CN203903936U - 一种升降机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于建筑和工业自动化、机器人领域，特别涉及一种升降装置，包括动力装置（1），固定臂（2），升降臂（3），工作平台（4），绳索（5），及滑轮组（6、7、8），其中，所述升降臂（3）与固定臂（2）活动连接，所述升降臂（3）可沿固定臂（2）直线运动；所述工作平台（4）与升降臂（3）活动连接，所述工作平台（4）可沿升降臂（3）直线运动；所述滑轮组（6、7、8）中各滑轮分别固定在升降臂（3）两端及固定臂（2）顶端；所述绳索（5）一端连接动力装置（5），另一端通过滑轮组（6、7、8）与工作平台（4）连接。通过本实用新型所述升降机构，能够有效解决升降高度与升降机构体积太大之间的矛盾，从而实现常规体积下较高升降高度。

Description

一种升降机构

技术领域

[0001] 本实用新型属于建筑和工业自动化、机器人领域，特别涉及一种升降装置。

背景技术

[0002] 升降机构在物流仓储、搬运、装饰装修，机器人等行业起到了越来越重要的作用。 现有升降机构如桅杆式升降机多采用电机为动力源，链齿为传动机构。Jig工业公司"具有 螺杆驱动和气动支撑杆的桅杆升降机"（专利号102372239A)同样公开了类似的技术。另 夕卜，现有的多臂桅杆式升降机无法实现工作平台从最低点到最高点的运动，若想实现此运 动必须借助两个以上动力源。而单臂单动力直线升降装置（如丝杠，齿条，同步带传动）因 体积所限无法达到较高的高度（这类现有技术常规体积下所能达到的升降高度一般小于2 米），否则运输使用将极其不便。 实用新型内容

[0003] 为了解决上述背景技术中存在的单臂单动力直线升降装置存在体积与升降高度 之间不能协调，在常规体积下升降高度较低等技术问题，本实用新型提供了一种能够有效 解决升降高度与升降机构体积太大之间的矛盾，从而实现常规体积下较高升降高度的升降 机构。

[0004] 本实用新型的所述升降机构，包括动力装置1，固定臂2,升降臂3,工作平台4,绳 索5,及滑轮组6、7、8,其中，所述升降臂3与固定臂2活动连接，所述升降臂3可沿固定臂 2直线运动；所述工作平台4与升降臂3活动连接，所述工作平台4可沿升降臂3直线运 动；所述滑轮组6、7、8中各滑轮分别固定在升降臂3两端及固定臂2顶端；所述绳索5-端 连接动力装置5,另一端通过滑轮组6、7、8与工作平台4连接。所述固定臂2通过固定、可 拆卸或者其他活动的方式与其他承载平台连接，也可以按照工作平台4的载重需求设置基 座，从而单独使用。例如所述固定臂可焊接或通过螺栓和角件与其他承载平台连接，所述承 载平台可为地面，车辆，移动平台等需要升降机构的平台。

[0005] 作为优选方式，所述升降臂3与固定臂2活动连接的方式可为：升降臂3与固定臂 2通过导向机构13与滑动副或滚轮连接，所述导向机构13可为导轨或导槽；所述工作平台 4与升降臂3活动连接的方式可为：工作平台4与升降臂3通过导向机构14与滑动副或滚 轮连接；所述导向机构14为导轨或导槽。所述升降臂、固定臂、导向机构、滑动副、滚轮等部 件可以根据工作平台所需的载重要求，选择相应强度的材料制成。

[0006] 作为优选方式，所动力装置1可为双向电机及手动机械动力装置之一，或者二者 结合。采用电机，有效利用电力资源，具有节能环保的效果。作为本实用新型的实现方式还 可以采用其他动力装置，如油气发动机等。此外，为避免能源或者电力一时短缺，本实用新 型所述动力装置还可以采用手动机械动力装置，如手摇式收线轮等。

[0007] 作为优选方式，当所动力装置1为双向电机或双向电机与手动机械动力装置二者 结合时，所述固定臂2顶端设有高点限位开关9,用以在升降臂3移动至固定臂2顶端时切 断动力装置的动力供应；所述升降臂3底端设有低点限位开关11，用以在工作平台4移动 至升降臂3底端时切断动力装置的动力供应；所述高点限位开关9及低点限位开关11通过 开关电路与动力装置1串联连接。作为优选方式，所述两个限位开关可以避免人工判断升 降臂和工作平台移动位置不能非常精确的缺陷，避免判断失误导致的过度冲力，具有保护 设备，增加使用寿命的作用。

