具有重量优化的铰接桅杆的大型机械手制造技术

一种具有折叠式铰接桅杆(2)的大型机械手(1)，折叠式铰接桅杆具有可绕垂直轴线(3)旋转的转台(4)和多个桅杆段(5，5a，5b，5c)，其中，桅杆段(5，5a，5b，5c)可在铰接接头(6，6a，6b，6c)处绕相应的铰接轴线相对于相邻的桅杆段(5，5a，5b，5c)或转台(4)枢转，至少一个桅杆段(5，5a，5b，5c)由空心结构(7)形成，该空心结构由互连的壁元件(8，8a，8b，8c)构成。本发明专利技术的目的是减轻这种大型机械手的重量。为此目的，本发明专利技术提出将凹部(11)结合在壁元件(8，8a，8b，8c)中的至少一个中，其中，凹部的深度小于壁元件(8，8a，8b，8c)的材料厚度，从而壁元件(8，8a，8b，8c)在凹部(11)的区域中是封闭的。

Large Manipulator with Weight Optimized Articulated Mast

A large manipulator (1) with folding articulated mast (2) has a turntable (4) and multiple mast segments (5, 5a, 5b, 5c) which can rotate around a vertical axis (3), in which the mast segments (5, 5a, 5b, 5c) can rotate around the corresponding articulated axes at the articulated joints (6, 6a, 6b, 6c) relative to the adjacent mast segments (5, 5a, 5b, 5c) or turntable (4), with at least one pivot. The segment (5, 5a, 5b, 5c) is formed by a hollow structure (7), which is composed of interconnected wall elements (8, 8a, 8b, 8c). The object of the present invention is to reduce the weight of the large manipulator. To this end, the present invention proposes to combine the concave part (11) with at least one of the wall elements (8, 8a, 8b, 8c), in which the depth of the concave part is less than the material thickness of the wall element (8, 8a, 8b, 8c), so that the wall element (8, 8a, 8b, 8c) is closed in the area of the concave part (11).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有重量优化的铰接桅杆的大型机械手
本专利技术涉及一种具有折叠式铰接桅杆的大型机械手，该铰接桅杆具有可绕垂直轴线枢转的转台和多个桅杆段，其中，每个桅杆段分别可在铰接接头处绕铰接轴线相对于相邻桅杆段或转台枢转，其中，至少一个桅杆段由彼此连接的壁元件的空心结构形成。
技术介绍
由于需求增长，这种大型机械手的开发需要提供更大的桅杆长度，然而，大型机械手的自重限制了这些尝试。从现有技术已知在大型机械手的桅杆段上提供桁架状结构，以减轻重量。然而，它们的缺点在于它们形成敞开结构，因此污垢和水可进入，且在表面上形成水或污垢堆积。另外，敞开式桅杆段的内侧难以检查锈斑，因此通常不能及时检测到由于生锈导致的桅杆段的弱化。此外，桅杆段内的牢固埋藏的污垢会导致重量增加，从而危及大型机械手的强度和稳定性。从现有技术还已知，桅杆段由不同材料厚度(通常朝着桅杆顶部减小)的板构成。这对于保持桅杆的负载扭矩尽可能低是必要的，但是需要多个对接接头或焊接接头，从而在生产技术方面是复杂的。