一种升降平台的制作方法

本发明涉及工业机械领域，尤其是一种升降平台。

背景技术：

升降平台是一种常见的用于提升物料高度的机械，在自动化生产线的物流中有着广泛的应用。剪叉机构结构简单，升降比值高(在高位/最低位)，无需辅助导轨和突出于平台的立柱等一些列优点，是升降平台常用的结构之一。但目前普通的采用剪叉机构的升降平台，其高度提升的精度差，无法适应高精度自动化物流系统的定位要求。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种升降平台，能够提高高度提升的精度。

根据本发明实施例的一种升降平台，包括：

支撑机构，包括顶板和底板；所述顶板上设置有第一滑轨，所述第一滑轨上设置有第一滑块；底板上设置有第二滑轨；

剪叉机构，设置有第一铰接端、第二铰接端、第三接端和第四铰接端，所述第一铰接端铰接于所述顶板上，所述第二铰接端铰接于所述第一滑块上，所述第三铰接端铰接于所述底板上；

第一驱动机构，用于提供升降动力，所述第一驱动机构分别与所述剪叉机构和所述底板相铰接；

第二驱动机构，用于提高升降精度，所述第二驱动机构设置有第二滑块，所述第二滑块上设置有用于锁定位置的锁定件，所述第四铰接端铰接于所述第二滑块上。

根据本发明实施例的一种升降平台，至少具有以下有益效果：通过设置第一驱动机构和第二驱动机构，利用第一驱动机构提供剪叉机构动作的动力，利用第二驱动机构对剪叉机构的位置进行定位，同时配合第二滑块的锁定件使得剪叉机构的位置保持不变，从而有效地提高升降平台高度提升的精度。

在本发明的一些实施例中，所述第一驱动机构为液压缸，可以为剪叉机构提供足够的升降推力。

在本发明的一些实施例中，所述第二驱动机构包括电机和丝杆，具有高精度、可逆性和高效率的优点。

在本发明的一些实施例中，所述锁定件为螺母，可以与丝杆进行自锁配合，利用简单的结构实现第二滑块的位置固定。

在本发明的一些实施例中，还包括用于感应所述第二滑块的位置的第一位置感应器，所述第一位置感应器设置于所述底板上，通过设置第一位置感应器，可以实现第一驱动装置和第二驱动装置的自动化控制。

在本发明的一些实施例中，所述第一位置感应器为接近开关，动作可靠，性能稳定，频率响应快。

在本发明的一些实施例中，所述第一位置感应器的数量为两个，分别设置于所述第二滑块滑行路径的起点和终点，可以实现对升降平台的上升和下降的控制。

在本发明的一些实施例中，所述第二驱动机构还包括用于感应所述第二滑块的位置的第二位置感应器，可以对第二滑块的实时位置进行感应，从而可以方便地控制第二滑块在任意位置上停止，适应高度改变的提升控制要求。

在本发明的一些实施例中，所述第二位置感应器为光电编码器，抗干扰能力强，而且感应精度高。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明第一实施例的结构示意图；

图2为本发明第二实施例的结构示意图；

图3为本发明第二实施例中剪叉结构和升降台高度的关系示意图。

相关部件的标号如下：

顶板110，第一滑轨120，第一滑块130，第一铰链座140，底板210，第二滑轨220，第二滑块230，螺母231，第二铰链座240，第四铰链座250，剪叉机构300，第一主体310，第一铰接端311，第四铰接端312，第三铰链座313，第二主体320，第二铰接端321，第三铰接端322，液压缸400，电机510，电机座511，丝杆520，接近开关530，光电编码器540。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

参照图1，本发明的第一实施例提供了一种升降平台，包括支撑机构、剪叉机构300、用于提供升降动力的第一驱动机构和用于提高升降精度的第二驱动机构，支撑机构包括顶板110和底板210；所述顶板110上设置有第一滑轨120，所述第一滑轨120上设置有第一滑块130；底板210上设置有第二滑轨220；剪叉机构300设置有第一铰接端311、第二铰接端321、第三铰接端322和第四铰接端312，所述第一铰接端311铰接于所述顶板110上，所述第二铰接端321铰接于所述第一滑块130上，所述第三铰接端322铰接于所述底板210上；所述第一驱动机构分别与所述剪叉机构300和所述底板210相铰接；所述第二驱动机构设置有第二滑块230，所述第二滑块230上设置有用于锁定位置的锁定件，所述第四铰接端312铰接于所述第二滑块230上。

具体地，剪叉机构300包括中心交叉铰接的第一主体310和第二主体320，第一主体310的两端分别为第一铰接端311和第四铰接端312，第二主体320的两端分别为第二铰接端321和第三铰接端322。顶板110上设置有固定的第一铰链座140，第一铰接端311铰接在第一铰链座140上。底板210上设置有固定的第二铰链座240，第三铰接端322铰接在第二铰链座240上。

本实施例中第一驱动机构为液压缸400，可以为剪叉机构300提供足够的升降推力。在其他实施例中，也可以采用与液压缸400原理类似的器件作为推力来源，例如气缸等。其中，第一主体310上设置有固定的第三铰链座313，底板210上设置有固定的第四铰链座250，液压缸400的两端分别铰接在第三铰链座313和第四铰链座250上，其中，液压缸400的动作端铰接在第三铰链座313上。

本实施中第二驱动机构采用电机510和丝杆520，具有高精度、可逆性和高效率的优点，第二滑块230设置于丝杆520上。其中电机510采用伺服电机，可以控制转速，实现第二滑块230的位置的准确控制。除此以外，第二驱动机构还可以采用其他将具有直线驱动功能的器件，例如电机曲轴结构、电动推杆结构等。电机510可以采用电机座511进行固定。

