CN108726412B - 一种多自由度机械升降装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种多自由度机械升降装置，其特征在于：包括底板、驱动单元及升降单元，所述驱动单元包括双向驱动电机及差速器，双向驱动电机输出轴与差速器传动轴之间通过链条连接；所述升降单元包括四杆连杆机构、曲柄摇杆机构及五杆连杆机构。本发明设计科学合理，采用纯机械连接结构带动升降单元的折叠运动，操作省力，工作效率高；可根据不同工作环境及时调整机械升降装置的角度及高度，提高操作灵活度及自由度，使用范围广泛。

Description

一种多自由度机械升降装置
技术领域
本发明属于机械设备领域，涉及机械升降装置，特别涉及一种多自由度机械升降装置。
背景技术
目前，在大型机械操作领域，经常会进行重物的搬运及抓取，需要将重物从地面运输到一定高度处，或者从一定高度处抓取重物至地面，因此必须用到机械升降装置。且该机械升降装置广泛应用在农业、化工、电力及交通等从事中低空作业的行业和领域。
现有的机械升降装置主要类型有：剪叉式机械升降装置、电动升降机套缸式机械升降装置、电动升降机单立柱机械升降装置等。目前使用的机械升降装置按移动的方式可分为移动式、固定式、壁挂式、折叠式、牵引式、自行式、电瓶车载式等。
但是，使用过程中也存在一定缺点与不足：1)机械升降装置的自由度有限，其高度及角度的调节范围较小，使用范围受到局限；2)传动方式复杂，需要借助液压传动或气压传动。
因此，设计一种传动方式简单且角度及高度调节范围广，自由度及灵活度较高的机械升降装置是必要的。
通过对公开专利文献的检索，并未发现与本专利申请相同的公开专利文献。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种纯机械连接、操作省力，工作效率高且可根据不同工作环境及时调整机械升降装置的角度及高度，提高操作灵活度及自由度的多自由度机械升降装置。
本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：
一种多自由度机械升降装置，其特征在于：包括底板、驱动单元及升降单元，所述驱动单元包括双向驱动电机及差速器，所述双向驱动电机及差速器均固定安装在所述底板下表面，所述双向驱动电机输出轴与差速器传动轴之间通过链条连接；所述升降单元包括四杆连杆机构、曲柄摇杆机构及五杆连杆机构，所述四杆连杆机构包括四杆连杆机构固定杆、四杆连杆机构主动杆及两根四杆连杆机构从动杆，所述四杆连杆机构固定杆固定安装在所述底板上；所述底板上表面对应所述差速器左输出轴及右输出轴位置处分别安装有左轴承座及右轴承座，在所述左轴承座及右轴承座上分别套装有左主轴及右主轴，所述左主轴或右主轴的端部连接所述曲柄摇杆机构的曲柄，所述左主轴或右主轴与所述左输出轴或右输出轴之间通过链条连接，所述曲柄摇杆机构的摇杆上滑动安装有滑块，所述曲柄摇杆机构的摇杆固定安装在所述四杆连杆机构的主动杆上，所述曲柄摇杆机构带动四杆连杆机构运动；所述五杆连杆机构包括五杆连杆机构固定杆、第一主动杆、第二主动杆、第一从动杆及第二从动杆，所述五杆连杆机构固定杆固定安装在所述底板上，所述第一主动杆与所述四杆连杆机构主动杆平行设置并通过加强梁固定，所述右主轴或左主轴的端部连接所述第二主动杆，所述右主轴或左主轴与所述右输出轴或左输出轴之间通过链条连接。
而且，还包括平行四边形连杆机构，所述平行四边形连杆机构包括平行四边形连杆机构主动杆及三根平行四边形连杆机构从动杆，所述平行四边形连杆机构主动杆即所述五杆连杆机构第二从动杆延长杆，所述平行四边形连杆机构主动杆跟与其相对的平行四边形连杆机构从动杆平行，且所述平行四边形连杆机构主动杆与其相对的平行四边形连杆机构从动杆之间通过加强梁固定。
而且，所述曲柄摇杆机构的曲柄上设置有若干调节孔。
而且，述差速器左输出轴及右输出轴端部均安装有制动器。
而且，底板的四角均安装有滑轮。
而且，所述底板的一侧安装有推拉手柄。
本发明的优点和有益效果为：
1、本发明的多自由度机械升降装置，双向驱动电机输出轴与差速器传动轴之间通过链条连接；底板上表面对应差速器左输出轴及右输出轴位置处分别安装有左轴承座及右轴承座，在左轴承座及右轴承座上分别套装有左主轴及右主轴，左主轴或右主轴的端部连接曲柄摇杆机构的曲柄，左主轴或右主轴与所述左输出轴或右输出轴之间通过链条连接，曲柄摇杆机构带动四杆连杆机构运动；五杆连杆机构的第一主动杆与四杆连杆机构的主动杆平行设置并通过加强梁固定，右主轴或左主轴的端部连接五杆连杆机构的第二主动杆，右主轴或左主轴与右输出轴或左输出轴之间通过链条连接，采用纯机械的连接方式实现了曲柄摇杆带动四杆连杆机构，四杆连杆机构带动五杆连杆机构的传动，可更精准的调节机械升降装置的角度及高度，提高操作灵活度及自由度，提高工作效率。
