复合举升机构的制作方法

1.本实用新型涉及机械领域，尤其是举升机构。


背景技术：

2.在机械领域，可以升降的举升机构应用非常广泛，例如在agv(automatedguided vehicle)小车上常会配置举升机构，在为车辆更换电池的场景中， agv小车进入车底，展开举升机构承托住电池将其卸载并运送至相应位置。为达到一定的举升高度，现有的该类型举升机构通常构造庞大，使用时不够灵活，因此有改进的需要。


技术实现要素：

3.本公开的一个方面解决的一个技术问题在于，提供一种改进的举升机构。
4.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：复合举升机构，所述机构包括：
5.底座，其配置为可与相应设备组装，以将所述复合举升机构装配于相应设备上；
6.一级举升组件，安装于所述底座上，其包括一级驱动部件、一级升降部件，所述一级驱动部件与所述一级升降部件连接，以驱动控制其升降动作；
7.二级举升组件，其包括主架、二级驱动部件以及二级升降部件，所述主架安装于所述一级升降部件上，所述二级驱动部件、二级升降部件安装于所述主架上，所述二级驱动部件与所述二级升降部件连接，以驱动控制其升降动作；
8.导向组件，其配置为稳定所述二级升降部件的升降方向。
9.如前所述的复合举升机构，所述一级驱动部件包括一级驱动电机、举升摆臂；所述一级驱动电机驱动控制举升摆臂于纵向面转动，所述举升摆臂与所述一级升降部件配合，以其转动实现所述一级升降部件的升降运动。
10.如前所述的复合举升机构，所述一级驱动部件还包括第一传动轴；所述一级驱动电机、第一传动轴安装于所述底座上，所述一级驱动电机与所述第一传动轴传动装配，所述第一传动轴的两端均安装有所述举升摆臂，以配合于所述一级升降部件两端。
11.如前所述的复合举升机构，所述一级升降部件包括一级升降架、剪叉式部件；所述一级升降架具有水平底边，所述举升摆臂的末端设有可转动的轴承件，所述轴承件承托抵持于所述水平底边下方，在所述举升摆臂运动时所述轴承件沿所述水平底边运动；所述剪叉式部件装配于所述一级升降架、底座之间，所述剪叉式部件的一侧与所述一级升降架、底座呈铰接式组装，另一侧可于所述一级升降架、底座上的横槽中活动。
12.如前所述的复合举升机构，所述二级驱动部件包括二级驱动电机以及水平并行设置的第二传动轴、第三传动轴；所述第二传动轴、第三传动轴的两端分设有摆杆，所述二级驱动电机经由所述第二传动轴、第三传动轴传动控制各所述摆杆同步同向摆动；各所述摆杆的自由端与所述二级升降部件铰接，以使所述二级升降部件跟随各所述摆杆的摆动而升降。
13.如前所述的复合举升机构，所述导向组件包括连杆，所述连杆一端与所述一级升
降架连接，另一端与所述二级升降部件连接，所述连杆可纵向开合以使所述二级升降部件垂直升降；所述主架可水平横向活动的安装于所述一级升降架上，以消解所述二级升降部件的横向受力。
14.如前所述的复合举升机构，所述一级升降架的两端内壁设有横向滑槽，所述主架通过其两端外壁的轴承组件与所述横向滑槽组装。
15.如前所述的复合举升机构，所述底座上穿设有定位销轴，所述定位销轴的顶端设有盖板以防止脱离，其底端用于与相应设备固装；所述定位销轴相较于所述底座具有垂直方向、水平方向的活动自由度。
16.如前所述的复合举升机构，所述底座上设有通孔，所述通孔内围形成有承托凹槽，所述承托凹槽处配置有基座，所述基座具有与所述通孔对应的内孔；所述销轴的上部套设有浮动板，所述浮动板相较于所述基座可活动，所述销轴往下经由所述内孔、通孔穿设而出，所述销轴可相较于所述内孔、通孔活动。
17.如前所述的复合举升机构，所述底座的底面设有至少三个半球形凹面，以将所述复合举升机构与固装于相应设备上的球形柱承托装配。
18.本公开的一个方面带来的一个有益效果：复合举升机构通过两级举升组件来实现举升功能，整体构造更为紧凑，占用空间小，且使用方式更为灵活。
附图说明
19.下面将结合附图以示例性而非限制性的方式详细描述本实用新型的一些具体实施例，附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。
20.附图中：
21.图1为本实用新型两级举升完全展开示意图；
22.图2为本实用新型一级举升部分示意图；
23.图3为本实用新型二级举升部分展开第一视角示意图；
24.图4为本实用新型二级举升部分展开第二视角示意图；
25.图5为本实用新型二级举升部分展开第三视角示意图；
26.图6为本实用新型导向组件示意图；
27.图7为本实用新型销轴部分爆炸示意图；
28.图8为本实用新型销轴部分剖视示意图；
29.图9为本实用新型半球形凹面示意图；
30.图10为本实用新型一级举升展开状态示意图；
31.图11为本实用新型两级举升收缩状态示意图；
32.图中标识说明如下：
33.1、底座；100、通孔；101、承托凹槽；102、定位销轴；103、浮动板； 104、基座；2、一级驱动部件；200、一级驱动电机；201、第一传动轴；3、一级升降架；300、横向滑槽；301、水平底边；4、举升摆臂；400、轴承件； 5、剪叉式部件；6、主架；7、二级驱动部件；700、二级驱动电机；701、第二传动轴；702、第三传动轴；703、摆杆；8、二级升降部件；9、导向组件； 10、半球形凹面；11、球形柱。
具体实施方式
34.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图，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的一部分实施例，而不是全部的实施例。
35.基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的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。除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。
36.本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”、“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
37.参阅附图1-11，所示为复合举升机构，所述机构包括：底座1，其配置为可与相应设备组装，以将所述复合举升机构装配于相应设备上；一级举升组件，安装于所述底座1上，其包括一级驱动部件2、一级升降部件，所述一级驱动部件2与所述一级升降部件连接，以驱动控制其升降动作；二级举升组件，其包括主架6、二级驱动部件7以及二级升降部件8，二级升降部件8 一般起承托其他负载的作用，所述主架6安装于所述一级升降部件上，所述二级驱动部件7、二级升降部件8安装于所述主架6上，所述二级驱动部件7 与所述二级升降部件8连接，以驱动控制其升降动作；导向组件9，其配置为稳定所述二级升降部件8的升降方向。
38.通过底座1将整个复合举升机构安装在相应的设备上，例如通过螺栓等连接件将底座1与agv小车组装，从而在agv小车上配备复合举升机构,机构接入agv的控制系统中。应用在换电场景时，agv小车进入电动车底部，行驶至电池下方后展开举升组件，使得二级升降部件8对应于电池下方，通过其他解锁机构将锁扣解开后电池由二级升降部件8承托住，而后举升组件收缩下降，将电池从车辆下方运出至集中区域。由于二级升降部件8是直接承重位置，其受外力影响较大，因此为其配置导向组件9，确保升降轨迹的稳定。相较于现有的举升机构来说，同样的举升高度本案的复合举升组件结构更为紧凑，可以减少占用空间，且在不同的需求环境中可以控制不同的举升组件升降，应用更加灵活，同时对于直接承重的二级升降部件8配置导向组件9，加强其运行稳定性。
39.一些实施例中，所述一级驱动部件2包括一级驱动电机200、举升摆臂4；所述一级驱动电机200驱动控制举升摆臂4于纵向面转动，所述举升摆臂4 与所述一级升降部件配合，以其转动实现所述一级升降部件的升降运动。一级驱动电机200接受控制指令输出转动，举升摆臂4在纵向面转动意味着其旋转路径中有高点、低点，其传动控制一级升降部件，使得一级升降部件跟随其转动而升降。
