自動升降臺的製作方法
2023-05-29 15:15:01 2
自動升降臺的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種自動升降臺，包括控制箱、驅動機構、導向機構、運動平臺和限位開關，所述控制箱包括箱體、PLC、步進電機驅動器和顯示器；所述驅動機構包括鏈條、以及帶動所述鏈條往復移動的驅動電機組；所述運動平臺通過設於其上的導向臂與導向機構相配合；所述導向機構包括導向杆、以及固定設置在所述導向杆兩端的上支承架和下支承架；所述限位開關包括分別設置在所述運動平臺上升和下降極限位置的上限位開關和下限位開關。本實用新型能夠實現連續位置測量和顯示，實現位置精確控制，同時，可自動運行，成本低廉。
【專利說明】自動升降臺
【技術領域】
[0001]本實用新型具體涉及一種自動升降臺。
【背景技術】
[0002]目前在用的大行程升降臺有電動、機械、液壓和氣動等多種方式，一般不具有連續位置測量功能，不能精確控制升降臺的位置。例如，在用的升降電梯是採用電機驅動、智能控制的方式，升降行程大，自動化程度高，但是只能停靠固定樓層，沒有實時位置顯示；而在用的三坐標測量儀具有非常高的測量精度，但成本高，難以實現大行程測量。
實用新型內容
[0003]本實用新型要解決的技術問題在於提供一種自動升降臺，它能夠實現連續位置測量和顯示，實現位置精確控制，同時，可自動運行，成本低廉。
[0004]本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是:自動升降臺，包括控制箱、驅動機構、導向機構、運動平臺和限位開關，其中:所述控制箱包括箱體、設置在所述箱體內的PLC和步進電機驅動器、以及設置在所述箱體外側並與所述PLC相連接的顯示器，所述PLC與步進電機驅動器相連接；所述驅動機構包括鏈條、以及帶動所述鏈條往復移動的驅動電機組，所述步進電機驅動器與驅動電機組相連接，所述鏈條的一端固定設置在運動平臺的上方，另一端固定設置在運動平臺的下方；所述運動平臺通過設於其上的導向臂與導向機構相配合，並且沿著所述導向機構上下移動；所述導向機構包括導向杆、以及固定設置在所述導向杆兩端的上支承架和下支承架，所述導向臂與導向杆相配合，所述驅動電機組固定設置在上支承架上；所述限位開關包括分別設置在所述運動平臺上升和下降極限位置的上限位開關和下限位開關，所述上限位開關和下限位開關分別與控制箱連接並受所述控制箱控制對運動平臺的位置進行校準。
[0005]按上述技術方案，所述驅動機構還包括張緊鏈輪組，所述張緊鏈輪組固定設置在下支承架上，所述鏈條與張緊鏈輪組連接。
[0006]按上述技術方案，所述鏈條的一端與運動平臺的上方之間通過調節機構連接，所述調節機構包括依次連接的插銷、接頭、鎖緊螺母、左右螺紋套、鎖緊左螺母和連接件。
[0007]按上述技術方案，所述鏈條的數量為兩個，位於運動平臺的兩側。
[0008]按上述技術方案，所述導向杆的數量為2個。
[0009]按上述技術方案，所述導向臂的數量為4個，每根所述導向杆與兩個導向臂相配
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[0010]按上述技術方案，所述運動平臺包括車架、軸承座和直線軸承，所述導向臂設置在車架上，所述直線軸承套裝在導向臂上，並通過所述軸承座固定連接在車架上。
[0011]按上述技術方案，所述車架的上下兩端在靠近限位開關的一側分別設有限位觸碰板，所述限位觸碰板與限位開關上橫向安裝的行程杆接觸時，限位開關接通對運動平臺的位置進行核准。[0012]按上述技術方案，還包括設置在所述導向杆上的限位套，所述限位套分別位於在上支承架與上限位開關之間、下支承架與下限位開關之間，所述限位套的結構為帶法蘭的圓筒結構、或固定設置在導向杆上的帶法蘭結構，所述限位套的法蘭上設有橡膠減震墊。
[0013]按上述技術方案，還包括懸掛電纜，所述懸掛電纜的一端與控制箱連接，另一端與運動平臺連接，所述懸掛電纜的中部設有電纜夾持器。
