CN101643186B - 自动升降机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动升降机构，包括支撑箱、工作台、支柱、传动装置、驱动装置及控制装置，支撑箱呈中空结构，中空结构形成安置腔，支柱的一端穿过支撑箱的顶壁并与工作台连接，支柱的另一端与传动装置连接，传动装置容置于安置腔内，驱动装置与传动装置连接，控制装置与驱动装置电连接，控制装置控制驱动装置，驱动装置驱动传动装置，传动装置驱动支柱做直线往复运动，传动装置包括螺杆、螺母及托板，螺母贯通安装于托板中心位置处，螺杆的一端穿过螺母并与螺母啮合，螺杆的另一端与驱动装置连接，驱动装置驱动螺杆转动，托板的侧壁上设有具有凹槽的滑块，支撑箱的侧壁上具有与滑块相对应的且与螺杆相平行的导轨，导轨与滑块的凹槽卡合连接。本发明的目的在于提供一种传动精度高、高清洁度、低噪音、结构简单紧凑的适用于对真空环境行业中生产线上的成品或半成品进行升降的自动升降机构。

Description

自动升降机构

技术领域

本发明涉及一种升降机构，尤其涉及一种对真空环境行业中生产线上的成品或半成品进行升降的自动升降机构。

背景技术

随着经济的不断发展、科技的不断进步和世界能源的日益减少，人们在生产中越来越重视能源的节约及利用效率，使得人与自然和谐发展以满足中国新型的工业化道路要求。

例如，对真空环境要求极高的数码产品的显示产业中，企业为了节约能源、降低生产成本，都加大投资研发力度，不断地追求节能的新产品。其中，OLED显示屏就是数码产品中的一种新产品，OLED即有机发光二极管(OrganicLight-Emitting Diode)，又称为有机电激光显示(Organic ElectroluminesenceDisplay，OELD)，因为具备轻薄、省电等特性，因此在数码产品的显示屏上得到了广泛应用，并且具有较大的市场潜力，目前世界上对OLED的应用都聚焦在平板显示器上，因为OLED是唯一在应用上能和TFT-LCD相提并论的技术，且是目前所有显示技术中，唯一可制作大尺寸、高亮度、高分辨率软屏的显示技术，可以做成和纸张一样的厚度；但OLED显示屏幕与传统的TFT-LCD显示屏幕并不同，其无需背光灯，采用非常薄的有机材料涂层和玻璃基片，当有电流通过时，这些有机材料就会发光，而且OLED显示屏幕可以做得更轻更薄，可视角度更大，并且能够显著节省电能；相应地，制造OLED显示屏幕的所有设备必须要保证OLED显示屏幕的精度要求。OLED的基片材料为非常薄且易碎的玻璃，在OLED的基片制作工序及后续工艺中，有很多在真空环境下对基片进行升降传输用的升降机构，为了保证OLED的质量和精度，加工过程中对基片的自动化传输要求越来越高的同时，对基片的清洁度也要求越来越高，因此，对基片在真空环境下进行升降传输用的升降机构提出了更高的要求。

目前，升降物体的方法有液压法、气压法、机械螺旋法。液压法有比较大的顶升力，且有良好自锁性能，但实施该方法的技术要求高，如液压升降装置，其结构复杂，加工精度要求高，密封性能好，维修要求专业人员，而且其有效工作行程受油量限制。气压法虽然自锁性能好，但顶升力小，如椅用升降机构肌肤不能带负荷上升，只能在上升后再承受负荷，因此使用受局限，并且一旦漏气无法修补，使用寿命短。机械螺旋法，具有较强的承载力，且自锁性能也较好，但大都结构复杂，并且工作时发出较大的噪音和产生细小的颗粒粉尘，因此，不易适合在真空环境下的生产线上使用。

因此，急需一种传动精度高、高清洁度、低噪音、结构简单紧凑的适用于对真空环境行业中生产线上的成品或半成品进行升降的自动升降机构。

发明内容

本发明的目的在于提供一种传动精度高、高清洁度、低噪音、结构简单紧凑的适用于对真空环境行业中生产线上的成品或半成品进行升降的自动升降机构。

为了实现上述目的，发明的技术方案为：提供一种自动升降机构，包括支撑箱、工作台、支柱、传动装置、驱动装置及控制装置，所述支撑箱呈中空结构，所述中空结构形成安置腔，所述支柱的一端穿过所述支撑箱的顶壁并与所述工作台连接，所述支柱的另一端与所述传动装置连接，所述驱动装置与所述传动装置容置于所述安置腔内，所述驱动装置与所述传动装置连接，所述控制装置与所述驱动装置电连接，所述控制装置控制所述驱动装置，所述驱动装置驱动所述传动装置，所述传动装置驱动所述支柱做直线往复运动，所述传动装置包括螺杆、螺母及托板，所述螺母贯通安装于所述托板中心位置处，所述螺杆的一端穿过所述螺母并与所述螺母啮合，所述螺杆的另一端与所述驱动装置连接，所述驱动装置驱动所述螺杆转动，所述托板的侧壁上设有具有凹槽的滑块，所述支撑箱的侧壁上具有与所述滑块相对应的且与所述螺杆相平行的导轨，所述导轨与所述滑块的凹槽卡合连接。

较佳地，所述驱动装置包括减速组件、同步带轮、同步带及伺服电机，所述伺服电机安装于所述支撑箱的安置腔内并与所述控制装置电连接，所述伺服电机与所述减速组件的输入端连接，所述同步带缠绕于所述减速组件的输出端与所述同步带轮上，所述同步带轮与所述螺杆相啮合；所述减速组件使得所述驱动装置具有减速功能，所述伺服电机的输出通过具有减速功能的减速组件传递给同步带，使得同步带所同步带动的同步带轮旋转更加的平稳，同时使得与所述同步带轮相啮合的螺杆旋转也更加的平稳，避免了因旋转不平稳而造成整个自动升降机构发生振动，进而影响本发明自动升降机构的正常工作。

较佳地，所述自动升降机构还包括光电传感器，所述光电传感器安装于所述支撑箱的安置腔内，并与所述控制装置电连接。在升降过程中由光电传感器感应控制升降的极限位置，从而通过控制装置控制驱动装置的动作，避免因人为操作不当而造成对设备的损坏。

较佳地，所述支撑箱的顶壁与所述托板之间连接有波纹管，所述波纹管呈中空结构，所述支柱穿过所述波纹管。依靠波纹管本身所具有的可伸缩性和可弯曲性来对容置其内的支柱进行轴向、横向、角向补偿，从而使得托板上的滑块能严格的按照导轨进行滑动，另，由于所述波纹管具有的可伸缩性使得其具有弹性，从而可减小通过托板推动支柱所带来的振动，从而使得本发明自动升降机构运行更加平稳。

较佳地，所述螺杆两端呈光滑结构，所述光滑结构形成转动轴，所述支撑箱的顶壁与所述底壁分别具有与所述转动轴枢接的轴承，所述螺杆两端通过转动轴与轴承的枢接关系，使得螺杆既能承载于轴承上，又能较好的在轴承所具有的固定的空间内旋转，大大的提高了本发明自动升降机构的传输精度。

与现有技术相比，由于本发明自动升降机构的支撑箱呈中空结构，且用于提供动力的驱动装置及用于传递驱动装置输出动力的传动装置均容置于所述支撑箱的中空结构所形成的安置箱内，使得驱动装置和传动装置发出的噪音传出到外界大大的减小了，同时也使驱动装置和传动装置产生的细小的颗粒粉因为安置腔所阻碍而无法进入到真空环境内，大大的提高了清洁度；通过螺杆与螺母的配合来实现支柱的直线往复运动，结构简单紧凑且传输精度高，与支柱连接的托板在导轨与滑块的配合下，使得支柱能严格的按照直线路径进行运动，进一步的提高了本发明升降机构的传输精度，另由于本发明自动升降机构传动精度高、高清洁度、低噪音、结构简单紧凑，因此比较适用于对真空环境行业中生产线上的成品或半成品进行升降。

