[發明專利]一種實現多種姿態調節的操作平臺裝置

有效

• 申請號: 201911417136.1
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111037335B
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 艾岳巍;余龍;劉肖影;黃義
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: B23Q3/06
• 分類號: B23Q3/06;B23Q1/25;B25H1/08;B25H1/16;B25H1/18
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所(普通合伙) 43114
• 代理人: 熊靖宇

1.一種實現多種姿態調節的操作平臺裝置，其特征在于：

包括底座組件(10)、定位組件(20)、傳動機構(30)、換向機構(40)，在傳動機構(30)的帶動下，定位組件(20)和換向機構(40)聯動；

所述底座組件(10)包括圓柱形下底盤(11)和圓柱形上底盤(12)，圓柱形下底盤(11)固定于地面，圓柱形下底盤(11)中心安裝有軸承(343)，軸承(343)內安裝有垂直布設的第四傳動軸(330)，圓柱形上底盤(12)同軸套裝在第四傳動軸(330)上，并且與第四傳動軸(330)固定連接，使得圓柱形上底盤(12)與第四傳動軸(330)聯動，第四傳動軸(330)上端安裝有第八錐齒輪(331)；

所述定位組件(20)包括四個結構相同的方形支撐腿(201)以及殼體(202)，所述方形支撐腿(201)底部固定在圓柱形上底盤(12)上，方形支撐腿(201)上安裝有絲杠螺母副(311)；

所述方形支撐腿(201)包括左前方形支撐腿(201A)、右前方形支撐腿(201B)、左后方形支撐腿(201C)、右后方形支撐腿(201D)，絲杠螺母副(311)包括垂直布設的左旋絲杠(311A)、螺紋連接在左旋絲杠(311A)上的左旋螺母(311B)、垂直布設的右旋絲杠(311C)、螺紋連接在右旋絲杠(311C)上的右旋螺母(311D)；

所述左前方形支撐腿(201A)、右前方形支撐腿(201B)、左后方形支撐腿(201C)、右后方形支撐腿(201D)內均設有用于安裝絲杠的矩形槽(201E)，左前方形支撐腿(201A)和左后方形支撐腿(201C)內部的絲杠螺母副(311)的絲杠為左旋絲杠(311A)，右前方形支撐腿(201B)和右后方形支撐腿(201D)內部的絲杠螺母副(311)的絲杠為右旋絲杠(311C)，左旋絲杠(311A)和右旋絲杠(311C)下端固定有與矩形槽(201E)大小相匹配的矩形定位塊(311E)，左旋絲杠(311A)和右旋絲杠(311C)下端通過矩形定位塊(311E)徑向限位在所述矩形槽(201E)內；

左旋螺母(311B)和右旋螺母(311D)上均固定有第十七錐齒輪(341)，形成分別驅動左旋絲杠(311A)和右旋絲杠(311C)上下移動的驅動模塊，所述驅動模塊外安裝有端蓋(203)，端蓋(203)固定在方形支撐腿(201)上，限定驅動模塊軸向移動，左旋絲杠(311A)和右旋絲杠(311C)的底端設置在方形支撐腿(201)內，頂端伸出端蓋(203)，左旋絲杠(311A)和右旋絲杠(311C)的頂端通過第一球鉸(204)與上支座(205)連接，四個上支座(205)與工作臺面(340)的底部連接，用于支撐工作臺面(340)，第十七錐齒輪(341)的一側設有與左旋絲杠(311A)和右旋絲杠(311C)垂直布設的第二傳動軸(312)，所述第二傳動軸(312)的一端固定有與第十七錐齒輪(341)嚙合的第十八錐齒輪(342)，另一端固定有另一錐齒輪與傳動機構(30)連接；

所述殼體(202)內設有傳動機構(30)和換向機構(40)；

所述傳動機構(30)包括搖桿(301)以及通過軸承座安裝在殼體(202)內的第一傳動軸(302)、左前傳動軸(303)、右前傳動軸(304)、左后傳動軸(305)、右后傳動軸(306)、中上傳動軸(307)、中下傳動軸(308)、前端圓柱桿(309)和后端圓柱桿(310)，所述左前傳動軸(303)為與搖桿(301)聯動的主動軸；

