本發(fā)明涉及電動升降機(jī)械設(shè)備領(lǐng)域，具體是一種電動齒輪齒條推動剪叉式升降機(jī)。

背景技術(shù)：

剪叉式升降機(jī)是一種用于將人或貨物升降到一定的高度的升降設(shè)備，具有操作簡便、運(yùn)行平穩(wěn)的特點(diǎn)，在航空航天、交通運(yùn)輸、冶金、汽車制造等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。剪叉式升降機(jī)一般使用液壓驅(qū)動，而液壓驅(qū)動需要一整套相對復(fù)雜的液壓系統(tǒng)來支持，結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜；同時，液壓系統(tǒng)不可避免地會產(chǎn)生油液的泄漏，造成油污污染，在容易產(chǎn)生電火花的車間等場所存在安全隱患。另外，液壓驅(qū)動不能實(shí)現(xiàn)升降臺的高度定位和精準(zhǔn)控制，在舉升高度的精度上存在較大誤差。

申請?zhí)?00910174962.8公開了剪叉式液壓升降平臺，該剪叉式液壓升降平臺包括作業(yè)平臺、升降機(jī)構(gòu)、液壓機(jī)構(gòu)、電動控制機(jī)構(gòu)、底盤，升降機(jī)構(gòu)中的最下的臂架的兩端下端機(jī)械連接底盤的兩端，在底盤的中央部位設(shè)置液壓機(jī)構(gòu)，舉升油缸的活塞桿連接在作業(yè)平臺的地面以下部位。液壓機(jī)構(gòu)驅(qū)動舉升油缸的活塞桿，推動剪叉機(jī)構(gòu)發(fā)生運(yùn)動從而實(shí)現(xiàn)舉升和下降。但是該剪叉式液壓升降平臺采用液壓驅(qū)動，而液壓驅(qū)動需要一整套相對復(fù)雜的液壓系統(tǒng)來支持，結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜；同時，液壓系統(tǒng)不可避免地會產(chǎn)生油液的泄漏，造成油污污染；在容易產(chǎn)生電火花的車間等場所存在安全隱患。另外，液壓驅(qū)動不能實(shí)現(xiàn)升降臺的定位和精準(zhǔn)控制。

申請?zhí)?01520695784.4公開了一種電推動剪叉式升降機(jī)，該電推動剪叉式升降機(jī)包括底座、剪叉升降單元和作業(yè)平臺，還包括安裝在剪叉升降單元上的電動推桿，以及與電動推桿連接的電機(jī)，電機(jī)安裝于底座的抽屜式電機(jī)放置位。剪叉升降單元上安裝有兩個電動推桿，其中，一電動推桿安裝在剪叉升降單元的第二至第三層上，另一電動推桿安裝在剪叉升降單元的第四至第五層。各電動推桿分別與設(shè)置在底座上的電機(jī)連接，通過電機(jī)提供動力，從而驅(qū)動電動推桿的轉(zhuǎn)向，電動推桿推動多層升降支撐桿，使作業(yè)平臺達(dá)到設(shè)定的高度。但是該電推動剪叉式升降機(jī)采用電機(jī)驅(qū)動電動推桿實(shí)現(xiàn)運(yùn)動，但電動推桿與電機(jī)的連接需要較復(fù)雜的傳動機(jī)構(gòu)，不符合實(shí)際的工作要求；而且兩個電動推桿如果不同時運(yùn)動或其中一個發(fā)生故障停止工作會導(dǎo)致整個工作平臺傾斜，工作的安全性受到影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明擬解決的技術(shù)問題是，提供一種電動齒輪齒條推動剪叉式升降機(jī)。該升降機(jī)結(jié)構(gòu)相對簡單、無油污并且能夠滿足升降臺精準(zhǔn)定位。

本發(fā)明解決所述技術(shù)問題的技術(shù)方案是，提供一種電動齒輪齒條推動剪叉式升降機(jī)，其特征在于所述升降機(jī)包括上層平臺、三級導(dǎo)向輪、齒條、齒輪、中層平臺、下層平臺、二級導(dǎo)向輪、一級導(dǎo)向輪、一級固定剪叉臂、一級活動剪叉臂、二級固定剪叉臂、二級活動剪叉臂和電機(jī)；所述二級導(dǎo)向輪安裝在中層平臺的輪槽中；所述一級固定剪叉臂的下端與下層平臺連接，上端與二級導(dǎo)向輪連接；所述一級導(dǎo)向輪安裝在下層平臺的輪槽中；所述一級活動剪叉臂下端與一級導(dǎo)向輪連接，上端與中層平臺連接；二級固定剪叉臂下端與中層平臺連接；所述三級導(dǎo)向輪安裝在上層平臺的輪槽中；所述二級固定剪叉臂上端與三級導(dǎo)向輪連接；二級活動剪叉臂下端與一級固定剪叉臂和二級導(dǎo)向輪連接；二級活動剪叉臂上端與上層平臺連接；所述一級固定剪叉臂與一級活動剪叉臂連接；所述二級固定剪叉臂與二級活動剪叉臂連接；所述電機(jī)固定于中層平臺上；所述齒條豎直放置，上端通過連接件固定于上層平臺上，兩側(cè)面通過固定在中層平臺上的滾輪組機(jī)構(gòu)與中層平臺連接，背面通過直線導(dǎo)軌滑塊機(jī)構(gòu)與中層平臺連接；所述齒輪與電機(jī)的驅(qū)動軸連接，并與齒條嚙合。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有益效果在于：

