CN204897303U - 一种皮带剪叉升降台的皮带驱动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种皮带剪叉升降台的皮带驱动装置，包括升降电机、皮带、底座皮带定滚筒、张紧轮、第一剪叉臂滑动滚筒、剪叉臂驱动滚筒、第二剪叉臂滑动滚筒、平台皮带定滚筒，皮带第一端绕于平台皮带定位滚筒，依次绕经第二剪叉臂滑动滚筒、剪叉臂驱动滚筒、第一剪叉臂滑动滚筒后，皮带第二端绕于底座皮带定滚筒，底座皮带定滚筒由升降电机驱动，皮带张紧轮压紧皮带来进行张紧。本实用新型改进剪叉升降台及其分系统或部件，可以有效地改善升降设备的整机性能。

Description

一种皮带剪叉升降台的皮带驱动装置

技术领域

本实用新型涉及升降设备，尤其涉及一种皮带剪叉升降台及其分系统或部件。

背景技术

升降台是装备制造行业不可缺少的基本设备，目前应用较多的是液压升降台。液压升降台存在一定的缺陷：例如，液压缸可能产生液压油的泄露污染，导致应用场合受限制；且液压缸升降速度变化大，启动、停止时冲击载荷大；此外，电气控制系统存在不足，如越位停机控制机构环节过多，故障时停机响应慢等，由此存在一定的安全隐患；等等。有鉴于此，有必要设计一种新型的升降台，以便至少能在改善上述某一方面的性能。

实用新型内容

针对现有技术存在的缺陷，本实用新型实施例的目的在于提供一种皮带剪叉升降台及其分系统或部件，以便改善升降台的性能。

为解决以上技术问题，本实用新型实施例提供一种皮带剪叉升降台的皮带驱动装置，皮带剪叉升降台包括底座总成、升降平台、剪叉机构、皮带驱动装置、锁紧托架、升降锁紧装置及电气控制系统，剪叉机构的底部安装于底座总成，剪叉机构的顶部安装升降平台，皮带驱动装置由升降电机驱动来使剪叉机构的剪叉臂夹角变化来实现升降平台的升降，升降锁紧装置由锁紧电机驱动来将升降平台锁紧于锁紧托架，剪叉机构包括通过剪叉臂销轴连接的第一剪叉臂、第二剪叉臂，第一剪叉臂的顶端铰接升降平台上的第一剪叉臂定位架，第一剪叉臂的底端铰接底座总成滑轨的第一剪叉臂滑动架；第二剪叉臂的顶端铰接升降平台滑轨上第二剪叉臂滑动架，第二剪叉臂的底端铰接安装于底座总成上的第二剪叉臂定位架；剪叉臂驱动滚筒夹于第一剪叉臂和第二剪叉臂之间并可水平移动，使得第一剪叉臂和第二剪叉臂的夹角产生变化而实现升降平台的升降，皮带驱动装置包括升降电机、皮带、底座皮带定滚筒、张紧轮、第一剪叉臂滑动滚筒、剪叉臂驱动滚筒、第二剪叉臂滑动滚筒、平台皮带定滚筒，第一剪叉臂滑动滚筒设置于第一剪叉臂滑动架，第二剪叉臂滑动滚筒设置于第二剪叉臂滑动架，平台皮带定滚筒设置于升降平台上的平台皮带定位架，底座皮带定滚筒设置于底座总成上的底座皮带定位架，皮带张紧轮设置于底座总成上的底座皮带张紧架，皮带第一端绕于平台皮带定位滚筒，依次绕经第二剪叉臂滑动滚筒、剪叉臂驱动滚筒、第一剪叉臂滑动滚筒后，皮带第二端绕于底座皮带定滚筒，底座皮带定滚筒由升降电机驱动，皮带张紧轮压紧皮带来进行张紧。

与现有技术相比，本实用新型提供一种皮带剪叉升降台及其分系统或部件，可以有效地改善升降设备的整机性能，具体表现为以下至少一个方面：采用皮带驱动的剪叉机构，驱动用的电机使用清洁度好，可以适用于更广泛环境；起升电机采用变频技术，升降速度较为平稳，冲击载荷小；具有升降锁紧控制机构、皮带安全控制机构、升降停车控制机构、越位停机控制机构等，使得升降台安全性能大大提高。