相应地与丝杆520配合，本实施中所述锁定件为螺母231，可以与丝杆520进行自锁配合，利用简单的结构实现第二滑块230的位置固定。

除此以外，本实施例中还设置有用于感应所述第二滑块230的位置的第一位置感应器，所述第一位置感应器设置于所述底板210上，通过设置第一位置感应器，可以实现第一驱动装置和第二驱动装置的自动化控制。作为其中一个优选方案，所述第一位置感应器为接近开关530，动作可靠，性能稳定，频率响应快。除此以外，第一位置感应器还可以为功能类似的传感器，例如红外传感器、激光传感器等，可以实现对第二滑块230进行感应即可。进一步，所述第一位置感应器的数量为两个，分别设置于所述第二滑块230滑行路径的起点和终点，可以实现对升降平台的上升和下降的控制。第二滑块230滑行路径的起点和终点可以根据实际情况自由设定，可以根据丝杆520的长度、第二滑轨220的长度以及升降台的升降幅度进行灵活调节，同样，两个接近开关530的距离也可以根据实际情况对应设定。

下面对本实施例中升降平台的工作原理进行详细说明。单独地看，液压缸400的伸缩，或者电机510的转动都可使得剪叉机构300动作，从而使得顶板110上升或者下降，但同时，液压缸400和电机510又是互相制约的关系。首先，因为丝杆520和螺母231之间有自锁关系，因此电机510不转动的话第二滑块230是不能自由滑动的，因此液压缸400的伸缩无法使得剪叉机构300动作。其次，因为液压缸400的进出油路也具有位置保持功能，因此如果液压缸400关闭了进出油路，则即便电机510的转动也无法驱动剪叉机构300动作。因此，通过液压缸400和丝杆520、螺母231之间的相互制约关系使得升降平台的升降更加稳定，并且具有较好的位置保持度。

在本实施例中，液压缸400作为主要的驱动力，电机510、丝杆520和第二滑块230配合位置感应器起到位置控制的作用。顶板110需要提升的时候，液压缸400伸长，电机510通过丝杆520驱动第二滑块230向左运动，剪叉机构300动作使得顶板110提升。在此过程中，液压缸400提供顶板110提升的主要驱动力，而电机510、丝杆520和第一位置感应器则起到顶板110的提升速度和提升位置的控制作用。为了协调液压缸400和电机510之间的运动速度，电机510可以工作在力矩模式，电机510的空载转速对于顶板110的提升速度高于液压缸400对于顶板110的提升速度，这样电机510就会自动跟随液压缸400的移动而转动。当第二滑块230到达接近开关530的位置时，接近开关530会发出停止信号，电机510停止转动，同时液压缸400的进出油路关闭。尽管液压缸400的动作可能会有滞后，而且由于液压油的泄漏，油缸的位置可能会变动。但是由于有电机510的快速停止，并且电机510、丝杆520与螺母231之间的自锁作用，顶板110的位置可以不受液压缸400的影响，实现准确定位并且有较好的位置保持效果。

其中，两个接近开关530之间的距离即为顶板110的升降幅度。通过设置第一驱动机构和第二驱动机构，利用第一驱动机构提供剪叉机构300动作的动力，利用第二驱动机构对剪叉机构300的位置进行定位，同时配合第二滑块230的锁定件使得剪叉机构300的位置保持不变，从而有效地提高升降平台高度提升的精度。

另外，参照图2，本发明的第二实施例还提出了一种升降平台，与第一实施例的区别在于，在本实施例中，所述第二驱动机构还包括用于感应所述第二滑块230的位置的第二位置感应器，可以对第二滑块230的实时位置进行感应。作为其中一个优选方案，所述第二位置感应器为光电编码器540，抗干扰能力强，而且感应精度高，主要作用是通过光电转换将丝杆520上的机械几何位移量转换成脉冲或数字量，进而实现第二滑块230实时位置信息的获取，从而可以方便地控制第二滑块230在任意位置上停止，适应高度改变的提升控制要求。除此以外，还可以选用其他功能类似的传感器件，例如磁编码器等。

具体地，参照图3，通过检测第二滑块230的水平移动位置从而提供剪叉机构300的高度控制信号。其中，高度信号由以下公式确定；

y＝lsinα(1)

公式(1)中y为剪叉机构300在竖直方向的投影，l为第一主体310的臂长，α为第一主体310与底板210的水平夹角，可由以下公式确定：

公式(2)中x为剪叉机构300在水平方向投影，l为第一主体310的臂长。

由于第一主体310的臂长l是已知的，因此只要测量出x即可通过上述公式(1)(2)计算出剪叉机构300在竖直方向的投影值y。

在本实施例中，调节接近开关530的位置作为顶板110的最低位置限位信号，同时也是光电编码器540的原点信号。调节接近开关530的位置作为顶板110的最高位置限位信号。

在本实施例中电机510在力矩模式下可以对升降平台提供一定的辅助作用力，作用力的大小取决于电机510输出力矩的大小。优选地，不依靠电机510提供顶板110的提升力，电机510的力矩只要能够克服丝杆520及螺母231之间的转动摩擦力矩即可，因此电机510的功率可以较小。优选地，电机510也可以只作为顶板110位置的精确控制和位置保持使用。

需要补充说明的是，上述两个实施例中，可以采用现有技术中的工业控制系统接收接近开关530、光电编码器540等的信号，从而控制液压缸400或者电机510动作例如现有技术中的plc系统等，在此不对其原理进行赘述。

以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。