一種雙超寬薄形平板的摺疊和展開機構及其實現方法與流程

2024-04-12 14:36:05

1.本發明涉及傳動機構技術領域，更具體地講，涉及一種雙超寬薄形平板的摺疊和展開機構及其實現方法。


背景技術：

2.在工程機械或遊樂設施領域會有將兩個超寬平板單元進行摺疊和展開的功能需求，兩個超寬平板單元包括主平板和副平板通常大於6米以上，其厚度通常小於0.2米，因此將此類平板定義為超寬薄形平板單元。通常該機構通過主平板上的對外安裝點安裝到某個基礎上，該基礎可能為運動部件。主平板與副平板之間有一個鉸接點，副平板繞鉸接點旋轉運動180
°
，最終副平板與主平板對齊。主平板和副平板上通常會上裝功能部件，因此主副平板在摺疊和展開兩個狀態均需要具有一定的剛強度。如需將副平板相對於主平板繞某個鉸接點旋轉某個角度，通常可通過一根推桿，一端固定在主平板上，一端固定在副平板上，推桿的伸縮可實現此類轉動，但在實現大角度摺疊和展開時會遇到如下困難：
3.1)、採用單根推桿的模式實現的轉動通常角度範圍較小，實現180
°
的轉動時，需要的推桿的伸縮比通常大於5，導致無可用推桿可選；
4.2、)採用單根推桿的模式時，特別是在0
°
和180
°
情況下，推桿的推力角極小，導致推桿的效率極低，所需推桿推力極大。
5.專利號：cn204688219u、專利名稱為新型平板自卸半掛車，具體涉及輕型平板，通過一根液壓缸讓平板繞一個點做簡單的轉動，旋轉角度最大到90
°
左右；
6.專利號：cn110805329a、專利名稱為側方位立體停車裝置，具體涉及利用平行四桿機構，將兩個小平板平行舉升到一定高度，小平板整體旋轉角度小於90
°
；
7.專利號cn201410334240.5、專利名稱為具有姿態正交變換功能的舉升機構，具體涉及適用於自動化生產線中的物料舉升，舉升重量小。上述專利沒有對超寬薄形平板單元在0
°
到180
°
範圍內的大角度摺疊和展開。


技術實現要素：

8.本發明所要解決的技術問題是，提供一種雙超寬薄形平板的摺疊和展開機構及其實現方法，能夠有效的實現超寬薄形平板單元在0
°
到180
°
範圍內的大角度摺疊和展開；結構簡單、實用性強。
9.本發明解決技術問題所採用的解決方案是：
10.一方面：
11.本發明公開了一種雙超寬薄形平板的摺疊和展開機構，包括主平板、與主平臺鉸接的副平板、用於主平板與副平板摺疊後鎖定的鎖定裝置、兩端分別與主平板和副平板鉸接的驅動機構；
12.所述驅動機構包括分別設置在主平板與副平板外側且相互鉸接的鉸接座、一端與鉸接座鉸接的驅動裝置；所述驅動裝置的另外一端分別與主平板、副平板外側鉸接。
13.本發明通過驅動裝置帶動副平板繞其與主平板的鉸接點向遠離主平板的一側旋轉，從而有效的實現主平板與副平板從0
°
摺疊狀態到180
°
的展開；在0
°
摺疊時通過鎖定裝置能夠有效的進行兩者相對位置的鎖定。
14.在一些可能的實施方式中，為了有效的通過驅動裝置實現主平板與副平板實現0
°‑
180
°
的摺疊與展開；
15.所述驅動裝置包括一端與鉸接座鉸接的中間杆、與中間杆另外一端鉸接的兩組伸縮驅動件；其中一組伸縮驅動件的另外一端與主平板鉸接、另外一組伸縮驅動件的另外一端與副平板鉸接。
16.在一些可能的實施方式中，為了有效的實現主平板與副平板的鉸接，並使得中間杆與鉸接座鉸接；
17.在所述兩組鉸接座上分別設置有板轉動鉸接點，所述主平板、副平板通過板轉動鉸接點鉸接；所述中間杆通過板轉動鉸接點與兩組鉸接座鉸接。
