CN104444910B - 一种精密设备或筒体夹持举升的万向调节举升装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种精密设备或筒体夹持举升的万向调节举升装置，包括龙门架和与龙门架相匹配的爬升机构，爬升机构顶端固接有回转平台，回转平台顶端安装有姿态调节机构，姿态调节机构顶端固接有夹持机构。该装置在举升过程可有效吸收普通升降机急起急停产生的冲击，特别适用于精密设备或仪器的升降转运操作，不会损伤设备或仪器，且具有体积小、重量轻的优点，便于搬运还不会占用较大的空间，特别适用于空间狭小的举升要求。

Description

一种精密设备或筒体夹持举升的万向调节举升装置
技术领域
本发明涉及一种举升装置，具体涉及一种精密设备或筒体夹持举升的万向调节举升装置。
背景技术
举升装置是一种常见的物品抬升或降低的装置，将需要举升的物体放置或固定在举升装置内的固定板上，然后通过举升装置内的爬升机构驱动固定板爬升即可实现物体举升，在很多领域都会用到举升装置，比如汽车维修领域，常常需要采用举升装置将汽车顶起后检查汽车底盘；再比如叉车，其前端的前叉主要就是一个举升装置，用于将重物抬高进行搬运或摆放；还有钢丝绳升降机，主要是通过钢丝绳来调运其末端连接的运送平台实现举升。但是这些传统的举升装置一般体积较大，空间占用也很大，尤其是在空间狭小的地方需要进行物体举升而又不能装配吊具时，传统的大型举升装置显然并不适用；且由于这些传统的举升装置重量很大，搬运过程变得十分困难，一般需要先将举升装置拆解后单独运输，运输到预定位置后再重新组装，需要耗费大量的人力、物力和时间；同时，传统的举升装置一般采用齿轨、液压缸、或交叉臂等组件来驱动，这些结构的举升装置一般是刚性连接举升，如利用齿轮齿条传动或钢丝绳吊放的升降机，在急起急停时会产生较大的冲击力，尤其是对精密设备或仪器进行举升时，这些冲击力可能会损伤设备或仪器，而长期承受大冲击力会对整个举升装置造成一定的结构强度上的影响，可能会导致机架出现断裂导致举升物品掉落等情况，存在较大的安全隐患；此外，传统的举升装置一般不具备举升过程的姿态调整功能，将需要举升的物品放置或固定在举升装置内后，物品只能随着举升装置内的爬升机构一同上升，若发生偏移或倾斜均不能自动调整，只能通过人工手动调节，而对于高精度安装或精密夹持等领域则不适用。
发明内容
本发明旨在提供一种精密设备或筒体夹持举升的万向调节举升装置，以解决传统举升装置所存在的结构复杂、体积重量大、空间占用多、搬运困难、冲击力大、不能任意调整和安全隐患大的问题。
本发明是通过如下技术方案予以实现的：
一种精密设备或筒体夹持举升的万向调节举升装置，包括龙门架和与龙门架相匹配的爬升机构，爬升机构顶端固接有回转平台，回转平台顶端安装有姿态调节机构，姿态调节机构顶端固接有夹持机构。
所述龙门架包括三根呈正三角形布置的立柱，立柱底端之间焊接有底梁、顶端之间活动连接有顶梁，立柱两侧固接有竖直布置的链条，立柱底端还安装有滚轮。
所述爬升机构包括正三角形的安装架，安装架每个端点处均固接有举升机构，安装架中部固接有十字节，十字节一端安装有伺服电机、其余三个端面均铰接有传动轴，传动轴另一端与举升机构的输入端相铰接；举升机构包括换向减速器，换向减速器输出端连接两个同轴布置的链轮；所述换向减速器的壳体上端两侧均铰接有支撑连杆，支撑连杆顶端铰接有导向轮，壳体外端两侧还固接有支耳，支耳上铰接有预紧弹簧，该预紧弹簧的另一端与支撑连杆中部铰接；支耳上还通过转轴安装有压链轮，压链轮的中轴线与导向轮的中轴线相平行。
