具有姿態(tài)正交變換功能的舉升機(jī)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及舉升機(jī)構(gòu)，尤其涉及加工、裝配和包裝等自動(dòng)化生產(chǎn)線中的物料舉升機(jī)構(gòu)。它主要由搖桿、左連接板、右連接板、主轉(zhuǎn)臂、基座等組成。本發(fā)明的特點(diǎn)是：不僅能夠?qū)崿F(xiàn)物件位置的舉升，還能夠完成物件從豎直到水平的姿態(tài)變換；結(jié)構(gòu)緊湊、簡(jiǎn)單可靠，自動(dòng)化程度高。
【專利說(shuō)明】具有姿態(tài)正交變換功能的舉升機(jī)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及舉升機(jī)構(gòu)，尤其涉及加工、裝配和包裝等自動(dòng)化生產(chǎn)線中的物料舉升機(jī)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]舉升裝置是將傳輸線中的工件從某一位置向更高位置進(jìn)行傳送的機(jī)械設(shè)備，其基本原理是通過(guò)對(duì)電機(jī)、汽缸等的程序控制，以實(shí)現(xiàn)工件的舉升和傳送的基本功能。按動(dòng)力源可分為氣動(dòng)舉升裝置、電動(dòng)舉升裝置等。舉升裝置在汽車、家電、機(jī)場(chǎng)、生產(chǎn)線等行業(yè)應(yīng)用較多。
[0003]根據(jù)待舉升物件始末位置與姿態(tài)的要求，以高負(fù)載、高定位精度及低沖擊為設(shè)計(jì)目標(biāo)，發(fā)明了該具有姿態(tài)正交變換功能的舉升機(jī)構(gòu)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供了一種將待舉升物件從豎直位置舉升至水平位置的機(jī)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)物件位置的舉升和物件姿態(tài)的正交變換，具有定位精度高、負(fù)載能力大、動(dòng)作迅速可靠的特點(diǎn)。
[0005]針對(duì)以上功能，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案:
[0006]搖桿、左連接板、右連接板、主轉(zhuǎn)臂、基座，通過(guò)銷軸連接，組成一個(gè)平面四桿機(jī)構(gòu)，基座安裝在底板上。鉸接于底板的電動(dòng)推桿作為動(dòng)力源，電動(dòng)推桿的伸縮桿伸長(zhǎng)，可驅(qū)動(dòng)搖桿轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)四桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)。抓持器通過(guò)銷軸固連于左、右連接板，與連接板一同作平面運(yùn)動(dòng)；抓持器固定住物件，以實(shí)現(xiàn)物件的高度舉升和從豎直到水平的姿態(tài)正交變換。
[0007]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于，所述機(jī)構(gòu)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)物件位置的舉升，還能夠完成物件從豎直到水平的姿態(tài)正交變換，以滿足某些生產(chǎn)線對(duì)物件姿態(tài)的特殊需要。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于，根據(jù)有限的約束空間和對(duì)始末位置姿態(tài)的要求，對(duì)四桿機(jī)構(gòu)的尺寸進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，并規(guī)劃了物件在舉升過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)軌跡。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于，所述機(jī)構(gòu)以電動(dòng)推桿作為動(dòng)力源，具有響應(yīng)速度快，定位可靠性高，沖擊小，使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于，所述機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊、簡(jiǎn)單可靠。
[0011 ] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于，所述機(jī)構(gòu)自動(dòng)化程度高，節(jié)省人工，維護(hù)方便。
[0012]本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員的簡(jiǎn)單更改和替換都在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為舉升機(jī)構(gòu)的軸測(cè)視圖。
[0014]圖2為鉸接處的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖3為待舉升物件的始末位置示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0017]附圖1?3中所涉及的組成部分及其標(biāo)號(hào)為:抓持器1、銷軸2、擋片3、主轉(zhuǎn)臂4、銷軸5、擋片6、銷軸7、傳感器安裝座8、角度傳感器9、基座10、底板11、支撐座12、銷軸13、擋片14、電動(dòng)推桿15、銷軸16、擋片17、搖桿18、銷軸19、擋片20、左連接板21、右連接板22、銷軸23、擋片24、物件25、螺栓26。
