CN115303996A - 插销互锁机构及装有互锁机构的物料平移升降装置 - Google Patents
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Abstract
一种插销互锁机构，包括：驱动杆、连杆、从动滑槽摆杆、插销机构和直角滑槽机构，所述驱动杆的端部连接动力源的动力输出轴，所述动力输出轴依次通过驱动杆、连杆和从动滑槽摆杆与插销机构传动配合，所述插销机构与直角滑轨机构限位配合。一种装所述插销互锁机构的物料平移升降装置，包括：物料平移装置、物料升降装置和物料托盘，所述物料平移装置与物料升降装置相配合实现物料托盘的平移举升。本设计不仅能够在简化电机控制的前提下，实现插销机构下垂直方向上的伸缩，而且互锁结构设计合理、可靠性高。
Description
技术领域
本发明涉及一种机械互锁装置及其在平移升降装置上的应用，具体适用于实现两个相互垂直方向的互锁。
背景技术
在海洋平台上运送货物一般需要先水平运输然后垂直运输，由于平台条件限制一般采用简单的平移升降装置，为保证其运输可靠性，需要对平移装置和升降装置进行互锁。
在传统的互锁插销机构设计中，通常使用两个电动机分别控制两个插销，通过控制两个插销的动作逻辑，来实现插销的互锁，并且，插销的伸出和收回动作依靠电动机的正反转来实现，这种设计方法对电动机的控制要求较高，电机及其他配套件成本较高，故障率也相应较高。
为了解决此类问题，需要一种互锁插销机构，只需要设置一个电动机朝一个方向旋转（正反向均可行）就可以实现插销在两个方向上的伸出收回功能，并且实现一次只能在一个方向上的伸出，以此达到两个方向上的互锁功能，这种方式降低了电动机的控制要求，并降低电机及其他配套件成本。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的电机控制复杂精细、故障率高的问题，提供了一种控制简单、不易发生故障的插销互锁机构及装有互锁机构的物料平移升降装置。
为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：
一种插销互锁机构，包括：驱动杆、连杆、从动滑槽摆杆、插销机构和直角滑槽机构，所述驱动杆的端部连接动力源的动力输出轴，所述动力输出轴依次通过驱动杆、连杆和从动滑槽摆杆与插销机构传动配合，所述插销机构与直角滑轨机构限位配合。
所述驱动杆的一端与动力源的动力输出轴固定链接，所述驱动杆的另一端与连杆的一端旋转配合，所述连杆的另一端与从动滑槽摆杆旋转配合，所述从动滑槽摆杆与其顶部的固定轴旋转配合，所述连杆与从动滑槽摆杆的连接处近固定轴设置，所述动力输出轴依次通过驱动杆、连杆与从动滑槽摆杆传动配合，所述从动滑槽摆杆的中轴线上开设有从动杆滑槽。
所述直角滑槽机构包括直角滑槽板及其上开设的导向滑槽，所述导向滑槽包括：横向滑槽、竖向滑槽和圆弧滑槽，所述横向滑槽与竖向滑槽垂直设置，所述横向滑槽通过圆弧滑槽与竖向滑槽相连通；
所述插销机构包括插销套和插销杆，所述插销杆与插销套插入配合，所述插销套的端部通过转轴固定于直角滑槽板的转角处且与其旋转配合，所述插销套上开设有插销套滑槽，所述插销杆的端部贯穿设置有导向销，所述导向销的一端与直角滑槽板上的导向滑槽滑动配合，所述导向销的另一端穿过插销杆后同时与插销套滑槽和从动杆滑槽滑动配合。
所述插销套端部的转轴固定于圆弧滑槽的圆心处，所述固定轴与直角滑槽板的角平分线的反向延长线垂直相交。
