一种升降立柱的装配设备的制作方法

1.本发明涉及升降桌领域，特别涉及一种升降立柱的装配设备。


背景技术：

2.随着健康生活和健康办公的理念被提出，在我们日常的生活办公中，符合人体工程学的家具越来越普及，其中包括可调节桌面高度的升降桌；升降桌的出现使得人们的办公姿势不再受限，不仅仅可以像往常一样坐在椅子上办公，也能在因久坐而感到不适时站起来办公；从而有效减缓了长时间使用桌面办公的人员因久坐来带的健康问题。
3.升降桌的立柱或者说桌腿一般是由内管与外管套设在一起而共同组成的一套管，套管伸缩从而实现升降桌的升降；由于内管与外管伸缩需要两者相对滑动，内管与外管之间往往会设置滑动片来减小摩擦，而内管与外管都不是精加工的产品，其内外表面的光滑度、平整度等较差，因此内管与外管相对滑动时产生的滑动摩擦并非处处相等；因此在行业中，往往要求内管与外管之间的摩擦力在某一区间之内，过大的摩擦会降低传动效率和能耗，甚至影响使用寿命，而过小的摩擦则说明内管与外管之间可能还有间隙存在，内管与外管会产生晃动，不稳定的同时也会敲击管壁造成噪音，因此在装配套管时也会进行摩擦力测试。
4.现有的套管装配机器或者摩擦力测试机器均是水平横向布置的，内管与外管也随之水平布置，该种布置方式在装管与测试全过程中均受重力的影响：在装管时，两个管的端部或多或少因重力影响而偏离水平线，特别是在遇到用于补偿间隙的滑动片时，该部位较难塞入外管中，甚至会因为外管的下偏而将滑动片从内管上顶掉；在测试时，由于重力原因，内管与外管无法保持同轴线，测试得到的摩擦力明显与实际不符，从而使产品的使用无法达到预期。


技术实现要素：

5.为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种升降立柱的装配设备，内管由第二夹持机构夹持，外管由第一夹持机构夹持，定位锁定机构防止内管上的滑动片掉落，并且第一夹持机构带动外管升降，从而套设到内管上并与内管相对滑动，由传感器获取两者滑动时的摩擦力；以此实现设备整体的直立布置方式，去除重力对管件同轴度的影响，实现更加合理且可靠的装管与摩擦力测试。
6.本发明的技术方案是这样实现的：一种升降立柱的装配设备，包括：立式机架，配置为设备的主体支撑；第一夹持机构，设置于立式机架的上部并由一第一升降机构驱动升降；第一夹持机构配置为夹持外管并带动外管升降；第一升降机构，安装在立式机架上并与第一夹持机构连接；第二夹持机构，设置于立式机架的下部，配置为夹持内管；
定位锁定机构，设置在立式机架上，并位于第一夹持机构与第二夹持机构之间；定位锁定机构由一第二升降机构驱动升降，定位锁定机构配置为夹持内管上的滑动片，防止滑动片从内管脱落；第二升降机构，安装在立式机架上并与定位锁定机构连接；第一夹持机构下降使外管套设到内管上，再进行升降以带动外管与内管相对滑动；传感器，设置在第一夹持机构上，配置为获取内管与外管滑动时的摩擦力，并将该摩擦力传递到显示屏上显示。
7.第一夹持机构、第二夹持机构以及定位锁定机构都按立式机架高度延伸方向布置，即第一夹持机构、第二夹持机构以及定位锁定机构均是直立布置，相较于水平布置的方案来说更加合理，直立布置使得其上的管件不会因重力而影响同轴度，内管与外管可以通过夹持机构的位置调整很好地达到同轴的效果，且在测试内管与外管之间的摩擦力时，更加符合正常使用状态，使传感器得到的摩擦力数据更加真实可靠。
8.作为优选，第一夹持机构上设有至少两个第一夹块，第二夹持机构上设有者少两个第二夹块，定位锁定机构上设有至少四个第三夹块；第一夹块、第二夹块以及第三夹块均具有解锁状态与锁定状态；在锁定状态下，夹块夹紧管件，第一夹块、第二夹块以及第三夹块均处于同一竖直轴线上。由夹块夹紧管件后，内管与外管实现同轴，方便装配的同时，使摩擦力测试更加合理有效。