18.在一些可能的實施方式中，為了有效的實現中間杆與兩組伸縮驅動件的鉸接；
19.所述中間杆遠離板轉動鉸接點的一端設置有杆鉸接點；兩組所述伸縮驅動件分別通過杆鉸接點與中間杆鉸接。
20.在一些可能的實施方式中，為了有效的實現兩組伸縮驅動件分別與主平板、副平板的鉸接；
21.所述主平板上設置有與一組伸縮驅動件鉸接的主驅動件鉸接座，所述副平板設置有與另一組伸縮驅動件鉸接的副驅動件鉸接座；
22.所述主驅動件鉸接座與副驅動件鉸接座距離板轉動鉸接點的距離相等；
23.在主平板與副平板呈180
°
展開狀態下，主驅動件鉸接座的鉸接點與副驅動件鉸接座的鉸接點在同一直線上。
24.在一些可能的實施方式中，兩組伸縮驅動件結構相同且為液壓缸。
25.在一些可能的實施方式中，
26.當主平板與副平板呈0
°
摺疊設置時，所述主平板與副平板之間相互靠近一側形成間隙a，兩組伸縮驅動件沿其長方向所形成的夾角為b；其中，a＞3d，d為液壓缸外徑；b≥40
°
；
27.當主平板與副平板呈180
°
展開設置時，兩組伸縮驅動件沿其長方向所形成的夾角為c,90
°
＜c≤140
°
。
28.在一些可能的實施方式中，
29.所述鎖定裝置包括安裝在副平板上外側的鎖緊杆、以及與鎖緊杆對應設置且安裝主平板外側的鎖定座；所述鎖定座上設置有與鎖緊杆配合鎖緊的液壓鎖緊銷。
30.在一些可能的實施方式中，為了使得在主平板和副平板展開或摺疊時能夠受力更加穩定；
31.所述驅動機構為兩組且對稱設置，所述鎖定裝置為兩組，且分別與兩組驅動機構同側設置。
32.另一方面：
33.本發明公開了一種雙超寬薄形平板的摺疊和展開機構的實現方法，
34.在展開時，首先鎖定裝置接觸鎖定；隨後兩組伸縮驅動件同步伸長，與主平板鉸接
的伸縮驅動件將驅動中間杆繞板轉動鉸接點向遠離主平板的一側旋轉，同時與副平板鉸接的伸縮驅動件將驅動副平板向遠離主平板的一側旋轉，直至主平板與副平板呈180
°
展開狀態且兩者的側壁接觸，完成展開；
35.在摺疊時，兩組伸縮驅動件同步縮短，與主平板鉸接的伸縮驅動件將驅動中間杆繞板轉動鉸接點向靠近主平板的一側旋轉，同時與副平板鉸接的伸縮驅動件將驅動副平板向鉸接主平板的一側旋轉，直至鎖緊杆與主平板垂直，隨後將鎖緊杆與鎖定座鎖定，完成0
°
摺疊。
36.與現有技術相比，本發明的有益效果：
37.本發明通過鉸接座、中間杆、兩組伸縮驅動件、主驅動件鉸接座、副驅動件鉸接座的配合併安裝在主平板和副平板的外側面上，一方面有效的實現對於主平板與副平板0
°
摺疊和180
°
展開，另一方面還不影響主平板、副平板上功能件的加裝，其作為一個功能部件安裝平臺，其上裝空間大；
38.本發明通過設置鎖定裝置將使得主平板與副平板在0
°
摺疊時能夠形成一個整體，有效的提高了兩者在運輸過程中的抗振性能；
39.本發明通過對於伸縮驅動件所形成夾角的相對，從而有效的實現對於中間杆長度的限制，使得中間杆的設置將不會對於安裝在主平板和副平板上功能件造成影響；
40.本發明在摺疊狀態下，所有機構均位於兩平板之間的區域，整個機構摺疊狀態類似於一個長方形空間，其空間形態規則，所佔空間體積小，有利於機構在車載等有輪廓限制的平臺上加裝，其實用範圍廣；
附圖說明
41.圖1為本發明的工作原理圖；
42.圖2為本發明0
°
摺疊狀態時的結構示意圖；
43.圖3-圖4為本發明展開過程中的結構示意圖；
44.圖5為本發明180
°
展開狀態時的結構示意圖；
45.圖6為本發明中鎖定座的結構示意圖；