所述回转平台包括与爬升机构相连的底座，底座上端安装有蜗轮，蜗轮侧壁安装有与其相匹配的蜗杆。
所述姿态调节机构包括与回转平台相连的底板，底板上方设有顶板，顶板底端中部通过两根正交布置的铰接杆与底板相铰接，顶板边缘还铰接有两根正交布置的顶杆，底板下端面固接有与顶杆相匹配的顶杆驱动器，顶杆末端向下穿过底板后插入顶杆驱动器内。
所述夹持机构包括两个间隔布置的夹座，夹座顶端铰接有夹头。
所述控制器安装在立柱上，且绕开链条。
所述滚轮为带自锁机构的万向轮。
所述传动轴为刚性轴或软轴。
所述夹座为凹字形。
本发明的有益效果是：
与现有技术相比，本发明提供的精密设备或筒体夹持举升的万向调节举升装置，相较于传统的举升装置或吊装设备，其具有以下优点：
1)能通过导向轮实现对龙门架立柱的预压，消除机构载荷不均匀时机构升降过程中倾斜和爬行现向，实现升降过程动作平稳性和自适应导向；
2)通过回转平台实现水平方向上的任意转动，能满足不同的回转角度要求；
3)通过姿态调节机构实现夹持方向的自动调整，满足不同的倾斜角度要求，且还能保证水平举升；
4)通过三角形的爬升机构实现整体的平稳举升，避免出现掉落的情况，保证设备或仪器的安全；
5)利用链条柔性和张力，可吸收机构急起急停时对设备产生的大部分冲击力，避免出现损伤设备的情况；
6)采用链条围包链轮传动结构，相比传统齿轮齿条传动，能降低加工、装配精度，经济性更好。
附图说明
图1是本发明的主视图；
图2是图1的俯视图；
图3是本发明中龙门架的立体结构图；
图4是本发明中回转平台、姿态调节机构和夹持机构的结构图；
图5是本发明中爬升机构的结构图；
图6是图5的左视图；
图7是本发明中爬升机构的安装状态示意图；
图中：1-龙门架，2-控制器，3-姿态调节机构，4-爬升机构，5-回转平台，6-桶件，7-夹持机构，11-底梁，12-立柱，13-顶梁，14-滚轮，15-链条，31-调节板，32-顶杆驱动器，33-底板，34-铰接杆，35-顶杆，51-蜗杆，52-减速器，53-蜗轮，54-底座，71-夹座，72-夹头，401-导向轮，402-支撑连杆，403-预紧弹簧，404-链轮，405-换向减速器，406-压链轮，407-传动轴，408-安装支架，409-十字节，410-伺服电机，411-支耳，412-转轴，413-壳体。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本发明的技术方案作进一步说明，但所要求的保护范围并不局限于所述；
如图1-2所示，本发明提供的精密设备或筒体夹持举升的万向调节举升装置，包括龙门架1和与龙门架1相匹配的爬升机构4，爬升机构4顶端固接有回转平台5，回转平台5顶端安装有姿态调节机构3，姿态调节机构3顶端固接有夹持机构7。通过爬升机构4驱动举升，通过回转平台5实现水平方向的角度调整，通过姿态调节机构3实现垂直方向上的姿态调整，通过夹持机构7实现设备或仪器等物品的夹持。
如图3所示，所述龙门架1包括三根呈正三角形布置的立柱12，立柱12底端之间焊接有底梁11、顶端之间活动连接有顶梁13，立柱12两侧固接有竖直布置的链条15，立柱12底端还安装有滚轮14。通过底梁11和顶梁13相连的三根立柱12具有较强刚性和抗冲击能力，能有效提高强度并保证结构的紧凑性，减少空间占用量。
