本发明属于升降机构技术领域，特别涉及一种多模组自动拆装升降机构及提升方法。
背景技术：
我国城建缺口较大，在发展基础工业和基础设施建设的同时需要大量的高空作业设备，而高空作业设备中的一个核心在于其升降机构。目前，高空作业设备中升降机构的主要存在形式为曲臂式、桅杆式和剪叉式。现有的各种形式的升降机构存在一个共同的缺陷，即升降机构的作业平台在高处时晃动明显，会对高空作业人员的工作效率、工作质量及人身安全造成影响。中国专利申请公布第cn105016246a号，公开了“一种剪叉式高空作业平台”，其存在上述缺陷。
另外，升降机构无法实现自动拆装，现有的升降机构大多需要额外安排工作人员在顶升时，站在操作平台上，操作液压机构，进行各项操作，存在安全隐患。中国专利申请公告第cn203715133u号，公开了一种“塔式起重机”，其存在上述缺陷。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种多模组自动拆装升降机构及提升方法，以解决上述存在的技术问题。本发明的升降机构结合自动平移机构，通过对多模组进行自动拆装的方式，能够克服当前高空作业一类升降机构高处晃动的问题。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种多模组自动拆装升降机构，包括自动平移机构、自动升降机构和多个模组；自动平移机构包括自动水平运动装置和托盘，托盘安装在自动水平运动装置上，通过自动水平运动装置能够实现托盘的自动水平移动，托盘用于放置模组，通过托盘的水平移动能够将模组运至预设工位，使模组能够与自动升降机构相连接；自动升降机构包括自动竖直运动装置和抬升定位板，抬升定位板安装在自动竖直运动装置上，通过自动竖直运动装置能够实现抬升定位板的自动竖直移动，抬升定位板的上表面固定设置有若干个第一公母对接装置；自动竖直运动装置上设置有固定机构，通过固定机构能够将模组固定在自动竖直运动装置上；模组为框架式结构，每个模组的下端均设置有若干第二公母对接装置，第二公母对接装置与所述第一公母对接装置相匹配，通过第一公母对接装置和第二公母对接装置能够将模组与抬升定位板连接；每个模组的上端均设置有若干第三公母对接装置，第三公母对接装置与所述第二公母对接装置相匹配，通过第二公母对接装置和第三公母对接装置能够将两个模组连接。
进一步的，自动水平运动装置为水平设置的滚珠丝杠机构，包括第一丝杠和第一转动螺母，第一转动螺母转动安装于第一丝杠上；托盘通过轴承与第一转动螺母相连接，托盘上设置有电机，通过电机能够带动第一转动螺母绕第一丝杠转动，第一转动螺母绕第一丝杠转动能够带动托盘沿第一丝杠进行水平移动。
进一步的，托盘上还设置有第一带轮，第一转动螺母上设置有第二带轮，第一带轮的直径小于第二带轮的直径，第一带轮和第二带轮之间为带传动连接；电机能够带动第一带轮转动，第一带轮通过第一带轮和第二带轮之间的带传动连接能够带动第二带轮和第一转动螺母转动。
进一步的，托盘还设置有夹紧装置，包括第一电动推杆和夹紧板；第一电动推杆的一端固定安装在托盘上，另一端与夹紧板固定连接，通过第一电动推杆的伸缩能够带动夹紧板水平移动，通过夹紧板的水平移动能够实现夹紧装置夹紧与松开模组。
进一步的，夹紧板上还设置有弹簧和定位销，模组上还设置有与所述定位销相匹配的定位孔；通过弹簧能够调整夹紧板对模组的夹紧力，通过定位销和定位孔能够实现托盘与模组的定位。
进一步的，自动竖直运动装置为框架式结构，包括上固定梁、下固定梁、第二丝杠和若干光轴；第二丝杠的上下两端分别安装在上固定梁和下固定梁上，第二丝杠上安装有第二转动螺母，第二转动螺母与抬升定位板相连接，通过第二丝杠转动能够带动第二转动螺母和抬升定位板上下移动；光轴的上下两端分别与上固定梁和下固定梁固定连接，相邻的光轴之间及上固定梁的中间均设置有模组通道，模组能够穿过所述模组通道；抬升定位板滑动安装于光轴上，光轴能够对抬升定位板进行导向。
