一種利用凸輪升降控制系統(tǒng)升降物體的方法
【專利摘要】一種利用凸輪升降控制系統(tǒng)升降物體的方法，所述系統(tǒng)包括：凸輪升降機構、控制器、電磁吸引裝置驅動電路、電機驅動電路、以及驅動轉軸電機，所述凸輪升降機構用于控制物體（9）的升降，并包括機架（1）、偏心輪（2）、鎖定銷（3）、彈性推動銷（4）以及限位柱（5），所述偏心輪（2）的形狀總體上為圓形形狀，并且偏心地設置有驅動轉軸（21），當所述圓形形狀的圓心位于所述驅動轉軸（21）的上方并且與其形成豎直關系時，所述偏心輪（2）將所述物體（9）升至高位；所述偏心輪（2）的圓周面上還設置有徑向向內凹進的鎖定孔（23），鎖定孔（23）用于與鎖定銷（3）的上端配合，當所述偏心輪（2）將所述物體（9）升至高位時，鎖定孔（23）位于所述驅動轉軸（21）的下方并且與其形成豎直關系。
【專利說明】一種利用凸輪升降控制系統(tǒng)升降物體的方法
[0001] _
【技術領域】
[0002]本申請涉及一種升降機構，具體為一種利用凸輪升降控制系統(tǒng)升降物體的方法。
[0003]
【背景技術】
[0004]凸輪機構是由凸輪、從動件和機架三個基本構件組成的高副機構。凸輪是一個具有曲線輪廓或凹槽的構件，一般為主動件，作等速回轉運動或往復直線運動。
[0005]與凸輪輪廓接觸，并傳遞動力和實現(xiàn)預定的運動規(guī)律的構件，一般做往復直線運動或擺動，稱為從動件，或者被升降的物體。
[0006]凸輪機構在應用中的基本特點在于能使從動件獲得較復雜的運動規(guī)律。因為從動件的運動規(guī)律取決于凸輪輪廓曲線，所以在應用時，只要根據(jù)從動件的運動規(guī)律來設計凸輪的輪廓曲線就可以了。
[0007]凸輪機構廣泛應用于各種自動機械、儀器和操縱控制裝置。凸輪機構之所以得到如此廣泛的應用，主要是由于凸輪機構可以實現(xiàn)各種復雜的運動要求，而且結構簡單、緊湊。凸輪升降機構具有運行簡單可靠的優(yōu)點，在一些需要控制升降的裝置中得以廣泛使用。
[0008]由于凸輪的高副性能，往往需要對其位置進行鎖定。而在凸輪的不同相位之間的運動轉換,往往需要施加主動驅動力。頻繁地施加主動驅動力，對于驅動機構而言是不利的。而對于驅動動力裝置缺失或故障的情形下，在凸輪的一種相位到另一相位的轉移則變得困難設置不可行。
[0009]
【發(fā)明內容】
[0010]本發(fā)明一種利用凸輪升降控制系統(tǒng)升降物體的方法，其在由一種凸輪相位到另一凸輪相位轉移時，無需再啟動或施加主動驅動力，而且凸輪的相位位置穩(wěn)定，受力均衡。
[0011]根據(jù)本發(fā)明，一種利用凸輪升降控制系統(tǒng)升降物體的方法，所述系統(tǒng)包括:凸輪升降機構、控制器、電磁吸引裝置驅動電路、電機驅動電路、以及驅動轉軸電機，所述凸輪升降機構用于控制物體的升降，并包括機架、偏心輪、鎖定銷、彈性推動銷以及限位柱，所述偏心輪的形狀總體上為圓形形狀，并且偏心地設置有驅動轉軸，當所述圓形形狀的圓心位于所述驅動轉軸的上方并且與其形成豎直關系時，所述偏心輪將所述物體升至高位；所述偏心輪的圓周面上還設置有徑向向內凹進的鎖定孔，鎖定孔用于與鎖定銷的上端配合，當所述偏心輪將所述物體升至高位時，鎖定孔位于所述驅動轉軸的下方并且與其形成豎直關系；鎖定銷的下端與鎖定銷彈簧連接，在鎖定銷彈簧的頂壓作用下，鎖定銷能夠在所述偏心輪將所述物體升至高位時伸入所述鎖定孔從而對偏心輪進行鎖定；鎖定銷的下端還與鎖定解除下拉件耦接，鎖定解除下拉件用于將鎖定銷下拉而接觸鎖定； 