CN112062071B - 紧凑型变铰点起竖机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种紧凑型变铰点起竖机构，其包括发射台、起竖臂、上连杆、下连杆和起竖缸，所述发射台铰接于箱体内，所述发射台上铰接有起竖臂，所述上连杆呈三角形，所述上连杆的一角铰接于起竖臂上，所述上连杆的另外两角分别与起竖缸和下连杆的一端铰接，所述起竖缸和下连杆的另一端分别铰接于箱体内，所述起竖臂和发射台之间通过紧固件固定连接，所述箱体内设有用于支撑发射台的支腿。其目的是为了提供一种紧凑型变铰点起竖机构，其能够缩短起竖缸行程，降低起竖缸载荷，缩短箱体长度，实现狭小空间布局，减小生产难度，降低生产成本，扩展起竖机构的应用领域。

Description

紧凑型变铰点起竖机构

技术领域

本发明涉及一种起竖机构，特别是涉及一种用于箱式热发射中的起竖机构。

背景技术

起竖机构用于产品停放、运输、起竖状态的支撑及限位，与箱控系统、电动执行系统共同完成产品的起竖及回抱等功能。

在箱式热发射中，标准集装箱外型受运输限界约束，尺寸有限。传统三铰点起竖机构在此空间条件下布局受到以下几点限制：

1)传统三铰点起竖机构的起竖缸位于起竖机构正下方，用于集装箱发射中使得箱体高度超限，无法运输。

2)传统三铰点起竖机构布局于集装箱中，起竖缸尺寸长，外径粗，载荷大，甚至需要多级缸才能实现，这些都对缸的设计生产增加了难度，尤其是对多级电动缸有很大的挑战。

3)传统三铰点起竖机构一般采用低铰点模式，在起竖过程中会出现缸体由推力变成拉力(负负载)的情况，结构承载情况复杂，控制难度较高，需要的箱体长度更大，起竖回转力臂更小。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种紧凑型变铰点起竖机构，其能够缩短起竖缸行程，降低起竖缸载荷，缩短箱体长度，实现狭小空间布局，减小生产难度，降低生产成本，扩展起竖机构的应用领域。

本发明紧凑型变铰点起竖机构，包括发射台、起竖臂、上连杆、下连杆和起竖缸，所述发射台铰接于箱体内，所述发射台上铰接有起竖臂，所述上连杆呈三角形，所述上连杆的一角铰接于起竖臂上，所述上连杆的另外两角分别与起竖缸和下连杆的一端铰接，所述起竖缸和下连杆的另一端分别铰接于箱体内，所述起竖臂和发射台之间通过紧固件固定连接，所述箱体内设有用于支撑发射台的支腿。

本发明紧凑型变铰点起竖机构，其中所述上连杆包括相对设置的两个三角形框架，两个所述三角形框架之间通过连接件固定连接，所述三角形框架的三个角分别为第一角、第二角和第三角，两个所述三角形框架的第一角分别铰接于起竖臂的相对两侧，所述起竖缸和下连杆均设为两个，两个所述起竖缸的一端分别铰接于两个三角形框架的第二角，两个所述起竖缸的另一端均铰接于箱体内，两个所述下连杆的一端分别铰接于两个三角形框架的第三角，两个所述下连杆的另一端均铰接于箱体内。