此外，特别是在桅杆顶部的区域中，必须提供较大大的材料厚度，以便仍然保证材料的可焊性，尽管从结构观点来看，甚至更低的材料厚度也是足够的。因此，从静态观点来看，桅杆段的重量、特别是在桅杆顶部的关键区域中的重量不必要地高。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种大型机械手，其克服了所述的缺点，且能够容易且安全地减轻重量。由于凹部引入到壁元件中的至少一个中，其中，凹部的深度小于材料厚度、即壁元件的壁厚，因而使得壁元件在凹部的区域中封闭，可以以简单但安全的方式实现重量减轻。封闭的壁元件继续提供防止水和污垢进入的安全性，其中，引入到壁元件中的凹部能够显著减轻重量。根据本专利技术的一个有利实施例，可使凹部布置在壁元件的内侧上。通过将凹部布置在壁元件的内侧上，可防止灰尘和泥附着到凹部的边缘区域中的边缘并由于湿气而在那里形成锈斑。另一个有利的实施例是多个凹部设置在壁元件上，所述凹部形成具有连接部和凹兜表面的桁架状结构，其中，凹兜表面至少具有减小的材料厚度。由于多个凹部形成桁架状结构，尽管凹部显著减小了桅杆段的重量，却仍可保持桅杆段的稳定性。通过与凹兜表面一起形成桁架状结构的连接部提供了足够的稳定性。通过凹兜表面的减小的材料厚度，可以以简单的方式实现显著的重量减轻。凹兜表面可具有均匀的材料厚度和彼此不同的材料厚度。通过单个凹兜表面的不同材料厚度，可考虑特殊的设计条件。一个优选实施例使得连接部至少部分地具有壁元件的材料厚度。提供了一种简单的选择，使得在连接部至少部分地具有与壁元件相同的厚度时，产生壁元件的固体材料的稳定连接部。然而，为了进一步减轻重量，单独的连接部也可具有较低的材料厚度。特别有利的是，其中，所述至少一个桅杆段具有基本平坦的外侧。由于桅杆段的基本上平坦的外侧，可避免外表面上的污垢和水积聚。桅杆段几乎没有任何可能有助于形成锈斑的边缘，从而确保了寿命。此外，平坦的外表面易于清洁。另一个有利的实施例是，多个凹部分布在桅杆段的形成为连接板的壁元件上。凹部在桅杆段的连接板上的布置使得能够减轻重量而不损害桅杆段的稳定性和强度。在一个有利的实施例中，凹部的比表面部分和/或相对深度朝着桅杆段的顶部、即在桅杆顶部的方向上增加。比表面部分应理解为表示凹部的所得表面占每单位长度壁元件的表面的部分。凹部的相对深度应理解为凹部的深度与壁元件的材料厚度的比。通过凹部的这种布置或配置，负载扭矩朝着桅杆顶部减小，而不必使用不同材料厚度的金属板，从而可减少对接接头的数量。本专利技术的另一有利实施例使得至少形成桅杆顶部的最后一个桅杆段具有凹部。特别是在形成桅杆顶部的最后一个桅杆段(也称为横撑)处的重量减轻使得能够减轻大型机械手的其他先前布置的桅杆段的设计重量。随着桅杆顶部处的每一重量减轻，承载桅杆顶部的其他桅杆段都可做得更轻。此外，有利的是将凹部的内边缘形成为倒圆的。凹部的这种形状减小了壁元件中的局部应力集中，从而降低了裂缝的风险。凹部有利地形成为周向封闭的。这保证了壁元件在边缘区域处(其在边缘区域处焊接到其他壁元件上)没有在焊接壁元件时可导致困难的凹部。有利地，凹部设计成级联形状，即凹部由不同深度的凹部构成，由此可实现更大的重量减轻而不会显著损害桅杆段的刚度。凹部有利地通过铣出壁元件引入。铣出是一种简单类型的金属加工，并且例如通过合适的铣头，可在一次操作中引入具有不同的边缘区域的凹部。在替代实施例中，凹部还可通过蚀刻壁元件来引入。通过当今已知的和常规的蚀刻技术，凹部的深度可单独设计。替代地，桅杆段的凹部也可设置在由纤维增强复合材料制成的壁元件中，该段由多个纤维层组成。凹部通过在凹部的区域中提供较少数量的纤维层来简单地形成。附图说明根据以下描述和附图，本专利技术的其他特征、细节和优点是显而易见的。本专利技术的实施例在以下附图中示意性地示出，且将在下面更详细地描述。附图示出了：图1是根据本专利技术的大型机械手的示意图；图2是根据本专利技术的桅杆段的示意图；图3是根据本专利技术的桅杆段的另一实施例的示意图；图4是根据本专利技术的桅杆段的示意剖视图；图5a，5b，5c是根据本专利技术的具有不同形状的凹部的壁元件的示意剖视图；图6a是根据现有技术的桅杆段的示意图；图6b是根据本专利技术的桅杆段的另一实施例的示意图。具体实施方式根据图1的图示示出了用于车载混凝土泵的具有折叠式铰接桅杆2的大型机械手1，铰接桅杆2具有可绕垂直轴线3旋转的转台4和多个桅杆段5，5a，5b，5c。每个桅杆段5，5a，5b，5c均可在铰接接头6，6a，6b，6c处绕铰接轴线相对于相邻的桅杆段5，5a，5b，5c或转台4相应地借助于一驱动单元(未示出)枢转。