一种平衡升降装置的制作方法

本实用新型涉及运输机械技术领域，更具体地说，涉及一种平衡升降装置。

背景技术：

oled柔性液晶显示器是新兴的一种显示技术，与现有的液晶显示器相比，其最重要的特征在于，不仅能够平面显示，还能够弯曲变形，实现曲面显示。相比于普通的平板液晶显示器，其生产工艺流程大大简化，其能耗更低，寿命更长，将是未来显示技术发展的主流方向。

oled液晶显示器生产的环节中需要精确搬运大而薄的柔性基板，在传送过程中，一个关键问题是，不仅要能精确定位搬运，同时还要保证柔性基板的平整度，避免褶皱和气泡的产生，进而保证生产的合格率，降低成本。

目前oled生产过程中的传送方法为两类，一种是通过整体的吸板吸附片张，然后通过电机配合丝杠和导向机构直接驱动吸板，实现上下运动。这种结构中吸板一体化，刚性高，但是由于其驱动动力只有一个，驱动力不能均匀分布在吸板四周，加之一体化吸板重量大，因此传送系统刚性仍然较差，平行度无法保证。

例如已经公开的一种带有真空吸附的薄型产品转送装置(申请号：201420601563.1)，包括：横梁、输送面和托盘板，所述横梁靠近托盘板的一侧固定设置有导轨，所述导轨的侧面设置有滑块，该滑块可以沿着导轨滑动，所述滑块的中部固定设置有一根固定轴，固定轴的下方设置有旋转轴a，该旋转轴a可以绕着固定轴转动，所述旋转轴a的下方设置有一根机械臂，所述机械臂的一端固定于旋转轴a，另一端悬空于托盘板的上方，所述机械臂靠近托盘板一端的下侧面设置有一块吸盘板，所述吸盘板的下方设置有吸盘，所述吸盘采用伯努利吸盘。虽然是采用整体吸附，但是其安装部分采用悬臂式结构，对于大型薄片，根本无法保证其平衡性。

此外，目前的升降装置在进行升降时，若其升降台平行度得不到保证，那么其表面所安装的吸附工件的平行度同样无法得到控制。而升降台一旦与驱动部分安装好，若要再对其进行调整，相对较为繁琐。即便调整好，在使用时由于重力等因素的影响，很可能会产生再次倾斜等问题，对于要求较高的工件无法使用。

技术实现要素：

1.发明要解决的技术问题

本实用新型的目的在于克服现有技术中升降台的平整度不易调整的不足，提供了一种平衡升降装置。本实用新型采用多点同步驱动的方式，使升降台受力较为均匀，从而保证其平整度。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种平衡升降装置，包括电机、螺旋升降器和升降台，所述电机通过换向器和传动杆把动力传递至螺旋升降器，使其轴杆上下运动；所述螺旋升降器成对设置，并对称安装在顶板上；其轴杆与升降台连接，用于驱动升降台上下运动。

作为本发明更进一步的改进，所述螺旋升降器有两个，均位于升降台的纵向中截面上，通过单个电机驱动。

作为本发明更进一步的改进，所述螺旋升降器有四个，通过单个电机驱动或者是两个电机同步驱动。

作为本发明更进一步的改进，所述顶板与升降台之间配合安装有导向机构。

作为本发明更进一步的改进，所述导向机构包括安装在升降台上的导杆，以及安装在顶板上的滑套，所述导杆与滑套配合。

作为本发明更进一步的改进，多个所述导向机构关于升降台纵向中截面对称分布。

作为本发明更进一步的改进，所述升降台底部安装有平衡机构，包括平衡调节器和平衡座，所述平衡调节器上端安装在升降台上，其下端连接平衡座，平衡调节器用于调节平衡座姿态。

作为本发明更进一步的改进，所述平衡调节器关于平衡座的纵向中截面对称设置。

作为本发明更进一步的改进，所述平衡调节器为平衡气缸或螺纹调节装置或直线步进电机。

作为本发明更进一步的改进，所述平衡座与升降台之间安装有平衡导向机构，该平衡导向机构用于使平衡座沿垂线方向移动。

作为本发明更进一步的改进，所述平衡导向机构包括安装在平衡座上的导杆和安装在升降台上滑套，所述导杆与滑套相配合。

作为本发明更进一步的改进，所述平衡导向机构为直线轴承或直线导轨。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