当动力输出轴与从动滑槽摆杆距离最近时插销杆位于竖向滑槽底部，当动力输出轴与从动滑槽摆杆距离最远插销杆位于横向滑槽远端。
一种装所述插销互锁机构的物料平移升降装置，包括：物料平移装置、物料升降装置和物料托盘，所述物料平移装置包括平行设置的两根丝杠，所述每根丝杠上套设有两个与其螺纹配合的随动托座，所述物料托盘设置于随动托座的上方，所述两根丝杠之间设置有随动限位座，所述两根丝杠分别与随动限位座的两端螺孔螺纹链接，所述随动托座和随动限位座均随丝杠的旋转而平移；
所述物料升降装置设置于两根丝杠之间，物料升降装置的顶部与物料托盘相匹配；当插销杆位于竖向滑槽底部时与随动限位座限位配合，当插销杆位于横向滑槽远端时与物料升降装置限位配合。
所述插销杆与随动限位座的中部开设的限位孔插入配合。
所述插销杆与物料升降装置的侧部开设的限位孔插入配合。
所述插销互锁机构、物料平移装置和物料升降装置均固定于海洋平台的桁架上。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1、本发明一种插销互锁机构中的将滑块机构与连杆机构进行结合，只需用电动机朝单一方向运行，就可以实现插销在两个方向上的伸出收回功能，并且一次只能在一个方向上的伸出，简单方便，极大的简化了电机的控制过程，降低了产品成本。因此，本设计能够在简化电机控制的前提下，实现插销机构下垂直方向上的伸缩。
2、本发明一种插销互锁机构中通过直角滑槽板上滑槽的设计合理，通过横向滑槽和竖向滑槽实现插销杆的伸缩，通过圆弧滑槽实现插销机构的转向；结构设计合理在机械上实现物理互锁，有效提高了互锁设备的可靠性。因此，本设计互锁结构设计合理、可靠性高。
3、本发明一种装有互锁机构的物料平移升降装置中的通过简单的结构实现物料的平移和升降，然后利用插销互锁机构，实现平移和升降功能的互锁，有效简化了设备结构，提高了设备的可靠性。因此，本设计利用插销互锁机构，实现平移和升降功能的互锁，有效简化了设备结构。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明插销互锁机构的垂直向锁定示意图。
图3是本发明插销互锁机构的水平向锁定示意图。
图4是本发明平移装置的锁定状态示意图。
图5是本发明平移升降装置的俯视图。
图6是本发明升降装置的锁定状态示意图。
图中：驱动杆1、动力输出轴11、连杆2、从动滑槽摆杆3、固定轴31、从动杆滑槽32、插销机构4、插销套41、插销杆42、插销套滑槽43、导向销44、直角滑槽机构5、直角滑槽板51、横向滑槽52、竖向滑槽53、圆弧滑槽54、物料平移装置6、丝杠61、随动托座62、随动限位座63、物料升降装置7、物料托盘8。
具体实施方式
以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参见图1至图3，一种插销互锁机构，包括：驱动杆1、连杆2、从动滑槽摆杆3、插销机构4和直角滑槽机构5，所述驱动杆1的端部连接动力源的动力输出轴11，所述动力输出轴11依次通过驱动杆1、连杆2和从动滑槽摆杆3与插销机构4传动配合，所述插销机构4与直角滑轨机构5限位配合。
所述驱动杆1的一端与动力源的动力输出轴11固定链接，所述驱动杆1的另一端与连杆2的一端旋转配合，所述连杆2的另一端与从动滑槽摆杆3旋转配合，所述从动滑槽摆杆3与其顶部的固定轴31旋转配合，所述连杆2与从动滑槽摆杆3的连接处近固定轴31设置，所述动力输出轴11依次通过驱动杆1、连杆2与从动滑槽摆杆3传动配合，所述从动滑槽摆杆3的中轴线上开设有从动杆滑槽32。