[0018]圖1為舉升機(jī)構(gòu)的軸測(cè)視圖，基座10固定在底板11上，搖桿18、左連接板21、右連接板22、主轉(zhuǎn)臂4、基座10通過(guò)銷軸2、5、7、19鉸接，形成一個(gè)以搖桿18為主動(dòng)件的平面四桿機(jī)構(gòu)。電動(dòng)推桿15作為主動(dòng)件18的動(dòng)力源，其根部通過(guò)銷軸13、支撐座12與底板11連接；其伸縮桿通過(guò)銷軸16鉸接于搖桿18的中部。電動(dòng)推桿15的伸縮桿伸長(zhǎng)，以驅(qū)動(dòng)搖桿18轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)整個(gè)四桿機(jī)構(gòu)作平面運(yùn)動(dòng)。抓持器I通過(guò)銷軸2、銷軸23與左連接板21、右連接板22固連，其主要作用是固定物件25。當(dāng)四桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)，物件25隨抓持器按照四桿機(jī)構(gòu)各桿件的相對(duì)長(zhǎng)度關(guān)系實(shí)現(xiàn)從豎直到水平的姿態(tài)變換和高度的舉升。角度傳感器9通過(guò)傳感器安裝座8固定于銷軸7處，用于測(cè)量主轉(zhuǎn)臂4的旋轉(zhuǎn)角度。
[0019]圖2為銷軸19鉸接處的結(jié)構(gòu)示意圖，銷軸19穿過(guò)基座10和搖桿18，擋片20卡入銷軸19的槽中，同時(shí)被螺栓26固定在搖桿18的側(cè)壁上。銷軸19與搖桿18通過(guò)過(guò)盈配合固連，同時(shí)擋片20卡住了銷軸19，進(jìn)一步限制了銷軸19的周向轉(zhuǎn)動(dòng)。銷軸19與基座10通過(guò)間隙配合來(lái)保證相互之間能夠自由轉(zhuǎn)動(dòng)。通過(guò)所述結(jié)構(gòu)，搖桿18能夠相對(duì)于基座10繞鉸接處自由轉(zhuǎn)動(dòng)。銷軸2、5、13、16、23的鉸接處結(jié)構(gòu)與此圖類似。
[0020]圖3為待舉升物件的始末位置示意圖，圖3 (a)為待舉升物件的初始位置(豎直位置)，圖3(b)為待舉升物件的最終位置(水平位置)。在電動(dòng)推桿15伸縮桿的推動(dòng)下，物件25實(shí)現(xiàn)從初始位置到最終位置的位姿變換。
【權(quán)利要求】
1.具有姿態(tài)正交變換功能的舉升機(jī)構(gòu)包括以搖桿18、左連接板21、右連接板22、主轉(zhuǎn)臂4、基座10為主體的平面四桿機(jī)構(gòu)，以及底板11、電動(dòng)推桿15、抓持器1、物件25、角度傳感器9等其他部件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的舉升機(jī)構(gòu)，其特征在于:舉升機(jī)構(gòu)的主體是由搖桿18、左連接板21、右連接板22、主轉(zhuǎn)臂4、基座10組成的平面四桿機(jī)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的舉升機(jī)構(gòu)，其特征在于:舉升機(jī)構(gòu)能夠完成物件從豎直到水平的正交姿態(tài)變換。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的舉升機(jī)構(gòu)，其特征在于:舉升機(jī)構(gòu)由電動(dòng)推桿15驅(qū)動(dòng)，速度可調(diào)節(jié)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的舉升機(jī)構(gòu)，其特征在于:搖桿18、主轉(zhuǎn)臂4中部掏空，以減輕重量。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的舉升機(jī)構(gòu)，其特征在于:抓持器I通過(guò)銷軸2和銷軸23固連于左連接板21和右連接板22上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的舉升機(jī)構(gòu)，其特征在于:基座10通過(guò)螺栓26固定在底板11上。
8.根據(jù)以上權(quán)利要求，所述舉升機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)控制特征在于:角度傳感器9用于測(cè)量主轉(zhuǎn)臂4轉(zhuǎn)動(dòng)的角度，并將測(cè)量的結(jié)果實(shí)時(shí)反饋給上位機(jī)，上位機(jī)根據(jù)信息控制電動(dòng)推桿15伸縮桿的直線運(yùn)動(dòng)。
【文檔編號(hào)】B66F3/00GK104129732SQ201410334240
【公開(kāi)日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2014年7月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月14日
【發(fā)明者】楊洋, 廖云峰, 張雷雨, 袁偉亮, 李大寨 申請(qǐng)人:北京航空航天大學(xué)