如图5-6所示，所述爬升机构4包括正三角形的安装架408，安装架408每个端点处均固接有举升机构，安装架408中部固接有十字节409，十字节409一端安装有伺服电机410、其余三个端面均铰接有传动轴407，传动轴407另一端与举升机构的输入端相铰接；举升机构包括换向减速器405，换向减速器405输出端连接两个同轴布置的链轮404；所述换向减速器405的壳体413上端两侧均铰接有支撑连杆402，支撑连杆402顶端铰接有导向轮401，壳体413外端两侧还固接有支耳411，支耳411上铰接有预紧弹簧403，该预紧弹簧403的另一端与支撑连杆402中部铰接；支耳411上还通过转轴412安装有压链轮406，压链轮406的中轴线与导向轮401的中轴线相平行。能通过导向轮401实现对龙门架1内立柱12的预压，消除机构载荷不均匀时机构升降过程中倾斜和爬行现向，实现升降过程动作平稳性和自适应导向。
如图4所示，为了满足不同的水平方向角度要求，所述回转平台5包括与爬升机构4相连的底座54，底座54上端安装有蜗轮53，蜗轮53侧壁安装有与其相匹配的蜗杆51。
所述姿态调节机构3包括与回转平台5相连的底板33，底板33上方设有顶板31，顶板31底端中部通过两根正交布置的铰接杆34与底板33相铰接，顶板31边缘还铰接有两根正交布置的顶杆35，底板33下端面固接有与顶杆35相匹配的顶杆驱动器32，顶杆35末端向下穿过底板33后插入顶杆驱动器32内。能调整设备或仪器在举升过程中垂直方向上的姿态，满足不同的举升、安装或夹持要求。
为了满足对桶件6的夹持举升，所述夹持机构7包括两个间隔布置的夹座71，夹座71顶端铰接有夹头72。
为了便于操作，所述控制器2安装在立柱12上，且绕开链条15。
所述滚轮14为带自锁机构的万向轮，能提高本发明的搬运便捷性并能实现任意制动。
所述传动轴407为刚性轴或软轴，能根据不同的空间选择适用不同类型的传动轴407，具有较高的灵活性。
为了提高桶件6的夹持紧密度，所述夹座71为凹字形。
实施例：使用时，先将龙门架1内的顶梁13拆卸掉，将爬升机构4从龙门架1顶部向下放入，通过压链轮406将链条15绕在链轮404上，然后锁紧链条15两端的螺栓，保证链条15处于拉紧状态，然后调整预紧弹簧403拉紧支撑连杆402，保证支撑连杆402相较于壳体413之间的角度小于90°，并保证导向轮401与立柱12内侧紧贴。
上述安装完成后，需要将回转平台5、姿态调节机构3和夹持机构7均安装呈如图1所示的状态，先将回转平台5安装在爬升机构4顶端，将底座54与爬升机构4内的安装架408相固接，然后将姿态调节机构3内的底板33固定在回转平台5内的蜗轮53外部的壳体顶部，最后再将夹持机构7固定在姿态调节机构3内的顶板31顶端即可。完成安装后将事先拆卸掉的顶梁13重新安装到位即实现了本发明的整体安装。
工作时，将需要举升的设备或仪器装夹在夹持机构7内，本实施例采用桶件6为例。先将桶件6平躺放置在夹座71上，由于夹座71为凹字形，能极好地与桶件6匹配，然后将夹头72收紧即完成了桶件6的固定装夹。启动电源，伺服电机410驱动十字节409转动，与十字节409另外三个端面相连的传动轴407开始转动，传动轴407驱动举升机构405内部的蜗轮蜗杆件工作，进而带动链轮404转动，由于链条15是绕接在链轮404上并通过压链轮406固定的，而链条15又是处于绷紧状态，随着链轮404的转动整个装置即实现了在龙门架1内的举升；举升过程中，若需要改变桶件6水平方向上的朝向时，启动回转平台5的驱动电源，蜗杆51转动来带动与其相啮合的蜗轮53转动，蜗轮53转动则会驱动其上端的姿态调节机构3内的底板33转动，进而带动夹持机构7一同转动，调整至要求朝向后停住转动即可；若举升过程发生倾斜时，启动姿态调节机构3内的顶杆驱动器32，其会驱动顶杆35作竖直方向的直线运动，由于两个顶杆35是正交布置的，通过同时调节两根顶杆35的位置即可实现顶板31在竖直方向上的调节，保证顶板31处于水平状态，避免桶件6掉落。到达预定高度后，松开夹头72取下桶件6，爬升机构4内的伺服电机410反转，实现下降操作，到达龙门架1底端后即可放上另一个桶件6进行举升操作。