进一步的，包括第二丝杠、竖直框架和若干直线导轨；第二丝杠的上下两端分别固定在竖直框架的上下两端，第二丝杠上安装有第二转动螺母，第二转动螺母与抬升定位板相连接，通过第二丝杠转动能够带动第二转动螺母和抬升定位板上下移动；直线导轨固定在竖直框架上，直线导轨上滑动安装有滑块，抬升定位板与滑块固定连接，抬升定位板通过滑块能够沿直线导轨移动，直线导轨能够对抬升定位板的移动进行导向；竖直框架设置有模组通道，模组能够穿过所述模组通道。
进一步的，固定机构安装在上固定梁或竖直框架上，通过固定机构能够将模组固定在所述自动竖直运动装置的框架式结构上。
进一步的，固定机构包括第二电动推杆，模组上设置有与第二电动推杆相匹配的固定安装孔；通过轴孔配合的方式能够实现上固定梁与模组的固定连接。
一种多模组自动拆装升降机构的提升方法，基于上述任一种多模组自动拆装升降机构，包括以下步骤：
步骤1，将模组放置在托盘上，通过自动水平运动装置将托盘自动平移至预设工位，使第一公母对接装置和第二公母对接装置能够对接；
步骤2，通过自动竖直运动装置提升抬升定位板，通过第一公母对接装置和第二公母对接装置将模组与抬升定位板对接并锁紧；
步骤3，如果当前模组高度能够满足需求，通过自动竖直运动装置提升抬升定位板和当前模组，到达所需高度后停止提升，提升过程完成；如果当前模组高度无法满足需求，抬升定位板提升至上限位再停止，通过固定机构将当前模组固定在自动竖直运动装置上，第一公母对接装置和第二公母对接装置解锁并松开，跳转至步骤4；
步骤4，空托盘退出并回到原位，自动竖直运动装置带动抬升定位板下降至下限位；
步骤5，向空托盘内放置模组，载有模组的托盘通过自动水平运动装置平移到与抬升定位板对接的预设工位，使第一公母对接装置和第二公母对接装置能够对接；
步骤6，通过自动竖直运动装置提升抬升定位板，通过第一公母对接装置和第二公母对接装置将模组与抬升定位板对接并锁紧；
步骤7，空托盘退出并回到原位，通过自动竖直运动装置带动抬升定位板继续上升，使得抬升定位板上的模组与步骤3中固定在自动竖直运动装置上的模组通过第三公母对接装置和第二公母对接装置对接并锁紧；
步骤8，解除步骤3中模组与自动竖直运动装置之间的固定关系，通过自动竖直运动装置带动拼装在一起的模组一起提升；
步骤9，跳转至步骤3。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
本发明的升降机构通过自动平移机构能够实现模组的水平移动，通过自动升降机构能够实现模组的竖直上下移动，通过第一公母对接装置和第二公母对接装置能够实现模组与抬升定位板的自动拆装，通过第三公母对接装置和第二公母对接装置能够实现模组之间的自动拆装，消除了人工拆装带来的额外安全隐患。本发明通过对多模组进行自动拆装的方式，以一种类似“搭建房屋”的方式改良了升降机构高处的晃动。本发明中模组为框架式，框架式结构有利于减轻高空处的晃动，克服了当前高空作业一类升降机构高处晃动的问题。本发明中模组的拆装为模块化，模组升高的高度能够随拆装模组的数量灵活改变，通过调整模组数量以及模组的模块化拆装能够适应更广的高度范围。
进一步的，水平设置的滚珠丝杠机构中的第一丝杠固定不动，通过第一转动螺母转动带动托盘和模组水平移动。
进一步的，通过带传动带动螺母转动实现水平运动的结构形式，结构紧凑，便于水平运动机构的密封来对机构进行防尘，以实现高精度的运动。此外，采用两个带轮带动螺母转动，可以使得托盘的运动分离。托盘可以单独运载模组与自动升降机构对接，下降时沿原路返回。
进一步的，托盘上设置有夹紧装置，通过夹紧装置能够将模组固定在托盘上，防止托盘移动时模组发生晃动。
进一步的，夹紧板上装有弹簧，夹紧模组的过程中，夹紧板的夹紧力可以通过第一电动推杆的位移反应在弹簧力上。
进一步的，固定机构包括第二电动推杆，通过第二电动推杆能够将模组自动固定在自动竖直运动装置的框架式结构，无需人工操作。
本发明的提升方法可用于本发明的升降机构，可根据需要灵活调整模组数量，能够适应较广的高度范围。
附图说明
图1是本发明的一种多模组自动拆装升降机构的整体结构示意图；
图2是图1中的自动平移机构的结构示意图；