40.具体的，所述一级驱动部件2还包括第一传动轴201；所述一级驱动电机 200、第一传动轴201安装于所述底座1上，所述一级驱动电机200与所述第一传动轴传动装配，所述第一传动轴201的两端均安装有所述举升摆臂4，以配合于所述一级升降部件两端。一级驱动
电机200、第一传动轴201通过螺钉固装在底座1上，一级驱动电机200的输出齿轮与第一传动轴201上的齿轮啮合，一级驱动电机200通过输出齿轮箱第一传动轴201输出旋转动力，第一传动轴201转动从而带动两端的举升摆臂4同步转动，举升摆臂4转动至高点时将一级升降部件带至高点，转动至低点时将一级升降部件带至低点，而通过两条举升摆臂4从两端对一级升降部件进行传动配合，有利于保证升降动作的稳定性。
41.进一步的，所述一级升降部件包括一级升降架3、剪叉式部件5；所述一级升降架3具有水平底边301，所述举升摆臂4的末端设有可转动的轴承件 400，所述轴承件400承托抵持于所述水平底边301下方，在所述举升摆臂4 运动时所述轴承件400沿所述水平底边301运动；所述剪叉式部件5装配于所述一级升降架3、底座1之间，所述剪叉式部件5的一侧与所述一级升降架 3、底座1呈铰接式组装，另一侧可于所述一级升降架3、底座1上的横槽中活动。
42.运行时，举升摆臂4转动，轴承件400承托住一级升降架3使其在高度上发生位移，但摆臂转动还会在横向上产生作用力，此时轴承件400转动(沿其自身轴心转动)会沿着一级升降架3的底边往返运动，以消解横向作用力所产生的干涉，使得一级升降架3可以直升直降，举升摆臂4转动至高位时将一级升降架3抬至高位，举升摆臂4转动至低位时，一级升降架3在重力作用下跟随下行。而与此同时剪叉式部件5相应开合，稳定一级升降架3的升降动作，剪叉式部件5较为常用，一般包括至少一组x形交叉铰接的杆件，其一侧的上端、下端分别与一级升降架3、底座1铰接安装，即杆件的安装点固定，但相应的可相较于一级升降架3、底座1转动，另一侧的上端、下端分别可活动的装配在一级升降架3、底座1的横槽中，横槽提供剪叉式部件5开合时所需的活动空间，即杆件可相较于相应的横槽转动，也供杆件相较于横槽横向运动，以避免造成干涉，使得剪叉式部件5可正常动作以稳定一级升降架3的升降动作。
43.一些实施例中，所述二级驱动部件7包括二级驱动电机700以及水平并行设置的第二传动轴701、第三传动轴702；所述第二传动轴701、第三传动轴702的两端分设有摆杆703，所述二级驱动电机700经由所述第二传动轴 701、第三传动轴702传动控制各所述摆杆703同步同向摆动；各所述摆杆703 的自由端与所述二级升降部件8铰接，以使所述二级升降部件8跟随各所述摆杆703的摆动而升降。
44.二级驱动电机700通过螺钉固装在主架6上，第二传动轴701、第三传动轴702架设在主架6上，各自的端部均从主架6穿设而出，在穿设而出的端部设置摆杆703，可以采用单个二级驱动电机700，其输出齿轮较宽，第二传动轴701、第三传动轴702上的齿轮同时与该输出齿轮啮合。二级驱动电机 700经由输出齿轮传动控制第二传动轴701、第三传动轴702同步同向的转动，相应的两条传动轴上共四条摆杆703同步同向摆动，摆杆703的长度相当以避免造成干涉，且摆动动作是纵向的，在高度上具有位移，从而实现控制二级升降部件8升降的功能。
45.具体的，二级升降部件8的两端各具有一条横梁，第二传动轴701、第三传动轴702同端的两条摆杆703，一条铰接在横梁一端内侧，另一条铰接在横梁另一端外侧，由此形成错位使得摆动时不会造成干涉，整体运行效果类似于平行四边形升降。
46.一些实施例中，所述导向组件9包括连杆，所述连杆一端与所述一级升降架3连接，另一端与所述二级升降部件8连接，所述连杆可纵向开合以使所述二级升降部件8垂直升
降；所述主架6可水平横向活动的安装于所述一级升降架3上，以消解所述二级升降部件8的横向受力。
47.摆杆703控制二级升降部件8升降时，摆杆703是圆弧形的运动轨迹，除了在高度上有位移变化，还存在水平方向的位移影响。在某些应用场景中，例如agv小车换电时，是需要举升机构直升直降的，为满足该需求，本实施例中通过连杆控制使得二级升降部件8垂直升降，连杆的开合平面与二级升降部件8的垂直升降平面一致，二级升降部件8上升时，连杆打开，其下降时连杆闭合，此时摆杆703对二级升降部件8所产生的的横向作用力则由主架6沿着一级升降架3横向运动来消解，由此确保二级升降部件8的垂直升降。除连杆结构外，也可以在二级升降部件8的端部设置导向块，在底座1 或者是一级升降架3上设置一条垂直轨道，当二级升降部件8运动时导向块沿着垂直轨道运行，从而确保二级升降部件8垂直升降的稳定性。