2、本发明的多自由度机械升降装置，还包括平行四边形连杆机构，所述平行四边形连杆机构包括平行四边形连杆机构主动杆及三根平行四边形连杆机构从动杆，所述平行四边形连杆机构主动杆即所述五杆连杆机构第二从动杆延长杆，所述平行四边形连杆机构主动杆跟与其相对的平行四边形连杆机构从动杆平行，且所述平行四边形连杆机构主动杆与其相对的平行四边形连杆机构从动杆之间通过加强梁固定，可以解决五杆连杆机构自由度受限的缺陷，增加升降单元的灵活度，更好的模拟人手臂动作进行精准抓取。
3、本发明的多自由度机械升降装置，曲柄摇杆机构的曲柄上设置有若干调节孔，可根据需要改变曲柄的长度，从而调整升降单元的升降高度和角度。
4、本发明的多自由度机械升降装置，差速器左输出轴及右输出轴端部均安装有制动器，可控制差速器左输出轴、右输出轴的独立转动及停止，便于升降单元各调节机构的独立调整。
5、本发明的多自由度机械升降装置，底板的四角均安装有滑轮，便于装置的移动使用，节省人力。
6、本发明的多自由度机械升降装置，底板的一侧安装有推拉手柄，装置移动过程中方便手持，节省人力。
7、本发明设计科学合理，采用纯机械连接结构带动升降单元的折叠运动，操作省力，工作效率高；可根据不同工作环境及时调整机械升降装置的角度及高度，提高操作灵活度及自由度，使用范围广泛。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的主视图；
图3为本发明的另一角度结构示意图；
图4为本发明驱动单元的结构示意图。
附图标记说明
1-曲柄摇杆机构、2-平行四边形连杆机构、3-四杆连杆机构、4-五杆连杆机构、5-推拉手柄、6-底板、7-滑轮、8-五杆连杆机构固定杆、9-右轴承座、10-右主轴、11-平行四边形连杆机构从动杆、12-平行四边形连杆机构主动杆、13-第一主动杆、14-第一从动杆、15-第二从动杆、16-第二主动杆、17-双向驱动电机、18-链条、19-四杆连杆机构主动杆、20-四杆连杆机构从动杆、22-加强梁、23-滑块、24-摇杆、25-四杆连杆机构固定杆、26-左轴承座、27-曲柄、28-调节孔、29-制动器、30-左输出轴、31-差速器、32-双向驱动电机输出轴、33-右输出轴。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
一种多自由度机械升降装置，其创新之处在于：包括底板6、驱动单元及升降单元，驱动单元包括双向驱动电机17及差速器31，双向驱动电机及差速器均固定安装在底板下表面，双向驱动电机输出轴32与差速器传动轴之间通过链条18连接；升降单元包括四杆连杆机构3、曲柄摇杆机构1及五杆连杆机构4，四杆连杆机构包括四杆连杆机构固定杆25、四杆连杆机构主动杆19及两根四杆连杆机构从动杆20，四杆连杆机构固定杆固定安装在底板上；底板上表面对应差速器左输出轴30及右输出轴33位置处分别安装有左轴承座26及右轴承座9，在左轴承座及右轴承座上分别套装有左主轴及右主轴10，左主轴或右主轴的端部连接曲柄摇杆机构的曲柄27，左主轴或右主轴与左输出轴或右输出轴之间通过链条连接，曲柄摇杆机构的摇杆24上滑动安装有滑块23，曲柄摇杆机构的摇杆固定安装在四杆连杆机构主动杆上，曲柄摇杆机构带动四杆连杆机构运动；五杆连杆机构包括五杆连杆机构固定杆8、第一主动杆13、第二主动杆16、第一从动杆14及第二从动杆15，五杆连杆机构固定杆固定安装在底板上，第一主动杆与四杆连杆机构主动杆平行设置并通过加强梁固定，右主轴或左主轴的端部连接第二主动杆，右主轴或左主轴与右输出轴或左输出轴之间通过链条连接，采用纯机械的连接方式实现了曲柄摇杆带动四杆连杆机构，四杆连杆机构带动五杆连杆机构的传动，可更精准的调节机械升降装置的角度及高度，提高操作灵活度及自由度，提高工作效率。
还包括平行四边形连杆机构2，平行四边形连杆机构包括平行四边形连杆机构主动杆12及三根平行四边形连杆机构从动杆11，平行四边形连杆机构主动杆即五杆连杆机构第二从动杆延长杆，平行四边形连杆机构主动杆跟与其相对的平行四边形连杆机构从动杆平行，且平行四边形连杆机构主动杆与其相对的平行四边形连杆机构从动杆之间通过加强梁22固定，可以解决五杆连杆机构自由度受限的缺陷，增加升降单元的灵活度，在该平行四边形连杆机构顶端固定安装抓手，更好的模拟人手臂动作进行精准抓取。
曲柄摇杆机构的曲柄上设置有若干调节孔28，可根据需要改变曲柄的长度，从而调整升降单元的升降高度和角度。
差速器左输出轴及右输出轴端部均安装有制动器29，可控制差速器左输出轴、右输出轴的独立转动及停止，便于升降单元各调节机构的独立调整。
底板的四角均安装有滑轮7，便于装置的移动使用，节省人力。
底板的一侧安装有推拉手柄5，装置移动过程中方便手持，节省人力。
尽管为说明目的公开了本发明的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本发明的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。