图3是图1中的自动升降机构的结构示意图；
图4是用于替换图3中的光轴部分的直线导轨机构的结构示意图；
图5是本发明的一种多模组自动拆装升降机构的提升过程的流程示意图。
在图1至图5中，自动平移机构1；第一丝杠101；托盘102；电机103；小带轮104；大带轮105；夹紧板106；定位销107；第一电动推杆108；弹簧109；自动升降机构2；上固定梁201；下固定梁202；光轴203；第二丝杠204；抬升定位板205；轴承206；固定机构207；直线导轨208；滑块209；金属外框架210；模组3；公母对接装置4。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
参考图1，本发明的一种多模组自动拆装升降机构，包括自动平移机构1、自动升降机构2和多个模组3。
参考图2，自动平移机构1包括自动水平运动装置和托盘102，托盘102安装在自动水平运动装置上，通过自动水平运动装置能够实现托盘102的自动水平移动，托盘102用于放置模组3，通过托盘102的水平移动能够将模组3运至预设工位，使模组3能够与自动升降机构2相连接。
自动水平运动装置为水平设置的滚珠丝杠机构，包括第一丝杠101和第一转动螺母，第一转动螺母转动安装于第一丝杠上101；托盘102通过轴承与第一转动螺母相连接，托盘102上设置有电机103，通过电机103能够带动第一转动螺母绕第一丝杠101转动，第一转动螺母绕第一丝杠101转动能够带动托盘102沿第一丝杠101进行水平移动。托盘102上还设置有第一带轮，第一带轮为小带轮104，第一转动螺母上设置有第二带轮，第二带轮为大带轮105，第一带轮的直径小于第二带轮的直径，第一带轮和第二带轮之间为带传动连接；电机103能够带动第一带轮转动，第一带轮通过第一带轮和第二带轮之间的带传动连接能够带动第二带轮和第一转动螺母转动。托盘102还设置有夹紧装置，包括第一电动推杆108和夹紧板106；第一电动推杆108的一端固定安装在托盘102上，另一端与夹紧板106固定连接，通过第一电动推杆108的伸缩能够带动夹紧板106水平移动，通过夹紧板106的水平移动能够实现夹紧装置夹紧与松开模组。夹紧板上设置有弹簧109和定位销107，模组3上还设置有与所述定位销107相匹配的定位孔；通过弹簧109能够调整夹紧板对模组的夹紧力，通过定位销107和定位孔能够实现托盘102与模组3的定位。
参考图3，自动升降机构2包括自动竖直运动装置和抬升定位板205，抬升定位板205安装在自动竖直运动装置上，通过自动竖直运动装置能够实现抬升定位板205的自动竖直移动，抬升定位板205的上表面固定设置有若干个第一公母对接装置；自动竖直运动装置上设置有固定机构207，通过固定机构207能够将模组3固定在自动竖直运动装置上。
自动竖直运动装置为框架式结构，包括上固定梁201、下固定梁202、第二丝杠204和若干光轴203；第二丝杠204的上下两端分别安装在上固定梁201和下固定梁202上，第二丝杠204上安装有第二转动螺母，第二转动螺母与抬升定位板205相连接，通过第二丝杠204转动能够带动第二转动螺母和抬升定位板205上下移动；光轴203的上下两端分别与上固定梁201和下固定梁202固定连接，相邻的光轴203之间及上固定梁201的中间均设置有模组通道，模组3能够穿过模组通道。抬升定位板205滑动安装于光轴203上，光轴203能够对抬升定位板205进行竖直导向。固定机构207安装在上固定梁201上，通过固定机构207能够将模组3固定在上固定梁201上。固定机构207包括第二电动推杆，模组3上设置有与第二电动推杆相匹配的固定安装孔；通过轴孔配合的方式能够实现上固定梁201与模组3的固定连接。