(1)本实用新型的平衡升降装置，把两个螺旋升降器作为一对，通过该对螺旋升降器的设置，能够利用一个电机同时驱动多个螺旋升降器的升降，保证了升降台上两个提升点的同步性，使升降台受力较为均匀，从而能够提高其平衡度。

(2)本实用新型的平衡升降装置，顶板与升降台之间配合安装有导向机构。如果只是通过螺旋升降器进行提升，虽然保证了两者具有较好的同步性，但是依然难以保证上升过程中的振动等问题所造成的影响，而通过增加导向机构，则有助于提高结构的稳定性，同时有助于保证运动的方向性。

此外，当升降机构采用单动力驱动时，具有多个升降连接点，将其与平衡调节机构相配合，一方面保证了升降台的平衡性，另一方面保证了平衡座的平衡性，具有双重平衡效果，使结构的性能得到进一步改善。

(3)本实用新型的平衡升降装置，采用平衡调节器连接升降台和平衡座，在平衡座下表面安装吸附板，平衡调节器用于调节吸附板姿态，通过多点调节吸附板的平行度，保证在工件运送时其表面不会弯折形变。

附图说明

图1为平衡升降装置的结构示意图；

图2为带有双导向机构的平衡升降装置的结构示意图；

图3为带有四导向机构的平衡升降装置的结构示意图；

图4为双电机驱动两对螺旋升降器的装置结构示意图；

图5为单电机驱动两对螺旋升降器的装置结构示意图；

图6为平衡机构与升降机构的安装结构示意图。

示意图中的标号说明：1、升降机构；11、顶板；12、导向机构；13、螺旋升降器；14、电机；151、第一传动杆；152、换向器；153、第二传动杆；16、升降台；17、连接板；2、吸附板；21、间隙调节机构；3、平衡机构；31、平衡调节器；32、平衡导向机构；33、平衡座。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。

本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

实施例1

结合图1和图2，本实施例的一种平衡升降装置，包括电机14、螺旋升降器13和升降台16，电机14通过换向器152和传动杆把动力传递至螺旋升降器13，使其轴杆上下运动。

螺旋升降器13可以成对设置，并对称安装在顶板11上；其轴杆与升降台16连接，用于驱动升降台16上下运动。

具体地，在顶板11中部安装电机14，电机14可以水平安装，电机14的转轴通过换向器152引出两个垂直方向的传动杆，且传动杆水平设置。该换向器152可以设置在两个纵向中截面的相交位置，亦可以距离一侧相对较近，所引出的两根传动杆作为第一传动杆151，在两个第一传动杆151的外端连接螺旋升降器13。

换向器152和螺旋升降器13均可安装在顶板11上，并且螺旋升降器13与升降台16的连接点位于升降台16的纵向中截面上，且关于另一纵向中截面对称。把两个螺旋升降器13作为一对，通过该对螺旋升降器13的设置，能够利用一个电机14同时驱动两个螺旋升降器13的升降，保证了升降台16上两个提升点的同步性，从而能够提高其平衡度。

实施例2

本实施例的平衡升降装置，作为进一步改进，顶板11与升降台16之间配合安装有导向机构12。如果只是通过螺旋升降器13进行提升，虽然保证了两者具有较好的同步性，但是依然难以保证上升过程中的振动等问题所造成的影响，而通过增加导向机构12，则有助于提高结构的稳定性，同时有助于保证运动的方向性。

具体地，导向机构12包括安装在升降台16上的导杆，以及安装在顶板11上的滑套，导杆与滑套配合。针对该结构，本实施例优选采用直线轴承。即导杆为圆柱形，滑套采用直线滚珠滑套，从而限制导杆只能够沿直线滚珠滑套滑动。

结合图2，如果是采用两个导向机构12，则可以把其安装在与螺旋升降器13所在截面对称的纵向中截面上，形成十字结构，避免运动时晃动。

作为优选，还可以增加导向机构12，结合图3，例如设置四个导向机构12，对于矩形结构的升降台16，该导向机构12分设在升降台16的四角位置。该实施例中从四个方位对升降台16进行运动导向，同步提升效果可得到进一步加强。

实施例3

结合图4，本实施例的平衡升降装置，作为进一步改进，螺旋升降器13有四个，通过两个电机同步驱动，则每个电机14驱动一对螺旋升降器13。在该实施例中，可以通过向两个电机14传送同一执行信号控制其同步工作，进而带动两队螺旋升降器13同步工作。

电机14通过换向器152把动力传递至两个第一传动杆151，在两个第一传动杆151的外端连接螺旋升降器13，实现动力驱动。如图所示，通过该结构，左右两侧均形成一个完整的升降驱动部分。

