免了不均匀的载荷分布和由此导致的机械损坏，否则该不均匀 的载荷分布导致载荷峰值高于允许的极限。

根据本发明，滑动支承件的第二部段包括载荷挠度曲线，该滑动载 荷挠度曲线基本上示出了指数增大。

在一个优选的实施方式中，所述第二部段的所述内部凹部包括基本 上弯曲的形状、特别地半球形形状。

在本发明的另一优选的实施方式，所述第二部段的所述中央内部凹 部以内部较小截面部和外部较大截面部而呈阶梯形，使得所述第二部段 包括三个载荷挠度弯曲部分，所述相当平坦的部分由外部较大的阶梯部 段提供，较陡的部分由内部阶梯部段提供，并且所述非常陡的部分由所 述第二部段的基部部段提供。

总体上，根据该构型的本发明的滑动支承件提供了阻尼的滑动板的 下列弹性性能：

-由于平坦的载荷挠度曲线或弹簧特性，防止了由于变形或磨损出 现的空气间隙；

–由于较陡的载荷挠度曲线或弹簧特性，引导的伸缩式臂部段的制 造公差被补偿；

–根据第三部段的相对于第二部段的载荷挠度曲线的非常陡的载荷 挠度曲线，机械冲击被阻挡和缓冲。

有利地，本发明的滑动支承件的第二部段由弹性体材料构成，特别 地由弹性体NBR70构成。

此外，形成滑动板的第三部段由聚酰胺材料构成，特别地由PA6G Mo材料构成。

根据本发明的另一方面，第一部段、第二部段和第三部段为筒形的。 由于这种构型，滑动支承件可以结合在伸缩臂的臂部段的钻削的开口 中。

有利地，第一部段包括外部螺纹部，该外部螺纹部至少部分地沿着 第一部段的外部圆周延伸。因此，本发明的滑动支承件可以被旋入至位 于吊杆的壁中或伸缩式吊杆或臂的臂部段中的相对应的螺纹孔或开口 中，并且滑动支承件可以被容易地调节以提供相对于可运动臂部段的滑 动表面的正确的位置。此外，还实现了对磨损的滑动板进行容易的重新 调节或更换。

在如下情况下提供了另外的优点：当第一部段包括基部部段，在基 部部段中，多个凹部从与第一部段的中央凹部的一侧相反的一侧延伸， 所述凹部围绕基部部段的圆周以相等的距离设置并且能够接纳相对应 的安装工具。这种安装工具可以包括多个销，多个销配装至第一部段的 凹部中以使第一部段转动，从而用于达到将滑动支承件和/或滑动支承件 的磨损部件安装、重新调节或更换的目的。

有利地，在第一部段的基部部段的外部圆周处设置有多个平坦部 段，用以与至少一个安全装置配合来抵抗第一部段的旋转运动，所述平 坦部段设置成与位于第一部段的基部部段中的对应的凹部相邻。安全装 置在至少一个平坦部段上的接触提供了在伸缩臂的相对应的臂部段中 的被调节的滑动支承件的位置的安全性。

根据本发明，第三部段的滑动表面包括锐边，从而虽具有所有的防 护措施仍提供了当与污物、喷浆等接触时的擦净效果。

本发明还旨在提供一种伸缩式吊杆或臂，所述伸缩式吊杆或臂包括 相对于彼此可移动的多个吊杆或臂部段，多个吊杆或臂部段能够在载荷 的作用下延伸或缩回。应指出的是，卡车安装式起重机的伸缩式吊杆或 臂不能在载荷的作用下延伸或缩回但当操作时固定在其位置中。本发明 的伸缩式臂的臂部段包括本发明的所述滑动支承件。

此外，本发明的吊杆或臂部段包括多边形、特别地六边形或八边形 的横截面，每个吊杆或臂部段包括两个渐缩的上部壁部段和两个下部壁 部段，其中，滑动支承件定位在两个渐缩的上部壁部段和两个下部壁部 段中，或滑动支承件分别与相对的滑动表面配合。通过这种定位，实现 了吊杆或臂部段相对于彼此的非常稳定的构型。