[0014]本實用新型，具有以下有益效果:能夠實現連續位置測量和顯示，實現位置精確控制，同時，可自動運行，成本低廉，本實用新型的行程可達到20 m以上。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]下面將結合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明，附圖中:
[0016]圖1是本實用新型實施例的結構示意圖；
[0017]圖2為驅動機構的結構示意圖；
[0018]圖3為驅動電機組的結構示意圖；
[0019]圖4為張緊鏈輪組的結構示意圖；
[0020]圖5為導向機構的結構示意圖；
[0021]圖6為運動平臺的結構示意圖；
[0022]圖7為圖6的A向視圖；
[0023]圖8為限位套的結構示意圖。
[0024]圖中:1_控制箱，2-上限位開關，3-扎帶，4-電纜夾持器，5-懸掛電纜，6-下限位開關，7-導向機構，8-運動平臺，9-限位套，10-驅動機構，101-驅動電機組，102-張緊鏈輪組，11-上支承架，12-開口銷，13-套環，14-卡環，15-導向杆，16-螺母，17-下支承架，18-鏈條，19-插銷，20-接頭，21-鎖緊螺母，22-左右螺紋套，23-鎖緊左螺母，24-連接件，25-鎖緊大螺母，26-傳動軸，27-鏈輪I，28-鍵，29-螺釘，30-軸承壓蓋，31-軸用檔圈，32-齒輪I，33_軸承I，34-導電密封圈，35-螺栓，36-支架，37-銷，38-步進電機，39-電機支座，40-螺釘，41-齒輪II，42-底板，43-鏈輪軸，44-軸承II，45-鏈輪II，46-隔圈，47-軸承座，48-限位觸碰板，49-車架，50-直線軸承，51-綁帶，52-半卡套，53-橡膠減震墊。
【具體實施方式】
[0025]為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。
[0026]在本實用新型的較佳實施例中，如圖1至圖8所示，自動升降臺，包括控制箱1、驅動機構10、導向機構7、運動平臺8和限位開關。控制箱I包括箱體、設置在箱體內的PLC和步進電機驅動器、以及設置在箱體外側並與PLC相連接的顯示器，PLC與步進電機驅動器相連接，控制箱I的箱體內還設有濾波器和電源模塊。驅動機構10包括鏈條18、以及帶動鏈條18往復移動的驅動電機組，步進電機驅動器與驅動電機組相連接並控制驅動電機組運轉，鏈條18的一端固定設置在運動平臺8的上方，另一端固定設置在運動平臺8的下方，鏈條18與運動平臺8的固定點位於運動平臺的重心截面內。運動平臺8通過設於其上的導向臂與導向機構7相配合,並且沿著導向機構7上下移動。導向機構7包括導向杆15、以及固定設置在導向杆15兩端的上支承架11和下支承架17，導向臂與導向杆15相配合，驅動電機組固定設置在上支承架11上。限位開關為鋼滾輪直動式機械接觸開關，限位開關上的行程杆橫向安裝，限位開關包括分別設置在運動平臺8上升和下降極限位置的上限位開關2和下限位開關6，運動平臺上升和下降的極限位置，由PLC根據位移測量結果進行控制，使其不超越限位開關的工作位置，上限位開關2和下限位開關6分別與控制箱I連接並受控制箱I控制對運動平臺8的位置進行校準，以消除位移測量的累積誤差。
[0027]如圖2所示為驅動機構10的結構示意圖，驅動機構10包括驅動電機組101、鏈條18、張緊鏈輪組102和調節機構，驅動電機組101固定在上支承架11上，驅動鏈條18升降，從而帶動運動平臺8升降，在本實施例中，鏈條18的數量為兩個，分列運動平臺8的兩邊，張緊鏈輪組102固定設置在下支承架17上，鏈條18與張緊鏈輪組102連接，張緊鏈輪組102使運動平臺在升降的任何位置，保持鏈條18的鬆緊程度不變，防止鏈條的鬆脫、卡掛，調節機構設置在鏈條18的一端與運動平臺8的上方之間，可調整兩邊鏈條18的平衡和鬆緊，調節機構包括插銷19、接頭20、鎖緊螺母21、左右螺紋套22、鎖緊左螺母23和連接件24，左右螺紋套22的一端為左螺紋，另一端為右螺紋，左右旋轉左右螺紋套22時，接頭20和連接件24分別相對左右螺紋套22旋入或旋出，從而達到調節鏈條18長度的作用，調好後，分別用鎖緊螺母21和鎖緊左螺母23對接頭20和連接件24鎖緊固定。
