推杆结构的举升设备的制作方法

本发明属于汽车生产技术领域，特别涉及一种推杆结构的举升设备。

背景技术：

目前，新能源汽车市场前景广阔，各汽车生产厂商在这一领域的研发、生产均在如火如荼的开展。而电池包装配作为新能源汽车生产中的关键工序，一直以来均以agv作为其主要辅助装配设备，这也意味着各新能源汽车厂对合装agv的需求量非常大。传统的汽车底盘装配生产工艺中，agv设备一般常用螺旋提升机形式的举升装置，由于螺旋提升机形式的举升装置外购件的采购成本和加工成本比较高；另外，螺旋提升机形式举升的承载能力一般都在1500kg左右，而新能源车的电池的重量在500kg左右，相比较来说原有举升结构的安全余量比较大。又因新能源汽车领域电池包体积大、高度低等特点，螺旋提升机不适合用于电池合装的举升设备。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种推杆结构的举升设备，该举升设备在能够满足工艺要求的同时满足最佳的效能匹配，解决了现有螺旋提升机生产成本比较高，安全余量比较大及不适合用于电池合装的举升等问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种推杆结构的举升设备，包括上台板、剪刀差组件、底座、提升机构及滑台组件，其中上台板设置于底座的上方，并且通过剪刀差组件与所述底座连接；所述提升机构设置于所述底座上，并且输出端与所述剪刀差组件连接，所述提升机构用于驱动所述剪刀差组件沿z轴方向伸缩；所述滑台组件设置于所述上台板的上方，具有x轴和y轴方向移动的自由度。

所述滑台组件包括上托板、防脱装置、中间托板及x轴导轨，其中x轴导轨设置于所述上台板上，所述中间托板与所述x轴导轨滑动配合；所述上托板设置于所述中间托板的上方，并且沿x轴方向的两端分别设有一防脱装置，所述防脱装置容置于所述中间托板端部沿y轴方向设有的凹槽内，所述上托板相对所述中间托板可沿y轴方向移动。

所述上托板和中间托板之间设有多个万向滚珠，所述万向滚珠嵌设于所述中间托板的上表面上。

所述滑台组件还包括x轴锁紧机构和两个y轴锁紧板；

所述x轴锁紧机构设置于所述上台板和所述中间托板之间；在所述滑台组件处于最低位置时，所述x轴锁紧机构限制所述中间托板的x轴自由度；

两个所述y轴锁紧板设置于所述底座的两端；在所述滑台组件处于最低位置时，所述y轴锁紧板与所述防脱装置配合限制所述上托板的y轴自由度。

所述x轴锁紧机构包括x轴锁定片和滑台锁紧支架，其中x轴锁定片设置于所述中间托板上；所述滑台锁紧支架为弹性可伸缩结构；当所述滑台组件处于最低位置时，所述滑台锁紧支架与设置于底座上的支撑杆抵接，从而被压缩伸出且与所述x轴锁定片插接。

所述防脱装置包括限位螺栓、限位板及滚轮，其中限位板与所述中间托板连接，所述限位板上沿y轴方向设有两个限位螺栓，各所述限位螺栓的端部均设有滚轮；当所述滑台组件处于最低位置时，所述y轴锁紧板插入两个滚轮之间，从而限制所述上托板的y轴自由度。

所述中间托板端部凹槽的两端设有y轴挡块，所述y轴挡块上设有缓冲器；所述中间托板的底部沿x轴方向设有两个x轴挡块。

所述剪刀差组件包括通过连杆连接的两组剪刀差机构，两组剪刀差机构结构相同，均包括相互铰接的上层剪刀叉和下层剪刀叉，其中下层剪刀叉与所述底座连接，所述上层剪刀叉与所述上台板连接；所述提升机构的输出端与所述上层剪刀叉铰接。

所述下层剪刀叉包括中间位置相互铰接的下移动叉和下固定叉，所述下固定叉的下端与所述底座铰接，所述下移动叉的下端与所述底座滑动连接；

所述上层剪刀叉包括中间位置相互铰接的上固定叉和上移动叉，其中上固定叉的下端与所述下固定叉的上端铰接，所述上固定叉的上端与所述上台板铰接；所述上移动叉的下端与所述下移动叉的上端铰接，所述上移动叉的上端与所述上台板滑动连接；所述提升机构的输出端与所述上固定叉的下端铰接。

所述提升机构设置于提升机支架上，所述提升机支架与所述底座铰接；所述提升机构包括丝杠升降机、电机及皮带传动机构，其中丝杠升降机和电机设置于所述提升机支架上，所述电机的输出轴通过皮带传动机构与所述丝杠升降机的输入轴连接，所述丝杠升降机的输出轴与所述剪刀差组件铰接。

