可设预置位、可调行程的四边形套管升降机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及到一种可设预置位、可调行程的四边形套管升降机，既可单独配装监控、摄像机、灯具、投影仪等进行垂直上下可控运动；也能与水平运动的轨道机组合成二维移动的监控、摄像机；亦可悬挂布景、广告、导具、灯光进行二维移动应用。该机上下行程可调、可设预置位，停位准确；结构简单、制造成本低、动作稳定、强度高。本装置属图像采集、传输运载工具技术领域。
【背景技术】
[0002]市售的椭圆套管升降机，通过电机、传动装置带动椭圆套管上下运动；用椭圆形套管控制悬挂物比交叉式升降机外观简洁、上下运动的稳定性显著提高。控制其运动状态的套管，是在长短径递减的椭圆管内外，分别卡套不同尺寸的内、外导向环和不同尺寸的防脱挡圈:各外导向环为长径一端开口的双椭圆条，通过椭圆条短径相对处两只内凸的圆块外卡在椭圆管上端孔内，随管移动、导向；防脱挡圈利用螺钉装于椭圆管下端外腔并压住装在椭圆管里腔的内导向环台阶上，使之随管移动、导向。
[0003]但该结构存在以下问题:一市售的椭圆套管升降机主要应用于投影机的高挂、下放，其动作单一，上下行程固定、不能设置预置位，不适用于监控、摄像、演艺行业复杂的动态控制及位置设置的需要；二椭圆管长短径尺寸在外力作用下易变，使套管与导向环的间隙不稳定，引起摩擦阻力的变化，造成牵动伸缩的力量不均衡，其阻力若超过电机设计功率，会形成过载，烧毁电机；三塑料外导向环通过自身的凸块卡装在椭圆管壁的孔内，在上下行程的终点，必然出现冲击惯量对凸块塑料产生剪切力，塑料的强度承受不了长时间、交变的剪切冲力，故损坏时有发生；四因不同尺寸的椭圆管需配不同尺寸的内、外导向环、防脱挡圈，为制作这些构件及装配需设计加工大量的模、夹具、专机，所以加工成本高。
【发明内容】
[0004]针对上述问题，设计出一种可设预置位、可调行程的；无需防脱挡圈，内、外导向零件通用、尺寸统一、管截面为四边形的套管升降机。
[0005]本发明的目的是这样实现的:
[0006]一种可设预置位、可调行程的四边形套管升降机，由升降运动控制机构和四边形套管伸缩机构组成:
[0007]升降运动控制机构，由电机、多用轮、牵引带、摩擦轮、旋转编码器、轴承座、螺板、弹性拨板、行程开关、控制模块、接插座、电器箱等构成；四边形套管伸缩机构由数根四边形直管、导向片、上定位座、螺柱、下固定架、下定位座等构成；上述多用轮一侧与电机的伸出轴固连，多用轮圆柱面上卷绕牵引带，多用轮另一边的轮辐外侧与摩擦轮接触，摩擦轮固装在旋转编码器伸出轴上，该同侧的中心还加工有外伸的螺杆，螺杆另一端配装轴承，轴承则压配在轴承座内，轴承座上另装有平行于螺杆的导向杆，装有弹性拨板的螺板旋套于螺杆、导向杆上，各装两只行程开关的可调支架分装于弹性拨板两侧；四边形套管为边长递减的截面转角可为圆弧的相似四边形直管套叠组成；导向片用金属、或塑料加工成辐射角等于套管截面四边形其中一组对角的二面体，与四边形套管焊接、铆接或粘接，各个管的内、夕卜导向片形状、尺寸均相同；螺柱将上、下定位座与套管固连，螺柱还具有上行带动套管和最终止位的作用。
[0008]多用轮一侧通过沉头螺钉与电机的伸出轴固连，多用轮卷绕牵引带的圆柱面在轴向切开一片作为压板，通过沉头螺钉夹紧牵引带的起端，牵引带末端连向最小四边形套管上用螺柱紧固的下固定架，下固定架由两片钢板、一根圆轴构成，钢板上端与圆轴固连，钢板下端各加工有圆孔与下定位座上的两只螺柱固连，牵引带末段兜绕圆轴后用螺钉或铆钉与牵引带紧固；多用轮相对电机另一边轮辐外侧接触的装在旋转编码器上的摩擦轮，随轮辐转动，由旋转编码器为四边形套管上、下预置位的控制获取电机运转数据；在电机转动释放牵引带、套管在重力作用下伸长的同时，带有弹性拨板的螺板在螺杆的驱动、导向杆约束下做直线移动，当弹性拨板触发一侧的行程开关后，控制电路引发电机反转收卷牵引带，带动四边形套管收缩、套叠，并同步驱动装有弹性拨板的螺板朝相反的方向移动，直至弹性拨板触发另一侧的行程开关，使电机恢复正转...;两只装有行程开关的可调支架，底板上均开有长圆孔，松开紧固螺帽后，可调节行程开关与弹性拨板的间距，从而延长或缩短弹性拨板触发行程开关的时间，达到增加或减少行程的目的；每只支架上装两只行程开关的作用，是防止其中一只失效后引发传动机构失控，成倍提高了系统的安全系数；电器箱侧板预留有四只圆孔，作为与水平移动轨道机组合连接之用。
