CN112299288A - 升降限位装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种升降限位装置，包括举升机构，联动机构，所述联动机构包括升降固定板和剪叉组件，所述举升机构驱动所述升降固定板升降，从而带动所述剪叉组件升降；滑动支架，连杆锁止机构，承托机构，所述承托机构上升到位后被解除锁定，所述承托机构下降到位后被锁定限位。本发明节省了搬运装置本体的生产成本，避免了现有技术中采用多个驱动装置而造成的资源耗费。

Description

升降限位装置

技术领域

本发明属于机械搬运的技术领域，特别是涉及一种升降限位装置。

背景技术

随着电动汽车的快速发展，为电动汽车更换电池是解决电池续航能力小、充电时间长的问题的有效途径，电动汽车的电池一般设置在电动汽车的底部，需要搬运电池的机械设备进行自动更换，但是在更换时，一般的搬运设备需要多个驱动装置分别对电池承托板进行升降和定位，以及进行位置锁定和解锁，这样设置多个驱动装置会导致搬运装置本体生产成本过高，且在更换电池时亦耗费更多资源。

发明内容

基于此，有必要针对现有技术存在的不足，本发明提供一种升降限位装置，仅采用单个驱动源，使得在搬运设备的承托板处于较低位置时承托板被锁定限位，方便电池搬运装载，而在承托板处于较高的安装位置时，承托板被解除锁定，方便电池安装至车辆底部，从而降低了搬运装置本体的生产成本，避免了现有技术中采用多个驱动装置而造成了资源耗费。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种升降限位装置，包括：举升机构，所述举升机构设置在底座上；联动机构，所述联动机构包括升降固定板和剪叉组件；所述剪叉组件包括两组剪刀叉本体和分别设置在所述两组剪刀叉本体上的第一凸出件，所述升降固定板与所述剪叉组件固定连接，所述升降固定板的底面与所述举升机构的顶部连接，所述举升机构驱动所述升降固定板升降，从而带动所述剪叉组件升降；滑动支架，所述滑动支架有两个，分别设置在所述两组剪刀叉本体的上方，所述滑动支架的下部开有水平方向的第一滑槽以容纳所述第一凸出件；连杆锁止机构，所述连杆锁止机构包括第一顶块、第二顶块和连杆组件，所述第一顶块两端部分别与两个所述滑动支架的上部连接，所述第一顶块的中部和第二顶块的中部分别与所述连杆组件铰接；承托机构，所述承托机构设置在所述滑移锁止机构上方，包括承托板、第一限位件和第二限位件和支撑板，所述承托板与所述第一限位件和第二限位件固定连接或一体成型，在所述举升机构向上顶升时，所述第一顶块和第二顶块相向运动，分别从所述第一限位件和第二限位件脱出；在所述举升机构下降时，所述第一顶块和第二顶块相背运动，分别进入所述第一限位件和第二限位件。

在其中一个实施例中，所述剪刀叉本体包括至少一组第一叉臂和第二叉臂，所述第一叉臂和第二叉臂铰接。

在其中一个实施例中，所述第一凸出件设置在所述剪刀叉本体的第一叉臂或第二叉臂的上端部。

在其中一个实施例中，所述滑动支架的下部两端分别设置有第一固定块和第二固定块，所述第一固定块和第二固定块分别沿水平方向设有第一导孔和第二导孔，第一导杆和第二导杆分别穿设于所述第一导孔和第二导孔，所述第一导杆和第二导杆的相对一端分别连接有第一滑块和第二滑块，所述第一滑块和第二滑块滑动设置于所述第一滑槽内，所述第一凸出件位于所述第一滑块和第二滑块之间。

在其中一个实施例中，所述第一滑块包括第一连接部和第一滑动部，所述第一导杆与所述第一连接部连接，第一滑动部位于所述第一滑槽内；所述第二滑块包括第二连接部和第二滑动部，所述第二导杆与所述第二连接部连接，第二滑动部位于所述第一滑槽内。

