一種簡易升降平臺的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種簡易升降平臺，包括升降平臺，底座，所述升降平臺與底座之間通過一氣缸連接并可由所述氣缸驅動上下運動，所述底座上還設有一與升降平臺上表面相接觸的可升降并鎖止的限位機構。本實用新型規避了現有技術驅動沉重的主軸箱體及刀具的方案。采用主軸箱和刀具固定不動，驅動負載最小的裝有夾具的平臺，并且采用氣缸驅動，避免了大功率電機的使用，節省了成本。同時使用小電機來控制一限位螺母來限定平臺的上升高度。采用上述技術方案后，由于Z軸方向動作的不再是主軸箱體，需要升降的重量大大減輕，用氣缸就可以驅動，氣缸的動作速度比起電機帶動絲杠的傳動方式要更快，實現了成本低動作速度更快的優點。
【專利說明】
一種簡易升降平臺
技術領域
[0001 ]本實用新型涉及機床升降平臺設備，尤其是一種簡易升降平臺。
【背景技術】
[0002]直讀光譜儀是分析金屬樣品中各種元素含量多少的儀器。鋼廠要分析鋼樣、鐵樣中的各元素含量，就使用這種儀器。樣品是從高爐或者轉爐中取出鋼水，澆鑄成圓柱、球拍、印章等形狀。冷卻后由于樣品表面毛糙，有氧化物，需要經過銑削，切割出光亮平整的金屬面才能進行分析。
[0003]傳統的銑樣機是將樣品放在夾具上加緊后，刀具沿著Z軸(上下)移動，對樣品表面加工。刀具沿Z軸移動的多少，決定了對樣品表面加工深度的多少。由于刀具的安裝，沿著Z軸移動的部件包括了主軸、主軸電機、打刀缸、主軸箱體，總重量約在600公斤左右。刀具整體移動是由Z軸電機驅動絲杠，絲杠連接主軸箱體，主軸箱體固定在導軌上進行移動。由于刀具及主軸箱等約600公斤，Z軸電機一般都選用在2Kw以上的電機成本很高。并且動作速度較慢。
[0004]如何解決現有升降電機功率大，成本高，動作慢的缺陷，提供一種體積小輕型化，調整速度快的升降機構成了急待解決的問題。
【實用新型內容】
[0005]針對上述現有技術的缺陷，經過現場分析調研，本技術提出，主軸箱體及刀具固定不動，在整個運動系統中，驅動負載最小的部分一一夾具，而不是主軸箱，上下移動的部件是重量只有50公斤左右夾具，并且由氣缸提供驅動力推動卡具上下移動。使用小電機來控制一個限位塊高度，每次氣缸向上運動的多少由限位塊的高度來決定。由燕尾槽、底座，升降平臺，構成主要框架。支撐板和燕尾槽固定在底座上，升降底座會沿著燕尾槽的方向運動。升降底座上面是夾具。升降底座下面是氣缸，推動夾具沿著燕尾槽方向上下動作。升降底座旁邊有限位機構，限位機構由小電機驅動，皮帶傳動，可上下調節。升降底座上升時撞在限位塊上，決定升降的高度。
[0006]本實用新型公開了一種簡易升降平臺，包括升降平臺，底座，所述升降平臺與底座之間通過一氣缸連接并可由所述氣缸驅動上下運動，其特征在于，所述底座上還設有一與升降平臺上表面相接觸的可升降并鎖止的限位機構。
[0007]進一步的，所述限位機構為一絲杠升降機構，包括可旋轉固定在底座上的絲杠和與所述絲杠相配合設置的螺母，以及豎直與底座連接用以限制螺母轉動的限位槽，所述螺母下表面與升降平臺上表面接觸，所述螺母的至少一部分設置在所述限位槽中。
[0008]進一步的，所述絲杠與底座間通過軸承連接，所述底座上還設置有一驅動所述絲杠的電機，所述電機與絲杠傳動連接，所述電機為步進電機，所述步進電機與所述絲杠之間通過皮帶傳動。