46.其中：1、主平板；11、主驅動件鉸接座；2、副平板；21、副驅動件鉸接座；3、鎖定裝置；31、鎖緊杆；32、鎖定座；321、液壓鎖緊銷；4、驅動機構；41、鉸接座；42、中間杆；43、伸縮驅動件。
具體實施方式
47.在本發明中，除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「相連」、「連接」、「固定」等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關係。本技術所提及的"第一"、"第二"以及類似的詞語並不表示任何順序、數量或者重要性，而只是用來區分不同的組成部分。同樣，"一個"或者"一"等類似詞語也不表示數量限制，而是表示存在至少一個。在本技術實施中，「和/或」描述關聯對象的關聯關係，表示可以存在三種關係，例如，a和/或b，可以表示：單獨存在a，同時存在a和b，單獨存在b這三種情況。在本技術實施例的描述中，除非另有說明，「多個」的含義是指兩個或兩個以上。例如，多個定
位柱是指兩個或兩個以上的定位柱。對於本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
48.下面對本發明進行詳細說明。
49.如圖1-圖6所示：
50.一種雙超寬薄形平板的摺疊和展開機構，包括主平板1、與主平臺鉸接的副平板2、用於主平板1與副平板2摺疊後鎖定的鎖定裝置3、兩端分別與主平板1和副平板2鉸接的驅動機構4；
51.所述驅動機構4包括分別設置在主平板1與副平板2外側且相互鉸接的鉸接座41、一端與鉸接座41鉸接且與鉸接座41同側設置的驅動裝置；所述驅動裝置的另外一端分別與主平板1、副平板2外側(安裝鉸接座41的一側)鉸接。
52.所述鎖定裝置3位於驅動裝置遠離鉸接座41的一側且位於主平板1、副平板2的外側。
53.本發明通過驅動裝置帶動副平板2繞其與主平板1的鉸接點向遠離主平板1的一側旋轉，從而有效的實現主平板1與副平板2從0
°
摺疊狀態到180
°
的展開；在0
°
摺疊時通過鎖定裝置3能夠有效的進行兩者相對位置的鎖定。
54.在一些可能的實施方式中，為了有效的通過驅動裝置實現主平板1與副平板2實現0
°‑
180
°
的摺疊與展開；
55.所述驅動裝置包括一端與鉸接座41鉸接的中間杆42、與中間杆42另外一端鉸接的兩組伸縮驅動件43；其中一組伸縮驅動件43的另外一端與主平板1鉸接、另外一組伸縮驅動件43的另外一端與副平板2鉸接。
56.在一些可能的實施方式中，為了有效的實現主平板1與副平板2的鉸接，並使得中間杆42與鉸接座41鉸接；
57.在所述兩組鉸接座41上分別設置有板轉動鉸接點，所述主平板1、副平板2通過板轉動鉸接點鉸接；所述中間杆42通過板轉動鉸接點與兩組鉸接座41鉸接。
58.在一些可能的實施方式中，為了有效的實現中間杆42與兩組伸縮驅動件43的鉸接；
59.所述中間杆42遠離板轉動鉸接點的一端設置有杆鉸接點；兩組所述伸縮驅動件43分別通過杆鉸接點與中間杆42鉸接。
60.在一些可能的實施方式中，為了有效的實現兩組伸縮驅動件43分別與主平板1、副平板2的鉸接；
61.所述主平板1上設置有與一組伸縮驅動件43鉸接的主驅動件鉸接座11，5所述副平板2設置有與另一組伸縮驅動件43鉸接的副驅動件鉸接座21；
62.所述主驅動件鉸接座11與副驅動件鉸接座21距離板轉動鉸接點的距離相等，從而使得兩組伸縮驅動件43伸縮的長度相同，從而使得主平板1與副平板2能夠達到180
°
展開狀態；當主平板1與副平板2呈0
°
摺疊狀態時主驅