9.作为优选，第一夹块、第二夹块以及第三夹块均包括头部与尾部，尾部与用于驱动夹块运动的驱动件连接，头部设有朝向内管或外管的缺口，缺口的形状与内管、外管的形状相匹配。夹块可替换，当管件为方管时，可替换为缺口形状为方形的夹块，当管件为圆管时，可替换为缺口形状为圆形的夹块。
10.作为优选，第一夹块、第二夹块以及第三夹块材质为优力胶。优力胶既有塑料的刚性又有橡胶的弹性，既能稳定夹紧管件，又不会对管件表面造成损伤。
11.作为优选，两条左右间隔且互相平行的竖直设置的导轨，第一夹持机构与定位锁定机构均滑动设置在这两条导轨上。通过导轨对第一夹持机构与定位锁定机构的升降进行导向，防止工作过程中两个机构升降偏移，导致工作失败甚至是管件或机器损坏。
12.作为优选，立式机架包括立板和底板，底板水平设置，立板竖直设置在底板上；第二夹持机构安装在底板上，第一夹持机构、第一升降机构、定位锁定机构、第二升降机构以及两条导轨均设置在立板上，第一夹持机构、定位锁定机构以及两条导轨均设置在立板的前表面，第一升降机构与第二升降机构设置在立板的背面，第二升降机构位于第一升降机构旁侧；第一升降机构通过立板上开设的第一竖槽与第一夹持机构连接，第二升降机构通过立板上开设的第二竖槽与定位锁定机构连接。该优选中，第一夹持机构、第一升降机构、定位锁定机构、第二升降机构以及两条导轨均设置在立板上，第一夹持机构与定位锁定机构均需要在竖直方向上进行工作。
13.作为优选，第一升降机构与第二升降机构均为由电机驱动的丝杆丝母机构，第一升降机构的行程大于第二升降机构的行程。第一升降机构需要带动第一夹持机构与外管在内管上进行摩擦力测试，摩擦力测试需尽可能全面地将管件的每一处都测试记录数据，因此第一升降机构的行程较大，而第二升降机构带动定位锁定机构升降，主要是在外管套设
到内管上时，固定滑动片，使滑动片能顺利进入外管中。
14.作为优选，第一升降机构与第二升降机构的丝母上均设有连接杆，第一升降机构上的连接杆穿过第一竖槽与第一夹持机构连接，第二升降机构上的连接杆穿过第二竖槽与定位锁定机构连接。
15.作为优选，第一夹持机构与定位锁定机构上均设有与导轨滑动配合的滑块。第一夹持机构与定位锁定机构均通过滑块与导轨的滑动配合达到升降的稳定。
16.作为优选，传感器通过一套连接组件连接在第一夹持机构上，连接组件包括连接座以及导杆，导杆竖直设置在连接座上；第一夹持机构包括上座板、第一连接板、顶板以及第一夹持组件，第一连接板竖直设置，第一升降机构与第一连接板连接且位于第一连接板的后方，顶板与第一连接板连接且位于第一连接板的前方，第一夹持组件安装在上座板下方；顶板与上座板之间通过连接组件连接，连接座与上座板连接，导杆上端部插设在顶板中，传感器安装在顶板与连接座之间。传感器通过上述方案安装在顶板与上座板之间，并承载上座板下方的部分以及外管，使传感器能接受其下方力的变化，得出摩擦力，并由导杆保持传感器与顶板、上座板之间的连接稳定性，避免产生晃动。
17.作为优选，传感器为拉压力传感器，传感器上端与顶板固定连接，传感器下端与连接座固定连接。
18.作为优选，第一连接板与顶板之间设有若干长条状的加强板，加强板竖直设置并分别与连接板、顶板固定。第一连接板竖直设置，顶板水平设置，两者之间的连接稳定性较差，不易保持顶板的水平，特别是顶板还需支撑第一夹持组件与外管；因此在第一连接板与顶板之间设置加强板，加强板加强了第一连接板与顶板之间的稳定性，使顶板能够保持水平。
