CN107327551B - 一种基于平行四边形原理的联动器及移送装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于平行四边形原理的联动器及移送装置，联动器包括机架，活动设置在机架两侧的第一平行连杆和第二连杆；第一平行连杆包括相互平行的连杆A和连杆B；第二连杆包括连杆E；连杆A的长度与连杆B的长度相等；连杆A与连杆E之间设置有联动部件；联动部件包括依次连接的连杆C、摆臂和连杆D，摆臂可旋转的固定在机架上；连杆C的另一端连接连杆A；连杆D的另一端连接连杆E。本发明提供的联动器和移送装置充分利用了力学原理，两者结构均简单高效，成本低廉，能够实现物品的水平稳定移动和姿态保持，本移送装置只需操作一个油缸，或是用相同方法同时操作多组油缸即可实现物品的稳定移送，无需多段操作，简化了操作。

Description

一种基于平行四边形原理的联动器及移送装置
技术领域
本发明涉及连杆应用领域，具体涉及一种基于平行四边形原理的联动器及移送装置。
背景技术
生产制造行业正在向机械化、自动化迈进，各种工具、设备需要按照一定规则并有序地在待机工位、工作工位或其他工位之间来回移运。在空间有限的情况，我们期望的移送距离越大越好，存储状态时的外形尺寸越小越好。比如，钻台设备：铁钻工、泥浆收集盒、排管机夹持钳等。目前市场上现有的折叠式移送机构有单油缸驱动和多缸驱动，部分移送机构不能保持姿态；部分移送机构能够保持姿态，但是在同等移送距离的情况下，其外形尺寸要大得多，同时油缸的行程也很大，效率低；部分移送设备采用双平行四边形机构，但是其驱动采用双油缸单独控制两个平行四边形的展开，控制复杂，成本较高，造成移送设备在使用时要么效率低，要么成本高的问题。
发明内容
针对现有技术中的上述不足，本发明提供的一种基于平行四边形的联动器及移送装置解决了现有移送设备效率低和成本高的问题。
为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：
提供一种基于平行四边形原理的联动器，其包括机架，以及活动设置在机架两侧的第一平行连杆和第二连杆；第一平行连杆包括相互平行的连杆A和连杆B；第二连杆包括连杆E；连杆A的长度与连杆B的长度相等；连杆A与连杆E之间设置有联动部件；
联动部件包括依次连接的连杆C、摆臂和连杆D，摆臂可旋转的固定在机架上；连杆C的另一端与连杆A连接；连杆D的另一端与连杆E连接。
进一步地，摆臂的中部设置有轴孔，轴孔通过销轴活动安装在机架上。
进一步地，第二连杆还包括与连杆E相平行的连杆F，连杆F的长度和连杆E的长度相等。
进一步地，机架设置成等腰梯形，连杆A和连杆E分别活动设置在机架较长底边的两个顶点处，连杆B和连杆F分别活动设置在机架较短底边的两个顶点处；摆臂活动设置在机架的中心。
提供一种基于平行四边形原理的移送装置，其包括联动器，与连杆A的另一端和连杆B的另一端活动连接的安装架，以及与连杆E另一端活动连接的移送架；安装架上设置有油缸，油缸的行程端与连杆A和/或连杆B活动连接。
进一步地，移送架还与连杆F的另一端连接。
进一步地，联动器设置为至少一个，油缸的数量与联动器的数量相等。
进一步地，联动器设置为至少两个，相邻两个联动器之间设置有横杆，横杆设置在相邻连杆A之间、相邻连杆B之间、相邻连杆E之间、相邻连杆F之间和相邻机架之间的至少一处。
本发明的有益效果为：
1、本发明提供的联动器基于平行四边形原理，一组平行的连杆通过联动部件带动另外一个连杆，使得本联动器的效率更高；且本联动器两组连杆在不使用时可以收回并紧邻，减少占用体积，使用时展开角度可以大于150°，使得本联动器的移送距离更大。联动部件通过三个活动连接(铰接)的连杆连接位于机架两侧的连杆，使得本联动器的成本低，驱动效率高。
2、第二连杆也设置成与第一连杆相同的平行四边形，使得其支撑效果好；摆臂的中点与机架通过销轴铰接，使得摆臂两端至转动中心的力矩相同，可以增加摆臂力量的承受能力。
3、机架的设置方式及其与连杆的连接方式使得联动器在不使用时可以将双平行的连杆就行最大程度的收缩，减少占用体积的同时增大了移送距离。
