CN100393603C - 可行驶的升降装置 - Google Patents

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Abstract

可行驶的升降装置(1)包括一可沿一规定路径行驶的支承车辆(3)，在支承车辆上通过具有至少两个牵引装置(19至22)的起重装置悬挂一升降平台(4)，升降平台可以相对于支承车辆(3)以一垂直方向分量运动。为了防止升降平台的不受控制的侧向运动，设有一稳定装置，它由至少一个基本上刚性的摆动元件(24)构成。此摆动元件在一个端部区域内与支承车辆(3)，在另一个端部区域内与升降平台(4)可摆动地连接。用这种方法升降平台(4)的具有一垂直方向分量的运动始终与一确定的水平运动相关联。如果需要的话，可以通过支承车辆(3)的相应反向平移运动完全或部分地补偿这个确定的水平运动。

Description

可行驶的升降装置
技术领域
本发明涉及一种可行驶的升降装置，具有
a)一可沿规定路径行驶的支承车辆；
b)一用来支承载荷的升降平台；
c)一具有至少两个牵引装置的起重装置，升降平台用该装置可以垂直方向分量相对于支承车辆运动；
d)一稳定装置，它防止升降平台相对于支承车辆的不受控制的侧向运动。
这种类型的升降装置应用于极其不同的技术领域。特别是常常出现在待油漆物品必须浸入处理池中的油漆设备或也许汽车车身的向车身装配或总装中。但是它也可以用作例如货架操作机。所有这些应用场合有一个共性，即物体既必须作平移(水平方向)运动，又必须作垂直运动。
背景技术
提升或下降升降平台的最简单的结构是，将升降平台挂在多根，通常是四根绳索或链条上，并通过相应地将绳索或链条卷绕在一受驱动的滚筒上或者从滚筒上退绕，来改变有效的绳索或链条长度。但是这里产生一个问题，即在侧向外力以及侧向惯性力作用下升降平台产生不受控制的侧向运动，特别是可能在侧向出现摆动。这里“侧向”的概念理解为偏离垂直方向的所有方向，尽管本说明书中“侧向”是指升降装置的运动方向或其垂直方向。因此在已知的开头所述类型的可行驶升降装置中设有稳定装置，该稳定装置可以禁止这种类型的侧向运动。
由市场得知例如一种可行驶的升降装置，其中稳定装置由一剪式栅格(Scherengittern)构成，它们上部装在支承车辆上，下部装在升降平台上。这种剪式栅格用来，使悬挂在绳索或链条上的升降平台不具有侧向运动自由度。
在EP1106563A2中所述的同样属于开头所述类型的升降装置中通过支承车辆和升降平台之间的特殊的绳索或链条的导轨使升降平台实现稳定，防止不希望的侧向运动。
可行驶升降装置的上述两个例子具有比较昂贵的结构。
发明内容
本发明的目的是，这样地设计开头所述类型的可行驶升降装置，以降低结构中的费用。
按照本发明这个目的通过这样来实现，
e)稳定装置由至少一个基本上刚性的摆动元件构成，它在一端与支承车辆，在另一端部区域内与升降平台这样可摆动地连接，以使在支承车辆静止不动时升降平台的具有垂直方向分量的运动与一确定的水平运动相关联。
用本发明首次摆脱了现有技术所依赖的一个基本设想：迄今为止一直力求，载荷相对于支承车辆尽可能准确地沿垂直方向运动，不允许任何侧向偏移。这种基本的设计思想的结果是稳定装置的结构比较复杂。
本发明认识到，如果仅仅精确地限定和控制水平运动的话，在大多数情况下载荷的垂直运动完全可以和水平运动相关联。这种认识使本发明开辟了新的途径，采用一个或几个简单的刚性摆动元件作为稳定装置，它们(它)一方面可摆动地固定在支承车辆上，另一方面可摆动地固定在升降平台上。在升降平台上升或下降运动时升降平台上的每个摆动元件的固定点在一圆周上运动。这意味着，即使在支承车辆不动时载荷的任何垂直运动强制地与一完全确定的水平运动相联系，这是因为每个摆动元件的两个固定点在水平方向的距离，亦即摆动元件的长度在水平面内的投影，正比于摆动角的余弦变化。但是在几乎所有情况下这种类型的可控水平运动是可以接受的，这是因为在支承车辆的运动中可预先计入该水平运动。作为结构元件摆动元件特别结实和价格低廉。
