升降系統的製作方法

2023-12-11 00:52:42

專利名稱：升降系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種升降系統，更具體地涉及一種真空環境行業中生產線上的成 品或半成品進行升降的升降系統。
背景技術：
升降裝置在工業設備中的應用領域十分廣泛，如在真空領域中，半導體的傳輸、光 刻等過程，均需由升降裝置實現成品或半成品的升降運動。而升降裝置的運動精度、可靠性 往往成為設備運行好壞的關鍵。傳統的升降方法有液壓法、氣壓法、機械螺旋法等。液壓法有比較大的頂升力，且 有良好的自鎖性能，但實施該方法的技術要求較高。如使用液壓升降裝置，其結構複雜，加 工精度要求高，維修難度高，而且其有效工作行程受油量的限制。氣壓法雖自鎖性能好，但 其頂升力小，使用範圍局限，而且一旦漏氣則無法修補，使用壽命短。而機械螺旋法一般先 由驅動馬達驅動，其後驅動馬達帶動由齒輪組、螺杆等運動，從而帶動工作平臺進行升降運 動。其承載力較強，但大都結構複雜，而且在工作過程中噪音很大，運動精度不高。往往，此 種升降裝置一般是被置於一腔體內部，在其升降運動中摩擦造成零部件粒化的顆粒粉塵滯 留在腔體內，極易對腔體內的生產工藝環境造成汙染，同時，容易造成工藝中氣體、生成物 與裝置產生反應，導致裝置質量發生問題，導致維修成本增加。因此，傳統的升降裝置無法 很好地適應真空環境行業的生產線的使用需求。因此，亟待提供一種運動精度高、可靠性高、低噪音、低汙染且結構簡單的適用於 對真空環境行業的生產線的升降系統。
發明內容本實用新型的目的在於提供一種運動精度高、可靠性高、低噪音、低汙染且結構簡 單的適用於對真空環境行業的生產線的升降系統。為實現上述目的，本實用新型的升降系統包括電連接的控制裝置、受控於所述控 制裝置的驅動裝置以及升降裝置。所述升降裝置與外部工作檯連接，所述控制裝置驅動所 述驅動裝置從而使所述升降裝置帶動外部工作檯進行直線往復運動。其中，所述升降裝置 包括第一固定板、第二固定板、活動板、絲槓、絲槓螺母以及若干支撐柱，所述活動板設置於 所述第一固定板及第二固定板之間，所述驅動裝置固定於所述第一固定板上，所述絲槓螺 母穿設並固定於所述活動板上，所述絲槓的一端穿過所述第一固定板並與所述驅動裝置連 接，所述絲槓的另一端穿過所述絲槓螺母后連接於所述第二固定板上，所述支撐柱的一端 固定於所述活動板上，所述支撐柱的另一端穿過所述第二固定板並凸伸於所述第二固定板 之上，以與所述外部工作檯連接。本實用新型升降系統運動精度高、可靠性高、低噪音、低汙 染、結構簡單。較佳地，所述活動板及第二固定板之間設置有波紋管，所述波紋管呈中空結構，所 述支撐柱貫穿所述波紋管並凸伸於所述第二固定板之上。波紋管的設置可避免真空氣體的洩露，保持較好的工藝環境，從而提高產品的質量。較佳地，所述升降裝置還包括若干滾珠花鍵，所述滾珠花鍵的一端固定於所述第 一固定板上，所述滾珠花鍵的另一端穿過所述活動板後固定於所述第二固定板上。所述滾 珠花鍵的襯套固定於所述活動板上。在升降運動中，滾珠花鍵起垂直導向的作用，其結構穩 固、緊湊，傳動可靠並能提高傳動精度。較佳地，所述驅動裝置包括伺服電機、主動輪、從動輪及同步帶，所述伺服電機與 所述控制裝置電連接，所述主動輪與所述伺服電機的傳動軸相嚙合，所述從動輪與所述絲 槓相嚙合，所述同步帶纏繞於所述主動輪及從動輪上。此種採用伺服電機帶動同步帶的方 式，其運動穩定、準確，從而保證外部工作檯的穩定性。