所述直角滑槽机构5包括直角滑槽板51及其上开设的导向滑槽，所述导向滑槽包括：横向滑槽52、竖向滑槽53和圆弧滑槽54，所述横向滑槽52与竖向滑槽53垂直设置，所述横向滑槽52通过圆弧滑槽54与竖向滑槽53相连通；
所述插销机构4包括插销套41和插销杆42，所述插销杆42与插销套41插入配合，所述插销套41的端部通过转轴固定于直角滑槽板51的转角处且与其旋转配合，所述插销套41上开设有插销套滑槽43，所述插销杆42的端部贯穿设置有导向销44，所述导向销44的一端与直角滑槽板51上的导向滑槽滑动配合，所述导向销44的另一端穿过插销杆42后同时与插销套滑槽43和从动杆滑槽32滑动配合。
所述插销套41端部的转轴固定于圆弧滑槽54的圆心处，所述固定轴31与直角滑槽板51的角平分线的反向延长线垂直相交。
当动力输出轴11与从动滑槽摆杆3距离最近时插销杆42位于竖向滑槽53底部，当动力输出轴11与从动滑槽摆杆3距离最远插销杆42位于横向滑槽52远端。
参见图4至图6，一种装所述插销互锁机构的物料平移升降装置，包括：物料平移装置6、物料升降装置7和物料托盘8，所述物料平移装置6包括平行设置的两根丝杠61，所述每根丝杠61上套设有两个与其螺纹配合的随动托座62，所述物料托盘8设置于随动托座62的上方，所述两根丝杠61之间设置有随动限位座63，所述两根丝杠61分别与随动限位座63的两端螺孔螺纹链接，所述随动托座62和随动限位座63均随丝杠61的旋转而平移；
所述物料升降装置7设置于两根丝杠61之间，物料升降装置7的顶部与物料托盘8相匹配；当插销杆42位于竖向滑槽53底部时与随动限位座63限位配合，当插销杆42位于横向滑槽52远端时与物料升降装置7限位配合。
所述插销杆42与随动限位座63的中部开设的限位孔插入配合。
所述插销杆42与物料升降装置7的侧部开设的限位孔插入配合。
所述插销互锁机构、物料平移装置6和物料升降装置7均固定于海洋平台的桁架上。
驱动杆1、动力输出轴11、连杆2、从动滑槽摆杆3、固定轴31、从动杆滑槽32、插销机构4、插销套41、插销杆42、插销套滑槽43、导向销44、直角滑槽机构5、直角滑槽板51、横向滑槽52、竖向滑槽53、圆弧滑槽54、物料平移装置6、丝杠61、随动托座62、随动限位座63、物料升降装置7、物料托盘8。
本发明的原理说明如下：
动力源（顺时针和逆时针均可）通过图1中驱动杆1、连杆2、从动滑槽摆杆3带动插销机构4进行旋转（以顺时针旋转为例），在插销机构4通过弧形导槽旋转至竖向位置时（与竖向滑槽53重合），由于竖向滑槽53的作用，从动滑槽摆杆3持续旋转，插销机构4中的插销杆42将沿着插销套41进行纵向伸出，直至伸出极限。
然后，随着驱动杆1的继续旋转，从动滑槽摆杆3将带动插销杆进行回收，直至收回至圆弧滑槽54在纵向滑轨的起点处，此时从动滑槽摆杆3将持续带动插销机构4通过圆弧滑槽54，将插销机构4旋转至横向滑槽52重合处，并带动插销杆42沿插销套41横向伸出，直至伸出极限，然后，若连杆1持续旋转，将带动从动滑槽摆杆3控制插销杆42收回，进入到下一阶段竖向伸出，如此往复，保证插销杆42只能在一个方向上进行伸出和收回，以此达到两个方向上的互锁。
