一種自鎖式一體化升降機構(gòu)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種一體化升降機構(gòu)，屬于機械設備技術領域。
【背景技術】
[0002]升降機構(gòu)的應用十分廣泛，主要應用于工業(yè)生產(chǎn)中。升降機構(gòu)能夠通過簡單的方法實現(xiàn)不同工位快速切換，現(xiàn)有升降機構(gòu)大多需要導向滑軌來限制旋轉(zhuǎn)運動，在結(jié)構(gòu)體積和布局上帶來不便，且移動副間隙、摩擦影響大；在工業(yè)操作中，穩(wěn)定性是必要條件，現(xiàn)有升降機構(gòu)大多需要機械式或電氣式抱閘，帶來附加設計難度；現(xiàn)有升降機構(gòu)大多采用直線式驅(qū)動方式，電機的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為絲杠的直線運動需要較大的體積，結(jié)構(gòu)冗余。這些因素都限制了升降機構(gòu)的應用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種自鎖式一體化升降機構(gòu)，以解決現(xiàn)有升降機構(gòu)位置移動過程中易出現(xiàn)角度偏移，穩(wěn)定性不高，另外升降機構(gòu)大多需要機械式或電氣式抱閘，帶來附加設計難度，同時升降機構(gòu)大多采用直線式驅(qū)動方式，需要占用很大體積且結(jié)構(gòu)冗余的問題。
[0004]本發(fā)明為解決上述技術問題采取的技術方案是:
[0005]—種自鎖式一體化升降機構(gòu)，它包括升降平臺、連桿運動模塊、驅(qū)動模塊和固定框，所述連桿運動模塊設置在固定框上，所述升降平臺設置在連桿運動模塊上，所述驅(qū)動模塊鑲嵌設置在固定框上并與連桿運動模塊相連接；
[0006]所述升降平臺包括頂板和兩個側(cè)板，所述頂板水平設置，所述兩個側(cè)板豎直并列設置在頂板的下方；
[0007]所述驅(qū)動模塊包括驅(qū)動電機、蝸桿和蝸輪，所述驅(qū)動電機的輸出軸與蝸桿相連接，所述蝸輪與蝸桿相嚙合；
[0008]所述連桿運動模塊包括兩套連桿組件，兩套連桿組件并列設置，連桿組件與側(cè)板對應設置，每套連桿組件包括主動連桿、第一同源輸出連桿和親合連桿、第二同源輸出連桿，所述主動連桿的中部與耦合連桿的中部相鉸接，所述主動連桿的一端與第一同源輸出連桿的一端相鉸接，所述第一同源輸出連桿的另一端與其對應側(cè)板的內(nèi)壁相鉸接，所述主動連桿的另一端與蝸輪的一側(cè)固定連接；所述耦合連桿的一端與第二同源輸出連桿的一端相鉸接，所述第二同源輸出連桿的另一端鉸接在固定框上，所述耦合連桿的另一端與其對應側(cè)板的內(nèi)壁相鉸接。
[0009]所述蝸輪為不銹鋼制成的蝸輪，所述蝸桿為銅制成的蝸桿，所述蝸桿的導程角為α，導程角α為3。，導程角α使蝸輪和蝸桿之間嚙合時的壓力角小于摩擦角，使蝸輪和蝸桿實現(xiàn)自鎖。
[0010]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0011]1、本發(fā)明結(jié)構(gòu)設計簡單合理，連桿運動模塊為一種耦合連桿模塊，本發(fā)明通過驅(qū)動模塊中的蝸輪蝸桿副和連桿運動模塊將驅(qū)動電機的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為升降平臺的豎直方向的直線平移運動，通過連桿運動模塊中兩套連桿組件的配合設置使升降平臺在升降過程平穩(wěn)無擺動，無角度偏移現(xiàn)象，適合工業(yè)生產(chǎn)的需要。
[0012]2、本發(fā)明具有自鎖性，蝸桿導程角α使蝸輪和蝸桿之間嚙合時的壓力角小于摩擦角，蝸輪不能反向驅(qū)動蝸桿，能夠在工位操作時穩(wěn)定支撐升降平臺。