在其中一个实施例中，第一弹簧套接在所述第一导杆上，两端分别与第一固定块和第一滑块连接；第二弹簧套接在所述第二导杆上，两端分别与第二固定块和第二滑块连接。

在其中一个实施例中，所述滑动支架的下部由所述滑动支架的本体向下弯折而成，所述滑动支架的上部与所述第一顶块设置在第三滑块上从而滑动设置在第一导轨上。

在其中一个实施例中，所述连杆组件包括对中旋转臂、底板、第一连接臂和第二连接臂，所述对中旋转臂的中心与设置于底板上的转轴铰接，所述对中旋转臂的第一端与所述第一连接臂铰接、第二端与所述第二连接臂铰接，所述第一连接臂与所述第一顶块铰接、所述第二连接臂与所述第二顶块铰接。

在其中一个实施例中，所述第一顶块包括第一铰接部和第一限位部、所述第二顶块包括第二铰接部和第二限位部，所述第一铰接部与所述第一连接臂铰接、所述第二铰接部与所述第二连接臂铰接。

在其中一个实施例中，所述第一限位件和第二限位件中间设有开槽，所述开槽的宽度大于或等于所述第一限位部和第二限位部的最大宽度。

综上所述，本发明相比于现有技术具有以下有益效果：

(1)本发明采用单个驱动源实现搬运电池时对承托板锁止、安装电池时对承托板解锁，保证了不同状态下的可靠性和灵活性，节省了搬运装置本体的生产成本，避免了现有技术中采用多个驱动装置而造成了资源耗费。

(2)本发明在第一滑块/第二滑块与第一固定块/第二固定块之间设置弹簧，使得联动机构在随动过程中受到缓冲作用的保护，避免过度撞击，增加了使用寿命。

(3)本发明采用连杆组件分别铰接第一顶块和第二顶块，从而使第一顶块在运动时亦能同时带动第二顶块作相同速率的相向或相背运动，进一步提高了承托板被锁止定位时的可靠性和稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明中实施例公开的升降限位装置的结构示意图；

图2是本发明中实施例公开的升降限位装置的又一结构示意图；

图3是本发明中实施例公开的举升机构和联动机构的俯视图；

图4是本发明中实施例公开的滑动机构和锁止机构的结构示意图；

图5是本发明中实施例公开的滑动支架的结构示意图；

图6是本发明中实施例公开的滑动机构和锁止机构的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

实施例1：

参见图1-4，升降限位装置包括设置在搬运设备底座11上的举升机构1，举升机构1可采用电缸、气缸或液压缸，作垂直于搬运设备底座11所在平面方向的升降运动。联动机构2包括设置在举升机构1上方的升降固定板21，升降固定板21与举升机构1的顶部连接；还包括剪叉组件22，剪叉组件22中的两组剪刀叉本体23沿搬运设备底座11的长度方向分别设置在举升机构1两侧，剪刀叉本体23的叉臂上还设有第一凸出件231，第一凸出件231可为滚轴、方轴等结构。升降固定板21通过两端的连接支架与两侧的剪刀叉本体23连接，因此举升机构1向上顶升时，推动升降固定板21上升，从而升降固定板21亦同时带动剪叉组件22上升。

位于举升机构1两侧的剪叉组件22的各自上方分别设置有滑动支架3，滑动支架3分为上部31和下部32，其中滑动支架3的下部32由滑动支架3的本体向下弯折而成，并开有水平方向的第一滑槽33以容纳所述第一凸出件231。可以理解的是，由于第一凸出件231受到滑动支架3的下部32的第一滑槽33的限位约束，当举升机构1推动升降固定板21上升，从而升降固定板21带动剪叉组件22上升时，位于剪刀叉本体23的叉臂上的第一凸出件231亦随着叉臂作倾斜向上的运动。在上升过程中，叉臂绕铰接点转动，与水平面的夹角增大，随之运动的第一凸出件231施力于第一滑槽33的内壁，从而驱使第一滑槽33上升并作沿水平方向的运动。