偏心輪還設置有銳角形件，當在所述偏心輪將所述物體升至高位的狀態(tài)下，所述銳角形件尖頭朝下，并且左側面為豎直方向，右側面與所述偏心輪的外圓周面相切，并且與左側面相交成銳角；銳角形件的所述左側面是用于與彈性推動銷的右端接合的驅動面，所述右側面是當所述偏心輪將所述物體降至低位時用于承載所述物體的承載面；
彈性推動銷的右端為圓頭形狀，左端與推動彈簧連接，所述右端的圓頭形狀用于與驅動面接合；鎖定銷的中部部位固定設置有楔塊，所述楔塊的上側面為楔形斜面，所述楔形斜面平行于所述驅動轉軸的軸線方向，并且與水平面成銳角；彈性推動銷在其右端附近、在其右端和左端之間設置有供所述楔塊插入的斜面槽口，所述斜面槽口的左側面為用于與所述楔形斜面配合的接合斜面，當鎖定銷處于伸入所述鎖定孔中的鎖定狀態(tài)時，鎖定銷通過所述楔形斜面與彈性推動銷的接合斜面配合而同時將彈性推動銷逆著推動彈簧而壓向左側，從而對其向右運動進行鎖定，此時，彈性推動銷的右端與銳角形件的驅動面之間具有間隙而不接合；
當鎖定解除下拉件對鎖定銷施加暫態(tài)作用，而將其下拉時，鎖定銷的上端從偏心輪的鎖定孔中脫離，同時，楔塊從斜面槽口退出并且楔形斜面與接合斜面脫離接合，由此，彈性推動銷的右端接合銳角形件的所述驅動面，使得偏心輪逆時針轉動，由此，物體逐漸降至低位；所述限位柱通過限位彈性元件連接到機架，當偏心輪逆時針轉動而使得物體降至低位時，銳角形件的承載面成水平方向，并且承載面的外端與限位柱接觸從而進行限位；
當需要使得物體從所述低位升至高位時，驅動轉軸驅動偏心輪順時針轉動，在此過程中，鎖定銷的上端在其鎖定銷彈簧的頂壓作用下沿著偏心輪的圓周外表面滑動，并且銳角形件的驅動面能夠轉動到與彈性推動銷的右端結合，從而逐漸將其向左側頂壓；當鎖定銷的上端開始落入鎖定孔中時，鎖定銷在鎖定銷彈簧的頂壓下整體豎直向上運動，此時，楔塊能夠插入彈性推動銷的斜面槽口從而將彈性推動銷進一步向左推動；由此實現(xiàn)物體在高位的鎖定；
所述鎖定解除下拉件為電磁吸引裝置；鎖定銷為鐵質；所述驅動轉軸電機與驅動轉軸聯(lián)接，用于驅動所述驅動轉軸的轉動；所述鎖定解除下拉件為電磁吸引裝置；鎖定銷為鐵質；
所述控制器通過電磁吸引裝置驅動電路控制電磁吸引裝置對鎖定銷的吸引行為，并通過電機驅動電路控制所述驅動轉軸電機的轉動；
所述方法包括如下步驟:
A初始狀態(tài)，所述物體處于高位；所述控制器控制電磁吸引裝置上電，吸引鎖定銷暫時下拉；
B偏心輪將物體降至低位；
C需要將物體再次升至高位時，所述控制器控制所述電機轉動，使得所述驅動轉軸對所述偏心輪施加驅動力矩，從而使得偏心輪將物體重新升至高位，并且鎖定銷進行鎖定動作。
[0012]通過上述方案，由于在升降機構將物體由低位升至高位的同時，將伸縮機構的彈簧部件蓄積了大量勢能；在需要由高位向低位轉換時，利用所積蓄的彈性勢能引導凸輪向期望的方向轉動，之后利用重力勢能而自行降至低位。而且，通過鎖定機構，在鎖定凸輪高位位置的同時，還對所述彈性伸縮機構進行鎖定，避免彈性力直接施加到凸輪機構，因此避免了影響凸輪機構在高位的穩(wěn)定性。利用銳角形件，在用作與所述伸縮機構配合接觸的驅動面的同時，還在低位時用作承載面，避免了凸輪機構的偏心設置導致的與物體接觸位置的偏移造成的重心不穩(wěn)。通過限位部件，既保證了凸輪轉動后的水平位，又起到了穩(wěn)定低位狀態(tài)的作用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1是凸輪機構在將物體升至高位時的圖示；