4、连杆A的长度与连杆B的长度相等；连杆E的长度和连杆F的长度相等使得本联动器在使用时平行连杆可以更好的同步运行，减少运动产生的内部应力，并使得机架6和连杆E与连杆F末端所设置的装置(移送架)能保持相对水平位置，使得在联动时更加平稳。
5、本发明提供的移送装置，给联动器提供了安装架、油缸和移送架，油缸可以驱动联动器进行移送，安装架为连杆A与连杆B提供了支撑，移送架用于盛装并移送物品；本移送装置结构简单，安装使用方便，移送距离大，效率高且成本低。
6、两个或两个以上的联动器同时设置在一个安装架和移送架之间，每个联动器配置一个可以油缸，可以有效提高移送装置的移送能力，提高工作效率。
7、设置在相邻两个联动器之间的横杆可以增加联动器之间的紧固程度，平衡相邻联动器的受力，防止移送装置在工作时，由于被移送的物品重心原因发生倾斜，导致某一个联动器侧倾或受力过大而损坏。
8、移送架只连接连杆E时，虽然连杆E不能防止移送架在移动过程中晃动，但仍然可以支撑移送架，实现移送功能；当连杆F配合连杆E工作时，即可实现对移送架的稳定支撑，防止移送架晃动。
附图说明
图1为联动器的结构示意图；
图2为移送装置的结构示意图；
图3为两组联动器配合使用的结构示意图；
图4为移送装置收缩后的结构示意图。
其中：1、安装架；2、油缸；3、连杆A；4、连杆B；5、连杆C；6、机架；7、连杆D；8、连杆E；9、连杆F；10、移送架；11、摆臂。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
如图1所示，该基于平行四边形原理的联动器包括机架6，以及活动设置在机架6两侧的第一平行连杆和第二连杆；第一平行连杆包括相互平行的连杆A3和连杆B4；第二连杆包括连杆E8；连杆A3的长度与连杆B4的长度相等；连杆A3与连杆E8之间设置有联动部件；联动部件包括依次连接(铰接)的连杆C5、摆臂11和连杆D7，摆臂11可旋转的固定在机架6上；连杆C5的另一端连接(铰接)连杆A3；连杆D7的另一端连接(铰接)连杆E8。
摆臂11的中部设置有轴孔，轴孔通过销轴活动安装(铰接)在机架6上。
第二连杆还包括与连杆E8相平行的连杆F9，连杆F9的长度和连杆E8的长度相等。
机架6设置成四边形(也可以是五边形、六边形、七边形等等，但是我们只需要使用三个或四个角点)并优先设置成等腰梯形，连杆A3和连杆E8分别活动设置(铰接)在机架6较长底边的两个顶点处，连杆B4和连杆F9分别活动设置(铰接)在机架6较短底边的两个顶点处；摆臂11活动设置(通过销轴铰接)在机架6的中心。
如图2所示，该基于平行四边形原理的移送装置包括基于平行四边形原理的联动器，用于活动连接(铰接)连杆A3的另一端和连杆B4的另一端的安装架1，以及用于活动连接(铰接)连杆E8另一端的移送架10；安装架1上设置有油缸2，油缸2的行程端活动连接(铰接)连杆A3和/或连杆B4(即可以是单个油缸2连接连杆A3或连杆A4，也可以是连杆A3和连杆A4上分别连接有油缸2)；移送架10还连接(铰接)连杆F9的另一端。
联动器设置为至少一个，油缸2的数量与联动器的数量相等；如图3所示，在具体实施过程中，联动器设置为至少两个，相邻两个联动器之间设置有横杆，横杆设置在相邻连杆A3之间、相邻连杆B4之间、相邻连杆E8之间、相邻连杆F9之间和相邻机架6之间的至少一处。
在本发明的一个实施例中，活动连接均可以通过销轴就行铰接实现，也可以是使两个物体绕对方转动、相互之间只进行角位移的装置。本发明的油缸2默认为自带动力、能进行行程伸缩装置。
本发明的移送装置在使用时，安装架1可以设置在其他设备上，油缸2的控制器可以根据需要进行安放位置设置。如图4所示，仅连杆B4连接油缸2，操作人员通过控制油缸2的收缩，使得第一平行连杆和第二连杆尽量贴近，而安装架1和移送架10也尽量靠近；当操作人员通过控制油缸2进行伸展时，油缸2相对安装架1展开连杆B4，使得连杆B4与安装架1之间的夹角增大，连杆B4带动机架6远离安装架1，同时，机架6带动连杆A3跟随连杆B4运动，连杆A3与安装架1和机架6之间的夹角逐步增大；连杆A3在运动过程中，实时拉动连杆C5，连杆C5拉动摆臂11顺时针旋转，摆臂11推动连杆D7向外运动，连杆D7推动连杆E8运动，使连杆E8与机架6之间的夹角增大，并将移送架10向外推出，移送架10拉动连杆F9跟随连杆E8运动，从而使得本移送装置可以通过单一油缸2进行有效的伸缩缩回的过程与伸出的过程类似，便不再赘述，且伸缩到任意程度时可以保持姿态，便于对移送架10上货物的处理。
