CN109019409A - 一种多连杆升降装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多连杆升降装置，该升降装置包括支撑底座、两条相同的多连杆支链、四个相同的导向移动装置、升降平台和驱动装置；其中，每条多连杆支链都分别由两个相同的上连杆、一个中间构件和两个相同的下连杆组成；两条相同的多连杆支链左右两侧对称布置在支撑底座和升降平台之间；该升降平台和支撑底座通过所述的两条多杆支链连接，形成一个封闭的结构；两条多连杆支链中间安装水平布置的驱动装置,在升降平台和支撑底座之间安装四个导向移动装置。本发明的升降装置为并联结构，可实现严格意义的垂直升降，承载能力大，通过扩展易于实现高速升降。

Description

一种多连杆升降装置

技术领域

本发明涉及升降技术领域，具体涉及一种多连杆升降装置。

背景技术

升降装置是一种垂直方向运送人或物的起重机械升降设备，可以将物体提升到特定的高度，其广泛应用于电器设备的检修，车站码头，商场，舞台布置以及生产流水线等场合。升降机构可分为剪叉式、齿轮齿条式、钢丝绳式、链条式等。现有的技术研发的升降机构应用最广泛的是剪叉式升降装置，如授权公告号为CN2064776705U、CN206359216U等中国专利，其优点是升降比较平稳、承载能力较大、占用空间小，但是工作时存在小量的水平位移而不是完全意义的垂直升降运动，另外机构的可扩展性比较差。齿轮齿条式升降装置具有工作连续、升降速度快、操作简单、同步性好、定位精准等优点，常用于海上作业，如授权公告号为CN105369792A等中国专利，但是价格贵，制造难度大。钢丝绳式升降装置具有定位性好、运动噪声小、运行平稳性好等优点，如授权公告号为CN207142602U等中国专利，但是当钢丝绳使用伸长量变大时会出现定位不精确，运动稳定性变差的现象。链条式升降装置具有结构简单、成本低等优点，如授权公告号为CN202072428U等中国专利，适合低速与提升高度不大的场合，但是运动平稳性较差。

发明内容

本发明提供了一种多连杆升降装置，其可实现严格意义的垂直升降，承载能力大，且容易扩展实现高速升降。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种多连杆升降装置，包括支撑底座、四个相同的导向移动装置、两条相同的多连杆支链、升降平台、驱动装置；两条相同的多连杆支链左右两侧对称布置在支撑底座和升降平台之间，该升降平台和支撑底座通过所述的两条多杆支链连接，形成一个封闭的结构；两条多连杆支链中间安装水平布置的驱动装置；

每条多连杆支链都由两个相同的上连杆、一个中间构件和两个相同的下连杆组成；每条多连杆支链的两个上连杆的一端分别通过转动副与升降平台连接、每条多连杆支链的另一端分别通过转动副与中间构件连接，每条多连杆支链的两个上连杆与升降平台连接的转动副轴线之间的距离等于每条多连杆支链的两个上连杆与中间构件连接的转动副轴线之间的距离，这两条上连杆、中间构件和升降平台形成平行四边形的机构；每条多连杆支链的两个相同的下连杆的一端分别通过转动副与支撑底座连接、每条多连杆支链的两个相同的下连杆的另一端分别通过转动副与中间构件连接，每条多连杆支链的两个下连杆与升降平台连接的转动副轴线之间的距离等于每条多连杆支链的两个下连杆与中间构件连接的转动副轴线之间的距离，这两条下连杆、中间构件和支撑底座形成平行四边形的机构，该两条相同的多连杆支链通过中间构件将两个平行四边形机构串接而成；升降平台和支撑底座之间安装四个导向移动装置；每个移动导向装置都分别由移动杆和固定缸组成；四个导向移动装置布置在升降平台和支撑底座的两条对角线的四角，每个导向移动装置的可移动杆都通过螺栓组与升降平台连接，固定缸都通过螺栓组与支撑底座连接，每个导向移动装置的移动杆和固定缸相互之间能够移动。