圖2是圖1的凸輪機構在將物體降至低位時的圖示；
圖3是彈性推動銷的結構主視圖；
圖4是圖3圖不的仰視圖；
圖5是本發(fā)明升降控制系統(tǒng)的架構示意圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖，通過具體實例對本發(fā)明進行詳細說明。
[0015]一種利用凸輪升降控制系統(tǒng)升降物體的方法，所述系統(tǒng)包括:凸輪升降機構、控制器、電磁吸引裝置驅動電路、電機驅動電路、以及驅動轉軸電機，所述凸輪升降機構用于控制物體9的升降，并包括機架1、偏心輪2、鎖定銷3、彈性推動銷4以及限位柱5，所述偏心輪2的形狀總體上為圓形形狀，并且偏心地設置有驅動轉軸21，當所述圓形形狀的圓心位于所述驅動轉軸21的上方并且與其形成豎直關系時，所述偏心輪2將所述物體9升至高位；所述偏心輪2的圓周面上還設置有徑向向內凹進的鎖定孔23，鎖定孔23用于與鎖定銷3的上端配合，當所述偏心輪2將所述物體9升至高位時，鎖定孔23位于所述驅動轉軸21的下方并且與其形成豎直關系；鎖定銷3的下端與鎖定銷彈簧32連接，在鎖定銷彈簧32的頂壓作用下，鎖定銷3能夠在所述偏心輪2將所述物體9升至高位時伸入所述鎖定孔23從而對偏心輪2進行鎖定；鎖定銷3的下端還與鎖定解除下拉件33耦接，鎖定解除下拉件33用于將鎖定銷3下拉而接觸鎖定；
偏心輪2還設置有銳角形件22，當在所述偏心輪2將所述物體9升至高位的狀態(tài)下，所述銳角形件22尖頭朝下，并且左側面為豎直方向，右側面與所述偏心輪2的外圓周面相切，并且與左側面相交成銳角；銳角形件22的所述左側面是用于與彈性推動銷4的右端接合的驅動面，所述右側面是當所述偏心輪2將所述物體9降至低位時用于承載所述物體9的承載面；
彈性推動銷4的右端為圓頭形狀，左端與推動彈簧41連接，所述右端的圓頭形狀用于與驅動面接合；鎖定銷3的中部部位固定設置有楔塊31，所述楔塊31的上側面為楔形斜面311，所述楔形斜面311平行于所述驅動轉軸21的軸線方向，并且與水平面成銳角；彈性推動銷4在其右端附近、在其右端和左端之間設置有供所述楔塊31插入的斜面槽口 43，所述斜面槽口 43的左側面為用于與所述楔形斜面311配合的接合斜面44，當鎖定銷3處于伸入所述鎖定孔23中的鎖定狀態(tài)時，鎖定銷3通過所述楔形斜面311與彈性推動銷4的接合斜面44配合而同時將彈性推動銷4逆著推動彈簧41而壓向左側，從而對其向右運動進行鎖定，此時，彈性推動銷4的右端與銳角形件22的驅動面之間具有間隙而不接合；
當鎖定解除下拉件33對鎖定銷3施加暫態(tài)作用，而將其下拉時，鎖定銷3的上端從偏心輪2的鎖定孔23中脫離，同時，楔塊31從斜面槽口 43退出并且楔形斜面311與接合斜面44脫離接合，由此，彈性推動銷4的右端接合銳角形件22的所述驅動面，使得偏心輪2逆時針轉動，由此，物體9逐漸降至低位；所述限位柱5通過限位彈性元件51連接到機架1，當偏心輪2逆時針轉動而使得物體9降至低位時，銳角形件22的承載面成水平方向，并且承載面的外端與限位柱5接觸從而進行限位；