19.作为优选，定位锁定机构包括第二连接板、环形座板以及第三夹持组件，环形座板水平设置在第二连接板上，第二连接板与第二升降机构连接，第三夹持组件安装在第二连接板下表面；环形座板上开设有可避让内管的窗口。在装管工作中，外管需在内管上滑动，窗口不仅避让了内管也同样避让在内管上滑动的外管。
20.作为优选，第二夹持机构包括下座板以及第二夹持组件，下座板水平安装在机架上，第二夹持组件安装在下座板上表面。
21.作为优选，下座板上开设有腰型孔，下座板通过腰型孔中设置螺栓与机架连接，并配置为第二夹持组件能够沿前后方向调整位置。腰型孔可用于调整内管前后方向的位置，调整后保持外管与内管同轴。
22.作为优选，第二夹持组件包括第二夹块以及可调气缸，第二夹块设置在可调气缸上并由可调气缸驱动第二夹块运动；第二夹块与可调气缸均沿左右方向布置，可调气缸配置为能够沿左右方向调整第二夹块的位置。同样的，可调气缸可调整内管左右方向的位置，调整后保持内管与外管同轴。
23.采用了上述技术方案的本发明的设计出发点、理念及有益效果是：第一夹持机构、第二夹持机构以及定位锁定机构都按立式机架高度延伸方向布置，即第一夹持机构、第二夹持机构以及定位锁定机构均是直立布置，相较于水平布置的方案来说更加合理，直立布置使得其上的管件不会因重力而影响同轴度，内管与外管可以通过夹持机构的位置调整很好地达到同轴的效果，且在测试内管与外管之间的摩擦力时，更
加符合正常使用状态，使传感器得到的摩擦力数据更加真实可靠。
24.通过板件上的腰型孔以及可调气缸来调整管件的位置，从而保持内管与外管同轴，使工作更加顺利且合理。
附图说明
25.图1为本发明在实施例中该设备的立体结构示意图一；图2为本发明在实施例中该设备的立体结构示意图二；图3为本发明在实施例中第一夹持机构、定位锁定机构安装于立板上，第二夹持机构安装于底板上的立体结构示意图；图4为本发明在实施例中第一升降机构、第二升降机构安装在立板上的立体结构示意图；图5为本发明在实施例中第一夹持机构与第一升降机构连接的立体结构示意图；图6为本发明在实施例中第一夹持机构的立体结构示意图一；图7为本发明在实施例中第一夹持机构的侧视图；图8为本发明在实施例中第一夹持机构的立体结构示意图二；图9为本发明在实施例中第二夹持机构的立体结构示意图；图10为本发明在实施例中定位锁定机构与第二升降机构连接的立体结构示意图；图11为本发明在实施例中定位锁定机构的立体结构示意图。
26.各附图标记为：立式机架1；支撑箱体101；立板102；底板103；第一夹持机构2；上座板201；第一连接板202；顶板203；第一夹块204；第一升降机构3；第二夹持机构4；下座板401；第二夹块402；底座403；容置槽404；定位锁定机构5；第二连接板501；环形座板502；第三夹块503；窗口504；开口505；推拉气缸506；第二升降机构6；外管7；内管8；衬套10；传感器11；连接座111；导杆112；线性轴承113；导轨12；滑块13；第一竖槽14；第二竖槽15；连接杆16；加强板17；可调气缸18；气缸座181；缸体182；活塞杆183；腰型孔19；控制面板20；显示面板21。
具体实施方式
27.为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
28.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
29.在本发明的描述中，术语“至少一个”指一个或一个以上，除非另有明确的限定。术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
30.本发明的具体实施方式如下：如图1、2所示，本发明提供了一种升降立柱的装配设备，包括：立式机架1，配置为设备的主体支撑；第一夹持机构2，设置于立式机架1的上部并由一第一升降机构3驱动升降；第一夹