本发明涉及多连杆升降装置的可扩展性，在原有的两条多连杆支链的上连杆与中间构件连接之间增加可扩展平台机构，可扩展平台机构由左右两对相同的可扩展连杆组与一个可扩展平台组成，两对相同的可扩展连杆组分别由两个可扩展连杆组成，可扩展平台与每对可扩展连杆组中可扩展连杆的中间位置通过转动副连接，所有的转动副轴线相互平行，每对可扩展连杆组中可扩展连杆与可扩展平台连接的转动副轴线之间的距离等于每条多连杆支链的下连杆与中间构件连接的转动副轴线之间的距离；每对可扩展连杆组中两个可扩展连杆的一端分别通过转动副与中间构件连接，所有的转动副轴线相互平行，每对可扩展连杆组中两个可扩展连杆与中间构件连接的转动副轴线之间的距离等于每条多连杆支链的两个下连杆与中间构件连接的转动副轴线之间的距离，每对可扩展连杆组中两个可扩展连杆、中间构件和可扩展平台形成平行四边形的机构；每对可扩展连杆组中两个可扩展连杆的另一端分别通过转动副与每条多连杆支链的两个上连杆连接，每对可扩展连杆组中两个可扩展连杆与上连杆的连接还分别通过转动副与连接件连接，所有的转动副轴线相互平行，每对可扩展连杆组中两个可扩展连杆与每条多连杆支链的两个上连杆连接的转动副轴线之间的距离等于每条多连杆支链的两个下连杆与中间构件连接的转动副轴线之间的距离，每对可扩展连杆组中两个可扩展连杆、连接件和可扩展平台形成平行四边形的机构。

本发明与现有技术相比，其显著优点在于：

(1)由于本发明的多连杆升降装置的运动副除了导向移动装置的运动副为移动副外，其余都为转动副，结构简单可靠，制造成本低，多连杆支链杆件可以使得只需要一个驱动装置就能达到多个驱动装置同时作用的效果，大幅度降低了成本；

(2)两条多连杆支链与升降平台和与支撑底座都分别有八个支点，使得升降平台在工作时更加平稳，两条对角线的四角布置的四个导向移动装置大大提高了升降平台运动的平稳性和准确性，驱动装置的驱动为单向并联，克服了单一载荷偏载对精度的影响，从而使本发明的多连杆升降装置可实现严格意义的垂直升降；

(3)本发明的多连杆升降装置容易扩展可实现高速升降。

附图说明

图1为本发明实施例1的液压驱动的结构示意图。其中，图1(a)是实例1的主视图，图1(b)是实例1的立体视图。

图2为本发明实施例2的背对背式布置的结构示意图。

图3为本发明实施例3的丝杠驱动的结构示意图。其中，图3(a)是实例3的主视图，图3(b)是实例3的丝杠螺母驱动装置的剖视图，图3(c)是实例3的丝杠螺母驱动装置的立体视图，图3(d)是实例3的立体视图。

图4为本发明实施例4的双层升降机构面对面布置的结构示意图。其中，图4(a)是实例4的主视图，图4(b)是实例4的立体视图。

图5为本发明实施例5的双层升降机构背对背布置的结构示意图。

图6为本发明实施例6的三层升降机构面对面布置的结构示意图。其中，图6(a)是实例6的主视图，图6(b)是实例6的立体视图。

图7为本发明实施例7的三层升降机构背对背布置的结构示意图。

具体实施方式

容易理解，依据本发明的技术方案，在不变更本发明的实质精神的情况下，本领域的一般技术人员可以想象出本发明的多种实施方式。因此，以下具体实施方式和附图仅是对本发明的技术方案的示例性说明，而不应当视为本发明的全部或者视为对本发明技术方案的限制或限定。