升降平台可以具有一基本上成矩形的底框，在底框上面在相对的平行的直角边上分别固定有两个牵引装置。这种类型的悬挂结构允许将载荷特别合理地分配到不同绳索或链条上；这种悬挂结构本身就包含特别的稳定性。
底框上适宜于固定多个向下延伸的固定杆，载荷可以可拆卸地固定在固定杆上。也就是说升降平台的重心，特别是在承载时，明显地位于牵引装置和摆动元件固定在该其上的升降平台当时的位置的下方。
在本发明一种特别优选的实施形式中设有一控制装置，将一反映升降平台垂直位置的信号输送给此控制装置，该控制装置根据该信号使支承车辆这样地水平行驶，以至少部分地补偿与升降平台的垂直运动关联的水平运动。利用这种结构载荷可以在空间内作准确的垂直运动，这是因为通过支承车辆相应的平移运动消除了载荷相对于支承车辆的、与摆动元件的摆动相关联的侧向运动。
如果升降装置具有其自身的驱动装置，那么它便特别灵活。通常在采用这里感兴趣的类型的升降装置的工业设备中，多个这种类型的升降装置前后顺序地在基本上相同的路径上穿过该设备行驶。如果每个这种类型的升降装置都具有其自身的驱动装置，则每台支承车辆都可以独立于其它支承车辆进行为了实现位于相关升降装置上的载荷的准确的垂直运动所需要的补偿运动。这特别也意味着，各个升降装置的支承车辆之间的距离是可以改变的。
如果每个升降装置的支承车辆配备连接装置，利用该连接装置支承车辆可与外部输送系统相连接，则这种结构方案是经济的，而且在许多情况下也是足够的。这种外部输送系统例如是一输送链，它沿升降装置的运动路径延伸。各个升降装置的支承车辆可以始终与输送链嵌合，以使其相互之间的距离保持不变。但是也可以设想，外界输送系统是一牵引圆输送机(Schleppkreisfoerderer)，各个升降装置的支承车辆可以根据需要连接在该输送机上或者从其上重新脱开。
牵引装置优先采用绳索或链条。
附图说明
下面借助于附图对本发明的一个实施例作较详细的说明，附图表示：
图1带有下降到其最低装置的水平布置的升降平台的升降装置的透视图；
图2图1的侧视图；
图3图1中的升降装置，但是水平布置的升降平台位于最高位置；
图4图3的侧视图；
图5图1和3中的升降装置，但是水平布置的升降平台位于一中间位置；
图6图5的侧视图；
图7图5的前视图；
图8图1、3和5中的升降装置，但是其中升降平台位于一倾斜位置；
图9图8的侧视图；
图10图8中的升降装置，但是其中升降平台向相反方向倾斜；
图11图10的侧视图。
具体实施方式
首先参照图1和2。它们表示一总体以参考标号1表示的升降装置，该升降装置用来使汽车车身2穿过不同的处理工位，例如穿过油漆设备的预处理池，接着穿过一电泳式浸渍油漆池。作为主要部件，升降装置1包括支承车辆3以及升降平台4，升降平台以后面还要说明的方式由支承车辆3保持在高度可调的位置上，并被支承车辆带动行驶。
支承车辆3具有一抗扭框架5，它由两个三角形侧框件5a，5b和将这两个侧框件相互连接的横杆6、7、8、9和一对角线穿过框架5的垂直直角侧面的加强杆10组成。在框架5的两个侧框件5a，5b的两条平行的水平的纵向横梁11、12的每一条上分别安装两个受驱动的支承滚轮13，所述支承滚轮可旋转地支承在固定在纵横梁11、12上的支承板14内。为了看清楚起见没有画出可以用来使支承滚轮13旋转的电机。
安装在框架5的相对两侧上的支承滚轮13分别在一未画出的导轨对内移动，这样支承车辆3可以通过支承滚轮13的转动沿支承轨道以已知的方式运动。