[0009]進一步的，所述升降平臺上還設置有一內徑大于絲杠外徑的通孔，所述絲杠穿過通孔并與所述通孔同心設置，所述螺母至少一部分的外徑大于所述通孔內徑。
[0010] 進一步的，所述螺母的上部外徑大于所述通孔內徑，所述螺母下部外徑略小于通孔內徑設置。
[0011 ]進一步的，所述螺母設置在導槽中的部分為螺母延伸端。
[0012]進一步的，所述螺母延伸端為與所述螺母固定連接并與導槽寬度相適應的一鋼板。
[0013]進一步的，所述底座位于升降平臺附近還豎直設置一導軌，所述導軌為燕尾導軌，所述平臺的一端連接有燕尾槽，所述燕尾槽與所述燕尾導軌導軌相互配合設置。
[0014]進一步的，所述導軌后部還連接一支撐板，所述支撐板一側與導軌連接一側與底座連接。
[0015]進一步的，所述升降平臺上固定有用以夾持工件的夾具。
[0016]采用上述技術方案后，由于Z軸方向動作的不再是主軸箱體，所以重量減輕，用氣缸就可以驅動，氣缸的動作速度比起電機帶動絲杠的傳動方式要更快速。為了控制氣缸上升的高度，旁邊設置了限位機構，用小功率電機即可調整限機構的高度。代替了原來2Kw的大電機。實現了成本的節約。使用氣缸+限位塊的方式代替大電機+絲杠的傳動方式，實現了動作速度更快的優點。
[0017]下面結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】作進一步詳細的描述。
【附圖說明】

[0018]圖1是本實用新型一種簡易升降平臺的主視圖
[0019]圖2是本實用新型一種簡易升降平臺的俯視圖
[0020]圖3是本實用新型一種簡易升降平臺限位機構的主視圖
[0021 ]底座I，氣缸2，升降平臺3，限位機構4，絲杠41，螺母42，限位槽43，步進電機5，皮帶51，燕尾導軌6，燕尾槽31，支撐板7，夾具8。
【具體實施方式】
[0022]如圖1所示，本實用新型公開了一種簡易升降平臺，包括升降平臺3，底座1，所述升降平臺3與底座I之間通過一氣缸連2接并可由所述氣缸2驅動上下運動，其特征在于，所述底座上還設有一與升降平臺上表面相接觸的可升降并鎖止的限位機構4。
[0023]這樣設置的目的是，減少需要升降的總重量，降低成本，提高升降速度?，F有技術中銑樣機上部為主軸電機和刀具，下方為夾持工件的平臺。工作時工件由夾具固定在平臺上，刀具和主軸電機升降移動。由于主軸電機和刀具重量非常沉，因此驅動起來需要大功率電機和絲杠。驅動速度慢成本高。本實用新型采用新的思路，將主軸電機和刀具固定不動，只驅動升降平臺，由于驅動的重量輕，只需要采用氣缸就可以驅動，氣缸速度快成本低。并且在升降平臺旁設置有限位機構用來控制升降的高度。
[0024]進一步的，所述限位機構4為一絲杠升降機構，包括可旋轉固定在底座上的絲杠41和與所述絲杠相配合設置的螺母42，以及與底座連接用以限制螺母轉動的限位槽43，所述螺母42下表面與升降平臺3上表面接觸，所述螺母42的至少一部分設置在所述限位槽43中。
[0025]限位機構4可以采用多種形式，只要能夠在豎直方向上移動并固定的機構都可應用。例如帶有卡爪的齒輪齒條機構，或者設置有多個銷孔的鋼桿和可插拔變換位置的銷柱等等。但是考慮到高度調整的精度要求，考慮采用螺距較小的絲杠41和螺母42機構作為限制升降平臺上升高度的限位機構。通過螺紋機構可以實現連續均勻的上下移動，并且只要絲杠41停止轉動，螺母42即可在豎直方向上鎖止不動。進一步的，為了實現螺母42的在絲杠41上的升降，需要對螺母42在周向上限位，這樣絲杠41轉動，而螺母42在周向上被限定不能轉動，從而實現螺母42在絲杠41上的升降。具體是在絲杠41附近設置了一個限位槽43，螺母42的至少一部分設置在限位槽內，限制螺母42周向上的轉動。綜上所述，本實用新型采用的絲杠螺母機構作為限位機構，結構簡單成本低，并且可調整精度高。
