一种自动提升机构的制作方法

[0001]
本发明涉及负重自动化升降领域，具体地，涉及主要用于室内从地面到天花板全高度的大负重的自动化升降机构。


背景技术：

[0002]
目前可用于室内提升的机构较多，但基本上只能实现部分高度的提升，无法实现室内净高的全高度的提升，同时现有的提升机构都是单一的竖向提升，所提升的重物在竖直方向提升的同时，没有其他自由度的高精度可控运动。此外现有的提升机构在负载较大的时候，提升机构本身存在较大变形，无法保证提升过程中的轨迹直线度。


技术实现要素：

[0003]
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种自动提升机构。
[0004]
为解决上述难题，本发明提供一种自动提升机构，包括：
[0005]
框架，为整套提升装置提供固定基座；
[0006]
设置于所述框架上的第一级提升装置，所述第一级提升装置能沿竖直方向作升降运动，并能顶撑于天花板上，为整套提升装置提供支撑；
[0007]
设置于所述框架上的第二级提升装置，所述第二级提升装置能沿框架的竖直方向作升降运动；所述第二级提升装置的上端通过滑动副连接于所述第一级提升装置上，借助所述第一级提升装置顶撑于天花板形成的稳定支撑，提高所述第二级提升装置的刚性；
[0008]
设置于所述第二级提升装置上的第三级提升装置，所述第三级提升装置随所述第二级提升装置作同步升降运动，并能沿所述第二级提升装置的竖直方向作升降运动；所述第三级提升装置设有左臂、右臂，且所述左臂、所述右臂与所述第三级提升装置相垂直，所述左臂、所述右臂随所述第三级提升装置作同步升降运动，并能分别沿所述第三级提升装置的垂直方向作向前或向后的伸缩运动；
[0009]
设置于所述左臂、所述右臂的末端的所述第四级提升装置，所述第四级提升装置随所述左臂和/或所述右臂作同步伸缩运动，并通过所述左臂、所述右臂的伸缩距离的不同，调整所述第四级提升装置的左右角度；所述左臂和/或所述右臂能沿竖直方向作升降运动；
[0010]
设置于所述第四级提升装置上的横移装置，所述横移装置随所述第四级提升装置作同步伸缩运动和/或升降运动，并能沿所述第四级提升装置的水平方向作直线运动。
[0011]
优选地，所述第一级提升装置的顶部设有用于支撑于天花板上支撑脚，所述支撑脚设有弹性部件，确保所述支撑脚与所述天花板之间接触的可靠性。
[0012]
优选地，所述第一级提升装置包括：
[0013]
第一升降杆、第二升降杆，所述第一升降杆、所述第二升降杆对称设置于所述框架上；
[0014]
第一传动部件、第二传动部件，所述第一传动部件、所述第二传动部件与所述第一
升降杆、所述第二升降杆连接，带动所述第一升降杆、所述第二升降杆沿竖直方向作升降运动；
[0015]
第一动力部件，所述第一动力部件通过第一转动轴分别与所述第一传动部件、第二传动部件连接，通过所述第一传动轴将动力传输至所述第一传动部件、所述第二传动部件，同步驱动所述第一传动部件、所述第二传动部件作升降运动，从而带动所述第一升降杆、所述第二升降杆同步作升降运动。
[0016]
优选地，所述第二级提升装置包括：
[0017]
第一升降板、第二升降板，第一升降板、第二升降板对称设置于所述框架上，所述第一升降板、所述第二升降板的上端与所述第一升降杆、所述第二升降杆连接，所述第一升降板、所述第二升降板的下端与所述框架连接；
[0018]
第三传动部件、第四传动部件，所述第三传动部件、所述第四传动部件分别与所述第一升降板、所述第二升降板的下端连接，带动所述第一升降板、所述第二升降板沿竖直方向作升降运动；
[0019]
第二动力部件，所述第二动力部件通过第二转动轴分别与所述第三传动部件、所述第四传动部件连接，通过所述第二传动轴将动力传输至所述第三传动部件、所述第四传动部件，同步驱动所述第三传动部件、所述第四传动部件作升降运动，从而带动所述第一升降板、所述第二升降板同步作升降运动。
[0020]
优选地，所述第三级提升装置包括：