还包括设置有第一顶块41、第二顶块42和连杆组件43的连杆锁止机构4，第一顶块41的两个端部分别与两个滑动支架3的上部31连接，第一顶块41的中部和第二顶块42的中部分别与连杆组件43铰接。在连杆锁止机构4的上方设置有承托机构5，包括了承托板51、第一限位件52、第二限位件53和支撑板54，所述承托板51与所述第一限位件52和第二限位件53固定连接或一体成型，所述支撑板54上表面设置多个万向球轴承以支承所述承托板51。

如上所述，在举升机构1向上顶升时，第一滑槽33的内壁的第一侧端34与第一凸出件231接触，从而被驱使上升并作沿水平方向的运动，因此滑动支架3整体亦作上升并沿水平方向的运动。滑动支架3的上部31与所述第一顶块41设置在第三滑块61上从而滑动设置在第一导轨62上，由于第一顶块41的两端分别与滑动支架3的上部31连接，因此滑动支架3在水平运动的同时带动第一顶块41作远离第一限位件52的运动。而第一顶块41和第二顶块42分别与连杆组件43铰接，因此第一顶块41作远离第一限位件52的运动时通过连杆组件43带动第二顶块42作远离第二限位件53的运动，即第一顶块41和第二顶块42此时为相向运动。用于装载电池的承托板51上升至第一顶块41、第二顶块42完全脱出第一限位件52和第二限位件53时，承托板51被解除锁止状态，工作人员可进行电池安装作业。由于承托板51设置在多个万向球轴承上，因此承托板51在电池安装的过程中可作轻微的转动，从而方便微调以对准车辆底部的安装位置，而无需调整整个搬运设备的位置，相对现有技术实现了精细化操作。

而在举升机构1下降时，升降固定板21带动剪叉组件22下降，以地面为参考，第一凸出件231随着叉臂作倾斜向下的运动，并驱动第一滑槽33向下运动。由于第一凸出件231被限位在第一滑槽33内，因此以第一滑槽33为参考，则第一凸出件231在第一滑槽33内作水平运动，其运动方向与上升时相反，并在接触到第一滑槽33的内壁的第二侧端35时，驱动第一滑槽33作水平方向上的运动，从而滑动支架3靠近第一限位件52，并带动第一顶块41插入第一限位件52内。由于第一顶块41和第二顶块42分别与连杆组件43的铰接，因此第一顶块41作靠近第一限位件52的运动时通过连杆组件43带动第二顶块42作靠近第二限位件53的运动，即第一顶块41和第二顶块42此时为相背运动。用于承托板51下降至第一顶块41、第二顶块42完全插入第一限位件52和第二限位件53时，承托板51被锁止限位，即使承托板51设置在多个万向球轴承上亦不能进行转动，因此工作人员可进行电池搬运和放置作业，避免电池在装载时由于承托板51移动而导致装载偏差。

实施例2：

在上述实施例的基础上，如图1所示，剪刀叉本体23包括至少一组互相铰接的第一叉臂232和第二叉臂233，还包括第二凸出件234，第二凸出件234同样可为滚轴、方轴等结构。第一凸出件231设置在第一叉臂232或第二叉臂233的上端部，此时第一叉臂232或第二叉臂233的下端部铰接在固定设置的铰接座上；对应地，第二凸出件234设置在第二叉臂233或第一叉臂232的下端部，此时第二叉臂233或第一叉臂232的下端部可在水平方向上运动，而第二叉臂233或第一叉臂232的上端部铰接在固定设置的铰接座上。