附图说明

图1为本实用新型皮带剪叉升降台在第一状态的主视示意图；

图2为本实用新型皮带剪叉升降台在第二状态的主视示意图；

图3为本实用新型皮带剪叉升降台在第二状态的俯视示意图；

图4为本实用新型皮带剪叉升降台在第二状态的侧视示意图；

图5为本实用新型剪叉机构及皮带驱动装置的示意图；

图6为本实用新型皮带连接结构的示意图；

图7为本实用新型升降锁紧装置的示意图；

图8为本实用新型电气控制系统的方框图；

图9为本实用新型越位停机控制机构的主回路的电路原理图；

图10为本实用新型越位停机控制机构的控制回路的电路原理图；

图11为本实用新型变频器的方框图；

图12为本实用新型逆变电路的电路图；

图13为本实用新型断路器的电气原理图；

图14为本实用新型接触器的示意图。

具体实施方式

为了更好地理解本实用新型实施例的技术原理及工作过程，以下结合附图及具体实施例来进一步对本实用新型进行详细描述。

图1～图14对本申请皮带剪叉升降台及其分系统或部件进行详细描述，图中相同的附图标记表示为相同部件，具体说明如下。

参见图1～图4，示出本实用新型的皮带剪叉升降台总体结构，其中：图1为本实用新型皮带剪叉升降台在第一状态的主视示意图；图2为本实用新型皮带剪叉升降台在第二状态的主视示意图；图3为本实用新型皮带剪叉升降台在第二状态的俯视示意图；图4为本实用新型皮带剪叉升降台在第二状态的侧视示意图。图2中示出物料输送系统的移行设备S，其它图中予以省略。以下结合附图对皮带剪叉升降台具体进行描述。

如图1～图4所示，该皮带剪叉升降台包括底座总成1、升降平台2、剪叉机构3、皮带驱动装置4、锁紧托架5、升降锁紧装置6及电气控制系统(图1～图4未示出)，其中电气控制系统包括升降锁紧控制机构、皮带安全控制机构、升降停车控制机构、越位停机控制机构等部分，剪叉机构3的底部安装于底座总成1，剪叉机构3的顶部安装升降平台2，皮带驱动装置4可驱动剪叉机构3的剪叉臂夹角变化来实现升降，升降锁紧控制机构控制升降锁紧装置6的锁紧电机起动/停止来将升降平台锁紧于锁紧托架5，皮带安全控制机构在皮带断带或松弛时报警及控制皮带驱动装置4的升降电机停机，升降停车控制机构在升降平台2运行到减速位置时控制皮带驱动装置4的升降电机减速，越位停机控制机构在升降平台2运行到极限位置时控制皮带驱动装置4的升降电机停机。

本实用新型电气控制系统较为复杂，拖链式的电缆走线较多，为此需要优化布线结构及开关安装结构。如图1～图4所示，本实用新型皮带剪叉升降台设置开关架7、接线盒8、电缆架9等附属设备，电气控制系统大部分的检测开关(到位感应开关D1～D3、减速感应开关J1～J3、极限位保护开关X1～X2)安装到开关架7上，各检测开关及升降电机M及锁紧电机M1的连接电缆接到接线盒8上，然后再由接线盒接至控制电路PLC的相应端口，各电缆则归集到电缆架9上，以保证走线整齐、紧凑。