[0013]3、本發(fā)明升降平臺、連桿運動模塊、驅(qū)動模塊和固定框之間的結(jié)構(gòu)設置緊湊，實現(xiàn)一體化設置且有效節(jié)省空間，具有較大行程體積比，收縮時尺寸為1.78mX0.6mXlm，具有
0.5m豎直運動行程。
[0014]4、本發(fā)明中主動連桿、第一同源輸出連桿、耦合連桿和第二同源輸出連桿之間避免干涉，類似桁架結(jié)構(gòu)提供較大負載質(zhì)量比，立體布置增加抗彎矩性，保證升降平臺的穩(wěn)定性。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明在展開狀態(tài)時的主視結(jié)構(gòu)剖面圖；
[0016]圖2是本發(fā)明在收縮狀態(tài)時的主視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖3是圖2中A-A處的剖視圖；
[0018]圖4是驅(qū)動模塊的主視結(jié)構(gòu)剖視圖；
[0019]圖5是本發(fā)明在收縮狀態(tài)時的主視結(jié)構(gòu)剖面圖；
[0020]圖6是本發(fā)明的收縮狀態(tài)時的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0021]【具體實施方式】一:結(jié)合圖1、圖2、圖3、圖4、圖5和圖6說明本實施方式，本實施方式包括升降平臺1、連桿運動模塊2、驅(qū)動模塊3和固定框4，所述連桿運動模塊2設置在固定框4上，所述升降平臺1設置在連桿運動模塊2上，所述驅(qū)動模塊3鑲嵌設置在固定框4上并與連桿運動模塊2相連接；
[0022]所述升降平臺1包括頂板1-1和兩個側(cè)板1-2，所述頂板1-1水平設置，所述兩個側(cè)板1-2豎直并列設置在頂板1-1的下方；
[0023]所述驅(qū)動模塊3包括驅(qū)動電機3-1、蝸桿3-2和蝸輪3_3，所述驅(qū)動電機3_1的輸出軸與蝸桿3-2相連接，所述蝸輪3-3與蝸桿3-2相嚙合；
[0024]所述連桿運動模塊2包括兩套連桿組件，兩套連桿組件并列設置，連桿組件與側(cè)板1-2 對應設置，每套連桿組件包括主動連桿2-1、第一同源輸出連桿2-2和親合連桿
2-3、第二同源輸出連桿2-4，所述主動連桿2-1的中部與耦合連桿2-3的中部相鉸接，所述主動連桿2-1的一端與第一同源輸出連桿2-2的一端相鉸接，所述第一同源輸出連桿2-2的另一端與其對應側(cè)板1-2的內(nèi)壁相鉸接，所述主動連桿2-1的另一端與蝸輪3-3的一側(cè)固定連接；所述耦合連桿2-3的一端與第二同源輸出連桿2-4的一端相鉸接，所述第二同源輸出連桿2-4的另一端鉸接在固定框4上，所述耦合連桿2-3的另一端與其對應側(cè)板1-2的內(nèi)壁相鉸接。
[0025]本發(fā)明配合傳感器工作，驅(qū)動電機3-1處設置有集成的位置傳感器，升降平臺1的位置通過驅(qū)動電機3-1中集成的位置傳感器記錄并轉(zhuǎn)換而得，本發(fā)明應用在垂直多工位操作平臺中。
[0026]本發(fā)明中升降平臺1、連桿運動模塊2、驅(qū)動模塊3和固定框4之間通過鑲嵌的方式更加有利于節(jié)省空間，使結(jié)構(gòu)更加緊湊，其中連桿運動模塊2和驅(qū)動模塊3均鑲嵌設置在固定框4上，同時連桿運動模塊2的頂部位于兩個側(cè)板1-2之間的間隙內(nèi)。本發(fā)明的收縮時尺寸為1.78mX0.6mXlm，本發(fā)明具有0.5m豎直運動行程。其中1.78m指的是頂板1_1的長度，0.6m指的是頂板1-1的寬度，lm指的是收縮狀態(tài)時從固定框4的底面至升降平臺1頂面之間的豎直距離。本發(fā)明中驅(qū)動模塊3驅(qū)動主動連桿2-1進行往復擺動，通過連桿運動模塊2的耦合運動，驅(qū)動升降平臺1從初始位置B垂直平移到高于初始位置0.5m處，在運動過程中由連桿運動模塊2的親合關系保證升降平臺1沒有旋轉(zhuǎn)運動。
