一种链驱动的大伸缩比恒力举升平台及其运行方法技术

本发明专利技术涉及一种链驱动的大伸缩比恒力举升平台及其运行方法，所述举升平台包括底座、剪叉机构、升降平台、链条举升机构及控制系统。链条举升机构，包括安装于底座上的至少一个链轮，链轮与链条啮合，链条顶部通过转动副与升降平台底部连接；链条包括交替连接的内链节和外链节，以及限位机构；所述限位机构包括分别对相邻链节的相反转动方向进行限位的第一限位机构和第二限位机构，双向锁定链条在竖直方向举升运动。本发明专利技术通过限位机构的限制作用、控制系统的检测控制，自动实现链条的稳定自锁与简便解锁，智能匹配电机驱动功率和转速，保证链条在竖直方向恒力举升，提供具有较大伸缩比的恒力举升平台，有效简化设备、降低能耗、提高举升效率。高举升效率。高举升效率。

【技术实现步骤摘要】
一种链驱动的大伸缩比恒力举升平台及其运行方法


[0001]本专利技术属于输送机器人
，具体涉及一种链驱动的大伸缩比恒力举升平台。

技术介绍

[0002]升降台是一种垂直运送人或物的起重机械。其主要包括工作台、底座、交叉式升降机构和电动驱动部件，电动驱动部件通过交叉式升降机构带动工作台升降，从而实现物体升降至不同高度，被广泛应用于物流、仓库和自动化流水线等领域，其中电动驱动部件一般采用电机带动丝杆或液压杆，通过丝杆转动或者液压杆伸缩带动交叉式升降机构中的剪叉臂运动，以此来实现平台的升降运动。
[0003]但目前传统的剪叉式升降台由于其本身的结构限制，导致在平台升降过程中，所需电机驱动力并非一个恒力，这就给电机控制带来一定的困难。对于丝杆剪叉机构，在运动过程中，当升降台处于最低位置时，剪叉臂接近处于完全水平状态，此时系统处于运动死点，在死点位置驱动剪叉式升降台上升，需要电机提供极大的驱动力，这就给驱动电机的功率和尺寸提出了较高的要求。而对于液压杆剪叉式升降机构，由于其本身的结构限制，其伸缩比相对较小。
[0004]为此，本领域技术人员尝试采用链条驱动方式，降低能耗、扩展平台的伸缩比。专利申请CN107651616A公开了一种高度可调节的链条顶起装置，它包括：顶升平台、伸缩导向装置、伺服电机、减速机、链条、电机安装板以及底部支撑安装组件；电机安装板安装在所述底部支撑安装组件上；伸缩导向装置固定在所述底部支撑安装组件上；顶升平台固定在所述伸缩导向装置上；伺服电机和减速机配合安装后固定在所述电机安装板上；减速机的输出轴上安装有链轮；链条缠绕安装在所述电机安装板上，且链条与链轮配合安装，链条延伸至顶升平台。该专利技术与气缸控制升降相比，更为实用方便、节省空间，可以控制其升降速度与停留位置，可以根据链条长度尽可能顶起和下降，与其他自动化设备或者生产线能更好配合。
[0005]专利CN103552948B公开了一种滑板用剪叉式升降台，包括滑动叉臂、固定叉臂、托板和基座，滑动叉臂和固定叉臂连接托板和基座，还包括刚性链条、驱动链轮和驱动电机，刚性链条一端固定在所述托板上，驱动电机固定在基座上，其输出轴连接驱动链轮，刚性链条绕过驱动链轮，刚性链条啮合面的销轴与驱动链轮的齿啮合，该刚性链条与驱动链轮啮合后其延伸方向发生改变，驱动链轮到托板之间的刚性链条处于竖起状态。该刚性链条也可以卷曲存储，节约安装空间并降低对安装空间的要求，刚性链条的长度可以根据需要调整，升降台的升降高度不会受到限制。
[0006]然而，上述链条传动的升降装置中，传动链条在举升受力过程中的限位结构单一，链条锁定稳定性仍显不足，当受到外界晃动或振动等影响时，传动链条仅靠一个方向的锁定所提供的刚性容易因链节间非锁死方向的转动而崩溃，进而导致装置受力的转移，引起装置部件的损坏，以及安全风险。此外，由于承载物重量、举升速度等差别，装置运行的能耗
需求并不完全相同，统一的运行标准将不利于节能，而现有技术均未关注智能控制系统对装置运行安全及节能方面的促进作用。
[0007]如何利用链驱动的优势，提供稳定安全、节能高效的大伸缩比恒力举升平台，是本领域亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0008]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种链驱动的大伸缩比恒力举升平台，充分利用链驱动的优势，避免死点位置所需驱动力过大的缺点，实现大伸缩比恒力举升；通过设置双向限位结构，提供稳定安全的链条举升机构；以及智能控制系统的设置，为举升需求自动匹配合适的驱动力，降低能耗、节约成本。
[0009]具体的，本专利技术提供了一种链驱动的大伸缩比恒力举升平台，包括底座、剪叉机构、升降平台、链条举升机构及控制系统；
[0010]所述剪叉机构分别通过转动副和移动副连接在底座和升降平台之间；
[0011]所述链条举升机构，包括安装于底座上的至少一个链轮及其驱动电机，所述驱动电机与所述控制系统电连接；所述链轮与链条啮合，所述链条的顶部通过转动副与升降平台底部连接；