借助于大型机械手1，流体混凝土通过混凝土供应管线(未示出)从混凝土泵17输送到桅杆顶部15，其中，混凝土供应管线终止于末端软管(未示出)，因此当通过这种车载混凝土泵浇筑混凝土时，借助于大型机械手1可桥接长距离和高度。图2示意性地示出了形成桅杆顶部15的最后一个桅杆段5c，其在侧壁元件8中具有凹部11。特别地，在该桅杆段5c上，凹部11具有特别有利的效果，因为该桅杆段5c上的任何重量减轻都使得能够减轻在大型机械手1的其它布置在其前面的桅杆段5，5a，5b(图1)的设计重量。凹部11也可以且有利地也设置在其他桅杆段5，5a，5b上。多个凹部11引入到壁元件8中，其中，凹部11的深度小于壁元件8的材料厚度，使得壁元件8在凹部11的区域中封闭。因此，图2和图3中所示的凹部11仅被标示出且根据本专利技术从外部不可见。桅杆段5c的外侧9设计成基本平坦的。因此，灰尘和湿气不能保持在外侧9的边缘上。通过在外侧9上不设边缘也可有效地避免生锈。凹部11的构造也从图4的剖视图中通过标记的剖面A-A清楚地看出。桅杆段5c具有壁元件8上的多个凹部11，其形成具有连接部12和凹兜表面13的桁架状结构。在这种情况下，凹兜表面13具有减小的材料厚度，而连接部12具有壁元件8的材料厚度。例如，如图所示，连接部12形成为三角构型以确保稳定性，即，连接部12每个都包括三角形凹兜表面13和凹部11。三角形凹兜表面13有利地在拐角中是倒圆的，以减少凹部11的拐角中的应力集中。图3示意性地示出了根据本专利技术的桅杆段5c的另一个实施例。凹部11的凹兜表面13在此具本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有折叠式铰接桅杆(2)的大型机械手(1)，所述折叠式铰接桅杆(2)具有可绕垂直轴线(3)旋转的转台(4)和多个桅杆段(5，5a，5b，5c)，其中，每个桅杆段(5，5a，5b，5c)分别能够在铰接接头(6，6a，6b，6c)上绕铰接轴线相对于相邻的桅杆段(5，5a，5b，5c)或转台(4)枢转，其中，至少一个桅杆段(5，5a，5b，5c)由彼此连接的壁元件(8，8a，8b，8c)的空心结构(7)形成，其特征在于，凹部(11)引入到壁元件(8，8a，8b，8c)中的至少一个中，其中，凹部(11)的深度小于壁元件(8，8a，8b，8c)的材料厚度，从而壁元件(8，8a，8b，8c)在凹部(11)的区域中是封闭的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.07.12 DE 102016112748.51.一种具有折叠式铰接桅杆(2)的大型机械手(1)，所述折叠式铰接桅杆(2)具有可绕垂直轴线(3)旋转的转台(4)和多个桅杆段(5，5a，5b，5c)，其中，每个桅杆段(5，5a，5b，5c)分别能够在铰接接头(6，6a，6b，6c)上绕铰接轴线相对于相邻的桅杆段(5，5a，5b，5c)或转台(4)枢转，其中，至少一个桅杆段(5，5a，5b，5c)由彼此连接的壁元件(8，8a，8b，8c)的空心结构(7)形成，其特征在于，凹部(11)引入到壁元件(8，8a，8b，8c)中的至少一个中，其中，凹部(11)的深度小于壁元件(8，8a，8b，8c)的材料厚度，从而壁元件(8，8a，8b，8c)在凹部(11)的区域中是封闭的。2.根据权利要求1所述的大型机械手，其特征在于，所述凹部(11)布置在壁元件(8，8a，8b，8c)的内侧。3.根据权利要求1或2所述的大型机械手(1)，其特征在于，多个凹部(11)设置在壁元件(8，8a，8b，8c)上，所述凹部形成具有连接部(12)和凹兜表面(13)的桁架状结构，其中，所述凹兜表面(13)具有减小的材料厚度(b)。4.根据权利要求3所述的大型机械手(1)，其特征在于，所述连接部(12)至少部分地具有壁元件(8，8a，8b，8c)的材料厚度(a)。5.根据权利要求1至4中任一项所述的大型机械手(1)，其特征在于，所述至少一个桅杆段(5，5...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·阿克科克，M·奥列克修克，B·泽格施奈德，
申请(专利权)人：德国施维英有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE