CN103011013B - 一种具有平衡自重能力的垂直升降装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有平衡自重能力的垂直升降装置，其特征是：设置一平行四边形传动机构，包括在两侧顶部机架上分别铰接第一摇杆和第二摇杆、在第一摇杆和第二摇杆之间以拉杆连接，第一摇杆和第二摇杆的外侧杆端分别设置有处在同一高度上的第一滑块和第二滑块，第一滑块和第二滑块与水平升降框架为滑动副连接；同时设置作为驱动机构的曲柄摇杆机构、垂直升降叉形机构，以及由液压缸构成的自重平稳单元。本发明通过各机构的耦合运动实现对于运载物的水平垂直升降，其结构简单，负载能力强。

Description

一种具有平衡自重能力的垂直升降装置

技术领域

本发明涉及一种应用于汽车白车身焊装线传送设备的垂直升降装置。

背景技术

随着汽车工业的飞速发展，要求焊装输送线具有高节拍、高精度、高柔性的呼声越来越强烈。而消费者对于汽车车身质量的要求也越来越苛刻。因此自动化能力强、稳定性高、传送精度高的焊装线传送设备越来越受到各汽车生产厂家的青睐。目前各汽车生产厂家使用的往复式输送设备多以气缸推拉、气缸直接升降、气缸平衡的方式实现。由于输送设备自身的结构和传送重量的要求，以气缸为动力升降和平衡的往复式输送设备存在有稳定性差、结构复杂等缺点，不能满足生产要求。

发明内容

本发明是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种具有平衡自重能力的垂直升降装置，以简化设备结构、提高设备的可控性、增强负载能力。

本发明为解决技术问题采用如下技术方案：

本发明具有平衡自重能力的垂直升降装置的特点是：

设置一平行四边形传动机构，包括：在两侧顶部机架上分别铰接第一摇杆和第二摇杆、在所述第一摇杆和第二摇杆之间以拉杆连接，所述第一摇杆和第二摇杆的外侧杆端分别设置有处在同一高度上的第一滑块和第二滑块，所述第一滑块和第二滑块与水平升降框架为滑动副连接；

设置作为驱动机构的曲柄摇杆机构，包括：连杆的一端与曲柄铰接，连杆的另一端与拉杆的一端铰接形成驱动端铰接点；

设置垂直升降叉形机构，包括：以叉挡撑杆的一端与水平升降框架的一端铰接，形成垂直升降铰接点，所述叉挡撑杆的另一端与水平滑杆铰接；以叉连杆的一端铰接在所述叉挡撑杆的中部，叉连杆的另一端铰接在位于垂直升降铰接点的下方的连杆机架上；

设置由液压缸构成的自重平稳单元，所述液压缸的活塞杆端与所述驱动端铰接点铰接，液压缸的缸座铰接在液压缸机架上，所述液压缸通过液路与液压缓冲器相连。

与已有技术相比，本发明有益效果体现在：

1、本发明设备结构简化、可控性强，能够实现升降部件在保持水平状态下的垂直升降。

2、本发明通过设置自重平稳单元，能够平衡升降部件的自身重力，保证升降平稳，减小冲击，在同样驱动能力的条件下，使升降负载能力更强。

附图说明

图1为本发明总体结构示意图；

图2为本发明中传动机构示意图；

图3为本发明中驱动机构示意图；

图4为本发明中垂直升降叉形机构示意图；

图5为本发明中自重平稳单元结构示意图；

图中标号： 1a顶部机架；1b连杆机架；1c曲柄机架；1d 液压缸机架；2曲柄；3连杆；4a第一摇杆；4b第二摇杆；5水平升降框架；6a第一滑块；6b第二滑块；7拉杆；8液压缸；9水平滑杆；10叉连杆；11叉挡撑杆；12液路；14运载物；13液压缓冲器；15垂直升降铰接点；16驱动端铰接点。

具体实施方式

本实施例中垂直升降装置的结构设置为：

如图1和图2所示，设置一平行四边形传动机构，包括：在两侧顶部机架1a上分别铰接第一摇杆4a和第二摇杆4b、在第一摇杆4a和第二摇杆4b之间以拉杆7连接，第一摇杆4a和第二摇杆4b的外侧杆端分别设置有处在同一高度上的第一滑块6a和第二滑块6b，第一滑块6a和第二滑块6b与水平升降框架5为滑动副连接，运载物14放置在水平升降框架5上；