63.動件鉸接座11的鉸接點與副驅動件鉸接座21的鉸接點的連線將與主平板10的上表面相互垂直；
64.在主平板1與副平板2呈180
°
展開狀態下，主驅動件鉸接座11的鉸接點與副驅動件鉸接座21的鉸接點在同一直線上，從而保證兩組伸縮驅動件43伸長相同長度時，主平板1與
副平板2能夠達到180
°
的展開，在主平板1與
65.副平板2呈180
°
展開時，中間件將呈豎向設置且與主平板1上表面相互垂直。5在一些可能的實施方式中，伸縮驅動件43主要實現沿其長方向做直線運動實現伸縮；
66.兩組伸縮驅動件43結構相同且為液壓缸，當採用液壓缸時，採用一套液壓控制實現來實現兩組伸縮驅動件43的驅動，進而有效的保證兩組伸縮驅動件43的同步運動。
67.0在一些可能的實施方式中，
68.當主平板1與副平板2呈0
°
摺疊設置時，所述主平板1與副平板2之間相互靠近一側形成間隙a，兩組伸縮驅動件43沿其長方向所形成的夾角為b；
69.其中，a＞3d，d為液壓缸外徑；b≥40
°
；
70.當主平板1與副平板2呈180
°
展開設置時，兩組伸縮驅動件43沿其長方向所形成的夾角為c,90
°
＜c≤140
°
，進一步的c＝2b，這樣將有效的保證在摺疊時伸縮驅動件43在驅動時的工作效率；
71.本發明中通過對於在不同狀態下(0
°
摺疊狀態和180
°
展開狀態)兩組伸縮驅動件43所形成夾角的有效限定，使得對於中間杆42的長度進行限制，保證了在主平板1與副平板2在180
°
展開時，中間杆42的長度不會對安裝在主平板1和副平板2上的功能件造成過多遮擋，對於後期正常使用造成不必要的麻煩；
72.在一些可能的實施方式中，
73.所述鎖定裝置3包括安裝在副平板2上外側且與副平板2相互垂直的鎖緊杆31、以及與鎖緊杆31對應設置且安裝主平板1外側的鎖定座32；所述鎖定座32包括設置有與鎖緊杆31配合鎖緊的液壓鎖緊銷321、設置有銷孔且安裝在主平板側面上的鎖定座；所述液壓鎖緊銷321套裝在銷孔內且沿銷孔的軸向移動。
74.液壓鎖緊銷321包括液壓缸、與液壓缸輸出端連接且套裝在銷孔內的鎖緊銷，鎖定座上設置與銷孔連通的插槽；該液壓缸用於控制鎖緊銷沿其長方向進行移動實現向靠近或遠離插槽的一側進行移動。
75.通過設置鎖定裝置3，將有效的保證主平板1與副平板2在0
°
摺疊狀態時，主平板1與副平板2能夠相互鎖定形成一個整體，從而有效的加強在0
°
摺疊狀態時的抗振性能；
76.優選的，鎖定座32上設置有供液壓鎖緊銷321移動的銷孔，在鎖緊杆31上設置有與銷孔配合的通孔，在使用時鎖緊杆31向鎖定座32一側運動並進入插槽內，當達到0
°
摺疊狀態時，銷孔與通孔將同軸且連通，此時液壓鎖緊銷321將依次穿過銷孔和通孔，從而實現鎖緊杆31與液壓鎖緊銷321插接，使得兩者相互鎖定，進而實現主平板1與副平板2形成一個整體；
77.在一些可能的實施方式中，為了使得在主平板1和副平板2展開或摺疊時能夠受力更加穩定；
78.所述驅動機構4為兩組且對稱設置，所述鎖定裝置3為兩組，且分別與兩組驅動機構4同側設置。
79.如圖1-圖5所示，當主平板1與副平板2由0
°
摺疊狀態向180
°
展開狀態展開時，
80.首先，兩組伸縮驅動件43將同步伸長，其中與主平板1鉸接的伸縮驅動件43將推動中間杆42繞其與鉸接座41的板轉動鉸接點進行逆時針旋轉，與副平板2鉸接的伸縮驅動件43將推動副平板2也繞板轉動鉸接點進行逆時針旋轉，在兩組伸縮驅動件43的同步驅動下，
主平板1與副平板2將由初始狀態的0
°
向180
°