通过优点和根据本发明，滑动支承件在预载荷的作用下抵靠相对应 的吊杆或臂部段的对应的滑动表面安装。因此，在所有操作条件下，滑 动板与对应的滑动表面之间的接触被保持，使得防止了任何污物进入滑 动板与滑动表面之间。

最终，本发明涉及喷浆操纵器或机器人，喷浆操纵器或机器人包括 伸缩式吊杆或臂的支承和固定单元、以及在所述伸缩式吊杆或臂的一个 端部处设置的喷浆喷嘴装置，所述伸缩式吊杆或臂根据权利要求12至 14中的任一项来构造。

附图说明

参见所附附图在下列描述中描述本发明的进一步的特征、细节和优 点，在附图中：

图1为根据本发明的处于第一展开位置的喷浆操纵器或机器人的 第一实施方式的立体图；

图2示出了处于相对于图1中的位置的第二更展开的位置的图1的 喷浆操纵器或机器人；

图3a至图3c为图1和图2的喷浆操纵器或机器人的截面的示意图， 然而未示出真正的各部段相对于彼此的尺寸的截面；

图4为本发明的滑动支承件的立体图，其中，示出了具有滑动板的 上侧部；

图5为从图4的滑动支承件的底部的视角观察的本发明的滑动板；

图6为根据本发明的与图4类似的滑动支承件的立体图，然而仅示 出了部分截面；

图7为沿着图6的线VII-VII截取的根据本发明的滑动支承件的截 面；

图8以示意性立体图的方式示出喷浆操纵器或机器人的第二实施 方式；以及

图9a和图9b示出了图8的喷浆操纵器的两个不同的示意性截面。

具体实施方式

现在参照附图，该附图示出了本发明的两个不同的实施方式，然而， 两个实施方式包括本发明的相同的滑动支承件。在附图中示出的类似的 部件通过相同的附图标记指示。措辞“臂”以所有组合的方式应当被理 解为“吊杆或臂”。

首先参照图1和图2，示出了喷浆操纵器或机器人1，该喷浆操纵 器或机器人1包括具有三个臂部段5、7和9的伸缩式臂3，三个臂部段 5、7和9相对于彼此可运动。臂7和9的位置示出了伸缩式臂3的第一 展开位置，其中，具有展开的臂部段7和缩回的臂部段9。臂部段7还 可以在臂部段5内移动为处于缩回位置。

臂部段5由支承和固定单元11支撑，该支承和固定单元11是常规 类型的并且因此省略了详细描述。支承和固定单元11包括液压缸13， 该臂部段5可以通过液压缸13成角度地向上和向下运动。

向前臂部段9承载喷杆部段15，该喷杆部段15具有安装在支承部 段19中的可移动喷杆17，该支承部段19自身以常规已知的方式可旋转 地安装在喷杆托架部段21上、在臂部段9的前端处。

喷杆17相对于支承部段19可移动并且由驱动链23驱动，如在图1 和图2中部分地示出。

在可移动臂17的前端部处，提供了喷浆喷嘴25，该喷浆喷嘴25 将喷浆分布至所选择的区域。这些区域例如是隧道的新开凿的内表面， 该隧道在钻开后需要立即由喷浆覆盖。

为了固定隧道新开凿的内表面，施加包括添加剂的喷浆，该添加剂 使得喷浆在非常短的时间内硬化。为了将喷浆正确地施加至相对应的表 面，喷浆喷嘴25与相对应的区域相距的距离应当在0.8米至1.5米的范 围中。因此，为了覆盖开凿隧道的内表面，打开喷浆喷嘴25与隧道新 开凿的内表面相距的距离必须符合上文所述的距离。因此，在喷浆喷嘴 25的操作期间，臂部段7和9以及可移动喷杆17将几乎恒定地移动以 将喷浆喷嘴25引入至合适的位置中。