[0028]如圖3所示為驅動電機組101的結構示意圖，驅動電機組101包括步進電機38、電機支座39、齒輪I 32、齒輪II 41、傳動軸26、鎖緊大螺母25和鏈輪I 27等部分，鏈條18與鏈輪I 27相嚙合，鏈條18的數量為兩個，相應的鏈輪I 27的數量也為兩個，步進電機38安裝在電機支座39上，再固定在底板42上，齒輪I 32安裝在步進電機38的軸上，齒輪II 41和鏈輪I 27安裝在傳動軸26上，步進電機轉動時，帶動齒輪I 32 —起轉動，齒輪I 32再驅動齒輪II 41和鏈輪I 27 —起轉動，進而驅動鏈條18升降，傳動軸26通過軸承I 33、軸承壓蓋30構成軸系，軸承壓蓋30與傳動軸26之間設有導電密封圈34，軸承壓蓋30通過螺釘29固定在支架36上，支架36通過螺栓35固定在底板42上，齒輪I 32與步進電機38的軸上之間、齒輪II 41與傳動軸26之間通過鍵28實現周向定位，齒輪II 41與傳動軸26之間通過軸用檔圈31實現軸向定位。
[0029]如圖4所示為張緊鏈輪組102的結構示意圖，張緊鏈輪組102由鏈輪軸43、軸承
II44、鏈輪II 45、隔圈46和螺母47組成，依圖示順序裝配。
[0030]如圖5所示為導向機構7的結構示意圖，導向機構7採用雙導向杆設計，即導向杆15的數量為2個，導向臂的數量為4個，每根導向杆15與兩個導向臂相配合，導向杆15是實心軸或空心軸，可以是整根結構，也可以是接長結構，導向杆15的兩端分別固定在上支承架11和下支承架17上，導向杆15與上支承架11和下支承架17可以採用卡套連接或螺紋連接。採用卡套機構連接時，在導向杆15的端部開有環形槽，導向杆15帶環形槽的端部伸進上支承架11或下支承架17的的孔中，再將兩個半環形的卡環14卡入導向杆15的環形槽中，再用帶擋邊的套環13套緊兩個半環形的卡環14，使其套裝為一體，再在套環13帶擋邊的一遍安裝開口銷12，對卡環14固定，防止套環13的脫出。採用螺紋連接，導向杆帶螺紋的端部伸進上支承架11或下支承架17的孔中，並用螺母16拎緊固定。導向杆15與上支承架11及下支承架17之間可同時採用卡套連接或者螺紋連接的方式，也可以一端採用螺紋連接、另一端卡套連接的方式。[0031]如圖6-圖7所示，為運動平臺8的結構示意圖，運動平臺8是承載工作設備的框架，由型材和加工件焊接而成，附含有四個導向臂，與導向機構的導杆配合。運動平臺8包括車架49、軸承座47和直線軸承50，導向臂設置在車架49上，直線軸承50套裝在導向臂上，並通過軸承座47固定連接在車架49上。車架49為型材焊接而成，或由各種機械零件組裝而成，軸承座47通過螺釘40和銷37與車架49連接，直線軸承50通過螺釘40和車架49連接。車架49的上下兩端在靠近限位開關的一側分別設有限位觸碰板48，限位觸碰板48帶有導向斜面，上限位開關2或下限位開關6的行程杆進入限位觸碰板的平面段後，即不再產生壓縮，從而保護限位開關，限位觸碰板48與限位開關上橫向安裝的行程杆接觸時，限位開關接通的一瞬間，對運動平臺的位置進行校準，消除位移測量的累積誤差。當位移測量值因累積誤差過大，造成運動平臺上升或下降超過限位開關時，運動平臺的限位觸碰板將觸碰限位開關的行程杆，使限位開關接通，在此情況下，一方面限位開關對運動平臺的位置進行校準，另一方面，PLC將對步進行停機控制，只允許運動平臺反向運動。
[0032]如圖8所示，優選的，本實用新型還包括設置在導向杆15上的限位套9，以進行機械限位，防止運動平臺因慣性過大，越過限位開關後損壞其他設備。限位套9共4個，兩根導向杆15的上下兩端各I個，具體位於上支承架11與上限位開關2之間、下支承架17與下限位開關6之間，限位套9的結構為帶法蘭的圓筒結構、或固定設置在導向杆15上的帶法蘭結構，限位套9的法蘭上設有橡膠減震墊。限位套9由半卡套52、綁帶51和橡膠減震墊53組成,在導向杆15的對應部位開有環形槽,兩半圓結構的半卡套52卡入導向杆15的環形槽中，通過綁帶51紮緊，構成一個整圓，在半卡套52的上方，裝有橡膠減震墊53，起減震緩衝作用。