48.如果所应用的场景中刚好需要二级升降部件8沿圆弧轨迹升降，那导向组件9也可以做相应设置。可设置相应开合的连杆，又或者设置轨道导向的结构，轨道导向的结构包括在二级升降部件8的端部设置导向块，在底座1 或者是一级升降架3上设置一条与前述圆弧轨迹相契合的圆弧形轨道，当二级升降部件8运动时导向块沿着轨道运行。
49.一些实施例中，所述一级升降架3的两端内壁设有横向滑槽300，所述主架6通过其两端外壁的轴承组件与所述横向滑槽300组装。在二级升降部件8 垂直升降的机构中需要主架6横向运动来消解摆杆703的横向作用力，主架6 通过轴承组件与横向滑槽300的配合实现其与一级升降架3的装配，同时轴承组件沿横向滑槽300运动，动作顺畅，有利于二级升降部件8的运行。
50.一些实施例中，所述底座1上穿设有定位销轴102，所述定位销轴102 的顶端设有盖板以防止脱离，其底端用于与相应设备固装；所述定位销轴102 相较于所述底座1具有垂直方向、水平方向的活动自由度，例如底座1上供定位销轴102穿设的孔位径向尺寸大于定位销轴102，而定位销轴102在长度上在连接底座1与相应设备之后仍有盈余，由此使得定位销轴102、底座1之间相对的具有垂直、水平方向的活动自由度。具体的，定位销轴102从底座1 往下穿入至agv小车，其底端与小车固装，而顶端的盖板避免了其从底座1 上穿脱，由此通过定位销轴102就将底座1(即整个复合举升机构)与agv小车实现了组装，而销轴、底座1两者具有垂直、水平方向相对活动的自由度， agv小车行进过程中如产生颠簸，复合举升机构可以相应浮动，避免受力过于刚性，通过浮动缓冲形成保护作用。
51.具体的，所述底座1上设有通孔100，所述通孔100内围形成有承托凹槽 101，所述承托凹槽101处配置有基座104，所述基座104具有与所述通孔100 对应的内孔；所述销轴的上部套设有浮动板103，所述浮动板103相较于所述基座104可活动，所述销轴往下经由所述内孔、通孔100穿设而出，所述销轴可相较于所述内孔、通孔100活动。浮动板103处于盖板的下方，盖板径向尺寸较大可以放置浮动板103往上脱离，定位销轴102往下经由基座104 的内孔、底座1的通孔100穿出至与agv小车固装，而通孔100、内孔的径向尺寸较大，满足定位销轴102垂直、水平活动的需求。
52.一些实施例中，所述底座1的底面设有至少三个半球形凹面10，以将所述复合举升机构与固装于相应设备上径向尺寸较小的球形柱11承托装配。如在agv车体承托件的四角固定放置四个万向球(等同于球形柱11)，万向球的半径小于半球形凹面10(即前述的径向
尺寸较小的球形柱11)，各万向球与相应的半球形凹面10对应，在重力作用下有且只有一个点接触，在静止状态下各万向球、半球形凹面10相接触的点一定是水平方向的最高点。在前述实施例的基础上，当agv小车颠簸时，复合举升机构相较于车体出现一定的浮动，而后通过球形柱11、半球形凹面10的配合最终会复位至初始的稳定状态。
53.一些实施例中，各驱动电机可以配置行程限位开关，例如在二级驱动部件7的其中一条摆杆703处配置上下接近限位开关，当该摆杆703摆动至垂直高位时，二级升降部件8已经完成举升，限位开关被触发发送关停指令至二级驱动电机700。此外，二级升降部件8可以配置重力检测装置以实时获知其承载重量。
54.改进后的复合举升机构采用两级举升组件，结构紧凑，占用空间小，且运行稳定，一般两级举升累计高度可达210mm，但机构总体厚度100mm左右，可以进入较为狭小的空间，用户也可以根据应用场景灵活控制各举升组件的开合。
55.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改、组合和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。