[0009]边长递减的截面可为圆弧转角的相似四边形直管组成了四边形套管，具体截面形状有:相似的、对角相等、等边或不等边四菱形或相似正方形或相似长方形，本实施例选用截面相似的正方形套管作例解说；其用管数量由每根管长和最大行程确定；四边形套管的空间位置为竖直状态，导向片用作内导向时，平四边形管下口装于每根四边形管的内壁，但最小四边形管不必装导向片；导向片用作外导向时，平四边形管上口装于每根四边形管的外壁，但最大四边形管不必装导向片，导向片与四边形管焊接、铆接或粘接，故外导向片不必设置防脱挡圈；装于最大四边形管上端外周的上定位座，由两只尺寸相同的略大于最大四边形管的大四面体用加强筋焊连，再共同与上顶中部开孔、四角有圆孔的金属板焊连构成，上定位座中部孔用于穿牵引带、导线，四角圆孔用于与电器箱连接，上定位座上部大四面体四面各加工有圆孔，便于穿装螺柱将上定位座与最大四边形管连接，另一通过加强筋相连的大四面体作用是增加套管悬挂的稳定性；装于最小四边形管下端外周的下定位座，由一只略大于最小四边形管的小四面体和中部开孔，四角有圆孔的金属板构成，下定位座的小四面体四面各加工有圆孔，便于穿装螺柱将下定位座与最小四边形管连接；云台、摄像机、投影仪等需悬吊、移动的设备，可安装在下定位座上。
[0010]本发明的有益效果是:
[0011]1、装有摩擦轮的旋转编码器直接采集电机运转信息，大大简化了机构；
[0012]2、控制电机正反转及实现无级调节行程的机构，操作简便；
[0013]3、双行程开关的设置成倍提高了运动控制系统的安全系数；
[0014]4、将原来不同规格、需多副模具加工的内、外导向套，改为一个规格的通用件，一副模具即可加工完成；原椭圆套管升降机每增加一根套管就需新开四付加工模具，大大约束了产品规格的扩展，本设计仅需增加管子，其总行程即可得到延伸。
[0015]5、优化设计省去了原多规格的防脱挡圈，降低了成本；
[0016]6、新设计的导向片与四边形管结合方式，能有效抵御交变剪切力，保证机构强度；
[0017]7、四边形管的形状设计，提高了稳定性和强度；
[0018]8、可设预置位、可调行程的四边形套管升降机，能单独配装监控、摄像机、灯具、投影仪等进行垂直上下可控运动:
[0019]9、本设计能与水平运动的轨道机结合，实现二维可控运动，故应用领域广；
[0020]本发明适用于变电、水文、气象站；机场、码头、车站；各类停车场、调度室、管控中心；学生宿舍、仓库、超市、生产线；毒、害、危险处所及健身房、舞台、宴会厅应用；
[0021]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明:
【附图说明】
[0022]图1为本发明电器箱内元器件结构、布局示意图；
[0023]图2为图1的A-A剖视图；
[0024]图3为图1的B-B剖视图；
[0025]图4为图2的C-C局部剖视图；
[0026]图中标号为:1电机2支架3螺栓4螺帽5压板6沉头螺钉7多用轮8螺板9牵引带10弹性拨板11导向杆12轴承13轴承座14摩擦轮15紧定螺钉16支架17旋转编码器18电器箱19螺钉20行程开关21可调支架22螺杆23电控模块24接插座25上定位座26螺柱27导向片28最小四边形管29四边形管30最大四边形管31下固定架32下定位座33大四面体34加强筋35小四面体
【具体实施方式】
[0027]下面结合附图，对本发明的【具体实施方式】做进一步的描述:
[0028]在图1、图3中:
[0029]电机1、多用轮7、牵引带9、摩擦轮14、旋转编码器17、轴承座13、螺板8、弹性拨板
10、行程开关20、电控模块23、接插座24、电器箱18等组成了升降运动机构；其中电机I装于支架2上，旋转编码器17装于支架16上，行程开关20装于可调支架21上，