实施例1

结合图1(a)和图1(b)，本发明多连杆升降装置，包括支撑底座1、四个相同的导向移动装置、对称布置的两条相同的多连杆支链、升降平台8、液压缸9；该支撑底座1和升降平台8通过所述的两条多杆支链连接，形成一个封闭的结构；每条多连杆支链都由两个相同的上连杆7a和7b、一个中间构件5和两个相同的下连杆4a和4b组成；每条多连杆支链的两个上连杆7a和7b的一端分别通过转动副与升降平台8连接，每条多连杆支链的两个上连杆7a和7b的另一端分别通过转动副与中间构件5连接，所有的转动副轴线相互平行，每条多连杆支链的两个上连杆7a和7b与升降平台8连接的转动副轴线之间的距离等于每条多连杆支链的两个上连杆7a和7b与中间构件5连接的转动副轴线之间的距离，每条多连杆支链的两个上连杆7a和7b、中间构件5和升降平台8之间形成平行四边形的机构；每条多连杆支链的两个下连杆4a和4b的一端分别通过转动副与支撑底座1连接，每条多连杆支链的两个下连杆4a和4b的另一端分别通过转动副与中间构件5连接，所有的转动副轴线相互平行，每条多连杆支链的两个下连杆4a和4b与支撑底座1连接的转动副轴线之间的距离等于每条多连杆支链的两个下连杆4a和4b与中间构件5连接的转动副轴线之间的距离，每条多连杆支链的两个下连杆4a和4b、中间构件5和支撑底座1形成平行四边形的机构；该两条相同的多连杆支链分别通过中间构件5将上下两个平行四边形机构串接而成；在两条多连杆支链中间安装水平布置的驱动装置液压缸9，液压缸9的两端分别通过转动副与两条多连杆支链上的中间构件5连接，液压缸9为驱动装置；升降平台8和支撑底座1中间安装四个导向移动装置，每个移动导向装置都分别由移动杆6和固定缸3组成，四个相同的导向移动装置布置在升降平台8和支撑底座1的两条对角线的四角，用限定升降平台8在垂直方向上下移动，每个导向移动装置的可移动杆6都分别通过螺栓组2与升降平台8连接，固定缸3都分别通过螺栓组2与支撑底座1连接，每个导向移动装置的移动杆6和固定缸3相互之间能够移动，导向移动装置是必要的，能避免升降平台水平移动；两条相同的多杆支链和四个相同的导向移动装置，保证支链在对称方向运动，使得升降平台1能在垂直方向上平稳运动。

本发明多连杆升降装置中，该实施例左侧多连杆支链的下连杆4a和4b的沿杆长方向的向下延长线与右侧多连杆支链的下连杆4a和4b的沿杆长方向的向下延长线相交，形成面对面布置的方式。通过水平布置的液压缸9伸长运动带动中间构件5的向外侧移动，中间构件5的外侧移动带动下连杆4a和4b向外侧摆动，使得两条多连杆支链同时向两侧摆动，升降平台8向下运动；反之水平布置的液压缸9收缩运动带动中间构件5的向里侧移动，中间构件5的里侧移动带动下连杆4a和4b向里侧摆动，使得两条多连杆支链同时向内侧摆动，升降平台8向上运动。

本发明的优点是：两条相同的多杆支链的上下连杆结构，可以实现增力功能；多连杆升降装置的平行四边形机构能够保证连接的升降平台更加稳定运动；对角线布置的导向移动装置，对该系统升降平台的运动起导向作用。

实施例2

本实施例的结构如图2所示，本实施例与实施例1基本相同，区别在于本实施例的多连杆升降装置中该实施例下左侧多连杆支链的下连杆4a和4b的沿杆长方向的向下延长线与右侧多连杆支链的下连杆4a和4b的沿杆长方向的向下延长线不相交，形成背对背布置的方式。通过水平布置的液压缸9伸长运动带动中间构件5的向外侧移动，中间构件5的外侧移动带动下连杆4a和4b向外侧摆动，使得两条多连杆支链同时向两侧摆动，升降平台8向上运动；反之水平布置的液压缸9收缩运动带动中间构件5的向里侧移动，中间构件5的里侧移动带动下连杆4a和4b向里侧摆动，使得两条多连杆支链同时向内侧摆动，升降平台8向下运动。

