CN204477628U - 可设预置位、可调行程的四边形套管升降机 - Google Patents

Abstract

一种可设预置位、可调行程的四边形套管升降机，由升降运动控制机构和四边形套管伸缩机构组成。该机升降位置设定，利用旋转编码器直接采集电机运转信息；电机正反转及无级调节行程结构简洁；采用双行程开关系统，成倍提高安全运转系数；简化设计，取用内外导向零件为一个规格的通用件；导向片与四边形管结合方式，能有效抵御交变剪切力，保证机构强度。本实用新型运行稳定，无噪音；既可单独配装监控、摄像机、灯具、道具等进行上下可控运动；也能与水平运动的轨道机组合实现二维移动。本机适于变电、水文、气象站、机场、车站、调度室、码头，停车场、宿舍、仓库、超市、生产线、饲养场、及歌舞、宴会厅的动态监控、摄像、摄影。

Description

可设预置位、可调行程的四边形套管升降机

技术领域

本发明涉及到一种可设预置位、可调行程的四边形套管升降机，既可单独配装监控、摄像机、灯具、投影仪等进行垂直上下可控运动；也能与水平运动的轨道机组合成二维移动的监控、摄像机；亦可悬挂布景、广告、导具、灯光进行二维移动应用。该机上下行程可调、可设预置位，停位准确；结构简单、制造成本低、动作稳定、强度高。本装置属图像采集、传输运载工具技术领域。

背景技术

市售的椭圆套管升降机，通过电机、传动装置带动椭圆套管上下运动；用椭圆形套管控制悬挂物比交叉式升降机外观简洁、上下运动的稳定性显著提高。控制其运动状态的套管，是在长短径递减的椭圆管内外，分别卡套不同尺寸的内、外导向环和不同尺寸的防脱挡圈：各外导向环为长径一端开口的双椭圆条，通过椭圆条短径相对处两只内凸的圆块外卡在椭圆管上端孔内，随管移动、导向；防脱挡圈利用螺钉装于椭圆管下端外腔并压住装在椭圆管里腔的内导向环台阶上，使之随管移动、导向。

但该结构存在以下问题：一市售的椭圆套管升降机主要应用于投影机的高挂、下放，其动作单一，上下行程固定、不能设置预置位，不适用于监控、摄像、演艺行业复杂的动态控制及位置设置的需要；二椭圆管长短径尺寸在外力作用下易变，使套管与导向环的间隙不稳定，引起摩擦阻力的变化，造成牵动伸缩的力量不均衡，其阻力若超过电机设计功率，会形成过载，烧毁电机；三塑料外导向环通过自身的凸块卡装在椭圆管壁的孔内，在上下行程的终点，必然出现冲击惯量对凸块塑料产生剪切力，塑料的强度承受不了长时间、交变的剪切冲力，故损坏时有发生；四因不同尺寸的椭圆管需配不同尺寸的内、外导向环、防脱挡圈，为制作这些构件及装配需设计加工大量的模、夹具、专机，所以加工成本高。

发明内容

针对上述问题，设计出一种可设预置位、可调行程的；无需防脱挡圈，内、外导向零件通用、尺寸统一、管截面为四边形的套管升降机。

本发明的目的是这样实现的：

一种可设预置位、可调行程的四边形套管升降机，由升降运动控制机构和四边形套管伸缩机构组成：

升降运动控制机构，由电机、多用轮、牵引带、摩擦轮、旋转编码器、轴承座、螺板、弹性拨板、行程开关、控制模块、接插座、电器箱等构成；四边形套管伸缩机构由数根四边形直管、导向片、上定位座、螺柱、下固定架、下定位座等构成；上述多用轮一侧与电机的伸出轴固连，多用轮圆柱面上卷绕牵引带，多用轮另一边的轮辐外侧与摩擦轮接触，摩擦轮固装在旋转编码器伸出轴上，该同侧的中心还加工有外伸的螺杆，螺杆另一端配装轴承，轴承则压配在轴承座内，轴承座上另装有平行于螺杆的导向杆，装有弹性拨板的螺板旋套于螺杆、导向杆上，各装两只行程开关的可调支架分装于弹性拨板两侧；四边形套管为边长递减的截面转角可为圆弧的相似四边形直管套叠组成；导向片用金属、或塑料加工成辐射角等于套管截面四边形其中一组对角的二面体，与四边形套管焊接、铆接或粘接，各个管的内、外导向片形状、尺寸均相同；螺柱将上、下定位座与套管固连，螺柱还具有上行带动套管和最终止位的作用。