[0012]所述链条包括交替连接的内链节和外链节，以及限位机构；所述限位机构包括分别对相邻链节的相反转动方向进行限位的第一限位机构和第二限位机构，双向锁定链条在竖直方向举升运动。
[0013]通过限位机构的设置，确保举升过程中双向锁定链条相邻内链节和外链节相对转动，使链条在举升过程中展示出刚性传动和支撑效果，且不受外界影响的保持竖直方向的运动。关于第一限位机构和第二限位机构的具体位置，它们既可都设置在内链节上，也可都设置在外链节上，优选的，将第一限位机构设于内链节，将第二限位机构设于外链节，从而简化单个链节结构，便于生产和更换。
[0014]所述驱动电机可安装在底座上，也可在底座外单独装配，其可与减速机配合，减速机的输出轴上安装所述链轮。当设置多个链轮时，可采用同一台电机联动驱动，保证举升同步性；也可使用独立驱动电机对每个链轮单独驱动，通过控制系统监控并控制举升同步性，且根据需要实时调整个别驱动条件。
[0015]进一步的，所述剪叉机构包括第一叉臂和第二叉臂，第一叉臂上端通过转动副、第二叉臂上端通过移动副分别与升降平台连接；第一叉臂下端通过移动副、第二叉臂下端通过转动副分别与底座连接。
[0016]优选的，所述第一叉臂和第二叉臂的中部通过转动副连接；所述移动副包括滑动连接的滑块与滑轨，滑轨分别固定在底座和升降平台上，第一叉臂下端连接第一滑块从而连接底座，第二叉臂上端连接第二滑块从而连接升降平台。优选的，所述剪叉机构包括至少两组剪叉机构，更优选的，所述剪叉机构并联的设置在升降平台和底座之间。
[0017]本专利技术所使用剪叉机构的目的并非将其作为动力系统，而主要利用剪叉机构较为稳定的伸缩性能，为举升平台的升降过程提供稳定的导向保障。
[0018]进一步的，所述第一限位机构包括与内链节或外链节一体成型的若干限位挡板，所述限位挡板位于内链节或外链节背向链轮的一侧，限制相邻链节在第一方向的旋转。优
选的，将第一限位机构设置于内链节，即第一限位机构包括与内链节一体成型的若干限位挡板，所述限位挡板位于内链节背向链轮的一侧，限制相邻外链节在第一方向的旋转。更优选的，设置4片限位挡板，分别位于内链节外侧四角的曲面切线方向，且平行于内链节两连接轴的中心连线。限位挡板具有足够的宽度和长度，能够延伸到相邻外链节的外侧壁，对相邻外链节进行止挡限位，防止其在第一方向过度旋转。
[0019]进一步的，所述内链节和外链节通过连接轴转动连接，所述内链节与连接轴固定；所述第二限位机构包括棘轮、棘爪和弹性件，所述棘轮固定在所述连接轴上，所述棘爪转动的固定在所述外链节上，所述弹性件的一端固定在外链节上，另一端抵持在棘爪上；通过链轮排齿与棘爪的抵接和分离实现棘爪与棘轮的分离和抵持，以解锁或限制所述外链节在第二方向的旋转；所述第二方向与第一方向相反。
[0020]通过第二限位机构内部构件的配合，以及其与第一限位机构、链轮的外部配合，在链条绕行链轮且与其啮合的过程中，链轮排齿抵本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种链驱动的大伸缩比恒力举升平台，其特征在于，包括底座、剪叉机构、升降平台、链条举升机构及控制系统；所述剪叉机构分别通过转动副和移动副连接在底座和升降平台之间；所述链条举升机构，包括安装于底座上的至少一个链轮及其驱动电机，所述驱动电机与所述控制系统电连接；所述链轮与链条啮合，所述链条的顶部通过转动副与升降平台底部连接；所述链条包括交替连接的内链节和外链节，以及限位机构；所述限位机构包括分别对相邻链节的相反转动方向进行限位的第一限位机构和第二限位机构，双向锁定链条在竖直方向举升运动。2.如权利要求1所述的大伸缩比恒力举升平台，其特征在于，所述剪叉机构包括第一叉臂和第二叉臂，第一叉臂上端通过转动副、第二叉臂上端通过移动副分别与升降平台连接；第一叉臂下端通过移动副、第二叉臂下端通过转动副分别与底座连接。3.如权利要求1或2所述的大伸缩比恒力举升平台，其特征在于，所述第一限位机构包括与内链节或外链节一体成型的若干限位挡板，所述限位挡板位于内链节或外链节背向链轮的一侧，限制相邻链节在第一方向的旋转。4.如权利要求3所述的大伸缩比恒力举升平台，其特征在于，所述内链节和外链节通过连接轴转动连接，所述内链节与连接轴固定；所述第二限位机构包括棘轮、棘爪和弹性件，所述棘轮固定在所述连接轴上，所述棘爪转动的固定在所述外链节上，所述弹性件的一端固定在外链节上，另一端抵持在棘爪上；通过链轮排齿与棘爪的抵接和分离分别实现棘爪与棘轮的分离和抵持，以...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱刚，柏仓，陈杰，谭笑，高嵩，张廼龙，李鸿泽，曹京荥，李陈莹，张伟，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：