(1)采用電機(jī)驅(qū)動齒輪齒條實(shí)現(xiàn)剪叉式升降機(jī)的運(yùn)動，通過剪叉臂支撐可以實(shí)現(xiàn)齒條長度兩倍的升降距離，結(jié)構(gòu)簡單，維護(hù)方便，節(jié)約空間。

(2)不需要液壓系統(tǒng)的支持，避免了油液的泄露和污染，避免了在容易產(chǎn)生電火花的車間等場所使用存在的安全隱患，提高了機(jī)械使用的安全性。

(3)通過電機(jī)驅(qū)動齒輪齒條，控制器根據(jù)所要求到達(dá)的高度向驅(qū)動器發(fā)送一定數(shù)目的脈沖信號，驅(qū)動器根據(jù)脈沖信號控制電機(jī)的力矩、速度和位置，電機(jī)每接受到一個信號，就按設(shè)定方向轉(zhuǎn)過一定的角度，并通過電機(jī)編碼器將力矩、速度和位置信息反饋給驅(qū)動器和控制器，驅(qū)動器根據(jù)電機(jī)編碼器的反饋信息調(diào)節(jié)電機(jī)的力矩、速度和位置，控制器根據(jù)編碼器的反饋信息來精準(zhǔn)控制啟停，控制器、驅(qū)動器、電機(jī)、電機(jī)編碼器和接近開關(guān)共同組成閉環(huán)控制系統(tǒng)提高機(jī)構(gòu)運(yùn)行精度，降低誤差，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位。

附圖說明

圖1為本發(fā)明電動齒輪齒條推動剪叉式升降機(jī)一種實(shí)施例的除去電機(jī)控制系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)示意圖；(圖中：1、上層平臺；2、三級導(dǎo)向輪；3、齒條；4、齒輪；5、中層平臺；6、下層平臺；7、二級導(dǎo)向輪；8、一級導(dǎo)向輪；9、一級固定剪叉臂；10、一級活動剪叉臂；11、二級固定剪叉臂；12、二級活動剪叉臂；13、電機(jī))

圖2為本發(fā)明電動齒輪齒條推動剪叉式升降機(jī)一種實(shí)施例的電機(jī)控制系統(tǒng)的控制原理圖；(圖中14、控制器；15、驅(qū)動器；16、接近開關(guān)；17、電機(jī)編碼器)

具體實(shí)施方式

下面給出本發(fā)明的具體實(shí)施例。具體實(shí)施例僅用于進(jìn)一步詳細(xì)說明本發(fā)明，不限制本申請權(quán)利要求的保護(hù)范圍。

本發(fā)明提供了一種電動齒輪齒條推動剪叉式升降機(jī)(參見圖1，簡稱升降機(jī))，包括上層平臺1、三級導(dǎo)向輪2、齒條3、齒輪4、中層平臺5、下層平臺6、二級導(dǎo)向輪7、一級導(dǎo)向輪8、一級固定剪叉臂9、一級活動剪叉臂10、二級固定剪叉臂11、二級活動剪叉臂12和電機(jī)13；上層平臺1作為承載用工作平臺；中層平臺5用于安裝齒輪、齒條和電機(jī)；所述下層平臺6是升降機(jī)的最終支撐面；所述二級導(dǎo)向輪7安裝在中層平臺5的輪槽中，能夠沿輪槽運(yùn)動；所述一級固定剪叉臂9的下端與下層平臺6連接，一級固定剪叉臂9下端與下層平臺6之間可以做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動；一級固定剪叉臂9的上端與二級導(dǎo)向輪7連接；所述一級導(dǎo)向輪8安裝在下層平臺6的輪槽中，能夠沿輪槽運(yùn)動；所述一級活動剪叉臂10下端與一級導(dǎo)向輪8連接，一級活動剪叉臂10上端與中層平臺5連接，一級活動剪叉臂10上端與中層平臺5之間可以做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動；二級固定剪叉臂11下端與中層平臺5連接，二級固定剪叉臂11下端與中層平臺5之間可以做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動；所述三級導(dǎo)向輪2安裝在上層平臺1的輪槽中，能夠沿輪槽運(yùn)動；所述二級固定剪叉臂11上端與三級導(dǎo)向輪2連接；二級活動剪叉臂12下端與一級固定剪叉臂9和二級導(dǎo)向輪7連接；二級活動剪叉臂12上端與上層平臺1連接，二級活動剪叉臂12上端與上層平臺1之間可以做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動；所述一級固定剪叉臂9與一級活動剪叉臂10連接；所述二級固定剪叉臂11與二級活動剪叉臂12連接；所述電機(jī)13固定于中層平臺5上；所述齒條3豎直放置，上端通過連接件固定于上層平臺1上，兩側(cè)面通過固定在中層平臺5上的滾輪組機(jī)構(gòu)與中層平臺5連接，背面通過直線導(dǎo)軌滑塊機(jī)構(gòu)與中層平臺5連接；所述齒輪4通過鍵與電機(jī)13的驅(qū)動軸連接，并與齒條3嚙合；電機(jī)13驅(qū)動齒輪4和齒條3帶動中層平臺5上下運(yùn)動，中層平臺5的運(yùn)動帶動升降機(jī)舉升運(yùn)動。當(dāng)中層平臺5到達(dá)預(yù)定高度，電機(jī)13停止轉(zhuǎn)動，電機(jī)13具有自鎖性，使得工作平臺可以穩(wěn)定的停在預(yù)定的高度。

