一种基于双线传动的轻型可升降试验工作台的制作方法

1.本实用新型涉及实验工作台技术领域，更具体地说，本实用新型涉及一种基于双线传动的轻型可升降试验工作台。


背景技术：

2.现有技术中，大多数普通试验平台都是单一平台，无法完成升降。现有的升降平台多是丝杆传动，丝杆传动要求的一些其他零部件比较多，导致整体比较笨重，不灵活；另外，涉及到升降等运动均属于高精度试验平台范围内，价格高，且后期的设备维护比较繁琐，一旦出现故障则需要专业的人员修复或者返厂维修，耽误试验进度。


技术实现要素：

3.针对上述技术中存在的不足之处，本实用新型提供一种基于双线传动的轻型可升降试验工作台，用于解决可升降试验台成本高、结构笨重、返修困难的问题，具有升降省力、重量轻、承重强、结构简化、维护简单优点。
4.为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，本实用新型通过以下技术方案实现：
5.本实用新型实施例提供一种基于双线传动的轻型可升降试验工作台，其包括：
6.基座；
7.固定平台，其包括竖直固定到所述基座四角上方的四个第一杆；
8.移动平台，其包括分别竖直滑动连接到一个所述第一杆的四个第二杆、可拆卸安装到四个所述第二杆上方的第一平台板、水平固定到四个所述第二杆之间位于固定平台内侧的第二平台板；以及，
9.传动件，其包括固定安装于所述基座中心的第一电机、固定安装到所述第一电机输出轴的第一线轮、沿所述基座对角线固定安装到所述第一线轮两侧的两个第二线轮、分别固定安装到对立侧的两个所述第二杆上的两个第三线轮、分别固定安装到与两个所述第三线轮同侧的两个所述第一杆上的两个第四线轮以及绳子；
10.其中，所述第四线轮位于所述第三线轮上方；
11.所述第一电机的输出轴为沿与所述基座垂直的竖直方向，所述第二线轮、所述第三线轮以及所述第四线轮的输出轴为沿与所述基座平行的水平方向；绳子的一端固定到一个所述第四线轮，绳子的另一端依次绕过同侧的第三线轮、第四线轮以及第二线轮，经所述第一线轮的绕转，依次到达对立侧的第二线轮、第四线轮、第三线轮并最终固定到所述第四线轮；
12.所述第一电机转动，驱动所述第一线轮同轴转动，带动所述第一线轮两侧的绳子伸缩，从而控制与绳子两端固定连接的所述移动平台相对于所述固定平台沿竖直方向升降。
13.优选的是，还包括：
14.第一底座，其包括水平固定安装到所述基座中心的一个，所述第一电机输出轴竖直贯穿所述第一底座后连接到所述第二线轮；
15.第二底座，其包括水平固定安装到所述基座水平对角线上的两个，每个所述第二底座上对应安装有一个所述第二线轮；
16.第三底座，其包括分别竖直固定安装到两个所述第二杆上的两个；每个所述第二底座上对应安装有一个所述第三线轮；
17.第一支架，其包括四个相互首尾相连对应安装到四个所述第一杆外侧的第三杆；
18.第四底座，其包括分别水平固定安装到所述第一支架两个对角内侧的两个；每个所述第一底座上对应安装有一个所述第四线轮。
19.优选的是，所述第一杆上设有竖直方向的滑轨，所述第二杆朝向相邻所述第一杆的一侧设有滑块，所述滑块与所述滑轨匹配滑动，带动所述第二杆相对所述第一杆滑行。
20.优选的是，所述移动平台还包括：
21.四个三角块；以及，
22.第二支架，其包括相互首尾相连对应安装到四个所述第二杆上方的四个第四杆；
23.其中，两个相邻的所述第四杆的连接处通过一个所述三角块固定安装到一个所述第二杆上方；所述第一平台板可拆卸地卡盖在所述第二支架上。
24.优选的是，所述移动平台还包括：
25.第二电机，其输出轴竖直朝上地固定安装到所述第二平台板上；
26.第一u槽，其开口朝上地固定连接到所述第二电机的输出轴；
27.第二u槽，其套在所述第一u槽内；
28.第三电机，其输出轴贯穿所述第一u槽的一侧面水平固定安装到所述第二u槽的一侧面；以及，
29.传动轴，其一端依次贯穿所述第一u槽和所述第二u槽的另一个侧面后固定安装一摄像头；
30.其中，所述第二电机转动，驱动所述第一u槽、所述第二u槽、所述第三电机、所述传动轴以及所述摄像头沿所述第二电机输出轴水平方向转动；
31.所述第三电机转动，驱动所述第二u槽、所述传动轴以及所述摄像头沿所述第三电机输出轴竖直方向转动。
32.优选的是，所述第二平台板包括：
33.第五杆，其水平固定安装到相邻两个所述第一杆之间；所述第五杆包括平行的两个；
34.第六杆，其包括平行固定安装到两个所述第五杆之间的两个；