实施例3：

在上述实施例的基础上，如图5所示，滑动支架3的下部32两端分别设置有第一固定块321和第二固定块322，第一固定块321和第二固定块322分别沿水平方向设有第一导孔323和第二导孔324，第一导杆325和第二导杆326分别穿设于所述第一导孔323和第二导孔324，所述第一导杆325和第二导杆326的相对一端分别连接有第一滑块327和第二滑块328，所述第一滑块327和第二滑块328滑动设置于所述第一滑槽33内，所述第一凸出件231位于所述第一滑块327和第二滑块328之间。采用如此设置，第一凸出件231在上升、下降的过程中与第一滑块327或第二滑块328，无需直接碰撞第一滑槽33的内壁端面，并采用第一导杆325和第二导杆326连接第一滑块327和第二滑块328，保证了运动过程中的稳定性，避免第一滑块327或第二滑块328脱出第一滑槽33。另外，还可进一步设计为第一滑块327包括第一连接部3271和第一滑动部3272，第一导杆325与第一连接部3271连接，第一滑动部3272位于第一滑槽33内；第二滑块328包括第二连接部3281和第二滑动部3282，第二导杆326与第二连接部3281连接，第二滑动部3282位于第一滑槽33内。起缓冲作用的弹簧分为第一弹簧3251和第二弹簧3261，第一弹簧3251套接在第一导杆325上，两端分别与第一固定块321和第一滑块327连接；第二弹簧3261套接在第二导杆326上，两端分别与第二固定块322和第二滑块328连接。第一滑块327或第二滑块328与第一固定块321或第二固定块322之间进一步设置的弹簧，使得联动机构2在随动过程中受到缓冲作用的保护，避免过度撞击，增加了使用寿命。

实施例4：

在上述实施例的基础上，如图6所示，连杆组件43进一步包括对中旋转臂431、底板432、第一连接臂433和第二连接臂434，对中旋转臂431的中心与设置于底板432上的转轴44铰接，对中旋转臂431的第一端与第一连接臂433铰接、第二端与第二连接臂434铰接，第一连接臂433与第一顶块41铰接、第二连接臂434与第二顶块42铰接。如图，当第一顶块41靠近第一限位件52时，拉动第一连接臂433作逆时针转动，并带动对中旋转臂431围绕转轴44作顺时针转动，从而带动第二连接臂434逆时针转动，最终实现第二连接臂434推动第二连接臂434靠近第二限位件53；当第一顶块41远离第一限位件52时，推动第一连接臂433作顺时针转动，并带动对中旋转臂431围绕转轴44作逆时针转动，从而带动第二连接臂434顺时针转动，最终实现第二连接臂434拉动第二连接臂434远离第二限位件53。进一步地，第一顶块41包括第一铰接部411和第一限位部412、所述第二顶块42包括第二铰接部421和第二限位部422，所述第一铰接部411与所述第一连接臂433铰接、所述第二铰接部421与所述第二连接臂434铰接。第一限位件52和第二限位件53在中部开设有供第一顶块41或第二顶块42插入的通槽。其中，通槽可设计为四边均匹配第一顶块41或第二顶块42的外形尺寸；或者，通槽亦可设计为仅有竖直方向上的两边匹配第一顶块41或第二顶块42的宽度尺寸。前者能更好地紧密配合限位，而后者在保证基本限位要求的情况下能进一步减少成本，只需要通槽的宽度大于或等于所述第一限位部412和第二限位部422的最大宽度即可。进一步地，如图6所示，第一限位部412和第二限位部422可被设计为前部为等腰三角形、后部为矩形。前部设置为等腰三角形的目的在于，承托板51在安装电池至车辆底部时处于解锁状态，相较原始位置可能存在微小的转动，而当安装完成，承托板51下降时，第一顶块41和第二顶块42分别逐渐进入第一限位件52和第二限位件53，第一限位部412和第二限位部422的前部采用等腰三角形设计，其进入第一限位件52和第二限位件53时能通过斜面的引导使第一限位件52和第二限位件53回归初始位置，在下降过程中自动调整，从而使承托板51复位。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种升降限位装置，其特征在于，包括：