如可以想象的，在现有技术中已知的，由于传递至喷浆喷嘴25的 喷浆的高载荷，特别地，当所有的臂部段7、9定位在最展开的位置中 并且此外处于展开位置的喷杆部段17通过喷杆托架部段21而成角度地 向左或向右转时，在滑动支承件上存在高冲击。本发明提供了用于伸缩 式臂的新型滑动支承件，该新型滑动支承件应对这种喷浆操纵器或机器 人的特定挑战。

参照示出了本发明的滑动支承件的图4至图7。在图4中，示出了 从滑动板29的一侧示出的根据本发明的滑动支承件27的立体图。滑动 板29形成滑动支承件27的第三部段并且定位在形成滑动支承件27的 外壳的第一部段30的凹部31内。

第一部段30优选地由不锈钢制成，该不锈钢具有最小抗拉强度 Rm>500Mpa、特别地具有钢型号1.404或替代性地例如为1.4311、1.4301 或1.4541。

第一部段在第一部段30的外圆周处包括外螺纹部33和多个平坦部 段35，该第一部段30设置成与至少一个安全装置(未示出)——例如 螺钉——配合，该螺钉以抵靠于至少一个平坦部段紧密接触的方式被施 加，以抵抗第一部段30的旋转运动来提供第一部段30的安全位置。

在图5中，根据本发明的滑动支承件27示出为以从与图4中所示 的一侧相反的一侧观察的立体图。

第一部段30包括基部部段37，在基部部段37中设置有多个凹部 39。这些凹部39与平坦部段35对应以当将滑动支承件27安装至相对 应的螺纹孔而安装至喷浆操纵器或机器人的臂部段中时对发明的滑动 支承件27的使用者指示平坦部段35的位置。

凹部39用作与安装工具(未示出)连接，该安装工具设置有销， 该销被引入至凹部39中，使得滑动支承件27可以转动至如图1和图2 中示出的伸缩式臂3的臂部段5、7和9的相对应的螺纹孔中。

参照图6和图7，以部分截面和整体截面的方式示出了本发明的滑 动支承件27的第一替代性实施方式。

在第一部段30的凹部31内，设置有第二部段32，该第二部段32 包括内部凹部41，该内部凹部41朝向第一部段30的底部部段或基部部 段37敞开。

该实施方式的凹部41具有阶梯形构型，该凹部41具有内部较小凹 部部段43和外部较大凹部部段45。第二部段32由弹性材料制成，特别 地由材料弹性体NBR(丁腈橡胶)70制成。根据第二部段32的特定构 型，该第二部段32提供三个载荷挠度曲线或弹簧特性：根据较大的凹 部部段45，第二部段32提供了平坦的载荷挠度曲线，该曲线提供例如 如下可能性：滑动支承件27可以适应于伸缩式臂部段5至9的制造公 差。

根据较小的凹部部段43，第二部段32提供了载荷挠度曲线，该载 荷挠度曲线比较大的凹部部段45的载荷挠度曲线更陡。因此，第二部 段32提供了适应性和特别地提供了对臂部段5至9的制造公差的补偿。

此外，第二部段32包括基部部段42，该基部部段42呈完整的筒形 形状并且提供非常陡的载荷挠度曲线或弹簧特性，以提供抵抗机械冲击 的阻挡件和缓冲件。

滑动板29形成第三部段，该第三部段优选地由聚酰胺材料构成， 特别地由PA6GMo材料构成。

呈滑动板形式的第三部段29包括具有锐边49的滑动表面47，该锐 边49用于防止灰尘进入、特别地防止粘性喷浆进入滑动表面47与伸缩 式臂3的臂部段的对应的表面之间的空间。