参见图5～图6，其中：图5示出本实用新型的剪叉机构及皮带驱动装置；图6示出本实用新型皮带连接结构。请同时参考图1～图6，对剪叉机构及皮带驱动装置进行描述。

如图5所示，剪叉机构3包括通过剪叉臂销轴33连接的第一剪叉臂31、第二剪叉臂32，第一剪叉臂31的顶端铰接升降平台2上的第一剪叉臂定位架21，第一剪叉臂31的底端铰接底座总成滑轨13的第一剪叉臂滑动架12；第二剪叉臂32的顶端铰接升降平台滑轨24上第二剪叉臂滑动架23，第二剪叉臂31的底端铰接安装于底座总成1上的第二剪叉臂定位架11。剪叉臂驱动滚筒45夹于第一剪叉臂31和第二剪叉臂32之间，该剪叉臂驱动滚筒45在皮带驱动装置4驱动下可水平移动，使得第一剪叉臂31和第二剪叉臂32的夹角产生变化，实现升降平台2的升降。特别地，第一剪叉臂31设置第一剪叉凸轮曲面311、第二剪叉臂32第二剪叉凸轮曲面321，剪叉臂驱动滚筒45夹于第一剪叉凸轮曲面311和第二剪叉凸轮曲面321之间，由此使得剪叉臂成匀速运动，最终保证升降平台2的平稳升降。

如图5所示，第一剪叉臂滑动架12上设置第一剪叉臂滑动滚筒44，第二剪叉臂滑动架23上安装第二剪叉臂滑动滚筒46。升降平台2上设置平台皮带定位架22，平台皮带定位架22上设置平台皮带定滚筒47。底座总成1上底座皮带定位架14上设置底座皮带定滚筒42，底座总成1上底座皮带张紧架15上设置皮带张紧轮43。

如图6所示，皮带驱动装置4由升降电机M、皮带41、底座皮带定滚筒42、张紧轮43、第一剪叉臂滑动滚筒44、剪叉臂驱动滚筒45、第二剪叉臂滑动滚筒46、平台皮带定滚筒47等组成。皮带41第一端绕于平台皮带定位滚筒47，依次绕经第二剪叉臂滑动滚筒46、剪叉臂驱动滚筒45、第一剪叉臂滑动滚筒44后，皮带第二端绕于底座皮带定滚筒42，底座皮带定滚筒42由升降电机M驱动，皮带张紧轮43压紧皮带41来进行张紧。电机M转动时收放皮带41，由此带动剪叉臂驱动滚筒45水平移动，使得第一剪叉臂31和第二剪叉臂32的夹角产生变化，最终实现升降平台2的升降。

参见图7，示出本实用新型升降锁紧装置。参见图7，请同时参见图1～图4，该升降锁紧装置包括锁紧电机M1、曲柄61、连接杆62、锁紧臂63及锁紧座64，锁紧座64通过螺栓安装于锁紧托架5的锁紧座固定架51上，锁紧臂63具有摆臂632及锁栓631，摆臂632的第一端铰接于升降平台2的摆臂安装位，摆臂632的第二端与锁栓631的中部固定连接，锁栓631的第一端可出入锁紧座64的锁紧槽641，锁栓631的第二端与连接杆62的第一端铰接，连接杆62的第二端铰接于曲柄61，曲柄61传动连接于锁紧电机M1的动力轴。当锁紧电机M1启动时，动力经曲柄61、连接杆62之后，驱动锁栓631绕摆臂632的摆动轴，由此使得锁栓631的第一端进出锁紧座64的锁槽641而实现锁紧/解锁。

如图7所示，连接杆62由第一连接螺栓623、中间连接套622、第二连接螺栓621组成，第一连接螺栓623、第二连接螺栓621分别与中间连接套622螺纹连接，第一连接螺栓623与锁栓631的第二端连接，第二连接螺栓621与曲柄61的第一端连接，这样可以方便地调节整个连接杆62的长度。此外，锁栓631的第一端优选地加装有导轮，以便锁栓631的第一端顺利地进出锁紧座64的锁槽641。

参见图8，示出本实用新型电气控制系统的总体架构。如图8所示，剪叉升降台电气控制系统包括锁紧检测开关K1～K4、到位感应开关D1～D3、减速感应开关J1～J3、极限位保护开关X1～X2、皮带断带检测开关P1～P4、张力检测开关Z1～Z4、控制电路PLC、锁紧电机M1、升降电机M及报警器B等部件，各开关的安装位置如图3～图4所示，它们电连接到控制电路PLC，由此构成升降锁紧控制机构、升降停车控制机构、越位停机控制机构及皮带安全控制机构等，以便控制锁紧电机M1、升降电机M及报警器B相应动作，进一步描述如下。