图1中在框架5的横杆7的远离观察者的侧面上可旋转地支承两个受驱动的卷绳筒15、16。图1中在横杆8的朝前的侧面上以相应的方式可旋转地支承另两个受驱动的卷绳筒17、18。同样是为了清楚起见卷绳筒15至18的驱动电机没有画出。
其上部区域卷绕在卷绳筒15、16、17、18上的四根绳索19、20、21和22从这些卷绳筒15、16、17、18伸展到升降平台4的矩形底框23，而且是伸展到相对的垂直于运动方向分布的两侧(边)、并固定在这两个侧边上。
此外支承车辆3通过一刚性的U形摆动元件24与升降平台4连接，摆动元件以后面说明的方式用作稳定装置，摆动元件24以一与其基底24a相邻的端部可摆动地支承在固定板25内，固定板固定在支承车辆3的框架5的两个侧框件5a，5b上，这里摆动元件24的基底24a平行于框架5的横杆9分布，并与该横杆相邻。
摆动元件24的两条平行臂24b、24c位于平行于行驶方向的垂直平面内。其远离基底24a的端部可旋转地支承在固定板26内，所述固定板固定在底框23的远离基底24a的，垂直于行驶方向延伸的直角边的附近。
四根固定杆27、28、29、30从升降平台4的底框23向下延伸，固定杆在其下端具有一向内，亦即相互相向的弯角27a，28a，29a，30a。汽车车身2以已知的未画出的方法安放和固定在弯角27a，28a，29a，30a上。
上述升降装置1的工作原理如下：
首先考察图1和2，其中升降平台4的底框23位于下面的降低了的位置上，但是在这里成水平布置，也就是说所有绳索19、20、21、22在其在升降平台4的底框23上的固定部位和相配的卷绳筒15、16、17、18之间具有同样的长度。但是绳索19、20、21、22不是垂直延伸的，这是因为在图1和2中摆动元件24将升降平台4略微向左拉。升降平台4的位置是完全稳定的；不发生任何在运动方向或其垂直方向上的侧向倾斜。
现在假定，升降平台4应该从在图1和2中所示的位置上升到在图3和4中所示的位置，图3和4中所示的位置表示其正常位置，在这个位置借助于支承车辆将升降平台运送到加工工位之外。通过均匀操作所有卷绳筒15、16、17、18实现这个位置，在这个位置所有绳索19、20、21、22缩短了相同的尺寸。现在两条臂24b，24a靠近支承车辆3的框架5的两个侧框件5a，5b的倾斜延伸的杆，并几乎平行于所述杆分布。因为在图3和4中摆动元件24相对于水平面的摆动角小于在图1和2中的下降位置时的摆动角，现在支承绳索19、20、21、22垂直分布。
在从在图1和2中所示的位置到图3和4中的位置的行种中上升降平台4经过在图5和6中所示的位置，在该位置摆动元件24是水平的。在这个位置升降平台4在水平方向离支承车辆3的框架5的垂直直角边有最大的距离。因此绳索19、20、21、22与铅垂直线重新交成一个角度，但是这一次(这个角度)相对于铅垂线与图1和2中的方向相反(倾斜)。
考察图1至7可以清楚看到，即使在支承车辆3静止不动时升降平台4的升降运动也与升降平台4在水平方向的平移运动相关联。在很多情况下，由于汽车车身2在水平方向的位置不需要精确限定，这种关联是无害的。但是对于汽车车身2的精确定位是重要的情况下，升降平台4的与垂直运动强制地关联的不希望的水平运动便可以通过支承车辆3沿支承导轨的反方向的相应平移运动加以补偿。为此升降装置1具有一测量装置，利用该测量装置可以产生一用来反映升降平台4高度位置的电信号。例如可以设置一传感器，该传感器测量摆动元件24相对于水平方向或其它基准方向的角度位置。现在将测量装置的输出信号输送给设备的控制装置。控制装置向支承滚轮的驱动电机发出信号，使支承车辆3这样运动，以使在升降平台4下降时其水平方向的位置保持不变，亦即精确地垂直进行升降平台4在空间内的下降过程。