展開；當展開到位後，0
°
狀態時，主平板1與副平板2相互靠近一側此時將在同一個平面上，且如圖1所示，主平板1的左側壁與副平板2的左側壁將抵接接觸，在接觸力的限制作用下，機構停止運動，整個機構達到力平衡狀態，實現整個機構的展開。
81.反之，在進行由180
°
展開狀態向0
°
摺疊狀態摺疊時，首先，兩組伸縮驅動件43將同步收縮，其中與主平板1鉸接的伸縮驅動件43將推動中間杆42繞其與鉸接座41的板轉動鉸接點進行順時針針旋轉，與副平板2鉸接的伸縮驅動件43將推動副平板2也繞板轉動鉸接點進行順時針針旋轉，在兩組伸縮驅動件43的同步驅動下，主平板1與副平板2將由初始狀態的180
°
向0
°
摺疊；當摺疊到位後，副主板上所設置的鎖緊杆31將與主平板1對應設置鎖定座32上的液壓鎖緊銷321配合實現鎖緊，從而保證主平板1與副平板2的相對位置不發生變化，使得0
°
摺疊狀態更加穩定，主副平板2之間鎖定為一個整體，提高了整個機構在運輸過程中的抗振性能。
82.進一步的，為了有效的保證主平板1與副平板2在180
°
展開時，兩者能夠可靠連接形成一個穩定的整體，如圖2-圖5所示在主平板1上設置有支撐插件，在所述副平板2上設置有180
°
展開時與支撐插件插接的插塊，兩者插接後由於支撐插件與主平板1連接，從而主平板1與副平板2有效的支撐連接。
83.本發明在摺疊狀態時具有鎖定設計，在展開到180
°
位置時具有位置限制，因此在摺疊和展開兩個狀態下，整體狀態穩定，機構強度高，因此其在作為一個承載平臺時，其承載能力高；
84.進一步的，本發明中主平板1和副平板2的長寬比均達到4以上，形成的機構整體可在主平板1底部所對外安裝點的作用下，可在水平到垂直兩個狀態之間的任意狀態下穩定工作。
85.採用本發明將使得主平板1與副平板2展開後，主平板1的上表面與展開後副平板2的上表面齊平，兩平板上表面之間不存在高度差，有利於功能部件的成組使用和排布，同時由於兩平板齊平，其整體美觀性好。
86.本發明將驅動機構4、鎖定裝置3設置在主平板1和副平板2對稱的兩個外側面上，這邊將使得不會影響主平板1和副平板2上功能件的安裝和使用；
87.本本發明伸縮驅動件43在推動副平板2180
°
大角度展開運動過程中，其在任意位置的推力角均大於20
°
，伸縮驅動件43執行效率高，從而降低了伸縮驅動件43所需推力，從而有利於伸縮驅動件43的選型，經濟性好；
88.另一方面：
89.一種雙超寬薄形平板的摺疊和展開機構的實現方法，
90.在展開時，首先鎖定裝置3接觸鎖定；隨後兩組伸縮驅動件43同步伸
91.長，與主平板1鉸接的伸縮驅動件43將驅動中間杆42繞板轉動鉸接點向5遠離主平板1的一側旋轉，同時與副平板2鉸接的伸縮驅動件43將驅動副平板2向遠離主平板1的一側旋轉，直至主平板1與副平板2呈180
°
展開狀態且兩者的側壁接觸，完成展開；
92.在摺疊時，兩組伸縮驅動件43同步縮短，與主平板1鉸接的伸縮驅動件43將驅動中間杆42繞板轉動鉸接點向靠近主平板1的一側旋轉，同時0與副平板2鉸接的伸縮驅動件43將驅動副平板2向鉸接主平板1的一側旋轉，直至鎖緊杆31與主平板1垂直，隨後將鎖緊杆31
與鎖定座32鎖定，完成0
°
摺疊並使得主平板1與副平板2在0
°
摺疊狀態時相對位置不會發生變化，形成一個穩定的整體。
93.本發明並不局限於前述的具體實施方式。本發明擴展到任何在本說明5書中披露的新特徵或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組合。