升降锁紧控制机构：左侧锁紧检测开关对K1、K2用于检测左侧升降锁紧装置与左侧锁紧托架是否锁紧到位，右侧锁紧检测开关对K3、K4用于检测右侧升降锁紧装置与右侧锁紧托架是否锁紧到位，这两组锁紧检测开关对将锁紧/开锁信号发送到控制电路PLC，以便控制电路PLC来控制锁紧电机M1起动/停机。

升降停车控制机构：第一到位感应开关D1检测升降平台是否升降到第一高度(低位)位置，在到位时输出第一高度到位信号，第二到位感应开关D2检测升降平台是否升降到第二高度位置，在到位时输出第二高度到位信号，第三到位感应开关D3检测升降平台是否升降到第三高度位置，在到位时输出第三高度到位信号，并由控制电路PLC控制升降电机M停机。对应于上述三个高度位置，设置相应高度的减速位置，第一减速感应开关J1检测升降平台是否进入第一高度减速位置，进入时输出第一高度减速信号，第二减速感应开关J2检测升降平台是否进入第二高度减速位置，进入时输出第二高度减速信号，第三减速感应开关J3检测升降平台是否进入第三高度减速位置，进入时输出第三高度减速信号，并由控制电路PLC控制升降电机M在停机前减速，以防止停机时产生较大冲击。

越位停机控制机构：下极限位保护开关X1检测升降平台是否超低程下降，到达超低程位置时输出下极限位保护信号，上极限位保护开关X2检测升降平台是否超高程上升，到达超高程位置时输出上极限位保护信号，并由控制电路PLC控制升降电机M立即停机，以便避免产生安全事故。

皮带安全控制机构：皮带断带检测开关对P1、P2、P3、P4分别检测对应皮带是否断带，当某条皮带断带时输出皮带断带信号，然后由控制电路PLC控制升降电机M立即停机，并由报警器B报警。此外，张力检测开关对Z1、Z2、Z3、Z4分别检测对应皮带是否松弛，当某条皮带松弛时输出皮带松弛信号，然后由控制电路PLC控制升降电机M立即停机，并由报警器B报警。

本实用新型综合采用上述电气控制系统，各检测开关可及时检测输出相应信号，由此保证按照预定策略升降台的运行状态，从而保证较为理想的安全性能。

锁紧电机参见图9～图10，示出本实用新型的越位停机控制机构的主回路及控制回路。如图9～图10所示，该越位停机控制机构的电气结构为：在升降电机M的主回路中，电机保护断路器QF和变频器VF之间加一个接触器KM；上极限位保护开关X2、下极限位保护开关X1串联到该接触器KM的控制回路中，限位解锁钥匙旋钮SB与串联的上极限位保护开关X2、下极限位保护开关X1相并联。此处，电机保护断路器QF的端子1-6，接触器KM的A1、A2(三组端子1、2)，变频器VF的端子R、S、T、V、W、PE，限位保护开关X1、X2的端子11、12，以及限位解锁钥匙旋钮SB的端子13、14按照图9和图10连接，不再具体展开说明。

当下限位保护开关X1或上限位保护开关X1X2被触发后，直接切断接触器KM的线圈电源，接触器KM释放，由此切断变频器VF回路的电源，从而快速停止升降电机M的运行；此后，通过旋转限位解锁钥匙旋钮SB可进行解锁。这种控制方式，减少了处理限位信号的中间环节，使得故障发生的时候，电机可以立刻停止，避免了设备的损坏和人员的伤亡。