35.第七杆，其固定安装到两个所述第六杆之间；所述第七杆上固定安装有所述第二电机。
36.优选的是，所述固定平台还包括四个分别可拆卸地安装到四个所述第一杆外侧的保护板，每个所述保护板的上方与对应的一个所述第三杆可拆卸连接。
37.优选的是，所述第一杆的长度大于所述第二杆的长度。
38.本实用新型至少包括以下有益效果：
39.(1)本实用新型提供的基于双线传动的轻型可升降试验工作台，以第一线轮为中
心、基于双线传动的传动件作为动力来源，第一电机转动，驱动第一线轮同轴转动，带动第一线轮两侧的绳子伸缩，依次驱动第二线轮、第三线轮、第四线轮转动，而绳子的两端分别固定到一个第四线轮，第三线轮固定连接到移动平台的第二杆上，第四线轮固定连接到固定平台的第一杆上，从而促进与绳子两端固定连接的移动平台相对于固定平台沿竖直方向升降，结构简单、重量轻，维护简单，升降省力；
40.(2)本实用新型第一杆的长度大于第二杆的长度：做实验的时候，可将该移动平台进行相对于固定平台适当的上升或者下移，以配合其他实验平台的使用，从而保证实验的便利性；闲置时，移动平台可以滑动降低至完全落入固定平台内的位置，从而对移动平台实现保护，第一平台板同时可用来放置保存试验设备；
41.(3)本实用新型第一杆上设有竖直方向的滑轨，第二杆朝向相邻第一杆的一侧设有滑块，滑块与滑轨匹配滑动，带动第二杆相对第一杆滑行，可保证移动平台能够平稳升降。
42.本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
43.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
44.图1为本实用新型所述的基于双线传动的轻型可升降试验工作台打开两个保护板的结构示意图；
45.图2为本实用新型所述的传动件的结构示意图；
46.图3为本实用新型所述的传动件的力学示意图；
47.图4为本实用新型所述的第二平台板的结构示意图；
48.附图标记说明：
49.11、基座；
50.21、第一杆；22、保护板
51.31、第二杆；32、第一平台板；33、滑块；34、三角块；35、第四杆；361、第二电机；362、第一u槽；363、第二u槽；364、第三电机；365、传动轴；366、摄像头；367、第五杆；368、第六杆；369、第七杆；
52.41、第一电机；42、第一线轮；43、第二线轮；44、第三线轮；45、第四线轮；
53.46、绳子；
54.51、第一底座；52、第二底座；53、第三底座；54、第三杆；55、第四底座。
具体实施方式
55.下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属
于本实用新型保护的范围。
56.在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制，此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
57.在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
58.此外，下面所述的本实用新型不同实施方式中使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加；所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
59.<实施例1>
60.本实用新型实施例提供一种基于双线传动的轻型可升降试验工作台，其包括基座11、固定平台、移动平台以及传动件。
61.其中，如图1所示，固定平台包括竖直固定到基座11四角上方的四个第一杆21。移动平台包括分别竖直滑动连接到一个第一杆21的四个第二杆31、可拆卸安装到四个第二杆31上方的第一平台板32、水平固定到四个第二杆31之间位于固定平台内侧的第二平台板(图中未示出)。传动件包括固定安装于基座11中心的第一电机41、固定安装到第一电机41输出轴的第一线轮42、沿基座11对角线固定安装到第一线轮两侧的两个第二线轮43、分别固定安装到对立侧的两个第二杆31上的两个第三线轮44、分别固定安装到与两个第三线轮44同侧的两个第一杆21上的两个第四线轮45以及绳子46。