由于设置有两队螺旋升降器13，在升降台16上形成四个提升点，采用对称分布结构把四个提升点形成一个矩形结构，从而能够保证整个升降台16受到较为均匀的提升力，不会因自身重力而产生形变或弯折。

进一步地，可以同时配合设置四个导向机构12，导向机构12可以设置在两个螺旋升降器13的中间位置，也可以依附螺旋升降器13设置。可以通过连接板17使各个导向机构12中的导杆顶端连接在一起，有助于提高结构强度，也能够使其保持一致性，该连接板17也可以采用框架结构的连接杆替代，通过连接杆把四个导杆相连接。

作为优选，本实施例中可以把导向机构12依附于螺旋升降器13设置。即每个螺旋升降器13对应一个导向机构12，由于距离较近，所产生的扭矩较小，该导向机构12能够对螺旋升降器13提升时所产生的升降台16形变进行限制。

实施例4

本实施例的平衡升降装置，作为进一步改进，螺旋升降器13有四个，通过单个电机驱动。

结合图,5，实施时，电机14的转轴通过换向器152引出两个垂直方向的传动杆，作为第一传动杆151，且传动杆水平设置。该换向器152可以设置在两个纵向中截面的相交位置，亦可以距离一侧相对较近，即两个第一传动杆151可以有一定的长短差别。在第一传动杆151外端设置另一换向器152，该换向器152上又引出有两个垂直的第二传动杆153，第二传动杆153也位于水平方向。在第二传动杆153的外端连接螺旋升降器13，则能够形成四个关于升降台16的纵向中截面对称分布的螺旋升降器13。

四个螺旋升降器13从四角对升降台16进行同步提升，从而使升降台16有较高平衡性，既不会因驱动部分不同步而引起的误差，又不会因自身重力等因素而产生局部的形变。

作为优选，本实施例中可以把导向机构12依附于螺旋升降器13设置。即每个螺旋升降器13对应一个导向机构12，由于距离较近，所产生的扭矩较小，该导向机构12能够对螺旋升降器13提升时所产生的升降台16形变进行限制。

以上各实施例在具体使用时，可以在升降台16上安装阵列排布的吸盘或者是整体结构的吸附板，例如采用微孔陶瓷吸附板，通过升降结构的改进，提高了升降台的平整度，避免在升降环节对产品产生质量上的影响。

实施例5

结合图5、图6，本实施例的平衡升降装置，作为进一步改进，本实施例升降台16底部安装有平衡机构3，平衡机构3主要包括平衡调节器31和平衡座33，平衡调节器31上端安装在升降台16上，其下端连接平衡座33，平衡座33下表面安装吸附板2，平衡调节器31用于调节平衡座33的姿态。

根据所针对的平衡座33的形状，本实施例中所设置平衡调节器31可以成多点设置，例如平衡座33为三角形，可以在三个顶角处设置平衡调节器31，当有一侧倾斜时，通过平衡调节器31能够调节其高度，从而改变其姿态。如果是四边形，则可以把平衡调节器31设置在其四个角，并不完全要求是对称结构，只要能够实现其所对应侧的高度调节即可。

具体地，平衡调节器31可以为平衡气缸或螺纹调节装置或直线步进电机，也可以采用电机驱动的齿轮结构进行调节，没有具体限制。优选地，本实施例采用螺纹调节装置作为平衡调节器31，可以在升降台16上设置可转动螺帽，螺杆下端与平衡座33上的铰接座铰接连接(图中未展示)，通过转动螺帽，能够调节平衡座33升降。

此外，为了避免使用过程中的松动，可以在螺纹调节装置上设置对应的锁紧部件，例如采用销钉锁紧，或者是采用双螺母防松等结构进行锁紧。为了达到较高的精度，该螺纹调节装置可以采用微型螺纹来提高精度，至于微型螺纹以及锁紧部件，在现有技术中其他领域有一定的应用，可以采用现有技术中产品，不再赘述。

使用时，可以通过升降机构把平衡座下降到一定的高度，使其与下方的平台面留有一定间隙，检测平衡座四周底面与平台面间隙高度，对于存在的高度差，通过平衡调节器31进行调整，使其处于水平姿态，进而可以保证升降台上所安装的吸盘或者是吸附板处于同一平面，保证其吸附面位于同一平面内，然后可进行薄片工件的吸附传送。