实施例3

结合图3(a)、图3(b)、图3(c)和图3(d)，本实施例与实施例1基本相同。本实施例与实施例1的区别在于，本实施例的中间构件5与实施例的的中间构件5在结构上有所不同，以及丝杆9与中间构件5的连接形式不是转动副；本实施例的左侧中间构件5由滚动轴承套件10和两个中间件20通过转动副组成，滚动轴承套件10通过转动副布置在左侧两个中间件20之间，本实施例的右端中间构件5由螺母套件11和右侧两个中间件20通过转动副组成，螺母套件11通过转动副布置在右侧两个中间件20之间；左侧滚动轴承套件10和左侧两个中间件20连接的转动副轴线、右侧螺母套件11和右侧两个中间件20连接的转动副轴线、每条多连杆支链的两个下连杆4a和4b与中间构件5连接的转动副轴线相互平行；在左侧的滚动轴承套件10中心位置安装滚动轴承18，在右侧的螺母套件11中心位置安装螺母19，丝杠9的回转轴线、滚动轴承18的回转轴线和螺母19的回转轴线重合，丝杠9的回转轴线、滚动轴承18的回转轴线和螺母19的回转轴线与左侧滚动轴承套件10和左侧两个中间件20连接的转动副轴线以及右侧螺母套件11和右侧两个中间件20连接的转动副轴线垂直，丝杠9从滚动轴承18和螺母19的中心穿过，由此确定丝杠螺母驱动装置的布置。

本实施例的丝杠螺母多连杆升降装置，本实施例丝杠螺母的螺纹为右旋，从该实施例的左侧面通过六面体杆插入孔12中逆时针旋转，带动中间构件5的向外侧移动，中间构件5的外侧移动带动下连杆4a和4b向外侧摆动，使得两条多连杆支链同时向两侧摆动，升降平台8向下运动；反之从该实施例的左侧面通过六面体杆插入孔12中顺时针旋转，带动中间构件5的向里侧移动，中间构件5的里侧移动带动下连杆4a和4b向里侧摆动，使得两条多连杆支链同时向内侧摆动，升降平台8向上运动。当然，本实施例丝杠螺母的螺纹也可以为右旋。

实施例4

结合图4(a)和图4(b)，本实施例与实施例1的区别在于，本实施例为可扩展的多连杆升降装置。取消实施例1上两条多连杆支链的上连杆7a和7b与中间构件5的连接，将两条多连杆支链的上连杆7a和7b换成上连杆21a和21b，在上连杆21a和21b与中间构件5之间增加一个可扩展平台机构；可扩展平台机构由左右两对相同的可扩展连杆组与一个可扩展平台14组成，两对相同的可扩展连杆组都由可扩展连杆13a和13b组成，可扩展平台14与每对可扩展连杆组中可扩展连杆13a和13b的中间位置通过转动副连接，所有的转动副轴线相互平行，每对可扩展连杆组中可扩展连杆13a和13b与可扩展平台14连接的转动副轴线之间的距离等于下连杆4a和4b与中间构件5连接的转动副轴线之间的距离；每对可扩展连杆组中可扩展连杆13a和13b的一端分别通过转动副与中间构件5连接，所有的转动副轴线相互平行，每对可扩展连杆组中可扩展连杆13a和13b与中间构件5连接的转动副轴线之间的距离等于下连杆4a和4b与中间构件5连接的转动副轴线之间的距离，每对可扩展连杆组中可扩展连杆13a和13b、中间构件5和可扩展平台14形成平行四边形的机构；每对可扩展连杆组中可扩展连杆13a和13b的另一端分别通过转动副与每条多连杆支链的上连杆21a和21b连接，每对可扩展连杆组中可扩展连杆13a和13b与上连杆21a和21b的连接还分别通过转动副与连接件15连接，所有的转动副轴线相互平行，每对可扩展连杆组中可扩展连杆13a和13b与上连杆21a和21b连接的转动副轴线之间的距离等于下连杆4a和4b与中间构件5连接的转动副轴线之间的距离，每对可扩展连杆组中可扩展连杆13a和13b、连接件15和可扩展平台14形成平行四边形的机构，每条多连杆支链的上连杆21a和21b、连接件15和升降平台22也形成平行四边形的机构；该实施例下每条多连杆支链由两条下连杆4a和4b、中间构件5、两条可扩展连杆13a和13b、连接件15以及两条上连杆21a和21b组成，本实施例中两条相同的每条多连杆支链分别通过中间构件5、连接件15将四个平行四边形机构串接而成；在可扩展平台14和支撑底座1之间安装四个导向移动装置，每个移动导向装置都分别由移动杆6和固定缸3组成，四个相同的导向移动装置布置在可扩展平台14和支撑底座1的两条对角线的四角，每个导向移动装置的可移动杆6都分别通过螺栓组2与可扩展平台14固定连接，固定缸3都分别通过螺栓组2与支撑底座1连接，每个导向移动装置的移动杆6和固定缸3相互之间能够移动，导向移动装置是必要的，能避免升降平台水平移动。