通常在一加工设备中在支承导轨上前后顺序排列多个升降装置1。如果不同升降平台4的上升和下降运动以所述方法通过相应支承车辆3的补偿运动这样地控制，以使其准确地垂直进行，那么这意味着前后相邻的升降装置1之间的距离会发生变化。如果所有升降装置1都配备用于其水平运动的自带的驱动装置，那么这可以特别简单地实现。在这种情况下例如还可以实现，所有相互顺序排列的汽车车身2在各处都具有同样的间距，而其上悬挂各个汽车车身2的支承车辆3的间距在不同的位置可能是不同的。
但是在原则上在总的设备中的顺序排列的不同升降装置1的支承车辆3也可以不配备自身的驱动装置，而配备一共同的链式驱动装置。对于升降平台4的升降运动不需要准确垂直地进行或所有升降运动同时进行，以使所有支承车辆3的对于实现精确垂直运动所必需的补偿运动可以同时进行的那种情况，特别可以采用这样的设置。
用上述升降装置1不仅能使带有水平布置的底框23的升降平台4上升和下降。而且底框23也可以进行叠加上升或下降运动的倾斜运动，例如如图8和9中所示。这里通过两条靠近汽车车身2前端的绳索21、22较长地伸出，而靠近车身2尾部的绳索19、20相应地伸出较短，使升降平台4的底框23这样地倾斜，以使车身2的前端向下倾斜。这例如可以是这样的位置，它特别适合于使车身2浸入油漆池或其它处理液中。
图10和11表示升降平台4的底框23反方向倾斜，这时汽车车身2的尾部比前端低。这也可以是一个有利于浸入处理液中的位置。
在一种附图中未画出的实施例中升降平台不直接支承载荷，而是通过一旋转装置，载荷固定在此旋转装置内，该旋转装置可绕一平行于支承车辆运动方向延伸的轴线旋转或摆动。例如汽车也可以绕其纵轴旋转或摆动，特别是在汽车总装时常常希望这样。

Claims (8)

1.可行驶的升降装置，具有
a)一可沿规定路径行驶的支承车辆；
b)一用来支承载荷的升降平台；
c)一具有至少两个柔性的牵引装置的起重装置，所述升降平台可以利用该装置以一个垂直方向分量相对于所述支承车辆运动；
d)一稳定装置，它防止所述升降平台相对于所述支承车辆的不受控制的侧向运动，
其特征为：
e)所述稳定装置由至少一个刚性的摆动元件(24)构成，该摆动元件在一个端部区域内与支承车辆(3)，在另一个端部区域内与升降平台(4)可摆动地这样连接，以使在支承车辆(3)静止不动时升降平台(4)的具有垂直方向分量的运动总是与一确定的水平运动相关联。
2.按权利要求1所述的升降装置，其特征为：所述升降平台(4)具有一矩形的底框(23)，在该底框上在相对的平行的直角边上分别固定有两个牵引装置(19至22)。
3.按权利要求2所述的升降装置，其特征为：在所述底框(23)上固定多根向下延伸的固定杆(27至30)，载荷(2)可以可拆卸地固定在这些固定杆上。
4.按上述权利要求之任一项所述的升降装置，其特征为：设有一控制装置，给该控制装置输入反映升降平台(4)垂直位置的信号，该控制装置根据这个信号使支承车辆(3)这样地水平运动，以至少部分地补偿与升降平台(4)的垂直运动相关联的水平运动。
5.按权利要求1所述的升降装置，其特征为：所述支承车辆(3)具有一用于其平移运动的自带的驱动装置。
6.按权利要求1所述的升降装置，其特征为：所述支承车辆设有连接装置，所述支承车辆连接装置可以利用所述连接装置连接在一外部输送系统上。
7.按权利要求1所述的升降装置，其特征为：所述牵引装置(19至22)是绳索。
8.按权利要求1所述的升降装置，其特征为：所述牵引装置(19至22)是链条。
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