而採用同步帶傳動可以有效地避免 下降運動時對零部件的衝擊，從而降低零部件受損的可能性。而且，同步帶無需潤滑，從而 減少維護時間及成本。較佳地，還包括傳感器固定件及安裝於所述傳感器固定件上的至少一傳感器，所 述傳感器固定件的兩端分別固定於所述第一固定板及第二固定板上。採用傳感器進行對活 動板的升降行程進行檢測和控制，而且可對該行程進行調節。 較佳地，所述傳感器為光電傳感器，所述控制裝置為可編程邏輯控制器。此種由可 編程邏輯控制器控制運動，並結合光電傳感器的光機電一體化的設計，採用閉合控制系統 進行控制，其程序可按實際需求進行修改，自動化程度高、控制精度高、操作方便。通過以下的描述並結合附圖，本實用新型將變得更加清晰，這些附圖用於解釋本 實用新型的實施例。

圖1為本實用新型升降系統的一個實施例的結構框圖。圖2為本實用新型升降系統的一個實施例的側視圖。圖3為如圖2所示的升降系統的一個立體圖。圖4為如圖3所示的升降系統的另一立體圖。
具體實施方式
下面結合優選實施例及附圖對本實用新型作進一步的描述，但本實用新型的實施 方式不限於此。請參考圖1及圖2，本實用新型升降系統1包括控制裝置10、驅動裝置20及升降 裝置30。該升降裝置30與外部工作檯(圖未示)連接，該控制裝置10與驅動裝置20電連 接，控制裝置10驅動該驅動裝置20從而使升降裝置30帶動外部工作檯做直線往復運動。 以下對本實用新型升降系統1的各組成部件及其控制方法進行詳細的描述。如圖2-4所示，該升降裝置30包括第一固定板301、第二固定板302、活動板303、 絲槓304、絲槓螺母305以及若干支撐柱306。該活動板303設置於第一固定板301及第二 固定板302之間，第一固定板301與活動板303之間、活動板303與第二固定板302之間均 形成間隔空間。驅動裝置20固定於該第一固定板301上，絲槓螺母305穿設並固定於活動 板303上，該絲槓304的一端穿過第一固定板301並與驅動裝置20連接，另一端穿過絲槓 螺母305後連接於第二固定板302上。支撐柱306的一端固定於活動板303上，另一端穿過第二固定板302並凸伸於第二固定板302之上，以與外部工作檯連接。本實施例中，第一 固定板301、第二固定板302及活動板303均為呈長方形狀的平板。具體地，如圖3及圖4所示，該驅動裝置20包括伺服電機201、主動輪202、從動輪 203及同步帶204，該伺服電機201與控制裝置10電連接，主動輪202與伺服電機201的傳 動軸(圖未標示)相嚙合，從動輪203與絲槓304相嚙合，同步帶204纏繞於主動輪202及 從動輪203上。工作開始時，伺服電機201受控制裝置10的控制而驅動主動輪202，通過 同步帶204帶動從動輪203，從而使嚙合於從動輪203的絲槓304運動。該種驅動裝置20 採用伺服電機201帶動同步帶204方式，其運動穩定、準確，從而保證外部工作檯的穩定性。 而採用同步帶204傳動可以有效地避免下降運動時對零部件的衝擊，從而降低零部件受損 的可能性。而且，同步帶204無需潤滑，從而減少維護時間及成本。如圖3所示，在本實施例中，第一固定板301及活動板303上均開有通孔311、312， 驅動器20穿過第一固定板301上的通孔311，其一端凸伸於第一固定板301之下，另一端凸 伸於第一固定板301之上。更具體地，主動輪202、從動輪203及同步帶204等組件凸伸於 第一固定板301之下，伺服電機201則凸伸於第一固定板301之上。