自动升降台的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种自动升降台，包括控制箱、驱动机构、导向机构、运动平台和限位开关，所述控制箱包括箱体、PLC、步进电机驱动器和显示器；所述驱动机构包括链条、以及带动所述链条往复移动的驱动电机组；所述运动平台通过设于其上的导向臂与导向机构相配合；所述导向机构包括导向杆、以及固定设置在所述导向杆两端的上支承架和下支承架；所述限位开关包括分别设置在所述运动平台上升和下降极限位置的上限位开关和下限位开关。本实用新型能够实现连续位置测量和显示，实现位置精确控制，同时，可自动运行，成本低廉。
【专利说明】自动升降台
【技术领域】
[0001]本实用新型具体涉及一种自动升降台。
【背景技术】
[0002]目前在用的大行程升降台有电动、机械、液压和气动等多种方式，一般不具有连续位置测量功能，不能精确控制升降台的位置。例如，在用的升降电梯是采用电机驱动、智能控制的方式，升降行程大，自动化程度高，但是只能停靠固定楼层，没有实时位置显示；而在用的三坐标测量仪具有非常高的测量精度，但成本高，难以实现大行程测量。
实用新型内容
[0003]本实用新型要解决的技术问题在于提供一种自动升降台，它能够实现连续位置测量和显示，实现位置精确控制，同时，可自动运行，成本低廉。
[0004]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:自动升降台，包括控制箱、驱动机构、导向机构、运动平台和限位开关，其中:所述控制箱包括箱体、设置在所述箱体内的PLC和步进电机驱动器、以及设置在所述箱体外侧并与所述PLC相连接的显示器，所述PLC与步进电机驱动器相连接；所述驱动机构包括链条、以及带动所述链条往复移动的驱动电机组，所述步进电机驱动器与驱动电机组相连接，所述链条的一端固定设置在运动平台的上方，另一端固定设置在运动平台的下方；所述运动平台通过设于其上的导向臂与导向机构相配合，并且沿着所述导向机构上下移动；所述导向机构包括导向杆、以及固定设置在所述导向杆两端的上支承架和下支承架，所述导向臂与导向杆相配合，所述驱动电机组固定设置在上支承架上；所述限位开关包括分别设置在所述运动平台上升和下降极限位置的上限位开关和下限位开关，所述上限位开关和下限位开关分别与控制箱连接并受所述控制箱控制对运动平台的位置进行校准。
[0005]按上述技术方案，所述驱动机构还包括张紧链轮组，所述张紧链轮组固定设置在下支承架上，所述链条与张紧链轮组连接。
[0006]按上述技术方案，所述链条的一端与运动平台的上方之间通过调节机构连接，所述调节机构包括依次连接的插销、接头、锁紧螺母、左右螺纹套、锁紧左螺母和连接件。
[0007]按上述技术方案，所述链条的数量为两个，位于运动平台的两侧。
[0008]按上述技术方案，所述导向杆的数量为2个。
[0009]按上述技术方案，所述导向臂的数量为4个，每根所述导向杆与两个导向臂相配
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[0010]按上述技术方案，所述运动平台包括车架、轴承座和直线轴承，所述导向臂设置在车架上，所述直线轴承套装在导向臂上，并通过所述轴承座固定连接在车架上。
[0011]按上述技术方案，所述车架的上下两端在靠近限位开关的一侧分别设有限位触碰板，所述限位触碰板与限位开关上横向安装的行程杆接触时，限位开关接通对运动平台的位置进行核准。[0012]按上述技术方案，还包括设置在所述导向杆上的限位套，所述限位套分别位于在上支承架与上限位开关之间、下支承架与下限位开关之间，所述限位套的结构为带法兰的圆筒结构、或固定设置在导向杆上的带法兰结构，所述限位套的法兰上设有橡胶减震垫。
[0013]按上述技术方案，还包括悬挂电缆，所述悬挂电缆的一端与控制箱连接，另一端与运动平台连接，所述悬挂电缆的中部设有电缆夹持器。
[0014]本实用新型，具有以下有益效果:能够实现连续位置测量和显示，实现位置精确控制，同时，可自动运行，成本低廉，本实用新型的行程可达到20 m以上。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中:
[0016]图1是本实用新型实施例的结构示意图；
[0017]图2为驱动机构的结构示意图；
[0018]图3为驱动电机组的结构示意图；
[0019]图4为张紧链轮组的结构示意图；
[0020]图5为导向机构的结构示意图；
[0021]图6为运动平台的结构示意图；
[0022]图7为图6的A向视图；
[0023]图8为限位套的结构示意图。
[0024]图中:1_控制箱，2-上限位开关，3-扎带，4-电缆夹持器，5-悬挂电缆，6-下限位开关，7-导向机构，8-运动平台，9-限位套，10-驱动机构，101-驱动电机组，102-张紧链轮组，11-上支承架，12-开口销，13-套环，14-卡环，15-导向杆，16-螺母，17-下支承架，18-链条，19-插销，20-接头，21-锁紧螺母，22-左右螺纹套，23-锁紧左螺母，24-连接件，25-锁紧大螺母，26-传动轴，27-链轮I，28-键，29-螺钉，30-轴承压盖，31-轴用档圈，32-齿轮I，33_轴承I，34-导电密封圈，35-螺栓，36-支架，37-销，38-步进电机，39-电机支座，40-螺钉，41-齿轮II，42-底板，43-链轮轴，44-轴承II，45-链轮II，46-隔圈，47-轴承座，48-限位触碰板，49-车架，50-直线轴承，51-绑带，52-半卡套，53-橡胶减震垫。
【具体实施方式】
[0025]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0026]在本实用新型的较佳实施例中，如图1至图8所示，自动升降台，包括控制箱1、驱动机构10、导向机构7、运动平台8和限位开关。控制箱I包括箱体、设置在箱体内的PLC和步进电机驱动器、以及设置在箱体外侧并与PLC相连接的显示器，PLC与步进电机驱动器相连接，控制箱I的箱体内还设有滤波器和电源模块。驱动机构10包括链条18、以及带动链条18往复移动的驱动电机组，步进电机驱动器与驱动电机组相连接并控制驱动电机组运转，链条18的一端固定设置在运动平台8的上方，另一端固定设置在运动平台8的下方，链条18与运动平台8的固定点位于运动平台的重心截面内。运动平台8通过设于其上的导向臂与导向机构7相配合,并且沿着导向机构7上下移动。导向机构7包括导向杆15、以及固定设置在导向杆15两端的上支承架11和下支承架17，导向臂与导向杆15相配合，驱动电机组固定设置在上支承架11上。限位开关为钢滚轮直动式机械接触开关，限位开关上的行程杆横向安装，限位开关包括分别设置在运动平台8上升和下降极限位置的上限位开关2和下限位开关6，运动平台上升和下降的极限位置，由PLC根据位移测量结果进行控制，使其不超越限位开关的工作位置，上限位开关2和下限位开关6分别与控制箱I连接并受控制箱I控制对运动平台8的位置进行校准，以消除位移测量的累积误差。
[0027]如图2所示为驱动机构10的结构示意图，驱动机构10包括驱动电机组101、链条18、张紧链轮组102和调节机构，驱动电机组101固定在上支承架11上，驱动链条18升降，从而带动运动平台8升降，在本实施例中，链条18的数量为两个，分列运动平台8的两边，张紧链轮组102固定设置在下支承架17上，链条18与张紧链轮组102连接，张紧链轮组102使运动平台在升降的任何位置，保持链条18的松紧程度不变，防止链条的松脱、卡挂，调节机构设置在链条18的一端与运动平台8的上方之间，可调整两边链条18的平衡和松紧，调节机构包括插销19、接头20、锁紧螺母21、左右螺纹套22、锁紧左螺母23和连接件24，左右螺纹套22的一端为左螺纹，另一端为右螺纹，左右旋转左右螺纹套22时，接头20和连接件24分别相对左右螺纹套22旋入或旋出，从而达到调节链条18长度的作用，调好后，分别用锁紧螺母21和锁紧左螺母23对接头20和连接件24锁紧固定。