本发明紧凑型变铰点起竖机构，其中所述连接件为连接杆，所述连接杆固定连接于两个三角形框架之间。

本发明紧凑型变铰点起竖机构，其中所述连接杆设为两个，两个所述连接杆固定连接于两个三角形框架的第三角处。

本发明紧凑型变铰点起竖机构，其中所述三角形框架的第一角、第二角和第三角分别通过销轴铰接于起竖臂、起竖缸的一端和下连杆的一端。

本发明紧凑型变铰点起竖机构，其中所述发射台的一端铰接于箱体内的上部，所述发射台的另一端铰接有起竖臂。

本发明紧凑型变铰点起竖机构，其中所述起竖缸的缸体铰接于箱体内的底壁上，所述起竖缸的活塞杆铰接于三角形框架的第二角。

本发明紧凑型变铰点起竖机构，其中所述下连杆的另一端铰接于箱体内的底壁上。

本发明紧凑型变铰点起竖机构，其中所述支腿为可伸缩支腿。

本发明紧凑型变铰点起竖机构，其中所述紧固件为锁销。

本发明紧凑型变铰点起竖机构与现有技术不同之处在于本发明在使用的时候，发射台上固定有待发射的产品，在起竖前，整个起竖机构均位于箱体内，使产品和起竖臂均处于水平状态，并且通过紧固件将起竖臂和发射台固定连接。起竖的时候，起竖缸的活塞杆伸出，起竖缸通过上连杆推动起竖臂和发射台一起绕发射台与箱体的铰点向上转动，使起竖臂竖起，在此过程中，下连杆绕自身与箱体的铰点向上转动。在起竖臂竖起的过程中，下连杆、上连杆、起竖臂和箱体之间组成第一个四连杆机构。在起竖臂起竖到位后，通过支腿支撑发射台，之后解除起竖臂与发射台之间的紧固件，使起竖臂和发射台之间的连接关系从固定连接变为铰接，接着再操作起竖缸，使起竖缸的活塞杆缩回，此时起竖缸通过上连杆带动起竖臂绕自身与发射台的铰点向下转动，使起竖臂回落，在此过程中，下连杆绕自身与箱体的铰点向下转动。待起竖臂回落至一定角度，完成发射状态准备。在起竖臂回落的过程中，下连杆、上连杆、起竖臂和箱体之间组成第二个四连杆机构。第二个四连杆机构与第一个四连杆机构的不同之处在于：在第一个四连杆机构中，起竖臂在向上转动时，起竖臂绕发射台与箱体的铰点进行转动；而在第二个四连杆机构中，起竖臂在向下转动时，起竖臂绕自身与发射台的铰点进行转动，即起竖臂转动的铰点发生了变化。由此可见，本发明能够缩短起竖缸行程，降低起竖缸载荷，缩短箱体长度，实现狭小空间布局，减小生产难度，降低生产成本，扩展起竖机构的应用领域。

下面结合附图对本发明作进一步说明。

附图说明

图1为本发明紧凑型变铰点起竖机构的水平状态示意图；

图2为本发明紧凑型变铰点起竖机构的竖直状态示意图；

图3为本发明紧凑型变铰点起竖机构的发射状态示意图；

图4为图1的俯视图；

图5为本发明中上连杆的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，并结合图2-5所示，本发明紧凑型变铰点起竖机构，包括发射台14、起竖臂13、上连杆10、下连杆11和起竖缸9，所述发射台14铰接于箱体8内，所述发射台14上铰接有起竖臂13，所述上连杆10呈三角形，所述上连杆10的一角铰接于起竖臂13上，所述上连杆10的另外两角分别与起竖缸9和下连杆11的一端铰接，所述起竖缸9和下连杆11的另一端分别铰接于箱体8内，所述起竖臂13和发射台14之间通过紧固件固定连接，紧固件为锁销。所述箱体8内设有用于支撑发射台14的支腿15，支腿15为可伸缩支腿，比如液压油缸。

如图5所示，上连杆10为适应起竖空间采用空间三角形方案，具体为：上连杆10包括相对设置的两个三角形框架16，两个所述三角形框架16之间通过连接件固定连接，所述三角形框架16的三个角分别为第一角18、第二角19和第三角20，两个所述三角形框架16的第一角18分别铰接于起竖臂13的相对两侧，所述起竖缸9和下连杆11均设为两个，两个所述起竖缸9的一端分别铰接于两个三角形框架16的第二角19，两个所述起竖缸9的另一端均铰接于箱体8内，两个所述下连杆11的一端分别铰接于两个三角形框架16的第三角20，两个所述下连杆11的另一端均铰接于箱体8内。

如图5所示，本发明紧凑型变铰点起竖机构，其中所述连接件为连接杆17，所述连接杆17固定连接于两个三角形框架16之间。连接杆17设为两个，两个所述连接杆17固定连接于两个三角形框架16的第三角20处。三角形框架16的第一角18、第二角19和第三角20分别通过销轴铰接于起竖臂13、起竖缸9的一端和下连杆11的一端。

如图1所示，并结合图2、3所示，发射台14的一端铰接于箱体8内的上部，所述发射台14的另一端铰接有起竖臂13。起竖缸9的缸体铰接于箱体8内的底壁上，所述起竖缸9的活塞杆铰接于三角形框架16的第二角19。下连杆11的另一端铰接于箱体8内的底壁上。

