一种用于超低温冰箱发泡装备的气动同步顶升机构的制作方法

本发明涉及一种顶升机构，具体是一种用于超低温冰箱发泡装备的气动同步顶升机构，属于顶升机构技术领域。

背景技术

汽车超低温冰箱又称超低温保存箱，控温范围在-60℃～-200℃，有些厂家生产的超低温冰箱控温范围能达到-200℃以下，可适用金枪鱼的保存、电子器件、特殊材料的低温试验及保存血浆、生物材料、疫苗、试剂等。与普通的家用冰箱相比，它的产量低很多，但是单台冰箱的附加值高，体格高。由于它的工作温度低，特别是-80℃～-200℃的超低温冰箱，它的箱体内胆是用不透钢板折弯组装而成，普通的abs内胆在超低温下变脆开裂，预装箱体笨重。与普通冰箱发泡相比，它的发泡层厚，发泡力大。与普通冰箱一样，超低温冰箱也在向多功能、智能化方向发展，容积也越来越大，有的箱体长度和宽度超过了两米，超出了原有的发泡设备的加工范围。同时原有的发泡设备的结构强度也满足不了要求，由于这些产品的产量不大，一般可能只有几万台左右，重新定制购买新的生产线会造成严重浪费，如果采用我国二十世纪90年代的地轨式发泡方式，超低温冰箱预装箱体及发泡后的箱体有几百公斤重，取放困难。

因此，如何开发出一种针对这种大型超低温冰箱的箱体发泡装备，解决超低温冰箱发泡力大，普通发泡装备结构强度较差，取放料困难等问题，而且成本相对较低，已经成为急需解决的技术问题。

技术实现要素：

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种用于超低温冰箱发泡装备的气动同步顶升机构，在满足顶升要求的基础上，采用压缩空气做介质，无污染，且整个结构简单，易操作，成本低。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种用于超低温冰箱发泡装备的气动同步顶升机构，包括机座、安装在机座上的顶升机构和安装在顶升机构上的同步机构，

所述顶升机构包括两个前后并列反向布置在机座上的顶升气缸、两个与顶升气缸一一对应连接的顶升气缸固定座、旋转轴a、旋转轴b以及四个对称安装在旋转轴a和旋转轴b上的顶升单元，

所述旋转轴a和旋转轴b平行布置在两个顶升气缸的左右两侧，所述旋转轴a和旋转轴b的两端分别与固定在机座前后侧的旋转轴套内的衬套b形成转运配合，旋转轴a和旋转轴b中间与固定在机座上的两个旋转轴固定座内的衬套c形成转运配合；

所述顶升气缸的固定端与顶升气缸固定座铰接，顶升气缸的活塞杆通过气缸接头与安装在旋转轴a或旋转轴b上的气缸摆臂的上端铰接，所述气缸摆臂通过键c与旋转轴a或旋转轴b连接；所述旋转轴a和旋转轴b在顶升气缸的作用下可绕旋转轴套和旋转轴固定座旋转；

每个所述顶升单元包括顶杆、安装在顶杆上端的顶升块、安装在顶杆下端的连杆和安装在旋转轴a或旋转轴b上的摆臂，所述顶杆的上端穿过机座，并与固定在机座上的衬套a形成滑动配合；所述顶杆的下端与连杆的上端铰接；所述连杆的下端与摆臂的上端铰接；摆臂通过键b与旋转轴a或旋转轴b连接；

所述同步机构包括若干个安装在旋转轴a和旋转轴b之间的同步单元，所述同步单元包括一个同步轴、两个固定安装在同步轴两端的同步接头以及两个分别安装在旋转轴a和旋转轴b上的同步摆臂，所述同步接头与同步摆臂的上端铰接，所述同步摆臂通过键a与旋转轴a或旋转轴b连接。