當活動板303做直線 往復運動時，活動板303上的通孔312為該驅動裝置20提供通道。優選地，活動板303及第二固定板302之間設置有波紋管307，該波紋管307呈中 空結構，支撐柱306貫穿波紋管307並凸伸於第二固定板302之上。其中，波紋管307的兩 端設有0型橡膠密封圈。波紋管307的設置可避免真空氣體的洩露，保持較好的工藝環境， 從而提高產品的質量。如圖2所示，波紋管307隻將支撐柱306的位於第一固定板301與 活動板303之間的部分嵌套，而凸伸於第一固定板301之外的部分未被嵌套。本實施例中，支撐柱306的數目為2，兩根支撐柱306以對角線方向排布，相應地， 波紋管307的數目同樣為2。但支撐柱306及波紋管307的數目並不限於此。如圖2-4所示，該升降裝置30還包括若干滾珠花鍵308，滾珠花鍵308的一端固 定於第一固定板301上，另一端穿過活動板303後固定於第二固定板302上。而滾珠花鍵 308的襯套313則固定於活動板303上。在升降運動中，滾珠花鍵308起垂直導向的作用， 其結構穩固、緊湊，傳動可靠並能提高傳動精度。在本實施例中，滾珠花鍵308的數目為4。 四個滾珠花鍵308設置在上述各板的邊角處，使得升降裝置30的結構更為緊湊。請參考圖2-4，本實用新型升降系統1還包括傳感器固定件41及至少一傳感器 42。該傳感器固定件41呈條狀，其兩端分別固定於第一固定板301及第二固定板302上。 傳感器42被安裝於傳感器固定件41上，用以檢測並控制活動板303的升降位置。具體地， 本實施例的傳感器42為光電傳感器，其個數為2。兩傳感器42分別在活動板303的兩側位 置處，固定於傳感器固定件41上。上下兩個傳感器42之間的距離即為活動板303的升降 行程，該距離可依實際需求進行調節。另外，在活動板303面向傳感器固定件41的邊緣上 開設一缺口 314，該缺口 314上設有傳感器擋板315，該傳感器擋板315用以與傳感器42配 合進行距離檢測，從而保證活動板303的準確的升降行程。本實施例中，控制裝置10為可編程邏輯控制器(Programmable LogicController, PLC)。而且，此種由PLC控制伺服電機201，並結合光電傳感器的光機 電一體化的設計，採用閉合控制系統進行控制，其程序可按實際需求進行修改，自動化程度 高、控制精度高、可靠性高。[0027]請結合圖1-4，下面詳述本實用新型升降系統1的具體工作原理控制裝置10控 制驅動裝置20的伺服電機201工作，受驅動的伺服電機201使主動輪202運動，繼而，通過 同步帶204的傳動帶動從動輪203，從而使嚙合於從動輪203的絲槓304旋轉，進而使絲槓 螺母305作直線升降運動。此種動力使得與絲槓螺母305固定連接的活動板303也隨之作 直線升降運動，同時，波紋管307和支撐柱306也作直線升降運動，從而使支撐柱306上的 工作檯實現升降運動，進而實現工作檯上的成品或半成品的運動。而伴隨該升降運動發生 的是固定在活動板303上的襯套312沿滾珠花鍵308的垂直運動，以對活動板303等組件 進行準確的垂直導向。工作時，傳感器擋板315隨活動板303運動，運行中的傳感器42與 該傳感器擋板315配合以檢測並控制活動板303的升降行程。本實用新型升降系統1具有 自動化程度高、運動精度高、可靠性高、低噪音、低汙染、結構簡單等優點。以上結合最佳實施例對本實用新型進行了描述，但本實用新型並不局限於以上揭 示的實施例，而應當涵蓋各種根據本實用新型的本質進行的修改、等效組合。