如图1所示，并结合图2、3所示，本发明在使用的时候，发射台14上固定有待发射的产品12，在起竖前，整个起竖机构均位于箱体8内，使产品12和起竖臂13均处于水平状态，并且通过紧固件将起竖臂13和发射台14固定连接。起竖的时候，起竖缸9的活塞杆伸出，起竖缸9通过上连杆10推动起竖臂13和发射台14一起绕发射台14与箱体8的铰点向上转动，使起竖臂13竖起，在此过程中，下连杆11绕自身与箱体8的铰点向上转动。在起竖臂13竖起的过程中，下连杆11、上连杆10、起竖臂13和箱体8之间组成第一个四连杆机构。在起竖臂13起竖到位后，通过支腿15支撑发射台14，之后解除起竖臂13与发射台14之间的紧固件，使起竖臂13和发射台14之间的连接关系从固定连接变为铰接，接着再操作起竖缸9，使起竖缸9的活塞杆缩回，此时起竖缸9通过上连杆10带动起竖臂13绕自身与发射台14的铰点向下转动，使起竖臂13回落，在此过程中，下连杆11绕自身与箱体8的铰点向下转动。待起竖臂13回落至一定角度，完成发射状态准备。在起竖臂13回落的过程中，下连杆11、上连杆10、起竖臂13和箱体8之间组成第二个四连杆机构。第二个四连杆机构与第一个四连杆机构的不同之处在于：在第一个四连杆机构中，起竖臂13在向上转动时，起竖臂13绕发射台14与箱体8的铰点进行转动；而在第二个四连杆机构中，起竖臂13在向下转动时，起竖臂13绕自身与发射台14的铰点进行转动，即起竖臂13转动的铰点发生了变化。由此可见，本发明能够缩短起竖缸9行程，降低起竖缸9载荷，缩短箱体8长度，实现狭小空间布局，减小生产难度，降低生产成本，扩展起竖机构的应用领域。

本发明通过组合式四连杆变铰点机构(即上述的第一个四连杆机构和第二个四连杆机构)，有效缩短起竖缸9行程，便于单级缸应用，有效降低成本；通过高回转铰点布局方案(即发射台14的一端铰接于箱体8内的上部)，有效缩短箱体8长度，增加起竖回转力臂；通过优化机构铰点布局与载荷，实现狭小空间布局。本发明不仅适用于集装箱热发射方式起竖机构，也同样适用于其他箱式热发射起竖机构，甚至适用于箱式冷发射起竖机构。

在本发明中，箱体8为集装箱箱体，其为整个机构的安装基础。起竖臂13用于支撑产品12，具体支撑方式为：起竖臂13上设有沿产品12长度方向布置的凹槽，凹槽与产品12的外形相匹配，产品12位于凹槽内。在起竖前，产品12和起竖臂13均处于水平状态，起竖臂13位于产品12的下方并通过凹槽支撑产品12，如图4所示。在起竖臂13由水平状态变为竖直状态的过程中，起竖臂13跟随产品12一起转动，以支撑产品12。上连杆10和下连杆11为机构传动和承力部件，发射台14与起竖臂13配合实现产品12起竖，发射时实现对产品12的竖直支撑。

本发明为变铰点的起竖机构，其中：

如图1所示，并结合图2、3所示，起竖臂13上有两个铰点，起竖臂13和箱体8组成第一铰点1(即发射台14与箱体8之间的铰点)，起竖臂13和上连杆10组成第二铰点2。下连杆11上设两个铰点，即下连杆11与上连杆10之间的铰点为第三铰点3，下连杆11与箱体8之间的铰点为第四铰点4。起竖缸9与上连杆10之间的铰点为起竖上支点5，起竖缸9与箱体8之间的铰点为起竖下支点6。起竖臂13与发射台14之间的铰点为臂台回转点7。

如图1所示，并结合图2所示，第一铰点1由发射台14和箱体8共用(起竖臂13在由水平状态变为竖直状态的起竖过程中通过锁销与发射台14固连在一起)，第二铰点2由起竖臂13和上连杆10共用，第三铰点3由上连杆10和下连杆11共用，第四铰点4由下连杆11和箱体8共用。在起竖臂13的起竖过程中，起竖臂13、上连杆10、下连杆11和箱体8通过第一铰点1、第二铰点2、第三铰点3、第四铰点4共同组成第一个四连杆机构(图1中虚线不真实存在)。