优选地，还包括辅助顶升机构，所述辅助顶升机构包括辅助顶杆，所述辅助顶杆与固定在机座上的辅助顶升气缸的活塞杆螺纹连接。

优选地，所述辅助顶升机构有四套，四套辅助顶升机构对称布置在机座上。

优选地，所述同步单元有两个，两个同步单元对称布置在两个顶升气缸前后侧的。

优选地，所述顶杆的上端通过螺纹与顶升块连接，下端通过销轴b与连杆的上端铰接，连杆的下端通过销轴a与摆臂铰接。

优选地，所述顶升气缸的固定端通过销轴e与顶升气缸固定座连接。

优选地，所述同步轴的两端通过螺纹与同步接头连接，所述同步接头通过销轴c与同步摆臂的上端铰接。

优选地，所述气缸接头一端与顶升气缸的活塞杆连接，另一端通过销轴d与气缸摆臂铰接，形成转动配合。

工作原理：发泡模芯安装在移动工作台上，首先工作台运动到上、下料工位，预装箱体放到工作台模具上，模具涨开，工作台移动到发泡工位，顶升机构顶升，移动工作台在顶升块作用下，运动到工作位置，各连杆处于死点位置，开始发泡，发泡结束后，工作台随顶升机构下降，下降到位后，工作台运动到下料位置，循环结束，整个过程可通过plc控制。发泡时，发泡箱体、发泡模具、四周发泡侧板及顶部的发泡力均作用在移动工作台上，整个顶升力量超过三吨，如果采用液压驱动，需要配置液压站，成本增加且容易泄漏，造成环境污染，如果采用气压驱动，顶升力大，能否满足发泡要求。

本发明利用两个顶升气缸带动旋转轴a和旋转b同步转动(转动的角度可根据需要进行设定)，旋转轴a和旋转b的转动带动连杆转动摆动，连杆又带动顶杆上、下运动，从而实现移动工作台的升、降运动，同步机构保证了旋转轴a和旋转b的同步转动，使得四个顶升块同步升降，保证了工作台的运动平稳。四套辅助顶升机构在顶升进提供向上的顶升力，可有效减小顶升气缸的缸径，使气压传动也能提供大于三吨以上的顶升力，满足设备的使用要求。与液压传动相比，本发明避免了因液压油泄漏造成的环境污染，同时使用气压传动降低了设备成本。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的a-a向视图；

图3为本发明的b-b向视图；

图4为本发明的c-c向视图；

图中：1、机座，2、衬套a，3、顶升块，4、顶杆，5、销轴b，6、连杆，7、同步接头，8、销轴c，9、键a，10、旋转轴b，11、同步摆臂，12、同步轴，13、销轴a，14、键b，15、旋转轴a，16、摆臂，17、气缸摆臂19、销轴d，20、气缸接头，21顶升气缸，22、销轴e，23、顶升气缸安装座，24、旋转轴套，25、衬套b，26、辅助顶升气缸，27、辅助顶杆，28、衬套c，29、旋转轴固定座。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

如图1至图4所示，本发明实施例提供的一种用于超低温冰箱发泡装备的气动同步顶升机构，包括机座1、安装在机座1上的顶升机构和安装在顶升机构上的同步机构，所述顶升机构包括两个前后并列反向布置在机座1上的顶升气缸21、两个与顶升气缸21一一对应连接的顶升气缸固定座23、旋转轴a15、旋转轴b10以及四个对称安装在旋转轴a15和旋转轴b10上的顶升单元；所述旋转轴a15和旋转轴b10平行布置在两个顶升气缸21的左右两侧，所述旋转轴a15和旋转轴b10的两端分别与固定在机座1前后侧的旋转轴套24内的衬套b25形成转运配合，旋转轴a15和旋转轴b10中间与固定在机座1上的两个旋转轴固定座29内的衬套c28形成转运配合；所述顶升气缸21的固定端与顶升气缸固定座23铰接，顶升气缸21的活塞杆通过气缸接头20与安装在旋转轴a15或旋转轴b10上的气缸摆臂17的上端铰接，所述气缸摆臂17通过键c与旋转轴a15或旋转轴b10连接；所述旋转轴a15和旋转轴b10在顶升气缸21的作用下可绕旋转轴套24和旋转轴固定座29旋转；每个所述顶升单元包括顶杆4、安装在顶杆4上端的顶升块3、安装在顶杆4下端的连杆6和安装在旋转轴a15或旋转轴b10上的摆臂16，所述顶杆4的上端穿过机座1，并与固定在机座1上的衬套a2形成滑动配合；所述顶杆4的下端与连杆6的上端铰接；所述连杆6的下端与摆臂16的上端铰接；摆臂16通过键b14与旋转轴a15或旋转轴b10连接；所述同步机构包括若干个安装在旋转轴a15和旋转轴b10之间的同步单元，所述同步单元包括一个同步轴12、两个固定安装在同步轴12两端的同步接头7以及两个分别安装在旋转轴a15和旋转轴b10上的同步摆臂11，所述同步接头7与同步摆臂11的上端铰接，所述同步摆臂11通过键a9与旋转轴a15或旋转轴b10连接。