附图说明

图1是本发明自动升降机构拆除工作台及支撑箱的顶壁的结构示意图。

图2是本发明自动升降机构的截面示意图。

具体实施方式

如图1及图2所示，本发明自动升降机构100包括支撑箱6、工作台12、支柱11、传动装置、驱动装置及控制装置(图中未示)，所述支撑箱6呈中空结构，所述中空结构形成安置腔6a，所述支柱11的一端穿过所述支撑箱6的顶壁6b并与所述工作台12连接，所述支柱11的另一端与所述传动装置连接，所述驱动装置与所述传动装置容置于所述安置腔6a内，所述驱动装置与所述传动装置连接，所述控制装置与所述驱动装置电连接，所述控制装置控制所述驱动装置，所述驱动装置驱动所述传动装置，所述传动装置驱动所述支柱11做直线往复运动，其中，所述传动装置包括螺杆5、螺母9及托板7，所述螺母9贯通安装于所述托板7中心位置处，所述螺杆5的一端穿过所述螺母9并与所述螺母9啮合，所述螺杆5的另一端与所述驱动装置连接，所述驱动装置驱动所述螺杆5转动，具体地，所述托板7的侧面上设有具有凹槽8a的滑块8，所述支撑箱6的侧壁6c上具有与所述滑块8相对应的且与所述螺杆5相平行的导轨6e，所述导轨6e与所述滑块8的凹槽8a卡合连接。

较佳者，所述驱动装置包括减速组件4、同步带轮1、同步带2及伺服电机3，所述伺服电机3安装于所述支撑箱6的安置腔6a内并与所述控制装置电连接，所述伺服电机3与所述减速组件4的输入端连接，所述同步带2缠绕于所述减速组件4的输出端4a与所述同步带轮1上，所述同步带轮1与所述螺杆5相啮合；所述减速组件4使得所述驱动装置具有减速功能，所述伺服电机3的输出通过具有减速功能的减速组件4传递给同步带2，使得同步带2所同步带动的同步带轮1旋转更加的平稳，同时使得与所述同步带轮1相啮合的螺杆5旋转也更加的平稳，避免了因旋转不平稳而造成整个自动升降机构100发生振动，进而影响本发明自动升降机构100的正常工作。

较佳者，所述自动升降机构100还包括光电传感器(图中为示)，所述光电传感器安装于所述支撑箱6的安置腔6a内，并与所述控制装置电连接。在升降过程中由光电传感器感应控制升降的极限位置，从而通过控制装置控制驱动装置的动作，避免因人为操作不当而造成对设备的损坏。

较佳者，所述支撑箱6的顶壁6b与所述托板7之间连接有波纹管10，所述波纹管10呈中空结构，所述支柱11穿过所述波纹管10。依靠波纹管10本身所具有的可伸缩性和可弯曲性来对容置其内的支柱11进行轴向、横向、角向补偿，从而使得托板7上的滑块8能严格的按照导轨6e进行滑动，另，由于所述波纹管10具有的可伸缩性使得其具有弹性，从而可减小通过托板7推动支柱11所带来的振动，从而使得本发明自动升降机构100运行更加平稳。

较佳者，所述螺杆5两端呈光滑结构，所述光滑结构形成转动轴5a、5b，所述支撑箱6的顶壁6b与所述底壁6d分别具有与所述转动轴5a、5b枢接的轴承13a、13b；所述螺杆5两端通过转动轴5a、5b与轴承13a、13b的枢接关系，使得螺杆5既能承载于轴承13a、13b上，又能较好的在轴承13a、13b所具有的固定的空间内旋转，大大的提高了本发明自动升降机构100的传输精度。