本实施例中，可扩展平台14作为第一升降平台，升降平台22作为第二升降平台。该实施例与实施例1布置方式都是面对面布置，相较于实施例1的结构，该结构的可扩展性能够可以实现高速的升降，而且可以实现更高高度要求的作业。

实施例5

本实施例的结构如图5所示，本实施例与实施例4区别在于，本实施例的布置方式是背对背布置，与实施例2布置方式相同。

实施例6

结合图6(a)和图6(b)，本实施例与实施例4区别在于，本实施例在实施例4的基础上再增加了一个与实施例4中相同的可扩展平台机构，取消实施例4上两条多连杆支链的上连杆21a和21b与可扩展连杆组中可扩展连杆13a和13b的连接，之间增加一个可扩展平台机构，可扩展平台机构由左右两对相同的可扩展连杆组与一个可扩展平台17组成，两对相同的可扩展连杆组都由可扩展连杆16a和16b组成；增加的可扩展平台机构中每对可扩展连杆组的可扩展连杆16a和16b的一端分别通过转动副与可扩展连杆13a和13b连接，所有的转动副轴线相互平行，增加的可扩展平台机构的每对可扩展连杆组中可扩展连杆16a和16b、连接件15和可扩展平台17形成两个平行四边形的机构；增加的可扩展平台机构的每对可扩展连杆组中可扩展连杆16a和16b的另一端分别通过转动副与每条多连杆支链的上连杆21a和21b连接，增加的可扩展平台机构的每对可扩展连杆组中可扩展连杆16a和16b与上连杆21a和21b的连接还分别通过转动副与连接件15连接，所有的转动副轴线相互平行，增加的可扩展平台机构的每对可扩展连杆组中可扩展连杆16a和16b与上连杆21a和21b连接的转动副轴线之间的距离等于下连杆4a和4b与中间构件5连接的转动副轴线之间的距离，每条多连杆支链的上连杆21a和21b、连接件15和升降平台22形成平行四边形的机构；该实施例下每条多连杆支链由两条下连杆4a和4b、中间构件5、两条可扩展连杆13a和13b、两个连接件15以及两条上连杆21a和21b组成，本实施例中两条相同的每条多连杆支链分别通过中间构件5、两个连接件15将四个平行四边形机构串接而成；

本实施例中，可扩展平台14作为第一升降平台，可扩展平台17作为第二升降平台，升降平台22作为第三升降平台。该实施例与实施例4布置方式都是面对面布置，相较于实施例4的结构，该结构的可扩展性能够可以实现高速的升降，而且可以实现更高高度要求的作业。

实施例7

本实施例的结构如图7所示，本实施例与实施例6区别在于，本实施例的布置方式是背对背布置，与实施例2和实施例5的布置方式相同。

Claims (7)