如图1和图3所示，设置作为驱动机构的曲柄摇杆机构，包括：连杆3的一端与设置在曲柄机架1c上的曲柄2铰接，连杆3的另一端与拉杆7的一端铰接形成驱动端铰接点16；

如图1和图4所示，设置垂直升降叉形机构，包括：以叉挡撑杆11的一端与水平升降框架5的一端铰接，形成垂直升降铰接点15，叉挡撑杆11的另一端与水平滑杆9铰接；以叉连杆10的一端铰接在叉挡撑杆11的中部，叉连杆10的另一端铰接在位于垂直升降铰接点15的下方的连杆机架1b上。

如图1和图5所示，本实施例中设置由液压缸8构成的自重平稳单元，液压缸8的活塞杆端与驱动端铰接点16铰接，液压缸8的缸座铰接在液压缸机架1d上，液压缸8通过液路12与液压缓冲器13相连。

动作原理：

曲柄2在驱动下作绕机架1c的连续圆周运动，通过铰接带动连杆3运动，连杆3通过铰接带动第一摇杆4a绕顶部机架1a作圆周往复摆动运动，第一摇杆4a和第二摇杆4b绕机架顶部机架1a的圆周往复摆动带动水平升降框架5的升降，但由于第一摇杆4a和第二摇杆4b的运动轨迹为圆周往复摆动，因此，其本身并不能使水平升降框架5保持水平状态且垂直升降。

水平升降框架5与第一滑块6a和第二滑块6b组成滑动副，因此水平升降框架5能够在滑动副的作用下，在第一滑块6a和第二滑块6b中水平滑动；同时采用拉杆7将连杆3、第一摇杆4a和第二摇杆4b铰接连接，实现第一摇杆4a和第二摇杆4b的同步摆动；在连杆3的拉动下，第一摇杆4a和第二摇杆4b迫使水平升降框架5保持水平状态升降。这一结构形式保证了水平升降框架5的水平升降。

为实现水平升降框架5的垂直升降，使其与垂直升降叉撑杆11铰接组成位于垂直升降铰接点15点上的转动副。垂直升降叉撑杆11与滑杆9铰接，同时为了能够使升降运动变为可控的水平运动，垂直升降叉连杆10在垂直升降叉撑杆11的中点进行铰接，设置垂直升降叉连杆10的长度是垂直升降叉撑杆11的二分之一。形成的等腰三角叉形升降机构将可控的水平运动与不可控的升降运动进行耦合，实现了垂直升降铰接点15的垂直升降轨迹。

考虑到升降平稳和相同驱动能力下高负载的能力。本实施例在驱动端铰接点16上设置内循环液压平衡装置，以液压缸8的输出力平衡升降部分的自重，液压缸8的动力来源于液压缓冲器13。液压缓冲器13的内部压力的大小来源于升降机构的自重，实现升降结构的自动平衡功能，达到在相同驱动能力下高负载能力和提高升降时平稳性。

Claims (1)

1.一种具有平衡自重能力的垂直升降装置，其特征是：

设置一平行四边形传动机构，包括：在两侧顶部机架(1a)上分别铰接第一摇杆(4a)和第二摇杆(4b)、在所述第一摇杆(4a)和第二摇杆(4b)之间以拉杆(7)连接，所述第一摇杆(4a)和第二摇杆(4b)的外侧杆端分别设置有处在同一高度上的第一滑块(6a)和第二滑块(6b)，所述第一滑块(6a)和第二滑块(6b)与水平升降框架(5)为滑动副连接；

设置作为驱动机构的曲柄摇杆机构，包括：连杆(3)的一端与曲柄(2)铰接，连杆(3)的另一端与拉杆(7)的一端铰接形成驱动端铰接点(16)；

设置垂直升降叉形机构，包括：以叉挡撑杆(11)的一端与水平升降框架(5)的一端铰接，形成垂直升降铰接点(15)，所述叉挡撑杆(11)的另一端与水平滑杆(9)铰接；以叉连杆(10)的一端铰接在所述叉挡撑杆(11)的中部，叉连杆(10)的另一端铰接在位于垂直升降铰接点(15)下方的连杆机架(1b)上；

设置由液压缸(8)构成的自重平稳单元，所述液压缸(8)的活塞杆端与所述驱动端铰接点(16)铰接，液压缸(8)的缸座铰接在液压缸机架(1d)上，所述液压缸(8)通过液路(12)与液压缓冲器(13)相连。