作为本发明的进一步改进，还可包括辅助顶升机构，所述辅助顶升机构包括辅助顶杆27，所述辅助顶杆27与固定在机座1上的辅助顶升气缸26的活塞杆螺纹连接。辅助顶升机构的增设可提供向上的顶升力，降低顶升气缸的承载力，进而有效地减小了顶升气缸的缸径。

优选地，所述辅助顶升机构有四套，四套辅助顶升机构对称布置在机座上。四套辅助顶升机构在顶升进提供向上的顶升力，可有效减小顶升气缸的缸径，使气压传动也能提供大于三吨以上的顶升力，进一步满足设备的使用要求。

优选地，所述同步单元有两个，两个同步单元对称布置在两个顶升气缸21前后侧的。两个对称同步单元的布设，可进一步提高两个旋转轴(旋转轴a15或旋转轴b10)的同步性。

优选地，所述顶杆4的上端通过螺纹与顶升块3连接，下端通过销轴b5与连杆6的上端铰接，连杆6的下端通过销轴a13与摆臂16铰接。利用销轴b5和销轴a13进行铰接，操作更方便，易拆卸。

优选地，所述顶升气缸21的固定端通过销轴e22与顶升气缸固定座23连接。利用销轴e22进行铰接，操作更方便，易拆卸。

优选地，所述同步轴12的两端通过螺纹与同步接头7连接，所述同步接头7通过销轴c8与同步摆臂11的上端铰接。利用销轴c8进行铰接，操作更方便，易拆卸。

优选地，所述气缸接头20一端与顶升气缸21的活塞杆连接，另一端通过销轴d19与气缸摆臂17铰接，形成转动配合。利用销轴d19进行铰接，操作更方便，易拆卸。

具体使用过程如下：

超低温冰箱箱体发泡装备的移动工作台在plc控制下，运动到发泡工位，到位后，两个顶升气缸21工作，一个顶升气缸21的活塞杆向外伸出，另一个顶升气缸21的活塞杆向内缩回，两个顶升气缸21带动旋转轴a15和旋转轴b10旋转一定角度，通过键b14固定在旋转轴a15和旋转轴b10上的四个摆臂16旋转到垂直方向，在摆臂16的作用下，也旋转到垂直方向，四个顶杆4在连杆6的作用下向上顶升80毫米，移动工作台通过连接在顶杆4上的顶升块3作用下向上运动80毫米，此时，连杆6位于死点位置，移动工作台上所有垂直方向力量均通过顶升块3、顶杆4、连杆6、摆臂16传递到旋转轴a15和旋转轴b10上，顶升气缸21在发泡状态不受力，然后箱体进行发泡。待发泡完成后，两个顶升气缸21工作，一个顶升气缸21的活塞杆向内缩回，另一个顶升气缸21的活塞杆向外伸出，带动旋转轴a15和旋转轴b10反方向旋转一定角度，回复到起始状态，顶升块3带动移动工作台下降到起始位置，移动工作台向外移动到下料位置，取下发泡好的箱体，一个循环结束。同步机构是为了保证在顶升和下降过程中，旋转轴a15和旋转轴b10同步转动。四套辅助顶升机构，在顶升气缸21工作时，提供一个向上的辅助顶升力，能有效减小顶升气缸21的缸径，使气压传动能提供大于三吨以上的顶升力，满足设备的使用要求。

综上所述，本发明利用两个顶升气缸带动旋转轴a和旋转b同步转动(转动的角度可根据需要进行设定)，旋转轴a和旋转b的转动带动连杆转动摆动，连杆又带动顶杆上、下运动，从而实现移动工作台的升、降运动，同步机构保证了旋转轴a和旋转b的同步转动，使得四个顶升块同步升降，保证了工作台的运动平稳。四套辅助顶升机构在顶升进提供向上的顶升力，可有效减小顶升气缸的缸径，使气压传动也能提供大于三吨以上的顶升力，满足设备的使用要求。与液压传动相比，本发明避免了因液压油泄漏造成的环境污染，同时使用气压传动降低了设备成本。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。