结合图1及图2对本发明自动升降机构100的工作原理作一详细的说明：

工作时，启动所述伺服电机3，所述伺服电机3的动力经所述减速组件4减速后传递给所述同步带2，所述同步带2同步的带动所述同步带轮1旋转，所述同步带轮1的旋转带动与其啮合的螺杆5旋转，由于所述螺杆5的两端的转动轴5a、5b分别枢接于支撑箱6的顶壁6b上的轴承13a及底壁6d上的轴承13b，这样使得螺杆5可在固定的位置上旋转，贯穿安装于所述托板7中心位置处的螺母9与所述螺杆5相啮合，则所述螺杆5的旋转通过与螺母9的啮合带动托板7做直线往复运动，所述托板7的直线往复运动带动与其连接的支柱11做直线往复运动，所述支柱11的直线往复运动再带动与其连接的工作台12做直线往复运动，从而实现对承载于工作台12上的物件进行升降的目的。

本发明自动升降机构100的支撑箱6呈中空结构，且用于提供动力的驱动装置及用于传递驱动装置输出动力的传动装置均容置于所述支撑箱6的中空结构所形成的安置腔6a内，使得驱动装置和传动装置发出的噪音传出到外界大大的减小了，同时也使驱动装置和传动装置产生的细小的颗粒粉因为安置腔6a所阻碍而无法进入到真空环境内，大大的提高了清洁度；通过螺杆5与螺母9的配合来实现支柱11的直线往复运动，结构简单紧凑且传输精度高，与支柱11连接的托板12在导轨6e与滑块8的配合下，使得支柱11严格的按照直线路径进行运动，进一步的提高了本发明升降机构100的传输精度，另由于本发明自动升降机构100传动精度高、高清洁度、低噪音、结构简单紧凑，因此比较适用于对真空环境行业中生产线上的成品或半成品进行升降。

本发明自动升降机构100所涉及的减速组件4、光电传感器及控制装置的具体结构及工作原理均为本领域普通技术人员所熟知，在此不再做详细的说明。

以上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (5)

1.一种自动升降机构，包括支撑箱、工作台、支柱、传动装置、驱动装置及控制装置，所述支撑箱呈中空结构，所述中空结构形成安置腔，所述支柱的一端穿过所述支撑箱的顶壁并与所述工作台连接，所述支柱的另一端与所述传动装置连接，所述驱动装置与所述传动装置容置于所述安置腔内，所述驱动装置与所述传动装置连接，所述控制装置与所述驱动装置电连接，所述控制装置控制所述驱动装置，所述驱动装置驱动所述传动装置，所述传动装置驱动所述支柱做直线往复运动，其特征在于：所述传动装置包括螺杆、螺母及托板，所述螺母贯通安装于所述托板中心位置处，所述螺杆的一端穿过所述螺母并与所述螺母啮合，所述螺杆的另一端与所述驱动装置连接，所述驱动装置驱动所述螺杆转动，所述托板的侧壁上设有具有凹槽的滑块，所述支撑箱的侧壁上具有与所述滑块相对应的且与所述螺杆相平行的导轨，所述导轨与所述滑块的凹槽卡合连接。

2.如权利要求1所述的自动升降机构，其特征在于：所述驱动装置包括减速组件、同步带轮、同步带及伺服电机，所述伺服电机安装于所述支撑箱的安置腔内并与所述控制装置电连接，所述伺服电机与所述减速组件的输入端连接，所述同步带缠绕于所述减速组件的输出端与所述同步带轮上，所述同步带轮与所述螺杆相啮合。

3.如权利要求1所述的自动升降机构，其特征在于：还包括光电传感器，所述光电传感器安装于所述支撑箱的安置腔内，并与所述控制装置电连接。

4.如权利要求1所述的自动升降机构，其特征在于：所述支撑箱的顶壁与所述托板之间连接有波纹管，所述波纹管呈中空结构，所述支柱穿过所述波纹管。

5.如权利要求1所述的自动升降机构，其特征在于：所述螺杆两端呈光滑结构，所述光滑结构形成转动轴，所述支撑箱的顶壁与所述支撑箱的底壁分别具有与所述转动轴枢接的轴承。

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