[0008] 作为优优选式，所述动力装置1前端可设有收放线盘，所述收放线盘以根据动力 装置的转向收放所述绳索5。

[0009] 作为优优选式，所述固定臂2底端设有止动块12,所述升降臂3顶端设有止动块 10。

[0010] 作为优优选式，所述止动块1〇、12可由刚性缓冲材料制成。

[0011] 本实用新型所述升降机构，巧妙利用重力分配原理，实现了仅使用单动力源，使工 作平台从最低点平滑连续升高，达到2倍固定臂长度的大行程运动。实现了在在升降装置 总长度较小的情况下达到较高升降高度的目的。

附图说明

[0012] 图1为本实用新型所述升降机构部件装配关系图；

[0013] 图2为本实用新型所述升降机构活动链接方式图；

[0014] 图3为本实用新型所述升降机构工作过程物理原理图；

[0015] 【附图标记说明】

[0016] 1动力装置

[0017] 2固定臂

[0018] 3升降臂

[0019] 4工作平台

[0020] 5 绳索

[0021] 6、7、8 滑轮组

[0022] 9高点限位开关

[0023] 11低点限位开关

[0024] 10、12 止动块

[0025] 13、14导向机构

具体实施方式

[0026] 为了使本实用新型的内容更容易理解，现结合附图采用具体实施例的方式，对本 实用新型的技术方案进行清晰、完整的描述，应当注意，在此所述的实施例仅为本实用新型 的部分实施例，而非本实用新型的全部实现方式，所述实施例仅有示例性，而不是对本实用 新型所述技术方案的穷尽式限制。在不脱离本实用新型构思的前提下，所有本领域普通技 术人员没有做出创造性劳动就能想到的其它实施方式，及其它对本实用新型技术方案的简 单替换和各种变化，都属于本实用新型的保护范围。

[0027] 如图1所示，本实用新型的所述升降机构，包括动力装置1，固定臂2,升降臂3,工 作平台4,绳索5,及滑轮组6、7、8,其中，所述升降臂3与固定臂2活动连接，所述升降臂3 可沿固定臂2直线运动；所述工作平台4与升降臂3活动连接，所述工作平台4可沿升降臂 3直线运动；所述滑轮组6、7、8中各滑轮分别固定在升降臂3两端及固定臂2顶端；所述绳 索5 -端连接动力装置5,另一端通过滑轮组6、7、8与工作平台4连接。

[0028] 如图2所示，升降臂3与固定臂2通过导向机构13与滑动副或滚轮连接，所述导 向机构13可为导轨或导槽；所述工作平台4与升降臂3活动连接的方式可为：工作平台4 与升降臂3通过导向机构14与滑动副或滚轮连接；所述导向机构14为导轨或导槽。

[0029] 所述动力装置1为双向电机，所述固定臂2顶端设有高点限位开关9,用以在升降 臂3移动至固定臂2顶端时切断动力装置的动力供应；所述升降臂3底端设有低点限位开 关11，用以在工作平台4移动至升降臂3底端时切断动力装置的动力供应；所述高点限位 开关9及低点限位开关11通过开关电路与动力装置1串联连接。所述动力装置1前端可 设有收放线盘，所述收放线盘以根据动力装置的转向收放所述绳索5。所述固定臂2底端设 有止动块12,所述升降臂3顶端设有止动块10。

[0030] 固定臂可通过螺栓和角件与其他承载平台连接，如地面，车辆，移动平台等；升降 臂与固定臂通过导向机构（如导轨或导槽）和滑动副或滚轮连接，使升降臂沿固定臂直 线运动；工作平台与升降臂的连接与升降臂和固定臂的连接方式相同。工作平台可承重 100kg以上。动力装置安装在固定位置（如固定臂上），前端安装收放线盘。滑轮通过连接 轴固定在升降臂和固定臂两端，形成一个滑轮组。止动块是刚性加缓冲材料制成，起定位和 缓冲作用。一端缠绕在收放线盘上，另一端穿过滑轮组成的滑轮组固定在工作平台上

[0031] 如图3所示，在正常情况下，滑轮和绳索摩擦力远小于工作平台或升降臂的重力， 故可以忽略此摩擦力，基于此前提，运动过程如下：

[0032] 1.动力装置前端装有绳索收放线盘，当动力装置启动后，收放线盘旋转，进入收线 状态，将绳索缠绕在收放线盘上，由于只有一根绳索，绳索穿过多个滚轮组成的滑轮组，且 绳索末端固定在工作平台上，动力装置通过绳索传递的拉力全部作用在工作平台上，随着 绳索被收入收放线盘中，工作平台将自然匀速上升。此时绳索的拉力等于工作平台的重力。

