一种单驱动的具升降及移动功能的连杆结构的制作方法

1.本发明涉及自动化的技术领域，尤其涉及一种单驱动的具升降及移动功能的连杆结构。


背景技术：

2.为实现水平移动及垂直升降的功能，现有技术一般都需要用到两个动力，其中一个动力用于驱动部件作水平移动，另一个动力用于驱动部件作垂直升降，对于动力选择上来说，其中气缸和电机直连丝杠这两种装置都是最常用的。然而，对于空间紧凑又需要实现水平移动和垂直升降两种动作的功能需求，采用两个动力的结构设计是无法满足的，因此两个动力占用较大的空间体积，另外两个动力所花费的成本也较高。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种单驱动的具升降及移动功能的连杆结构，主要解决现有技术在空间较为紧凑的前提下无法实现水平移动及垂直升降的技术问题。
4.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
5.一种单驱动的具升降及移动功能的连杆结构，包括：
6.基座；
7.连杆组件，包括依次转动连接的滑座、第一连杆、升降构件和第二连杆，并且，所述滑座远离所述第一连杆的一端与所述第二连杆远离所述升降构件的一端转动连接，以使所述连杆组件构成具有形变特性的四边形结构，所述滑座滑动连接于所述基座；
8.驱动机构，包括驱动器及传动机构，所述传动机构连接所述驱动器及所述连杆组件，所述传动机构用于使所述升降构件相对于所述滑座上升至最高点；所述驱动器用于通过所述传动机构驱动所述连杆组件沿第一方向或与所述第一方向相反的第二方向作直线移动；
9.第一阻挡件，连接于所述基座，且设于所述连杆组件沿所述第一方向移动的路径上，用于阻挡所述升降构件，以使位于最高点的所述升降构件能够逐渐向所述滑座靠近并下降至所需的预设高度；
10.第二阻挡件，连接于所述基座，且设于所述连杆组件沿所述第二方向移动的路径上，用于阻挡所述滑座，以使位于最高点的所述升降构件能够逐渐向所述滑座靠近并下降至初始的原位高度。
11.在其中一个实施例中，所述传动机构包括转接块、驱动杆及弹性件；
12.所述驱动器连接所述转接块并用于驱动所述转接块沿所述第一方向或所述第二方向作直线移动；
13.所述驱动杆的一端转动连接于所述转接块，所述驱动杆的另一端转动连接于所述第一连杆或所述第二连杆；
14.所述弹性件连接于所述转接块及所述滑座，所述弹性件用于向所述滑座施加指向
所述第二方向的作用力，所述弹性件用于向所述转接块施加指向所述第一方向的作用力。
15.在其中一个实施例中，所述转接块滑动连接于所述基座，且所述转接块相对于所述基座滑动的方向与所述滑座相对于所述基座滑动的方向相互平行。
16.在其中一个实施例中，所述基座上连接有直线导轨，所述直线导轨的长度方向沿所述第一方向设置，所述转接块及所述滑座均滑接于所述直线导轨。
17.在其中一个实施例中，所述转接块与所述驱动杆的连接处位于所述滑座的第二方向上，所述弹性件为拉簧。
18.在其中一个实施例中，所述升降构件包括升降主体及滚轮，所述滚轮转动连接于所述升降主体，所述第一阻挡件设于所述滚轮沿所述第一方向移动的路径上。
19.在其中一个实施例中，所述升降主体包括相连的升降本体及安装座，所述滚轮与所述安装座转动连接，所述安装座上开设有调节孔，所述调节孔延伸的调节方向指向所述第一方向。
20.在其中一个实施例中，所述驱动器为单轴驱动器，所述驱动器包括相连的驱动主体及传动件，所述驱动主体用于驱动所述传动件沿所述第一方向或所述第二方向作直线移动，所述驱动主体及所述传动件中的其一连接于所述基座，另一连接于所述转接块。
21.在其中一个实施例中，所述驱动器为气缸。
22.与现有技术相比，本发明提供的单驱动的具升降及移动功能的连杆结构至少具有以下的有益效果：
23.作业时，驱动器通过传动机构驱动连杆组件沿第一方向或第二方向作直线移动，相当于，驱动器能够带动升降构件沿第一方向或第二方向作直线移动，此时实现了升降构件水平移动的功能。具体而言，当连杆组件在驱动器的驱动下沿第一方向运动的过程中碰到第一阻挡件时，由于四边形结构的形变特性，此时第一连杆和第二连杆将都会相对于滑座转动，使得升降构件由最高点逐渐向滑座靠近并下降至所需的预设高度值；当连杆组件在驱动器的驱动下沿第二方向复位的过程中，升降构件又会在传动机构的带动下重新回到最高点，当滑座碰到第二阻挡件时，由于四边形结构的形变特性，此时第一连杆和第二连杆也会相对于滑座转动，使得升降构件由最高点逐渐向滑座靠近并下降到初始的原位高度值。由此可见，本技术方案只采用一个驱动器就能够使升降构件同时实现水平移动及垂直升降的功能，所以本技术方案能够满足对于空间紧凑要求较高的又需同时实现水平移动及垂直升降的设计需求，而且还大幅降低了实现水平移动及垂直升降功能的成本。