[0021]
第三升降板、第四升降板，所述第三升降板、所述第四升降板分别设置于所述第一升降板、所述第二升降板的内侧；
[0022]
第五传动部件、第六传动部件，所述第五传动部件、所述第六传动部件分别设置于所述第一升降板、所述第二升降板上，并分别与所述第三升降板、所述第四升降板连接，带动所述第三升降板、所述第四升降板沿竖直方向作升降运动；
[0023]
第三动力部件，所述第三动力部件通过第三转动轴分别与所述第五传动部件、所述第六传动部件连接，通过所述第三传动轴将动力传输至所述第五传动部件、所述第六传动部件，同步驱动所述第五传动部件、所述第六传动部件作升降运动，从而带动所述第三升降板、所述第四升降板同步作升降运动。
[0024]
优选地，所述左臂与所述第三升降板连接，所述右臂与所述第四升降板连接；所述左臂、所述右臂分别通过第四动力部件、第五动力部件驱动丝杠和滑轨滑块实现前后伸缩运动，所述左臂、所述右臂的前后伸缩距离能独立控制，通过所述左臂、所述右臂前后伸缩距离的不同，实现前后位置、角度的调整。
[0025]
优选地，所述第四级提升装置包括：
[0026]
板状部件，所述板状部件的一端通过铰接固定于所述左臂的末端，所述板状部件的另一端通过滑动、转动一体副固定于所述右臂的末端，使所述板状部件能随所述左臂、所述右臂进行前后伸缩运动；所述板状部件上设有滑板；
[0027]
第七传动部件，所述第七传动部件设置于所述板状部件上，所述第七传动部件连接所述滑板，带动所述滑板能沿所述板状部件的长度方向作升降运动；
[0028]
第六动力部件，所述第六动力部件驱动所述第七传动部件作升降运动。
[0029]
优选地，所述横移装置包括：
[0030]
水平移动板，所述水平移动板设置于所述滑板上；
[0031]
第八传动部件，所述第八传动部件设置于所述滑板上，所述第八传动部件与所述水平移动板连接，带动所述水平移动板沿所述滑板的水平方向移动；
[0032]
第七动力部件，所述第七动力部件驱动所述第八传动部件作水平直线运动。
[0033]
优选地，所述框架为内部镂空状的五面体结构；所述五面体结构具有两个关于中心面对称的左竖板、右竖板。
[0034]
优选地，所述五面体结构的底部通过螺纹紧固方式固定于支撑平台上。
[0035]
与现有技术相比，本发明具有如下至少一种或多种的有益效果：
[0036]
本发明上述升降机构，在整个提升行程内，末端提升估计的直线精度高；其框架及各级提升机构之间相互连结，极大改善了提升装置的抗弯曲、抗扭转能力，其刚性高；承载能力大；且末端自由度较高，通过双臂的伸缩、横移装置的移动，可实现末端承载机构前后、左右的平移运动，同时通过双臂伸缩行程的不同，末端机构的位置调整范围较大，且具备角度调整能力。
[0037]
本发明上述升降机构，其抗倾覆能力高，天花板支撑脚形成的顶撑固定，可保证整个提升机构稳定可靠，极大提升整体的抗倾覆能力，同时支撑脚设有弹性部件，即使受到振动也能保证天花板支撑脚顶撑的可靠性。
[0038]
本发明上述升降机构，收缩后体积小，全部提升装置完全收回后，其尺寸小，可进出狭小通道；行程高，整个机构完全展开后，其竖向行程大。
[0039]
本发明上述升降机构，多级升降装置的动力部件通过传动轴使左右两侧的运动部件实现同步提升，避免单一提升造成偏载、无法提升。
附图说明
[0040]
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0041]
图1是本发明一优选实施例的自动化升降机构的结构示意图；
[0042]
图2是本发明一优选实施例的自动化升降机构的各级提升装置的工作原理示意图；
[0043]
图3是本发明一优选实施例的自动化升降机构的左臂、右臂与第四级提升装置的工作原理示意图；
[0044]
图4是本发明一优选实施例的自动化升降机构的第四级提升装置与横移装置的工作原理示意图；
[0045]