多用轮一侧通过沉头螺钉与电机的伸出轴固连，多用轮卷绕牵引带的圆柱面在轴向切开一片作为压板，通过沉头螺钉夹紧牵引带的起端，牵引带末端连向最小四边形套管上用螺柱紧固的下固定架，下固定架由两片钢板、一根圆轴构成，钢板上端与圆轴固连，钢板下端各加工有圆孔与下定位座上的两只螺柱固连，牵引带末段兜绕圆轴后用螺钉或铆钉与牵引带紧固；多用轮相对电机另一边轮辐外侧接触的装在旋转编码器上的摩擦轮，随轮辐转动，由旋转编码器为四边形套管上、下预置位的控制获取电机运转数据；在电机转动释放牵引带、套管在重力作用下伸长的同时，带有弹性拨板的螺板在螺杆的驱动、导向杆约束下做直线移动，当弹性拨板触发一侧的行程开关后，控制电路引发电机反转收卷牵引带，带动四边形套管收缩、套叠，并同步驱动装有弹性拨板的螺板朝相反的方向移动，直至弹性拨板触发另一侧的行程开关，使电机恢复正转...；两只装有行程开关的可调支架，底板上均开有长圆孔，松开紧固螺帽后，可调节行程开关与弹性拨板的间距，从而延长或缩短弹性拨板触发行程开关的时间，达到增加或减少行程的目的；每只支架上装两只行程开关的作用，是防止其中一只失效后引发传动机构失控，成倍提高了系统的安全系数；电器箱侧板预留有四只圆孔，作为与水平移动轨道机组合连接之用。

边长递减的截面可为圆弧转角的相似四边形直管组成了四边形套管，具体截面形状有：相似的、对角相等、等边或不等边四菱形或相似正方形或相似长方形，本实施例选用截面相似的正方形套管作例解说；其用管数量由每根管长和最大行程确定；四边形套管的空间位置为竖直状态，导向片用作内导向时，平四边形管下口装于每根四边形管的内壁，但最小四边形管不必装导向片；导向片用作外导向时，平四边形管上口装于每根四边形管的外壁，但最大四边形管不必装导向片，导向片与四边形管焊接、铆接或粘接，故外导向片不必设置防脱挡圈；装于最大四边形管上端外周的上定位座，由两只尺寸相同的略大于最大四边形管的大四面体用加强筋焊连，再共同与上顶中部开孔、四角有圆孔的金属板焊连构成，上定位座中部孔用于穿牵引带、导线，四角圆孔用于与电器箱连接，上定位座上部大四面体四面各加工有圆孔，便于穿装螺柱将上定位座与最大四边形管连接，另一通过加强筋相连的大四面体作用是增加套管悬挂的稳定性；装于最小四边形管下端外周的下定位座，由一只略大于最小四边形管的小四面体和中部开孔，四角有圆孔的金属板构成，下定位座的小四面体四面各加工有圆孔，便于穿装螺柱将下定位座与最小四边形管连接；云台、摄像机、投影仪等需悬吊、移动的设备，可安装在下定位座上。

本发明的有益效果是：

1、装有摩擦轮的旋转编码器直接采集电机运转信息，大大简化了机构；

2、控制电机正反转及实现无级调节行程的机构，操作简便；

3、双行程开关的设置成倍提高了运动控制系统的安全系数；

4、将原来不同规格、需多副模具加工的内、外导向套，改为一个规格的通用件，一副模具即可加工完成；原椭圆套管升降机每增加一根套管就需新开四付加工模具，大大约束了产品规格的扩展，本设计仅需增加管子，其总行程即可得到延伸。

5、优化设计省去了原多规格的防脱挡圈，降低了成本；

6、新设计的导向片与四边形管结合方式，能有效抵御交变剪切力，保证机构强度；

7、四边形管的形状设计，提高了稳定性和强度；

8、可设预置位、可调行程的四边形套管升降机，能单独配装监控、摄像机、灯具、投影仪等进行垂直上下可控运动：

9、本设计能与水平运动的轨道机结合，实现二维可控运动，故应用领域广；

本发明适用于变电、水文、气象站；机场、码头、车站；各类停车场、调度室、管控中心；学生宿舍、仓库、超市、生产线；毒、害、危险处所及健身房、舞台、宴会厅应用；

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

附图说明

图1为本发明电器箱内元器件结构、布局示意图；

图2为图1的A-A剖视图；

图3为图1的B-B剖视图；

图4为图2的C-C局部剖视图；

图中标号为：1电机 2支架 3螺栓 4螺帽 5压板 6沉头螺钉 7多用轮 8螺板9牵引带 10弹性拨板 11导向杆 12轴承 13轴承座 14摩擦轮 15紧定螺钉 16支架 17旋转编码器 18电器箱 19螺钉 20行程开关 21可调支架 22螺杆 23电控模块 24接插座 25上定位座 26螺柱 27导向片 28最小四边形管 29四边形管 30最大四边形管31下固定架 32下定位座 33大四面体 34加强筋 35小四面体