所述電機(jī)13為伺服電機(jī)，必要時可為電機(jī)配備減速機(jī)。在本實(shí)例中電機(jī)13為交流220V 3.0KW的交流伺服電機(jī)，型號是HG-SR152BJ，帶有編碼器，能夠提供足夠的動力來驅(qū)動升降機(jī)，可確保升降機(jī)運(yùn)行的平穩(wěn)性和安全性。

所述下層平臺6的底部可以安裝移動輪，便于升降機(jī)移動至不同位置進(jìn)行工作。

所述升降機(jī)還包括電機(jī)控制系統(tǒng)；所述電機(jī)控制系統(tǒng)包括控制器14、驅(qū)動器15、接近開關(guān)16和電機(jī)編碼器17；所述電機(jī)編碼器17安裝于電機(jī)13內(nèi)，用于反饋電機(jī)13的轉(zhuǎn)動圈數(shù)；所述控制器14分別與驅(qū)動器15、接近開關(guān)16和電機(jī)編碼器17連接；所述驅(qū)動器15分別與電機(jī)13、控制器14和電機(jī)編碼器17連接；所述接近開關(guān)16與控制器14連接，反饋齒條3的升降高度給控制器14。

所述控制器14的型號是NI MyRio；所述驅(qū)動器15的型號是MR-J4；所述接近開關(guān)16的型號是TL-Q2MC1。

本發(fā)明電動齒輪齒條推動剪叉式升降機(jī)的工作原理和工作流程是：工作原理是：將電機(jī)13的驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)，帶動齒輪4和齒條3運(yùn)動，轉(zhuǎn)化為中層平臺5和上層平臺1的相對運(yùn)動，并通過一級固定剪叉臂9、一級活動剪叉臂10、二級固定剪叉臂11、二級活動剪叉臂12轉(zhuǎn)化為升降臺的舉升運(yùn)動，并將電機(jī)13的扭矩轉(zhuǎn)化為推動升降臺升降的推力。通過電機(jī)13驅(qū)動齒輪4齒條3，控制器14根據(jù)所要求到達(dá)的高度向驅(qū)動器15發(fā)送一定數(shù)目的脈沖信號，驅(qū)動器15根據(jù)脈沖信號控制電機(jī)13的力矩、速度和位置，電機(jī)每接受到一個信號，就按設(shè)定方向轉(zhuǎn)過一定的角度，并通過電機(jī)編碼器17將力矩、速度和位置信息反饋給驅(qū)動器15和控制器14，驅(qū)動器15根據(jù)電機(jī)編碼器17的反饋信息調(diào)節(jié)電機(jī)13的力矩、速度和位置，接近開關(guān)16反饋齒條3的升降高度給控制器14，控制器14根據(jù)電機(jī)編碼器17和接近開關(guān)16的反饋信息來精準(zhǔn)控制啟停。

工作流程是：先通過控制器14設(shè)定升降機(jī)所需到達(dá)的高度，控制器14根據(jù)所需到達(dá)的高度來輸出相應(yīng)數(shù)目的脈沖，驅(qū)動器15控制電機(jī)13的驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)，帶動齒輪4和齒條3運(yùn)動，轉(zhuǎn)化為中層平臺5和上層平臺1的相對運(yùn)動，并通過一級固定剪叉臂9、一級活動剪叉臂10、二級固定剪叉臂11、二級活動剪叉臂12轉(zhuǎn)化為升降臺的舉升運(yùn)動，電機(jī)編碼器17將電機(jī)13的力矩、轉(zhuǎn)速和位置反饋給控制器14和驅(qū)動器15，接近開關(guān)16反饋齒條3的升降高度給控制器14，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的啟停、控制。

本發(fā)明未述及之處適用于現(xiàn)有技術(shù)。