[0026]進一步的，為了使絲杠在底座上轉動，設置有軸承(圖中未顯示)，軸承外圈與底座I固定，內圈與絲杠41固定，所述絲杠41與底座I間通過軸承連接。所述絲杠41通過電機驅動，所述電機固定在底座I上，所述電機與絲杠41可采用齒輪傳動，鏈條傳動，皮帶傳動等方式連接。當采用齒輪傳動時，根據減速的需求可以設置齒輪箱。為了升降高度的高精度調節，本實用新型的電機采用了步進電機5，步進電機5的特點是步將電脈沖信號轉變為角位移或線位移，電機的轉速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數，當步進驅動器接收到一個脈沖信號，它就驅動步進電機按設定的方向轉動一個固定的角度，稱為“步距角”，它的旋轉是以固定的角度一步一步運行的。可以通過控制脈沖個數來控制角位移量，從而達到準確控制絲杠41的轉動量，進而控制螺母42的升降高度。
[0027]進一步，為了獲得螺母42的升降高度的更精細的調整，可以在步進電機5和絲杠41之間設置減速機構，例如齒輪箱等。但是為了更進一步的降低成本和簡化結構，采用了皮帶51來實現減速功能，具體為設置步進電機5上的傳動輪直徑小于絲杠上的傳動輪直徑，由于步進電機5已經可以實現較高精度的調節，并且絲杠41也選取了較小的螺距。因此設置皮帶51選用皮帶傳動的方式，已經可以滿足需求。
[0028]進一步的，為了使本實用新型一種簡易升降平臺的結構更加緊湊，同時也為了限位效果更好，將絲杠螺母機構穿過所述底座I設置，這樣節省空間的同時，螺母42與升降平臺3的上表面的接觸面積也最大，遠大于螺母42設置在升降平臺3邊緣時的情況。因此在升降平臺3上設置有一內徑大于絲杠外徑的通孔，所述絲杠41穿過通孔并與所述通孔同心設置，為了確保螺母42可以與升降平臺3上表面接觸，需要設置所述螺母42至少一部分的外徑大于所述通孔內徑，否則螺母42將可以穿過通孔，無法實現限位作用。
[0029]進一步的，設置所述螺母42的上部外徑大于所述通孔內徑，所述螺母42下部外徑略小于通孔內徑設置。這樣設置的好處是，螺母42下部與通孔直徑相適應，可以起到一定導向作用，使得螺母42的升降過程更穩定。
[0030]進一步的，由于螺母42的體積較小，若確保螺母42的一部分設置在導槽43內，則需要將導槽43設置的非常近，但是由于絲杠41附近有步進電機5，還有皮帶51，以及升降平臺3，而且在絲杠41設置為穿過升降平臺3的情況下，更加難以將導槽43靠近螺母42設置了，因此就需要在螺母42上設置一個延伸端，延伸段設置在導槽43內與螺母42固定連接，所述螺母42設置在導槽43中的部分為螺母42延伸端。
[0031]進一步的，所述延伸端為與所述螺母42固定連接并與導槽43寬度相適應的鋼板44。采用一塊鋼板44來延伸螺母42的空間結構，鋼板44另一端設置在導槽43內起到了對螺母42的周向限位作用。成本低結構簡單，固定方便。
[0032]進一步的，為了使得升降平臺3的穩定性增強，設置有導軌，工件加工過程中平臺需要承受一定的水平方向的力，為了提供平臺水平方向上更多的支撐力，同時也提供升降平臺3豎直運動時的導向，在所述底座I位于升降平臺3附近還豎直設置一導軌，所述導軌為燕尾導軌6，所述平臺的一端連接有燕尾槽31，所述燕尾槽31與所述燕尾導軌6相互配合設置。