参见图4至图6，丝杠61带动随动托座62，随动托座62带动物料托盘8（上面有待运输货物）横向移动，当物料托盘8到达物料升降装置7正上方时，丝杠61停止旋转，插销装置在竖直伸出、锁死丝杠61。物料升降装置7顶起物料托盘8至预定位置后停止，插销机构横向伸出锁死物料升降装置7（此时卸货）。
实施例1：
一种插销互锁机构，包括：驱动杆1、连杆2、从动滑槽摆杆3、插销机构4和直角滑槽机构5，所述驱动杆1的端部连接动力源的动力输出轴11，所述动力输出轴11依次通过驱动杆1、连杆2和从动滑槽摆杆3与插销机构4传动配合，所述插销机构4与直角滑轨机构5限位配合。
所述驱动杆1的一端与动力源的动力输出轴11固定链接，所述驱动杆1的另一端与连杆2的一端旋转配合，所述连杆2的另一端与从动滑槽摆杆3旋转配合，所述从动滑槽摆杆3与其顶部的固定轴31旋转配合，所述连杆2与从动滑槽摆杆3的连接处近固定轴31设置，所述动力输出轴11依次通过驱动杆1、连杆2与从动滑槽摆杆3传动配合，所述从动滑槽摆杆3的中轴线上开设有从动杆滑槽32。
所述直角滑槽机构5包括直角滑槽板51及其上开设的导向滑槽，所述导向滑槽包括：横向滑槽52、竖向滑槽53和圆弧滑槽54，所述横向滑槽52与竖向滑槽53垂直设置，所述横向滑槽52通过圆弧滑槽54与竖向滑槽53相连通；
所述插销机构4包括插销套41和插销杆42，所述插销杆42与插销套41插入配合，所述插销套41的端部通过转轴固定于直角滑槽板51的转角处且与其旋转配合，所述插销套41上开设有插销套滑槽43，所述插销杆42的端部贯穿设置有导向销44，所述导向销44的一端与直角滑槽板51上的导向滑槽滑动配合，所述导向销44的另一端穿过插销杆42后同时与插销套滑槽43和从动杆滑槽32滑动配合。
当动力输出轴11与从动滑槽摆杆3距离最近时插销杆42位于竖向滑槽53底部，当动力输出轴11与从动滑槽摆杆3距离最远插销杆42位于横向滑槽52远端。
实施例2：
实施例2与实施例1基本相同，其不同之处在于：
所述插销套41端部的转轴固定于圆弧滑槽54的圆心处，所述固定轴31与直角滑槽板51的角平分线的反向延长线垂直相交。
实施例3：
实施例3与实施例2基本相同，其不同之处在于：
一种装所述插销互锁机构的物料平移升降装置，包括：物料平移装置6、物料升降装置7和物料托盘8，所述物料平移装置6包括平行设置的两根丝杠61，所述每根丝杠61上套设有两个与其螺纹配合的随动托座62，所述物料托盘8设置于随动托座62的上方，所述两根丝杠61之间设置有随动限位座63，所述两根丝杠61分别与随动限位座63的两端螺孔螺纹链接，所述随动托座62和随动限位座63均随丝杠61的旋转而平移；
所述物料升降装置7设置于两根丝杠61之间，物料升降装置7的顶部与物料托盘8相匹配；当插销杆42位于竖向滑槽53底部时与随动限位座63限位配合，当插销杆42位于横向滑槽52远端时与物料升降装置7限位配合。
所述插销杆42与随动限位座63的中部开设的限位孔插入配合。
所述插销杆42与物料升降装置7的侧部开设的限位孔插入配合。
所述插销互锁机构、物料平移装置6和物料升降装置7均固定于海洋平台的桁架上。
Claims (8)
1.一种插销互锁机构，其特征在于：
所述插销互锁机构包括：驱动杆（1）、连杆（2）、从动滑槽摆杆（3）、插销机构（4）和直角滑槽机构（5），所述驱动杆（1）的端部连接动力源的动力输出轴（11），所述动力输出轴（11）依次通过驱动杆（1）、连杆（2）和从动滑槽摆杆（3）与插销机构（4）传动配合，所述插销机构（4）与直角滑轨机构（5）限位配合。
2.根据权利要求1所述的一种插销互锁机构，其特征在于：