本发明的优点及有益效果是：

1.本发明的剪刀差组件，在要求的升降行程范围内没有卡滞情况，举升在工艺要求的承载能力和升降速度的范围内运行平稳，加强了举升机构的稳定性、承载能力、抗冲击能力和偏心负载能力，满足产品生产要求。

2.本发明的提升机构采用了滚珠丝杆升降机，在上面集成了电机、同步带、抱闸和部分检测装置，结构紧凑、空间占用量少，集成度高。

3.本发明的滑台组件、检测装置和附属装置，安装位置布局合理，方便安装、维修更换和检测调试。下限位检测和上限位检测保证了举升在升降过程中电气限位的安全；实时高度检测方便控制举升机构的升降高度和速度。

附图说明

图1为本发明推杆结构的举升设备的主视图；

图2为图1的a-a剖视图；

图3为图1的b-b剖视图；

图4为图1的左视图；

图5为本发明中剪刀差组件的结构示意图；

图6为图5的左视图；

图7为本发明中提升机构的结构示意图；

图8为图7的左视图；

图9为图7的俯视图；

图10为本发明中滑台组件的结构示意图；

图11为图10的左视图；

图12为图10的仰视图；

图13为本发明中防脱机构的结构示意图；

图14为本发明推杆结构的举升设备处于最低位置的状态图；

图15为图14的左视图。

图中：1为上台板，2为剪刀差组件，201为上固定叉，202为上移动叉,203为下移动叉,204为下固定叉，205为连杆，3为底座，4为提升机构，401为丝杠升降机，402为电机，403为主动带轮，404为同步带，405为从动带轮，5为提升机支架，6为拉线盒安装垫，7为挡块，8为y轴锁紧板ⅰ，9为贴板，10为传感器支架，11为螺母座，12为拉线盒支架，13为伸缩护罩，14为滑台组件，141为上托板,142为防脱装置，1421为限位螺栓，1422为限位板，1423为滚轮，143为万向滚珠，144为中间托板,145为x轴锁定片,146为x轴导轨，147为y轴挡块，148为缓冲器，149为x轴挡块，15为垫板ⅰ，16为滑台锁紧支架，17为y轴锁紧板ⅱ，18为垫板ⅱ，19为支撑杆，20为胶垫，21为挡块,22为铰接块。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。

如图1-4所示，本发明提供的一种推杆结构的举升设备，包括上台板1、剪刀差组件2、底座3、提升机构4及滑台组件14，其中上台板1设置于底座3的上方，并且通过剪刀差组件2与底座3连接；提升机构4设置于底座3上，并且输出端与剪刀差组件2连接，提升机构4用于驱动剪刀差组件2沿z轴方向伸缩；滑台组件14设置于上台板1的上方，具有x轴和y轴方向移动的自由度。

如图5-6所示，剪刀差组件2包括通过连杆205连接的两组剪刀差机构，两组剪刀差机构结构相同，均包括相互铰接的上层剪刀叉和下层剪刀叉，其中下层剪刀叉与底座3连接，上层剪刀叉与上台板1连接；提升机构4的输出端与上层剪刀叉铰接。

如图5所示，下层剪刀叉包括中间位置相互铰接的下移动叉203和下固定叉204，下固定叉204的下端与底座3铰接，下移动叉203的下端与底座3滑动连接；上层剪刀叉包括中间位置相互铰接的上固定叉201和上移动叉202，其中上固定叉201的下端与下固定叉204的上端铰接，上固定叉201的上端与上台板1铰接；上移动叉202的下端与下移动叉203的上端铰接，上移动叉202的上端与上台板1滑动连接；提升机构4的输出端与上固定叉201的下端铰接。

如图6所示，提升机构4设置于提升机支架5上，提升机支架5与底座3铰接。如图7-9所示，提升机构4包括丝杠升降机401、电机402及皮带传动机构，其中丝杠升降机401和电机402设置于提升机支架5上，电机402的输出轴通过皮带传动机构与丝杠升降机401的输入轴连接，丝杠升降机401的输出轴与剪刀差组件2铰接。

本发明的实施例中，皮带传动机构包括主动带轮403、同步带404及从动带轮405，其中主动带轮403设置于电机402的输出轴上，从动带轮405设置于丝杠升降机401的输入轴上，并且通过同步带404与主动带轮403连接。