Claims (9)

1.一种精密设备或筒体夹持举升的万象调节举升装置，其特征在于：包括龙门架(1)和与龙门架(1)相匹配的爬升机构(4)，爬升机构(4)顶端固接有回转平台(5)，回转平台(5)顶端安装有姿态调节机构(3)，姿态调节机构(3)顶端固接有夹持机构(7)；
所述爬升机构(4)包括正三角形的安装架(408)，安装架(408)每个端点处均固接有举升机构，安装架(408)中部固接有十字节(409)，十字节(409)一端安装有伺服电机(410)、其余三个端面均铰接有传动轴(407)，传动轴(407)另一端与举升机构的输入端相铰接；举升机构包括换向减速器(405)，换向减速器(405)输出端连接两个同轴布置的链轮(404)；所述换向减速器(405)的壳体(413)上端两侧均铰接有支撑连杆(402)，支撑连杆(402)顶端铰接有导向轮(401)，壳体(413)外端两侧还固接有支耳(411)，支耳(411)上铰接有预紧弹簧(403)，该预紧弹簧(403)的另一端与支撑连杆(402)中部铰接；支耳(411)上还通过转轴(412)安装有压链轮(406)，压链轮(406)的中轴线与导向轮(401)的中轴线相平行。
2.根据权利要求1所述的精密设备或筒体夹持举升的万象调节举升装置，其特征在于：所述龙门架(1)包括三根呈正三角形布置的立柱(12)，立柱(12)底端之间焊接有底梁(11)、顶端之间活动连接有顶梁(13)，立柱(12)两侧固接有竖直布置的链条(15)，立柱(12)底端还安装有滚轮(14)。
3.根据权利要求1所述的精密设备或筒体夹持举升的万象调节举升装置，其特征在于：所述回转平台(5)包括与爬升机构(4)相连的底座(54)，底座(54)上端安装有蜗轮(53)，蜗轮(53)侧壁安装有与其相匹配的蜗杆(51)。
4.根据权利要求1所述的精密设备或筒体夹持举升的万象调节举升装置，其特征在于：所述姿态调节机构(3)包括与回转平台(5)相连的底板(33)，底板(33)上方设有顶板(31)，顶板(31)底端中部通过两根正交布置的铰接杆(34)与底板(33)相铰接，顶板(31)边缘还铰接有两根正交布置的顶杆(35)，底板(33)下端面固接有与顶杆(35)相匹配的顶杆驱动器(32)，顶杆(35)末端向下穿过底板(33)后插入顶杆驱动器(32)内。
5.根据权利要求1所述的精密设备或筒体夹持举升的万象调节举升装置，其特征在于：所述夹持机构(7)包括两个间隔布置的夹座(71)，夹座(71)顶端铰接有夹头(72)。
6.根据权利要求2所述的精密设备或筒体夹持举升的万象调节举升装置，其特征在于：所述立柱(12)上安装有控制器(2)，且绕开链条(15)。
7.根据权利要求2所述的精密设备或筒体夹持举升的万象调节举升装置，其特征在于：所述滚轮(14)为带自锁机构的万向轮。
8.根据权利要求1所述的精密设备或筒体夹持举升的万象调节举升装置，其特征在于：所述传动轴(407)为刚性轴或软轴。
9.根据权利要求5所述的精密设备或筒体夹持举升的万象调节举升装置，其特征在于：所述夹座(71)为凹字形。
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