参考图4，本发明框架式结构中用于导向和承载弯矩的光轴203部分是可以用直线导轨208互换的，其中光轴203相当于直线导轨208，轴承206相当于滑块209。在专利所述的具体实施例中，光轴203通过螺母与上固定梁201和下固定梁202固定，而直线导轨208则安装在金属外框架210上。自动竖直运动装置的框架式结构包括第二丝杠、竖直框架和若干直线导轨；第二丝杠的上下两端分别固定在竖直框架的上下两端，第二丝杠上安装有第二转动螺母，第二转动螺母与抬升定位板相连接，通过第二丝杠转动能够带动第二转动螺母和抬升定位板上下移动；直线导轨固定在竖直框架上，直线导轨上滑动安装有滑块，抬升定位板与滑块固定连接，抬升定位板通过滑块能够沿直线导轨移动，直线导轨能够对抬升定位板的移动进行导向；竖直框架设置有模组通道，模组能够穿过所述模组通道。
参考图1，模组3为框架式结构，每个模组3的下端均设置有若干第二公母对接装置，第二公母对接装置与所述第一公母对接装置相匹配，通过第一公母对接装置和第二公母对接装置能够将模组3与抬升定位板205连接；每个模组3的上端均设置有若干第三公母对接装置，第三公母对接装置与所述第二公母对接装置相匹配，通过第二公母对接装置和第三公母对接装置能够将两个模组3连接。
参考图5，一种多模组自动拆装升降机构的提升方法，基于上述的一种多模组自动拆装升降机构，包括以下步骤：
步骤1，将模组3放置在托盘102上，通过自动水平运动装置将托盘102自动平移至预设工位，使第一公母对接装置和第二公母对接装置能够对接；
步骤2，通过自动竖直运动装置提升抬升定位板205，通过第一公母对接装置和第二公母对接装置将模组3与抬升定位板205对接并锁紧；
步骤3，如果当前模组高度能够满足需求，通过自动竖直运动装置提升抬升定位板205和当前模组，到达所需高度后停止提升，提升过程完成；如果当前模组高度无法满足需求，抬升定位板205提升至上限位再停止，通过固定机构207将当前模组固定在自动竖直运动装置上，第一公母对接装置和第二公母对接装置解锁并松开，跳转至步骤4；
步骤4，空托盘102退出并回到原位，自动竖直运动装置带动抬升定位板205下降至下限位；
步骤5，向空托盘102内放置模组3，载有模组3的托盘102通过自动水平运动装置平移到与抬升定位板205对接的预设工位，使第一公母对接装置和第二公母对接装置能够对接；
步骤6，通过自动竖直运动装置提升抬升定位板205，通过第一公母对接装置和第二公母对接装置将模组3与抬升定位板205对接并锁紧；
步骤7，空托盘102退出并回到原位，通过自动竖直运动装置带动抬升定位板205继续上升，使得抬升定位板205上的模组与步骤3中固定在自动竖直运动装置上的模组通过第三公母对接装置和第二公母对接装置对接并锁紧；
步骤8，解除步骤3中模组与自动竖直运动装置之间的固定关系，通过自动竖直运动装置带动拼装在一起的模组一起提升；
步骤9，跳转至步骤3。
参考图1至图4，本发明的一种多模组自动拆装提升机构，包括一个自动平移机构1，一个自动升降机构2和多个模组3。每个模组3的上、下两端分别安装有四个公母对接装置4。模组为框架式结构，公母对接装置上设置有与固定机构相配合的固定安装孔。
自动平移机构1主要包括用于实现水平运动的滚珠丝杠机构和用于放置模组3的托盘102。两个托盘102对称安装于滚珠丝杠机构101的两端。自动平移机构1有两个可双向移动的托盘，便于拆装模组的对称布置。用于实现水平运动的滚珠丝杠机构中的第一丝杠101并不转动，而是由两个电机103分别带动小带轮104，经带传动带动连接在大带轮105上的螺母转动。托盘102和滚珠丝杠机构中的第一转动螺母通过轴承连接，进而实现第一转动螺母在转动的同时带动托盘102沿着第一丝杠101进行水平移动。在实际操作中，两个可双向移动的托盘102均可用于传送模组3。托盘102上安装有一夹紧板106；夹紧板106上装有定位销107，以配合模组3上的定位孔来进行定位。夹紧板106通过与其连接的电动推杆108的运动实现水平方向的夹紧和松开。定位板106上装有弹簧109，用于调整夹紧装置的夹紧力。