图中标记分别表示为：1000为框架、2000为第一级提升装置、3000为支撑脚、4000为第二级提升装置、5000为第三级提升装置、6000为左臂、7000为右臂、8000为第四级提升装置、9000为横移装置。
具体实施方式
[0046]
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明
的保护范围。
[0047]
参照图1所示，为本发明一优选实施例的自动化升降机构的结构示意图，该自动化升降机构主要用于室内从地面到天花板全高度的大负重的自动化升降设备，图中包括框架1000、第一级提升装置2000、第二级提升装置4000、第三级提升装置5000、左臂6000、右臂7000、第四级提升装置8000及横移装置9000。
[0048]
其中，框架1000为整套提升装置提供固定基座。
[0049]
第一级提升装置2000安装于框架1000上，第一级提升装置2000能沿竖直方向作升降运动，并能顶撑于天花板上，为整套提升装置提供支撑。
[0050]
第二级提升装置4000安装于框架1000上，第二级提升装置4000能沿框架1000的竖直方向作升降运动；第二级提升装置4000的上端通过滑动副连接于第一级提升装置2000上，借助第一级提升装置2000顶撑于天花板形成的稳定支撑，提高第二级提升装置4000的刚性。
[0051]
第三级提升装置5000设置于第二级提升装置4000上，第三级提升装置5000随第二级提升装置4000作同步升降运动，并能沿第二级提升装置4000的竖直方向作升降运动；第三级提升装置5000设有左臂6000、右臂7000，且左臂6000、右臂7000与第三级提升装置5000相垂直，并可以与第三级提升装置5000通过螺栓固定，左臂6000、右臂7000随第三级提升装置5000作同步升降运动，并能分别沿第三级提升装置5000的垂直方向独立作向前或向后的伸缩运动。
[0052]
第四级提升装置8000安装于左臂6000、右臂7000的末端，第四级提升装置8000随左臂6000和/或右臂7000作同步伸缩运动，并能沿竖直方向作升降运动。第四级提升装置8000通过左臂6000、右臂7000伸缩距离的不同实现第四级提升装置8000的伸出距离与转角姿态。
[0053]
横移装置9000安装于第四级提升装置8000上，横移装置9000随第四级提升装置8000作同步伸缩运动和/或升降运动，并能沿第四级提升装置8000的水平方向作直线运动。横移装置9000可用于安装末端承载机构，可实现末端承载机构前后、左右的平移运动，同时通过双臂伸缩行程的不同，末端承载机构的位置调整范围较大，且具备角度调整能力。
[0054]
上述自动化升降机构，在该自动化升降机构固定后通过第一级提升装置2000顶撑于天花板上形成稳固支撑，保证负载较大的情况下，该自动化提升机构仍有很高的提升轨迹精度；升降过程中可同时实现所承载执行部件三个自由度的运动，即前后、左右位置调整以及角度调整。
[0055]
在其他部分优选实施例中，第一级提升装置2000的顶部设有用于支撑于天花板上支撑脚3000，用于顶撑天花板提供一个稳固支撑，改善整体刚性，保证提升的轨迹精度。在支撑脚3000的内部设有弹性部件，该弹性部件可沿竖直方向发生弹性形变。作为一优选方式，该弹性部件可以为弹簧、气缸等。即使在整套机构承受振动载荷的情况下，能够保证支撑脚3000与天花板之间接触的可靠性，亦为整套提升机构提供一个稳定可靠的支撑。该支撑脚3000的数量可以为一个或多个。当支撑脚3000的数量为多个时且又是三个以上时，将多个支撑脚3000呈三角形分布，所形成的支撑结构更加稳定。
[0056]
在其他部分优选实施例中，参照图1、图2所示，第一级提升装置2000包括：第一升降杆、第二升降杆、第一传动部件、第二传动部件和第一动力部件；其中，
[0057]
第一升降杆、第二升降杆对称设置于框架1000上。第一升降杆、第二升降杆沿竖直方向布置，作为导向杆使用。在第一升降杆、第二升降杆的顶端安装一水平板，在该水平板的上面可安装支撑脚3000，使多个支撑脚3000位于同一水平面，支撑效果更加稳定。