[0033] 2.当工作平台上升撞到升降臂顶端的止动块后，工作平台到升降臂底部的绳索被 拉紧拉死，导致工作平台与升降臂结为一体，受力点在升降臂的底部滑轮上，相当于绳子被 固定在了升降臂的底部。动力装置继续将绳索收入收放线盘中，拉力作用在升降臂底部的 滑轮上，将工作平台与升降臂形成的联合体整体匀速拉起，工作平台也就随之继续平稳上 升。此时拉力等于工作平台与升降臂的重力之和。

[0034] 3.当升降臂上升撞到高点限位开关时，动力装置停止并加以机械制动（否则系统 将在重力的作用下下落），联合体停止上升，绳索静止不动，保持拉力，工作平台也达到最高 点，完成上升过程；

[0035] 4.下降时，动力装置反向运转，进入放线状态，升降臂和工作平台组成的联合体开 始下降，工作平台随之匀速下降。注意此时系统并非自由下落状态，而是在动力装置的反向 力矩控制下的匀速下落状态，绳索上的拉力等于工作平台和升降臂形成的联合体的重力。 由于在一条绳索上各个点的拉力是相等的，因此，工作平台所受的拉力等于联合体的重力 且一定大于自身的重力，在下降过程中工作平台仍然会被绳索拉在止动块上，升降臂和工 作平台仍然是联合体，共同匀速下降。

[0036] 5.当升降臂下降到底面后，升降臂被底面止动块托住，停止下降，但动力装置仍在 继续放线，导致升降臂与工作平台组成的联合体分离，此时绳索受力仅有工作平台的重力， 工作平台将单独继续匀速下降

[0037] 6.当工作平台下降撞到低点限位开关后，动力装置停止并加以机械制动，同时工 作平台停止下降，完成下降过程。

Claims (10)

1. 一种升降机构，包括动力装置（1)，固定臂（2)，升降臂（3)，工作平台（4)，绳索（5)， 及滑轮组（6、7、8)，其中，所述升降臂（3)与固定臂（2)活动连接，所述升降臂（3)可沿固 定臂（2)直线运动；所述工作平台（4)与升降臂（3)活动连接，所述工作平台（4)可沿升降 臂（3)直线运动；所述滑轮组（6、7、8)中各滑轮分别固定在升降臂（3)两端及固定臂（2) 顶端；所述绳索（5) -端连接动力装置（5)，另一端通过滑轮组（6、7、8)与工作平台（4)连 接。

2. -种根据权利要求1所述的升降机构，其特征为，所述升降臂（3)与固定臂（2)活 动连接的方式为：升降臂（3)与固定臂（2)通过导向机构（13)与滑动副或滚轮连接，所述 导向机构（13)为导轨或导槽；所述工作平台（4)与升降臂（3)活动连接的方式为：工作平 台⑷与升降臂⑶通过导向机构（14)与滑动副或滚轮连接；所述导向机构（14)为导轨 或导槽。

3. -种根据权利要求1或2所述的升降机构，其特征为，所动力装置（1)为双向电机、 手动机械动力装置之一，或者二者结合。

4. 一种根据权利要求3所述的升降机构，其特征为，当所动力装置（1)为双向电机或与 手动机械动力装置二者结合时，所述固定臂（2)顶端设有高点限位开关（9)，用以在升降臂 (3)移动至固定臂（2)顶端时切断动力装置的动力供应；所述升降臂（3)底端设有低点限 位开关（11)，用以在工作平台（4)移动至升降臂（3)底端时切断动力装置的动力供应；所 述高点限位开关（9)及低点限位开关（11)通过开关电路与动力装置（1)串联连接。

5. -种根据权利要求3所述的升降机构，其特征为，所述动力装置（1)前端设有收放线 盘，以根据动力装置的转向收放所述绳索（5)。

6. -种根据权利要求1、2或4所述的升降机构，其特征为，所述动力装置（1)前端设有 收放线盘，以根据动力装置的转向收放所述绳索（5)。

7. -种根据权利要求1、2、4或5所述的升降机构，其特征为，所述固定臂（2)底端设有 止动块（12);所述升降臂（3)顶端设有止动块（10)。

8. -种根据权利要求6所述的升降机构，其特征为，所述固定臂（2)底端设有止动块 (12)，所述升降臂（3)顶端设有止动块（10)。

9. 一种根据权利要求7所述的升降机构，其特征为，所述止动块（10、12)由刚性缓冲材 料制成。

10. -种根据权利要求8所述的升降机构，其特征为，所述止动块（10、12)由刚性缓冲 材料制成。