持机构2配置为夹持外管7并带动外管7升降；第一升降机构3，安装在立式机架1上并与第一夹持机构2连接；第二夹持机构4，设置于立式机架1的下部，配置为夹持内管8；定位锁定机构5，设置在立式机架1上，并位于第一夹持机构2与第二夹持机构4之间；定位锁定机构5由一第二升降机构6驱动升降，定位锁定机构5配置为夹持内管8上的滑动片（未图示），防止滑动片从内管8脱落；第二升降机构6，安装在立式机架1上并与定位锁定机构5连接；第一夹持机构2下降使外管7套设到内管8上，再进行升降以带动外管7与内管8相对滑动；传感器11，设置在第一夹持机构2上，配置为获取内管8与外管7滑动时的摩擦力，并将该摩擦力传递到显示屏上显示。
31.第一夹持机构2、第二夹持机构4以及定位锁定机构5都按立式机架1高度延伸方向布置，即第一夹持机构2、第二夹持机构4以及定位锁定机构5均是直立布置，相较于水平布置的方案来说更加合理，直立布置使得其上的管件不会因重力而影响同轴度，内管8与外管7可以通过夹持机构的位置调整很好地达到同轴的效果，且在测试内管8与外管7之间的摩擦力时，更加符合正常使用状态，使传感器11得到的摩擦力数据更加真实可靠。
32.具体地说，如图1、3、4所示，所述的立式机架1包括直立柜式的支撑箱体101、立板102以及底板103，支撑箱体101为外部整体框架并作为整个设备的主体支撑，支撑箱体101向前敞开，立板102以及底板103也设置在支撑箱体101内部，工作部件均设置在立板102与底板103上。
33.底板103水平设置，立板102竖直设置在底板103上；所述的第一夹持机构2、第一升降机构3、定位锁定机构5以及第二升降机构6均设置在立板102上，所述的第二夹持机构4设置在底板103上；且第一夹持机构2和定位锁定机构5设置在立板102的前表面，第一升降机构3与第二升降机构6设置在立板102的背面，第二升降机构6位于第一升降机构3旁侧；立板102的前表面上还设有两条左右间隔且互相平行的竖直设置的导轨12，导轨12截面大致呈工字型，第一夹持机构2与定位锁定机构5均滑动设置在这两条导轨12上；第一夹持机构2与定位锁定机构5上均设有与导轨12滑动配合的滑块13；第一夹持机构2与其滑块13在工作的初始状态时位于导轨12的上端部，而定位锁定机构5与其滑块13位于导轨12的中下部。
34.如图4、5、10所示，第一升降机构3通过立板102上开设的第一竖槽14与第一夹持机构2连接，第二升降机构6通过立板102上开设的第二竖槽15与定位锁定机构5连接，同样的，第二竖槽15位于第一竖槽14的旁侧，两者一左一右布置，具体地说，第一升降机构3位于第二升降机构6的左边，第一竖槽14也位于第二竖槽15的左边。
35.第一升降机构3与第二升降机构6均为由电机驱动的丝杆丝母机构，第一升降机构3的行程大于第二升降机构6的行程，同样的，第一竖槽14在竖直方向上的长度大于第二竖槽15在竖直方向上的长度；第一升降机构3与第二升降机构6的丝母上均设有连接杆16，第一升降机构3上的连接杆16穿过第一竖槽14与第一夹持机构2连接，第二升降机构6上的连接杆16穿过第二竖槽15与定位锁定机构5连接；丝母与连接杆16的后端部通过螺丝固定连接在一起，第一夹持机构2、定位锁定机构5与两个连接杆16的前端部通过螺丝固定连接在一起。
36.之所以第一升降机构3的行程大于第二升降机构6的行程，是因为第一升降机构3需要带动第一夹持机构2与外管7在内管8上进行摩擦力测试，摩擦力测试需尽可能全面地将管件的每一处都测试记录数据，因此第一升降机构3的行程较大，而第二升降机构6带动定位锁定机构5升降，主要是在外管7套设到内管8上时，固定滑动片，使滑动片能顺利进入外管7中。