[0058]
第一传动部件、第二传动部件与第一升降杆、第二升降杆连接，带动第一升降杆、第二升降杆沿竖直方向作升降运动。作为一优选方式，第一传动部件、第二传动部件均可以采用链轮链条，链轮链条的链条沿竖直方向设置，第一升降杆、第二升降杆分别连接链条，通过链条带动第一升降杆、第二升降杆进行上下升降。在具体实施时，上述第一传动部件、第二传动部件也可以采用同步轮同步带或者丝杠等，当采用丝杠时，需配置导轨，导轨可固定在框架1000上；导轨可以采用线性滑轨滑块，也可以是直线光轴、带座光轴或者槽钢加滚轮等。
[0059]
第一动力部件通过第一转动轴分别与第一传动部件、第二传动部件连接，通过第一传动轴将动力传输至第一传动部件、第二传动部件，同步驱动第一传动部件、第二传动部件作升降运动，从而带动第一升降杆、第二升降杆同步作升降运动。通过第一传动轴使左右两侧的第一升降杆、第二升降杆同步提升，避免单一提升造成偏载、无法提升。作为一优选方式，第一动力部件可以采用电机、减速器，由电机、减速器经由第一传动轴将动力传输至左右两侧的第一传动部件、第二传动部件。第一动力部件也可以采用电缸驱动、液压缸驱动等。在其他部分优选实施例中，第二级提升装置4000包括：第一升降板、第二升降板、第三传动部件、第四传动部件和第二动力部件；其中，
[0060]
第一升降板、第二升降板竖向对称设置于框架1000上，且分别位于第一升降杆、第二升降杆的内侧。第一升降板、第二升降板的上端通过直线轴承分别固定于第一升降杆、第二升降杆上，第一升降板、第二升降板的下端通过滑动副与框架1000连接的同时，与第三传动部件、第四传动部件固定连接，通过第三传动部件、第四传动部件(线性滑轨滑块)固定于框架1000上。第二级提升装置4000通过上下端与框架1000、第一级提升机构的连接，以及通过在第一升降板、第二升降板上端设有连结板将两者固定在一起，提高第二级提升装置4000的刚性，提高第二级提升装置4000的刚性。
[0061]
第三传动部件、第四传动部件分别与第一升降板、第二升降板连接，带动第一升降板、第二升降板沿竖直方向作升降运动；第三传动部件、第四传动部件均可以为链轮链条，通过链轮链条带动第一升降板、第二升降板在沿框架1000竖直方向铺设的竖直导轨上进行上下升降。在具体实施时，上述第三传动部件、第四传动部件也可以采用同步轮同步带或者丝杠等，上述导轨可以采用线性滑轨滑块，也可以是直线光轴、带座光轴或者槽钢加滚轮等。
[0062]
第二动力部件通过第二转动轴分别与第三传动部件、第四传动部件连接，通过第二传动轴将动力传输至第三传动部件、第四传动部件，同步驱动第三传动部件、第四传动部件作升降运动，从而带动第一升降板、第二升降板同步作升降运动。通过第二传动轴使左右两侧的第一升降板、第二升降板同步提升，避免单一提升造成偏载、无法提升。第二动力部件可以采用电机、减速器，电机与减速器连接，通过电机、减速器经由第二传动轴将动力传输至左右两侧的第三传动部件、第四传动部件。第二动力部件也可以采用电缸驱动、液压缸驱动。
[0063]
在其他部分优选实施例中，参照图1、图2所示，第三级提升装置5000包括第三升降
板、第四升降板、第五传动部件、第六传动部件和第三动力部件；其中，
[0064]
第三升降板、第四升降板分别设置于第一升降板、第二升降板的内侧；
[0065]
第五传动部件、第六传动部件分别设置于第一升降板、第二升降板上，并分别与第三升降板、第四升降板连接，带动第三升降板、第四升降板沿竖直方向作升降运动；作为一优选方式，第五传动部件、第六传动部件均可以采用链轮链条，通过链轮链条带动第三升降板、第四升降板分别在沿第一升降板、第二升降板的长度方向铺设的竖直导轨上进行上下升降。在具体实施时，上述第五传动部件、第六传动部件也可以采用同步轮同步带或者丝杠等，上述导轨可以采用线性滑轨滑块，也可以是直线光轴、带座光轴或者槽钢加滚轮等。
[0066]