[0033]進一步的，為了增強燕尾導軌6的強度，所述燕尾導軌6后部還連接一支撐板7，所述支撐板7與一側與燕尾導軌6連接一側與底座I連接。
[0034]進一步的，所述升降平臺3上固定有用以夾持工件的夾具8。
[0035]采用上述技術方案后，由于Z軸方向動作的不再是主軸箱體，所以重量減輕，用氣缸就可以驅動，氣缸的動作速度比起電機帶動絲杠的傳動方式要更快速。為了控制氣缸2上升的高度，旁邊設置了限位機構4，用小功率電機即可調整限機構的高度。代替了原來2Kw的大電機。實現了成本的節約。使用氣缸+限位塊的方式代替大電機+絲杠的傳動方式，實現了動作速度更快的優點。
[0036]上述實施例中的實施方案可以進一步組合或者替換，且實施例僅僅是對本的優選實施例進行描述，并非對本實用新型的構思和范圍進行限定，在不脫離本實用新型設計思想的前提下，本領域中專業技術人員對本實用新型的技術方案作出的各種變化和改進，均屬于本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種簡易升降平臺，包括升降平臺，底座，所述升降平臺與底座之間通過一氣缸連接并可由所述氣缸驅動上下運動，其特征在于，所述底座上還設有一與升降平臺上表面相接觸的可升降并鎖止的限位機構，所述限位機構為一絲杠升降機構，包括可旋轉固定在底座上的絲杠和與所述絲杠相配合設置的螺母，所述螺母下表面與升降平臺上表面接觸。2.根據權利要求1所述一種簡易升降平臺，其特征在于，所述限位機構還包括豎直與底座連接用以限制螺母轉動的限位槽，所述螺母的至少一部分設置在所述限位槽中。3.根據權利要求2所述一種簡易升降平臺，其特征在于，所述絲杠與底座間通過軸承連接，所述底座上還設置有一驅動所述絲杠的電機，所述電機與絲杠傳動連接，所述電機為步進電機，所述步進電機與所述絲杠之間通過皮帶傳動。4.根據權利要求2所述一種簡易升降平臺，其特征在于，所述升降平臺上還設置有一內徑大于絲杠外徑的通孔，所述絲杠穿過通孔并與所述通孔同心設置，所述螺母至少一部分的外徑大于所述通孔內徑。5.根據權利要求4所述一種簡易升降平臺，其特征在于，所述螺母的上部外徑大于所述通孔內徑，所述螺母下部外徑略小于通孔內徑設置。6.根據權利要求2所述一種簡易升降平臺，其特征在于，所述螺母設置在限位槽中的部分為螺母延伸端。7.根據權利要求6所述一種簡易升降平臺，其特征在于，所述螺母延伸端為與所述螺母固定連接并與限位槽寬度相適應的鋼板。8.根據權利要求2所述一種簡易升降平臺，其特征在于，所述底座位于升降平臺附近還豎直設置一導軌，所述導軌為燕尾導軌，所述平臺的一端連接有燕尾槽，所述燕尾槽與所述燕尾導軌導軌相互配合設置。9.根據權利要求8所述一種簡易升降平臺，其特征在于，所述導軌后部還連接一支撐板，所述支撐板一側與導軌連接一側與底座連接。10.根據權利要求1所述一種簡易升降平臺，其特征在于，所述升降平臺上固定有用以夾持工件的夾具。
【文檔編號】B23Q5/52GK205703442SQ201620491791
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年5月26日
【發明人】李南京, 王海東, 姜福友, 范韜
【申請人】譽興世紀（北京）科技有限公司