本发明的实施例中，电机采用国产交流永磁同步电机，厂家为上海步科自动化股份有限公司，电机型号smc130d-0200-20aak-4dkh,额定转速2000rpmend，额定扭矩10n.m，具备瞬时三倍过载能力。输入电压为直流48v，可以直接从agv电池上面取电；丝杆升降机401采用力姆泰克传动设备有限公司的标准化产品，型号sjb50-s-v1-280-ts-p2-rh-str-fcp,额定负载4600kg，行程280mm，涡轮蜗杆减速比为1:7，丝杆直径40mm，导程10mm；在丝杆升降机401的一端用同步带机构连接电机，另外一端配置了电磁制动器，电磁制动器的型号sab-6-48v-25-7,额定扭矩60n.m，额定电压dc48v，该制动器作为举升的安全装置使用，确保举升机构在断电状态时不会突然下降。

通过电机402的正传和反转，带动丝杆升降机401的丝杆伸出和缩进；提升机构安装在两组剪刀差组件的中间，将提升机机构的伸缩变化，变成了举升设备的升降运动，整个双层剪刀差机构运动平稳顺畅，无卡滞、无异响。

如图10-12所示，滑台组件14包括上托板141、防脱装置142、中间托板144及x轴导轨146，其中x轴导轨146设置于上台板1上，中间托板144与x轴导轨146滑动配合；上托板141设置于中间托板144的上方，并且沿x轴方向的两端分别设有一防脱装置142，防脱装置142容置于中间托板144端部沿y轴方向设有的凹槽内，上托板141相对中间托板144可沿y轴方向移动。

进一步地，上托板141和中间托板144之间设有多个万向滚珠143，万向滚珠143嵌设于中间托板144的上表面上。

本发明的实施例中，滑台组件14还包括x轴锁紧机构和两个y轴锁紧板；x轴锁紧机构设置于上台板1和中间托板144之间；在滑台组件14处于最低位置时，x轴锁紧机构限制中间托板144的x轴自由度；两个y轴锁紧板分别为y轴锁紧板ⅰ8和y轴锁紧板ⅱ17，y轴锁紧板ⅰ8和y轴锁紧板ⅱ17分别设置于底座3的两端；在滑台组件14处于最低位置时，y轴锁紧板ⅰ8和y轴锁紧板ⅱ17分别与相对应的防脱装置142配合，从而限制上托板141的y轴自由度。

如图12所示，中间托板144端部凹槽的两端设有y轴挡块147，y轴挡块147上设有缓冲器148；中间托板144的底部沿x轴方向设有两个x轴挡块149。

x轴锁紧机构包括x轴锁定片145和滑台锁紧支架16，其中x轴锁定片145设置于中间托板144上；滑台锁紧支架16为弹性可伸缩结构；如图14所示，当滑台组件14处于最低位置时，滑台锁紧支架16的下端与设置于底座3上的支撑杆19抵接，从而被压缩伸出且与x轴锁定片145插接，限制滑台组件14的x轴自由度。

本发明的实施例中，滑台锁紧支架16包括锁紧套筒、锁紧杆及弹簧，其中锁紧套筒固定在上台板1上，锁紧杆与锁紧套筒配合，弹簧套设于锁紧杆上，并且两端分别与锁紧杆端部的轴肩和锁紧套筒的端部抵接，用于锁紧杆的复位。

如图13所示，防脱装置142包括限位螺栓1421、限位板1422及滚轮1423，其中限位板1422与中间托板144连接，限位板1422上沿y轴方向设有两个限位螺栓1421，各限位螺栓1421的端部均设有滚轮1423；如图15所示，当滑台组件14处于最低位置时，y轴锁紧板ⅰ8和y轴锁紧板ⅱ17分别插入相对应的两个滚轮1423之间，从而限制上托板141的y轴自由度。

本发明中的滑台组件14实现了x轴(长度)方向±125mm的活动量，在中间托板144上面安装万向滚珠和上台板，实现了y轴(宽度)方向±50mm的活动量及±2°的摆动量。当举升在低位时，滑台组件14被限位锁死，保证agv在以较快速度运行时的安全，减少冲击和惯量。当举升升起以后，滑台的锁紧机构被逐渐打开，以补偿设备对接的累积误差和方便操作工人装配电池包。

本发明还包括检测装置，即零位检测、下限位检测、上限位检测、实时高度检测。其中下限位检测和上限位检测集成在了推杆提升机上面，通过检测推杆伸缩的变化来实现。

本发明还设有附属装置，如尼龙伸缩护罩，防止有异物进入举升机构中；开关检测支架、拉线盒支架等用来安装检测开关和微调举升机构的高度；举升装置的起重吊装点和底座集成在了一起，方便举升装置的整体吊装。

以上所述仅为本发明的实施方式，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进、扩展等，均包含在本发明的保护范围内。