62.具体地，第四线轮45位于第三线轮44上方；第一电机41的输出轴为沿与基座11垂直的竖直方向，第二线轮43、第三线轮44以及第四线轮45的输出轴为沿与基座11平行的水平方向；如图2和3所示，绳子46一端固定到一个第四线轮45，绳子46另一端依次绕过同侧的第三线轮44、第四线轮45以及第二线轮43，经第一线轮42的绕转，依次到达对立侧的第二线轮43、第四线轮45、第三线轮44并最终固定到第四线轮45。第一电机41转动，驱动第一线轮42同轴转动，带动第一线轮42两侧的绳子46伸缩，依次驱动第二线轮43、第三线轮44、第四线轮45转动，而绳子46的两端分别固定到一个第四线轮45，第三线轮44固定连接到移动平台的第二杆31上，第四线轮45固定连接到固定平台的第一杆21上，从而促进与绳子46两端固定连接的移动平台相对于固定平台沿竖直方向升降。
63.上述实施方式中，相对于现有技术中可升降试验台成本高、结构笨重、返修困难的技术问题，本实用新型提供的实验工作台，以第一线轮42为中心、基于双线传动的传动件作为动力来源，完成了移动平台相对于固定平台在竖直方向的升降，从而提供一个可升降的实验工作台，结构简单、重量轻，维护简单，承重由第一电机41驱动控制，升降省力。
64.需要补充说明的是，传动件作为动力来源，具有升降省力的特点。如图3所示，设移
动平台重量为g，黑色箭头指的是力f的方向。从线传动相关知识可以了解到，四个线轮均属于定滑轮，定滑轮是只改变力的方向，而不改变力的大小，不省力。但是本实用新型提供的传动件的四个线轮，基座11对角线上设置的两个第二线轮43同时由一个第一电机41经第一线轮42驱动，设两个第二线轮43分别与第一线轮42之间的受力为f，则大小相等，方向相反，且移动平台的重量g可计算为：g＝4f
‑
2f＝2f，即移动平台的重量2f相对于两个第二线轮43分别与第一线轮42之间的受力f翻倍了，反过来，即传动件的结构设置，在为移动平台提供动力的时候可省一半的力，也可认为传动件的承重增强。
65.需要补充说明的是，为了清楚展示各个电机或线轮的转动方向区别，图1中给出了分别由x轴、y轴和z轴构成的三维空间示意图来说明。具体地，第一电机41的输出轴为沿z轴方向，第一线轮42的转动轴也是沿z轴方向，第二线轮43、第三线轮44以及第四线轮45的转动轴分别沿垂直z轴的x
‑
y平面上。
66.需要补充说明的是，四个第一杆21可以通过多种固定方式安装到基座11四角上，本实用新型优选螺母固定，既可保证第一杆21构成的固定平台的稳固性，又可拆卸方便。
67.需要补充说明的是，为了进一步减轻实验工作台的重量，作为本实用新型的优选，基座11设置成镂空的双层框架结构，稳固，轻便。
68.需要补充说明的是，为了保护可升降的移动平台，本实用新型优选第一杆21的长度大于第二杆31的长度。例如，做实验的时候，可将该移动平台进行相对于固定平台适当的上升或者下移，以配合其他实验平台的使用，从而保证实验的便利性；闲置时，由于第一杆21的长度大于第二杆31的长度，移动平台可以滑动降低至完全落入固定平台内的位置，从而对移动平台实现保护，第一平台板32同时可用来放置保存试验设备。
69.还需要补充说明的是，无论是固定平台设置为包括竖直固定到基座11四角上方的四个第一杆21，还是移动平台设置为包括分别竖直滑动连接到一个第一杆21的四个第二杆31、可拆卸安装到四个第二杆31上方的第一平台板32、水平固定到四个第二杆31之间位于固定平台内侧的第二平台板，两者均属于镂空的框架结果，固定平台的镂空框架结构用于降低实验平台的重量，移动轻便；移动平台的镂空框架结构，用于降低双线传动时对第一驱动电机驱动力的要求。
70.<实施例2>
71.在实施例1的基础上，本实用新型实施例给出了各个电机、线轮的安装实施方式。
72.本实用新型提供的实验工作台还包括第一底座51、第二底座52、第三底座53、第一支架以及第四底座55。具体地，第一底座51包括水平固定安装到基座11中心的一个，第一电机41输出轴竖直贯穿第一底座51后连接到第二线轮43。第二底座52包括水平固定安装到基座11水平对角线上的两个，每个第二底座52上对应安装有一个第二线轮43。第三底座53包括分别竖直固定安装到两个第二杆31上的两个；每个第二底座52上对应安装有一个第三线轮44。第一支架包括四个相互首尾相连对应安装到四个第一杆21外侧的第三杆54。第四底座55包括分别水平固定安装到第一支架两个对角内侧的两个；每个第一底座51上对应安装有一个第四线轮45。
73.该实施方式中，第一底座51用于将第一电机41和通过联轴器连接到第一电机41输出轴上的第一线轮42固定安装到基座11中心上。第二底座52用于将第二线轮43固定安装到基座11对角线上，第三底座53用于将第三线轮44固定安装到第二杆31上，第四底座55通过