第三动力部件通过第三转动轴分别与第五传动部件、第六传动部件连接，通过第三传动轴将动力传输至第五传动部件、第六传动部件，同步驱动第五传动部件、第六传动部件作升降运动，从而带动第三升降板、第四升降板同步作升降运动。通过第三传动轴使左右两侧的第三升降板、第四升降板同步提升，避免单一提升造成偏载、无法提升。作为一优选方式，第三动力部件采用电机、减速器，由电机、减速器经由第三传动轴将动力传输至左右两侧的第五传动部件、第六传动部件，实现左右两侧第三升降板、第四升降板同步上升或下降。第三动力部件也可以采用电缸、液压缸驱动。
[0067]
第三级提升装置5000可以通过第五传动部件、第六传动部件(线性滑轨滑块)对称固定于第二级提升机构上。作为一优选方式，第三级提升装置5000的驱动电机连结减速器后固定于连结板上并通过传动轴将动力传输至左右对称的第三级提升机构，使左右同步运动。
[0068]
在其他部分优选实施例中，参照图1、图2及图3所示，左臂6000与第三升降板连接，可随着第三升降板上下运动；右臂7000与第四升降板连接，可随着第四升降板上下运动；左臂6000、右臂7000分别通过第四动力部件、第五动力部件驱动丝杠和滑轨滑块实现前后伸缩运动，左臂6000、右臂7000的前后伸缩距离能独立控制，通过左臂6000、右臂7000前后伸缩距离的不同，实现前后位置、角度的调整。作为一优选方式，第四动力部件、第五动力部件可以采用电机、减速器，由电机、减速器驱动丝杠、滑轨滑块前后运动。第四动力部件也可以采用电缸驱动、同步轮同步带、链轮链条或齿轮齿条等。
[0069]
在其他部分优选实施例中，参照图1、图3及图4所示，第四级提升装置8000包括板状部件、第七传动部件和第六动力部件；其中，
[0070]
板状部件的一端通过铰接固定于左臂6000的末端，板状部件的另一端通过滑动、转动一体副固定于右臂7000的末端，使板状部件能随左臂、右臂7000进行前后伸缩运动；板状部件上设有滑板。
[0071]
第七传动部件设置于板状部件上，第七传动部件连接滑板，带动滑板能沿板状部件的长度方向作升降运动；作为一优选方式，第七传动部件可以采用链轮链条，通过链轮链条带动滑板在沿板状部件的长度方向铺设的竖直导轨上进行上下升降；第七传动部件也可以采用同步轮同步带、齿轮齿条等。
[0072]
第六动力部件驱动第七传动部件作升降运动。作为一优选方式，第六动力部件可以采用电机、减速器，通过电机、减速器驱动第七传动部件作升降运动。第六动力部件还可以采用电缸、液压缸驱动等。
[0073]
在其他部分优选实施例中，参照图1、图4所示，横移装置9000包括：水平移动板、第
八传动部件和第七动力部件；其中，
[0074]
水平移动板设置于滑板上；
[0075]
第八传动部件设置于滑板上，第八传动部件与水平移动板连接，带动水平移动板沿滑板的水平方向移动；作为一优选方式，第八传动部件可以采用链轮链条，通过链轮链条带动水平移动板在沿滑板的长度方向铺设的水平导轨上进行左右位置移动。在具体实施时，上述第八传动部件也可以采用同步轮同步带或者丝杠等，上述导轨可以采用线性滑轨滑块，也可以是直线光轴、带座光轴或者槽钢加滚轮等。
[0076]
第七动力部件驱动第八传动部件作水平直线运动。作为一优选方式，第七动力部件可以采用电机、减速器，由电机、减速器驱动第八传动部件作水平方向直线运动。第七动力部件也可以采用电缸、齿轮、液压缸驱动等。
[0077]
在其他部分优选实施例中，框架1000为内部镂空状的五面体结构，该五面体结构的内部镂空用于安装第一级提升装置2000和第二级提升装置4000的动力部件。五面体结构具有两个关于中心面对称的左竖板、右竖板，且左竖板、右竖板的底端固定安装板上，安装板水平设置。上述第一升降杆、第二升降杆分别安装在左竖板、右竖板的上端面。作为一优选方式，五面体结构的底部(安装板)通过螺纹紧固方式固定于支撑平台上，支撑平台为地面或台面；当然也可以螺栓或其他方式固定。
[0078]
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质。