一种简易升降平台的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种简易升降平台，包括升降平台，底座，所述升降平台与底座之间通过一气缸连接并可由所述气缸驱动上下运动，所述底座上还设有一与升降平台上表面相接触的可升降并锁止的限位机构。本实用新型规避了现有技术驱动沉重的主轴箱体及刀具的方案。采用主轴箱和刀具固定不动，驱动负载最小的装有夹具的平台，并且采用气缸驱动，避免了大功率电机的使用，节省了成本。同时使用小电机来控制一限位螺母来限定平台的上升高度。采用上述技术方案后，由于Z轴方向动作的不再是主轴箱体，需要升降的重量大大减轻，用气缸就可以驱动，气缸的动作速度比起电机带动丝杠的传动方式要更快，实现了成本低动作速度更快的优点。
【专利说明】
一种简易升降平台
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及机床升降平台设备，尤其是一种简易升降平台。
【背景技术】
[0002]直读光谱仪是分析金属样品中各种元素含量多少的仪器。钢厂要分析钢样、铁样中的各元素含量，就使用这种仪器。样品是从高炉或者转炉中取出钢水，浇铸成圆柱、球拍、印章等形状。冷却后由于样品表面毛糙，有氧化物，需要经过铣削，切割出光亮平整的金属面才能进行分析。
[0003]传统的铣样机是将样品放在夹具上加紧后，刀具沿着Z轴(上下)移动，对样品表面加工。刀具沿Z轴移动的多少，决定了对样品表面加工深度的多少。由于刀具的安装，沿着Z轴移动的部件包括了主轴、主轴电机、打刀缸、主轴箱体，总重量约在600公斤左右。刀具整体移动是由Z轴电机驱动丝杠，丝杠连接主轴箱体，主轴箱体固定在导轨上进行移动。由于刀具及主轴箱等约600公斤，Z轴电机一般都选用在2Kw以上的电机成本很高。并且动作速度较慢。
[0004]如何解决现有升降电机功率大，成本高，动作慢的缺陷，提供一种体积小轻型化，调整速度快的升降机构成了急待解决的问题。
【实用新型内容】
[0005]针对上述现有技术的缺陷，经过现场分析调研，本技术提出，主轴箱体及刀具固定不动，在整个运动系统中，驱动负载最小的部分一一夹具，而不是主轴箱，上下移动的部件是重量只有50公斤左右夹具，并且由气缸提供驱动力推动卡具上下移动。使用小电机来控制一个限位块高度，每次气缸向上运动的多少由限位块的高度来决定。由燕尾槽、底座，升降平台，构成主要框架。支撑板和燕尾槽固定在底座上，升降底座会沿着燕尾槽的方向运动。升降底座上面是夹具。升降底座下面是气缸，推动夹具沿着燕尾槽方向上下动作。升降底座旁边有限位机构，限位机构由小电机驱动，皮带传动，可上下调节。升降底座上升时撞在限位块上，决定升降的高度。
[0006]本实用新型公开了一种简易升降平台，包括升降平台，底座，所述升降平台与底座之间通过一气缸连接并可由所述气缸驱动上下运动，其特征在于，所述底座上还设有一与升降平台上表面相接触的可升降并锁止的限位机构。
[0007]进一步的，所述限位机构为一丝杠升降机构，包括可旋转固定在底座上的丝杠和与所述丝杠相配合设置的螺母，以及竖直与底座连接用以限制螺母转动的限位槽，所述螺母下表面与升降平台上表面接触，所述螺母的至少一部分设置在所述限位槽中。
[0008]进一步的，所述丝杠与底座间通过轴承连接，所述底座上还设置有一驱动所述丝杠的电机，所述电机与丝杠传动连接，所述电机为步进电机，所述步进电机与所述丝杠之间通过皮带传动。
[0009]进一步的，所述升降平台上还设置有一内径大于丝杠外径的通孔，所述丝杠穿过通孔并与所述通孔同心设置，所述螺母至少一部分的外径大于所述通孔内径。
[0010] 进一步的，所述螺母的上部外径大于所述通孔内径，所述螺母下部外径略小于通孔内径设置。
[0011 ]进一步的，所述螺母设置在导槽中的部分为螺母延伸端。
[0012]进一步的，所述螺母延伸端为与所述螺母固定连接并与导槽宽度相适应的一钢板。
[0013]进一步的，所述底座位于升降平台附近还竖直设置一导轨，所述导轨为燕尾导轨，所述平台的一端连接有燕尾槽，所述燕尾槽与所述燕尾导轨导轨相互配合设置。
[0014]进一步的，所述导轨后部还连接一支撑板，所述支撑板一侧与导轨连接一侧与底座连接。
[0015]进一步的，所述升降平台上固定有用以夹持工件的夹具。
[0016]采用上述技术方案后，由于Z轴方向动作的不再是主轴箱体，所以重量减轻，用气缸就可以驱动，气缸的动作速度比起电机带动丝杠的传动方式要更快速。为了控制气缸上升的高度，旁边设置了限位机构，用小功率电机即可调整限机构的高度。代替了原来2Kw的大电机。实现了成本的节约。使用气缸+限位块的方式代替大电机+丝杠的传动方式，实现了动作速度更快的优点。