实施例6

本实施例的平衡升降装置，其平衡调节器31为平衡气缸，例如采用重力平衡气缸。平衡气缸是利用重物的重力和气缸内压力达到平衡来实现将重物提升或下降的气动搬运设备。一般一个平衡缸会有两个平衡点，分别是重载平衡和空载平衡。

具体设置时，平衡气缸上端与升降台16固定连接，其下端的活塞杆端部与平衡座33铰接连接，通过改变平衡气缸的供气气压，可以调节其伸缩长度，实现距离调整。

本实施例中吸附板16可以是通过在平板上阵列多个微孔形成，微孔空间连通至抽气腔，通过对抽气腔内抽真空实现负压状态，从而吸附工件。

实施例7

本实施例的平衡升降装置，为了保证其能够对大型的平衡座33实现较好的平衡，平衡调节器31可以设置在边缘以及总中部位置。在侧部设置有两列平衡调节器31，每列有3个，在中截面位置上设置有2个平衡调节器31，且其与侧部的平衡调节器31错开设置，以保证对整个面的平衡效果。

对于三角形或圆形或梯形等形状的吸附板进行固定时，可以把平衡座33设置为对应形状，并根据需要设置多个平衡调节器31，能够充分调节整个面板的平面度。对于一些不规则的结构，还可以采用例如矩形的结构进行调整，即采用矩形结构的平衡座33，把不规则的吸附板安装在平衡座33底部，由于平衡座33便于调平，对应的吸附板的平衡性得到保证。

实施例8

本实施例的平衡升降装置，结合以上实施例，平衡座33上表面安装有平衡导向机构32，该平衡导向机构32的导杆与升降台16配合。

作为一种实施方式，平衡导向机构32的导杆下端固定在平衡座33上表面，在升降台16上对应位置，开设有圆孔，可以在圆孔中安装滑套，导杆与滑套配合，使其能够上下滑动。

在位置排布方面，可以使平衡导向机构32关于平衡座33的纵向中截面对称设置，例如同一纵向中截面两侧分别设置两个平衡导向机构32，也可以同时在中截面位置处增设两个平衡导向机构32。

平衡导向机构32在于使平衡调节器31进行调解时，平衡座33的局部微小变化是按照设定方向进行的，因此，作为优选，可以针对每个平衡调节器31，附属设置一个平衡导向机构32，局部调节得到较为精确的控制，从而可避免局部形变而引起的导向误差。

具体实施时，该平衡导向机构32还可以采用直线轴承，或直线导轨等结构。直线轴承的中心轴可以采用圆杆或者是花键杆。直线导轨的形状也可以根据实际需要，导杆采用圆杆或方杆或工字型杆等结构。

实施例9

本实施例的平衡升降装置，其基本结构与上述实施例相同，平衡调节器31可以采用直线步进电机作为替代。

直线步进电机能够把转动转化为直线运动，而且其运动量能够通过程序控制，能够实现较为精准的高度调节，因而可以用作本实施例中的平衡调节。具体设置时，可以把直线步进电机安装在升降台16底面，其轴端与平衡座33上表面

作为优选，直线步进电机的轴端也是与平衡座33铰接连接，并配合使用平衡导向机构32，使其能够精确的进行调节。

此外，具体使用时，如果是在平衡座33底面安装吸附板2，还可在平衡座33外周侧壁设置间隙调节机构21，避免调节时发生碰撞。上述各实施例中所指的平衡座33可以是为了安装吸盘或者是吸附板所设置的平台。还可以是指吸附材料安装用的基板，在该情况下，可以看做是带有基板的吸附板直接与平衡调节器31和平衡导向机构32连接。

针对以上实施例，调节过程如下：电机驱动螺旋升降器带动升降台和陶瓷吸附板2向下运动到薄片工件上方一定距离，通过间隙调节机构21确定上下两个大面的间隙一致，然后通过调节重力平衡气缸的气压，校正微孔陶瓷吸附板的姿态，保证间隙的一致性。

正常工作时，电机驱动螺旋升降器带动整体上下运动，通过自身的闭环位置控制方式，实现精确的定位。然后通过微孔陶瓷吸附板将薄片整体吸起，最后整体抬升，进行下一步的水平搬运。进行水平搬运时，可以是把升降装置安装在水平传送机构上，水平传送机构包括轨道以及与之配合的移动部分，把升降台与移动部分相连接，则可以利用升降机构把工件吸附升高，再利用水平传送机构把工件运送至指定位置。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。