權利要求一種升降系統，包括電連接的控制裝置、受控於所述控制裝置的驅動裝置以及升降裝置，所述升降裝置與外部工作檯連接，所述控制裝置驅動所述驅動裝置從而使所述升降裝置帶動外部工作檯進行直線往復運動，其特徵在於所述升降裝置包括第一固定板、第二固定板、活動板、絲槓、絲槓螺母以及若干支撐柱，所述活動板設置於所述第一固定板及第二固定板之間，所述驅動裝置固定於所述第一固定板上，所述絲槓螺母穿設並固定於所述活動板上，所述絲槓的一端穿過所述第一固定板並與所述驅動裝置連接，所述絲槓的另一端穿過所述絲槓螺母后連接於所述第二固定板上，所述支撐柱的一端固定於所述活動板上，所述支撐柱的另一端穿過所述第二固定板並凸伸於所述第二固定板之上，以與所述外部工作檯連接。
2.如權利要求1所述的升降系統，其特徵在於所述活動板及第二固定板之間設置有 波紋管，所述波紋管呈中空結構，所述支撐柱貫穿所述波紋管並凸伸於所述第二固定板之 上。
3.如權利要求1所述的升降系統，其特徵在於所述升降裝置還包括若干滾珠花鍵，所 述滾珠花鍵的一端固定於所述第一固定板上，所述滾珠花鍵的另一端穿過所述活動板後固 定於所述第二固定板上。
4.如權利要求3所述的升降系統，其特徵在於所述滾珠花鍵的襯套固定於所述活動 板上。
5.如權利要求1所述的升降系統，其特徵在於所述驅動裝置包括伺服電機、主動輪、 從動輪及同步帶，所述伺服電機與所述控制裝置電連接，所述主動輪與所述伺服電機的傳 動軸相嚙合，所述從動輪與所述絲槓相嚙合，所述同步帶纏繞於所述主動輪及從動輪上。
6.如權利要求1所述的升降系統，其特徵在於所述驅動裝置穿過所述第一固定板，所 述驅動裝置的一端凸伸於所述第一固定板之下，所述驅動裝置的另一端凸伸於所述第一固 定板之上，所述活動板上開有通孔，活動板做直線往復運動時，所述通孔為所述驅動裝置提 供通道。
7.如權利要求1所述的升降系統，其特徵在於還包括傳感器固定件及安裝於所述傳 感器固定件上的至少一傳感器，所述傳感器固定件的兩端分別固定於所述第一固定板及第 二固定板上。
8.如權利要求7所述的升降系統，其特徵在於兩所述傳感器分別在所述活動板的兩 側處設置。
9.如權利要求7所述的升降系統，其特徵在於所述傳感器為光電傳感器。
10.如權利要求1所述的升降系統，其特徵在於所述控制裝置為可編程邏輯控制器。專利摘要本實用新型公開了一種升降系統，包括電連接的控制裝置、受控於所述控制裝置的驅動裝置以及升降裝置。升降裝置與外部工作檯連接，控制裝置驅動該驅動裝置從而使升降裝置帶動外部工作檯進行直線往復運動。其中，該升降裝置包括第一固定板、第二固定板、活動板、絲槓、絲槓螺母以及若干支撐柱。活動板設置於第一固定板及第二固定板之間，驅動裝置固定於第一固定板上，絲槓螺母穿設並固定於活動板上，絲槓的一端穿過第一固定板並與驅動裝置連接，另一端穿過絲槓螺母后連接於第二固定板上。支撐柱的一端固定於活動板上，另一端穿過第二固定板並凸伸於第二固定板之上，以與外部工作檯連接。本實用新型運動精度高、可靠性高、低噪音、低汙染且結構簡單。
文檔編號B66F7/28GK201670682SQ20102014061
公開日2010年12月15日 申請日期2010年3月23日 優先權日2010年3月23日
發明者劉惠森, 張華 , 楊明生, 王勇, 王曼媛, 範繼良, 郭業祥 申請人:東莞宏威數碼機械有限公司