当联动器或是移送装置在工作过程中，若机架6高于第一平行连杆和第二连杆的另一端，即图1和图2的状态时，连杆B4和连杆F9的受力作用为支撑，连杆A3和连杆E8的受力作用为拉扯，连杆B4和连杆A3的一支撑一拉扯，便可以使得机架6不会因为连杆E8和连杆F9的作用而旋转；同理，移送架10也不会因为外力而旋转。若机架6低于第一平行连杆和第二连杆的另一端，连杆A3、连杆B4、连杆E8和连杆F9的受力状态不变。
由于连杆A3和连杆B4的长度相等，故其在展开与收回时可以保证机架6在油缸2工作过程中不会因为内力而出现旋转，并始终保持平移的状态；同理，由于连杆E8和连杆F9的长度相等且机架6只是平移，移送架10在油缸2工作过程中也不会因为内力而出现旋转，并始终保持平移的状态。
联动器的机架6设置成四边形并优先设置成等腰梯形，连杆A3、连杆B4、连杆E8和连杆F9的规格相同，连杆C5和连杆D7规格相同，摆臂11的中点铰接在使等腰梯形左右对称的中线上，即可使得第一平行连杆和第二连杆最大化同步运行，最大化减小移送架10相对于安装架1发生的高度差变化，进而最大化实现物品的水平稳定移动。
综上所述，本发明提供的联动器和移送装置充分利用了力学原理，两者结构均简单高效，成本低廉，能够实现物品的水平稳定移送和姿态保持，极大的提高了移送物品的稳定性与易操作性，且本移送装置只需操作一个油缸2，或是用相同方法同时操作多组油缸2即可实现，无需多段操作，简化了操作的复杂度。

Claims (5)

1.一种基于平行四边形原理的联动器，其特征在于：包括机架（6），以及活动设置在所述机架（6）两侧的第一平行连杆和第二连杆；所述第一平行连杆包括相互平行的连杆A（3）和连杆B（4）；所述第二连杆包括连杆E（8）；所述连杆A（3）的长度与连杆B（4）的长度相等；所述连杆A（3）与连杆E（8）之间设置有联动部件；
所述联动部件包括依次连接的连杆C（5）、摆臂（11）和连杆D（7），所述摆臂（11）可旋转的固定在所述机架（6）上；所述连杆C（5）的另一端与所述连杆A（3）连接；所述连杆D（7）的另一端与所述连杆E（8）连接；
所述摆臂（11）的中部设置有轴孔，所述轴孔通过销轴活动安装在所述机架（6）上；
所述第二连杆还包括与所述连杆E（8）相平行的连杆F（9），所述连杆F（9）的长度和连杆E（8）的长度相等；所述机架（6）设置成等腰梯形，所述连杆A（3）和连杆E（8）分别活动设置在所述机架（6）较长底边的两个顶点处，所述连杆B（4）和连杆F（9）分别活动设置在所述机架（6）较短底边的两个顶点处；所述摆臂（11）活动设置在所述机架（6）的中心。
2.一种基于平行四边形原理的移送装置，其特征在于：包括权利要求1所述的联动器，与所述连杆A（3）的另一端和连杆B（4）的另一端活动连接的安装架（1），以及与所述连杆E（8）另一端活动连接的移送架（10）；所述安装架（1）上设置有油缸（2），所述油缸（2）的行程端与所述连杆A（3）或连杆B（4）活动连接。
3.根据权利要求2所述的基于平行四边形原理的移送装置，其特征在于：所述移送架（10）还与所述连杆F（9）的另一端连接。
4.根据权利要求2或3所述的基于平行四边形原理的移送装置，其特征在于：所述联动器设置为至少一个，所述油缸（2）的数量与所述联动器的数量相等。
5.根据权利要求4所述的基于平行四边形原理的移送装置，其特征在于：所述联动器设置为至少两个，相邻两个所述联动器之间设置有横杆，所述横杆设置在相邻连杆A（3）之间、相邻连杆B（4）之间、相邻连杆E（8）之间、相邻连杆F（9）之间和相邻机架（6）之间的至少一处。
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