當需要使得物體9從所述低位升至高位時，驅動轉軸21驅動偏心輪2順時針轉動，在此過程中，鎖定銷3的上端在其鎖定銷彈簧32的頂壓作用下沿著偏心輪2的圓周外表面滑動，并且銳角形件22的驅動面能夠轉動到與彈性推動銷4的右端結合，從而逐漸將其向左側頂壓；當鎖定銷3的上端開始落入鎖定孔23中時，鎖定銷3在鎖定銷彈簧32的頂壓下整體豎直向上運動，此時，楔塊31能夠插入彈性推動銷4的斜面槽口 43從而將彈性推動銷4進一步向左推動；由此實現(xiàn)物體9在高位的鎖定；
所述鎖定解除下拉件33為電磁吸引裝置；鎖定銷3為鐵質；所述驅動轉軸電機與驅動轉軸21聯(lián)接，用于驅動所述驅動轉軸21的轉動；所述鎖定解除下拉件33為電磁吸引裝置；鎖定銷3為鐵質；
所述控制器通過電磁吸引裝置驅動電路控制電磁吸引裝置對鎖定銷3的吸引行為，并通過電機驅動電路控制所述驅動轉軸電機的轉動；
所述方法包括如下步驟:
A初始狀態(tài)，所述物體處于高位；所述控制器控制電磁吸引裝置上電，吸引鎖定銷3暫時下拉；
B偏心輪2將物體降至低位；
C需要將物體再次升至高位時，所述控制器控制所述電機轉動，使得所述驅動轉軸21對所述偏心輪2施加驅動力矩，從而使得偏心輪2將物體重新升至高位，并且鎖定銷3進行鎖定動作。
[0016]其中，彈性推動銷4的斜面槽口 43的與接合斜面44相對的面為豎直壁面42，其與接合斜面44間隔分開從而在接合斜面44與豎直壁面42之間形成所述斜面槽口 43。
[0017]通過以上方式，本領域的技術人員可以在本發(fā)明的范圍內根據(jù)工作模式做出各種改變。
【權利要求】
1.一種利用凸輪升降控制系統(tǒng)升降物體的方法，所述系統(tǒng)包括:凸輪升降機構、控制器、電磁吸引裝置驅動電路、電機驅動電路、以及驅動轉軸電機，所述凸輪升降機構用于控制物體(9)的升降，并包括機架(I)、偏心輪(2)、鎖定銷(3)、彈性推動銷(4)以及限位柱(5)，所述偏心輪(2)的形狀總體上為圓形形狀，并且偏心地設置有驅動轉軸(21)，當所述圓形形狀的圓心位于所述驅動轉軸(21)的上方并且與其形成豎直關系時，所述偏心輪(2)將所述物體(9)升至高位；所述偏心輪(2)的圓周面上還設置有徑向向內凹進的鎖定孔(23)，鎖定孔(23)用于與鎖定銷(3)的上端配合，當所述偏心輪(2)將所述物體(9)升至高位時，鎖定孔(23)位于所述驅動轉軸(21)的下方并且與其形成豎直關系；鎖定銷(3)的下端與鎖定銷彈簧(32)連接，在鎖定銷彈簧(32)的頂壓作用下，鎖定銷(3)能夠在所述偏心輪(2)將所述物體(9)升至高位時伸入所述鎖定孔(23)從而對偏心輪(2)進行鎖定；鎖定銷(3)的下端還與鎖定解除下拉件(33)耦接，鎖定解除下拉件(33)用于將鎖定銷(3)下拉而接觸鎖定； 偏心輪(2)還設置有銳角形件(22)，當在所述偏心輪(2)將所述物體(9)升至高位的狀態(tài)下，所述銳角形件(22)尖頭朝下，并且左側面為豎直方向，右側面與所述偏心輪(2)的外圓周面相切，并且與左側面相交成銳角；銳角形件(22)的所述左側面是用于與彈性推動銷(4)的右端接合的驅動面，所述右側面是當所述偏心輪(2)將所述物體(9)降至低位時用于承載所述物體(9)的承載面； 