第一支架将第四线轮45固定到第二杆31上。
74.<实施例3>
75.在实施例1的基础上，本实用新型实施例主要提供移动平台本身及移动平台与固定平台之间的结构或位置关系的实施方式。
76.第一方面，第一杆21和第二杆31之间的相对滑动，可以通过多种方式，作为本实用新型的优选，采用滑块33和滑轨(图中未具体示出)配合。具体地，第一杆21上设有竖直方向即z轴方向的滑轨，第二杆31朝向相邻第一杆21的一侧设有滑块33，滑块33与滑轨匹配滑动，带动第二杆31相对第一杆21滑行。滑块33和滑轨配合的相对滑动方式，可保证移动平台能够平稳升降。至于滑块33和滑轨的数量，满足滑动灵活、轻便、稳固即可，本实用新型进一步优选1个第二杆31上设有2个滑块33在1个第一杆21上的1个滑轨上滑行。
77.第二方面，第一平台板32与四个第二杆31之间的可拆卸安装方式，可以采用多种方式，本实用新型优选采用三角块34固定。具体地，移动平台还包括四个三角块34以及第二支架。第二支架包括相互首尾相连对应安装到四个第二杆31上方的四个第四杆35，两个相邻的第四杆35的连接处通过一个三角块34固定安装到一个第二杆31上方；第一平台板32可拆卸地卡盖在第二支架上。该实施方式中，三角块34的固定安装方式，安装牢固。第一平台板32可拆卸地卡盖在第二支架上，方便拆放。拆下来，可以让第二平台板上的实验台面露出，安装上，用于保护第二平台板上的实验台面的同时，还可以放置其他实验物品。为了进一步提高实验平台的实用性，第一平台板32可选用透明材质，比如玻璃，不用拆卸，即可透过第一平台板32直观了解第二平台板上的实验台面内容。至于第一平台板32相对于第二支架的可拆卸卡盖，可以是通过一侧安装转轴后转动打开和盖上，也可以是在第一平台板32上设置可手提的结构，本实用新型不做具体限制。
78.第三方面，关于移动平台的第二平台板上的实验台面，可以用于根据实验需求，设置不同的实验器材。作为本实用新型的优选，提供一种视觉跟随试验台的实施方式。具体地，如图1和4所示，移动平台还包括第二电机361、第一u槽362、第二u槽363、第三电机364、传动轴365以及摄像头366。第二电机361输出轴竖直朝上地固定安装到第二平台板上。第一u槽362开口朝上地固定连接到第二电机361的输出轴。第二u槽363套在第一u槽362内。第三电机364输出轴贯穿第一u槽362的一侧面水平固定安装到第二u槽363的一侧面。传动轴365一端依次贯穿第一u槽362和第二u槽363的另一个侧面后固定安装摄像头366。该实施方式中，第二电机361转动，驱动第一u槽362、第二u槽363、第三电机364、传动轴365以及摄像头366沿第二电机361输出轴水平方向转动；第三电机364转动，驱动第二u槽363、传动轴365以及摄像头366沿第三电机364输出轴竖直方向转动，从而实现摄像头366的多自由度转动，进而实现通过摄像头366完成视觉追随的效果。
79.至于第二电机361输出轴如何竖直朝上地固定安装到第二平台板上，作为进一步地优选，第二平台板包括第五杆367、第六杆368以及第七杆369。其中，第五杆367水平固定安装到相邻两个第一杆21之间；第五杆367包括平行的两个；第六杆368包括平行固定安装到两个第五杆367之间的两个；第七杆369固定安装到两个第六杆368之间；第七杆369上固定安装有第二电机361。该实施方式中，两个第五杆367、两个第六杆368以及一个第七杆369构成的网格镂空式结构，既保证第二电机361的安装稳固可靠，又可减轻移动平台的重量，节省材质成本，并且减小对第二电机361和第三电机364驱动力的要求。
80.<实施例4>
81.在实施例1的基础上，本实用新型实施例主要提供固定平台结构的实施方式。
82.具体地，固定平台还包括四个分别可拆卸地安装到四个第一杆21外侧的保护板22，每个保护板22的上方与对应的一个第三杆54可拆卸连接。保护板22用于对固定平台内可升降的移动平台内的实验物品提供防护。为了方便直观了解和操作方便，保护板22的材质可以是透明，保护板22的安装方式可以是可拆卸。不使用的时候，四个保护板22均可安装到四个第一杆21外侧；参观或使用的时候，四个保护板22中的至少一个或全部都可以拆卸下来。至于可拆卸的具体安装方式，本实用新型不作具体限制。
83.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。