附图说明
24.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
25.图1为本技术实施例提供的一种单驱动的具升降及移动功能的连杆结构处于原始位置的结构简图；
26.图2为图1所示结构的具体结构示意图；
27.图3为本技术实施例提供的一种单驱动的具升降及移动功能的连杆结构处于中间
位置的结构简图；
28.图4为图3所示结构的具体结构示意图；
29.图5为本技术实施例提供的一种单驱动的具升降及移动功能的连杆结构处于最终位置的结构简图；
30.图6为图5所示结构的具体结构示意图。
31.其中，图中各附图标记：
32.10、基座；101、直线导轨；102、滑块；
33.20、连杆组件；201、滑座；202、第一连杆；203、升降构件；2031、升降主体；20311、升降本体；20312、安装座；203121、调节孔；2032、滚轮；204、第二连杆；
34.30、驱动机构；301、驱动器；3011、驱动主体；3012、传动件；302、传动机构；3021、转接块；3022、驱动杆；3023、弹性件；
35.40、第一阻挡件；50、第二阻挡件。
具体实施方式
36.为了使本技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
37.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
38.需要理解的是，术语、“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”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技术和简化描述，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技术的限制。
39.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
40.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。
41.请一并参阅图1和图2，本实施例提供一种单驱动的具升降及移动功能的连杆结构，包括基座10、连杆组件20、驱动机构30、第一阻挡件40和第二阻挡件50。
42.其中，基座10上安装有直线导轨101，直线导轨101的长度方向和第一方向相互平行，直线导轨101上滑接有滑块102，滑块102可以沿着图1及图2中所示的第一方向或第二方向自由滑动。
43.其中，连杆组件20包括滑座201、第一连杆202、升降构件203和第二连杆204。其中滑座201的一端和第一连杆202的一端于图1中的c处相铰接，滑座201的另一端和第二连杆204的一端于图1中的d处相铰接，第一连杆202远离滑座201的一端和升降构件203的一端于图1中的a处相铰接，第二连杆204远离滑座201的一端和升降构件203的另一端于图1中的b
处相铰接。通过采用上述的结构设计，使得滑座201、第一连杆202、升降构件203和第二连杆204共同构成了具有形变特性的四边形结构，具体而言，当第一连杆202绕图1中的c点相对于滑座201转动且第二连杆204绕图1中的d点相对于滑座201转动时，升降构件203能够靠近或远离滑座201，即，升降构件203能够作上升运动或下降运动。进一步而言，滑座201固定在上述的滑块102上，使得连杆组件20能够整体沿第一方向或第二方向自由滑动。但是，本技术的滑座201不限于采用直线导轨101和滑块102的结构实现沿第一方向或第二方向移动的功能，于其他实施例，滑座201也可以通过采用导杆的方式实现沿第一方向或第二方向移动的功能。