Claims (6)

1.一种多自由度机械升降装置，其特征在于：包括底板、驱动单元及升降单元，所述驱动单元包括双向驱动电机及差速器，所述双向驱动电机及差速器均固定安装在所述底板下表面，所述双向驱动电机输出轴与差速器传动轴之间通过链条连接；所述升降单元包括四杆连杆机构、曲柄摇杆机构及五杆连杆机构，所述四杆连杆机构包括四杆连杆机构固定杆、四杆连杆机构主动杆及两根四杆连杆机构从动杆，所述四杆连杆机构固定杆固定安装在所述底板上；所述底板上表面对应所述差速器左输出轴及右输出轴位置处分别安装有左轴承座及右轴承座，在所述左轴承座及右轴承座上分别套装有左主轴及右主轴，所述左主轴或右主轴的端部连接所述曲柄摇杆机构的曲柄，所述左主轴或右主轴与所述左输出轴或右输出轴之间通过链条连接，所述曲柄摇杆机构的摇杆上滑动安装有滑块，所述曲柄摇杆机构的摇杆固定安装在所述四杆连杆机构的主动杆上，所述曲柄摇杆机构带动四杆连杆机构运动；所述五杆连杆机构包括五杆连杆机构固定杆、第一主动杆、第二主动杆、第一从动杆及第二从动杆，所述五杆连杆机构固定杆固定安装在所述底板上，所述第一主动杆与所述四杆连杆机构主动杆平行设置并通过加强梁固定，所述右主轴或左主轴的端部连接所述第二主动杆，所述右主轴或左主轴与所述右输出轴或左输出轴之间通过链条连接。
2.根据权利要求1所述的多自由度机械升降装置，其特征在于：还包括平行四边形连杆机构，所述平行四边形连杆机构包括平行四边形连杆机构主动杆及三根平行四边形连杆机构从动杆，所述平行四边形连杆机构主动杆即所述五杆连杆机构第二从动杆延长杆，所述平行四边形连杆机构主动杆跟与其相对的平行四边形连杆机构从动杆平行，且所述平行四边形连杆机构主动杆与其相对的平行四边形连杆机构从动杆之间通过加强梁固定。
3.根据权利要求1所述的多自由度机械升降装置，其特征在于：所述曲柄摇杆机构的曲柄上设置有若干调节孔。
4.根据权利要求1所述的多自由度机械升降装置，其特征在于：所述差速器左输出轴及右输出轴端部均安装有制动器。
5.根据权利要求1所述的多自由度机械升降装置，其特征在于：所述底板的四角均安装有滑轮。
6.根据权利要求1所述的多自由度机械升降装置，其特征在于：所述底板的一侧安装有推拉手柄。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE10149218A1 (de) * 2001-10-05 2003-05-08 Bosch Gmbh Robert Wischeranlage
CN203819095U (zh) * 2014-04-16 2014-09-10 威海怡和专用设备制造股份有限公司 曲柄摇杆式自装卸装置
CN204643769U (zh) * 2015-05-18 2015-09-16 江苏建筑职业技术学院 一种高空作业车筐平移机构
CN106954476A (zh) * 2017-03-24 2017-07-18 广西大学 一种具有三种自由度变换的三构态变胞式树木整枝伐树机

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