[0017]下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】作进一步详细的描述。
【附图说明】
[0018]图1是本实用新型一种简易升降平台的主视图
[0019]图2是本实用新型一种简易升降平台的俯视图
[0020]图3是本实用新型一种简易升降平台限位机构的主视图
[0021 ]底座I，气缸2，升降平台3，限位机构4，丝杠41，螺母42，限位槽43，步进电机5，皮带51，燕尾导轨6，燕尾槽31，支撑板7，夹具8。
【具体实施方式】
[0022]如图1所示，本实用新型公开了一种简易升降平台，包括升降平台3，底座1，所述升降平台3与底座I之间通过一气缸连2接并可由所述气缸2驱动上下运动，其特征在于，所述底座上还设有一与升降平台上表面相接触的可升降并锁止的限位机构4。
[0023]这样设置的目的是，减少需要升降的总重量，降低成本，提高升降速度。现有技术中铣样机上部为主轴电机和刀具，下方为夹持工件的平台。工作时工件由夹具固定在平台上，刀具和主轴电机升降移动。由于主轴电机和刀具重量非常沉，因此驱动起来需要大功率电机和丝杠。驱动速度慢成本高。本实用新型采用新的思路，将主轴电机和刀具固定不动，只驱动升降平台，由于驱动的重量轻，只需要采用气缸就可以驱动，气缸速度快成本低。并且在升降平台旁设置有限位机构用来控制升降的高度。
[0024]进一步的，所述限位机构4为一丝杠升降机构，包括可旋转固定在底座上的丝杠41和与所述丝杠相配合设置的螺母42，以及与底座连接用以限制螺母转动的限位槽43，所述螺母42下表面与升降平台3上表面接触，所述螺母42的至少一部分设置在所述限位槽43中。
[0025]限位机构4可以采用多种形式，只要能够在竖直方向上移动并固定的机构都可应用。例如带有卡爪的齿轮齿条机构，或者设置有多个销孔的钢杆和可插拔变换位置的销柱等等。但是考虑到高度调整的精度要求，考虑采用螺距较小的丝杠41和螺母42机构作为限制升降平台上升高度的限位机构。通过螺纹机构可以实现连续均匀的上下移动，并且只要丝杠41停止转动，螺母42即可在竖直方向上锁止不动。进一步的，为了实现螺母42的在丝杠41上的升降，需要对螺母42在周向上限位，这样丝杠41转动，而螺母42在周向上被限定不能转动，从而实现螺母42在丝杠41上的升降。具体是在丝杠41附近设置了一个限位槽43，螺母42的至少一部分设置在限位槽内，限制螺母42周向上的转动。综上所述，本实用新型采用的丝杠螺母机构作为限位机构，结构简单成本低，并且可调整精度高。
[0026]进一步的，为了使丝杠在底座上转动，设置有轴承(图中未显示)，轴承外圈与底座I固定，内圈与丝杠41固定，所述丝杠41与底座I间通过轴承连接。所述丝杠41通过电机驱动，所述电机固定在底座I上，所述电机与丝杠41可采用齿轮传动，链条传动，皮带传动等方式连接。当采用齿轮传动时，根据减速的需求可以设置齿轮箱。为了升降高度的高精度调节，本实用新型的电机采用了步进电机5，步进电机5的特点是步将电脉冲信号转变为角位移或线位移，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度，称为“步距角”，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确控制丝杠41的转动量，进而控制螺母42的升降高度。
[0027]进一步，为了获得螺母42的升降高度的更精细的调整，可以在步进电机5和丝杠41之间设置减速机构，例如齿轮箱等。但是为了更进一步的降低成本和简化结构，采用了皮带51来实现减速功能，具体为设置步进电机5上的传动轮直径小于丝杠上的传动轮直径，由于步进电机5已经可以实现较高精度的调节，并且丝杠41也选取了较小的螺距。因此设置皮带51选用皮带传动的方式，已经可以满足需求。
[0028]进一步的，为了使本实用新型一种简易升降平台的结构更加紧凑，同时也为了限位效果更好，将丝杠螺母机构穿过所述底座I设置，这样节省空间的同时，螺母42与升降平台3的上表面的接触面积也最大，远大于螺母42设置在升降平台3边缘时的情况。因此在升降平台3上设置有一内径大于丝杠外径的通孔，所述丝杠41穿过通孔并与所述通孔同心设置，为了确保螺母42可以与升降平台3上表面接触，需要设置所述螺母42至少一部分的外径大于所述通孔内径，否则螺母42将可以穿过通孔，无法实现限位作用。