参见图11，示出本实用新型变频器的方框图。该变频器包括整流电路VF1、功率因素调整电路VF2、滤波电路VF3、逆变电路VF4及微处理器电路VF5、人机接口电路VF6等部分，其中：整流电路VF1优选为全桥整流电路，其把交流电AC转换为直流电；功率因数校正电路VF2由功率半导体及控制芯片组成，它还接至微处理器电路VF5的功率因素校正端，作用是使输入电流接近正弦波，减少电网谐波含量，实现提高功率因数的目的；滤波电路VF3优选为RC滤波电路，其完成直流电的滤波平滑以及储能作用；逆变电路VF4由功率模块及驱动电路组成，功率模块可以是智能功率模块，它还接至所述微处理器电路的驱动信号端，其完成直流电向三相交流电AC的转换，实现调频调压目的；微处理器电路VF5由微处理器(DSP)及外围电路组成，其根据人机接口电路VF6发来的命令，发出对应的指令信号，控制功率因数校正电路VF2和逆变电路VF4工作，并根据电路反馈信息，进行必要的电路保护和故障处理。这样，该实施例通过微处理器电路控制驱动模块的输出模式，有利于灵活地按预定要求输出电压，从而满足不同用户的需求。

参见图12，示出本实用新型逆变电路的方框图。该逆变电路包括功率管驱动芯片，该功率管驱动芯片接至微处理器电路(MCU/DSP)，以便根据微处理器电路输出的脉冲宽度调制信号，驱动对应的功率管交替导通和关断。具体的，所述的逆变电路包括六个功率管Q1～Q6，这六个功率管分成三组，每组功率管控制一相输出。

各个功率管的具体连接方式是：功率管Q1、Q2、Q3的源极共同接直流电源的一端，功率管Q4、Q5、Q6的漏极共同接直流电源的另一端，功率管Q1的漏极和功率管Q4的源极的连接点接交流负载(如电机)的U相端子，功率管Q2的漏极和功率管Q5的源极的连接点接交流负载的V相端子，功率管Q3的漏极和功率管Q6的源极连接点接变频空调压缩机交流负载的W相端子；功率管Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6的栅极分别接功率管驱动芯片的一个输出端，该功率管驱动芯片的各个输入端分别受微处理器电路的输出脉冲宽度调节信号PWM1、PWM2、PWM3、PWM4、PWM5、PWM6中的一路控制。该六个功率管Q1～Q6的源极和漏极之间对应接入二极管L1～l6。

微处理器根据设定的运行规则产生相应的6路脉冲宽度调制信号，即六个驱动信号PWM1～PWM6；通过功率管驱动芯片驱动逆变电路的6个功率管(MOSFET或IGQT)Q1～Q6；这些功率管的交替导通和关断，产生三相调制波形，输出电压可调、频率可变的三相交流电，三相电绕组的U、V、W接线端接至相应交流负载来驱动其运行。

本实用新型皮带剪叉升降台电气控系统中的断路器和接触器可采用非继电器式结构，以下分别举例说明。

参见图13，表示本实用新型断路器的电气原理图。本实用新型该断路器包括超导限流器QF1和断路模块QF2，电源、开关K0、超导限流器QF1和断路模块QF2串联连接。本实施例中，超导限流器QF1可为高温超导材料制成的电阻；断路模块QF2可以是切断器或隔离开关，此外还可包括若干半导体开关单元；开关K0可以是机械开关，如闸刀。

该断路器连接于电源和工作电路(未图示)之间，在电路出现过流故障时，快速且安全地切断电源，具体而言：电路正常工作时，断路器为导通状态，通过控制开关K0的打开或闭合来切断或接入电源；电路出现过流故障时，电路的电流很大，断路器的超导限流器QF1先限制电流，然后通过断路模块QF2断开电路，之后再断开前述开关K0，从而可以避免开关K0处产生拉弧现象。

参见图14，表示本实用新型接触器的示意图。该接触器包括接触部分和驱控部分，驱控部分为静电闩锁KM1，该静电闩锁KM1包括相互平行的两个电容器板KM2和KM3，其中电容器板KM2包括塑料板KM4和连接在塑料板KM4上的电极KM6，电容器板KM3包括塑料板KM5和连接在塑料板KM5上的电极KM7。此外，非常薄的非导体绝缘膜(未示出)连接到相互面对的电极KM6和电极KM7的表面上。

