具有姿态正交变换功能的举升机构的制作方法
【专利摘要】本发明涉及举升机构，尤其涉及加工、装配和包装等自动化生产线中的物料举升机构。它主要由摇杆、左连接板、右连接板、主转臂、基座等组成。本发明的特点是：不仅能够实现物件位置的举升，还能够完成物件从竖直到水平的姿态变换；结构紧凑、简单可靠，自动化程度高。
【专利说明】具有姿态正交变换功能的举升机构
【技术领域】
[0001]本发明涉及举升机构，尤其涉及加工、装配和包装等自动化生产线中的物料举升机构。
【背景技术】
[0002]举升装置是将传输线中的工件从某一位置向更高位置进行传送的机械设备，其基本原理是通过对电机、汽缸等的程序控制，以实现工件的举升和传送的基本功能。按动力源可分为气动举升装置、电动举升装置等。举升装置在汽车、家电、机场、生产线等行业应用较多。
[0003]根据待举升物件始末位置与姿态的要求，以高负载、高定位精度及低冲击为设计目标，发明了该具有姿态正交变换功能的举升机构。
【发明内容】
[0004]本发明提供了一种将待举升物件从竖直位置举升至水平位置的机构，能够实现对物件位置的举升和物件姿态的正交变换，具有定位精度高、负载能力大、动作迅速可靠的特点。
[0005]针对以上功能，本发明采取以下技术方案:
[0006]摇杆、左连接板、右连接板、主转臂、基座，通过销轴连接，组成一个平面四杆机构，基座安装在底板上。铰接于底板的电动推杆作为动力源，电动推杆的伸缩杆伸长，可驱动摇杆转动，进而带动四杆机构运动。抓持器通过销轴固连于左、右连接板，与连接板一同作平面运动；抓持器固定住物件，以实现物件的高度举升和从竖直到水平的姿态正交变换。
[0007]与现有技术相比，本发明的有益效果在于，所述机构不仅能够实现物件位置的举升，还能够完成物件从竖直到水平的姿态正交变换，以满足某些生产线对物件姿态的特殊需要。
[0008]与现有技术相比，本发明的有益效果在于，根据有限的约束空间和对始末位置姿态的要求，对四杆机构的尺寸进行了优化设计，并规划了物件在举升过程中的运动轨迹。
[0009]与现有技术相比，本发明的有益效果在于，所述机构以电动推杆作为动力源，具有响应速度快，定位可靠性高，冲击小，使用寿命长等优点。
[0010]与现有技术相比，本发明的有益效果在于，所述机构结构紧凑、简单可靠。
[0011 ] 与现有技术相比，本发明的有益效果在于，所述机构自动化程度高，节省人工，维护方便。
[0012]本领域内技术人员的简单更改和替换都在本发明的保护范围之内。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为举升机构的轴测视图。
[0014]图2为铰接处的结构示意图。
[0015]图3为待举升物件的始末位置示意图。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
[0017]附图1?3中所涉及的组成部分及其标号为:抓持器1、销轴2、挡片3、主转臂4、销轴5、挡片6、销轴7、传感器安装座8、角度传感器9、基座10、底板11、支撑座12、销轴13、挡片14、电动推杆15、销轴16、挡片17、摇杆18、销轴19、挡片20、左连接板21、右连接板22、销轴23、挡片24、物件25、螺栓26。
[0018]图1为举升机构的轴测视图，基座10固定在底板11上，摇杆18、左连接板21、右连接板22、主转臂4、基座10通过销轴2、5、7、19铰接，形成一个以摇杆18为主动件的平面四杆机构。电动推杆15作为主动件18的动力源，其根部通过销轴13、支撑座12与底板11连接；其伸缩杆通过销轴16铰接于摇杆18的中部。电动推杆15的伸缩杆伸长，以驱动摇杆18转动，进而带动整个四杆机构作平面运动。抓持器I通过销轴2、销轴23与左连接板21、右连接板22固连，其主要作用是固定物件25。当四杆机构运动时，物件25随抓持器按照四杆机构各杆件的相对长度关系实现从竖直到水平的姿态变换和高度的举升。角度传感器9通过传感器安装座8固定于销轴7处，用于测量主转臂4的旋转角度。
[0019]图2为销轴19铰接处的结构示意图，销轴19穿过基座10和摇杆18，挡片20卡入销轴19的槽中，同时被螺栓26固定在摇杆18的侧壁上。销轴19与摇杆18通过过盈配合固连，同时挡片20卡住了销轴19，进一步限制了销轴19的周向转动。销轴19与基座10通过间隙配合来保证相互之间能够自由转动。通过所述结构，摇杆18能够相对于基座10绕铰接处自由转动。销轴2、5、13、16、23的铰接处结构与此图类似。
[0020]图3为待举升物件的始末位置示意图，图3 (a)为待举升物件的初始位置(竖直位置)，图3(b)为待举升物件的最终位置(水平位置)。在电动推杆15伸缩杆的推动下，物件25实现从初始位置到最终位置的位姿变换。
【权利要求】
1.具有姿态正交变换功能的举升机构包括以摇杆18、左连接板21、右连接板22、主转臂4、基座10为主体的平面四杆机构，以及底板11、电动推杆15、抓持器1、物件25、角度传感器9等其他部件。
2.根据权利要求1所述的举升机构，其特征在于:举升机构的主体是由摇杆18、左连接板21、右连接板22、主转臂4、基座10组成的平面四杆机构。
3.根据权利要求1所述的举升机构，其特征在于:举升机构能够完成物件从竖直到水平的正交姿态变换。
4.根据权利要求1所述的举升机构，其特征在于:举升机构由电动推杆15驱动，速度可调节。
5.根据权利要求1、2所述的举升机构，其特征在于:摇杆18、主转臂4中部掏空，以减轻重量。
6.根据权利要求1、2所述的举升机构，其特征在于:抓持器I通过销轴2和销轴23固连于左连接板21和右连接板22上。
7.根据权利要求1所述的举升机构，其特征在于:基座10通过螺栓26固定在底板11上。
8.根据以上权利要求，所述举升机构的运动控制特征在于:角度传感器9用于测量主转臂4转动的角度，并将测量的结果实时反馈给上位机，上位机根据信息控制电动推杆15伸缩杆的直线运动。
【文档编号】B66F3/00GK104129732SQ201410334240
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年7月14日 优先权日:2014年7月14日
【发明者】杨洋, 廖云峰, 张雷雨, 袁伟亮, 李大寨 申请人:北京航空航天大学