所述左前傳動軸(303)和左后傳動軸(305)的軸線設置在同一直線上為第一軸線，所述右前傳動軸(304)和右后傳動軸(306)的軸線設置在同一直線上為第二軸線，所述第一軸線和第二軸線相互平行，所述中上傳動軸(307)和中下傳動軸(308)相互平行且安裝在中部活動長板(405)的上下兩側，所述中上傳動軸(307)、中下傳動軸(308)、前端圓柱桿(309)和后端圓柱桿(310)相互平行設置在第一軸線和第二軸線之間且其軸線與第一軸線和第二軸線垂直布設，所述第一傳動軸(302)、左前傳動軸(303)、右前傳動軸(304)、左后傳動軸(305)、右后傳動軸(306)、中上傳動軸(307)、中下傳動軸(308)、前端圓柱桿(309)和后端圓柱桿(310)的兩端均設有錐齒輪，前端圓柱桿(309)和后端圓柱桿(310)與前端圓柱桿支撐座(208)和后端圓柱桿支撐座(209)固定連接且不隨兩端的錐齒輪轉動；

所述中部活動長板(405)設置在第一軸線和第二軸線之間，通過中部活動長板(405)上的中上傳動軸(307)或中下傳動軸(308)將左前傳動軸(303)的動力分別傳遞給左后傳動軸(305)、右前傳動軸(304)和右后傳動軸(306)，所述前端圓柱桿(309)設置在左前傳動軸(303)和右前傳動軸(304)的前端，所述后端圓柱桿(310)設置在左后傳動軸(305)和右后傳動軸(306)的后端，通過前端圓柱桿(309)和后端圓柱桿(310)兩端的錐齒輪將左前傳動軸(303)的動力傳遞給四個方形支撐腿(201)上的第二傳動軸(312)，從而驅動絲杠螺母副(311)上的左旋絲杠(311A)和右旋絲杠(311C)沿矩形槽(201E)上下移動；

所述換向機構(40)包括擋桿(401)、換擋指示牌(402)、第二球鉸(403)、換擋框(404)、中部活動長板(405)、開口可調節式雙桿組件(406)、第一換向式滑道組件(407)、第二換向式滑道組件(408)及第三換向式滑道組件(409)；

所述擋桿(401)的中部通過第二球鉸(403)安裝在殼體(202)內，使得擋桿(401)以第二球鉸(403)為支撐點動作，擋桿(401)的一端穿過換擋指示牌(402)的擋位滑道，另一端放置在換擋框(404)中，擋位滑道與換擋框(404)相對應，所述換擋框(404)包括水平布設的1擋框(404A)、2擋框(404B)和3擋框(404C)，所述1擋框(404A)、2擋框(404B)和3擋框(404C)面向擋桿(401)的一端開口形成滑動槽且滑動槽之間相互連通，滑動槽與擋桿(401)的大小相匹配，擋桿(401)的端部設置在換擋框(404)的滑動槽內，1擋框(404A)、2擋框(404B)和3擋框(404C)安裝在垂直布設的滑道上、相互獨立沿滑道上下移動，1擋框(404A)與第一L形拉桿(410)連接，2擋框(404B)與第二L形拉桿(411)連接，3擋框(404C)與第三L形拉桿(412)連接；

第一換向式滑道組件(407)、第二換向式滑道組件(408)和第三換向式滑道組件(409)結構相同且均包括首尾連接的水平滑道和垂直滑道，水平滑道和垂直滑道連接呈L型，水平滑道和垂直滑道內均安裝有滑塊，兩個滑塊上鉸接有第二圓柱形長桿(413)將兩滑塊連接，使得兩滑塊聯動，所述第二換向式滑道組件(408)垂直滑道內設有第一彈簧(313)，所述第一彈簧(313)產生持續的作用力，避免在換擋時，齒輪產生跳齒或卡齒的情況，第三換向式滑道組件(409)的垂直滑道內的滑塊通過第三L形拉桿(412)與3擋框(404C)連接，中部活動長板(405)下端焊接有垂直布設的正方形拉桿(414)，正方形拉桿(414)與第二換向式滑道組件(408)垂直滑道內的第一彈簧(313)連接，第二換向式滑道組件(408)水平滑道內的滑塊通過長拉桿(415)與第一換向式滑道組件(407)水平滑道內的滑塊連接，第一換向式滑道組件(407)垂直滑道內的滑塊與第一L形拉桿(410)的一端相連接，第一L形拉桿(410)的另一端通過焊接的方式連接到1擋框(404A)上，當操縱擋桿(401)換到1擋時，產生的作用力通過1擋框(404A)傳遞給第一L形拉桿(410)，第一L形拉桿(410)將作用力依次傳遞給第一換向式滑道組件(407)、長拉桿(415)、第二換向式滑道組件(408)、正方形拉桿(414)，正方形拉桿(414)驅動中部活動長板(405)在長方形滑槽(405A)的約束下上下移動；