[0028]如图3所示为驱动电机组101的结构示意图，驱动电机组101包括步进电机38、电机支座39、齿轮I 32、齿轮II 41、传动轴26、锁紧大螺母25和链轮I 27等部分，链条18与链轮I 27相啮合，链条18的数量为两个，相应的链轮I 27的数量也为两个，步进电机38安装在电机支座39上，再固定在底板42上，齿轮I 32安装在步进电机38的轴上，齿轮II 41和链轮I 27安装在传动轴26上，步进电机转动时，带动齿轮I 32 —起转动，齿轮I 32再驱动齿轮II 41和链轮I 27 —起转动，进而驱动链条18升降，传动轴26通过轴承I 33、轴承压盖30构成轴系，轴承压盖30与传动轴26之间设有导电密封圈34，轴承压盖30通过螺钉29固定在支架36上，支架36通过螺栓35固定在底板42上，齿轮I 32与步进电机38的轴上之间、齿轮II 41与传动轴26之间通过键28实现周向定位，齿轮II 41与传动轴26之间通过轴用档圈31实现轴向定位。
[0029]如图4所示为张紧链轮组102的结构示意图，张紧链轮组102由链轮轴43、轴承
II44、链轮II 45、隔圈46和螺母47组成，依图示顺序装配。
[0030]如图5所示为导向机构7的结构示意图，导向机构7采用双导向杆设计，即导向杆15的数量为2个，导向臂的数量为4个，每根导向杆15与两个导向臂相配合，导向杆15是实心轴或空心轴，可以是整根结构，也可以是接长结构，导向杆15的两端分别固定在上支承架11和下支承架17上，导向杆15与上支承架11和下支承架17可以采用卡套连接或螺纹连接。采用卡套机构连接时，在导向杆15的端部开有环形槽，导向杆15带环形槽的端部伸进上支承架11或下支承架17的的孔中，再将两个半环形的卡环14卡入导向杆15的环形槽中，再用带挡边的套环13套紧两个半环形的卡环14，使其套装为一体，再在套环13带挡边的一遍安装开口销12，对卡环14固定，防止套环13的脱出。采用螺纹连接，导向杆带螺纹的端部伸进上支承架11或下支承架17的孔中，并用螺母16拎紧固定。导向杆15与上支承架11及下支承架17之间可同时采用卡套连接或者螺纹连接的方式，也可以一端采用螺纹连接、另一端卡套连接的方式。[0031]如图6-图7所示，为运动平台8的结构示意图，运动平台8是承载工作设备的框架，由型材和加工件焊接而成，附含有四个导向臂，与导向机构的导杆配合。运动平台8包括车架49、轴承座47和直线轴承50，导向臂设置在车架49上，直线轴承50套装在导向臂上，并通过轴承座47固定连接在车架49上。车架49为型材焊接而成，或由各种机械零件组装而成，轴承座47通过螺钉40和销37与车架49连接，直线轴承50通过螺钉40和车架49连接。车架49的上下两端在靠近限位开关的一侧分别设有限位触碰板48，限位触碰板48带有导向斜面，上限位开关2或下限位开关6的行程杆进入限位触碰板的平面段后，即不再产生压缩，从而保护限位开关，限位触碰板48与限位开关上横向安装的行程杆接触时，限位开关接通的一瞬间，对运动平台的位置进行校准，消除位移测量的累积误差。当位移测量值因累积误差过大，造成运动平台上升或下降超过限位开关时，运动平台的限位触碰板将触碰限位开关的行程杆，使限位开关接通，在此情况下，一方面限位开关对运动平台的位置进行校准，另一方面，PLC将对步进行停机控制，只允许运动平台反向运动。
[0032]如图8所示，优选的，本实用新型还包括设置在导向杆15上的限位套9，以进行机械限位，防止运动平台因惯性过大，越过限位开关后损坏其他设备。限位套9共4个，两根导向杆15的上下两端各I个，具体位于上支承架11与上限位开关2之间、下支承架17与下限位开关6之间，限位套9的结构为带法兰的圆筒结构、或固定设置在导向杆15上的带法兰结构，限位套9的法兰上设有橡胶减震垫。限位套9由半卡套52、绑带51和橡胶减震垫53组成,在导向杆15的对应部位开有环形槽,两半圆结构的半卡套52卡入导向杆15的环形槽中，通过绑带51扎紧，构成一个整圆，在半卡套52的上方，装有橡胶减震垫53，起减震缓冲作用。