[0029]进一步的，设置所述螺母42的上部外径大于所述通孔内径，所述螺母42下部外径略小于通孔内径设置。这样设置的好处是，螺母42下部与通孔直径相适应，可以起到一定导向作用，使得螺母42的升降过程更稳定。
[0030]进一步的，由于螺母42的体积较小，若确保螺母42的一部分设置在导槽43内，则需要将导槽43设置的非常近，但是由于丝杠41附近有步进电机5，还有皮带51，以及升降平台3，而且在丝杠41设置为穿过升降平台3的情况下，更加难以将导槽43靠近螺母42设置了，因此就需要在螺母42上设置一个延伸端，延伸段设置在导槽43内与螺母42固定连接，所述螺母42设置在导槽43中的部分为螺母42延伸端。
[0031]进一步的，所述延伸端为与所述螺母42固定连接并与导槽43宽度相适应的钢板44。采用一块钢板44来延伸螺母42的空间结构，钢板44另一端设置在导槽43内起到了对螺母42的周向限位作用。成本低结构简单，固定方便。
[0032]进一步的，为了使得升降平台3的稳定性增强，设置有导轨，工件加工过程中平台需要承受一定的水平方向的力，为了提供平台水平方向上更多的支撑力，同时也提供升降平台3竖直运动时的导向，在所述底座I位于升降平台3附近还竖直设置一导轨，所述导轨为燕尾导轨6，所述平台的一端连接有燕尾槽31，所述燕尾槽31与所述燕尾导轨6相互配合设置。
[0033]进一步的，为了增强燕尾导轨6的强度，所述燕尾导轨6后部还连接一支撑板7，所述支撑板7与一侧与燕尾导轨6连接一侧与底座I连接。
[0034]进一步的，所述升降平台3上固定有用以夹持工件的夹具8。
[0035]采用上述技术方案后，由于Z轴方向动作的不再是主轴箱体，所以重量减轻，用气缸就可以驱动，气缸的动作速度比起电机带动丝杠的传动方式要更快速。为了控制气缸2上升的高度，旁边设置了限位机构4，用小功率电机即可调整限机构的高度。代替了原来2Kw的大电机。实现了成本的节约。使用气缸+限位块的方式代替大电机+丝杠的传动方式，实现了动作速度更快的优点。
[0036]上述实施例中的实施方案可以进一步组合或者替换，且实施例仅仅是对本的优选实施例进行描述，并非对本实用新型的构思和范围进行限定，在不脱离本实用新型设计思想的前提下，本领域中专业技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变化和改进，均属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种简易升降平台，包括升降平台，底座，所述升降平台与底座之间通过一气缸连接并可由所述气缸驱动上下运动，其特征在于，所述底座上还设有一与升降平台上表面相接触的可升降并锁止的限位机构，所述限位机构为一丝杠升降机构，包括可旋转固定在底座上的丝杠和与所述丝杠相配合设置的螺母，所述螺母下表面与升降平台上表面接触。2.根据权利要求1所述一种简易升降平台，其特征在于，所述限位机构还包括竖直与底座连接用以限制螺母转动的限位槽，所述螺母的至少一部分设置在所述限位槽中。3.根据权利要求2所述一种简易升降平台，其特征在于，所述丝杠与底座间通过轴承连接，所述底座上还设置有一驱动所述丝杠的电机，所述电机与丝杠传动连接，所述电机为步进电机，所述步进电机与所述丝杠之间通过皮带传动。4.根据权利要求2所述一种简易升降平台，其特征在于，所述升降平台上还设置有一内径大于丝杠外径的通孔，所述丝杠穿过通孔并与所述通孔同心设置，所述螺母至少一部分的外径大于所述通孔内径。5.根据权利要求4所述一种简易升降平台，其特征在于，所述螺母的上部外径大于所述通孔内径，所述螺母下部外径略小于通孔内径设置。6.根据权利要求2所述一种简易升降平台，其特征在于，所述螺母设置在限位槽中的部分为螺母延伸端。7.根据权利要求6所述一种简易升降平台，其特征在于，所述螺母延伸端为与所述螺母固定连接并与限位槽宽度相适应的钢板。8.根据权利要求2所述一种简易升降平台，其特征在于，所述底座位于升降平台附近还竖直设置一导轨，所述导轨为燕尾导轨，所述平台的一端连接有燕尾槽，所述燕尾槽与所述燕尾导轨导轨相互配合设置。9.根据权利要求8所述一种简易升降平台，其特征在于，所述导轨后部还连接一支撑板，所述支撑板一侧与导轨连接一侧与底座连接。10.根据权利要求1所述一种简易升降平台，其特征在于，所述升降平台上固定有用以夹持工件的夹具。
【文档编号】B23Q5/52GK205703442SQ201620491791
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年5月26日
【发明人】李南京, 王海东, 姜福友, 范韬
【申请人】誉兴世纪（北京）科技有限公司