本实用新型皮带剪叉升降台的电气控制系统供电设备包括市电供电模块、太阳能供电模块及风能供电模块，这样可以选择不同的供电模式，以便实现环保节能的目的。

这样，本实用新型从多方面对皮带剪叉升降台进行了优化设计，较好地提高了产品的整体性能。

本实用新型皮带剪叉升降台设置于物料输送系统的升降工位，其与物料输送系统的移行设备S(图2所示)配合来转运物料。皮带剪叉升降台可承载移行设备S升降，移行设备S可在物料输送系统的轨道上移动，这样物料可从升降工位运送到目标工位。

该物料输送系统中，在移行设备上设置发号器(图未示出)，对应于皮带剪叉升降台的安装工位上设置发号板10(参考图4所示)，发号器与发号板10配合发送移行设备控制信号，以便决定移行设备的起停及运行路线。此处，发号器优选反射式光电开关，反射式光电开关包括光电开关本体和反射板，其中：光电开关本体中装有发射器和接收器；发射板位于光电开关本体的前方；发号板通过切入光电开关本体和反射板之间，而触发反射式光电开关动作。

本实用新型虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本实用新型，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本实用新型的保护范围应当以本实用新型权利要求所界定的范围为准。

Claims (5)

1.一种皮带剪叉升降台的皮带驱动装置，皮带剪叉升降台包括底座总成、升降平台、剪叉机构、皮带驱动装置、锁紧托架、升降锁紧装置及电气控制系统，剪叉机构的底部安装于底座总成，剪叉机构的顶部安装升降平台，皮带驱动装置由升降电机驱动来使剪叉机构的剪叉臂夹角变化来实现升降平台的升降，升降锁紧装置由锁紧电机驱动来将升降平台锁紧于锁紧托架，剪叉机构包括通过剪叉臂销轴连接的第一剪叉臂、第二剪叉臂，第一剪叉臂的顶端铰接升降平台上的第一剪叉臂定位架，第一剪叉臂的底端铰接底座总成滑轨的第一剪叉臂滑动架；第二剪叉臂的顶端铰接升降平台滑轨上第二剪叉臂滑动架，第二剪叉臂的底端铰接安装于底座总成上的第二剪叉臂定位架；剪叉臂驱动滚筒夹于第一剪叉臂和第二剪叉臂之间并可水平移动，使得第一剪叉臂和第二剪叉臂的夹角产生变化而实现升降平台的升降，其特征在于，皮带驱动装置包括升降电机、皮带、底座皮带定滚筒、张紧轮、第一剪叉臂滑动滚筒、剪叉臂驱动滚筒、第二剪叉臂滑动滚筒、平台皮带定滚筒，第一剪叉臂滑动滚筒设置于第一剪叉臂滑动架，第二剪叉臂滑动滚筒设置于第二剪叉臂滑动架，平台皮带定滚筒设置于升降平台上的平台皮带定位架，底座皮带定滚筒设置于底座总成上的底座皮带定位架，皮带张紧轮设置于底座总成上的底座皮带张紧架，皮带第一端绕于平台皮带定位滚筒，依次绕经第二剪叉臂滑动滚筒、剪叉臂驱动滚筒、第一剪叉臂滑动滚筒后，皮带第二端绕于底座皮带定滚筒，底座皮带定滚筒由升降电机驱动，皮带张紧轮压紧皮带来进行张紧。

2.如权利要求1所述的皮带剪叉升降台的皮带驱动装置，其特征在于，电气控制系统的供电设备包括市电供电模块、太阳能供电模块及风能供电模块。

3.如权利要求2所述的皮带剪叉升降台的皮带驱动装置，其特征在于，皮带剪叉升降台设置于物料输送系统的升降工位，并与物料输送系统的移行设备配合来转运物料。

4.如权利要求3所述的皮带剪叉升降台的皮带驱动装置，其特征在于，物料输送系统在移行设备上设置发号器，对应于皮带剪叉升降台的安装工位上设置发号板，发号器与发号板配合发送移行设备控制信号。

5.如权利要求4所述的皮带剪叉升降台的皮带驱动装置，其特征在于，发号器为反射式光电开关，反射式光电开关包括光电开关本体和反射板，其中光电开关本体中装有发射器和接收器，发射板位于光电开关本体的前方，发号板通过切入光电开关本体和反射板之间来触发反射式光电开关动作。