44.其中，驱动机构30包括相连的驱动器301和传动机构302，传动机构302连接连杆组件20，驱动器301用于通过传动机构302带动连杆组件20整体沿第一方向或第二方向作直线移动，而传动机构302起到使升降构件203相对于滑座201上升到最高位置的作用，以便于后续连杆组件20沿第一方向移动至工作位置时升降构件203能够触碰到第一阻挡件40而逐渐下降，还便于连杆组件20沿第二方向移动复位时升降构件203能够下降到初始的原始位置。具体而言，若没有传动机构302，连杆组件20沿第一方向或第二方向作直线移动的过程中，第一连杆202和第二连杆204有可能自发地相对于滑座201作转动，此时升降构件203相对于滑座201的距离也会发生变化，因此，传动机构302能够使升降构件203保持在最高的位置，从而避免连杆组件20在没有触碰到第一阻挡件40或第二阻挡件50之前而自发地发生形变。
45.请再次参阅图1和图2，为实现传动机构302的上述作用，本实施例的传动机构302具体包括转接块3021、驱动杆3022和弹性件3023。其中转接块3021和上述的驱动器301连接，驱动器301能够带动转接块3021沿第一方向或第二方向作直线移动，为确保运动的准确性，转接块3021也是通过滑块102滑接于直线导轨101。而驱动杆3022的一端于图1中的e处铰接于转接块3021，驱动杆3022的另一端于图1中的f处铰接于第一连杆202或第二连杆204，弹性件3023则连接转接块3021和滑座201，弹性件3023具有弹性，弹性件3023能够对滑座201施加一个指向第二方向的作用力，并且，弹性件3023还能够对转接块3021施加一个指向第一方向的作用力，从而使得转接块3021和滑座201有相互靠近的运动趋势，进而使得驱动杆3022能够通过推动第一连杆202或第二连杆204使升降构件203始终保持在最高的位置，只有当转接块3021和滑座201受外力而相互远离时，升降构件203才会相对于滑座201下降，于本实施例中，弹性件3023优选为拉簧，弹性件3023一端的挂钩挂在滑座201上，弹性件3023另一端的挂钩挂在转接块3021上。于其他实施例，弹性件3023也可以是弹簧。
46.于本实施例，上述的驱动器301优选为单轴驱动器，即驱动器301包括相连的驱动主体3011和传动件3012，驱动主体3011固定在基座10上，传动件3012和上述的转接块3021固定连接，驱动主体3011能够驱动传动件3012沿第一方向或第二方向作直线移动，传动件3012又会带动转接块3021沿第一方向或第二方向作直线移动，转接块3021又会通过驱动杆3022拉动或推动连杆组件20沿第一方向或第二方向作直线移动。当然，驱动主体3011也可以和转接块3021固定连接，传动件3012固定在基座10上，此时一样可以实现带动连杆组件20沿第一方向或第二方向作直线移动的功能。另外，本实施例的驱动器301优选为气缸，驱动主体3011为缸体，传动件3012为活塞杆。于其他实施例，驱动器301可以为电机直连丝杆的丝杆模组、传动带模组或直线电机。
47.请一并参阅图5和图6，第一阻挡件40设于连杆组件20沿第一方向移动的路径上，
第一阻挡件40用于阻挡升降构件203，使升降构件203不能继续沿第一方向移动。
48.请再次一并参阅图1和图2，第二阻挡件50设于连杆组件20沿第二方向移动的路径上，第二阻挡件50用于阻挡滑座201，使滑座201不能继续沿第二方向移动。
49.本实施例的单驱动的具升降及移动功能的连杆结构的具体工作原理可通过以下五段进行详细阐述：
50.请一并参阅图1和图2，图1和图2所示为该连杆组件20的初始位置，此时驱动器301对转接块3021施加向第二方向的作用力，此时滑座201被第二阻挡件50阻挡，弹性件3023无法拉动滑座201继续沿第二方向前进，换而言之，此时的弹性件3023处于拉伸状态，转接块3021和滑座201距离较远，驱动杆3022拉动第一连杆202和第二连杆204相对于滑座201向第二方向转动了一定的角度，使得升降构件203较为靠近滑座201并相对于滑座201处于初始的原位高度；
51.请一并参阅图3和图4，此时驱动器301拉动转接块3021沿第一方向移动了一段距离，从而带动了连杆组件20沿第一方向移动了一段距离，但是，此位置的连杆组件20还没有碰到第一阻挡件40，相当于此时的滑座201沿第一方向远离了第二阻挡件50，并且，在弹性件3023的作用力下，与图2所示的结构相比，图3和图4中的转接块3021和滑座201之间的距离更加靠近了，在驱动杆3022的推动下，第一连杆202和第二连杆204相对于滑座201向第一方向转动了一定的角度，此时升降构件203相对于滑座201上升到最高的位置点，此时弹性件3023可以为原长状态，也可以为预拉的状态；