彈性推動銷(4)的右端為圓頭形狀，左端與推動彈簧(41)連接，所述右端的圓頭形狀用于與驅動面接合；鎖定銷(3)的中部部位固定設置有楔塊(31)，所述楔塊(31)的上側面為楔形斜面(311)，所述楔形斜面(311)平行于所述驅動轉軸(21)的軸線方向，并且與水平面成銳角；彈性推動銷(4)在其右端附近、在其右端和左端之間設置有供所述楔塊(31)插入的斜面槽口(43)，所述斜面槽口(43)的左側面為用于與所述楔形斜面(311)配合的接合斜面(44)，當鎖定銷(3)處于伸入所述鎖定孔(23)中的鎖定狀態(tài)時，鎖定銷(3)通過所述楔形斜面(311)與彈性推動銷(4)的接合斜面(44)配合而同時將彈性推動銷(4)逆著推動彈簧(41)而壓向左側，從而對其向右運動進行鎖定，此時，彈性推動銷(4)的右端與銳角形件(22)的驅動面之間具有間隙而不接合； 當鎖定解除下拉件(33)對鎖定銷(3)施加暫態(tài)作用，而將其下拉時，鎖定銷(3)的上端從偏心輪(2)的鎖定孔(23)中脫離，同時，楔塊(31)從斜面槽口(43)退出并且楔形斜面(311)與接合斜面(44)脫離接合，由此，彈性推動銷(4)的右端接合銳角形件(22)的所述驅動面，使得偏心輪(2)逆時針轉動，由此，物體(9)逐漸降至低位；所述限位柱(5)通過限位彈性元件(51)連接到機架(1)，當偏心輪(2)逆時針轉動而使得物體(9)降至低位時，銳角形件(22)的承載面成水平方向，并且承載面的外端與限位柱(5)接觸從而進行限位； 當需要使得物體(9)從所述低位升至高位時，驅動轉軸(21)驅動偏心輪(2)順時針轉動，在此過程中，鎖定銷(3)的上端在其鎖定銷彈簧(32)的頂壓作用下沿著偏心輪(2)的圓周外表面滑動，并且銳角形件(22)的驅動面能夠轉動到與彈性推動銷(4)的右端結合，從而逐漸將其向左側頂壓；當鎖定銷(3)的上端開始落入鎖定孔(23)中時，鎖定銷(3)在鎖定銷彈簧(32)的頂壓下整體豎直向上運動，此時，楔塊(31)能夠插入彈性推動銷(4)的斜面槽口(43)從而將彈性推動銷(4)進一步向左推動；由此實現(xiàn)物體(9)在高位的鎖定； 所述鎖定解除下拉件(33)為電磁吸引裝置；鎖定銷(3)為鐵質；所述驅動轉軸電機與驅動轉軸(21)聯(lián)接，用于驅動所述驅動轉軸(21)的轉動；所述鎖定解除下拉件(33)為電磁吸引裝置；鎖定銷(3)為鐵質； 所述控制器通過電磁吸引裝置驅動電路控制電磁吸引裝置對鎖定銷(3)的吸引行為，并通過電機驅動電路控制所述驅動轉軸電機的轉動； 所述方法包括如下步驟: A初始狀態(tài)，所述物體處于高位；所述控制器控制電磁吸引裝置上電，吸引鎖定銷(3)暫時下拉； B偏心輪(2)將物體降至低位； C需要將物體再次升至高位時，所述控制器控制所述電機轉動，使得所述驅動轉軸(21)對所述偏心輪(2)施加驅動力矩，從而使得偏心輪(2)將物體重新升至高位，并且鎖定銷(3)進行鎖定動作。
2.如權利要求1所述的凸輪，其中，彈性推動銷(4)的斜面槽口(43)的與接合斜面(44)相對的面為豎直壁面(42)，其與接合斜面(44)間隔分開從而在接合斜面(44)與豎直壁面(42)之間形成所述斜面槽口(43)。
【文檔編號】B66F3/44GK104150396SQ201410387492
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年8月8日 優(yōu)先權日:2014年8月8日
【發(fā)明者】宋貝貝 申請人:宋貝貝