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式做进一步的描述：

在图1、图3中：

电机1、多用轮7、牵引带9、摩擦轮14、旋转编码器17、轴承座13、螺板8、弹性拨板10、行程开关20、电控模块23、接插座24、电器箱18等组成了升降运动机构；其中电机1装于支架2上，旋转编码器17装于支架16上，行程开关20装于可调支架21上，螺杆22焊于电器箱18上；轴承座13、电控模块23，分别用螺栓3、螺帽4、装于电器箱18内；

在图1、图2、图3中：

多用轮7一侧通过沉头螺钉6与电机1的伸出轴固连，多用轮7卷绕牵引带9的圆柱面在轴向切开一片作为压板5，通过沉头螺钉6夹紧牵引带9的起端，牵引带9末端连向最小四边形套管28上用螺柱26紧固的下固定架31，下固定架31由两片钢板、一根圆轴构成，钢板上端与圆轴固连，钢板下端各加工有圆孔与下定位座32上的两只螺柱26固连，牵引带9末段兜绕圆轴后用螺钉或铆钉与牵引带9紧固；多用轮7相对电机1另一边轮辐外侧接触的装在旋转编码器17上的摩擦轮14，随轮辐转动，由旋转编码器17为四边形套管上、下预置位的控制获取电机运转数据；在电机1转动释放牵引带9，四边形套管在重力作用下伸长下降的同时，带有弹性拨板10的螺板8在多用轮7螺杆的驱动、导向杆11的约束下做直线水平移动，当弹性拨板10触发一侧的行程开关20后，控制电路引发电机1反转收卷牵引带9，带动四边形套管收缩、套叠，牵引重物上升并同步驱动装有弹性拨板10的螺板8朝相反的方向水平移动，直至弹性拨板10触发另一侧的行程开关20，使电机1恢复正转...；两只装有行程开关20的可调支架21底板上均开有长圆孔，松开紧固螺帽4后，可调节行程开关20与弹性拨板10的间距，从而延长或缩短弹性拨板10触发行程开关20的时间，达到增加或减少行程的目的；每只可调支架21上装两只行程开关20的作用，是防止其中一只失效后引发传动机构失控，能成倍提高系统的安全系数。

在图2中：

四边形套管伸缩机构由最小四边形套管28、数根四边形套管29、最大四边形套管30、导向片27、上定位座25、螺柱26、下固定架31、下定位座32等构成；其中上定位座25用螺栓3、螺帽4、安装在电器箱底平面上，用螺柱26与最大四边形管30固连；最小四边形管28用螺柱26分别与下固定架31、下定位座32固连；

在图4、图2、图3中：

边长递减的截面可为圆弧转角的相似四边形直管组成的四边形套管，具体截面形状有：相似的、对角相等、等边或不等边四菱形或相似正方形或相似长方形，本实施例选用截面相似的正方形套管作例解说，其用管数量由每根管长和最大行程确定；四边形套管的空间位置为竖直状态，导向片27用作内导向时，平四边形管下口装于每根四边形管的内壁，但最小四边形管28不必装导向片27；导向片27用作外导向时，平四边形管上口装于每根四边形管的外壁，但最大四边形管30不必装导向片27，导向片27与四边形管焊接、铆接或粘接；

装于最大四边形管30上端外周的上定位座25，由两只尺寸相同的略大于最大四边形管的大四面体33用加强筋34焊连，再共同与上顶中部开孔、四角有圆孔的金属板焊接构成，上定位座25中部孔用于穿牵引带9、导线，四角圆孔用于与电器箱18连接，上定位座25上部大四面体33四面各加工有圆孔，便于穿装螺柱26将上定位座25与最大四边形管30连接，另一只通过加强筋相连的大四面体33作用是增加套管悬挂的稳定性；装于最小四边形管28下端外周的下定位座32，由一只略大于最小四边形管28的小四面体35和中部开孔，四角有圆孔的金属板构成，下定位座32的小四面体35四面各加工有圆孔，便于穿装螺柱26将下定位座32与最小四边形管28连接；云台、摄像机、投影仪等需悬吊、移动的设备，可安装在下定位座32上。