52.请一并参阅图5和图6，相对于图3和图4所示的连杆组件20所处的位置而言，此时驱动器301继续拉动转接块3021沿第一方向移动了一段距离，从而带动了连杆组件20沿第一方向移动了一段距离，并且，此时连杆组件20已经碰到了第一阻挡件40，此时第一阻挡件40对升降构件203施加向第一方向的作用力，而由于连杆组件20的形变特性，所以此时升降构件203带动第一连杆202和第二连杆204相对于滑座201向第一方向转动了一定的角度，从而使得升降构件203较为靠近滑座201并相对于滑座201处于预设的高度值，此时可利用升降构件203去对某个物体施加向下的作用力，以实现压合某个物体的功能。更具体的，由于连杆组件20的形变特性，此时第一连杆202和第二连杆204推动滑座201远离了转接块3021一段距离，即此时的弹性件3023处于拉伸状态；
53.请再次一并参阅图3和图4，复位时，驱动器301推动转接块3021沿第二方向移动了一段距离，从而带动了连杆组件20沿第二方向移动了一段距离，但是，此时的连杆组件20还没碰到第二阻挡件50，在弹性件3023的作用力下，滑座201和转接块3021又相互靠近了一段距离，此时驱动杆3022推动第一连杆202和第二连杆204相对于滑座201向第一方向转动了一定的角度，使升降构件203相对于滑座201重新回到了最高的位置点；
54.请再次一并参阅图1和图2，相对于图3和图4所示的连杆组件20所处的位置而言，此时驱动器301继续拉动转接块3021沿第二方向移动了一段距离，从而带动了连杆组件20沿第二方向移动至初始的位置，此时由于第二阻挡件50对滑座201进行了阻挡，所以在驱动器301的作用下，转接块3021远离了滑座201，此时驱动杆3022拉动第一连杆202和第二连杆204相对于滑座201向第二方向转动了一定的角度，使升降构件203相对于滑座201重新下降到原位高度，在连杆组件20沿第二方向作移动复位的过程中，升降构件203的逐渐下降能够避让外界的零部件，使升降构件203能够收容在紧凑的空间内，从而满足对于部件空间紧凑
要求极高的设计要求。
55.进一步的，请参阅图2，升降构件203包括升降主体2031和滚轮2032，滚轮2032转动连接于升降主体2031，上述的第一阻挡件40设于滚轮2032沿第一方向移动的路径上，通过设置滚轮2032，当升降构件203撞到第一阻挡件40后，滚轮2032将沿着第一阻挡件40的外壁逐渐下滑且相对于升降主体2031作转动，换而言之，当升降构件203撞到第一阻挡件40后，升降主体2031能够以滑动摩擦的形式逐渐下降，避免升降主体2031和第一阻挡件40之间由于磨损过大而影响运动精度。该升降主体2031的下降能够用于对某个物体施加向下的作用力，从而实现压合物体的功能。
56.更进一步的，请再次参阅图2，升降主体2031还包括升降本体20311和安装座20312，该升降本体20311和安装座20312固定连接，安装座20312用于安装滚轮2032，并且，安装座20312上开设有调节孔203121，该调节孔203121为腰型孔，调节孔203121的调节方向和第一方向平行，用于沿第一方向或第二方向调节滚轮2032在安装座20312上的相对位置，从而调节升降本体20311相对于滑座201下降的高度值。
57.综上所述，本技术方案只采用一个驱动器301便能使升降构件203同时实现水平移动及垂直升降的功能，所以本技术方案能够满足对于空间紧凑要求较高的又需同时实现水平移动及垂直升降的设计需求，而且还大幅降低了实现水平移动及垂直升降功能的成本。
58.以上仅为本发明的较佳实施例而已，仅具体描述了本发明的技术原理，这些描述只是为了解释本发明的原理，不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处解释，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进，及本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其他具体实施方式，均应包含在本发明的保护范围之内。