[0033]如图1所示，优选的，本实用新型还包括悬挂电缆5，用于给运动平台8上的工作设备进行供电或通信。悬挂电缆5的一端与控制箱I连接，另一端与运动平台8连接，悬挂电缆5的中部设有电缆夹持器4，悬挂电缆5通过扎带3与电缆夹持器4固定，电缆夹持器4与运动平台8之间的部分电缆为活动电缆，可随运动平台上下运动，悬挂电缆5的外部套有柔性金属软管，一般为金属波纹管或金属螺旋管，适用于强电磁环境。
[0034]本实用新型的工作原理是:当运动平台8需要升降一定的距离时，PLC经过解算，向步进电机驱动器发出运转脉冲个数指令N，步进电机驱动器控制驱动电机组101运转，驱动电机组101通过链条18带动运动平台8沿导向杆15做升降运动,驱动电机组101的步进电机38运转的脉冲个数n与运动平台8行进距离L之间有如下对应关系:L=2 nD/ (iN)。
[0035]其中，L-运动平台行进距离；
[0036]n-步进电机实际运转的脉冲个数；
[0037]D-链轮分度圆；
[0038]1-传动机构传动比；
[0039]N-步进电机运转一周转动的脉冲个数。
[0040]根据以上对应关系，PLC进行位移测量和记录，并传给显示器进行位移显示。
[0041]应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。
【权利要求】
1.一种自动升降台，其特征在于，包括控制箱、驱动机构、导向机构、运动平台和限位开关，其中:所述控制箱包括箱体、设置在所述箱体内的PLC和步进电机驱动器、以及设置在所述箱体外侧并与所述PLC相连接的显示器，所述PLC与步进电机驱动器相连接；所述驱动机构包括链条、以及带动所述链条往复移动的驱动电机组，所述步进电机驱动器与驱动电机组相连接，所述链条的一端固定设置在运动平台的上方，另一端固定设置在运动平台的下方；所述运动平台通过设于其上的导向臂与导向机构相配合，并且沿着所述导向机构上下移动；所述导向机构包括导向杆、以及固定设置在所述导向杆两端的上支承架和下支承架，所述导向臂与导向杆相配合，所述驱动电机组固定设置在上支承架上；所述限位开关包括分别设置在所述运动平台上升和下降极限位置的上限位开关和下限位开关，所述上限位开关和下限位开关分别与控制箱连接并受所述控制箱控制对运动平台的位置进行校准。
2.根据权利要求1所述的自动升降台，其特征在于，所述驱动机构还包括张紧链轮组，所述张紧链轮组固定设置在下支承架上，所述链条与张紧链轮组连接。
3.根据权利要求1所述的自动升降台，其特征在于，所述链条的一端与运动平台的上方之间通过调节机构连接，所述调节机构包括依次连接的插销、接头、锁紧螺母、左右螺纹套、锁紧左螺母和连接件。
4.根据权利要求1或2或3所述的自动升降台，其特征在于，所述链条的数量为两个，位于运动平台的两侧。
5.根据权利要求1所述的自动升降台，其特征在于，所述导向杆的数量为2个。
6.根据权利要求5所述的自动升降台，其特征在于，所述导向臂的数量为4个，每根所述导向杆与两个导向臂相配合。
7.根据权利要求1所述的自动升降台，其特征在于，所述运动平台包括车架、轴承座和直线轴承，所述导向臂设置在车架上，所述直线轴承套装在导向臂上，并通过所述轴承座固定连接在车架上。
8.根据权利要求7所述的自动升降台，其特征在于，所述车架的上下两端在靠近限位开关的一侧分别设有限位触碰板，所述限位触碰板与限位开关上横向安装的行程杆接触时，限位开关接通对运动平台的位置进行核准。
9.根据权利要求1所述的自动升降台，其特征在于，还包括设置在所述导向杆上的限位套，所述限位套分别位于在上支承架与上限位开关之间、下支承架与下限位开关之间，所述限位套的结构为带法兰的圆筒结构、或固定设置在导向杆上的带法兰结构，所述限位套的法兰上设有橡胶减震垫。
10.根据权利要求1所述的自动升降台，其特征在于，还包括悬挂电缆，所述悬挂电缆的一端与控制箱连接，另一端与运动平台连接，所述悬挂电缆的中部设有电缆夹持器。
【文档编号】B66F7/28GK203529859SQ201320589640
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年9月24日 优先权日:2013年9月24日
【发明者】宫经汉, 唐忆东, 刘岸杰, 章阳, 段文亮, 吴祯祯 申请人:武汉华中天纬光电系统有限公司