Claims (6)

1.一种可设预置位、可调行程的四边形套管升降机，由升降运动控制机构和四边形套管伸缩机构组成：升降运动控制机构由电机(1)、多用轮(7)、牵引带(9)、摩擦轮(14)、旋转编码器(17)、轴承座(13)、螺板(8)、弹性拨板(10)、行程开关(20)、控制模块(23)、接插座(24)、电器箱(18)构成；四边形套管伸缩机构由数根四边形直管(28、29、30)、导向片(27)、上定位座(25)、螺柱(26)、下固定架(31)、下定位座(32)构成，其特征在于：多用轮(7)一侧与电机(1)的伸出轴固连，多用轮(7)圆柱面上卷绕牵引带(9)，多用轮(7)另一边的轮辐外侧与摩擦轮(14)接触，摩擦轮(14)固装在旋转编码器(17)伸出轴上，该同侧的中心还加工有外伸的螺杆，螺杆另一端配装轴承(12)，轴承(12)则压配在轴承座(13)内，轴承座(13)上另装有平行于螺杆的导向杆(11)，装有弹性拨板(10)的螺板(8)旋套于螺杆、导向杆(11)上，各装两只行程开关(20)的可调支架(21)分装于弹性拨板(10)两侧；四边形套管为边长递减的截面转角可为圆弧的相似四边形直管套叠组成；导向片(27)用金属、或塑料加工成辐射角等于套管截面四边形其中一组对角的二面体，与四边形套管焊接、铆接或粘接，各个管的内、外导向片(27)形状、尺寸均相同；螺柱将上下定位座与套管固连。

2.根据权利要求1所述的可设预置位、可调行程的四边形套管升降机，其特征在于：

多用轮(7)一侧通过沉头螺钉(6)与电机(1)的伸出轴固连，多用轮(7)卷绕牵引带(9)的圆柱面在轴向切开一片作为压板(5)，通过沉头螺钉(6)夹紧牵引带(9)的起端，牵引带(9)末端连向最小四边形套管(28)上用螺柱(26)紧固的下固定架(31)，下固定架(31)由两片钢板、一根圆轴构成，钢板上端与圆轴固连，钢板下端各加工有圆孔与下定位座(32)上的两只螺柱(26)固连，牵引带(9)末段兜绕圆轴后用螺钉或铆钉与牵引带(9)紧固。

3.根据权利要求1所述的可设预置位、可调行程的四边形套管升降机，其特征在于：

多用轮(7)相对电机(1)另一边轮辐外侧接触的装在旋转编码器(17)上的摩擦轮(14)，随轮辐转动，由旋转编码器(17)为四边形套管上、下预置位的控制获取电机运转数据。

4.根据权利要求1所述的可设预置位、可调行程的四边形套管升降机，其特征在于：

两只装有行程开关(20)的可调支架(21)底板上均开有长圆孔，松开紧固螺帽(4)后，可调节行程开关(20)与弹性拨板(10)的间距，从而延长或缩短弹性拨板(10)触发行程开关(20)的时间，达到增加或减少行程的目的；每只可调支架(21)上装两只行程开关(20)。

5.根据权利要求1所述的可设预置位、可调行程的四边形套管升降机，其特征在于：

边长递减的截面可为圆弧转角的相似四边形直管组成的四边形套管，其用管数量由每根管长和最大行程确定；四边形套管的空间位置为竖直状态，导向片(27)用作内导向时，平四边形管下口装于每根四边形管的内壁，但最小四边形管(28)不必装导向片(27)；导向片(27)用作外导向时，平四边形管上口装于每根四边形管的外壁，但最大四边形管(30)不必装导向片(27)，导向片(27)与四边形管焊接、铆接或粘接。

6.根据权利要求1所述的可设预置位、可调行程的四边形套管升降机，其特征在于：

装于最大四边形管(30)上端外周的上定位座(25)，由两只尺寸相同的略大于最大四边形管的大四面体(33)用加强筋(34)焊连，再共同与上顶中部开孔、四角有圆孔的金属板焊接构成，上定位座(25)上部大四面体(33)四面各加工有圆孔；装于最小四边形管(28)下端外周的下定位座(32)，由一只略大于最小四边形管(28)的小四面体(35)和中部开孔，四角有圆孔的金属板构成，下定位座(32)的小四面体(35)四面各加工有圆孔。