[0027]本發(fā)明中兩個第一同源輸出連桿2-2、兩個第二同源輸出連桿2-4、兩個耦合連桿2-3和兩個主動連桿2-1均以頂板1-1寬度方向的中位線為中心軸線對稱設置，錯位立體布置，使連桿運動模塊2裝配簡單，易于維護，且在運動過程中不會出現(xiàn)活動部件的干涉。
[0028]本發(fā)明中連桿運動模塊2在工作時形成類似桁架結(jié)構(gòu)，其中第一同源輸出連桿
2-2、第二同源輸出連桿2-4為二力桿，具有較大負載質(zhì)量比。立體布置的方式也增強本發(fā)明抵抗彎矩的能力，保證工作時升降平臺1的平穩(wěn)。其他結(jié)構(gòu)及連接關系與【具體實施方式】一相同。
[0029]【具體實施方式】二:結(jié)合圖1、圖2和圖3說明本實施方式，本實施方式中所述驅(qū)動模塊3還包括電機固定座3-7、聯(lián)軸器3-8、頂端軸承3-4、驅(qū)動固定座3_5、底端軸承3_6，所述驅(qū)動固定座3-5豎直設置，所述聯(lián)軸器3-8、頂端軸承3-4和底端軸承3-6從上到下依次設置在驅(qū)動固定座3-5上，所述蝸桿3-2設置在頂端軸承3-4和底端軸承3-6之間，所述電機固定座3-7固定連接在驅(qū)動固定座3-5的頂部，所述驅(qū)動電機3-1設置在電機固定座
3-7上，所述驅(qū)動電機3-1的輸出軸通過聯(lián)軸器3-8與蝸桿3-2相連接。
[0030]本發(fā)明中升降平臺1、第一同源輸出連桿2-2和耦合連桿2-3之間相互運動為第一轉(zhuǎn)動副；耦合連桿2-3、主動連桿2-1和第二同源輸出連桿2-4之間相互運動為第二轉(zhuǎn)動副；主動連桿2-1、驅(qū)動固定座3-5和第一同源輸出連桿2-2之間相互運動為第三轉(zhuǎn)動副；第二同源輸出連桿2-4與固定框4之間相互運動為第四轉(zhuǎn)動副；蝸桿3-2與驅(qū)動固定座
3-5之間的相互運動為第五轉(zhuǎn)動副，多個轉(zhuǎn)動副如此設置使整個機構(gòu)內(nèi)間隙小從而占用空間小、定位精度高、設計簡單、方便維護且摩擦力小，保證了升降機構(gòu)的工作效率。其它結(jié)構(gòu)及連接關系與【具體實施方式】一相同。
[0031]【具體實施方式】三:結(jié)合圖1、圖2、圖5和圖6說明本實施方式，本實施方式中所述固定框4包括L形固定板4-1，連桿運動模塊用連接板4-2和底板4-3，所述底板4_3水平設置，所述L形固定板4-1豎直設置在底板4-3上，所述驅(qū)動固定座3-5的底部卡接在L形固定板4-1的水平端上，所述L形固定板4-1的豎直端上固定連接有水平設置的連桿運動模塊用連接板4-2，每個第二同源輸出連桿2-4的另一端鉸接在該連桿運動模塊用連接板
4-2上。如此設置的固定框4布局合理，使其占用空間小。其它結(jié)構(gòu)及連接關系與【具體實施方式】二相同。
[0032]【具體實施方式】四:結(jié)合圖1、圖2、圖5和圖6說明本實施方式，本實施方式中所述固定框4還包括兩個側(cè)板用限位桿4-4，兩個側(cè)板用限位桿4-4均為伸縮桿體，兩個側(cè)板用限位桿4-4分別豎直設置在L形固定板4-1的兩側(cè)，側(cè)板用限位桿4-4與側(cè)板1-2 對應設置，每個側(cè)板用限位桿4-4設置在其對應的側(cè)板1-2的正下方。
[0033]本實施方式中兩個側(cè)板用限位桿4-4的設置是用于限定兩個側(cè)板1-2的下落高度，對側(cè)板1-2起到限位及定位的作用，由于側(cè)板用限位桿4-4的高度可調(diào)，使其能夠限制不同高度的側(cè)板1-2，通用性強。其它結(jié)構(gòu)及連接關系與【具體實施方式】三相同。
[0034]【具體實施方式】五:結(jié)合圖1、圖2、圖3、圖5和圖6說明本實施方式，本實施方式中所述連桿運動模塊2還包括一套鉸鏈軸組件，該套鉸鏈軸組件位于兩套連桿組件之間，該套鉸鏈軸組件包括第一鉸鏈軸2-5、第二鉸鏈軸2-6、第三鉸鏈軸2-7、第四鉸鏈軸2-8、第五鉸鏈軸2-9、第六