37.如图5-8所示，第一夹持机构2包括上座板201、第一连接板202、顶板203以及第一夹持组件，第一连接板202竖直设置，并与所述连接杆16、滑块13固定连接，连接杆16与滑块13均设置在第一连接板202的背面，顶板203与第一连接板202连接且位于第一连接板202的前方，第一夹持组件安装在上座板201下方；传感器11位于顶板203与上座板201之间，具体地说，传感器11通过一套连接组件连接在第一夹持机构2上，连接组件包括连接座111以及竖直设置在连接座111上的导杆112，导杆112共有四根，均匀分布在传感器11四周，导杆112的下端插设在连接座111上并与连接座111固定连接；顶板203与上座板201之间通过连接组件连接，连接座111与上座板201的上表面连接，导杆112上端部插设在顶板203中，顶板203上对应设有四个线性轴承113，导杆112插设在线性轴承113中；传感器11安装在顶板203与连接座111之间。
38.传感器11为s形的拉压力传感器11，传感器11上端与顶板203固定连接，传感器11下端与连接座111固定连接；且导杆112是不受力的，只有传感器11受力，这样在进行摩擦力测试时，传感器11才能完整地得到外管7在内管8上上升与下降时产生的摩擦力。
39.再进一步地，第一连接板202与顶板203之间设有若干长条状的加强板17，加强板17竖直设置并分别与连接板、顶板203固定；第一连接板202竖直设置，顶板203水平设置，两者之间的连接稳定性较差，不易保持顶板203的水平，特别是顶板203还需支撑第一夹持组件与外管7；因此在第一连接板202与顶板203之间设置加强板17，加强板17加强了第一连接板202与顶板203之间的稳定性，使顶板203能够保持水平。
40.第一夹持组件包括第一夹块204以及可调气缸18，可调气缸18通过一气缸座181安装在上座板201上，气缸座181向下凸出于上座板201，第一夹块204设置在可调气缸18上并由可调气缸18驱动第一夹块204运动；第一夹块204与可调气缸18均沿左右方向布置，可调气缸18配置为能够沿左右方向调整第一夹块204的位置；具体地说，可调气缸18包括缸体182以及沿左右方向可调节长度的活塞杆183，活塞杆183左右两端均凸出于缸体182，通过调节活塞杆183左右两端的长度来调整第一夹块204沿左右方向的位置，以此对第一夹块204所夹持的外管7进行横向调整。
41.第一夹块204共有两个，相对应的，可调气缸18也有两个，两个可调气缸18可控制两个第一夹块204一左一右地将外管7上端部夹紧；第一夹块204包括头部与尾部，尾部与所述活塞杆183连接，头部设有朝向外管7的缺口，缺口的形状与外管7的形状向匹配，即夹块可替换，当管件为方管时，可替换为缺口形状为方形的夹块，当管件为圆管时，可替换为缺口形状为圆形的夹块。
42.上座板201上开设有腰型孔19，上座板201是通过螺丝穿过腰型孔19与连接座111连接，并配置为第二夹持组件能够沿前后方向调整位置，腰型孔19可用于调整内管8前后方向的位置，再加上可调气缸18可调整内管8左右方向的位置，因此内管8与外管7即使在初始状态下不同轴，也能在调整后保持内管8与外管7同轴。
43.如图9所示，第二夹持机构4包括下座板401以及第二夹持组件，下座板401水平安装在底板103上，第二夹持组件安装在下座板401上表面；下座板401上同样开设有腰型孔19，下座板401通过腰型孔19中设置螺栓与底板103连接，并配置为第二夹持组件能够沿前后方向调整位置；同样的，第二夹持组件包括第二夹块402以及可调气缸18，第二夹块402设置在可调气缸18上并由可调气缸18驱动第二夹块402运动；第二夹块402与可调气缸18均沿左右方向布置，可调气缸18配置为能够沿左右方向调整第二夹块402的位置；第二夹块402的特征与第一夹块204同，在此不赘述。