自动升降机构2的外框架主要由上固定梁201，下固定梁202和四根光轴203组成。滚珠丝杠机构的第二丝杠204的两端分别固定在上固定梁201和下固定梁202上，第二丝杠204转动的同时带动连接在第二转动螺母上的抬升定位板205上下移动。抬升定位板205通过轴承206与光轴203配合，利用光轴203实现垂直方向的导向。抬升定位板205有两块，中间留空，是为了避免与自动平移机构1的干涉，便于抬升定位板205与自动平移机构1上的模组3的顺利对接。抬升定位板205上装有公母对接机构4。上固定梁201在四周装有固定机构207，并在中间留有通道供模组3通过。通过上固定梁201对抬升定位板205完成上限位，通过下固定梁202对抬升定位板205完成下限位。
参考图,5，本发明的一种多模组自动拆装升降机构的提升方法，基于上述的一种多模组自动拆装升降机构，包括以下步骤：
步骤1：夹紧板106夹紧模组3之后，模组3随着托盘102移到与抬升定位板对接的指定工位。
步骤2：抬升定位板205上的公母对接机构4与模组3上的公母对接机构4对接并锁紧，夹紧装置106与模组3松开。
步骤3：滚珠丝杠机构204带动模组3上升，可根据所需高度在任意位置停下。若当前模组高度无法满足需求，抬升定位板205则一直抬升至上限位再停下，固定机构207通过轴孔配合将模组3固定在当前高度，并使得抬升定位板205上的公母对接机构4与模组3上的公母对接机构4松开。
步骤4：空托盘102退出并回到原位，同时，滚珠丝杠机构204带动抬升定位板205降至下限位。
步骤5：夹紧板106夹紧模组3后，载有模组3的托盘102移到与抬升定位板对接的指定工位。
步骤6：滚珠丝杠机构204带动抬升定位板205上升，使得抬升定位板205上的公母对接机构4与模组3上的公母对接机构4对接并锁紧。
步骤7：托盘102退出并回到原位。滚珠丝杠机构204带动抬升定位板205继续上升，使得抬升定位板205上的模组3与用固定机构207固定在上固定梁201上的模组3两者的公母对接机构4对接并锁紧。此时，固定机构207与公母对接机构4解除固定。
步骤8：滚珠丝杠机构204带动拼装在一起的两个模组3一起上升，可根据所需高度在任意位置停下。
步骤9：若当前模组高度无法满足需求，抬升定位板205则在上限位停下，固定机构207通过轴孔配合将模组3固定在当前高度，并使得抬升定位板205上的公母对接机构4与模组3上的公母对接机构4松开。
步骤10:滚珠丝杠机构204带动抬升定位板205降至下限位。
通过重复步骤5～10直至到指定高度。
参考图5，本发明的一种多模组自动拆装升降机构的提升方法的下降过程是抬升过程的逆过程，主要包括以下步骤：
步骤1:空托盘102移到与抬升定位板205对接的指定工位，滚珠丝杠机构204带动抬升定位板205下降。
步骤2：若抬升定位板205上存在多个拼装在一起的模组3，则抬升定位板205下降至解锁工位，固定机构207通过轴孔配合将模组3固定在当前高度，并使得抬升定位板205上的公母对接机构4与用固定机构207固定在上固定梁201上的模组3上的公母对接机构4解锁并松开。
步骤3：滚珠丝杠机构204带动抬升定位板205继续下降，直至与空托盘102对接。夹紧板106夹紧模组3后，抬升定位板205上的公母对接机构4与模组3上的公母对接机构4解锁并下降至下限位。
步骤4：载有模组3的托盘102回到原位。
步骤5：滚珠丝杠机构204带动抬升定位板205上升至上限位，使得抬升定位板205上的公母对接机构4与用固定机构207固定在上固定梁201上的模组3上的公母对接机构4对接并锁紧。
步骤6:重复步骤1～5直至步骤5所对接的只有最后一个模组3。
步骤7：滚珠丝杠机构204带动抬升定位板205上的最后一个模组3下降至与空托盘102对接。夹紧板106夹紧模组3后，抬升定位板205上的公母对接机构4与模组3上的公母对接机构4解锁并下降至下限位。
步骤8：载有模组3的托盘102回到原位。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明的保护范围不应当为仅限于的具体实施例，本发明的保护范围也及于本领域技术人员在权利要求的范围内做出的各种变化或修改。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。