举升机构；

联动机构，所述联动机构包括升降固定板和剪叉组件，所述升降固定板与所述剪叉组件连接，所述剪叉组件包括剪刀叉本体和设置在所述剪刀叉本体上的第一凸出件；所述举升机构驱动所述升降固定板升降，从而带动所述剪叉组件升降；

滑动支架，设置在所述剪刀叉本体的上方，所述滑动支架的下部开有水平方向的第一滑槽以容纳所述第一凸出件；

连杆锁止机构，所述连杆锁止机构包括第一顶块、第二顶块和连杆组件，所述第一顶块与所述滑动支架的上部连接，所述第一顶块的和第二顶块分别与所述连杆组件铰接；

承托机构，所述承托机构设置在所述连杆锁止机构上方，包括承托板、第一限位件、第二限位件，所述承托板与所述第一限位件和第二限位件固定连接或一体成型；

在所述举升机构向上顶升时，所述第一顶块和第二顶块相向运动，分别从所述第一限位件和第二限位件脱出；在所述举升机构下降时，所述第一顶块和第二顶块相背运动，分别进入所述第一限位件和第二限位件。

2.根据权利要求1所述的升降限位装置，其特征在于，所述剪叉组件包括两组剪刀叉本体，所述升降固定板的底面与所述举升机构的顶部连接。

3.根据权利要求1或2所述的升降限位装置，其特征在于，所述剪刀叉本体包括至少一组第一叉臂和第二叉臂，所述第一叉臂和第二叉臂铰接，所述第一凸出件设置在所述剪刀叉本体的第一叉臂或第二叉臂的上端部。

4.根据权利要求1所述的升降限位装置，其特征在于，所述滑动支架的下部两端分别设置有第一固定块和第二固定块，所述第一固定块和第二固定块分别沿水平方向设有第一导孔和第二导孔，第一导杆和第二导杆分别穿设于所述第一导孔和第二导孔，所述第一导杆和第二导杆的相对一端分别连接有第一滑块和第二滑块，所述第一滑块和第二滑块滑动设置于所述第一滑槽内，所述第一凸出件位于所述第一滑块和第二滑块之间。

5.根据权利要求4所述的升降限位装置，其特征在于，所述第一滑块包括第一连接部和第一滑动部，所述第一导杆与所述第一连接部连接，第一滑动部位于所述第一滑槽内；所述第二滑块包括第二连接部和第二滑动部，所述第二导杆与所述第二连接部连接，第二滑动部位于所述第一滑槽内。

6.根据权利要求4或5所述的升降限位装置，其特征在于，第一弹簧套接在所述第一导杆上，两端分别与第一固定块和第一滑块连接；第二弹簧套接在所述第二导杆上，两端分别与第二固定块和第二滑块连接。

7.根据权利要求1或2所述的升降限位装置，其特征在于，所述滑动支架的下部由所述滑动支架的本体向下弯折而成，所述滑动支架的上部与所述第一顶块设置在第三滑块上从而滑动设置在第一导轨上。

8.根据权利要求1或2所述的升降限位装置，其特征在于，所述连杆组件包括对中旋转臂、底板、第一连接臂和第二连接臂，所述对中旋转臂的中心与设置于底板上的转轴铰接，所述对中旋转臂的第一端与所述第一连接臂铰接、第二端与所述第二连接臂铰接，所述第一连接臂与所述第一顶块铰接、所述第二连接臂与所述第二顶块铰接。

9.根据权利要求8所述的升降限位装置，其特征在于，所述第一顶块包括第一铰接部和第一限位部、所述第二顶块包括第二铰接部和第二限位部，所述第一铰接部与所述第一连接臂铰接、所述第二铰接部与所述第二连接臂铰接，所述第一限位部和第二限位部的前部为等腰三角形、后部为矩形。

10.根据权利要求9所述的升降限位装置，其特征在于，所述第一限位件和第二限位件分别设有通槽，所述通槽的宽度大于或等于所述第一限位部和第二限位部的最大宽度。

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