所述開口可調節式雙桿組件(406)包括軸組合轉動機構(406A)和第一圓柱形長桿(406B)，軸組合轉動機構(406A)包括中部的軸、套在軸上的兩個轉環以及固定連接在軸上、對兩個轉環軸向限位的定位套，兩根第一圓柱形長桿(406B)的一端焊接在轉環上，另一端焊接有連接環(416)，兩根第一圓柱形長桿(406B)通過連接環(416)分別與第二彈簧(314)連接，兩個第二彈簧(314)分別套裝在左端滑動軸承(315)和右端滑動軸承(316)上，左端滑動軸承(315)和右端滑動軸承(316)分別套裝在前端圓柱桿(309)的兩端并且與前端圓柱桿(309)滑動連接，所述第二彈簧(314)的彈性產生持續的作用力，避免在換擋時，齒輪產生跳齒或卡齒的情況，左端滑動軸承(315)的兩端分別安裝有第一錐齒輪(317)和第二錐齒輪(318)，第一錐齒輪(317)和第二錐齒輪(318)齒面相對設置，右端滑動軸承(316)的兩端分別安裝有第三錐齒輪(319)和第四錐齒輪(320)，第三錐齒輪(319)和第四錐齒輪(320)齒面相對設置，軸組合轉動機構(406A)的軸上與垂直布設的第二L形拉桿(411)的一端焊接，第二L形拉桿(411)的另一端焊接在2擋框(404B)上，當擋桿(401)帶動2擋框(404B)上下移動時，兩根第一圓柱形長桿(406B)之間張角增大或減小，使得左端滑動軸承(315)和右端滑動軸承(316)在前端圓柱桿(309)上左右滑動，從而切換嚙合的錐齒輪；

所述搖桿(301)通過軸套水平安裝在殼體(202)上，所述搖桿(301)的一端連接有搖柄(321)，另一端安裝有第一直齒輪(322)，搖桿(301)上套有第三彈簧(323)，第三彈簧(323)通過搖桿(301)上的軸肩(301A)被軸向定位在搖桿(301)上，所述第三彈簧(323)的彈性產生持續的作用力，避免在換擋時，齒輪產生跳齒或卡齒的情況，第四L形拉桿(417)的一端通過焊接的方式與第三彈簧(323)連接，另一端與第三換向式滑道組件(409)水平滑道內的滑塊連接，第二直齒輪(324)安裝在左前傳動軸(303)上，第三直齒輪(325)安裝在第一傳動軸(302)的一端上，所述第一傳動軸(302)另一端裝有第五錐齒輪(326)，第五錐齒輪(326)與第三傳動軸(327)一端上的第六錐齒輪(328)相嚙合，第三傳動軸(327)的另一端安裝有第七錐齒輪(329)，第七錐齒輪(329)與第四傳動軸(330)上的第八錐齒輪(331)嚙合；

所述第二直齒輪(324)和第三直齒輪(325)分別設置在第一直齒輪(322)的兩側，并且第二直齒輪(324)和第三直齒輪(325)軸向錯開一段距離，3擋框(404C)上下移動，使第四L形拉桿(417)驅動搖桿(301)前后移動，從而控制第一直齒輪(322)與第二直齒輪(324)或第三直齒輪(325)嚙合；

初始狀態時，第一直齒輪(322)與第二直齒輪(324)嚙合，所述前端圓柱桿(309)兩端的第一錐齒輪(317)、第三錐齒輪(319)分別與左前傳動軸(303)的第九錐齒輪(332)、右前傳動軸(304)上的第十錐齒輪(333)嚙合，所述中下傳動軸(308)上的第十一錐齒輪(334)分別與左前傳動軸(303)上的第十三錐齒輪(336)和左后傳動軸(305)上的第十四錐齒輪(337)嚙合，中下傳動軸(308)上的第十二錐齒輪(335)分別與右前傳動軸(304)上的第十五錐齒輪(338)和右后傳動軸(306)上的第十六錐齒輪(339)嚙合。