现在参照图3a至图3c，其中，示出了图1和图2的喷浆操纵器或 机器人的截面的示意图，然而未示出真正的各部段相对于彼此的尺寸的 截面。

在图3a至图3c中，示出了伸缩式臂3的不同的部分A、B和C。 图3a示出了图1和图2中指示的位置A，其中，示出了滑动支承件27 旋入至外部臂部段7中以对内部臂部段9提供滑动支承。如可以根据图 3a观察到的，外部臂部段包括上部渐缩壁部段51，滑动支承件27被旋 入至上部渐缩壁部段51中，并且外部臂部段包括下部渐缩壁部段53， 滑动支承件27也被旋入至下部渐缩壁部段53中。这些滑动支承件27 给出了与臂部段9的对应的上部壁部段52和臂部段9的下部渐缩壁部 段54的接触。另外，设置有滚子57以形成滚子支承件55从而当臂部 段9移出臂部段7并且再次移动进入臂部段7时滚子支承件55支承臂 部段9。这种滚子补偿了作用在支承位置上的主要力。

滑动支承件27在预加载的作用下抵靠上部渐缩壁部段52和下部渐 缩壁部段54安装，从而使得在对应的滑动表面之间没有间隙，并且补 偿了臂部段7和9的任何制造公差。

类似地，图3b示出了臂部段7和9的图1和图2的位置B。在包 括滚子61的上侧处设置有滚子支承件59以补偿由于展开的臂部段7和 9以及可移动喷杆17的主要力。

图3示出了图1和图2的位置C，其中，滑动支承件27以从内侧 安装的方式设置在内部臂9处，并且滚子支承件63在外部臂的上侧的 下方包括滚子65。滚子65具有与滚子57和61相同的功能。

现在参照图8，其中，示出喷浆操纵器71的第二实施方式，喷浆 操纵器71包括三个臂部段73、75和77，三个臂部段73、75和77示出 为处于喷浆操纵器71的展开位置。臂部段77支撑与部分示出的喷浆管 26连接的喷浆喷嘴25。

根据本发明的滑动支承件27从外侧设置在臂部段23和25中，如 图9a中所示。滑动支承件27在预载荷的作用下抵靠渐缩上部壁部段79 和渐缩下部壁部段81安装。

图9b示出了图8中指示的位置B，其中，示意性地示出了滑动支 承件27。滑动支承件27从臂77的内侧安装以在预载荷的作用下在臂 75的内壁处与滑动表面接触。

通过根据本发明的滑动支承件27，获得了相对于现有技术的多个 优点。特别地，在现有技术中经受的巨大磨损和撕裂的情况被克服，并 且通过避免在滑动表面之间的任何间隙并且补偿伸缩式臂部段的制造 公差，本发明的伸缩式臂的线形引导辅助提供了长寿命。由于这种积极 的影响，避免了由于所施加的扭矩而使喷浆喷嘴进行不可预期的运动， 从而使得喷浆喷嘴相对于所喷涂的区域可以良好地定位。根据本发明， 避免了有害的污物、特别地粘性喷浆的进入。

此外，提供了磨损的滑动支承件的使用友好型的更换、特别地从伸 缩式臂的臂部段的外侧的更换，使得相对于现有技术喷浆操纵器，具有 缩短时间的维修工作。

附图文字列表：

1-喷浆操纵器或机器人

3-伸缩式吊杆或臂

5-吊杆或臂部段

7-吊杆或臂部段

9-吊杆或臂部段

11-支承和固定单元

13-液压缸

15-喷杆部段

17-可移动喷杆

19-支承部段

21-喷杆托架部段

23-驱动链

25-喷浆喷嘴

27-滑动支承件

29-第三部段＝滑动板

30-第一部段

31-中央凹部

32-第二部段

33-外部螺纹部

35-平坦部段

37-基部部段

39-凹部

41-内部凹部

42-基部部段

43-较小的凹部部段

45-较大的凹部部段

47-滑动表面

49-锐边

51-上部渐缩壁部段

52-上部渐缩壁部段

53-下部渐缩壁部段

54-下部渐缩壁部段

55-滚子支承件

57-滚子

59-滚子支承件

61-滚子

63-滚子支承件

65-滚子

71-喷浆操纵器

72-伸缩式吊杆或臂

73-吊杆或臂部段

75-吊杆或臂部段

77-吊杆或臂部段

79-上部壁部段

81-下部壁部段