[0033]如圖1所示，優選的，本實用新型還包括懸掛電纜5，用於給運動平臺8上的工作設備進行供電或通信。懸掛電纜5的一端與控制箱I連接，另一端與運動平臺8連接，懸掛電纜5的中部設有電纜夾持器4，懸掛電纜5通過扎帶3與電纜夾持器4固定，電纜夾持器4與運動平臺8之間的部分電纜為活動電纜，可隨運動平臺上下運動，懸掛電纜5的外部套有柔性金屬軟管，一般為金屬波紋管或金屬螺旋管，適用於強電磁環境。
[0034]本實用新型的工作原理是:當運動平臺8需要升降一定的距離時，PLC經過解算，向步進電機驅動器發出運轉脈衝個數指令N，步進電機驅動器控制驅動電機組101運轉，驅動電機組101通過鏈條18帶動運動平臺8沿導向杆15做升降運動,驅動電機組101的步進電機38運轉的脈衝個數n與運動平臺8行進距離L之間有如下對應關係:L=2 nD/ (iN)。
[0035]其中，L-運動平臺行進距離；
[0036]n-步進電機實際運轉的脈衝個數；
[0037]D-鏈輪分度圓；
[0038]1-傳動機構傳動比；
[0039]N-步進電機運轉一周轉動的脈衝個數。
[0040]根據以上對應關係，PLC進行位移測量和記錄，並傳給顯示器進行位移顯示。
[0041]應當理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應屬於本實用新型所附權利要求的保護範圍。
【權利要求】
1.一種自動升降臺，其特徵在於，包括控制箱、驅動機構、導向機構、運動平臺和限位開關，其中:所述控制箱包括箱體、設置在所述箱體內的PLC和步進電機驅動器、以及設置在所述箱體外側並與所述PLC相連接的顯示器，所述PLC與步進電機驅動器相連接；所述驅動機構包括鏈條、以及帶動所述鏈條往復移動的驅動電機組，所述步進電機驅動器與驅動電機組相連接，所述鏈條的一端固定設置在運動平臺的上方，另一端固定設置在運動平臺的下方；所述運動平臺通過設於其上的導向臂與導向機構相配合，並且沿著所述導向機構上下移動；所述導向機構包括導向杆、以及固定設置在所述導向杆兩端的上支承架和下支承架，所述導向臂與導向杆相配合，所述驅動電機組固定設置在上支承架上；所述限位開關包括分別設置在所述運動平臺上升和下降極限位置的上限位開關和下限位開關，所述上限位開關和下限位開關分別與控制箱連接並受所述控制箱控制對運動平臺的位置進行校準。
2.根據權利要求1所述的自動升降臺，其特徵在於，所述驅動機構還包括張緊鏈輪組，所述張緊鏈輪組固定設置在下支承架上，所述鏈條與張緊鏈輪組連接。
3.根據權利要求1所述的自動升降臺，其特徵在於，所述鏈條的一端與運動平臺的上方之間通過調節機構連接，所述調節機構包括依次連接的插銷、接頭、鎖緊螺母、左右螺紋套、鎖緊左螺母和連接件。
4.根據權利要求1或2或3所述的自動升降臺，其特徵在於，所述鏈條的數量為兩個，位於運動平臺的兩側。
5.根據權利要求1所述的自動升降臺，其特徵在於，所述導向杆的數量為2個。
6.根據權利要求5所述的自動升降臺，其特徵在於，所述導向臂的數量為4個，每根所述導向杆與兩個導向臂相配合。
7.根據權利要求1所述的自動升降臺，其特徵在於，所述運動平臺包括車架、軸承座和直線軸承，所述導向臂設置在車架上，所述直線軸承套裝在導向臂上，並通過所述軸承座固定連接在車架上。
8.根據權利要求7所述的自動升降臺，其特徵在於，所述車架的上下兩端在靠近限位開關的一側分別設有限位觸碰板，所述限位觸碰板與限位開關上橫向安裝的行程杆接觸時，限位開關接通對運動平臺的位置進行核准。
9.根據權利要求1所述的自動升降臺，其特徵在於，還包括設置在所述導向杆上的限位套，所述限位套分別位於在上支承架與上限位開關之間、下支承架與下限位開關之間，所述限位套的結構為帶法蘭的圓筒結構、或固定設置在導向杆上的帶法蘭結構，所述限位套的法蘭上設有橡膠減震墊。
10.根據權利要求1所述的自動升降臺，其特徵在於，還包括懸掛電纜，所述懸掛電纜的一端與控制箱連接，另一端與運動平臺連接，所述懸掛電纜的中部設有電纜夾持器。
【文檔編號】B66F7/28GK203529859SQ201320589640
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年9月24日 優先權日:2013年9月24日
【發明者】宮經漢, 唐憶東, 劉岸傑, 章陽, 段文亮, 吳禎禎 申請人:武漢華中天緯光電系統有限公司