44.下座板401上还设有一底座403，底座403中间开设有匹配管件形状的容置槽404，该底座403同样可在不同形状管件的情况下进行替换。
45.如图10、11所示，定位锁定机构5包括第二连接板501、环形座板502以及第三夹持组件，环形座板502水平设置在第二连接板501上，第二连接板501的背面与所述滑块13以及第二升降机构6的连接杆16连接，第三夹持组件安装在第二连接板501下表面；环形座板502上开设有可避让内管8的圆形的窗口504，窗口504前方的环形座板502上还开设有v形的开口505；第二连接板501与环形座板502之间也设有加强板17。
46.第三夹持组件包括第三夹块以及推拉气缸506，第三夹块与推拉气缸506共有四个，四个第三夹块相隔90
°
地绕管件布置，第三夹块同样具有尾部与头部，且其头部也具有匹配管件形状的缺口。
47.第一夹块204、第二夹块402以及第三夹块503均具有解锁状态与锁定状态；在锁定状态下，夹块夹紧管件，第一夹块204、第二夹块402以及第三夹块503均处于同一竖直轴线上，第一夹块204、第二夹块402以及第三夹块503材质为优力胶。
48.支撑箱体101上还设有控制面板20与具有显示屏的显示面板21，控制面板20上设有用于控制设备工作的按钮，显示面板21上则可显示传感器11得到的摩擦力竖直。
49.该设备的工作过程如下：将装有滑动片以及衬套10的内管8放置到底座403上，使第二夹持机构4的可调气缸18推动第二夹块402夹紧内管8的下端部，再使定位锁定机构5的推拉气缸506推动第三夹块503夹紧内管8的上端部，即滑动片所在位置，第三夹块将滑动片压在内管8上，防止在装管时滑动片从内管8上掉落；此时再将外管7上端置于两个第一夹块204之间，使第一夹持机构2的可调气缸18推动第一夹块204将外管7上端夹紧；然后使第一升降机构3驱动第一夹持机构2与外管7下移，外管7下移至滑动片所处位置后，推拉气缸506驱动第三夹块503远离内管8，此时外管7可继续向下移动，由工作人员扶住衬套10，使衬套10卡入外管7管口中，此时完成了装管工作。
50.完成装管工作后，外管7继续下降后再升高，进行一次模拟升降桌工作时的完整的升降行程，以使滑动片、衬套10与管件进行磨合；此时可由工作人员晃动外管7，以确认内管8与外管7之间是否有较大间隙；若合格，则进行摩擦力测试，由第一升降机构3驱动外管7在内管8上向下滑动，传感器11得出外管7向下滑动时，管壁每个位置的摩擦力大小并以曲线形式显示在显示面板21上；在由第一升降机构3驱动外管7在内管8上向上滑动，传感器11得出外管7向上滑动时，管壁每个位置的摩擦力大小并以曲线形式显示在显示面板21上；最后进行摩擦力测试的合格判断，即显示面板21上得到的摩擦力曲线是否处于合格范围之内，即工作时，管壁每一点的摩擦力大小是否会超出合格范围，若摩擦力曲线处在合格范围之
内，则完成装管并通过摩擦力测试；第一夹块204与第二夹块402松开管件，工作人员取下完成安装的套管。
51.有些内管8上装有上下两组滑动片，在第一次装完滑动片后，第二升降机构6驱动定位锁定机构5下移至第二组滑动片处，并将第二组滑动片推紧在内管8上，再由第一升降机构3驱动第一夹持机构2下降至第二组滑动片处，第三夹块503撤开后，第一夹持机构2继续下降，进行之后的工作。
52.上述工作过程均省去了按下按钮的动作。