所述驱动杆（1）的一端与动力源的动力输出轴（11）固定链接，所述驱动杆（1）的另一端与连杆（2）的一端旋转配合，所述连杆（2）的另一端与从动滑槽摆杆（3）旋转配合，所述从动滑槽摆杆（3）与其顶部的固定轴（31）旋转配合，所述连杆（2）与从动滑槽摆杆（3）的连接处近固定轴（31）设置，所述动力输出轴（11）依次通过驱动杆（1）、连杆（2）与从动滑槽摆杆（3）传动配合，所述从动滑槽摆杆（3）的中轴线上开设有从动杆滑槽（32）。
3.根据权利要求2所述的一种插销互锁机构，其特征在于：
所述直角滑槽机构（5）包括直角滑槽板（51）及其上开设的导向滑槽，所述导向滑槽包括：横向滑槽（52）、竖向滑槽（53）和圆弧滑槽（54），所述横向滑槽（52）与竖向滑槽（53）垂直设置，所述横向滑槽（52）通过圆弧滑槽（54）与竖向滑槽（53）相连通；
所述插销机构（4）包括插销套（41）和插销杆（42），所述插销杆（42）与插销套（41）插入配合，所述插销套（41）的端部通过转轴固定于直角滑槽板（51）的转角处且与其旋转配合，所述插销套（41）上开设有插销套滑槽（43），所述插销杆（42）的端部贯穿设置有导向销（44），所述导向销（44）的一端与直角滑槽板（51）上的导向滑槽滑动配合，所述导向销（44）的另一端穿过插销杆（42）后同时与插销套滑槽（43）和从动杆滑槽（32）滑动配合。
4.根据权利要求3所述的一种插销互锁机构，其特征在于：
所述插销套（41）端部的转轴固定于圆弧滑槽（54）的圆心处，所述固定轴（31）与直角滑槽板（51）的角平分线的反向延长线垂直相交。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的所述的一种插销互锁机构，其特征在于：
当动力输出轴（11）与从动滑槽摆杆（3）距离最近时插销杆（42）位于竖向滑槽（53）底部，当动力输出轴（11）与从动滑槽摆杆（3）距离最远插销杆（42）位于横向滑槽（52）远端。
6.一种装有权利要求1-5中任意一项所述的插销互锁机构的物料平移升降装置，其特征在于：
包括：物料平移装置（6）、物料升降装置（7）和物料托盘（8），所述物料平移装置（6）包括平行设置的两根丝杠（61），所述每根丝杠（61）上套设有两个与其螺纹配合的随动托座（62），所述物料托盘（8）设置于随动托座（62）的上方，所述两根丝杠（61）之间设置有随动限位座（63），所述两根丝杠（61）分别与随动限位座（63）的两端螺孔螺纹链接，所述随动托座（62）和随动限位座（63）均随丝杠（61）的旋转而平移；
所述物料升降装置（7）设置于两根丝杠（61）之间，物料升降装置（7）的顶部与物料托盘（8）相匹配；当插销杆（42）位于竖向滑槽（53）底部时与随动限位座（63）限位配合，当插销杆（42）位于横向滑槽（52）远端时与物料升降装置（7）限位配合。
7.根据权利要求6所述的一种装有插销互锁机构的物料平移升降装置，其特征在于：
所述插销杆（42）与随动限位座（63）的中部开设的限位孔插入配合；
所述插销杆（42）与物料升降装置（7）的侧部开设的限位孔插入配合。
8.根据权利要求6所述的一种装有插销互锁机构的料平移升降装置，其特征在于：
所述插销互锁机构、物料平移装置（6）和物料升降装置（7）均固定于海洋平台的桁架上。
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