[發明專利]一種多自由度升降裝置

有效

• 申請號: 201210337609.9
• 申請日: 2012-09-13
• 公開（公告）號: CN102874713A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: 劉臣才;張文;束永平
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: B66F7/02
• 分類號: B66F7/02;B66F7/28
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 翁若瑩

技術領域

本發明涉及一種多自由度升降裝置，屬于升降裝置技術領域。

背景技術

目前的工程機械、建筑類機械及農用類機械中升降裝置都具有非常重要的使用價值，傳統的升降裝置結構與功能單一，體型不是過于笨重而消耗大，就是過小無法實現所需的升降功能。

現有的大多數的升降裝置本身的活動能力差，而且對于各種復雜路況的適應能力比較薄弱。在一定的場合無法使用，如在人群較為稠密的大街小巷中，笨重的工程機械不夠靈活且結構不緊湊，占用空間，小的升降臺功能不夠全面，升降能力有限；而在路況較為惡劣的地方，裝置的投送能力較差，且裝置對路面的適應性較差。

另一方面，升降裝置中，在空中作業對于位置的變換要求較多，普通的升降裝置不能較好地實現位置的全角度多位置的變換。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種適應于各種地面狀況、可靈活地實現多自由度與任意角度的位置變換、結構簡單、易于拆裝與投送且成本較低的升降裝置。

為了解決上述技術問題，本發明的技術方案是提供一種多自由度升降裝置，其特征在于：包括支承底座，支承支架通過球面副設于支承底座上方，支承支架上方設有支承平臺，升降梯通過鋼絲繩設于支承平臺上。

優選地，所述支承底座包括中心圓盤，三個近支撐爪的一端均勻設于中心圓盤上，三個遠支撐爪的一端分別與三個近支撐爪的另一端可活動地連接；中心圓盤上方同軸設有扇形擋板，中心圓盤上方中心設有球面副。

優選地，所述三個近支撐爪的一端與中心圓盤均通過鉸鏈連接，所述三個近支撐爪中有一個近支撐爪長于另外兩個近支撐爪；所述扇形擋板上均勻設有3塊扇形板；所述遠支撐爪的前端與近支撐爪的另一端通過鉸鏈連接，所述遠支撐爪上鉸鏈前部設有第一滑塊，所述近支撐爪上鉸鏈前部設有第二滑塊，第一滑塊和第二滑塊通過連桿連接。

優選地，所述支承支架包括液壓式圓柱頂起裝置，球面副的球面設于液壓式圓柱頂起裝置的下方，絲桿通過連接件平行設于液壓式圓柱頂起裝置的側面，絲桿下方設有滾輪。

優選地，所述液壓式圓柱頂起裝置包括下段圓柱，中段圓柱的下端同軸設于下段圓柱的上端內部，上段圓柱的下端同軸設于中段圓柱的上端內部；所述連接件的一端同軸設于下段圓柱外部；所述球面副的球面外設有球狀橡膠套；所述絲桿上方設有檔片；所述絲桿頂部到所述滾輪底部的距離大于所述連接件頂部到所述球面副的距離。

優選地，所述支承平臺包括第一級平臺，第二級平臺通過設于其底部的滑輪和設于第一級平臺內壁上的滑輪槽設于第一級平臺上方，第三級平臺通過導軌設于第二級平臺上方，第四級平臺通過可升降的X形桿件設于第三級平臺上方。

優選地，所述第一級平臺內部為空心結構；所述X形桿件為兩對，兩對X形桿件平行設于第三級平臺和第四級平臺之間。

優選地，所述升降梯的兩側均設有安裝孔，安裝孔與所述鋼絲繩通過有彈性的“兒”字形鋼絲繩扣連接。

優選地，所述升降梯上設有角度測量器，角度測量器包括底座，半球形透明外罩設于底座上方，半球形透明外罩內部灌滿液體，液體上設有一個白色漂浮物；半球形透明外罩上呈緯線均勻設有第一刻度，底座上與半球形透明外罩連接的圓周外圈上均勻設有第二刻度。

優選地，所述白色漂浮物、第一刻度、第二刻度上均設有熒光粉；所述白色漂浮物直徑為2mm；所述第一刻度從半球形透明外罩頂部向下到底座讀數范圍為0～90度，所述第二刻度讀數范圍為0～360度，所述第一刻度和第二刻度的最小刻度均為2mm；所述半球形透明外罩上呈經線均勻設有所述第二刻度的索引線。

本發明提供的一種多自由度升降裝置在未安裝狀態時為一個四輪的推車結構，第二級平臺伸出的導軌為扶手，而支承支架的每個支架上有一個滾輪，升降梯已經安裝在了第四級平臺上，并升起在了最頂端的位置。支承支架往上穿出第一級平臺，其它的一些類似于支承支座的安裝配件放在升降梯中，整個裝置為一個緊縮在一起的整體，形狀為一輛四輪推車。

安裝時，可以將所有的安裝配件整理出來，挑選路面要抓緊的位置，將支承支座安裝在路面上。普通的平地則可以直接將支撐爪伸直定位即可。如有斜坡不適宜安裝支承支座，則可以用橡膠套安裝在支承支架底部。在土質松軟的路面可以將支承支座的一截或多截支撐爪扎進地里。

再將支承支架與支承支座的球面副連接起來，并將滾輪收起。此時可以開始啟動液壓裝置支承支架的升起，先微調，讓四根支架長度相當后，再讓四根支架同步上升到所要的高度。最后可控制電機將升降梯放下。