1.一种多连杆升降装置，其特征在于，包括支撑底座[1]、四个相同的导向移动装置、两条相同的多连杆支链、升降平台、驱动装置，两条相同的多连杆支链左右两侧对称布置在支撑底座和升降平台之间，该升降平台和支撑底座[1]通过所述的两条多杆支链连接，两条多连杆支链中间安装水平布置的驱动装置[9]；所述的每条多连杆支链都分别由两个相同的上连杆[7a、7b]、一个中间构件[5]和两个相同的下连杆[4a、4b]组成；每条多连杆支链的两个上连杆[7a、7b]的一端通过转动副与升降平台[8]连接，每条多连杆支链的两个上连杆[7a、7b]的另一端通过转动副与中间构件[5]连接，所有的转动副轴线相互平行，每条多连杆支链的两个上连杆[7a、7b]与升降平台[8]连接的转动副轴线之间的距离等于每条多连杆支链的两个上连杆[7a、7b]与中间构件[5]连接的转动副轴线之间的距离，每条多连杆支链的两个上连杆[7a、7b]、中间构件[5]和升降平台[8]之间形成平行四边形的机构；每条多连杆支链的两个下连杆[4a、4b]的一端分别通过转动副与支撑底座[1]连接，每条多连杆支链的两个下连杆[4a、4b]的另一端分别通过转动副与中间构件[5]连接，所有的转动副轴线相互平行，每条多连杆支链的两个下连杆[4a、4b]与支撑底座[1]连接的转动副轴线之间的距离等于每条多连杆支链的两个下连杆[4a、4b]与中间构件[5]连接的转动副轴线之间的距离，每条多连杆支链的两个下连杆[4a、4b]、中间构件[5]和支撑底座[1]形成平行四边形的机构；该两条相同的多连杆支链分别通过中间构件[5]将上下两个平行四边形机构串接而成；升降平台和支撑底座[1]之间安装四个导向移动装置，用于避免升降平台水平移动。

2.如权利要求1所述的多连杆升降装置，其特征在于，左侧多连杆支链的两个下连杆[4a、4b]的沿杆长方向的向下延长线与右侧多连杆支链的下连杆[4a、4b]的沿杆长方向的向下延长线相交。

3.如权利要求1所述的多连杆升降装置，其特征在于，左侧多连杆支链的两个下连杆[4a、4b]的沿杆长方向的向下延长线与右侧多连杆支链的下连杆[4a、4b]的沿杆长方向的向下延长线不相交。

4.如权利要求1至3所述任意一多连杆升降装置，其特征在于，驱动装置[9]为液压缸，液压缸的两端分别通过转动副与两条多连杆支链上的中间构件[5]连接。

5.如权利要求1至3所述任意一多连杆升降装置，其特征在于，驱动装置[9]为丝杠；左侧中间构件[5]由滚动轴承套件[10]和两个中间件[20]通过转动副组成，滚动轴承套件[10]通过转动副布置在左侧两个中间件[20]之间；右端中间构件[5]由螺母套件[11]和右侧两个中间件[20]通过转动副组成，螺母套件[11]通过转动副布置在右侧两个中间件[20]之间；左侧滚动轴承套件[10]和左侧两个中间件[20]连接的转动副轴线、右侧螺母套件[11]和右侧两个中间件[20]连接的转动副轴线、每条多连杆支链的两个下连杆[4a、4b]与中间构件[5]连接的转动副轴线相互平行；在左侧的滚动轴承套件[10]中心位置安装滚动轴承[18]，在右侧的螺母套件[11]中心位置安装螺母[19]，丝杠[9]的回转轴线、滚动轴承[18]的回转轴线和螺母[19的回转轴线重合，丝杠[9]的回转轴线、滚动轴承[18]的回转轴线和螺母[19]的回转轴线与左侧滚动轴承套件[10]和左侧两个中间件[20]连接的转动副轴线以及右侧螺母套件[11]和右侧两个中间件[20]连接的转动副轴线垂直，丝杠[9]从滚动轴承[18]和螺母[19]的中心穿过。

6.如权利要求1至3所述任意一多连杆升降装置，其特征在于，四个导向移动装置布置在升降平台[8]和支撑底座[1]的两条对角线的四角。

7.如权利要求1至3所述任意一多连杆升降装置，其特征在于，还包括可扩展平台机构，可扩展平台机构由左右两对相同的可扩展连杆组与一个可扩展平台[14]组成，两对相同的可扩展连杆组分别由两个可扩展连杆[13a、13b]组成；可扩展平台机构通过转动副将可扩展连杆[13a、13b]两端串接在两条多连杆支链上。