如图3所示，在起竖臂13回落过程中，起竖臂13和发射台14之间的铰点为臂台回转点7，起竖臂13、上连杆10、下连杆11和箱体8通过臂台回转点7、第二铰点2、第三铰点3、第四铰点4共同组成第二个四连杆机构(图3中的虚线不真实存在)。

本发明紧凑型变铰点起竖机构的使用流程如下：

如图1、2所示，起竖前，起竖臂13和发射台14通过锁销固连；产品12起竖时，起竖缸9伸长，使上连杆10向上运动，带动下连杆11绕第四铰点4、起竖臂13绕第一铰点1向上回转运动，起竖臂13带着产品12和发射台14一起回转，最终实现产品12起竖；

起竖到位后，支腿15伸到位，发射台14与支腿15通过锁销锁紧，起竖臂13和发射台14解锁；

如图3所示，起竖缸9回收，使上连杆10向下运动，带动下连杆11绕第四铰点4、上连杆10带动起竖臂13绕臂台回转点7转动，起竖臂13回落一定角度，完成发射状态准备。

本发明的有益效果如下：

⑴通过两个四连杆机构组合运用，行成一种变铰点机构，有效缩短起竖缸9行程，便于单级缸应用，有效降低成本；

⑵第一铰点1布局在箱体8上端，形成高铰点布局方案，能有效缩短箱体8长度，增加起竖回转力臂；

⑶通过对机构各铰点优化布局与载荷，实现了狭小空间布局。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种紧凑型变铰点起竖机构，其特征在于：包括发射台、起竖臂、上连杆、下连杆和起竖缸，所述发射台铰接于箱体内，所述发射台上铰接有起竖臂，所述上连杆呈三角形，所述上连杆的一角铰接于起竖臂上，所述上连杆的另外两角分别与起竖缸和下连杆的一端铰接，所述起竖缸和下连杆的另一端分别铰接于箱体内，所述起竖臂和发射台之间通过紧固件固定连接，所述箱体内设有用于支撑发射台的支腿，在起竖臂起竖到位后，通过支腿支撑发射台，之后解除起竖臂与发射台之间的紧固件，使起竖臂和发射台之间的连接关系从固定连接变为铰接。

2.根据权利要求1所述的紧凑型变铰点起竖机构，其特征在于：所述上连杆包括相对设置的两个三角形框架，两个所述三角形框架之间通过连接件固定连接，所述三角形框架的三个角分别为第一角、第二角和第三角，两个所述三角形框架的第一角分别铰接于起竖臂的相对两侧，所述起竖缸和下连杆均设为两个，两个所述起竖缸的一端分别铰接于两个三角形框架的第二角，两个所述起竖缸的另一端均铰接于箱体内，两个所述下连杆的一端分别铰接于两个三角形框架的第三角，两个所述下连杆的另一端均铰接于箱体内。

3.根据权利要求2所述的紧凑型变铰点起竖机构，其特征在于：所述连接件为连接杆，所述连接杆固定连接于两个三角形框架之间。

4.根据权利要求3所述的紧凑型变铰点起竖机构，其特征在于：所述连接杆设为两个，两个所述连接杆固定连接于两个三角形框架的第三角处。

5.根据权利要求4所述的紧凑型变铰点起竖机构，其特征在于：所述三角形框架的第一角、第二角和第三角分别通过销轴铰接于起竖臂、起竖缸的一端和下连杆的一端。

6.根据权利要求5所述的紧凑型变铰点起竖机构，其特征在于：所述发射台的一端铰接于箱体内的上部，所述发射台的另一端铰接有起竖臂。

7.根据权利要求6所述的紧凑型变铰点起竖机构，其特征在于：所述起竖缸的缸体铰接于箱体内的底壁上，所述起竖缸的活塞杆铰接于三角形框架的第二角。

8.根据权利要求7所述的紧凑型变铰点起竖机构，其特征在于：所述下连杆的另一端铰接于箱体内的底壁上。

9.根据权利要求8所述的紧凑型变铰点起竖机构，其特征在于：所述支腿为可伸缩支腿。

10.根据权利要求9所述的紧凑型变铰点起竖机构，其特征在于：所述紧固件为锁销。

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